JP2013040848A - 三次元計測装置、三次元計測方法およびプログラム - Google Patents
三次元計測装置、三次元計測方法およびプログラム Download PDFInfo
- Publication number
- JP2013040848A JP2013040848A JP2011177744A JP2011177744A JP2013040848A JP 2013040848 A JP2013040848 A JP 2013040848A JP 2011177744 A JP2011177744 A JP 2011177744A JP 2011177744 A JP2011177744 A JP 2011177744A JP 2013040848 A JP2013040848 A JP 2013040848A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- pattern
- measurement
- projection
- unit
- pixel surface
- 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.)
- Granted
Links
Images
Classifications
-
- 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
- G06T7/521—Depth or shape recovery from laser ranging, e.g. using interferometry; from the projection of structured light
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
- G06T7/00—Image analysis
- G06T7/80—Analysis of captured images to determine intrinsic or extrinsic camera parameters, i.e. camera calibration
-
- 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
- G01B11/2518—Projection by scanning of the object
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
- G06T2207/00—Indexing scheme for image analysis or image enhancement
- G06T2207/30—Subject of image; Context of image processing
- G06T2207/30204—Marker
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Image Processing (AREA)
- Image Analysis (AREA)
Abstract
【解決手段】
所定のパターンを投影する投影部と、パターンが投影された被写体を撮像する撮像部とを有する三次元計測装置は、撮像部によって撮像された画像において、計測空間内の同一平面上に予め設定された複数のパターン検出領域に投影されたパターンの撮像画素面上の位置情報を検出する検出部と、位置情報を用いて、計測時前に予め検出した投影部の投影画素面上のパターンと計測時における投影部の投影画素面上のパターンとの対応関係を算出する対応関係算出部と、を有する。
【選択図】 図1
Description
前記撮像手段によって撮像された画像において、計測空間内の同一平面上に予め設定された複数のパターン検出領域に投影された前記パターンの撮像画素面上の位置情報を検出する検出手段と、
前記位置情報を用いて、計測時前に予め検出した前記投影手段の投影画素面上の前記パターンと計測時における前記投影手段の投影画素面上の前記パターンとの対応関係を算出する対応関係算出手段と、を有することを特徴とする。
図1は実施形態にかかる3次元計測装置の基本構成を示す図である。計測装置の基本構成は、パターンを被写体2に投影するプロジェクタ3、パターンが投影された被写体2を撮像するカメラ4、パターンの投影や撮像を指示し、撮像された画像データを計算処理して三次元計測を行う計測計算部1である。
第2の実施形態では校正計測パターン25ではなく、計測領域の面内における一次元方向の計測パターンのみを用いて校正する方法を説明する。図5は一次元方向の計測パターンとして投影するパターンを例示的に示す図であり、三次元計測に使用する計測パターン24を投影する。所定の検出領域21を複数設定し、検出領域21内の計測パターン24のずれを検出する。図5では計測パターンが水平方向のパターンであるため、計測領域の面内において、一次元方向の計測パターンに対して垂直方向のずれのみが検出できる。一次元方向の計測パターンのみを用いる場合、検出できない方向の座標(本図では水平方向)の設定が課題となる。そのため、線形補間によって検出できない座標を推定する。
第3の実施形態では、一次元方向の計測パターンのみを用いて校正する方法で、計測パターンと水平方向のずれの対応関係も推定するエピポーラ拘束を用いるアルゴリズムを説明する。基準情報処理部13はエピポーラ拘束を用いてカメラ4の撮像画素面とプロジェクタ3の投影画素面との対応関係を求めることが可能である。まず、エピポーラ拘束について図7で説明する。図7のカメラ4とプロジェクタ3の配置関係から、カメラ4の光軸中心Lcとプロジェクタ3の光軸中心Lpおよび、カメラ4の撮像画素面上とプロジェクタ3の投影画素面上における対応点Mc、Mpは同一平面上に存在することがわかる。すなわち、Mpはカメラ4とプロジェクタ3の光軸中心Lc、Lpとカメラ4の撮像画素面上の点Mcで決まる平面とプロジェクタ3の投影画素面が交わる直線上に存在する。この直線はエピポーラ線と呼ばれ、カメラ4とプロジェクタ3の対応点探索がエピポーラ線上に拘束されることをエピポーラ拘束と呼ぶ。
