JP2003269928A - ３次元形状計測方法および装置ならびにプログラム - Google Patents
３次元形状計測方法および装置ならびにプログラムInfo
- Publication number
- JP2003269928A JP2003269928A JP2002066251A JP2002066251A JP2003269928A JP 2003269928 A JP2003269928 A JP 2003269928A JP 2002066251 A JP2002066251 A JP 2002066251A JP 2002066251 A JP2002066251 A JP 2002066251A JP 2003269928 A JP2003269928 A JP 2003269928A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- pixel
- measured
- light pattern
- positions
- dimensional
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
- G01B11/24—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring contours or curvatures
- G01B11/25—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring contours or curvatures by projecting a pattern, e.g. one or more lines, moiré fringes on the object
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
- G06T7/00—Image analysis
- G06T7/50—Depth or shape recovery
- G06T7/55—Depth or shape recovery from multiple images
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06V—IMAGE OR VIDEO RECOGNITION OR UNDERSTANDING
- G06V10/00—Arrangements for image or video recognition or understanding
- G06V10/10—Image acquisition
- G06V10/12—Details of acquisition arrangements; Constructional details thereof
- G06V10/14—Optical characteristics of the device performing the acquisition or on the illumination arrangements
- G06V10/145—Illumination specially adapted for pattern recognition, e.g. using gratings
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N13/00—Stereoscopic video systems; Multi-view video systems; Details thereof
- H04N13/20—Image signal generators
- H04N13/204—Image signal generators using stereoscopic image cameras
- H04N13/254—Image signal generators using stereoscopic image cameras in combination with electromagnetic radiation sources for illuminating objects
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Artificial Intelligence (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Image Processing (AREA)
- Image Analysis (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】複数の形状およびテクスチャデータを合成した
ときにも段差が目立たず、クオリティの高い統合データ
を自動的に得る。 【解決手段】対応画素算出手段２２６が第１の位置・方
向から計測したある画素における３次元座標点に対応す
る第２の位置・方向から撮影した画像列上の画素位置を
求め、合致画素算出手段２２７が対応画素位置を基準と
した部分画像をスキャンし、着目画素の光パターンに最
も合致する光パターンを持つ合致画素を求めて３次元座
標点を出力し、合致座標記憶手段２２８が合致した３次
元座標点を対として保持し、補正量算出手段２２９が３
つの手段を繰り返し３次元座標対を生成し、対となる３
次元座標位置の差が最も小さくなるように第２の位置・
方向から計測された座標点を変換する座標変換量を求
め、３次元形状補正手段２３０が第２の位置・方向によ
り計測した３次元形状を座標変換して出力する。
ときにも段差が目立たず、クオリティの高い統合データ
を自動的に得る。 【解決手段】対応画素算出手段２２６が第１の位置・方
向から計測したある画素における３次元座標点に対応す
る第２の位置・方向から撮影した画像列上の画素位置を
求め、合致画素算出手段２２７が対応画素位置を基準と
した部分画像をスキャンし、着目画素の光パターンに最
も合致する光パターンを持つ合致画素を求めて３次元座
標点を出力し、合致座標記憶手段２２８が合致した３次
元座標点を対として保持し、補正量算出手段２２９が３
つの手段を繰り返し３次元座標対を生成し、対となる３
次元座標位置の差が最も小さくなるように第２の位置・
方向から計測された座標点を変換する座標変換量を求
め、３次元形状補正手段２３０が第２の位置・方向によ
り計測した３次元形状を座標変換して出力する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は３次元形状計測技術
に関し、特に複数方向から計測した形状間や輝度・色情
報の差を最小化する３次元形状計測方法，３次元形状計
測装置，および該３次元形状計測をデータ処理装置（コ
ンピュータ）で実行させるプログラムに関する。
に関し、特に複数方向から計測した形状間や輝度・色情
報の差を最小化する３次元形状計測方法，３次元形状計
測装置，および該３次元形状計測をデータ処理装置（コ
ンピュータ）で実行させるプログラムに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来から、物体の３次元形状を計測する
様々な手法が提案されている。その中の一つの手法とし
て、正弦波パターンを投影して計測する手法について、
文献（１）（「縞走査を導入した格子パターン投影法」
（精密工学会誌、Ｖｏｌ.５５，Ｎｏ.１０，ｐｐ.１８
１７〜１８２２，１９８９年））に基づいて説明する。
様々な手法が提案されている。その中の一つの手法とし
て、正弦波パターンを投影して計測する手法について、
文献（１）（「縞走査を導入した格子パターン投影法」
（精密工学会誌、Ｖｏｌ.５５，Ｎｏ.１０，ｐｐ.１８
１７〜１８２２，１９８９年））に基づいて説明する。
【０００３】図６は、文献（１）で記されている３次元
形状計測装置の模式図を示す。図６を参照すると、光源
１０１から正弦波状に濃淡値が印刷されている格子１０
２を通して、物体１００に対して正弦波状の輝度分布を
持つ光パターンを投影する。該物体１００上の点Ｐ１０
４をカメラ１０３で撮影する。画像上における該点Ｐ１
０４の座標値をｘ、該座標ｘにおける輝度値をＩ(ｘ)と
し、輝度値Ｉ(ｘ)を数１で表すこととする。
形状計測装置の模式図を示す。図６を参照すると、光源
１０１から正弦波状に濃淡値が印刷されている格子１０
２を通して、物体１００に対して正弦波状の輝度分布を
持つ光パターンを投影する。該物体１００上の点Ｐ１０
４をカメラ１０３で撮影する。画像上における該点Ｐ１
０４の座標値をｘ、該座標ｘにおける輝度値をＩ(ｘ)と
し、輝度値Ｉ(ｘ)を数１で表すこととする。
【０００４】
【数１】
【０００５】ここで、Ａ０(ｘ)はバイアス成分であり、
φおよびα(ｘ)はそれぞれ位相である。
φおよびα(ｘ)はそれぞれ位相である。
【０００６】物体１００を静止させたままで格子１０２
を軸ｕ方向へと、印刷した正弦波パターンの波長の１／
Ｎ（Ｎは正の整数）ずつＮ回ずらしながら画像を撮影し
てゆく。撮影された画像は、物体１００に投影された正
弦波光パターンが２π／Ｎラジアンずつ進行してゆくよ
うに見える。これを、位相φが０ラジアンから２π／Ｎ
ラジアンずつ２π(Ｎ−１)／Ｎラジアンまでずれてゆく
と解釈すると、ｋ回目（０≦ｋ＜Ｎ）に得られるｘ地点
での輝度値Ｉｋ(ｘ)は、数２で表すことができる。
を軸ｕ方向へと、印刷した正弦波パターンの波長の１／
Ｎ（Ｎは正の整数）ずつＮ回ずらしながら画像を撮影し
てゆく。撮影された画像は、物体１００に投影された正
弦波光パターンが２π／Ｎラジアンずつ進行してゆくよ
うに見える。これを、位相φが０ラジアンから２π／Ｎ
ラジアンずつ２π(Ｎ−１)／Ｎラジアンまでずれてゆく
と解釈すると、ｋ回目（０≦ｋ＜Ｎ）に得られるｘ地点
での輝度値Ｉｋ(ｘ)は、数２で表すことができる。
【０００７】
【数２】
【０００８】位相α(ｘ)は、ｋ＝０番目に撮影した画像
におけるｘ地点での位相値となる。点Ｐ１０４は、カメ
ラスクリーン上の座標ｘからレンズ中心を通過する半直
線上に存在する。光源１０１から見たとき、点Ｐ１０４
は、正弦波格子１０２上において位相α(ｘ)の直線と光
源１０１で決まる平面上に存在する。故に、上記直線と
平面との交点を求めれば、該交点の３次元座標値が点Ｐ
１０４のものであることがわかる。
におけるｘ地点での位相値となる。点Ｐ１０４は、カメ
ラスクリーン上の座標ｘからレンズ中心を通過する半直
線上に存在する。光源１０１から見たとき、点Ｐ１０４
は、正弦波格子１０２上において位相α(ｘ)の直線と光
源１０１で決まる平面上に存在する。故に、上記直線と
平面との交点を求めれば、該交点の３次元座標値が点Ｐ
１０４のものであることがわかる。
【０００９】上記数２は、次の数３で示す新しい２つの
係数Ａ１(ｘ)，Ｂ１(ｘ)を導入することで、続く数４と
書き換えることができる。
係数Ａ１(ｘ)，Ｂ１(ｘ)を導入することで、続く数４と
書き換えることができる。
【００１０】
【数３】
【００１１】
【数４】
【００１２】Ａ１(ｘ)およびＢ１(ｘ)は、それぞれＮ回
の撮影で得たｘ地点での輝度値Ｉ０(ｘ)，…，ＩＮ−１
(ｘ)を用いて、次の数５で求めることができる。
の撮影で得たｘ地点での輝度値Ｉ０(ｘ)，…，ＩＮ−１
(ｘ)を用いて、次の数５で求めることができる。
【００１３】
【数５】
【００１４】また、位相α(ｘ)は、次の数６で求まる。
【００１５】
【数６】
【００１６】上記した位相計算をカメラ１０３で撮影さ
れた画像上の各画素で実行することで、画像上の物体１
００の位相値が得られる。
れた画像上の各画素で実行することで、画像上の物体１
００の位相値が得られる。
【００１７】ところで、上記数６から得られる位相α
(ｘ)は、逆正接関数ｔａｎ−１()を用いて計算している
ことからも分かるように、全て−πからπまでの間に折
り返されてしまっている。このため、求められた位相α
(ｘ)は、２πの整数倍だけ不定性を持ってしまい、この
ままでは物体１００の３次元形状を求めることができな
い。
(ｘ)は、逆正接関数ｔａｎ−１()を用いて計算している
ことからも分かるように、全て−πからπまでの間に折
り返されてしまっている。このため、求められた位相α
(ｘ)は、２πの整数倍だけ不定性を持ってしまい、この
ままでは物体１００の３次元形状を求めることができな
い。
【００１８】このように、物体１００全体に対して、一
周期だけからなる正弦波パターンを投射することで、位
相を一意に決められるようにすることができるが、この
とき、物体１００全体に、−πからπまでの狭い位相値
を割り付けるために、高い計測精度が得られないという
問題点がでてくる。
周期だけからなる正弦波パターンを投射することで、位
相を一意に決められるようにすることができるが、この
とき、物体１００全体に、−πからπまでの狭い位相値
を割り付けるために、高い計測精度が得られないという
問題点がでてくる。
【００１９】そこで、通常、初期位相の値域を広げ、物
体１００に対して複数周期の正弦波パターンを投射する
ことで、位相の一意性を犠牲にして計測精度を向上させ
る方法がとられている。
体１００に対して複数周期の正弦波パターンを投射する
ことで、位相の一意性を犠牲にして計測精度を向上させ
る方法がとられている。
【００２０】図７は、カメラ１０３で撮影された画像上
の各画素において、求めた位相の例である位相画像１０
５を示す図である。図７では、位相−πからπラジアン
を、黒から白へと割り付けて示している。本図７により
明らかなように、例えば平面を計測したとしても計測さ
れた位相値は不連続となるため、何らかの手法により画
像内で相対的な位相値を決定して、連続した値へと変換
する必要がある。また、そのままでは位相値の絶対値は
得られないため、何らかの手法で別途絶対位相を決定し
なければならない。
の各画素において、求めた位相の例である位相画像１０
５を示す図である。図７では、位相−πからπラジアン
を、黒から白へと割り付けて示している。本図７により
明らかなように、例えば平面を計測したとしても計測さ
れた位相値は不連続となるため、何らかの手法により画
像内で相対的な位相値を決定して、連続した値へと変換
する必要がある。また、そのままでは位相値の絶対値は
得られないため、何らかの手法で別途絶対位相を決定し
なければならない。
【００２１】上記問題点を、異なる位置に置かれたカメ
ラや投光装置を付け加えて利用することにより解決する
手法について、文献（２）（特開２００１−０１２９２
５）に基づいて説明する。
ラや投光装置を付け加えて利用することにより解決する
手法について、文献（２）（特開２００１−０１２９２
５）に基づいて説明する。
【００２２】図８は、従来の３次元形状計測装置３００
のブロック図を示す。この３次元形状計測装置３００
は、光投射器Ａ２０１と、光投射器Ｂ２０２と、カメラ
Ａ２０３と、カメラＢ２０４と、光投射器・カメラ制御
手段２０５と、画像記憶手段Ａ−Ａ２０６と、画像記憶
手段Ａ−Ｂ２０７と、画像記憶手段Ｂ−Ａ２０８と、画
像記憶手段Ｂ−Ｂ２０９と、位相計算手段２１０と、位
相記憶手段Ａ−Ａ２１１と、位相記憶手段Ａ−Ｂ２１２
と、位相記憶手段Ｂ−Ａ２１３と、位相記憶手段Ｂ−Ｂ
２１４と、絶対位相決定手段Ａ−Ａ／Ｂ−Ａ２１５と、
絶対位相決定手段Ａ−Ｂ／Ｂ−Ｂ２１６と、絶対位相値
変換手段２１７と、３次元座標値変換手段２１８と、３
次元座標値記憶手段Ａ−Ａ２１９と、３次元座標値記憶
手段Ｂ−Ｂ２２０と、３次元座標値合成手段２２１と、
光投射器Ａ／カメラＡ相対位置記憶手段２２３と、光投
射器Ｂ／カメラＢ相対位置記憶手段２２４と、カメラＡ
／Ｂ相対位置記憶手段２２５とを含んで構成されてい
た。
のブロック図を示す。この３次元形状計測装置３００
は、光投射器Ａ２０１と、光投射器Ｂ２０２と、カメラ
Ａ２０３と、カメラＢ２０４と、光投射器・カメラ制御
手段２０５と、画像記憶手段Ａ−Ａ２０６と、画像記憶
手段Ａ−Ｂ２０７と、画像記憶手段Ｂ−Ａ２０８と、画
像記憶手段Ｂ−Ｂ２０９と、位相計算手段２１０と、位
相記憶手段Ａ−Ａ２１１と、位相記憶手段Ａ−Ｂ２１２
と、位相記憶手段Ｂ−Ａ２１３と、位相記憶手段Ｂ−Ｂ
２１４と、絶対位相決定手段Ａ−Ａ／Ｂ−Ａ２１５と、
絶対位相決定手段Ａ−Ｂ／Ｂ−Ｂ２１６と、絶対位相値
変換手段２１７と、３次元座標値変換手段２１８と、３
次元座標値記憶手段Ａ−Ａ２１９と、３次元座標値記憶
手段Ｂ−Ｂ２２０と、３次元座標値合成手段２２１と、
光投射器Ａ／カメラＡ相対位置記憶手段２２３と、光投
射器Ｂ／カメラＢ相対位置記憶手段２２４と、カメラＡ
／Ｂ相対位置記憶手段２２５とを含んで構成されてい
た。
【００２３】図９は、３次元形状計測装置３００の模式
図を示す。３次元形状計測装置３００は、光投射器Ａ２
０１および光投射器Ｂ２０２と、カメラＡ２０３および
カメラＢ２０４とが、図９に示すように配置されてお
り、光投射器Ａ２０１とカメラＡ２０３との対で計測さ
れた３次元形状と、光投射器Ｂ２０２とカメラＢ２０４
との対で計測された３次元形状とを合成して出力するも
のであるとする。
図を示す。３次元形状計測装置３００は、光投射器Ａ２
０１および光投射器Ｂ２０２と、カメラＡ２０３および
カメラＢ２０４とが、図９に示すように配置されてお
り、光投射器Ａ２０１とカメラＡ２０３との対で計測さ
れた３次元形状と、光投射器Ｂ２０２とカメラＢ２０４
との対で計測された３次元形状とを合成して出力するも
のであるとする。
【００２４】図１０は、絶対位相値決定方法のうちの一
つの説明図である。
つの説明図である。
【００２５】光投射器Ａ２０１により投射された正弦波
パターンをカメラＡ２０３により撮影して得た位相画像
である画像Ａ（光パターンＡ）１１６を、図１０左上に
示す。本画像中の点Ｐ１１２の絶対位相値、すなわち３
次元座標位置は、以下のような手順にて得ることができ
る。まず、点Ｐ１１２位置における画像Ａ（光パターン
Ａ）１１６上の位相値より、２πの整数倍の不定性を加
味すると、３次元空間上における点Ｐの候補位置は、図
１０下に示した点Ｐ１１１３，Ｐ２１１４，およびＰ３
１１５となる。カメラＢ２０４から上記点Ｐ１１１３，
Ｐ２１１４およびＰ３１１５へと向かう視線を求め、光
投射器Ａ２０１により投射された正弦波パターンをカメ
ラＢ２０４により撮影して得た位相画像である画像Ｂ
（光パターンＡ）１１７上に、図１０右上のようにプロ
ットしたとき、本画像Ｂ（光パターンＡ）１１７上の対
応点の位相値から点Ｐ１１１３，Ｐ２１１４，およびＰ
３１１５に対応する点を得ることができる。画像Ａ（光
パターンＡ）１１６上の点Ｐ１１２の相対位相値と、画
像Ｂ（光パターンＡ）１１７上の前記候補点のうちの１
点のみが唯一相対位相値が合致したときに正しく３次元
座標が計測できたとし、そのときの絶対位相値が決定で
きるとする。以上の手続きを画像Ａ（光パターンＡ）１
１６上の全ての点において繰り返すことにより、絶対位
相信号Ａ−Ａ（Ａ−Ａ／Ｂ−Ａ）１９を得ることができ
る。同様にして、絶対位相信号Ｂ−Ｂ（Ａ−Ｂ／Ｂ−
Ｂ）２０を得ることができる。さらに、確からしい絶対
位相を得るには、画像Ａ（光パターンＡ）１１６上また
は画像Ｂ（光パターンＡ）１１７上において、絶対位相
信号Ａ−Ａ（Ａ−Ａ／Ｂ−Ａ）１９および絶対位相信号
Ｂ−Ｂ（Ａ−Ｂ／Ｂ−Ｂ）２０が得られた画素位置の積
を求めておき、該積が存在する画素位置のみ絶対位相信
号Ａ−Ａ（Ａ−Ａ／Ｂ−Ａ）１９と絶対位相信号Ｂ−Ｂ
（Ａ−Ｂ／Ｂ−Ｂ）２０とが出力されるようにマスクす
ることで実現できる。
パターンをカメラＡ２０３により撮影して得た位相画像
である画像Ａ（光パターンＡ）１１６を、図１０左上に
示す。本画像中の点Ｐ１１２の絶対位相値、すなわち３
次元座標位置は、以下のような手順にて得ることができ
る。まず、点Ｐ１１２位置における画像Ａ（光パターン
Ａ）１１６上の位相値より、２πの整数倍の不定性を加
味すると、３次元空間上における点Ｐの候補位置は、図
１０下に示した点Ｐ１１１３，Ｐ２１１４，およびＰ３
１１５となる。カメラＢ２０４から上記点Ｐ１１１３，
Ｐ２１１４およびＰ３１１５へと向かう視線を求め、光
投射器Ａ２０１により投射された正弦波パターンをカメ
ラＢ２０４により撮影して得た位相画像である画像Ｂ
（光パターンＡ）１１７上に、図１０右上のようにプロ
ットしたとき、本画像Ｂ（光パターンＡ）１１７上の対
応点の位相値から点Ｐ１１１３，Ｐ２１１４，およびＰ
３１１５に対応する点を得ることができる。画像Ａ（光
パターンＡ）１１６上の点Ｐ１１２の相対位相値と、画
像Ｂ（光パターンＡ）１１７上の前記候補点のうちの１
点のみが唯一相対位相値が合致したときに正しく３次元
座標が計測できたとし、そのときの絶対位相値が決定で
きるとする。以上の手続きを画像Ａ（光パターンＡ）１
１６上の全ての点において繰り返すことにより、絶対位
相信号Ａ−Ａ（Ａ−Ａ／Ｂ−Ａ）１９を得ることができ
る。同様にして、絶対位相信号Ｂ−Ｂ（Ａ−Ｂ／Ｂ−
Ｂ）２０を得ることができる。さらに、確からしい絶対
位相を得るには、画像Ａ（光パターンＡ）１１６上また
は画像Ｂ（光パターンＡ）１１７上において、絶対位相
信号Ａ−Ａ（Ａ−Ａ／Ｂ−Ａ）１９および絶対位相信号
Ｂ−Ｂ（Ａ−Ｂ／Ｂ−Ｂ）２０が得られた画素位置の積
を求めておき、該積が存在する画素位置のみ絶対位相信
号Ａ−Ａ（Ａ−Ａ／Ｂ−Ａ）１９と絶対位相信号Ｂ−Ｂ
（Ａ−Ｂ／Ｂ−Ｂ）２０とが出力されるようにマスクす
ることで実現できる。
【００２６】本処理により、必ずしも全ての地点につい
て絶対位相が決定できるとは限らないが、カメラＡ２０
３とカメラＢ２０４との双方より視認できる領域につい
ては、大部分の点において絶対位相が得られる。これら
絶対位相が得られた点群をそれぞれ中心とした周囲の画
素について、絶対位相が得られていない場合には位相差
ができるだけ小さくなるように２πの整数倍を足し引き
してやることを繰り返すにより、画像全体での絶対位相
を得ることができる。
て絶対位相が決定できるとは限らないが、カメラＡ２０
３とカメラＢ２０４との双方より視認できる領域につい
ては、大部分の点において絶対位相が得られる。これら
絶対位相が得られた点群をそれぞれ中心とした周囲の画
素について、絶対位相が得られていない場合には位相差
ができるだけ小さくなるように２πの整数倍を足し引き
してやることを繰り返すにより、画像全体での絶対位相
を得ることができる。
【００２７】以上の処理によって得られた絶対位相信号
Ａ−Ａ（Ａ−Ａ／Ｂ−Ａ）１９から３次元座標値変換手
段２１８により、光投射器Ａ２０１とカメラＡ２０３と
の三角測量の原理により３次元形状が計算できる。光投
射器Ｂ２０２とカメラＢ２０４との対についても同様に
計算でき、最終的に３次元座標値記憶手段Ａ−Ａ２１９
