JP2000009440A - 三次元物体の計測方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 三次元物体の形状と色を同期させて計測する
計測装置において、表面反射光と内部拡散光とを区別し
て計測することにより、色を正確に計測し、さらに種々
の三次元物体の分光反射率も容易に得らえるようにす
る。 【解決手段】 レンジファインダ２０等の三次元形状の
計測装置と分光画像の計測装置４０からなり、互いの計
測値を同期させて出力する三次元物体の計測装置１Ａに
おいて、分光画像の計測装置４０を、測定対象物２に偏
光を照射する偏光照射部４１、その偏光の測定対象物２
からの反射光を偏光フィルタ４２及び分光素子４６を通
して受光する４３受光器から構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、測定対象物の三次
元形状と色とを同期させて計測する三次元物体の計測方
法及び装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】人は、物体の三次元形状とその色とを同
時に認識する。このため、物体の見え方を機械的客観的
に把握するためには、物体の形状と色とを同期させた状
態で計測することが必要となる。

【０００３】物体の形状は、物体表面の位置情報であ
り、その計測には種々の実用的距離計測システムがあ
る。また、色は、物体表面の反射特性であり、その計測
には、カラーＴＶカメラやカラースキャナ等が使用でき
る。

【０００４】これらを同期させた状態で三次元物体を計
測する装置としては、図９に示した計測装置１が提案さ
れている（NTT R&D,Vol.42,No.4,465(1993)）。図８
は、この計測装置１の光学系の説明図である。この計測
装置１は、人の顔等の測定対象物２を固定するセンター
テーブル３と測定対象物２の周囲を回転移動し、測定対
象物２の形状と色とを計測するディジタイザユニット１
０からなっている。ディジタイザユニット１０内には、
レーザ光を発する形状計測用光源２１、レーザ光を垂直
スリット光に偏向するレンズ系２２及び白黒ＣＣＤカメ
ラ２３が組み込まれており、これらは公知のスリット光
投影法により測定対象物２の三次元形状を計測するレン
ジファインダ２０を構成する。また、ディジタイザユニ
ット１０内には、測色用ノンフリッカ光源３１及びカラ
ーＣＣＤカメラ（カラーＴＶカメラ）３２も組み込まれ
ており、これらは測色装置３０を構成する。

【０００５】この計測装置１において、形状計測用光源
２１から発せられたレーザビームは、レンズ系２２によ
って垂直スリット光に偏向され、測定対象物２上に投影
される。そして、白黒ＣＣＤカメラ２３でこのスリット
光を観測することにより測定対象物２の当該表面部位の
距離が計測され、さらにこれを矢印Ａの周方向に走査す
ることにより測定対象物２の三次元形状が計測される。
一方、ディジタイザユニット１０内に備えられたカラー
ＣＣＤカメラ（カラーＴＶカメラ）３２は、測色用ノン
フリッカ光源３１から発せられた光の測定対象物２から
の反射光を受光し、カラー情報を与える。したがって、
この計測装置１によれば、測定対象物２の三次元形状と
色とを完全に同期させたフルカラー円筒投影画像を得る
ことが可能となる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、図１１に示
すように、一般に皮膚Ｓ等の物体に自然光Ｌが入射する
と、その一部は表面で反射し（表面反射光Ｌ₁）、他は
物体内部へ入射し、散乱と吸収を繰り返し、再度表面か
ら射出する（内部拡散光Ｌ₂）。ここで、表面反射光Ｌ₁
は皮膚表面の小じわや毛穴等の凹凸情報を持ち、内部拡
散光Ｌ₂は、シミ、そばかす、色むら等の色に関する情
報をもつ。そのため、物体の表面凹凸形状に関わらず、
色自体を計測する場合には、その物体の内部拡散光Ｌ₂
を計測することが必要となる。