また、本発明は、以下の処理を実行することによっても実現される。即ち、上述した実施形態の機能を実現するソフトウェア(プログラム)を、ネットワーク又は各種記憶媒体を介してシステム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ(またはCPUやMPU等)がプログラムを読み出して実行する処理である。
Claims (8)
- 所定のパターンを投影する投影手段と、前記パターンが投影された被写体を撮像する撮像手段とを有する三次元計測装置であって、
前記撮像手段によって撮像された画像において、計測空間内の同一平面上に予め設定された複数のパターン検出領域に投影された前記パターンの撮像画素面上の位置情報を検出する検出手段と、
前記位置情報を用いて、計測時前に予め検出した前記投影手段の投影画素面上の前記パターンと計測時における前記投影手段の投影画素面上の前記パターンとの対応関係を算出する対応関係算出手段と、
を有することを特徴とする三次元計測装置。 - 前記対応関係算出手段により算出された前記対応関係を用いて、計測時における前記撮像手段の撮像画素面上の前記パターンと前記投影手段の投影画素面上の前記パターンとの対応関係を変更する計測処理手段を更に有することを特徴とする請求項1に記載の三次元計測装置。
- 前記対応関係算出手段により算出される前記対応関係は射影変換であることを特徴とする請求項1または2に記載の三次元計測装置。
- 前記パターン検出領域に投影される前記パターンは前記計測空間内における一次元方向のパターンであることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の三次元計測装置。
- 前記対応関係算出手段はエピポーラ拘束を用いて前記対応関係を算出することを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の三次元計測装置。
- 前記対応関係算出手段は計測時前における前記パターンの前記撮像画素面上の位置情報と計測時における前記パターンの前記撮像画素面上の位置情報とを用いた線形補間によって前記対応関係を算出することを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の三次元計測装置。
- 所定のパターンを投影する投影手段と、前記パターンが投影された被写体を撮像する撮像手段とを有する三次元計測装置における三次元計測方法であって、
前記三次元計測装置の検出手段が、前記撮像手段によって撮像された画像において、計測空間内の同一平面上に予め設定された複数のパターン検出領域に投影された前記パターンの撮像画素面上の位置情報を検出する検出工程と、
前記三次元計測装置の対応関係算出手段が、前記位置情報を用いて、計測時前に予め検出した前記投影手段の投影画素面上の前記パターンと計測時における前記投影手段の投影画素面上の前記パターンとの対応関係を算出する対応関係算出工程と、
を有することを特徴とする三次元計測方法。 - コンピュータを、請求項1乃至6のいずれか1項に記載の三次元計測装置の各手段として機能させるためのプログラム。
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011177744A JP5864950B2 (ja) | 2011-08-15 | 2011-08-15 | 三次元計測装置、三次元計測方法およびプログラム |
US13/560,175 US9147247B2 (en) | 2011-08-15 | 2012-07-27 | Three-dimensional measurement apparatus, three-dimensional measurement method, and storage medium |
CN201210291454.XA CN102954770B (zh) | 2011-08-15 | 2012-08-15 | 三维测量设备和三维测量方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011177744A JP5864950B2 (ja) | 2011-08-15 | 2011-08-15 | 三次元計測装置、三次元計測方法およびプログラム |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2013040848A true JP2013040848A (ja) | 2013-02-28 |
JP5864950B2 JP5864950B2 (ja) | 2016-02-17 |
Family
ID=47713243
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2011177744A Expired - Fee Related JP5864950B2 (ja) | 2011-08-15 | 2011-08-15 | 三次元計測装置、三次元計測方法およびプログラム |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US9147247B2 (ja) |
JP (1) | JP5864950B2 (ja) |
CN (1) | CN102954770B (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015197421A (ja) * | 2014-04-03 | 2015-11-09 | キヤノン株式会社 | 三次元形状計測システムに用いられる投影装置および撮像装置 |