および３次元座標値記憶手段Ｂ−Ｂ２２０へと保存され
た形状データを３次元座標値合成手段２２１により合成
することにより、計測対象の物体１００全体の形状を得
ることができる。
Ａ−Ａ（Ａ−Ａ／Ｂ−Ａ）１９から３次元座標値変換手
段２１８により、光投射器Ａ２０１とカメラＡ２０３と
の三角測量の原理により３次元形状が計算できる。光投
射器Ｂ２０２とカメラＢ２０４との対についても同様に
計算でき、最終的に３次元座標値記憶手段Ａ−Ａ２１９
および３次元座標値記憶手段Ｂ−Ｂ２２０へと保存され
た形状データを３次元座標値合成手段２２１により合成
することにより、計測対象の物体１００全体の形状を得
ることができる。
【００２８】上記従来手法において、カメラＡ２０３お
よびカメラＢ２０４として通常のカメラを用いることも
可能であるため、別途フラッシュ等の照明を利用してテ
クスチャ画像を撮影しておくことで、３次元形状物体の
外観であるテクスチャデータ（画像）を取得することも
できる。このテクスチャデータを、計測した形状データ
に対して貼り付けて、３次元ＣＧ（Ｃｏｍｐｕｔｅｒ
Ｇｒａｐｈｉｃｓ）におけるテクスチャマッピングの手
法により様々な方向から眺めることのできるカタログ等
の応用に供することもできる。
よびカメラＢ２０４として通常のカメラを用いることも
可能であるため、別途フラッシュ等の照明を利用してテ
クスチャ画像を撮影しておくことで、３次元形状物体の
外観であるテクスチャデータ（画像）を取得することも
できる。このテクスチャデータを、計測した形状データ
に対して貼り付けて、３次元ＣＧ（Ｃｏｍｐｕｔｅｒ
Ｇｒａｐｈｉｃｓ）におけるテクスチャマッピングの手
法により様々な方向から眺めることのできるカタログ等
の応用に供することもできる。
【００２９】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記文
献（２）において述べられている従来手法では、光投射
器Ａ２０１および光投射器Ｂ２０２と、カメラＡ２０３
およびカメラＢ２０４との位置関係は非常によくわかっ
ており、どのペアで座標値を求めてもほぼ同一の座標地
点として求めることができる場合には、３次元座標値合
成手段２２１において相補的な合成などによりデータを
合成するだけできれいな全体の形状データを得ることが
できるが、実際には相互位置関係を完全に知ることは不
可能であり、それぞれのペアにおいて求めた形状間で、
微妙に位置ずれを起こす，大きさが異なってしまうとい
った問題点がある。そのため単純に各々の形状を合成す
ると、各形状間において段差が生じてしまう。
献（２）において述べられている従来手法では、光投射
器Ａ２０１および光投射器Ｂ２０２と、カメラＡ２０３
およびカメラＢ２０４との位置関係は非常によくわかっ
ており、どのペアで座標値を求めてもほぼ同一の座標地
点として求めることができる場合には、３次元座標値合
成手段２２１において相補的な合成などによりデータを
合成するだけできれいな全体の形状データを得ることが
できるが、実際には相互位置関係を完全に知ることは不
可能であり、それぞれのペアにおいて求めた形状間で、
微妙に位置ずれを起こす，大きさが異なってしまうとい
った問題点がある。そのため単純に各々の形状を合成す
ると、各形状間において段差が生じてしまう。
【００３０】図１１を用いて形状の合成の一手法につい
て説明する。物体１００を手前左方向にカメラＡ２０３
および光投射器Ａ２０１、同右方向にカメラＢ２０４お
よび光投射器Ｂ２０２を配置して計測すると、それぞれ
カメラから見える範囲の形状を、図中のカメラＡ（光パ
ターンＡ）計測の物体１０６およびカメラＢ（光パター
ンＢ）計測の物体１０７として得ることができる。カメ
ラや光投射器の位置関係を完全に知ることは困難である
ため、これらカメラおよび光投射器を用いて得られた上
記計測物体は、相互に微妙に位置ずれや大きさずれを起
こしてしまっている。最も単純な合成方法として、適当
な平面にて左右に分割することにより、それぞれカメラ
Ａ（光パターンＡ）計測の半物体１０８およびカメラＢ
（光パターンＢ）計測の半物体１０９のように相補的な
有効領域を取り出した後に両者を合わせて最終合成物体
１１０を生成する。このとき、位置ずれや大きさずれか
ら段差１１１が生じることとなり、結果としてクオリテ
ィの低い形状しか得られないこととなる。
て説明する。物体１００を手前左方向にカメラＡ２０３
および光投射器Ａ２０１、同右方向にカメラＢ２０４お
よび光投射器Ｂ２０２を配置して計測すると、それぞれ
カメラから見える範囲の形状を、図中のカメラＡ（光パ
ターンＡ）計測の物体１０６およびカメラＢ（光パター
ンＢ）計測の物体１０７として得ることができる。カメ
ラや光投射器の位置関係を完全に知ることは困難である
ため、これらカメラおよび光投射器を用いて得られた上
記計測物体は、相互に微妙に位置ずれや大きさずれを起
こしてしまっている。最も単純な合成方法として、適当
な平面にて左右に分割することにより、それぞれカメラ
Ａ（光パターンＡ）計測の半物体１０８およびカメラＢ
（光パターンＢ）計測の半物体１０９のように相補的な
有効領域を取り出した後に両者を合わせて最終合成物体
１１０を生成する。このとき、位置ずれや大きさずれか
ら段差１１１が生じることとなり、結果としてクオリテ
ィの低い形状しか得られないこととなる。
【００３１】文献（３）（特開平０５−３０３６２９）
においては、物体の部分形状と部分形状上のテクスチャ
とを用い、テクスチャを手がかりとして位置合わせを行
っているが、物体表面が無地であると本方式は無力であ
る。また、形状における凹凸などの特徴的な位置を基準
とした位置合わせも可能ではあるが、文献（３）の手法
と同様に、物体表面に位置合わせの手がかりとなる形状
がない場合には利用できない。
においては、物体の部分形状と部分形状上のテクスチャ
とを用い、テクスチャを手がかりとして位置合わせを行
っているが、物体表面が無地であると本方式は無力であ
る。また、形状における凹凸などの特徴的な位置を基準
とした位置合わせも可能ではあるが、文献（３）の手法
と同様に、物体表面に位置合わせの手がかりとなる形状
がない場合には利用できない。
【００３２】人手により形状の総***置等を変更して段
差ができるだけ少なくなるように調整することも可能で
はあるが、非常に労力がかかる上、基本的に一つ一つの
計測に対して個別に対処することとなるために実用的で
ない。
差ができるだけ少なくなるように調整することも可能で
はあるが、非常に労力がかかる上、基本的に一つ一つの
計測に対して個別に対処することとなるために実用的で
ない。
【００３３】また、形状だけでなく得られるテクスチャ
画像についても、カメラＡ２０３とカメラＢ２０４との
特性が一般に異なることから微妙な差違が生じ、結果的
にクオリティの低い合成テクスチャデータを得てしまう
こととなる。
画像についても、カメラＡ２０３とカメラＢ２０４との
特性が一般に異なることから微妙な差違が生じ、結果的
にクオリティの低い合成テクスチャデータを得てしまう
こととなる。
【００３４】文献（４）（特開２００１−０８４３９
５）では、２つの形状データの境界位置において、形状
とテクスチャとをボクセルという表現へと変更した後に
一種のなじませ合成を行う手法が述べられている。この
ように、一般的にデータ境界においてのりしろ領域を設
け、この領域内にて徐々にブレンドしてゆく手法がとら
れるが、根本的な解決ではないために段差はとれず、ま
た上記のりしろ領域は対象毎にアドホックに調整する必
要があった。
５）では、２つの形状データの境界位置において、形状
とテクスチャとをボクセルという表現へと変更した後に
一種のなじませ合成を行う手法が述べられている。この
ように、一般的にデータ境界においてのりしろ領域を設
け、この領域内にて徐々にブレンドしてゆく手法がとら
れるが、根本的な解決ではないために段差はとれず、ま
た上記のりしろ領域は対象毎にアドホックに調整する必
要があった。
【００３５】本発明の目的は、上記２つの問題を解決
し、形状やテクスチャの段差を目立たなくし、複数の形
状およびテクスチャデータを合成したときにも段差が目
立たず、クオリティの高い統合データを自動的に得るこ
とができる３次元形状計測方法を提供することにある。
し、形状やテクスチャの段差を目立たなくし、複数の形
状およびテクスチャデータを合成したときにも段差が目
立たず、クオリティの高い統合データを自動的に得るこ
とができる３次元形状計測方法を提供することにある。
【００３６】また、本発明の他の目的は、上記３次元形
状計測方法による３次元形状の計測を行うための３次元
形状計測装置を提供することにある。
状計測方法による３次元形状の計測を行うための３次元
形状計測装置を提供することにある。
【００３７】さらに、本発明の別の目的は、上記３次元
形状計測方法および３次元形状計測装置をデータ処理装
置にて実現するための３次元形状計測プログラムを提供
することにある。
形状計測方法および３次元形状計測装置をデータ処理装
置にて実現するための３次元形状計測プログラムを提供
することにある。
【００３８】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成する、第
１の発明の３次元形状計測方法は、計測物体へと光パタ
ーンを投影しながら第１および第２の位置・方向より撮
影した画像列に基づいて該第１および第２の位置・方向
からの３次元形状を計測する方法において、計測物体上
へと投影された光パターンから第１および第２の位置・
方向間の対応を精密に求めることにより、前記第１およ
び第２の位置・方向から計測した３次元形状間の位置ず
れを補正する工程を持つことを特徴とする。
１の発明の３次元形状計測方法は、計測物体へと光パタ
ーンを投影しながら第１および第２の位置・方向より撮
影した画像列に基づいて該第１および第２の位置・方向
からの３次元形状を計測する方法において、計測物体上
へと投影された光パターンから第１および第２の位置・
方向間の対応を精密に求めることにより、前記第１およ
び第２の位置・方向から計測した３次元形状間の位置ず
れを補正する工程を持つことを特徴とする。
【００３９】第２の発明の３次元形状計測方法は、計測
物体へと光パターンを投影しながら第１および第２の位
置・方向より撮影した画像列に基づいて該第１および第
２の位置・方向からの３次元形状を計測する方法におい
て、計測物体上へと投影された光パターンから第１およ
び第２の位置・方向間の対応を精密に求めることによ
り、前記第１および第２の位置・方向から計測したテク
スチャデータ間の輝度・色ずれを補正する工程を持つこ
とを特徴とする。
物体へと光パターンを投影しながら第１および第２の位
置・方向より撮影した画像列に基づいて該第１および第
２の位置・方向からの３次元形状を計測する方法におい
て、計測物体上へと投影された光パターンから第１およ
び第２の位置・方向間の対応を精密に求めることによ
り、前記第１および第２の位置・方向から計測したテク
スチャデータ間の輝度・色ずれを補正する工程を持つこ
とを特徴とする。
【００４０】第３の発明の３次元形状計測方法は、計測
物体へと光パターンを投影しながら第１および第２の位
置・方向より撮影した画像列に基づいて該第１および第
２の位置・方向からの３次元形状を計測する方法におい
て、計測物体上へと投影された光パターンから第１およ
び第２の位置・方向間の対応を精密に求めることによ
り、前記第１および第２の位置・方向から計測した３次
元形状間の位置ずれとテクスチャデータ間の輝度・色ず
れとをともに補正する工程を持つことを特徴とする。
物体へと光パターンを投影しながら第１および第２の位
置・方向より撮影した画像列に基づいて該第１および第
２の位置・方向からの３次元形状を計測する方法におい
て、計測物体上へと投影された光パターンから第１およ
び第２の位置・方向間の対応を精密に求めることによ
り、前記第１および第２の位置・方向から計測した３次
元形状間の位置ずれとテクスチャデータ間の輝度・色ず
れとをともに補正する工程を持つことを特徴とする。
【００４１】第４の発明の３次元形状計測方法は、第１
の発明の３次元形状計測方法における前記第１および第
２の位置・方向より計測した３次元形状間の位置ずれを
補正する工程において、第１の位置・方向から撮影した
画像列上のある画素における３次元座標点に着目し、該
点が対応する第２の位置・方向から撮影した画像列上の
画素位置を求める工程と、前記第１の位置・方向から撮
影した画像列上の着目画素の光パターンと前記第２の位
置・方向から撮影した画素位置を基準とした部分画像上
における光パターンとを随時比較して最も合致する画素
位置を求める工程と、前記第１の位置・方向から計測さ
れた着目３次元座標位置と前記合致する画素位置におけ
る第２の位置・方向から計測された３次元座標位置とを
対にして保持する工程と、前記３つの工程を繰り返して
対応リストを生成する工程と、得られた対応リストの間
の差違が最も小さくなるように前記第２の位置・方向か
ら計測された３次元形状を補正する工程とを持つことを
特徴とする。
の発明の３次元形状計測方法における前記第１および第
２の位置・方向より計測した３次元形状間の位置ずれを
補正する工程において、第１の位置・方向から撮影した
画像列上のある画素における３次元座標点に着目し、該
点が対応する第２の位置・方向から撮影した画像列上の
画素位置を求める工程と、前記第１の位置・方向から撮
影した画像列上の着目画素の光パターンと前記第２の位
置・方向から撮影した画素位置を基準とした部分画像上
における光パターンとを随時比較して最も合致する画素
位置を求める工程と、前記第１の位置・方向から計測さ
れた着目３次元座標位置と前記合致する画素位置におけ
る第２の位置・方向から計測された３次元座標位置とを
対にして保持する工程と、前記３つの工程を繰り返して
対応リストを生成する工程と、得られた対応リストの間
の差違が最も小さくなるように前記第２の位置・方向か
ら計測された３次元形状を補正する工程とを持つことを
特徴とする。
【００４２】第５の発明の３次元形状計測方法は、第２
の発明の３次元形状計測方法における前記第１および第
２の位置・方向より計測したテクスチャデータ間の輝度
・色ずれを補正する工程において、第１の位置・方向か
ら撮影した画像列上のある画素における３次元座標点に
着目し、該点が対応する第２の位置・方向から撮影した
画像列上の画素位置を求める工程と、前記第１の位置・
方向から撮影した画像列上の着目画素の光パターンと前
記第２の位置・方向から撮影した画素位置を基準とした
部分画像上における光パターンとを随時比較して最も合
致する画素位置を求める工程と、前記第１の位置・方向
から撮影された着目画素のテクスチャデータと前記合致
する画素位置における第２の位置・方向から撮影された
着目画素のテクスチャデータとを対にして保持する工程
と、前記３つの工程を繰り返して対応リストを生成する
工程と、得られた対応リストの間の差違が最も小さくな
るように前記第２の位置・方向から計測されたテクスチ
ャデータを補正する工程とを持つことを特徴とする。
の発明の３次元形状計測方法における前記第１および第
２の位置・方向より計測したテクスチャデータ間の輝度
・色ずれを補正する工程において、第１の位置・方向か
ら撮影した画像列上のある画素における３次元座標点に
着目し、該点が対応する第２の位置・方向から撮影した
画像列上の画素位置を求める工程と、前記第１の位置・
方向から撮影した画像列上の着目画素の光パターンと前
記第２の位置・方向から撮影した画素位置を基準とした
部分画像上における光パターンとを随時比較して最も合
致する画素位置を求める工程と、前記第１の位置・方向
から撮影された着目画素のテクスチャデータと前記合致
する画素位置における第２の位置・方向から撮影された
着目画素のテクスチャデータとを対にして保持する工程
と、前記３つの工程を繰り返して対応リストを生成する
工程と、得られた対応リストの間の差違が最も小さくな
るように前記第２の位置・方向から計測されたテクスチ
ャデータを補正する工程とを持つことを特徴とする。
【００４３】第６の発明の３次元形状計測方法は、第３
の発明の３次元形状計測方法における前記第１および第
２の位置・方向より計測した３次元形状間の位置ずれを
補正する工程において、第１の位置・方向から撮影した
画像列上のある画素における３次元座標点に着目し、該
点が対応する第２の位置・方向から撮影した画像列上の
画素位置を求める工程と、前記第１の位置・方向から撮
影した画像列上の着目画素の光パターンと前記第２の位
置・方向から撮影した画素位置を基準とした部分画像上
における光パターンとを随時比較して最も合致する画素
位置を求める工程と、前記第１の位置・方向から計測さ
れた着目３次元座標位置と前記合致する画素位置におけ
る第２の位置・方向から計測された３次元座標位置とを
対にして保持する工程と、前記３つの工程を繰り返して
対応リストを生成する工程と、得られた対応リストの間
の差違が最も小さくなるように前記第２の位置・方向か
ら計測された３次元形状を補正する工程とを持ち、前記
第１および第２の位置・方向より計測したテクスチャデ
ータ間の輝度・色ずれを補正する工程において、第１の
位置・方向から撮影した画像列上のある画素における３
次元座標点に着目し、該点が対応する第２の位置・方向
から撮影した画像列上の画素位置を求める工程と、前記
第１の位置・方向から撮影した画像列上の着目画素の光
パターンと前記第２の位置・方向から撮影した画素位置
を基準とした部分画像上における光パターンとを随時比
較し、最も合致する画素位置を求める工程と、前記第１
の位置・方向から撮影された着目画素のテクスチャデー
タと前記合致する画素位置における第２の位置・方向か
ら撮影された着目画素のテクスチャデータとを対にして
保持する工程と、前記３つの工程を繰り返して対応リス
トを生成する工程と、得られた対応リストの間の差違が
最も小さくなるように前記第２の位置・方向から計測さ
れたテクスチャデータを補正する工程とを持つことを特
徴とする。
の発明の３次元形状計測方法における前記第１および第
２の位置・方向より計測した３次元形状間の位置ずれを
補正する工程において、第１の位置・方向から撮影した
画像列上のある画素における３次元座標点に着目し、該
点が対応する第２の位置・方向から撮影した画像列上の
画素位置を求める工程と、前記第１の位置・方向から撮
影した画像列上の着目画素の光パターンと前記第２の位
置・方向から撮影した画素位置を基準とした部分画像上
における光パターンとを随時比較して最も合致する画素
位置を求める工程と、前記第１の位置・方向から計測さ
れた着目３次元座標位置と前記合致する画素位置におけ
る第２の位置・方向から計測された３次元座標位置とを
対にして保持する工程と、前記３つの工程を繰り返して
対応リストを生成する工程と、得られた対応リストの間
の差違が最も小さくなるように前記第２の位置・方向か
ら計測された３次元形状を補正する工程とを持ち、前記
第１および第２の位置・方向より計測したテクスチャデ
ータ間の輝度・色ずれを補正する工程において、第１の
位置・方向から撮影した画像列上のある画素における３
次元座標点に着目し、該点が対応する第２の位置・方向
から撮影した画像列上の画素位置を求める工程と、前記
第１の位置・方向から撮影した画像列上の着目画素の光
パターンと前記第２の位置・方向から撮影した画素位置
を基準とした部分画像上における光パターンとを随時比
較し、最も合致する画素位置を求める工程と、前記第１
の位置・方向から撮影された着目画素のテクスチャデー
タと前記合致する画素位置における第２の位置・方向か
ら撮影された着目画素のテクスチャデータとを対にして
保持する工程と、前記３つの工程を繰り返して対応リス
トを生成する工程と、得られた対応リストの間の差違が
最も小さくなるように前記第２の位置・方向から計測さ
れたテクスチャデータを補正する工程とを持つことを特
徴とする。
【００４４】第７の発明の３次元形状計測方法は、第１
ないし第６の発明の３次元形状計測方法のいずれかにお
いて、２つ以上の位置よりそれぞれ光パターンを投影す
ることを特徴とする。
ないし第６の発明の３次元形状計測方法のいずれかにお
いて、２つ以上の位置よりそれぞれ光パターンを投影す
ることを特徴とする。
【００４５】第８の発明の３次元形状計測方法は、第１
ないし第７の発明の３次元形状計測方法のいずれかにお
いて、３つ以上の位置・方向より画像の撮影を行うこと
を特徴とする。
ないし第７の発明の３次元形状計測方法のいずれかにお
いて、３つ以上の位置・方向より画像の撮影を行うこと
を特徴とする。
【００４６】第９の発明の３次元形状計測方法は、第１
ないし第８の発明の３次元形状計測方法のいずれかにお
いて、投影する光パターンの空間的な強度分布が正弦波
状をなしていることを特徴とする。
ないし第８の発明の３次元形状計測方法のいずれかにお
いて、投影する光パターンの空間的な強度分布が正弦波
状をなしていることを特徴とする。
【００４７】第１０の発明の３次元形状計測方法は、第
９の発明の３次元形状計測方法において、投影する正弦
波状の光パターンの位相をシフトしながら複数回撮影し
た後に画素毎に位相値を求めた画像を対応点の決定に用
いることを特徴とする。
９の発明の３次元形状計測方法において、投影する正弦
波状の光パターンの位相をシフトしながら複数回撮影し
た後に画素毎に位相値を求めた画像を対応点の決定に用
いることを特徴とする。
【００４８】第１１の発明の３次元形状計測方法は、第
１ないし第８の発明の３次元形状計測方法のいずれかに
おいて、投影する光パターンの空間的な強度分布が三角
波状をなしていることを特徴とする。
１ないし第８の発明の３次元形状計測方法のいずれかに
おいて、投影する光パターンの空間的な強度分布が三角
波状をなしていることを特徴とする。
【００４９】第１２の発明の３次元形状計測方法は、第
１１の発明の３次元形状計測方法において、投影する三
角波状の光パターンの位相をシフトしながら複数回撮影
した後に画素毎に位相値を求めた画像を対応点の決定に
用いることを特徴とする。
１１の発明の３次元形状計測方法において、投影する三
角波状の光パターンの位相をシフトしながら複数回撮影
した後に画素毎に位相値を求めた画像を対応点の決定に
用いることを特徴とする。
【００５０】一方、第１３の発明の３次元形状計測装置
は、計測物体へと光パターンを投影しながら第１および
第２の位置・方向より撮影した画像列に基づいて該第１
および第２の位置・方向からの３次元形状を計測する３
次元形状計測装置において、光パターンが計測物体上へ
と投影された画像列，前記撮影を行う第１および第２の