【０００７】しかしながら、図８及び図９に示した計測
装置１では、色の計測に本来必要とされる内部拡散光の
他に表面反射光も使用しているため、測定対象物２の色
を正確に測定することができない。そのため、例えば顔
を測定対象物２とした場合に得られるフルカラー円筒投
影画像では、陰影による暗さと皮膚自体の色の暗さとが
区別されにくくなり、図１０に示すように、陰の部分Ｓ
₁が、暗い肌色を有する部分のように計測されることと
なる。

【０００８】さらに、従来の計測装置１の測色装置３０
では、カラーＣＣＤカメラ３２から出力されるＲＧＢ値
により測定対象物２の測色を行うが、このような測色方
法では分光情報が得られないため微妙な色の差を定量的
に検査することができない。そのため、工業製品、農水
産物、その他種々の物品の製品検査や画像解析への利用
に限界がきたされている。

【０００９】本発明は以上のような従来技術の課題を解
決しようとするものであり、三次元物体の形状と色を同
期させて計測する計測装置において、表面反射光と内部
拡散光とを区別し、そこから分光画像情報を得、測定対
象物の色を正確に計測できるようにすることを目的とす
る。また、さらにこの計測値に基づいて色彩値、分光反
射率、光沢度等も得られるようにすることを目的とす
る。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明者は、測定対象物
の三次元形状の計測と色の計測とを同期させて行うにあ
たり、表面反射光と内部拡散光とを区別し、かつ分光素
子を用いて色の計測を行うことにより上記の目的が達成
できることを見出し、本発明を完成した。

【００１１】即ち、本発明は、測定対象物の三次元形状
の計測と分光画像の計測とを同期させて行う三次元物体
の計測方法であって、分光画像の計測用照射光に偏光を
使用し、その偏光の測定対象物からの反射光を偏光フィ
ルタ及び分光素子を通して受光することにより、測定対
象物の内部拡散光又は表面反射光に基づく分光画像の計
測を行うことを特徴とする三次元物体の計測方法を提供
する。

【００１２】また、本発明は、三次元形状の計測装置と
分光画像の計測装置からなり、互いの計測値を同期させ
て出力する三次元物体の計測装置において、分光画像の
計測装置が、測定対象物に偏光を照射する偏光照射部、
その偏光の測定対象物からの反射光を偏光フィルタ及び
分光素子を通して受光する受光器からなり、受光器で検
出された偏光の検出値に基づいて、測定対象物の内部拡
散光又は表面反射光の分光画像の計測値を出力すること
を特徴とする三次元物体の計測装置を提供する。

【００１３】本発明の計測方法によれば、三次元形状の
計測と分光画像の計測とをそれらの出力値を同期させて
行うにあたり、分光画像の計測用照射光に偏光を使用
し、その偏光の測定対象物からの反射光を偏光フィルタ
及び分光素子を通して受光するので、測定対象物を照射
する照射光の偏光方向と測定対象物からの反射光を受光
する偏光フィルタの偏光方向とを適宜調整することによ
り、測定対象物の内部拡散光及び表面反射光のそれぞれ
について別個に分光画像の計測を行うことができる。こ
こで、測定対象物の内部拡散光について分光画像の計測
を行うことにより、表面凹凸の影響を受けることなく、
測定対象物の三次元形状を構成する任意の表面部位につ
いて、分光画像情報を、例えば、分光反射率としてある
いは三刺激値ＸＹＺ等として、正確に得ることが可能と
なる。

【００１４】一方、測定対象物の表面反射光について分
光画像の計測を行うことにより、測定対象物の任意の表
面部位の分光反射率を得ることができ、また光沢値を得
ることが可能となる。したがって、例えば、パール剤に
よる容器や塗料等の表面光沢を正確に分光分析すること
ができる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の三次元物体の計測
方法及び装置を図面に基づいて詳細に説明する。なお、
各図中、同一符号は同一又は同等の構成要素を表してい
る。

【００１６】図２は、本発明の三次元物体の計測装置１
Ａの外観図であり、図１は、その光学系の説明図であ
る。

【００１７】この計測装置１Ａは、図８及び図９に示し
た従来の計測装置１と同様に、人の顔等の測定対象物２
を固定するセンターテーブル３と測定対象物２の周囲を
矢印Ａのように回転移動するディジタイザユニット１０
Ａからなっている。

