JP2008145209A - 三次元形状計測装置及び三次元形状計測方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】物体2に正弦波状の光パターンを投射するとともに、光パターンが投射された物体2を撮影し、その撮影画像に基づいて物体2の三次元形状を計測する三次元形状計測装置であって、短波長の光パターン20及び長波長の光パターン30の各々を物体2に投射するプロジェクタ3と、短波長の光パターン20及び長波長の光パターン30が投射された物体2を撮影するカメラ4と、カメラ4で撮影された画像に基づいて、短波長の光パターン20の相対位相及び長波長の光パターン30の相対位相を算出し、算出した長波長の光パターン30の相対位相に基づいて、短波長の光パターン20の相対位相と絶対位相との間のオフセット値を求め、該オフセット値と、算出した短波長の光パターン20の相対位相とに基づいて、物体2までの距離Zを求める制御部5とを備えることを特徴とする。
【選択図】図1
Description
2 物体
3 プロジェクタ
3a 光源
3b 正弦波格子
4 カメラ
5 制御部
10 カメラ制御部
11 プロジェクタ制御部
12 画像取込部
13 記憶部
14 位相算出部
15 位相接続部
16 三次元データ生成部
20 短波長の光パターン
30 長波長の光パターン
40 第1テーブル
50 第2テーブル
Claims (6)
- 物体に正弦波状の光パターンを投射するとともに、前記光パターンが投射された物体を撮影し、その撮影画像に基づいて前記物体の三次元形状を計測する三次元形状計測装置であって、
第1波長を有する第1光パターン及び前記第1波長より長い第2波長を有する第2光パターンの各々を前記物体に投射する投射手段と、
前記第1光パターン及び前記第2光パターンが投射された物体を撮影する撮影手段と、
前記撮影手段で撮影された画像に基づいて前記第1光パターン及び前記第2光パターンの相対位相を算出する位相算出手段と、
前記位相算出手段によって算出された前記第2光パターンの相対位相に基づいて前記第1光パターンの相対位相と絶対位相との間のオフセット値を求め、該オフセット値と、前記位相算出手段によって算出された前記第1光パターンの相対位相とに基づいて前記物体までの距離を求める位相接続手段とを備えることを特徴とする三次元形状計測装置。 - 前記物体までの距離と対応付けて前記第1光パターンの絶対位相が登録された第1テーブルと、
前記第2光パターンの相対位相と対応付けて前記オフセット値が登録された第2テーブルとを備え、
前記第2テーブルを参照して前記オフセット値を求めた後に、該オフセット値と、前記位相算出手段で算出された前記第1光パターンの相対位相とに基づいて前記第1光パターンの絶対位相を求め、前記第1テーブルを参照して前記物体までの距離を求めることを特徴とする請求項1に記載の三次元形状計測装置。 - 前記第2テーブルに、前記物体までの距離と対応付けて前記第2光パターンの相対位相が登録されるとともに、前記物体までの距離と対応付けて前記オフセット値が登録され、
前記位相算出手段によって算出された前記第2光パターンの相対位相から前記物体までの距離を求め、該物体までの距離から前記オフセット値を求めることを特徴とする請求項2に記載の三次元形状計測装置。 - 前記第2テーブルに前記第2光パターンの1周期分を超えるデータが登録されているときに、前記位相算出手段によって算出された前記第2光パターンの相対位相から求められた物体までの距離が正しい距離であるか否かを判定することを特徴とする請求項3に記載の三次元形状計測装置。
- 前記位相算出手段によって算出された前記第1光パターンの相対位相、又は前記オフセット値及び前記第1光パターンの相対位相から求められた前記第1光パターンの絶対位相が0、2π又はそれらの近傍の値であるか否かを判定し、判定結果に基づいて前記オフセット値を変更することを特徴とする請求項2、3又は4に記載の三次元形状計測装置。
- 物体に正弦波状の光パターンを投射するとともに、前記光パターンが投射された物体を撮影し、その撮影画像に基づいて前記物体の三次元形状を計測する三次元形状計測方法であって、
第1波長を有する第1光パターンと、前記第1波長より長い第2波長を有する第2光パターンとを前記物体に投射する第1ステップと、
前記第1光パターン及び前記第2光パターンが投射された物体を撮影する第2ステップと、
撮影された画像に基づいて前記第1光パターン及び前記第2光パターンの相対位相を算出する第3ステップと、
算出された前記第2光パターンの相対位相に基づいて前記第1光パターンの相対位相と絶対位相との間のオフセット値を求め、該オフセット値と、前記算出された前記第1光パターンの相対位相とに基づいて前記物体までの距離を求める第4ステップとを有することを特徴とする三次元形状計測方法。
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