位置・方向，ならびに第１および第２の位置・方向から
計測した３次元形状を入力とし、該第１および第２の位
置・方向間の対応を精密に求めることにより、前記第１
および第２の位置・方向から計測した３次元形状間の位
置ずれを補正して出力するずれ補正手段を持つことを特
徴とする。
は、計測物体へと光パターンを投影しながら第１および
第２の位置・方向より撮影した画像列に基づいて該第１
および第２の位置・方向からの３次元形状を計測する３
次元形状計測装置において、光パターンが計測物体上へ
と投影された画像列，前記撮影を行う第１および第２の
位置・方向，ならびに第１および第２の位置・方向から
計測した３次元形状を入力とし、該第１および第２の位
置・方向間の対応を精密に求めることにより、前記第１
および第２の位置・方向から計測した３次元形状間の位
置ずれを補正して出力するずれ補正手段を持つことを特
徴とする。
【００５１】第１４の発明の３次元形状計測装置は、計
測物体へと光パターンを投影しながら第１および第２の
位置・方向より撮影した画像列に基づいて該第１および
第２の位置・方向からの３次元形状を計測する３次元形
状計測装置において、光パターンが計測物体上へと投影
された画像列，前記撮影を行う第１および第２の位置・
方向，ならびに第１および第２の位置・方向から計測し
た３次元形状を入力とし、該第１および第２の位置・方
向間の対応を精密に求めることにより、前記第１および
第２の位置・方向から計測したテクスチャデータ間の輝
度・色ずれを補正して出力するずれ補正手段を持つこと
を特徴とする。
測物体へと光パターンを投影しながら第１および第２の
位置・方向より撮影した画像列に基づいて該第１および
第２の位置・方向からの３次元形状を計測する３次元形
状計測装置において、光パターンが計測物体上へと投影
された画像列，前記撮影を行う第１および第２の位置・
方向，ならびに第１および第２の位置・方向から計測し
た３次元形状を入力とし、該第１および第２の位置・方
向間の対応を精密に求めることにより、前記第１および
第２の位置・方向から計測したテクスチャデータ間の輝
度・色ずれを補正して出力するずれ補正手段を持つこと
を特徴とする。
【００５２】第１５の発明の３次元形状計測装置は、計
測物体へと光パターンを投影しながら第１および第２の
位置・方向より撮影した画像列に基づいて該第１および
第２の位置・方向からの３次元形状を計測する３次元形
状計測装置において、光パターンが計測物体上へと投影
された画像列，前記撮影を行う第１および第２の位置・
方向，ならびに第１および第２の位置・方向から計測し
た３次元形状を入力とし、該第１および第２の位置・方
向間の対応を精密に求めることにより、前記第１および
第２の位置・方向から計測した３次元形状間の位置ずれ
とテクスチャデータ間の輝度・色ずれとをともに補正し
て出力するずれ補正手段を持つことを特徴とする。
測物体へと光パターンを投影しながら第１および第２の
位置・方向より撮影した画像列に基づいて該第１および
第２の位置・方向からの３次元形状を計測する３次元形
状計測装置において、光パターンが計測物体上へと投影
された画像列，前記撮影を行う第１および第２の位置・
方向，ならびに第１および第２の位置・方向から計測し
た３次元形状を入力とし、該第１および第２の位置・方
向間の対応を精密に求めることにより、前記第１および
第２の位置・方向から計測した３次元形状間の位置ずれ
とテクスチャデータ間の輝度・色ずれとをともに補正し
て出力するずれ補正手段を持つことを特徴とする。
【００５３】第１６の発明の３次元形状計測装置は、第
１３の発明の３次元形状計測装置における前記第１およ
び第２の位置・方向より計測した３次元形状間の位置ず
れを補正するずれ補正手段において、第１の位置・方向
から撮影した画像列，同計測された３次元形状，および
前記第１の位置・方向と第２の位置・方向との相対位置
関係を入力とし、前記第１の位置・方向から計測したあ
る画素における３次元座標点に着目し、該着目画素の光
パターン，該着目３次元座標点，および該着目３次元座
標点が対応する第２の位置・方向から撮影した画像列上
の画素位置を求めて出力する対応画素算出手段と、前記
着目画素の光パターン，前記対応する画素位置，前記第
２の位置・方向から撮影した画像列，および同計測した
３次元形状を入力とし、該対応画素位置を基準とした部
分画像をスキャンし、着目画素の光パターンに最も合致
する光パターンを持つ合致画素を求めてその画素に対応
する３次元座標点を出力する合致画素算出手段と、前記
着目した３次元座標点，および前記合致した３次元座標
点を入力とし、両入力を対として保持し随時出力する合
致座標記憶手段と、前記３つの手段を繰り返し３次元座
標対を生成し前記合致座標記憶手段へと記録されたリス
トを入力とし、対となる３次元座標位置の差が最も小さ
くなるように前記第２の位置・方向から計測された座標
点を変換する座標変換量を求めて出力する補正量算出手
段と、前記座標変換量，および前記第２の位置・方向か
ら計測した３次元形状を入力とし、第２の位置・方向に
より計測した３次元形状を座標変換して出力する３次元
形状補正手段とを持つことを特徴とする。
１３の発明の３次元形状計測装置における前記第１およ
び第２の位置・方向より計測した３次元形状間の位置ず
れを補正するずれ補正手段において、第１の位置・方向
から撮影した画像列，同計測された３次元形状，および
前記第１の位置・方向と第２の位置・方向との相対位置
関係を入力とし、前記第１の位置・方向から計測したあ
る画素における３次元座標点に着目し、該着目画素の光
パターン，該着目３次元座標点，および該着目３次元座
標点が対応する第２の位置・方向から撮影した画像列上
の画素位置を求めて出力する対応画素算出手段と、前記
着目画素の光パターン，前記対応する画素位置，前記第
２の位置・方向から撮影した画像列，および同計測した
３次元形状を入力とし、該対応画素位置を基準とした部
分画像をスキャンし、着目画素の光パターンに最も合致
する光パターンを持つ合致画素を求めてその画素に対応
する３次元座標点を出力する合致画素算出手段と、前記
着目した３次元座標点，および前記合致した３次元座標
点を入力とし、両入力を対として保持し随時出力する合
致座標記憶手段と、前記３つの手段を繰り返し３次元座
標対を生成し前記合致座標記憶手段へと記録されたリス
トを入力とし、対となる３次元座標位置の差が最も小さ
くなるように前記第２の位置・方向から計測された座標
点を変換する座標変換量を求めて出力する補正量算出手
段と、前記座標変換量，および前記第２の位置・方向か
ら計測した３次元形状を入力とし、第２の位置・方向に
より計測した３次元形状を座標変換して出力する３次元
形状補正手段とを持つことを特徴とする。
【００５４】第１７の発明の３次元形状計測装置は、第
１４の発明の３次元形状計測装置における前記第１およ
び第２の位置・方向より計測したテクスチャデータ間の
輝度・色ずれを補正するずれ補正手段において、第１の
位置・方向から撮影した画像列，同第１の位置・方向か
ら撮影したテクスチャデータ，同計測された３次元形
状，および前記第１の位置・方向と第２の位置・方向と
の相対位置関係を入力とし、前記第１の位置・方向から
計測したある画素における３次元座標点に着目し、該着
目画素の光パターン，該着目テクスチャデータ，および
該着目３次元座標点が対応する第２の位置・方向から撮
影した画像列上の画素位置を求めて出力する対応画素算
出手段と、前記着目画素の光パターン，前記対応する画
素位置，前記第２の位置・方向から撮影した画像列，同
計測した３次元形状，および同撮影したテクスチャデー
タを入力とし、該対応画素位置を基準とした部分画像を
スキャンし、着目画素の光パターンに最も合致する光パ
ターンを持つ合致画素を求めてその画素に対応するテク
スチャデータを出力する合致画素算出手段と、前記着目
したテクスチャデータ，および前記合致したテクスチャ
データを入力とし、両入力を対として保持し随時出力す
る合致テクスチャ記憶手段と、前記３つの手段を繰り返
しテクスチャデータ対を生成し前記合致テクスチャ記憶
手段へと記録されたリストを入力とし、対となるテクス
チャデータの差が最も小さくなるように前記第２の位置
・方向から計測されたテクスチャデータを変換するテク
スチャ変換量を求めて出力する補正量算出手段と、前記
テクスチャ変換量，および前記第２の位置・方向から計
測したテクスチャデータを入力とし、第２の位置・方向
により計測したテクスチャデータを変換して出力するテ
クスチャ補正手段とを持つことを特徴とする。
１４の発明の３次元形状計測装置における前記第１およ
び第２の位置・方向より計測したテクスチャデータ間の
輝度・色ずれを補正するずれ補正手段において、第１の
位置・方向から撮影した画像列，同第１の位置・方向か
ら撮影したテクスチャデータ，同計測された３次元形
状，および前記第１の位置・方向と第２の位置・方向と
の相対位置関係を入力とし、前記第１の位置・方向から
計測したある画素における３次元座標点に着目し、該着
目画素の光パターン，該着目テクスチャデータ，および
該着目３次元座標点が対応する第２の位置・方向から撮
影した画像列上の画素位置を求めて出力する対応画素算
出手段と、前記着目画素の光パターン，前記対応する画
素位置，前記第２の位置・方向から撮影した画像列，同
計測した３次元形状，および同撮影したテクスチャデー
タを入力とし、該対応画素位置を基準とした部分画像を
スキャンし、着目画素の光パターンに最も合致する光パ
ターンを持つ合致画素を求めてその画素に対応するテク
スチャデータを出力する合致画素算出手段と、前記着目
したテクスチャデータ，および前記合致したテクスチャ
データを入力とし、両入力を対として保持し随時出力す
る合致テクスチャ記憶手段と、前記３つの手段を繰り返
しテクスチャデータ対を生成し前記合致テクスチャ記憶
手段へと記録されたリストを入力とし、対となるテクス
チャデータの差が最も小さくなるように前記第２の位置
・方向から計測されたテクスチャデータを変換するテク
スチャ変換量を求めて出力する補正量算出手段と、前記
テクスチャ変換量，および前記第２の位置・方向から計
測したテクスチャデータを入力とし、第２の位置・方向
により計測したテクスチャデータを変換して出力するテ
クスチャ補正手段とを持つことを特徴とする。
【００５５】第１８の発明の３次元形状計測装置は、第
１３の発明の３次元形状計測装置における前記第１およ
び第２の位置・方向より計測した３次元形状間の位置ず
れを補正するずれ補正手段において、第１の位置・方向
から撮影した画像列，同計測された３次元形状，および
前記第１の位置・方向と第２の位置・方向との相対位置
関係を入力とし、前記第１の位置・方向から計測したあ
る画素における３次元座標点に着目し、該着目画素の光
パターン，該着目３次元座標点，および該着目３次元座
標点が対応する第２の位置・方向から撮影した画像列上
の画素位置を求めて出力する対応画素算出手段と、前記
着目画素の光パターン，前記対応する画素位置，前記第
２の位置・方向から撮影した画像列，および同計測した
３次元形状を入力とし、該対応画素位置を基準とした部
分画像をスキャンし、着目画素の光パターンに最も合致
する光パターンを持つ合致画素を求めてその画素に対応
する３次元座標点を出力する合致画素算出手段と、前記
着目した３次元座標点，および前記合致した３次元座標
点を入力とし、両入力を対として保持し随時出力する合
致座標記憶手段と、前記３つの手段を繰り返し３次元座
標対を生成し前記合致座標記憶手段へと記録されたリス
トを入力とし、対となる３次元座標位置の差が最も小さ
くなるように前記第２の位置・方向から計測された座標
点を変換する座標変換量を求めて出力する補正量算出手
段と、前記座標変換量，および前記第２の位置・方向か
ら計測した３次元形状を入力とし、第２の位置・方向に
より計測した３次元形状を座標変換して出力する３次元
形状補正手段とを持ち、第１４の発明の３次元形状計測
装置における前記第１および第２の位置・方向より計測
したテクスチャデータ間の輝度・色ずれを補正するずれ
補正手段において、第１の位置・方向から撮影した画像
列，同第１の位置・方向から撮影したテクスチャデー
タ，同計測された３次元形状，および前記第１の位置・
方向と第２の位置・方向との相対位置関係を入力とし、
前記第１の位置・方向から計測したある画素における３
次元座標点に着目し、該着目画素の光パターン，該着目
テクスチャデータ，および該着目３次元座標点が対応す
る第２の位置・方向から撮影した画像列上の画素位置を
求めて出力する対応画素算出手段と、前記着目画素の光
パターン，前記対応する画素位置，前記第２の位置・方
向から撮影した画像列，同計測した３次元形状，および
同撮影したテクスチャデータを入力とし、該対応画素位
置を基準とした部分画像をスキャンし、着目画素の光パ
ターンに最も合致する光パターンを持つ合致画素を求め
てその画素に対応するテクスチャデータを出力する合致
画素算出手段と、前記着目したテクスチャデータ，およ
び前記合致したテクスチャデータを入力とし、両入力を
対として保持し随時出力する合致テクスチャ記憶手段
と、前記３つの手段を繰り返しテクスチャデータ対を生
成し前記合致テクスチャ記憶手段へと記録されたリスト
を入力とし、対となるテクスチャデータの差が最も小さ
くなるように前記第２の位置・方向から計測されたテク
スチャデータを変換するテクスチャ変換量を求めて出力
する補正量算出手段と、前記テクスチャ変換量，および
前記第２の位置・方向から計測したテクスチャデータを
入力とし、第２の位置・方向により計測したテクスチャ
データを変換して出力するテクスチャ補正手段とを持つ
ことを特徴とする。
１３の発明の３次元形状計測装置における前記第１およ
び第２の位置・方向より計測した３次元形状間の位置ず
れを補正するずれ補正手段において、第１の位置・方向
から撮影した画像列，同計測された３次元形状，および
前記第１の位置・方向と第２の位置・方向との相対位置
関係を入力とし、前記第１の位置・方向から計測したあ
る画素における３次元座標点に着目し、該着目画素の光
パターン，該着目３次元座標点，および該着目３次元座
標点が対応する第２の位置・方向から撮影した画像列上
の画素位置を求めて出力する対応画素算出手段と、前記
着目画素の光パターン，前記対応する画素位置，前記第
２の位置・方向から撮影した画像列，および同計測した
３次元形状を入力とし、該対応画素位置を基準とした部
分画像をスキャンし、着目画素の光パターンに最も合致
する光パターンを持つ合致画素を求めてその画素に対応
する３次元座標点を出力する合致画素算出手段と、前記
着目した３次元座標点，および前記合致した３次元座標
点を入力とし、両入力を対として保持し随時出力する合
致座標記憶手段と、前記３つの手段を繰り返し３次元座
標対を生成し前記合致座標記憶手段へと記録されたリス
トを入力とし、対となる３次元座標位置の差が最も小さ
くなるように前記第２の位置・方向から計測された座標
点を変換する座標変換量を求めて出力する補正量算出手
段と、前記座標変換量，および前記第２の位置・方向か
ら計測した３次元形状を入力とし、第２の位置・方向に
より計測した３次元形状を座標変換して出力する３次元
形状補正手段とを持ち、第１４の発明の３次元形状計測
装置における前記第１および第２の位置・方向より計測
したテクスチャデータ間の輝度・色ずれを補正するずれ
補正手段において、第１の位置・方向から撮影した画像
列，同第１の位置・方向から撮影したテクスチャデー
タ，同計測された３次元形状，および前記第１の位置・
方向と第２の位置・方向との相対位置関係を入力とし、
前記第１の位置・方向から計測したある画素における３
次元座標点に着目し、該着目画素の光パターン，該着目
テクスチャデータ，および該着目３次元座標点が対応す
る第２の位置・方向から撮影した画像列上の画素位置を
求めて出力する対応画素算出手段と、前記着目画素の光
パターン，前記対応する画素位置，前記第２の位置・方
向から撮影した画像列，同計測した３次元形状，および
同撮影したテクスチャデータを入力とし、該対応画素位
置を基準とした部分画像をスキャンし、着目画素の光パ
ターンに最も合致する光パターンを持つ合致画素を求め
てその画素に対応するテクスチャデータを出力する合致
画素算出手段と、前記着目したテクスチャデータ，およ
び前記合致したテクスチャデータを入力とし、両入力を
対として保持し随時出力する合致テクスチャ記憶手段
と、前記３つの手段を繰り返しテクスチャデータ対を生
成し前記合致テクスチャ記憶手段へと記録されたリスト
を入力とし、対となるテクスチャデータの差が最も小さ
くなるように前記第２の位置・方向から計測されたテク
スチャデータを変換するテクスチャ変換量を求めて出力
する補正量算出手段と、前記テクスチャ変換量，および
前記第２の位置・方向から計測したテクスチャデータを
入力とし、第２の位置・方向により計測したテクスチャ
データを変換して出力するテクスチャ補正手段とを持つ
ことを特徴とする。
【００５６】第１９の発明の３次元形状計測装置は、第
１３ないし第１８の発明の３次元形状計測装置のいずれ
かにおいて、２つ以上の位置よりそれぞれ光パターンを
投影することを特徴とする。
１３ないし第１８の発明の３次元形状計測装置のいずれ
かにおいて、２つ以上の位置よりそれぞれ光パターンを
投影することを特徴とする。
【００５７】第２０の発明の３次元形状計測装置は、第
１３ないし第１９の発明の３次元形状計測装置のいずれ
かにおいて、３つ以上の位置・方向より画像の撮影を行
うことを特徴とする。
１３ないし第１９の発明の３次元形状計測装置のいずれ
かにおいて、３つ以上の位置・方向より画像の撮影を行
うことを特徴とする。
【００５８】第２１の発明の３次元形状計測装置は、第
１３ないし第２０の発明の３次元形状計測装置のいずれ
かにおいて、投影する光パターンの空間的な強度分布が
正弦波状をなしていることを特徴とする。
１３ないし第２０の発明の３次元形状計測装置のいずれ
かにおいて、投影する光パターンの空間的な強度分布が
正弦波状をなしていることを特徴とする。
【００５９】第２２の発明の３次元形状計測装置は、第
２１の発明の３次元形状計測装置において、投影する正
弦波状の光パターンの位相をシフトしながら複数回撮影
した後に画素毎に位相値を求めた画像を対応点の決定に
用いることを特徴とする。
２１の発明の３次元形状計測装置において、投影する正
弦波状の光パターンの位相をシフトしながら複数回撮影
した後に画素毎に位相値を求めた画像を対応点の決定に
用いることを特徴とする。
【００６０】第２３の発明の３次元形状計測装置は、第
１３ないし第２０の発明の３次元形状計測装置のいずれ
かにおいて、投影する光パターンの空間的な強度分布が
三角波状をなしていることを特徴とする。
１３ないし第２０の発明の３次元形状計測装置のいずれ
かにおいて、投影する光パターンの空間的な強度分布が
三角波状をなしていることを特徴とする。
【００６１】第２４の発明の３次元形状計測装置は、第
２３の発明の３次元形状計測装置において、投影する三
角波状の光パターンの位相をシフトしながら複数回撮影
した後に画素毎に位相値を求めた画像を対応点の決定に
用いることを特徴とする。
２３の発明の３次元形状計測装置において、投影する三
角波状の光パターンの位相をシフトしながら複数回撮影
した後に画素毎に位相値を求めた画像を対応点の決定に
用いることを特徴とする。
【００６２】他方、第２５の発明のプログラムは、コン
ピュータに、計測物体へと光パターンを投影しながら第
１および第２の位置・方向より撮影した画像列に基づい
て該第１および第２の位置・方向からの３次元形状を計
測する処理，ならびに計測物体上へと投影された光パタ
ーンから第１および第２の位置・方向間の対応を精密に
求めることにより、前記第１および第２の位置・方向か
ら計測した３次元形状間の位置ずれを補正する処理を実
行させることを特徴とする。
ピュータに、計測物体へと光パターンを投影しながら第
１および第２の位置・方向より撮影した画像列に基づい
て該第１および第２の位置・方向からの３次元形状を計
測する処理，ならびに計測物体上へと投影された光パタ
ーンから第１および第２の位置・方向間の対応を精密に
求めることにより、前記第１および第２の位置・方向か
ら計測した３次元形状間の位置ずれを補正する処理を実
行させることを特徴とする。
【００６３】第２６の発明のプログラムは、コンピュー
タに、計測物体へと光パターンを投影しながら第１およ
び第２の位置・方向より撮影した画像列に基づいて該第
１および第２の位置・方向からの３次元形状を計測する
処理，ならびに計測物体上へと投影された光パターンか
ら第１および第２の位置・方向間の対応を精密に求める
ことにより、前記第１および第２の位置・方向から計測
したテクスチャデータ間の輝度・色ずれを補正する処理
を実行させることを特徴とする。
タに、計測物体へと光パターンを投影しながら第１およ
び第２の位置・方向より撮影した画像列に基づいて該第
１および第２の位置・方向からの３次元形状を計測する
処理，ならびに計測物体上へと投影された光パターンか
ら第１および第２の位置・方向間の対応を精密に求める
ことにより、前記第１および第２の位置・方向から計測
したテクスチャデータ間の輝度・色ずれを補正する処理
を実行させることを特徴とする。
【００６４】第２７の発明のプログラムは、コンピュー
タに、計測物体へと光パターンを投影しながら第１およ
び第２の位置・方向より撮影した画像列に基づいて該第
１および第２の位置・方向からの３次元形状を計測する
処理，ならびに計測物体上へと投影された光パターンか
ら第１および第２の位置・方向間の対応を精密に求める
ことにより、前記第１および第２の位置・方向から計測
した３次元形状間の位置ずれとテクスチャデータ間の輝
度・色ずれとをともに補正する処理を実行させることを
特徴とする。
タに、計測物体へと光パターンを投影しながら第１およ
び第２の位置・方向より撮影した画像列に基づいて該第
１および第２の位置・方向からの３次元形状を計測する
処理，ならびに計測物体上へと投影された光パターンか
ら第１および第２の位置・方向間の対応を精密に求める
ことにより、前記第１および第２の位置・方向から計測
した３次元形状間の位置ずれとテクスチャデータ間の輝
度・色ずれとをともに補正する処理を実行させることを
特徴とする。
【００６５】第２８の発明のプログラムは、第２５の発
明のプログラムにおける前記第１および第２の位置・方
向より計測した３次元形状間の位置ずれを補正する処理
において、第１の位置・方向から撮影した画像列上のあ
る画素における３次元座標点に着目し、該点が対応する