【００１８】ディジタイザユニット１０Ａには、三次元
形状の計測装置として公知のスリット光投影法により測
定対象物２の三次元形状を測定するレンジファインダ２
０と、分光画像の計測装置４０とが内蔵されている。こ
のレンジファインダ２０は、レーザ光を発する形状計測
用光源２１、形状計測用光源２１から発せられたレーザ
光を垂直スリット光に偏向し、測定対象物２上に投影す
るレンズ系２２及びこのスリット光を測定対象物２が切
断する際の断面形状を画像解析するために使用する白黒
ＣＣＤカメラ２３からなっている。また、レンジファイ
ンダ２０は、ディジタイザユニット１０Ａを測定対象物
２の周りに矢印Ａ方向に回転移動させて測定対象物２の
検出部位を走査したときの白黒ＣＣＤカメラ２３の出力
に基づいて測定対象物２の三次元形状を算出する演算手
段（図示せず）を、ディジタイザユニット１０Ａ外に有
している。

【００１９】一方、ディジタイザユニット１０Ａ内の分
光画像の計測装置４０は、この計測装置１Ａに特徴的な
装置であり、測定対象物２に偏光を照射する偏光照射部
４１、偏光照射部４１から発せられた偏光の測定対象物
２からの反射光を偏光フィルタ４２及び分光素子４６を
通して受光する受光器４３からなっている。また、分光
画像の計測装置４０は、受光器４３で検出された偏光の
検出値に基づいて測定対象物２の内部拡散光又は表面反
射光の計測値を出力する演算手段（図示せず）を、ディ
ジタイザユニット１０Ａ外に有している。

【００２０】分光画像の計測装置４０の偏光照射部４１
は、光源４４及び偏光フィルター４５からなっており、
この光源４４としては、ハロゲンランプ、キセノンラン
プ、フリッカーフリー蛍光灯等を使用することができ
る。偏光フィルタ４５としては、市販品を特に制限なく
使用することができる。

【００２１】受光器４３の前面の偏光フィルタ４２とし
ては、上述の偏光照射部４１の偏光フィルタ４５と同様
のものを使用することができるが、測定対象物２の内部
拡散光、表面反射光又はこれら双方のいずれを検出する
かに応じて、受光器４３の前面の偏光フィルタ４２と偏
光照射部４１の偏光フィルタ４５の互いの偏光方向が適
宜直角又は同一方向となるようにする。即ち、測定対象
物２の色に関する情報を正確に計測するために内部拡散
光を選択的に検出するには、受光器４３の前面の偏光フ
ィルタ４２と偏光照射部４１の偏光フィルタ４５の偏光
方向が直角になるようにして、表面反射光が偏光フィル
タ４２を通過しないようにする。また、測定対象物２の
表面凹凸に関する情報を正確に計測するために表面反射
光を選択的に検出するためには、受光器４３の前面の偏
光フィルタ４２と偏光照射部４１の偏光フィルタ４５の
偏光方向が同一となるようにし、測定対象物に照射され
た光の偏光方向が維持されている表面反射光が偏光フィ
ルタ４２を通過できるようにする。

【００２２】分光画像の計測装置４０の分光素子４６と
しては、可視領域（４００〜７００ｎｍ）において１ｎ
ｍ〜２０ｎｍのステップの波長分解能を有するものを使
用することができる。このような波長分解能を有する分
光素子としては、より具体的には、可視領域において１
ｎｍ〜２０ｎｍのステップで分光領域の異なる多数の分
光フィルタを受光器４３の前面で順次取り付けられるよ
うにしたものや、分光領域の異なる多数の分光フィルタ
を同心円状に配設したもの用意し、これを回転させて受
光器４３の前面で分光領域の異なる分光フィルタが順次
切り替わるようにしたものなどを使用することができ
る。