JP2016102755A (ja) * | 2014-11-28 | 2016-06-02 | キヤノン株式会社 | 情報処理装置、情報処理方法及びプログラム |
JP2017126267A (ja) * | 2016-01-15 | 2017-07-20 | 株式会社Pfu | 画像処理システム、画像処理方法及びコンピュータプログラム |
US10964040B2 (en) | 2018-09-13 | 2021-03-30 | Arcsoft Corporation Limited | Depth data processing system capable of performing image registration on depth maps to optimize depth data |
Families Citing this family (23)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5576726B2 (ja) | 2010-06-29 | 2014-08-20 | キヤノン株式会社 | 三次元計測装置、三次元計測方法、及びプログラム |
JP6238521B2 (ja) | 2012-12-19 | 2017-11-29 | キヤノン株式会社 | 3次元計測装置およびその制御方法 |
EP2990757B1 (en) * | 2013-04-19 | 2019-01-30 | Toppan Printing Co., Ltd. | Three-dimensional shape measurement device, three-dimensional shape measurement method, and three-dimensional shape measurement program |
US9691357B2 (en) | 2013-08-09 | 2017-06-27 | Lenovo (Beijing) Co., Ltd. | Information processing method and electronic device thereof, image calibration method and apparatus, and electronic device thereof |
CN104349096B (zh) * | 2013-08-09 | 2017-12-29 | 联想(北京)有限公司 | 一种图像标定方法、装置及电子设备 |
US9658061B2 (en) * | 2013-12-31 | 2017-05-23 | Faro Technologies, Inc. | Line scanner that uses a color image sensor to improve dynamic range |
JP5644968B1 (ja) * | 2014-02-18 | 2014-12-24 | 富士ゼロックス株式会社 | 表示制御装置、方法およびプログラム |
CN106255938B (zh) | 2014-02-28 | 2019-12-17 | 惠普发展公司,有限责任合伙企业 | 传感器和投影仪的校准 |
JP6394005B2 (ja) * | 2014-03-10 | 2018-09-26 | 株式会社リコー | 投影画像補正装置、投影する原画像を補正する方法およびプログラム |
CN103822614B (zh) * | 2014-03-14 | 2015-12-30 | 河北工业大学 | 倒车影像的三维测量方法 |
JP6335011B2 (ja) * | 2014-04-25 | 2018-05-30 | キヤノン株式会社 | 計測装置およびその方法 |
JP6357949B2 (ja) * | 2014-07-29 | 2018-07-18 | セイコーエプソン株式会社 | 制御システム、ロボットシステム、及び制御方法 |
KR101947935B1 (ko) * | 2014-12-22 | 2019-02-13 | 사이버옵틱스 코포레이션 | 3차원 측정 시스템의 갱신 보정 방법 |
CN105982751A (zh) * | 2015-02-02 | 2016-10-05 | 王辉 | 一种稳定快速的腔内物体表面3d成像*** |
CN105982750A (zh) * | 2015-02-02 | 2016-10-05 | 王辉 | 一种稳定的腔内物体表面3d成像*** |
CN105982752A (zh) * | 2015-02-02 | 2016-10-05 | 王辉 | 一种腔内物体表面大视场3d成像*** |
JP6566737B2 (ja) | 2015-06-18 | 2019-08-28 | キヤノン株式会社 | 情報処理装置、情報処理方法、プログラム |
DE112015007146T5 (de) * | 2015-11-25 | 2018-08-02 | Mitsubishi Electric Corporation | Vorrichtung und verfahren zur dreidimensionalen bildmessung |
JP6897398B2 (ja) * | 2017-07-31 | 2021-06-30 | セイコーエプソン株式会社 | 三次元形状測定装置、ロボットシステム、及び三次元形状測定方法 |
CN109489586B (zh) * | 2018-12-21 | 2020-04-10 | 西安交通大学 | 基于二维刻度尺的离轴圆条纹投影测量零相位点求解方法 |
CN111238364A (zh) * | 2019-11-26 | 2020-06-05 | 达羽(上海)科技有限公司 | 一种物流包裹用三维尺寸测量装置 |
CN111739153A (zh) * | 2020-06-23 | 2020-10-02 | 广东省航空航天装备技术研究所 | 基于三维成像的加工方法、装置、设备及存储介质 |