第２の位置・方向から撮影した画像列上の画素位置を求
める手順と、前記第１の位置・方向から撮影した画像列
上の着目画素の光パターンと前記第２の位置・方向から
撮影した画素位置を基準とした部分画像上における光パ
ターンとを随時比較して最も合致する画素位置を求める
手順と、前記第１の位置・方向から計測された着目３次
元座標位置と前記合致する画素位置における第２の位置
・方向から計測された３次元座標位置とを対にして保持
する手順と、前記３つの手順を繰り返して対応リストを
生成する手順と、得られた対応リストの間の差違が最も
小さくなるように前記第２の位置・方向から計測された
３次元形状を補正する手順とを持つことを特徴とする。
明のプログラムにおける前記第１および第２の位置・方
向より計測した３次元形状間の位置ずれを補正する処理
において、第１の位置・方向から撮影した画像列上のあ
る画素における３次元座標点に着目し、該点が対応する
第２の位置・方向から撮影した画像列上の画素位置を求
める手順と、前記第１の位置・方向から撮影した画像列
上の着目画素の光パターンと前記第２の位置・方向から
撮影した画素位置を基準とした部分画像上における光パ
ターンとを随時比較して最も合致する画素位置を求める
手順と、前記第１の位置・方向から計測された着目３次
元座標位置と前記合致する画素位置における第２の位置
・方向から計測された３次元座標位置とを対にして保持
する手順と、前記３つの手順を繰り返して対応リストを
生成する手順と、得られた対応リストの間の差違が最も
小さくなるように前記第２の位置・方向から計測された
３次元形状を補正する手順とを持つことを特徴とする。
【００６６】第２９の発明のプログラムは、第２６の発
明のプログラムにおける前記第１および第２の位置・方
向より計測したテクスチャデータ間の輝度・色ずれを補
正する処理において、第１の位置・方向から撮影した画
像列上のある画素における３次元座標点に着目し、該点
が対応する第２の位置・方向から撮影した画像列上の画
素位置を求める手順と、前記第１の位置・方向から撮影
した画像列上の着目画素の光パターンと前記第２の位置
・方向から撮影した画素位置を基準とした部分画像上に
おける光パターンとを随時比較し、最も合致する画素位
置を求める手順と、前記第１の位置・方向から撮影され
た着目画素のテクスチャデータと前記合致する画素位置
における第２の位置・方向から撮影された着目画素のテ
クスチャデータとを対にして保持する手順と、前記３つ
の手順を繰り返して対応リストを生成する手順と、得ら
れた対応リストの間の差違が最も小さくなるように前記
第２の位置・方向から計測されたテクスチャデータを補
正する手順とを持つことを特徴とする。
明のプログラムにおける前記第１および第２の位置・方
向より計測したテクスチャデータ間の輝度・色ずれを補
正する処理において、第１の位置・方向から撮影した画
像列上のある画素における３次元座標点に着目し、該点
が対応する第２の位置・方向から撮影した画像列上の画
素位置を求める手順と、前記第１の位置・方向から撮影
した画像列上の着目画素の光パターンと前記第２の位置
・方向から撮影した画素位置を基準とした部分画像上に
おける光パターンとを随時比較し、最も合致する画素位
置を求める手順と、前記第１の位置・方向から撮影され
た着目画素のテクスチャデータと前記合致する画素位置
における第２の位置・方向から撮影された着目画素のテ
クスチャデータとを対にして保持する手順と、前記３つ
の手順を繰り返して対応リストを生成する手順と、得ら
れた対応リストの間の差違が最も小さくなるように前記
第２の位置・方向から計測されたテクスチャデータを補
正する手順とを持つことを特徴とする。
【００６７】第３０の発明のプログラムは、第２７の発
明のプログラムにおける前記第１および第２の位置・方
向より計測した３次元形状間の位置ずれを補正する処理
において、第１の位置・方向から撮影した画像列上のあ
る画素における３次元座標点に着目し、該点が対応する
第２の位置・方向から撮影した画像列上の画素位置を求
める手順と、前記第１の位置・方向から撮影した画像列
上の着目画素の光パターンと前記第２の位置・方向から
撮影した画素位置を基準とした部分画像上における光パ
ターンとを随時比較して最も合致する画素位置を求める
手順と、前記第１の位置・方向から計測された着目３次
元座標位置と前記合致する画素位置における第２の位置
・方向から計測された３次元座標位置とを対にして保持
する手順と、前記３つの手順を繰り返して対応リストを
生成する手順と、得られた対応リストの間の差違が最も
小さくなるように前記第２の位置・方向から計測された
３次元形状を補正する手順とを持ち、前記第１および第
２の位置・方向より計測したテクスチャデータ間の輝度
・色ずれを補正する処理において、第１の位置・方向か
ら撮影した画像列上のある画素における３次元座標点に
着目し、該点が対応する第２の位置・方向から撮影した
画像列上の画素位置を求める手順と、前記第１の位置・
方向から撮影した画像列上の着目画素の光パターンと前
記第２の位置・方向から撮影した画素位置を基準とした
部分画像上における光パターンとを随時比較し、最も合
致する画素位置を求める手順と、前記第１の位置・方向
から撮影された着目画素のテクスチャデータと前記合致
する画素位置における第２の位置・方向から撮影された
着目画素のテクスチャデータとを対にして保持する手順
と、前記３つの手順を繰り返して対応リストを生成する
手順と、得られた対応リストの間の差違が最も小さくな
るように前記第２の位置・方向から計測されたテクスチ
ャデータを補正する手順とを持つことを特徴とする。
明のプログラムにおける前記第１および第２の位置・方
向より計測した３次元形状間の位置ずれを補正する処理
において、第１の位置・方向から撮影した画像列上のあ
る画素における３次元座標点に着目し、該点が対応する
第２の位置・方向から撮影した画像列上の画素位置を求
める手順と、前記第１の位置・方向から撮影した画像列
上の着目画素の光パターンと前記第２の位置・方向から
撮影した画素位置を基準とした部分画像上における光パ
ターンとを随時比較して最も合致する画素位置を求める
手順と、前記第１の位置・方向から計測された着目３次
元座標位置と前記合致する画素位置における第２の位置
・方向から計測された３次元座標位置とを対にして保持
する手順と、前記３つの手順を繰り返して対応リストを
生成する手順と、得られた対応リストの間の差違が最も
小さくなるように前記第２の位置・方向から計測された
３次元形状を補正する手順とを持ち、前記第１および第
２の位置・方向より計測したテクスチャデータ間の輝度
・色ずれを補正する処理において、第１の位置・方向か
ら撮影した画像列上のある画素における３次元座標点に
着目し、該点が対応する第２の位置・方向から撮影した
画像列上の画素位置を求める手順と、前記第１の位置・
方向から撮影した画像列上の着目画素の光パターンと前
記第２の位置・方向から撮影した画素位置を基準とした
部分画像上における光パターンとを随時比較し、最も合
致する画素位置を求める手順と、前記第１の位置・方向
から撮影された着目画素のテクスチャデータと前記合致
する画素位置における第２の位置・方向から撮影された
着目画素のテクスチャデータとを対にして保持する手順
と、前記３つの手順を繰り返して対応リストを生成する
手順と、得られた対応リストの間の差違が最も小さくな
るように前記第２の位置・方向から計測されたテクスチ
ャデータを補正する手順とを持つことを特徴とする。
【００６８】第３１の発明のプログラムは、第２５ない
し第３０の発明のプログラムのいずれかにおいて、２つ
以上の位置よりそれぞれ光パターンを投影することを特
徴とする。
し第３０の発明のプログラムのいずれかにおいて、２つ
以上の位置よりそれぞれ光パターンを投影することを特
徴とする。
【００６９】第３２の発明のプログラムは、第２５ない
し第３１の発明のプログラムのいずれかにおいて、３つ
以上の位置・方向より画像の撮影を行うことを特徴とす
る。
し第３１の発明のプログラムのいずれかにおいて、３つ
以上の位置・方向より画像の撮影を行うことを特徴とす
る。
【００７０】第３３の発明のプログラムは、第２５ない
し第３２の発明のいずれかのプログラムにおいて、投影
する光パターンの空間的な強度分布が正弦波状をなして
いることを特徴とする。
し第３２の発明のいずれかのプログラムにおいて、投影
する光パターンの空間的な強度分布が正弦波状をなして
いることを特徴とする。
【００７１】第３４の発明のプログラムは、第３３の発
明のプログラムにおいて、投影する正弦波状の光パター
ンの位相をシフトしながら複数回撮影した後に画素毎に
位相値を求めた画像を対応点の決定に用いることを特徴
とする。
明のプログラムにおいて、投影する正弦波状の光パター
ンの位相をシフトしながら複数回撮影した後に画素毎に
位相値を求めた画像を対応点の決定に用いることを特徴
とする。
【００７２】第３５の発明のプログラムは、第２５ない
し第３２の発明のいずれかのプログラムにおいて、投影
する光パターンの空間的な強度分布が三角波状をなして
いることを特徴とする。
し第３２の発明のいずれかのプログラムにおいて、投影
する光パターンの空間的な強度分布が三角波状をなして
いることを特徴とする。
【００７３】第３６の発明のプログラムは、第３５の発
明のプログラムにおいて、投影する三角波状の光パター
ンの位相をシフトしながら複数回撮影した後に画素毎に
位相値を求めた画像を対応点の決定に用いることを特徴
とする。
明のプログラムにおいて、投影する三角波状の光パター
ンの位相をシフトしながら複数回撮影した後に画素毎に
位相値を求めた画像を対応点の決定に用いることを特徴
とする。
【００７４】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して詳細に説明する。
て図面を参照して詳細に説明する。
【００７５】［第１の実施の形態］図１は、本発明の第
１の実施の形態に係る３次元形状計測装置３０１の構成
を示すブロック図である。本実施の形態に係る３次元形
状計測装置３０１は、光投射器Ａ２０１と、光投射器Ｂ
２０２と、カメラＡ２０３と、カメラＢ２０４と、光投
射器・カメラ制御手段２０５と、画像記憶手段Ａ−Ａ２
０６と、画像記憶手段Ａ−Ｂ２０７と、画像記憶手段Ｂ
−Ａ２０８と、画像記憶手段Ｂ−Ｂ２０９と、位相計算
手段２１０と、位相記憶手段Ａ−Ａ２１１と、位相記憶
手段Ａ−Ｂ２１２と、位相記憶手段Ｂ−Ａ２１３と、位
相記憶手段Ｂ−Ｂ２１４と、絶対位相決定手段Ａ−Ａ／
Ｂ−Ａ２１５と、絶対位相決定手段Ａ−Ｂ／Ｂ−Ｂ２１
６と、絶対位相値変換手段２１７と、３次元座標値変換
手段２１８と、３次元座標値記憶手段Ａ−Ａ２１９と、
３次元座標値記憶手段Ｂ−Ｂ２２０と、３次元座標値合
成手段２２１と、光投射器Ａ／カメラＡ相対位置記憶手
段２２３と、光投射器Ｂ／カメラＢ相対位置記憶手段２
２４と、カメラＡ／Ｂ相対位置記憶手段２２５と、３次
元形状補正手段３０２とを含んで構成されている。
１の実施の形態に係る３次元形状計測装置３０１の構成
を示すブロック図である。本実施の形態に係る３次元形
状計測装置３０１は、光投射器Ａ２０１と、光投射器Ｂ
２０２と、カメラＡ２０３と、カメラＢ２０４と、光投
射器・カメラ制御手段２０５と、画像記憶手段Ａ−Ａ２
０６と、画像記憶手段Ａ−Ｂ２０７と、画像記憶手段Ｂ
−Ａ２０８と、画像記憶手段Ｂ−Ｂ２０９と、位相計算
手段２１０と、位相記憶手段Ａ−Ａ２１１と、位相記憶
手段Ａ−Ｂ２１２と、位相記憶手段Ｂ−Ａ２１３と、位
相記憶手段Ｂ−Ｂ２１４と、絶対位相決定手段Ａ−Ａ／
Ｂ−Ａ２１５と、絶対位相決定手段Ａ−Ｂ／Ｂ−Ｂ２１
６と、絶対位相値変換手段２１７と、３次元座標値変換
手段２１８と、３次元座標値記憶手段Ａ−Ａ２１９と、
３次元座標値記憶手段Ｂ−Ｂ２２０と、３次元座標値合
成手段２２１と、光投射器Ａ／カメラＡ相対位置記憶手
段２２３と、光投射器Ｂ／カメラＢ相対位置記憶手段２
２４と、カメラＡ／Ｂ相対位置記憶手段２２５と、３次
元形状補正手段３０２とを含んで構成されている。
【００７６】３次元形状補正手段３０２は、対応画素算
出手段２２６と、合致画素算出手段２２７と、合致座標
記憶手段２２８と、補正量算出手段２２９と、３次元形
状補正手段２３０とから構成されている。
出手段２２６と、合致画素算出手段２２７と、合致座標
記憶手段２２８と、補正量算出手段２２９と、３次元形
状補正手段２３０とから構成されている。
【００７７】３次元形状計測装置３０１は、光投射器Ａ
２０１および光投射器Ｂ２０２と、カメラＡ２０３およ
びカメラＢ２０４とが、図９に示したような構成をなし
ており、光投射器Ａ２０１とカメラＡ２０３との対で計
測された３次元形状と、光投射器Ｂ２０２とカメラＢ２
０４との対で計測された３次元形状とを合成して出力す
るものであるとする。また、形状計測の原理は、文献
（２）において述べられているものであるとする。
２０１および光投射器Ｂ２０２と、カメラＡ２０３およ
びカメラＢ２０４とが、図９に示したような構成をなし
ており、光投射器Ａ２０１とカメラＡ２０３との対で計
測された３次元形状と、光投射器Ｂ２０２とカメラＢ２
０４との対で計測された３次元形状とを合成して出力す
るものであるとする。また、形状計測の原理は、文献
（２）において述べられているものであるとする。
【００７８】次に、このように構成された第１の実施の
形態に係る３次元形状計測装置３０１の動作について説
明する。
形態に係る３次元形状計測装置３０１の動作について説
明する。
【００７９】光投射器・カメラ制御手段２０５は、光投
射器Ａ制御信号１，光投射器Ｂ制御信号２，カメラＡ制
御信号３，カメラＢ制御信号４，カメラＡ出力制御信号
７，カメラＢ出力制御信号８，位相計算制御信号１４，
および３次元座標値制御信号２２をそれぞれ出力し、光
投射器からの光パターン投射やカメラによる画像撮影、
また位相計算や３次元形状計算を制御する。
射器Ａ制御信号１，光投射器Ｂ制御信号２，カメラＡ制
御信号３，カメラＢ制御信号４，カメラＡ出力制御信号
７，カメラＢ出力制御信号８，位相計算制御信号１４，
および３次元座標値制御信号２２をそれぞれ出力し、光
投射器からの光パターン投射やカメラによる画像撮影、
また位相計算や３次元形状計算を制御する。
【００８０】光投射器Ａ２０１および光投射器Ｂ２０２
は、それぞれ、光投射器Ａ制御信号１および光投射器Ｂ
制御信号２を入力とし、空間的に正弦波状をなす光パタ
ーンを１／４周期ずつ位相をずらしながら投射する。
は、それぞれ、光投射器Ａ制御信号１および光投射器Ｂ
制御信号２を入力とし、空間的に正弦波状をなす光パタ
ーンを１／４周期ずつ位相をずらしながら投射する。
【００８１】カメラＡ２０３およびカメラＢ２０４は、
それぞれ、カメラＡ制御信号３およびカメラＢ制御信号
４を入力とし、光投射器Ａ２０１や光投射器Ｂ２０２で
投影された光パターンを撮影した画像を、カメラＡ出力
信号５およびカメラＢ出力信号６として出力する。
それぞれ、カメラＡ制御信号３およびカメラＢ制御信号
４を入力とし、光投射器Ａ２０１や光投射器Ｂ２０２で
投影された光パターンを撮影した画像を、カメラＡ出力
信号５およびカメラＢ出力信号６として出力する。
【００８２】画像記憶手段Ａ−Ａ２０６および画像記憶
手段Ａ−Ｂ２０７は、それぞれ、カメラＡ出力信号５を
入力とし、光投射器Ａ２０１で光パターンを投射したと
きに撮影された画像，および光投射器Ｂ２０２で光パタ
ーンを投射したときに撮影された画像を記録し、画像信
号Ａ−Ａ９および画像信号Ａ−Ｂ１０として出力する。
手段Ａ−Ｂ２０７は、それぞれ、カメラＡ出力信号５を
入力とし、光投射器Ａ２０１で光パターンを投射したと
きに撮影された画像，および光投射器Ｂ２０２で光パタ
ーンを投射したときに撮影された画像を記録し、画像信
号Ａ−Ａ９および画像信号Ａ−Ｂ１０として出力する。
【００８３】画像記憶手段Ｂ−Ａ２０８および画像記憶
手段Ｂ−Ｂ２０９は、それぞれ同様に、カメラＢ出力信
号６を入力とし、光投射器Ａ２０１で光パターンを投射
したときに撮影された画像，および光投射器Ｂ２０２で
光パターンを投射したときに撮影された画像を記録し、
画像信号Ｂ−Ａ１１および画像信号Ｂ−Ｂ１２として出
力する。
手段Ｂ−Ｂ２０９は、それぞれ同様に、カメラＢ出力信
号６を入力とし、光投射器Ａ２０１で光パターンを投射
したときに撮影された画像，および光投射器Ｂ２０２で
光パターンを投射したときに撮影された画像を記録し、
画像信号Ｂ−Ａ１１および画像信号Ｂ−Ｂ１２として出
力する。
【００８４】位相計算手段２１０は、位相計算制御信号
１４により切り替えられた画像信号Ａ−Ａ９，画像信号
Ａ−Ｂ１０，画像信号Ｂ−Ａ１１，または画像信号Ｂ−
Ｂ１２を入力とし、前記数５および数６に基づいて位相
値を計算し、位相信号１３として出力する。
１４により切り替えられた画像信号Ａ−Ａ９，画像信号
Ａ−Ｂ１０，画像信号Ｂ−Ａ１１，または画像信号Ｂ−
Ｂ１２を入力とし、前記数５および数６に基づいて位相
値を計算し、位相信号１３として出力する。
【００８５】位相記憶手段Ａ−Ａ２１１，位相記憶手段
Ａ−Ｂ２１２，位相記憶手段Ｂ−Ａ２１３，および位相
記憶手段Ｂ−Ｂ２１４は、それぞれ、位相信号１３を入
力とし、各カメラと光投射器とのそれぞれの組み合わせ
により撮影された画像から得られた位相値を記録し、位
相信号Ａ−Ａ１５，位相信号Ａ−Ｂ１６，位相信号Ｂ−
Ａ１７，および位相信号Ｂ−Ｂ１８として随時出力す
る。
Ａ−Ｂ２１２，位相記憶手段Ｂ−Ａ２１３，および位相
記憶手段Ｂ−Ｂ２１４は、それぞれ、位相信号１３を入
力とし、各カメラと光投射器とのそれぞれの組み合わせ
により撮影された画像から得られた位相値を記録し、位
相信号Ａ−Ａ１５，位相信号Ａ−Ｂ１６，位相信号Ｂ−
Ａ１７，および位相信号Ｂ−Ｂ１８として随時出力す
る。
【００８６】光投射器Ａ／カメラＡ相対位置記憶手段２
２３および光投射器Ｂ／カメラＢ相対位置記憶手段２２
４は、それぞれ、光投射器ＡとカメラＡとの間，および
光投射器ＢとカメラＢとの間のそれぞれの組み合わせに
より三角測量の原理に基づいて３次元座標値を出すため
の相対位置関係を記録しており、光投射器Ａ／カメラＡ
相対位置・向き信号２７および光投射器Ｂ／カメラＢ相
対位置・向き信号２８として出力する。
２３および光投射器Ｂ／カメラＢ相対位置記憶手段２２
４は、それぞれ、光投射器ＡとカメラＡとの間，および
光投射器ＢとカメラＢとの間のそれぞれの組み合わせに
より三角測量の原理に基づいて３次元座標値を出すため
の相対位置関係を記録しており、光投射器Ａ／カメラＡ
相対位置・向き信号２７および光投射器Ｂ／カメラＢ相
対位置・向き信号２８として出力する。
【００８７】カメラＡ／Ｂ相対位置記憶手段２２５は、
カメラＡ２０３およびカメラＢ２０４において一方のカ
メラにより計測された３次元座標位置がもう一方のカメ
ラでどの方向に観測されるのかを得るための相対位置関
係を記録しており、カメラＡ／Ｂ相対位置・向き信号２
９として出力する。
カメラＡ２０３およびカメラＢ２０４において一方のカ
メラにより計測された３次元座標位置がもう一方のカメ
ラでどの方向に観測されるのかを得るための相対位置関
係を記録しており、カメラＡ／Ｂ相対位置・向き信号２
９として出力する。
【００８８】絶対位相決定手段Ａ−Ａ／Ｂ−Ａ２１５
は、位相信号Ａ−Ａ１５，位相信号Ｂ−Ａ１７，光投射
器Ａ／カメラＡ相対位置・向き信号２７，およびカメラ
Ａ／Ｂ相対位置・向き信号２９を入力とし、光投射器Ａ
２０１が投影し、カメラＡ２０１およびカメラＢ２０２
により得られた位相値画像を元にして図１０に示した原
理により、絶対位相値を決定し、光投射器Ａ２０１が投
影しカメラＡ２０１により得られた絶対位相値と、決定
できず残された相対位相値とを、絶対位相信号Ａ−Ａ
（Ａ−Ａ／Ｂ−Ａ）１９として出力する。
は、位相信号Ａ−Ａ１５，位相信号Ｂ−Ａ１７，光投射
器Ａ／カメラＡ相対位置・向き信号２７，およびカメラ
Ａ／Ｂ相対位置・向き信号２９を入力とし、光投射器Ａ
２０１が投影し、カメラＡ２０１およびカメラＢ２０２
により得られた位相値画像を元にして図１０に示した原
理により、絶対位相値を決定し、光投射器Ａ２０１が投
影しカメラＡ２０１により得られた絶対位相値と、決定
できず残された相対位相値とを、絶対位相信号Ａ−Ａ
（Ａ−Ａ／Ｂ−Ａ）１９として出力する。
【００８９】絶対位相決定手段Ａ−Ｂ／Ｂ−Ｂ２１６
は、位相信号Ａ−Ｂ１６，位相信号Ｂ−Ｂ１８，光投射
器Ｂ／カメラＢ相対位置・向き信号２８，およびカメラ
Ａ／Ｂ相対位置・向き信号２９を入力とし、絶対位相決
定手段Ａ−Ａ／Ｂ−Ａ２１５と同様にして、光投射器Ｂ
２０２が投影しカメラＢ２０２により得られた絶対位相
値と、決定できず残された相対位相値とを、絶対位相信
号Ｂ−Ｂ（Ａ−Ｂ／Ｂ−Ｂ）２０として出力する。
は、位相信号Ａ−Ｂ１６，位相信号Ｂ−Ｂ１８，光投射
器Ｂ／カメラＢ相対位置・向き信号２８，およびカメラ
Ａ／Ｂ相対位置・向き信号２９を入力とし、絶対位相決
定手段Ａ−Ａ／Ｂ−Ａ２１５と同様にして、光投射器Ｂ
２０２が投影しカメラＢ２０２により得られた絶対位相
値と、決定できず残された相対位相値とを、絶対位相信
号Ｂ−Ｂ（Ａ−Ｂ／Ｂ−Ｂ）２０として出力する。
【００９０】絶対位相値変換手段２１７は、絶対位相信
号Ａ−Ａ（Ａ−Ａ／Ｂ−Ａ）１９と絶対位相信号Ｂ−Ｂ
（Ａ−Ｂ／Ｂ−Ｂ）２０とを切り替えて入力し、絶対位
相が決定できず残された相対位相値について、すでに得
られている絶対位相値を中心として全体が滑らかになる
ように絶対位相値を定めてゆき、絶対位相変換信号２１
として出力する。
号Ａ−Ａ（Ａ−Ａ／Ｂ−Ａ）１９と絶対位相信号Ｂ−Ｂ
（Ａ−Ｂ／Ｂ−Ｂ）２０とを切り替えて入力し、絶対位
相が決定できず残された相対位相値について、すでに得
られている絶対位相値を中心として全体が滑らかになる
ように絶対位相値を定めてゆき、絶対位相変換信号２１
として出力する。
【００９１】３次元座標値変換手段２１８は、絶対位相
変換信号２１，およびカメラＡ／Ｂ相対位置・向き信号
２９を入力するとともに、光投射器Ａ／カメラＡ相対位
置・向き信号２７，または光投射器Ｂ／カメラＢ相対位
置・向き信号２８のいずれか一方を切り替えて入力と
し、絶対位相値から３次元座標値へと変換して、３次元
座標信号２３として出力する。
変換信号２１，およびカメラＡ／Ｂ相対位置・向き信号
２９を入力するとともに、光投射器Ａ／カメラＡ相対位
置・向き信号２７，または光投射器Ｂ／カメラＢ相対位
置・向き信号２８のいずれか一方を切り替えて入力と
し、絶対位相値から３次元座標値へと変換して、３次元
座標信号２３として出力する。
【００９２】３次元座標値記憶手段Ａ−Ａ２１９および