【００２３】受光器４３としては、ＣＣＤカメラ等を使
用することが好ましい。

【００２４】この三次元物体の計測装置１Ａの分光画像
の計測装置４０によって測定対象物２の分光反射率を求
める方法としては、例えば、受光素子４６として分光領
域の異なる多数の分光フィルタを順次取り付けられるよ
うにしたものを使用する場合、まず、多数の分光フィル
タの内の一つを受光器４３の前面に取り付け、次いでデ
ィジタイザユニット１０Ａを測定対象物２の周りに回転
させつつ、偏光フィルタ４２及び分光フィルタを通して
受光器４３で測定対象物２の内部拡散光の画像を受光
し、それをディジタイザユニット１０Ａ外の演算装置に
出力する。次に、受光器４３の前面の分光フィルタを分
光領域の異なるものに順次取り替え、同様の操作を繰り
返し、多数回画像をとる。演算手段では、分光領域の異
なる分光フィルタを用いて得た測定対象物２の画像の各
々に対して、分光フィルタの感度補正をし、次いで照度
補正した分光反射率を次のように算出する。

【００２５】まず、数枚の分光反射率が既知の平らな無
彩色な色票を、分光画像の計測装置４０を用いて一定距
離ｄ₀から計測し、その画像の出力値と既知の反射率と
の関係式を波長ごとに求めておく。次いで、レンジファ
インダ２０による三次元位置情報として偏光照射部４１
の光源４４と測定対象物２の測定点との距離ｄを得、そ
の距離ｄに対する上述の距離ｄ₀との比ｄ₀／ｄを求める
と共に、レンジファインダ２０からの三次元位置情報と
して光源４４と当該測定点との角度θを得、次式により
照度補正した分光反射率Ｒ（λ）を得る。

【００２６】

【数１】 Ｒ(λ)＝ｆ（Ｌ(λ)）・ｇ(ｄ)・（１／cosθ） Ｌ(λ)：ある分光フィルターで得られる波長λの画像レ
ベル ｆ（Ｌ(λ)）：Ｌ(λ)の関数 ｇ(ｄ)＝（ｄ₀／ｄ）²：照明光源と測定対象物との距離
ｄの照度補正項 cosθ：照明光源の方向と測定対象物との法線方向とが
なす角 こうして、この分光画像の計測装置４０によれば、測定
対象物２の内部拡散光に基づく分光反射率を得ることが
できる。

【００２７】なお、測定対象物の撮像手段としてカラー
ＣＣＤカメラを使用し、そのＲＧＢの出力値に基づいて
測定対象物の内部拡散光又は表面反射光の計測値を出力
する方法は公知であり（特開平２−２０６４２６号公
報、特開平７−７５６２９号公報等）、また、測定対象
物の内部拡散光のＲＧＢの出力値から三刺激値ＸＹＺや
色彩値Ｌ^*ａ^*ｂ^*を求める手法、さらに主成分分析法を
用いて三刺激値ＸＹＺから分光反射率を求める手法も知
られている（特開平７−１７４６３１号公報、日本写真
学会誌,57巻2号,78(1994)）。しかしながら、これら公
知の方法で、ＲＧＢの出力値に基づき、主成分分析法を
用いて測定対象物の分光反射率を求めるためには、主成
分分析のベースとする測定対象物の平均的な分光反射率
や主成分を予め求めておく必要がある。したがって、こ
れらの方法で分光反射率を求める場合には測定対象物が
変わる度に測定対象物の分光特性を解析しておかなくて
はならず、多大な労力と時間が必要とされる。これに対
して、本発明の計測方法によると機械的に分光データが
取得できるので、任意の色相の測定対象物に対して短時
間で分光反射率を求めることが可能となる。

【００２８】本発明の計測装置１Ａにおいて、分光画像
の計測装置４０で測定対象物２の当該測定点での分光反
射率を得た後は、得られた分光反射率に基づいて公知の
変換式により三刺激値ＸＹＺ、Ｌ^*ａ^*ｂ^*、Ｌ^*ｕ^*ｖ^*等
の色彩値を求めることができる。

【００２９】一方、三次元物体の計測装置１Ａの分光画
像の計測装置４０において、受光器４３の前面の偏光フ
ィルタ４２と偏光照射部４１の偏光フィルタ４５の偏光
方向が同一となるようにし、測定対象物２の表面反射光
が偏光フィルタ４２を透過し、さらに分光素子４６とし
て、上述と同様に、分光領域の異なる分光フィルタを順
次通して受光器４３で受光できるようにした場合、測定
対象物２の表面での分光反射光量を求めることができ
る。また、分光領域の異なる分光フィルタを用いて受光
器４３で計測される各分光領域ごとの表面反射光量の合
計をとることにより、光沢度を評価することができる。
この場合、受光器４３で計測される光量は、測定対象物
２の表面の三次元形状の影響を受けることから、光沢度
の指標となる表面反射光量の合計量を、レンジファイン
ダ２０で計測された測定対象物２の三次元形状に基づい
て補正してもよい。

【００３０】この計測装置１Ａでは、以上のようにして
分光画像の計測装置４０で求められる分光反射率、色彩
値、光沢度等の計測値を、レンジファインダ２０で求め
られる計測値と同期させて出力するので、測定対象物２
の三次元形状の各点ごとに正確に分光反射率、色彩、明
度、光沢等の情報をもった画像を形成することができ
る。

【００３１】したがって、例えば人の顔を測定対象物２
とした場合にこの計測装置１Ａで得られるフルカラー円
筒投影画像は、図９に示した従来のフルカラー円筒投影
画像に比して、図４に示したように、陰影による暗さと
皮膚自体の色の暗さとが区別されたものとなる。

【００３２】また、図８、図９に示した従来の計測装置
１によれば、測定対象物２が内部拡散光の他に表面反射
光を有する場合、従っておよそどんな物体を測定対象物
２とする場合でも、内部拡散光に基づく色彩値や分光反
射率を計測することができず、表面反射光に基づく光沢
度も算出することができないが、本発明の計測装置１Ａ
によればこれらを求めることが可能となり、特に分光反
射率は、測定対象物の平均的な色の如何に関わらず求め
ることができる。

【００３３】さらに、この計測装置１Ａによれば、測定
対象物２の三次元形状の各点における分光反射率、色
彩、明度、光沢等を大量に測定し、蓄積することができ
るので、これらをデータベース化し、測定対象物の見え
に関する研究を促進させることができる。また、コンピ
ュータグラフィックス技術を用いて、例えば、任意の照
明下における見えの効果や、屋内と屋外での見えの差異
等も容易に且つ正確にシミュレーションすることが可能
となる。

【００３４】以上、図１及び図２に示した計測装置１Ａ
及びそれを用いた計測方法について説明したが、この
他、本発明は種々の態様をとることができる。

【００３５】例えば、測定対象物２の三次元形状の計測
装置として、スリット状に偏向したレーザ光を測定対象
物２に照射し、そのスリット光を測定対象物２が切断す
る際の断面形状を白黒ＣＣＤカメラ２３で撮るというス
リット光投影法のレンジファインダ２０を使用するが、
このようなレンジファインダ２０に代えて、パターン光
を投影する方式のレンジファインダ等を使用してもよ
く、また、光レーダー法その他種々のレンジファインダ
を使用してもよい。

【００３６】また、上述の計測装置１Ａでは、分光画像
の計測装置４０において測定対象物２の内部拡散光が偏
光フィルタ４２を透過し、次いで分光素子（分光フィル
タ）４６を透過して受光器４３で受光されるが、図３に
示すように、測定対象物２の内部拡散光が分光素子４６
を透過した後偏光フィルタ４２を透過し、受光器４３で
受光されるようにしてもよい。

【００３７】また、上述の計測装置１Ａでは、分光画像
の計測装置４０で分光反射率を求める手法として、分光
素子４６として、分光領域の異なる多数の分光フィルタ
を使用し、これら分光フィルタごとに測定対象物２の内
部拡散光の画像を繰り返し撮るという方法を説明した
が、分光素子４６として、分光領域の異なる多数の分光
フィルタを同心円状に配設したものを用意し、これを受
光器４３の前面で回転させながらディジタイザユニット
１０Ａを測定対象物２の周りに回転させ、当該測定点を
撮影することにより分光フィルターの枚数分の画像を撮
影してもよい。