３次元座標値記憶手段Ｂ−Ｂ２２０は、光投射器Ａ２０
１とカメラＡ２０３との対，および光投射器Ｂ２０２と
カメラＢ２０４との対でそれぞれ計測された３次元座標
値を記憶し、３次元座標値信号Ａ−Ａ２４および３次元
座標値信号Ｂ−Ｂ２５として出力する。
３次元座標値記憶手段Ｂ−Ｂ２２０は、光投射器Ａ２０
１とカメラＡ２０３との対，および光投射器Ｂ２０２と
カメラＢ２０４との対でそれぞれ計測された３次元座標
値を記憶し、３次元座標値信号Ａ−Ａ２４および３次元
座標値信号Ｂ−Ｂ２５として出力する。
【００９３】３次元形状補正手段３０２は、３次元座標
値信号Ａ−Ａ２４，３次元座標値信号Ｂ−Ｂ２５，カメ
ラＡ／Ｂ相対位置・向き信号２９，画像信号Ａ−Ａ９，
および画像信号Ｂ−Ａ１１を入力とし、光投射器Ｂ２０
２とカメラＢ２０４との対で計測された３次元形状を、
光投射器Ａ２０１とカメラＡ２０３との対で計測された
３次元形状にできるだけ合致するように補正して、３次
元座標補正信号Ｂ−Ｂ３６として出力する。
値信号Ａ−Ａ２４，３次元座標値信号Ｂ−Ｂ２５，カメ
ラＡ／Ｂ相対位置・向き信号２９，画像信号Ａ−Ａ９，
および画像信号Ｂ−Ａ１１を入力とし、光投射器Ｂ２０
２とカメラＢ２０４との対で計測された３次元形状を、
光投射器Ａ２０１とカメラＡ２０３との対で計測された
３次元形状にできるだけ合致するように補正して、３次
元座標補正信号Ｂ−Ｂ３６として出力する。
【００９４】３次元座標値合成手段２２１は、３次元座
標値信号Ａ−Ａ２４，および３次元座標補正信号Ｂ−Ｂ
３６を入力とし、２つの形状データを合成して合成３次
元座標値信号２６として出力する。
標値信号Ａ−Ａ２４，および３次元座標補正信号Ｂ−Ｂ
３６を入力とし、２つの形状データを合成して合成３次
元座標値信号２６として出力する。
【００９５】ここで、３次元形状補正手段３０２につい
てさらに詳しく説明する。
てさらに詳しく説明する。
【００９６】対応画素算出手段２２６は、画像信号Ａ−
Ａ９，カメラＡ／Ｂ相対位置・向き信号２９，および３
次元座標値信号Ａ−Ａ２４を入力とし、カメラＡ２０３
におけるある画素に着目してその画像信号Ａ−Ａ９にお
ける画素情報を着目画素信号３０として、また該着目画
素における計測３次元座標値を着目３次元座標信号３１
として、さらに該着目３次元座標値がカメラＢ２０２で
撮影された画像上において対応する画素位置を算出し対
応画素信号３２として、それぞれ出力する。
Ａ９，カメラＡ／Ｂ相対位置・向き信号２９，および３
次元座標値信号Ａ−Ａ２４を入力とし、カメラＡ２０３
におけるある画素に着目してその画像信号Ａ−Ａ９にお
ける画素情報を着目画素信号３０として、また該着目画
素における計測３次元座標値を着目３次元座標信号３１
として、さらに該着目３次元座標値がカメラＢ２０２で
撮影された画像上において対応する画素位置を算出し対
応画素信号３２として、それぞれ出力する。
【００９７】合致画素算出手段２２７は、着目画素信号
３０，対応画素信号３２，画像信号Ｂ−Ａ１１，および
３次元座標値信号Ｂ−Ｂ２５を入力とし、カメラＡ２０
３で撮影された画像上において着目した画素の画像情報
と、カメラＢ２０４の画像上における対応画素の回りを
探索した画像情報とがより合致する画素位置を対応画素
として求めた後、該対応画素においてカメラＢ２０４と
光投射器Ｂ２０２との対で計測された３次元座標値を、
合致３次元座標信号３３として出力する。
３０，対応画素信号３２，画像信号Ｂ−Ａ１１，および
３次元座標値信号Ｂ−Ｂ２５を入力とし、カメラＡ２０
３で撮影された画像上において着目した画素の画像情報
と、カメラＢ２０４の画像上における対応画素の回りを
探索した画像情報とがより合致する画素位置を対応画素
として求めた後、該対応画素においてカメラＢ２０４と
光投射器Ｂ２０２との対で計測された３次元座標値を、
合致３次元座標信号３３として出力する。
【００９８】図２を用いて上記２つの手段の動作を説明
する。カメラＡ２０３に対するもう１台のカメラの真の
配置が、カメラＢ２０４の位置であるとする。これらに
加えて、光投射器Ａ２０１および光投射器Ｂ２０２につ
いても真の配置がわかっているとき、光投射器Ａ２０１
とカメラＡ２０３との対により計測する点Ｐ１１２の３
次元座標値と、光投射器Ｂ２０２とカメラＢ２０４との
対により計測した３次元座標値とは一致する。しかし、
光投射器Ａ２０１と光投射器Ｂ２０２との配置は誤差を
伴ってしかわからないとすると、それぞれの３次元座標
の計測値は一般に異なる。さらに、カメラＡ２０３とカ
メラＢ２０４との間の相互位置も正確に知ることは難し
い。
する。カメラＡ２０３に対するもう１台のカメラの真の
配置が、カメラＢ２０４の位置であるとする。これらに
加えて、光投射器Ａ２０１および光投射器Ｂ２０２につ
いても真の配置がわかっているとき、光投射器Ａ２０１
とカメラＡ２０３との対により計測する点Ｐ１１２の３
次元座標値と、光投射器Ｂ２０２とカメラＢ２０４との
対により計測した３次元座標値とは一致する。しかし、
光投射器Ａ２０１と光投射器Ｂ２０２との配置は誤差を
伴ってしかわからないとすると、それぞれの３次元座標
の計測値は一般に異なる。さらに、カメラＡ２０３とカ
メラＢ２０４との間の相互位置も正確に知ることは難し
い。
【００９９】対応画素算出手段２２６は、光投射器Ａ２
０１とカメラＡ２０３との対により計測された点Ｐ１１
２の３次元座標位置を、あらかじめ知り得たカメラＡ／
Ｂの相対位置関係からカメラＢへと投射することによ
り、カメラＢ２０４により同一点Ｐ１１２を観測してい
る画素を算出する。しかし、このとき、実際の位置はカ
メラＢ'２２２とずれているために、点Ｐ１１２、すな
わち点Ｐ２１１４はカメラＢ'２２２からの視線方向Ｃ
１２２上には存在しない。そこで、合致画素算出手段２
２７は、画像Ｂ（光パターンＡ）１１７上の点Ｐ２１１
４の回りの部分画像である探索小領域１２４において、
画像Ａ（光パターンＡ）１１６上の点Ｐ１１２位置の画
素情報とよりよく合致する画素を探索し、点Ｐ'２１２
５を得る。
０１とカメラＡ２０３との対により計測された点Ｐ１１
２の３次元座標位置を、あらかじめ知り得たカメラＡ／
Ｂの相対位置関係からカメラＢへと投射することによ
り、カメラＢ２０４により同一点Ｐ１１２を観測してい
る画素を算出する。しかし、このとき、実際の位置はカ
メラＢ'２２２とずれているために、点Ｐ１１２、すな
わち点Ｐ２１１４はカメラＢ'２２２からの視線方向Ｃ
１２２上には存在しない。そこで、合致画素算出手段２
２７は、画像Ｂ（光パターンＡ）１１７上の点Ｐ２１１
４の回りの部分画像である探索小領域１２４において、
画像Ａ（光パターンＡ）１１６上の点Ｐ１１２位置の画
素情報とよりよく合致する画素を探索し、点Ｐ'２１２
５を得る。
【０１００】合致座標記憶手段２２８は、着目３次元座
標信号３１，および合致３次元座標信号３３を入力と
し、対応する３次元座標値を対として記録し、合致３次
元座標リスト信号３４として随時出力する。すなわち、
図２において、光投射器Ａ２０１とカメラＡ２０３との
対で計測した点Ｐ１１２の３次元座標値と、光投射器Ｂ
２０２とカメラＢ２０４との対で計測した対応する点
Ｐ'２１２５の３次元座標値とをペアで記憶する。
標信号３１，および合致３次元座標信号３３を入力と
し、対応する３次元座標値を対として記録し、合致３次
元座標リスト信号３４として随時出力する。すなわち、
図２において、光投射器Ａ２０１とカメラＡ２０３との
対で計測した点Ｐ１１２の３次元座標値と、光投射器Ｂ
２０２とカメラＢ２０４との対で計測した対応する点
Ｐ'２１２５の３次元座標値とをペアで記憶する。
【０１０１】補正量算出手段２２９は、合致３次元座標
リスト信号３４を入力とし、ペアとなる３次元座標値が
できるだけ一致するような補正量を算出し、座標補正信
号３５として出力する。光投射器Ａ２０１とカメラＡ２
０３との対で計測した３次元座標値のリストを次の数７
とし、光投射器Ｂ２０２とカメラＢ２０４との対で計測
した対応する３次元座標値のリストを続く数８とする。
リスト信号３４を入力とし、ペアとなる３次元座標値が
できるだけ一致するような補正量を算出し、座標補正信
号３５として出力する。光投射器Ａ２０１とカメラＡ２
０３との対で計測した３次元座標値のリストを次の数７
とし、光投射器Ｂ２０２とカメラＢ２０４との対で計測
した対応する３次元座標値のリストを続く数８とする。
【０１０２】
【数７】
【０１０３】
【数８】
【０１０４】ここで、ｔ(ｘｉ ｙｉ ｚｉ )とｔ(ｘ'
ｉ ｙ'ｉ ｚ'ｉ )とはｉ番目の３次元座標値のペア
であり、１≦ｉ≦ｎ（ｎはペアの数）であるとする。な
お、ここでは、表記上の簡便さから、列ベクトルを転置
した行ベクトルとして表している（前上に付されたｔが
転置行列であることを示す）。
ｉ ｙ'ｉ ｚ'ｉ )とはｉ番目の３次元座標値のペア
であり、１≦ｉ≦ｎ（ｎはペアの数）であるとする。な
お、ここでは、表記上の簡便さから、列ベクトルを転置
した行ベクトルとして表している（前上に付されたｔが
転置行列であることを示す）。
【０１０５】３次元空間中での補正として３行３列の回
転行列Ｒと３行１列の平行移動ベクトルＴを考え、上記
数７で定義されるコストＥ(Ｒ，Ｔ)が最小となるように
ＲおよびＴを決定する。決定には、次の数９のように一
般の最小二乗法の技法を利用することができる。
転行列Ｒと３行１列の平行移動ベクトルＴを考え、上記
数７で定義されるコストＥ(Ｒ，Ｔ)が最小となるように
ＲおよびＴを決定する。決定には、次の数９のように一
般の最小二乗法の技法を利用することができる。
【０１０６】
【数９】
【０１０７】３次元形状補正手段２３０は、座標補正信
号３５，および３次元座標値信号Ｂ−Ｂ２５を入力と
し、得られた回転行列Ｒ，および平行移動ベクトルＴを
用いて、光投射器Ｂ２０２とカメラＢ２０４との対にて
計測された座標値群を変換し、３次元座標補正信号Ｂ−
Ｂ３６として出力する。
号３５，および３次元座標値信号Ｂ−Ｂ２５を入力と
し、得られた回転行列Ｒ，および平行移動ベクトルＴを
用いて、光投射器Ｂ２０２とカメラＢ２０４との対にて
計測された座標値群を変換し、３次元座標補正信号Ｂ−
Ｂ３６として出力する。
【０１０８】補正量算出手段２２９では、３次元空間中
において一般的なアフィン変換を示したが、３次元座標
列を変換するものであれば何でもよい。例えば、ｔ(ｘ
ｉ ｙ ｉ ｚｉ )に対し４つめの要素を付け足し、
ｔ(ｘｉ ｙｉ ｚｉ １)とし、３行４列の変換行列Ｓ
により次の数１０で定義されるコストＥ(Ｓ)が最小とな
るように、Ｓの各要素を決定することも可能である。
において一般的なアフィン変換を示したが、３次元座標
列を変換するものであれば何でもよい。例えば、ｔ(ｘ
ｉ ｙ ｉ ｚｉ )に対し４つめの要素を付け足し、
ｔ(ｘｉ ｙｉ ｚｉ １)とし、３行４列の変換行列Ｓ
により次の数１０で定義されるコストＥ(Ｓ)が最小とな
るように、Ｓの各要素を決定することも可能である。
【０１０９】
【数１０】
【０１１０】上記第１の実施の形態に係る３次元形状計
測装置３０１においては、補正のための３次元座標値を
一般的なカーテシアン座標系ｘｙｚにより示したが、極
座標系など他の座標系を用いても、本発明を同様に構成
することが可能である。
測装置３０１においては、補正のための３次元座標値を
一般的なカーテシアン座標系ｘｙｚにより示したが、極
座標系など他の座標系を用いても、本発明を同様に構成
することが可能である。
【０１１１】上記３次元形状補正手段３０２は、３次元
形状を補正するものであるが、テクスチャデータをも撮
影する３次元形状計測装置において、ほとんど同様な構
成にてテクスチャデータがほとんど合致するような構成
をとることが可能である。
形状を補正するものであるが、テクスチャデータをも撮
影する３次元形状計測装置において、ほとんど同様な構
成にてテクスチャデータがほとんど合致するような構成
をとることが可能である。
【０１１２】［第２の実施の形態］図３は、本発明の第
２の実施の形態に係る３次元形状計測装置３０３の構成
を示すブロック図である。本実施の形態に係る３次元形
状計測装置３０３は、光投射器Ａ２０１と、光投射器Ｂ
２０２と、カメラＡ２０３と、カメラＢ２０４と、光投
射器・カメラ制御手段２０５と、画像記憶手段Ａ−Ａ２
０６と、画像記憶手段Ａ−Ｂ２０７と、画像記憶手段Ｂ
−Ａ２０８と、画像記憶手段Ｂ−Ｂ２０９と、位相計算
手段２１０と、位相記憶手段Ａ−Ａ２１１と、位相記憶
手段Ａ−Ｂ２１２と、位相記憶手段Ｂ−Ａ２１３と、位
相記憶手段Ｂ−Ｂ２１４と、絶対位相決定手段Ａ−Ａ／
Ｂ−Ａ２１５と、絶対位相決定手段Ａ−Ｂ／Ｂ−Ｂ２１
６と、絶対位相値変換手段２１７と、３次元座標値変換
手段２１８と、３次元座標値記憶手段Ａ−Ａ２１９と、
３次元座標値記憶手段Ｂ−Ｂ２２０と、光投射器Ａ／カ
メラＡ相対位置記憶手段２２３と、光投射器Ｂ／カメラ
Ｂ相対位置記憶手段２２４と、カメラＡ／Ｂ相対位置記
憶手段２２５と、３次元座標・テクスチャ画像合成手段
２３７と、テクスチャ画像記憶手段Ａ２３８と、テクス
チャ画像記憶手段Ｂ２３９と、テクスチャデータ補正手
段３０４とを含んで構成されている。
２の実施の形態に係る３次元形状計測装置３０３の構成
を示すブロック図である。本実施の形態に係る３次元形
状計測装置３０３は、光投射器Ａ２０１と、光投射器Ｂ
２０２と、カメラＡ２０３と、カメラＢ２０４と、光投
射器・カメラ制御手段２０５と、画像記憶手段Ａ−Ａ２
０６と、画像記憶手段Ａ−Ｂ２０７と、画像記憶手段Ｂ
−Ａ２０８と、画像記憶手段Ｂ−Ｂ２０９と、位相計算
手段２１０と、位相記憶手段Ａ−Ａ２１１と、位相記憶
手段Ａ−Ｂ２１２と、位相記憶手段Ｂ−Ａ２１３と、位
相記憶手段Ｂ−Ｂ２１４と、絶対位相決定手段Ａ−Ａ／
Ｂ−Ａ２１５と、絶対位相決定手段Ａ−Ｂ／Ｂ−Ｂ２１
６と、絶対位相値変換手段２１７と、３次元座標値変換
手段２１８と、３次元座標値記憶手段Ａ−Ａ２１９と、
３次元座標値記憶手段Ｂ−Ｂ２２０と、光投射器Ａ／カ
メラＡ相対位置記憶手段２２３と、光投射器Ｂ／カメラ
Ｂ相対位置記憶手段２２４と、カメラＡ／Ｂ相対位置記
憶手段２２５と、３次元座標・テクスチャ画像合成手段
２３７と、テクスチャ画像記憶手段Ａ２３８と、テクス
チャ画像記憶手段Ｂ２３９と、テクスチャデータ補正手
段３０４とを含んで構成されている。
【０１１３】テクスチャデータ補正手段３０４は、対応
画素算出手段２３２と、合致画素算出手段２３３と、合
致テクスチャ記憶手段２３４と、補正量算出手段２３５
と、テクスチャ補正手段２３６とから構成されている。
画素算出手段２３２と、合致画素算出手段２３３と、合
致テクスチャ記憶手段２３４と、補正量算出手段２３５
と、テクスチャ補正手段２３６とから構成されている。
【０１１４】３次元形状計測装置３０３は、光投射器Ａ
２０１および光投射器Ｂ２０２と、カメラＡ２０３およ
びカメラＢ２０４とが、図９に示したような構成をなし
ており、光投射器Ａ２０１とカメラＡ２０３との対で計
測された３次元形状と、光投射器Ｂ２０２とカメラＢ２
０４との対で計測された３次元形状とを合成して出力す
るものであるとする。また、形状計測の原理は、文献
（２）において述べられているものであるとする。本実
施の形態に係る３次元形状計測装置３０３は、形状計測
と同時に計測用の光パターンを投影しない物体のテクス
チャ画像を撮影するものであるとする。
２０１および光投射器Ｂ２０２と、カメラＡ２０３およ
びカメラＢ２０４とが、図９に示したような構成をなし
ており、光投射器Ａ２０１とカメラＡ２０３との対で計
測された３次元形状と、光投射器Ｂ２０２とカメラＢ２
０４との対で計測された３次元形状とを合成して出力す
るものであるとする。また、形状計測の原理は、文献
（２）において述べられているものであるとする。本実
施の形態に係る３次元形状計測装置３０３は、形状計測
と同時に計測用の光パターンを投影しない物体のテクス
チャ画像を撮影するものであるとする。
【０１１５】次に、このように構成された第２の実施の
形態に係る３次元形状計測装置３０３の動作について説
明する。
形態に係る３次元形状計測装置３０３の動作について説
明する。
【０１１６】光投射器・カメラ制御手段２０５は、光投
射器Ａ制御信号１，光投射器Ｂ制御信号２，カメラＡ制
御信号３，カメラＢ制御信号４，カメラＡ出力制御信号
７，カメラＢ出力制御信号８，位相計算制御信号１４，
および３次元座標値制御信号２２をそれぞれ出力し、光
投射器からの光パターン投射やカメラによる画像撮影、
また位相計算や３次元形状計算を制御する。
射器Ａ制御信号１，光投射器Ｂ制御信号２，カメラＡ制
御信号３，カメラＢ制御信号４，カメラＡ出力制御信号
７，カメラＢ出力制御信号８，位相計算制御信号１４，
および３次元座標値制御信号２２をそれぞれ出力し、光
投射器からの光パターン投射やカメラによる画像撮影、
また位相計算や３次元形状計算を制御する。
【０１１７】光投射器Ａ２０１および光投射器Ｂ２０２
は、それぞれ、光投射器Ａ制御信号１および光投射器Ｂ
制御信号２を入力とし、空間的に正弦波状をなす光パタ
ーンを１／４周期ずつ位相をずらしながら投射する。
は、それぞれ、光投射器Ａ制御信号１および光投射器Ｂ
制御信号２を入力とし、空間的に正弦波状をなす光パタ
ーンを１／４周期ずつ位相をずらしながら投射する。
【０１１８】カメラＡ２０３およびカメラＢ２０４は、
それぞれ、カメラＡ制御信号３およびカメラＢ制御信号
４を入力とし、光投射器Ａ２０１や光投射器Ｂ２０２で
投影された光パターンを撮影した画像を、カメラＡ出力
信号５およびカメラＢ出力信号６として出力する。
それぞれ、カメラＡ制御信号３およびカメラＢ制御信号
４を入力とし、光投射器Ａ２０１や光投射器Ｂ２０２で
投影された光パターンを撮影した画像を、カメラＡ出力
信号５およびカメラＢ出力信号６として出力する。
【０１１９】画像記憶手段Ａ−Ａ２０６および画像記憶
手段Ａ−Ｂ２０７は、それぞれ、カメラＡ出力信号５を
入力とし、光投射器Ａ２０１で光パターンを投射したと
きに撮影された画像，および光投射器Ｂ２０２で光パタ
ーンを投射したときに撮影された画像を記録し、画像信
号Ａ−Ａ９および画像信号Ａ−Ｂ１０として出力する。
手段Ａ−Ｂ２０７は、それぞれ、カメラＡ出力信号５を
入力とし、光投射器Ａ２０１で光パターンを投射したと
きに撮影された画像，および光投射器Ｂ２０２で光パタ
ーンを投射したときに撮影された画像を記録し、画像信
号Ａ−Ａ９および画像信号Ａ−Ｂ１０として出力する。
【０１２０】画像記憶手段Ｂ−Ａ２０８および画像記憶
手段Ｂ−Ｂ２０９は、それぞれ同様に、カメラＢ出力信
号６を入力とし、光投射器Ａ２０１で光パターンを投射
したときに撮影された画像，および光投射器Ｂ２０２で
光パターンを投射したときに撮影された画像を記録し、
画像信号Ｂ−Ａ１１および画像信号Ｂ−Ｂ１２として出
力する。
手段Ｂ−Ｂ２０９は、それぞれ同様に、カメラＢ出力信
号６を入力とし、光投射器Ａ２０１で光パターンを投射
したときに撮影された画像，および光投射器Ｂ２０２で
光パターンを投射したときに撮影された画像を記録し、
画像信号Ｂ−Ａ１１および画像信号Ｂ−Ｂ１２として出
力する。
【０１２１】位相計算手段２１０は、位相計算制御信号
１４により切り替えられた画像信号Ａ−Ａ９，画像信号
Ａ−Ｂ１０，画像信号Ｂ−Ａ１１，または画像信号Ｂ−
Ｂ１２を入力とし、前記数５および数６に基づいて位相
値を計算し、位相信号１３として出力する。
１４により切り替えられた画像信号Ａ−Ａ９，画像信号
Ａ−Ｂ１０，画像信号Ｂ−Ａ１１，または画像信号Ｂ−
Ｂ１２を入力とし、前記数５および数６に基づいて位相
値を計算し、位相信号１３として出力する。
【０１２２】位相記憶手段Ａ−Ａ２１１，位相記憶手段
Ａ−Ｂ２１２，位相記憶手段Ｂ−Ａ２１３，および位相
記憶手段Ｂ−Ｂ２１４は、それぞれ、位相信号１３を入
力とし、各カメラと光投射器とのそれぞれの組み合わせ
により撮影された画像から得られた位相値を記録し、位
相信号Ａ−Ａ１５，位相信号Ａ−Ｂ１６，位相信号Ｂ−
Ａ１７，および位相信号Ｂ−Ｂ１８として随時出力す
る。
Ａ−Ｂ２１２，位相記憶手段Ｂ−Ａ２１３，および位相
記憶手段Ｂ−Ｂ２１４は、それぞれ、位相信号１３を入
力とし、各カメラと光投射器とのそれぞれの組み合わせ
により撮影された画像から得られた位相値を記録し、位
相信号Ａ−Ａ１５，位相信号Ａ−Ｂ１６，位相信号Ｂ−
Ａ１７，および位相信号Ｂ−Ｂ１８として随時出力す
る。
【０１２３】テクスチャ画像記憶手段Ａ２３８およびテ
クスチャ画像記憶手段Ｂ２３９は、それぞれ、カメラＡ
出力信号５およびカメラＢ出力信号６を入力とし、テク
スチャ画像を記憶し、テクスチャ信号Ａ４２およびテク
スチャ信号Ｂ４３として随時出力する。
クスチャ画像記憶手段Ｂ２３９は、それぞれ、カメラＡ
出力信号５およびカメラＢ出力信号６を入力とし、テク
スチャ画像を記憶し、テクスチャ信号Ａ４２およびテク
スチャ信号Ｂ４３として随時出力する。
【０１２４】光投射器Ａ／カメラＡ相対位置記憶手段２
２３および光投射器Ｂ／カメラＢ相対位置記憶手段２２
４は、それぞれ、光投射器ＡとカメラＡとの間，および
光投射器ＢとカメラＢとの間のそれぞれの組み合わせに
より三角測量の原理に基づいて３次元座標値を出すため
の相対位置関係を記録しており、光投射器Ａ／カメラＡ
相対位置・向き信号２７および光投射器Ｂ／カメラＢ相
対位置・向き信号２８として出力する。
２３および光投射器Ｂ／カメラＢ相対位置記憶手段２２
４は、それぞれ、光投射器ＡとカメラＡとの間，および
光投射器ＢとカメラＢとの間のそれぞれの組み合わせに
より三角測量の原理に基づいて３次元座標値を出すため
の相対位置関係を記録しており、光投射器Ａ／カメラＡ
相対位置・向き信号２７および光投射器Ｂ／カメラＢ相
対位置・向き信号２８として出力する。
【０１２５】カメラＡ／Ｂ相対位置記憶手段２２５は、
カメラＡ２０３およびカメラＢ２０４において一方のカ
メラにより計測された３次元座標位置がもう一方のカメ
ラでどの方向に観測されるのかを得るための相対位置関
係を記録しており、カメラＡ／Ｂ相対位置・向き信号２
９として出力する。
カメラＡ２０３およびカメラＢ２０４において一方のカ
メラにより計測された３次元座標位置がもう一方のカメ
ラでどの方向に観測されるのかを得るための相対位置関
係を記録しており、カメラＡ／Ｂ相対位置・向き信号２
９として出力する。
【０１２６】絶対位相決定手段Ａ−Ａ／Ｂ−Ａ２１５
は、位相信号Ａ−Ａ１５，位相信号Ｂ−Ａ１７，光投射
器Ａ／カメラＡ相対位置・向き信号２７，およびカメラ
Ａ／Ｂ相対位置・向き信号２９を入力とし、光投射器Ａ
２０１が投影し、カメラＡ２０１およびカメラＢ２０２
により得られた位相値画像を元にして図１０に示した原