【００３８】この他、測定対象物２の内部拡散光から分
光反射率を求める手法としては、多重画像のフーリエ分
光映像法を利用してもよい。

【００３９】また、上述の計測装置１Ａでは、測定対象
物２をセンターテーブル３に固定し、ディジタイザユニ
ット１０Ａを測定対象物２の周りに回転移動させ、測定
対象物２の計測部位を走査するが、このような計測部位
の走査に代えて、ディジタイザユニット１０Ａを固定
し、測定対象物２を固定したセンターテーブル３を回転
させ、測定対象物２の全面が計測部位として走査される
ようにしてもよい。また、測定対象物２の三次元形状の
計測と色の計測とを別個に行い、後に双方の計測値が同
期するように双方の計測値を合成してもよい。

【００４０】

【実施例】以下、本発明を実施例に基づいて具体的に説
明する。

【００４１】実施例１ 図１及び図２に示した三次元物体の計測装置１Ａを作製
した。この場合、レンジファインダ２０は、Cyberware
製 Color 3D Digitizer 3030から構成した。

【００４２】分光画像の計測装置４０は、光源４４とし
て直流型蛍光灯を使用し、偏光フィルタ４５としてPola
roid製 HN32を使用した。受光器４３としてはカラーＣ
ＣＤカメラを使用し、その前面の偏光フィルタ４２とし
てはPolaroid製 HN32を使用し、分光素子４６として
は、光伸光学工業（株）製干渉フィルタを使用した。

【００４３】測定対象物２としては、バイオスキンドー
ル（ビューラックス製Ｆ−９１０）を使用し、その頬部
を計測部位とした。

【００４４】この計測部位ついて、内部拡散光の各波長
ごとの受光器４３からの出力値を求め、その値を三次元
形状に基づいて照度補正することにより、当該計測部位
における分光反射率を得た。結果を図５に示す。

【００４５】参照として、分光測色機（ミノルタ製ＣＭ
１０００）を用いて、同一計測部位の分光反射率を求め
た。この結果を図５に合わせて示す。

【００４６】図５から実施例１で得た分光反射率と分光
測色機で得た分光反射率とはほぼ一致していることがわ
かる。

【００４７】比較例１ 実施例１において、受光器４３の出力値に対して三次元
形状に基づいて照度補正をしない以外は実施例１を繰り
返し、分光反射率を求めた。この結果を、上述の分光測
色機による分光反射率と共に図６に示す。

【００４８】図６から、三次元形状に基づく照度補正を
することなく得た比較例１の分光反射率は、分光測色機
による分光反射率よりも全体的に低い値となり、分光測
色機による分光反射率と一致しないことがわかる。

【００４９】比較例２ 実施例１で使用した三次元物体の計測装置１Ａにおい
て、偏光フィルタ４２、４５を使用しない以外は実施例
１を繰り返し、分光反射率を求めた。この結果を上述の
分光測色機による分光反射率と共に図７に示す。

【００５０】図７から、偏光フィルタ４２、４５を使用
せず、内部拡散光と表面反射光を分離せずに求めた分光
反射率は、分光測色機による分光反射率よりも全体的に
高い値となり、表面反射光の影響が現れていることがわ
かる。

【００５１】

【発明の効果】本発明によれば、三次元物体の形状と色
を同期させて計測する計測装置において、表面反射光と
内部拡散光とを区別し、分光画像情報を得るので、三次
元物体の形状だけでなく色も正確に計測することが可能
となる。さらに、種々の色相の三次元物体の分光反射
率、色彩値、光沢度等を短時間で得ることが可能とな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の三次元物体の計測装置の光学系の説明
図である。

【図２】本発明の三次元物体の計測装置の外観図であ
る。

【図３】本発明の三次元物体の計測装置の光学系の説明
図である。

【図４】本発明の三次元物体の計測装置で形成された画
像の説明図である。

【図５】実施例１の分光反射率を示すグラフである。

【図６】比較例１の分光反射率を示すグラフである。

【図７】比較例２の分光反射率を示すグラフである。

【図８】従来の三次元物体の計測装置の光学系の説明図
である。

【図９】従来の三次元物体の計測装置の外観図である。

【図１０】従来の三次元物体の計測装置で形成された画
像の説明図である。

【図１１】皮膚に自然光が入射した場合の表面反射と内
部反射の説明図である。

【符号の説明】

１ 従来の三次元物体の計測装置 １Ａ 本発明の三次元物体の計測装置 ２ 測定対象物 ３ センターテーブル １０、１０Ａ ディジタイザユニット ２０ レンジファインダ ２１ 形状計測用光源 ２２ レンズ系 ２３ 白黒ＣＣＤカメラ ３０ 測色装置 ３１ 測色用光源 ３２ カラーＣＣＤカメラ（カラーＴＶカメラ） ４０ 分光画像の計測装置 ４１ 偏光照射部 ４２ 偏光フィルタ ４３ 受光器 ４４ 光源 ４５ 偏光フィルタ ４６ 分光素子 Ａ ディジタイザユニットの回転方向 Ｌ 自然光 Ｌ₁ 表面反射光 Ｌ₂ 内部拡散光

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2F065 AA00 AA04 AA53 BB05 CC16 EE00 FF01 FF02 FF09 FF41 GG03 GG04 GG23 HH05 HH08 JJ03 JJ05 JJ26 LL22 LL31 LL67 MM09 PP11 2G020 AA08 DA05 DA12 DA14 DA21 DA34 DA51

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 測定対象物の三次元形状の計測と分光画
   像の計測とを同期させて行う三次元物体の計測方法であ
   って、分光画像の計測用照射光に偏光を使用し、その偏
   光の測定対象物からの反射光を偏光フィルタ及び分光素
   子を通して受光することにより、測定対象物の内部拡散
   光又は表面反射光に基づく分光画像の計測を行うことを
   特徴とする三次元物体の計測方法。
2. 【請求項２】 測定対象物の三次元形状の計測と分光画
   像の計測にそれぞれ使用する光源及び測定対象物からの
   反射光を受光する受光器を、測定対象物に対して同時に
   移動し、測定対象物の三次元形状の計測部位と分光画像
   の計測部位とを同時に走査することにより三次元形状の
   計測と分光画像の計測とを同期させる請求項１記載の三
   次元物体の計測方法。
3. 【請求項３】 分光画像の計測において、測定対象物か
   らの反射光を、分光領域の異なる多数の分光フィルタに
   順次透過させ、さらに偏光フィルタに通してＣＣＤカメ
   ラで受光し、内部拡散光の分光反射率、三刺激値ＸＹ
   Ｚ、色彩値Ｌ^*ａ^*ｂ^*又はＬ^*ｕ^*ｖ^*を出力する請求項１
   又は２記載の三次元物体の計測方法。
4. 【請求項４】 三次元形状の計測装置と分光画像の計測
   装置からなり、互いの計測値を同期させて出力する三次
   元物体の計測装置において、分光画像の計測装置が、測
   定対象物に偏光を照射する偏光照射部、その偏光の測定
   対象物からの反射光を偏光フィルタ及び分光素子を通し
   て受光する受光器からなり、受光器で検出された偏光の
   検出値に基づいて、測定対象物の内部拡散光又は表面反
   射光の分光画像の計測値を出力することを特徴とする三
   次元物体の計測装置。
5. 【請求項５】 三次元形状の計測装置と分光画像の計測
   装置をそれぞれ形成する光源及び測定対象物からの反射
   光を受光する受光器が、測定対象物に対して同時に移動
   し、測定対象物の三次元形状の計測部位と分光画像の計
   測部位とを同時に走査することにより三次元形状の計測
   と分光画像の計測とを同期させる請求項４記載の三次元
   物体の計測装置。