理により、絶対位相値を決定し、光投射器Ａ２０１が投
影しカメラＡ２０１により得られた絶対位相値と、決定
できず残された相対位相値とを、絶対位相信号Ａ−Ａ
（Ａ−Ａ／Ｂ−Ａ）１９として出力する。
は、位相信号Ａ−Ａ１５，位相信号Ｂ−Ａ１７，光投射
器Ａ／カメラＡ相対位置・向き信号２７，およびカメラ
Ａ／Ｂ相対位置・向き信号２９を入力とし、光投射器Ａ
２０１が投影し、カメラＡ２０１およびカメラＢ２０２
により得られた位相値画像を元にして図１０に示した原
理により、絶対位相値を決定し、光投射器Ａ２０１が投
影しカメラＡ２０１により得られた絶対位相値と、決定
できず残された相対位相値とを、絶対位相信号Ａ−Ａ
（Ａ−Ａ／Ｂ−Ａ）１９として出力する。
【０１２７】絶対位相決定手段Ａ−Ｂ／Ｂ−Ｂ２１６
は、位相信号Ａ−Ｂ１６，位相信号Ｂ−Ｂ１８，光投射
器Ｂ／カメラＢ相対位置・向き信号２８，およびカメラ
Ａ／Ｂ相対位置・向き信号２９を入力とし、絶対位相決
定手段Ａ−Ａ／Ｂ−Ａ２１５と同様にして、光投射器Ｂ
２０２が投影しカメラＢ２０２により得られた絶対位相
値と、決定できず残された相対位相値とを、絶対位相信
号Ｂ−Ｂ（Ａ−Ｂ／Ｂ−Ｂ）２０として出力する。
は、位相信号Ａ−Ｂ１６，位相信号Ｂ−Ｂ１８，光投射
器Ｂ／カメラＢ相対位置・向き信号２８，およびカメラ
Ａ／Ｂ相対位置・向き信号２９を入力とし、絶対位相決
定手段Ａ−Ａ／Ｂ−Ａ２１５と同様にして、光投射器Ｂ
２０２が投影しカメラＢ２０２により得られた絶対位相
値と、決定できず残された相対位相値とを、絶対位相信
号Ｂ−Ｂ（Ａ−Ｂ／Ｂ−Ｂ）２０として出力する。
【０１２８】絶対位相値変換手段２１７は、絶対位相信
号Ａ−Ａ（Ａ−Ａ／Ｂ−Ａ）１９と絶対位相信号Ｂ−Ｂ
（Ａ−Ｂ／Ｂ−Ｂ）２０とを切り替えて入力し、絶対位
相が決定できず残された相対位相値について、すでに得
られている絶対位相値を中心として全体が滑らかになる
ように絶対位相値を定めてゆき、絶対位相変換信号２１
として出力する。
号Ａ−Ａ（Ａ−Ａ／Ｂ−Ａ）１９と絶対位相信号Ｂ−Ｂ
（Ａ−Ｂ／Ｂ−Ｂ）２０とを切り替えて入力し、絶対位
相が決定できず残された相対位相値について、すでに得
られている絶対位相値を中心として全体が滑らかになる
ように絶対位相値を定めてゆき、絶対位相変換信号２１
として出力する。
【０１２９】３次元座標値変換手段２１８は、絶対位相
変換信号２１，およびカメラＡ／Ｂ相対位置・向き信号
２９を入力するとともに、光投射器Ａ／カメラＡ相対位
置・向き信号２７または光投射器Ｂ／カメラＢ相対位置
・向き信号２８のいずれか一方を切り替えて入力とし、
絶対位相値から３次元座標値へと変換して、３次元座標
信号２３として出力する。
変換信号２１，およびカメラＡ／Ｂ相対位置・向き信号
２９を入力するとともに、光投射器Ａ／カメラＡ相対位
置・向き信号２７または光投射器Ｂ／カメラＢ相対位置
・向き信号２８のいずれか一方を切り替えて入力とし、
絶対位相値から３次元座標値へと変換して、３次元座標
信号２３として出力する。
【０１３０】３次元座標値記憶手段Ａ−Ａ２１９および
３次元座標値記憶手段Ｂ−Ｂ２２０は、光投射器Ａ２０
１とカメラＡ２０３との対，および光投射器Ｂ２０２と
カメラＢ２０４との対でそれぞれ計測された３次元座標
値を記憶し、３次元座標値信号Ａ−Ａ２４および３次元
座標値信号Ｂ−Ｂ２５として出力する。
３次元座標値記憶手段Ｂ−Ｂ２２０は、光投射器Ａ２０
１とカメラＡ２０３との対，および光投射器Ｂ２０２と
カメラＢ２０４との対でそれぞれ計測された３次元座標
値を記憶し、３次元座標値信号Ａ−Ａ２４および３次元
座標値信号Ｂ−Ｂ２５として出力する。
【０１３１】テクスチャデータ補正手段３０４は、３次
元座標値信号Ａ−Ａ２４，３次元座標値信号Ｂ−Ｂ２
５，カメラＡ／Ｂ相対位置・向き信号２９，画像信号Ａ
−Ａ９，画像信号Ｂ−Ａ１１，テクスチャ信号Ａ４２，
およびテクスチャ信号Ｂ４３を入力とし、カメラＢ２０
４で撮影されたテクスチャデータを、カメラＡ２０３で
撮影されたテクスチャデータにできるだけ合致するよう
に補正して、テクスチャ画像補正信号Ｂ４１として出力
する。
元座標値信号Ａ−Ａ２４，３次元座標値信号Ｂ−Ｂ２
５，カメラＡ／Ｂ相対位置・向き信号２９，画像信号Ａ
−Ａ９，画像信号Ｂ−Ａ１１，テクスチャ信号Ａ４２，
およびテクスチャ信号Ｂ４３を入力とし、カメラＢ２０
４で撮影されたテクスチャデータを、カメラＡ２０３で
撮影されたテクスチャデータにできるだけ合致するよう
に補正して、テクスチャ画像補正信号Ｂ４１として出力
する。
【０１３２】３次元座標・テクスチャ画像合成手段２３
７は、３次元座標値信号Ａ−Ａ２４，３次元座標値信号
Ｂ−Ｂ２５，テクスチャ信号Ａ４２，およびテクスチャ
画像補正信号Ｂ４１を入力とし、２つの形状データとテ
クスチャデータとを合成して合成３次元座標・テクスチ
ャ画像信号４４として出力する。
７は、３次元座標値信号Ａ−Ａ２４，３次元座標値信号
Ｂ−Ｂ２５，テクスチャ信号Ａ４２，およびテクスチャ
画像補正信号Ｂ４１を入力とし、２つの形状データとテ
クスチャデータとを合成して合成３次元座標・テクスチ
ャ画像信号４４として出力する。
【０１３３】ここで、テクスチャデータ補正手段３０４
についてさらに詳しく説明する。
についてさらに詳しく説明する。
【０１３４】対応画素算出手段２３２は、画像信号Ａ−
Ａ９，カメラＡ／Ｂ相対位置・向き信号２９，３次元座
標値信号Ａ−Ａ２４，およびテクスチャ信号Ａ４２を入
力とし、カメラＡ２０１におけるある画素に着目してそ
の画像信号Ａ−Ａ９における画素情報を着目画素信号３
０として、また該着目画素におけるテクスチャデータを
着目テクスチャ信号３７として、さらに該着目画素にお
ける３次元座標値がカメラＢ２０２で撮影された画像上
において対応する画素位置を算出し対応画素信号３２と
して、それぞれ出力する。
Ａ９，カメラＡ／Ｂ相対位置・向き信号２９，３次元座
標値信号Ａ−Ａ２４，およびテクスチャ信号Ａ４２を入
力とし、カメラＡ２０１におけるある画素に着目してそ
の画像信号Ａ−Ａ９における画素情報を着目画素信号３
０として、また該着目画素におけるテクスチャデータを
着目テクスチャ信号３７として、さらに該着目画素にお
ける３次元座標値がカメラＢ２０２で撮影された画像上
において対応する画素位置を算出し対応画素信号３２と
して、それぞれ出力する。
【０１３５】合致画素算出手段２３３は、着目画素信号
３０，対応画素信号３２，画像信号Ｂ−Ａ１１，および
テクスチャ信号Ｂ４３を入力とし、カメラＡ２０３で撮
影された画像上において着目した画素の画像情報と、カ
メラＢ２０４の画像上における対応画素の回りを探索し
た画像情報とがより合致する画素位置を対応画素として
求めた後、該対応画素においてカメラＢ２０４で撮影さ
れたテクスチャデータを、合致テクスチャ信号３８とし
て出力する。
３０，対応画素信号３２，画像信号Ｂ−Ａ１１，および
テクスチャ信号Ｂ４３を入力とし、カメラＡ２０３で撮
影された画像上において着目した画素の画像情報と、カ
メラＢ２０４の画像上における対応画素の回りを探索し
た画像情報とがより合致する画素位置を対応画素として
求めた後、該対応画素においてカメラＢ２０４で撮影さ
れたテクスチャデータを、合致テクスチャ信号３８とし
て出力する。
【０１３６】合致テクスチャ記憶手段２３４は、着目テ
クスチャ信号３７，および合致テクスチャ信号３８を入
力とし、対応するテクスチャデータを対として記録し、
合致テクスチャリスト信号３９として随時出力する。
クスチャ信号３７，および合致テクスチャ信号３８を入
力とし、対応するテクスチャデータを対として記録し、
合致テクスチャリスト信号３９として随時出力する。
【０１３７】補正量算出手段２３５は、合致テクスチャ
リスト信号３９を入力とし、ペアとなるテクスチャデー
タができるだけ一致するような補正量を算出し、テクス
チャ補正信号４０として出力する。カメラＡ２０３で計
測したテクスチャデータのリストを次の数１１、カメラ
Ｂ２０４で撮影した対応するテクスチャデータのリスト
を続く数１２する。
リスト信号３９を入力とし、ペアとなるテクスチャデー
タができるだけ一致するような補正量を算出し、テクス
チャ補正信号４０として出力する。カメラＡ２０３で計
測したテクスチャデータのリストを次の数１１、カメラ
Ｂ２０４で撮影した対応するテクスチャデータのリスト
を続く数１２する。
【０１３８】
【数１１】
【０１３９】
【数１２】
【０１４０】ここで、ｔ(ｒｉ ｇｉ ｂｉ )とｔ(ｒ'
ｉ ｇ'ｉ ｂ'ｉ )とは、ｉ番目のテクスチャデータ
のペアであり、１≦ｉ≦ｎ（ｎはペアの数）であるとす
る。テクスチャデータの補正として３行３列の回転行列
Ｇを考え、次の数１３で定義されるコストＥ(Ｇ)が最小
となるようにＧを決定する。
ｉ ｇ'ｉ ｂ'ｉ )とは、ｉ番目のテクスチャデータ
のペアであり、１≦ｉ≦ｎ（ｎはペアの数）であるとす
る。テクスチャデータの補正として３行３列の回転行列
Ｇを考え、次の数１３で定義されるコストＥ(Ｇ)が最小
となるようにＧを決定する。
【０１４１】
【数１３】
【０１４２】テクスチャ補正手段２３６は、テクスチャ
補正信号４０，およびテクスチャ信号Ｂ４３を入力と
し、得られた回転行列Ｇを用いて、カメラＢ２０４にて
撮影されたテクスチャデータを変換し、テクスチャ画像
補正信号Ｂ４１として出力する。
補正信号４０，およびテクスチャ信号Ｂ４３を入力と
し、得られた回転行列Ｇを用いて、カメラＢ２０４にて
撮影されたテクスチャデータを変換し、テクスチャ画像
補正信号Ｂ４１として出力する。
【０１４３】上記３次元形状計測装置３０３において、
テクスチャ画像を撮影する際には光パターンを投射しな
いとしたが、質の高いテクスチャ画像を得るために別途
フラッシュやランプ等を点灯することによっても、本発
明を構成することが可能である。上記３次元形状計測装
置３０３において、テクスチャデータはＲＧＢ表色系に
て補正することを示したが、他のＹＵＶ他の表色系にて
補正することによっても、本発明を同様に構成すること
が可能である。また、輝度だけで構成されるモノクロテ
クスチャデータであっても、本発明を同様に構成するこ
とが可能である。
テクスチャ画像を撮影する際には光パターンを投射しな
いとしたが、質の高いテクスチャ画像を得るために別途
フラッシュやランプ等を点灯することによっても、本発
明を構成することが可能である。上記３次元形状計測装
置３０３において、テクスチャデータはＲＧＢ表色系に
て補正することを示したが、他のＹＵＶ他の表色系にて
補正することによっても、本発明を同様に構成すること
が可能である。また、輝度だけで構成されるモノクロテ
クスチャデータであっても、本発明を同様に構成するこ
とが可能である。
【０１４４】また、上記第１の実施の形態と第２の実施
の形態とを組み合わせることによって、３次元形状とテ
クスチャデータとの双方を同時に補正することによって
も、本発明を構成することが可能である。
の形態とを組み合わせることによって、３次元形状とテ
クスチャデータとの双方を同時に補正することによって
も、本発明を構成することが可能である。
【０１４５】上記第１および第２の実施の形態におい
て、絶対位相決定手段Ａ−Ａ／Ｂ−Ａ２１５および絶対
位相決定手段Ａ−Ｂ／Ｂ−Ｂ２１６において対応点の決
定をしていることから、対応画素算出手段２２６および
対応画素算出手段２３２や合致画素算出手段２２７およ
び合致画素算出手段２３３の処理を受け持たせる構成と
することでも、本発明を同様に構成することが可能であ
る。
て、絶対位相決定手段Ａ−Ａ／Ｂ−Ａ２１５および絶対
位相決定手段Ａ−Ｂ／Ｂ−Ｂ２１６において対応点の決
定をしていることから、対応画素算出手段２２６および
対応画素算出手段２３２や合致画素算出手段２２７およ
び合致画素算出手段２３３の処理を受け持たせる構成と
することでも、本発明を同様に構成することが可能であ
る。
【０１４６】上記対応画素算出手段２２６および合致画
素算出手段２２７，または対応画素算出手段２３２およ
び合致画素算出手段２３３においては、光投射器Ａ２０
１から投射された光パターンをカメラＡ２０３およびカ
メラＢ２０４でそれぞれ撮影した画像情報を用いて対応
画素探索を行うと説明したが、光投射器Ｂ２０２から投
射された光パターンを用いても、また両方を同時に用い
ても本発明を構成することが可能である。また、画像を
直接用いるのではなく、画像パターンから計算した位相
値を用いることでも、本発明を構成することができる。
素算出手段２２７，または対応画素算出手段２３２およ
び合致画素算出手段２３３においては、光投射器Ａ２０
１から投射された光パターンをカメラＡ２０３およびカ
メラＢ２０４でそれぞれ撮影した画像情報を用いて対応
画素探索を行うと説明したが、光投射器Ｂ２０２から投
射された光パターンを用いても、また両方を同時に用い
ても本発明を構成することが可能である。また、画像を
直接用いるのではなく、画像パターンから計算した位相
値を用いることでも、本発明を構成することができる。
【０１４７】上記各実施の形態においては、文献（２）
に準じた３次元形状計測装置について示したが、第１の
実施の形態における３次元形状補正手段３０２は、他の
３次元形状計測装置についても同様に組み込んで、本発
明を構成することが可能である。
に準じた３次元形状計測装置について示したが、第１の
実施の形態における３次元形状補正手段３０２は、他の
３次元形状計測装置についても同様に組み込んで、本発
明を構成することが可能である。
【０１４８】また、上記各実施の形態では、光投射器を
２つ、カメラを２つ備える３次元形状計測装置について
述べてきたが、光投射器は１つ以上であればいくつであ
っても、またカメラは２つ以上であればいくつであって
も、本発明を構成することが可能である。
２つ、カメラを２つ備える３次元形状計測装置について
述べてきたが、光投射器は１つ以上であればいくつであ
っても、またカメラは２つ以上であればいくつであって
も、本発明を構成することが可能である。
【０１４９】［第３の実施の形態］図４は、本発明の第
３の実施の形態に係る３次元形状計測装置３０１の構成
を示すブロック図である。図４を参照すると、本発明の
第３の実施の形態に係る３次元形状計測装置３０１は、
図１に示した第１の実施の形態に係る３次元形状計測装
置３０１に対して３次元形状計測プログラム３１１を備
える点だけが異なっている。
３の実施の形態に係る３次元形状計測装置３０１の構成
を示すブロック図である。図４を参照すると、本発明の
第３の実施の形態に係る３次元形状計測装置３０１は、
図１に示した第１の実施の形態に係る３次元形状計測装
置３０１に対して３次元形状計測プログラム３１１を備
える点だけが異なっている。
【０１５０】３次元形状計測プログラム３１１は、デー
タ処理装置に読み込まれ、該データ処理装置の動作を、
第１の実施の形態に係る３次元形状計測装置３０１とし
て制御する。３次元形状計測プログラム３１１の制御に
よる３次元形状計測装置３０１の動作は、第１の実施の
形態における３次元形状計測装置３０１の動作と全く同
様になるので、その詳しい説明を割愛する。
タ処理装置に読み込まれ、該データ処理装置の動作を、
第１の実施の形態に係る３次元形状計測装置３０１とし
て制御する。３次元形状計測プログラム３１１の制御に
よる３次元形状計測装置３０１の動作は、第１の実施の
形態における３次元形状計測装置３０１の動作と全く同
様になるので、その詳しい説明を割愛する。
【０１５１】［第４の実施の形態］図５は、本発明の第
４の実施の形態に係る３次元形状計測装置３０３の構成
を示すブロック図である。図５を参照すると、本発明の
第４の実施の形態に係る３次元形状計測装置３０３は、
図３に示した第２の実施の形態に係る３次元形状計測装
置３０３に対して３次元形状計測プログラム３１３を備
える点だけが異なっている。
４の実施の形態に係る３次元形状計測装置３０３の構成
を示すブロック図である。図５を参照すると、本発明の
第４の実施の形態に係る３次元形状計測装置３０３は、
図３に示した第２の実施の形態に係る３次元形状計測装
置３０３に対して３次元形状計測プログラム３１３を備
える点だけが異なっている。
【０１５２】３次元形状計測プログラム３１３は、デー
タ処理装置に読み込まれ、該データ処理装置の動作を、
第１の実施の形態に係る３次元形状計測装置３０３とし
て制御する。３次元形状計測プログラム３１１の制御に
よる３次元形状計測装置３０３の動作は、第２の実施の
形態における３次元形状計測装置３０３の動作と全く同
様になるので、その詳しい説明を割愛する。
タ処理装置に読み込まれ、該データ処理装置の動作を、
第１の実施の形態に係る３次元形状計測装置３０３とし
て制御する。３次元形状計測プログラム３１１の制御に
よる３次元形状計測装置３０３の動作は、第２の実施の
形態における３次元形状計測装置３０３の動作と全く同
様になるので、その詳しい説明を割愛する。
【０１５３】
【発明の効果】本発明により、複数方向から計測した３
次元形状の間の差違，輝度・色情報のテクスチャ画像の
間の差違，またはそれら双方を最小化し、上記複数デー
タを違和感なく合成することを可能とする３次元形状計
測方法，３次元形状計測装置，および該３次元形状計測
をデータ処理装置で実行させるプログラムを実現するこ
とが可能となる。
次元形状の間の差違，輝度・色情報のテクスチャ画像の
間の差違，またはそれら双方を最小化し、上記複数デー
タを違和感なく合成することを可能とする３次元形状計
測方法，３次元形状計測装置，および該３次元形状計測
をデータ処理装置で実行させるプログラムを実現するこ
とが可能となる。
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る３次元形状計
測装置の構成を示すブロック図である。
測装置の構成を示すブロック図である。
【図２】２方向から観測した同一点の探索方法の説明図
である。
である。
【図３】本発明の第２の実施の形態に係る３次元形状計
測装置の構成を示すブロック図である。
測装置の構成を示すブロック図である。
【図４】本発明の第３の実施の形態に係る３次元形状計
測装置の構成を示すブロック図である。
測装置の構成を示すブロック図である。
【図５】本発明の第４の実施の形態に係る３次元形状計
測装置の構成を示すブロック図である。
測装置の構成を示すブロック図である。
【図６】３次元形状計測装置の説明図である。
【図７】計測物体へと投射された位相画像の説明図であ
る。
る。
【図８】従来技術である３次元形状計測装置の説明図で
ある。
ある。
【図９】３次元形状計測装置の説明図である。
【図１０】従来技術である位相値の絶対値決定方法の説
明図である。
明図である。
【図１１】２方向から計測した形状の合成方法の説明図
である。
である。
１ 光投射器Ａ制御信号
２ 光投射器Ｂ制御信号
３ カメラＡ制御信号
４ カメラＢ制御信号
５ カメラＡ出力信号
６ カメラＢ出力信号
７ カメラＡ出力制御信号
８ カメラＢ出力制御信号
９ 画像信号Ａ−Ａ
１０ 画像信号Ａ−Ｂ
１１ 画像信号Ｂ−Ａ
１２ 画像信号Ｂ−Ｂ
１３ 位相信号
１４ 位相計算制御信号
１５ 位相信号Ａ−Ａ
１６ 位相信号Ａ−Ｂ
１７ 位相信号Ｂ−Ａ
１８ 位相信号Ｂ−Ｂ
１９ 絶対位相信号Ａ−Ａ（Ａ−Ａ／Ｂ−Ａ）
２０ 絶対位相信号Ｂ−Ｂ（Ａ−Ｂ／Ｂ−Ｂ）
２１ 絶対位相変換信号
２２ ３次元座標値制御信号
２３ ３次元座標信号
２４ ３次元座標値信号Ａ−Ａ
２５ ３次元座標値信号Ｂ−Ｂ
２６ 合成３次元座標値信号
２７ 光投射器Ａ／カメラＡ相対位置・向き信号
２８ 光投射器Ｂ／カメラＢ相対位置・向き信号
２９ カメラＡ／Ｂ相対位置・向き信号
３０ 着目画素信号
３１ 着目３次元座標信号
３２ 対応画素信号
３３ 合致３次元座標信号
３４ 合致３次元座標リスト信号
３５ 座標補正信号
３６ ３次元座標補正信号Ｂ−Ｂ
３７ 着目テクスチャ信号
３８ 合致テクスチャ信号
３９ 合致テクスチャリスト信号
４０ テクスチャ補正信号
４１ テクスチャ画像補正信号
４２ テクスチャ信号Ａ
４３ テクスチャ信号Ｂ
４４ 合成３次元座標・テクスチャ画像信号
１００ 物体
１０１ 光源
１０２ 格子
１０３ カメラ
１０４ 点Ｐ
１０５ 位相画像
１０６ カメラＡ（光パターンＡ）計測の物体
１０７ カメラＢ（光パターンＢ）計測の物体
１０８ カメラＡ（光パターンＡ）計測の半物体
１０９ カメラＢ（光パターンＢ）計測の半物体
１１０ 最終合成物体
１１１ 段差
１１２ 点Ｐ
１１３ 点Ｐ１
１１４ 点Ｐ２
１１５ 点Ｐ３
１１６ 画像Ａ（光パターンＡ）
１１７ 画像Ｂ（光パターンＡ）
１１８ 画像Ａ（光パターンＡ）上の物体
１１９ 画像Ｂ（光パターンＡ）上の物体
１２０ 視線方向Ａ
１２１ 視線方向Ｂ
１２２ 視線方向Ｃ
１２４ 探索小領域
１２５ 点Ｐ'２
２０１ 光投射器Ａ
２０２ 光投射器Ｂ
２０３ カメラＡ
２０４ カメラＢ
２０５ 光投射器・カメラ制御手段
２０６ 画像記憶手段Ａ−Ａ
２０７ 画像記憶手段Ａ−Ｂ
２０８ 画像記憶手段Ｂ−Ａ
２０９ 画像記憶手段Ｂ−Ｂ
２１０ 位相計算手段
２１１ 位相記憶手段Ａ−Ａ
２１２ 位相記憶手段Ａ−Ｂ
２１３ 位相記憶手段Ｂ−Ａ
２１４ 位相記憶手段Ｂ−Ｂ
２１５ 絶対位相決定手段Ａ−Ａ／Ｂ−Ａ
２１６ 絶対位相決定手段Ａ−Ｂ／Ｂ−Ｂ
２１７ 絶対位相値変換手段
２１８ ３次元座標値変換手段
２１９ ３次元座標値記憶手段Ａ−Ａ
２２０ ３次元座標値記憶手段Ｂ−Ｂ
２２１ ３次元座標値合成手段
２２２ カメラＢ'
２２３ 光投射器Ａ／カメラＡ相対位置記憶手段
２２４ 光投射器Ｂ／カメラＢ相対位置記憶手段
２２５ カメラＡ／Ｂ相対位置記憶手段
２２６ 対応画素算出手段
２２７ 合致画素算出手段
２２８ 合致座標記憶手段
２２９ 補正量算出手段
２３０ ３次元形状補正手段
２３２ 対応画素算出手段
２３３ 合致画素算出手段
２３４ 合致テクスチャ記憶手段
２３５ 補正量算出手段
２３６ テクスチャ補正手段
２３７ ３次元座標・テクスチャ画像合成手段
２３８ テクスチャ画像記憶手段Ａ
２３９ テクスチャ画像記憶手段Ｂ
３０１，３０３ ３次元形状計測装置
３０２ ３次元形状補正手段
３０４ テクスチャデータ補正手段
３１１，３１３ ３次元形状計測プログラム
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
Ｆターム(参考） 2F065 AA04 AA53 BB05 EE00 FF05
FF26 HH07 JJ03 JJ05 JJ08
JJ26 KK03 PP22 QQ03 QQ13
QQ18 QQ24 QQ27 QQ38 SS02
UU01 UU02 UU05
5B057 BA02 CA12 CA16 CB13 CB16
DC32
5L096 AA02 CA05 FA41 FA69
Claims (36)
- 【請求項１】計測物体へと光パターンを投影しながら第
１および第２の位置・方向より撮影した画像列に基づい
て該第１および第２の位置・方向からの３次元形状を計
測する方法において、計測物体上へと投影された光パタ
ーンから第１および第２の位置・方向間の対応を精密に
求めることにより、前記第１および第２の位置・方向か
ら計測した３次元形状間の位置ずれを補正する工程を持
つことを特徴とする３次元形状計測方法。 - 【請求項２】計測物体へと光パターンを投影しながら第
１および第２の位置・方向より撮影した画像列に基づい
て該第１および第２の位置・方向からの３次元形状を計
測する方法において、計測物体上へと投影された光パタ
ーンから第１および第２の位置・方向間の対応を精密に
求めることにより、前記第１および第２の位置・方向か
ら計測したテクスチャデータ間の輝度・色ずれを補正す
る工程を持つことを特徴とする３次元形状計測方法。 - 【請求項３】計測物体へと光パターンを投影しながら第
１および第２の位置・方向より撮影した画像列に基づい
て該第１および第２の位置・方向からの３次元形状を計
測する方法において、計測物体上へと投影された光パタ
ーンから第１および第２の位置・方向間の対応を精密に
求めることにより、前記第１および第２の位置・方向か
ら計測した３次元形状間の位置ずれとテクスチャデータ
間の輝度・色ずれとをともに補正する工程を持つことを
特徴とする３次元形状計測方法。 - 【請求項４】前記第１および第２の位置・方向より計測
した３次元形状間の位置ずれを補正する工程において、
第１の位置・方向から撮影した画像列上のある画素にお
ける３次元座標点に着目し、該点が対応する第２の位置
・方向から撮影した画像列上の画素位置を求める工程
と、前記第１の位置・方向から撮影した画像列上の着目
画素の光パターンと前記第２の位置・方向から撮影した
画素位置を基準とした部分画像上における光パターンと
を随時比較して最も合致する画素位置を求める工程と、
前記第１の位置・方向から計測された着目３次元座標位
置と前記合致する画素位置における第２の位置・方向か
ら計測された３次元座標位置とを対にして保持する工程
と、前記３つの工程を繰り返して対応リストを生成する
工程と、得られた対応リストの間の差違が最も小さくな
るように前記第２の位置・方向から計測された３次元形
状を補正する工程とを持つことを特徴とする請求項１記
載の３次元形状計測方法。 - 【請求項５】前記第１および第２の位置・方向より計測
したテクスチャデータ間の輝度・色ずれを補正する工程
において、第１の位置・方向から撮影した画像列上のあ
る画素における３次元座標点に着目し、該点が対応する
第２の位置・方向から撮影した画像列上の画素位置を求
める工程と、前記第１の位置・方向から撮影した画像列
上の着目画素の光パターンと前記第２の位置・方向から
撮影した画素位置を基準とした部分画像上における光パ
ターンとを随時比較し、最も合致する画素位置を求める
工程と、前記第１の位置・方向から撮影された着目画素
のテクスチャデータと前記合致する画素位置における第
２の位置・方向から撮影された着目画素のテクスチャデ
ータとを対にして保持する工程と、前記３つの工程を繰
り返して対応リストを生成する工程と、得られた対応リ
ストの間の差違が最も小さくなるように前記第２の位置
・方向から計測されたテクスチャデータを補正する工程
とを持つことを特徴とする請求項２記載の３次元形状計
測方法。 - 【請求項６】前記第１および第２の位置・方向より計測
した３次元形状間の位置ずれを補正する工程において、
第１の位置・方向から撮影した画像列上のある画素にお
ける３次元座標点に着目し、該点が対応する第２の位置
・方向から撮影した画像列上の画素位置を求める工程
と、前記第１の位置・方向から撮影した画像列上の着目
画素の光パターンと前記第２の位置・方向から撮影した
画素位置を基準とした部分画像上における光パターンと
を随時比較して最も合致する画素位置を求める工程と、
前記第１の位置・方向から計測された着目３次元座標位
置と前記合致する画素位置における第２の位置・方向か
ら計測された３次元座標位置とを対にして保持する工程
と、前記３つの工程を繰り返して対応リストを生成する
工程と、得られた対応リストの間の差違が最も小さくな
るように前記第２の位置・方向から計測された３次元形
状を補正する工程とを持ち、前記第１および第２の位置
・方向より計測したテクスチャデータ間の輝度・色ずれ
を補正する工程において、第１の位置・方向から撮影し
た画像列上のある画素における３次元座標点に着目し、
該点が対応する第２の位置・方向から撮影した画像列上
の画素位置を求める工程と、前記第１の位置・方向から
撮影した画像列上の着目画素の光パターンと前記第２の
位置・方向から撮影した画素位置を基準とした部分画像
上における光パターンとを随時比較し、最も合致する画
素位置を求める工程と、前記第１の位置・方向から撮影
された着目画素のテクスチャデータと前記合致する画素
位置における第２の位置・方向から撮影された着目画素
のテクスチャデータとを対にして保持する工程と、前記
３つの工程を繰り返して対応リストを生成する工程と、
得られた対応リストの間の差違が最も小さくなるように
前記第２の位置・方向から計測されたテクスチャデータ
を補正する工程とを持つことを特徴とする請求項３記載
の３次元形状計測方法。 - 【請求項７】２つ以上の位置よりそれぞれ光パターンを
投影することを特徴とする請求項１ないし請求項６のい
ずれかに記載の３次元形状計測方法。 - 【請求項８】３つ以上の位置・方向より画像の撮影を行
うことを特徴とする請求項１ないし請求項７のいずれか
に記載の３次元形状計測方法。 - 【請求項９】投影する光パターンの空間的な強度分布が
正弦波状をなしていることを特徴とする請求項１ないし
請求項８のいずれかに記載の３次元形状計測方法。 - 【請求項１０】投影する正弦波状の光パターンの位相を
シフトしながら複数回撮影した後に画素毎に位相値を求
めた画像を対応点の決定に用いることを特徴とする請求
項９記載の３次元形状計測方法。 - 【請求項１１】投影する光パターンの空間的な強度分布
が三角波状をなしていることを特徴とする請求項１ない
し請求項８のいずれかに記載の３次元形状計測方法。 - 【請求項１２】投影する三角波状の光パターンの位相を
シフトしながら複数回撮影した後に画素毎に位相値を求
めた画像を対応点の決定に用いることを特徴とする請求
項１１記載の３次元形状計測方法。 - 【請求項１３】計測物体へと光パターンを投影しながら
第１および第２の位置・方向より撮影した画像列に基づ
いて該第１および第２の位置・方向からの３次元形状を
計測する３次元形状計測装置において、光パターンが計
測物体上へと投影された画像列，前記撮影を行う第１お
よび第２の位置・方向，ならびに第１および第２の位置
・方向から計測した３次元形状を入力とし、該第１およ
び第２の位置・方向間の対応を精密に求めることによ
り、前記第１および第２の位置・方向から計測した３次
元形状間の位置ずれを補正して出力するずれ補正手段を
持つことを特徴とする３次元形状計測装置。 - 【請求項１４】計測物体へと光パターンを投影しながら
第１および第２の位置・方向より撮影した画像列に基づ
いて該第１および第２の位置・方向からの３次元形状を
計測する３次元形状計測装置において、光パターンが計
測物体上へと投影された画像列，前記撮影を行う第１お
よび第２の位置・方向，ならびに第１および第２の位置
・方向から計測した３次元形状を入力とし、該第１およ
び第２の位置・方向間の対応を精密に求めることによ
り、前記第１および第２の位置・方向から計測したテク
スチャデータ間の輝度・色ずれを補正して出力するずれ
補正手段を持つことを特徴とする３次元形状計測装置。 - 【請求項１５】計測物体へと光パターンを投影しながら
第１および第２の位置・方向より撮影した画像列に基づ
いて該第１および第２の位置・方向からの３次元形状を
計測する３次元形状計測装置において、光パターンが計
測物体上へと投影された画像列，前記撮影を行う第１お
よび第２の位置・方向，ならびに第１および第２の位置
・方向から計測した３次元形状を入力とし、該第１およ
び第２の位置・方向間の対応を精密に求めることによ
り、前記第１および第２の位置・方向から計測した３次
元形状間の位置ずれとテクスチャデータ間の輝度・色ず
れとをともに補正して出力するずれ補正手段を持つこと
を特徴とする３次元形状計測装置。 - 【請求項１６】前記第１および第２の位置・方向より計
測した３次元形状間の位置ずれを補正するずれ補正手段
において、第１の位置・方向から撮影した画像列，同計
測された３次元形状，および前記第１の位置・方向と第
２の位置・方向との相対位置関係を入力とし、前記第１
の位置・方向から計測したある画素における３次元座標
点に着目し、該着目画素の光パターン，該着目３次元座
標点，および該着目３次元座標点が対応する第２の位置
・方向から撮影した画像列上の画素位置を求めて出力す
る対応画素算出手段と、前記着目画素の光パターン，前
記対応する画素位置，前記第２の位置・方向から撮影し
た画像列，および同計測した３次元形状を入力とし、該
対応画素位置を基準とした部分画像をスキャンし、着目
画素の光パターンに最も合致する光パターンを持つ合致
画素を求めてその画素に対応する３次元座標点を出力す
る合致画素算出手段と、前記着目した３次元座標点，お
よび前記合致した３次元座標点を入力とし、両入力を対
として保持し随時出力する合致座標記憶手段と、前記３
つの手段を繰り返し３次元座標対を生成し前記合致座標
記憶手段へと記録されたリストを入力とし、対となる３
次元座標位置の差が最も小さくなるように前記第２の位
置・方向から計測された座標点を変換する座標変換量を
求めて出力する補正量算出手段と、前記座標変換量，お
よび前記第２の位置・方向から計測した３次元形状を入
力とし、第２の位置・方向により計測した３次元形状を
座標変換して出力する３次元形状補正手段とを持つこと
を特徴とする請求項１３記載の３次元形状計測装置。 - 【請求項１７】前記第１および第２の位置・方向より計
測したテクスチャデータ間の輝度・色ずれを補正するず
れ補正手段において、第１の位置・方向から撮影した画
像列，同第１の位置・方向から撮影したテクスチャデー
タ，および同計測された３次元形状，前記第１の位置・
方向と第２の位置・方向との相対位置関係を入力とし、
前記第１の位置・方向から計測したある画素における３
次元座標点に着目し、該着目画素の光パターン，該着目
テクスチャデータ，および該着目３次元座標点が対応す
る第２の位置・方向から撮影した画像列上の画素位置を
求めて出力する対応画素算出手段と、前記着目画素の光
パターン，前記対応する画素位置，前記第２の位置・方
向から撮影した画像列，同計測した３次元形状，および
同撮影したテクスチャデータを入力とし、該対応画素位
置を基準とした部分画像をスキャンし、着目画素の光パ
ターンに最も合致する光パターンを持つ合致画素を求め
てその画素に対応するテクスチャデータを出力する合致
画素算出手段と、前記着目したテクスチャデータ，およ
び前記合致したテクスチャデータを入力とし、両入力を
対として保持し随時出力する合致テクスチャ記憶手段
と、前記３つの手段を繰り返しテクスチャデータ対を生
成し前記合致テクスチャ記憶手段へと記録されたリスト
を入力とし、対となるテクスチャデータの差が最も小さ
くなるように前記第２の位置・方向から計測されたテク
スチャデータを変換するテクスチャ変換量を求めて出力
する補正量算出手段と、前記テクスチャ変換量，および
前記第２の位置・方向から計測したテクスチャデータを
入力とし、第２の位置・方向により計測したテクスチャ
データを変換して出力するテクスチャ補正手段とを持つ
ことを特徴とする請求項１４記載の３次元形状計測装
置。 - 【請求項１８】前記第１および第２の位置・方向より計
測した３次元形状間の位置ずれを補正するずれ補正手段
において、第１の位置・方向から撮影した画像列，同計
測された３次元形状，および前記第１の位置・方向と第
２の位置・方向との相対位置関係を入力とし、前記第１
の位置・方向から計測したある画素における３次元座標
点に着目し、該着目画素の光パターン，該着目３次元座
標点，および該着目３次元座標点が対応する第２の位置
・方向から撮影した画像列上の画素位置を求めて出力す
る対応画素算出手段と、前記着目画素の光パターン，前
記対応する画素位置，前記第２の位置・方向から撮影し
た画像列，および同計測した３次元形状を入力とし、該
対応画素位置を基準とした部分画像をスキャンし、着目
画素の光パターンに最も合致する光パターンを持つ合致
画素を求めてその画素に対応する３次元座標点を出力す
る合致画素算出手段と、前記着目した３次元座標点，お
よび前記合致した３次元座標点を入力とし、両入力を対
として保持し随時出力する合致座標記憶手段と、前記３
つの手段を繰り返し３次元座標対を生成し前記合致座標
記憶手段へと記録されたリストを入力とし、対となる３
次元座標位置の差が最も小さくなるように前記第２の位
置・方向から計測された座標点を変換する座標変換量を
求めて出力する補正量算出手段と、前記座標変換量，お
よび前記第２の位置・方向から計測した３次元形状を入
力とし、第２の位置・方向により計測した３次元形状を
座標変換して出力する３次元形状補正手段とを持ち、前
記第１および第２の位置・方向より計測したテクスチャ
データ間の輝度・色ずれを補正するずれ補正手段におい
て、第１の位置・方向から撮影した画像列，同第１の位
置・方向から撮影したテクスチャデータ，および同計測
された３次元形状，前記第１の位置・方向と第２の位置
・方向との相対位置関係を入力とし、前記第１の位置・
方向から計測したある画素における３次元座標点に着目
し、該着目画素の光パターン，該着目テクスチャデー
タ，および該着目３次元座標点が対応する第２の位置・
方向から撮影した画像列上の画素位置を求めて出力する
対応画素算出手段と、前記着目画素の光パターン，前記
対応する画素位置，前記第２の位置・方向から撮影した
画像列，同計測した３次元形状，および同撮影したテク
スチャデータを入力とし、該対応画素位置を基準とした
部分画像をスキャンし、着目画素の光パターンに最も合
致する光パターンを持つ合致画素を求めてその画素に対
応するテクスチャデータを出力する合致画素算出手段
と、前記着目したテクスチャデータ，および前記合致し
たテクスチャデータを入力とし、両入力を対として保持
し随時出力する合致テクスチャ記憶手段と、前記３つの
手段を繰り返しテクスチャデータ対を生成し前記合致テ
クスチャ記憶手段へと記録されたリストを入力とし、対
となるテクスチャデータの差が最も小さくなるように前
記第２の位置・方向から計測されたテクスチャデータを
変換するテクスチャ変換量を求めて出力する補正量算出
手段と、前記テクスチャ変換量，および前記第２の位置
・方向から計測したテクスチャデータを入力とし、第２
の位置・方向により計測したテクスチャデータを変換し
て出力するテクスチャ補正手段とを持つことを特徴とす
る請求項１５記載の３次元形状計測装置。 - 【請求項１９】２つ以上の位置よりそれぞれ光パターン
を投影することを特徴とする請求項１３ないし請求項１
８のいずれかに記載の３次元形状計測装置。 - 【請求項２０】３つ以上の位置・方向より画像の撮影を
行うことを特徴とする請求項１３ないし請求項１９のい
ずれかに記載の３次元形状計測装置。 - 【請求項２１】投影する光パターンの空間的な強度分布
が正弦波状をなしていることを特徴とする請求項１３な
いし請求項２０のいずれかに記載の３次元形状計測装
置。 - 【請求項２２】投影する正弦波状の光パターンの位相を
シフトしながら複数回撮影した後に画素毎に位相値を求
めた画像を対応点の決定に用いることを特徴とする請求
項２１記載の３次元形状計測装置。 - 【請求項２３】投影する光パターンの空間的な強度分布
が三角波状をなしていることを特徴とする請求項１３な
いし請求項２０のいずれかに記載の３次元形状計測装
置。 - 【請求項２４】投影する三角波状の光パターンの位相を
シフトしながら複数回撮影した後に画素毎に位相値を求
めた画像を対応点の決定に用いることを特徴とする請求
項２３記載の３次元形状計測装置。 - 【請求項２５】コンピュータに、計測物体へと光パター
ンを投影しながら第１および第２の位置・方向より撮影
した画像列に基づいて該第１および第２の位置・方向か
らの３次元形状を計測する処理，ならびに計測物体上へ
と投影された光パターンから第１および第２の位置・方
向間の対応を精密に求めることにより、前記第１および
第２の位置・方向から計測した３次元形状間の位置ずれ
を補正する処理を実行させるためのプログラム。 - 【請求項２６】コンピュータに、計測物体へと光パター
ンを投影しながら第１および第２の位置・方向より撮影
した画像列に基づいて該第１および第２の位置・方向か
らの３次元形状を計測する処理，ならびに計測物体上へ
と投影された光パターンから第１および第２の位置・方
向間の対応を精密に求めることにより、前記第１および
第２の位置・方向から計測したテクスチャデータ間の輝
度・色ずれを補正する処理を実行させるためのプログラ
ム。 - 【請求項２７】コンピュータに、計測物体へと光パター
ンを投影しながら第１および第２の位置・方向より撮影
した画像列に基づいて該第１および第２の位置・方向か
らの３次元形状を計測する処理，ならびに計測物体上へ
と投影された光パターンから、第１および第２の位置・
方向間の対応を精密に求めることにより、前記第１およ
び第２の位置・方向から計測した３次元形状間の位置ず
れとテクスチャデータ間の輝度・色ずれとをともに補正
する処理を実行させるためのプログラム。 - 【請求項２８】前記第１および第２の位置・方向より計
測した３次元形状間の位置ずれを補正する処理におい
て、第１の位置・方向から撮影した画像列上のある画素
における３次元座標点に着目し、該点が対応する第２の
位置・方向から撮影した画像列上の画素位置を求める手
順と、前記第１の位置・方向から撮影した画像列上の着
目画素の光パターンと前記第２の位置・方向から撮影し
た画素位置を基準とした部分画像上における光パターン
とを随時比較して最も合致する画素位置を求める手順
と、前記第１の位置・方向から計測された着目３次元座
標位置と前記合致する画素位置における第２の位置・方
向から計測された３次元座標位置とを対にして保持する
手順と、前記３つの手順を繰り返して対応リストを生成
する手順と、得られた対応リストの間の差違が最も小さ
くなるように前記第２の位置・方向から計測された３次
元形状を補正する手順とを持つことを特徴とする請求項
２５記載のプログラム。 - 【請求項２９】前記第１および第２の位置・方向より計
測したテクスチャデータ間の輝度・色ずれを補正する処
理において、第１の位置・方向から撮影した画像列上の
ある画素における３次元座標点に着目し、該点が対応す
る第２の位置・方向から撮影した画像列上の画素位置を
求める手順と、前記第１の位置・方向から撮影した画像
列上の着目画素の光パターンと前記第２の位置・方向か
ら撮影した画素位置を基準とした部分画像上における光
パターンとを随時比較し、最も合致する画素位置を求め
る手順と、前記第１の位置・方向から撮影された着目画
素のテクスチャデータと前記合致する画素位置における
第２の位置・方向から撮影された着目画素のテクスチャ
データとを対にして保持する手順と、前記３つの手順を
繰り返して対応リストを生成する手順と、得られた対応
リストの間の差違が最も小さくなるように前記第２の位
置・方向から計測されたテクスチャデータを補正する手
順とを持つことを特徴とする請求項２６記載のプログラ
ム。 - 【請求項３０】前記第１および第２の位置・方向より計
測した３次元形状間の位置ずれを補正する処理におい
て、第１の位置・方向から撮影した画像列上のある画素
における３次元座標点に着目し、該点が対応する第２の
位置・方向から撮影した画像列上の画素位置を求める手
順と、前記第１の位置・方向から撮影した画像列上の着
目画素の光パターンと前記第２の位置・方向から撮影し
た画素位置を基準とした部分画像上における光パターン
とを随時比較して最も合致する画素位置を求める手順
と、前記第１の位置・方向から計測された着目３次元座
標位置と前記合致する画素位置における第２の位置・方
向から計測された３次元座標位置とを対にして保持する
手順と、前記３つの手順を繰り返して対応リストを生成
する手順と、得られた対応リストの間の差違が最も小さ
くなるように前記第２の位置・方向から計測された３次
元形状を補正する手順とを持ち、前記第１および第２の
位置・方向より計測したテクスチャデータ間の輝度・色
ずれを補正する処理において、第１の位置・方向から撮
影した画像列上のある画素における３次元座標点に着目
し、該点が対応する第２の位置・方向から撮影した画像
列上の画素位置を求める手順と、前記第１の位置・方向
から撮影した画像列上の着目画素の光パターンと前記第
２の位置・方向から撮影した画素位置を基準とした部分
画像上における光パターンとを随時比較し、最も合致す
る画素位置を求める手順と、前記第１の位置・方向から
撮影された着目画素のテクスチャデータと前記合致する
画素位置における第２の位置・方向から撮影された着目
画素のテクスチャデータとを対にして保持する手順と、
前記３つの手順を繰り返して対応リストを生成する手順
と、得られた対応リストの間の差違が最も小さくなるよ
うに前記第２の位置・方向から計測されたテクスチャデ
ータを補正する手順とを持つことを特徴とする請求項２
７記載のプログラム。 - 【請求項３１】２つ以上の位置よりそれぞれ光パターン
を投影することを特徴とする請求項２５ないし請求項３
０のいずれかに記載のプログラム。 - 【請求項３２】３つ以上の位置・方向より画像の撮影を
行うことを特徴とする請求項２５ないし請求項３１のい
ずれかに記載のプログラム。 - 【請求項３３】投影する光パターンの空間的な強度分布
が正弦波状をなしていることを特徴とする請求項２５な
いし請求項３２のいずれかに記載のプログラム。 - 【請求項３４】投影する正弦波状の光パターンの位相を
シフトしながら複数回撮影した後に画素毎に位相値を求
めた画像を対応点の決定に用いることを特徴とする請求
項３３記載のプログラム。 - 【請求項３５】投影する光パターンの空間的な強度分布
が三角波状をなしていることを特徴とする請求項２５な
いし請求項３２のいずれかに記載のプログラム。 - 【請求項３６】投影する三角波状の光パターンの位相を
シフトしながら複数回撮影した後に画素毎に位相値を求
めた画像を対応点の決定に用いることを特徴とする請求
項３５記載のプログラム。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002066251A JP2003269928A (ja) | 2002-03-12 | 2002-03-12 | ３次元形状計測方法および装置ならびにプログラム |
| US10/384,639 US7315643B2 (en) | 2002-03-12 | 2003-03-11 | Three-dimensional shape measurement technique |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002066251A JP2003269928A (ja) | 2002-03-12 | 2002-03-12 | ３次元形状計測方法および装置ならびにプログラム |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2007213539A Division JP4985213B2 (ja) | 2007-08-20 | 2007-08-20 | ３次元形状計測方法および装置ならびにプログラム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003269928A true JP2003269928A (ja) | 2003-09-25 |
Family
ID=28034889
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002066251A Withdrawn JP2003269928A (ja) | 2002-03-12 | 2002-03-12 | ３次元形状計測方法および装置ならびにプログラム |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US7315643B2 (ja) |
| JP (1) | JP2003269928A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010537183A (ja) * | 2007-08-17 | 2010-12-02 | レニショウ パブリック リミテッド カンパニー | 非接触プローブ |
| JP2011504230A (ja) * | 2007-11-15 | 2011-02-03 | シロナ・デンタル・システムズ・ゲゼルシャフト・ミット・ベシュレンクテル・ハフツング | 三角法を用いた物体の光学的測定方法 |
| JP2012057960A (ja) * | 2010-09-06 | 2012-03-22 | Topcon Corp | 点群位置データ処理装置、点群位置データ処理方法、点群位置データ処理システム、および点群位置データ処理プログラム |
| JP2013221801A (ja) * | 2012-04-13 | 2013-10-28 | Motoharu Fujigaki | 三次元変位計測方法とその装置 |
| US9329030B2 (en) | 2009-09-11 | 2016-05-03 | Renishaw Plc | Non-contact object inspection |
| WO2019177066A1 (ja) | 2018-03-16 | 2019-09-19 | 日本電気株式会社 | ３次元形状計測装置、３次元形状計測方法、プログラム及び記録媒体 |
Families Citing this family (23)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20040222987A1 (en) * | 2003-05-08 | 2004-11-11 | Chang Nelson Liang An | Multiframe image processing |
| US20070057946A1 (en) * | 2003-07-24 | 2007-03-15 | Dan Albeck | Method and system for the three-dimensional surface reconstruction of an object |
| WO2005026659A1 (ja) * | 2003-09-11 | 2005-03-24 | Cubic, Inc. | 三次元計測装置 |
| US7557966B2 (en) * | 2004-08-11 | 2009-07-07 | Acushnet Company | Apparatus and method for scanning an object |
| JP4883517B2 (ja) * | 2004-11-19 | 2012-02-22 | 学校法人福岡工業大学 | 三次元計測装置および三次元計測方法並びに三次元計測プログラム |
| US7756325B2 (en) * | 2005-06-20 | 2010-07-13 | University Of Basel | Estimating 3D shape and texture of a 3D object based on a 2D image of the 3D object |
| EP2085744B1 (en) * | 2006-12-25 | 2016-11-23 | NEC Corporation | Distance measuring device, method, and program |
| US8285025B2 (en) * | 2008-03-25 | 2012-10-09 | Electro Scientific Industries, Inc. | Method and apparatus for detecting defects using structured light |
| JP5141452B2 (ja) * | 2008-09-05 | 2013-02-13 | 富士通株式会社 | 姿勢計測装置及び姿勢計測方法 |
| DE102008055158B4 (de) * | 2008-12-24 | 2011-12-22 | Sirona Dental Systems Gmbh | Verfahren zur 3D-Vermessung der Oberfläche eines Objekts, insbesondere für zahnmedizinische Zwecke |
| JP5532992B2 (ja) * | 2010-02-10 | 2014-06-25 | セイコーエプソン株式会社 | 書画カメラ、書画カメラの制御方法およびプログラム |
| US20120194651A1 (en) * | 2011-01-31 | 2012-08-02 | Nikon Corporation | Shape measuring apparatus |
| US9147102B2 (en) * | 2012-01-02 | 2015-09-29 | Camtek Ltd. | Method and system for measuring bumps based on phase and amplitude information |
| JP6016912B2 (ja) * | 2012-06-12 | 2016-10-26 | 株式会社島精機製作所 | ３次元計測装置と３次元計測方法 |
| JPWO2013187204A1 (ja) * | 2012-06-13 | 2016-02-04 | 株式会社島精機製作所 | ３次元計測装置のための合成パラメータの生成装置 |
| US10008007B2 (en) * | 2012-09-20 | 2018-06-26 | Brown University | Method for generating an array of 3-D points |
| US9036243B2 (en) * | 2012-09-24 | 2015-05-19 | Alces Technology, Inc. | Digital drive signals for analog MEMS ribbon arrays |
| US10648789B2 (en) * | 2012-11-07 | 2020-05-12 | ARTEC EUROPE S.á r.l. | Method for monitoring linear dimensions of three-dimensional objects |
| KR20140115062A (ko) * | 2013-03-20 | 2014-09-30 | 한국전자통신연구원 | 수중물체 형상측정 장치 및 방법 |
| EP3016076A1 (en) | 2014-10-31 | 2016-05-04 | Thomson Licensing | Method and apparatus for removing outliers from a main view of a scene during 3D scene reconstruction |
| CN106164979B (zh) * | 2015-07-13 | 2019-05-17 | 深圳大学 | 一种三维人脸重建方法及*** |
| EP3465618B1 (en) * | 2017-08-25 | 2021-06-09 | Chris Hsinlai Liu | Machine vision system and method for identifying locations of target elements |
| TWI814519B (zh) * | 2022-08-03 | 2023-09-01 | 晶睿通訊股份有限公司 | 影像分析方法及其攝影設備 |
Family Cites Families (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2953154B2 (ja) | 1991-11-29 | 1999-09-27 | 日本電気株式会社 | 形状合成方法 |
| JP2500654B2 (ja) | 1992-11-20 | 1996-05-29 | 日本電気株式会社 | ３次元形状相対位置推定装置 |
| US5852672A (en) * | 1995-07-10 | 1998-12-22 | The Regents Of The University Of California | Image system for three dimensional, 360 DEGREE, time sequence surface mapping of moving objects |
| JP3419213B2 (ja) | 1996-08-30 | 2003-06-23 | ミノルタ株式会社 | ３次元形状データ処理装置 |
| JP2000155831A (ja) | 1998-09-18 | 2000-06-06 | Sanyo Electric Co Ltd | 画像合成方法、画像合成装置、画像合成プログラムを記録した記録媒体 |
| US6473536B1 (en) | 1998-09-18 | 2002-10-29 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Image synthesis method, image synthesizer, and recording medium on which image synthesis program is recorded |
| JP3251557B2 (ja) | 1998-12-21 | 2002-01-28 | 国際航業株式会社 | 壁面の画像・損害・修復情報登録管理システム及び方法 |
| JP3417377B2 (ja) | 1999-04-30 | 2003-06-16 | 日本電気株式会社 | 三次元形状計測方法及び装置並びに記録媒体 |
| JP4292645B2 (ja) | 1999-09-10 | 2009-07-08 | コニカミノルタホールディングス株式会社 | ３次元データの合成方法及び装置 |
| US6961459B2 (en) * | 2000-09-12 | 2005-11-01 | Sony Corporation | Three-dimensional data processing device, three-dimensional data processing method, and program providing medium |
-
2002
- 2002-03-12 JP JP2002066251A patent/JP2003269928A/ja not_active Withdrawn
-
2003
- 2003-03-11 US US10/384,639 patent/US7315643B2/en active Active
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010537183A (ja) * | 2007-08-17 | 2010-12-02 | レニショウ パブリック リミテッド カンパニー | 非接触プローブ |
| US8605983B2 (en) | 2007-08-17 | 2013-12-10 | Renishaw Plc | Non-contact probe |
| US8792707B2 (en) | 2007-08-17 | 2014-07-29 | Renishaw Plc | Phase analysis measurement apparatus and method |
| US8923603B2 (en) | 2007-08-17 | 2014-12-30 | Renishaw Plc | Non-contact measurement apparatus and method |
| USRE46012E1 (en) | 2007-08-17 | 2016-05-24 | Renishaw Plc | Non-contact probe |
| JP2011504230A (ja) * | 2007-11-15 | 2011-02-03 | シロナ・デンタル・システムズ・ゲゼルシャフト・ミット・ベシュレンクテル・ハフツング | 三角法を用いた物体の光学的測定方法 |
| US9329030B2 (en) | 2009-09-11 | 2016-05-03 | Renishaw Plc | Non-contact object inspection |
| JP2012057960A (ja) * | 2010-09-06 | 2012-03-22 | Topcon Corp | 点群位置データ処理装置、点群位置データ処理方法、点群位置データ処理システム、および点群位置データ処理プログラム |
| JP2013221801A (ja) * | 2012-04-13 | 2013-10-28 | Motoharu Fujigaki | 三次元変位計測方法とその装置 |
| WO2019177066A1 (ja) | 2018-03-16 | 2019-09-19 | 日本電気株式会社 | ３次元形状計測装置、３次元形状計測方法、プログラム及び記録媒体 |
| US12013229B2 (en) | 2018-03-16 | 2024-06-18 | Nec Corporation | Three-dimensional shape measuring apparatus, three-dimensional shape measuring method, program, and storage medium |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US20030174880A1 (en) | 2003-09-18 |
| US7315643B2 (en) | 2008-01-01 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2003269928A (ja) | ３次元形状計測方法および装置ならびにプログラム | |
| JP3417377B2 (ja) | 三次元形状計測方法及び装置並びに記録媒体 | |
| CN104335005B (zh) | 3d扫描以及定位*** | |
| TWI253006B (en) | Image processing system, projector, information storage medium, and image processing method | |
| US10008007B2 (en) | Method for generating an array of 3-D points | |
| JP4371130B2 (ja) | 画像のセットから合成画像を生成するための方法 | |
| JP5997645B2 (ja) | 画像処理装置及び方法、及び撮像装置 | |
| JP3525964B2 (ja) | 物体の三次元形状計測方法 | |
| KR100799088B1 (ko) | 고속 디지털 팬 틸트 줌 비디오 | |
| JP5445461B2 (ja) | 画素位置対応関係特定システム、画素位置対応関係特定方法および画素位置対応関係特定プログラム | |
| US20070115484A1 (en) | 3d shape measurement system and method including fast three-step phase shifting, error compensation and calibration | |
| JP6598673B2 (ja) | データ処理装置およびその方法 | |
| US20090073259A1 (en) | Imaging system and method | |
| WO2018179040A1 (ja) | カメラパラメータ推定装置、方法およびプログラム | |
| WO2013187203A1 (ja) | ３次元計測装置と３次元計測方法 | |
| WO2013187204A1 (ja) | ３次元計測装置のための合成パラメータの生成装置 | |
| JP2002071315A (ja) | 投影平面計測システム | |
| WO2017125507A1 (en) | Imaging unit and system for obtaining a three-dimensional image | |
| CN111879257A (zh) | 一种基于傅里叶变换轮廓术的高动态范围实时三维测量方法 | |
| JP2004015205A (ja) | マルチプロジェクションシステム及びマルチプロジェクションシステムにおける補正データ取得方法 | |
| JP4193342B2 (ja) | ３次元データ生成装置 | |
| Yu et al. | Calibration for camera–projector pairs using spheres | |
| CN101799924A (zh) | 借助ccd照相机对投影仪进行标定的方法 | |
| WO2020049965A1 (ja) | ３次元計測システム、３次元計測カメラ、３次元計測方法及びプログラム | |
| JP2001330417A (ja) | カラーパターン光投影を用いた三次元形状計測法および三次元形状計測装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20041201 |
|
| RD01 | Notification of change of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7421 Effective date: 20050124 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20050128 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20050124 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060307 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20060501 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20070619 |
|
| RD01 | Notification of change of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7421 Effective date: 20070719 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20070719 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20070820 |
|
| A911 | Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911 Effective date: 20070824 |
|
| A912 | Re-examination (zenchi) completed and case transferred to appeal board |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A912 Effective date: 20070921 |
|
| RD01 | Notification of change of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7421 Effective date: 20080604 |
|
| A761 | Written withdrawal of application |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761 Effective date: 20090205 |
|
| RD01 | Notification of change of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7421 Effective date: 20090508 |