CN116233392B (zh) * | 2022-12-29 | 2024-03-29 | 北京元客视界科技有限公司 | 虚拟拍摄***的校准方法、装置、电子设备及存储介质 |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH05248830A (ja) * | 1992-03-03 | 1993-09-28 | Koyo Seiko Co Ltd | 3次元形状測定装置 |
JPH0854234A (ja) * | 1994-08-12 | 1996-02-27 | Kobe Steel Ltd | 三次元座標位置計測方法 |
JP2006292409A (ja) * | 2005-04-06 | 2006-10-26 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 基板高さ計測方法 |
WO2006120759A1 (ja) * | 2005-05-12 | 2006-11-16 | Techno Dream 21 Co., Ltd. | 3次元形状計測方法およびその装置 |
JP2008170280A (ja) * | 2007-01-11 | 2008-07-24 | Nikon Corp | 形状測定装置及び形状測定方法 |
WO2010000818A2 (en) * | 2008-07-04 | 2010-01-07 | Sick Ivp Ab | Calibration |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4480488B2 (ja) | 2003-08-28 | 2010-06-16 | 富士通株式会社 | 計測装置、コンピュータ数値制御装置及びプログラム |
JP2005148813A (ja) * | 2003-11-11 | 2005-06-09 | Brother Ind Ltd | 3次元形状検出装置、撮像装置、及び、3次元形状検出プログラム |
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 |
JP2009511163A (ja) | 2005-10-14 | 2009-03-19 | アプライド リサーチ アソシエイツ エヌゼット リミテッド | 表面特徴を観察する方法とその装置 |
CN101667303B (zh) | 2009-09-29 | 2013-01-16 | 浙江工业大学 | 一种基于编码结构光的三维重建方法 |
JP6170281B2 (ja) * | 2011-05-10 | 2017-07-26 | キヤノン株式会社 | 三次元計測装置、三次元計測装置の制御方法、およびプログラム |
-
2011
- 2011-08-15 JP JP2011177744A patent/JP5864950B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
2012
- 2012-07-27 US US13/560,175 patent/US9147247B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2012-08-15 CN CN201210291454.XA patent/CN102954770B/zh active Active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH05248830A (ja) * | 1992-03-03 | 1993-09-28 | Koyo Seiko Co Ltd | 3次元形状測定装置 |
JPH0854234A (ja) * | 1994-08-12 | 1996-02-27 | Kobe Steel Ltd | 三次元座標位置計測方法 |
JP2006292409A (ja) * | 2005-04-06 | 2006-10-26 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 基板高さ計測方法 |
WO2006120759A1 (ja) * | 2005-05-12 | 2006-11-16 | Techno Dream 21 Co., Ltd. | 3次元形状計測方法およびその装置 |
JP2008170280A (ja) * | 2007-01-11 | 2008-07-24 | Nikon Corp | 形状測定装置及び形状測定方法 |
WO2010000818A2 (en) * | 2008-07-04 | 2010-01-07 | Sick Ivp Ab | Calibration |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015197421A (ja) * | 2014-04-03 | 2015-11-09 | キヤノン株式会社 | 三次元形状計測システムに用いられる投影装置および撮像装置 |
JP2016102755A (ja) * | 2014-11-28 | 2016-06-02 | キヤノン株式会社 | 情報処理装置、情報処理方法及びプログラム |
JP2017126267A (ja) * | 2016-01-15 | 2017-07-20 | 株式会社Pfu | 画像処理システム、画像処理方法及びコンピュータプログラム |
US10964040B2 (en) | 2018-09-13 | 2021-03-30 | Arcsoft Corporation Limited | Depth data processing system capable of performing image registration on depth maps to optimize depth data |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP5864950B2 (ja) | 2016-02-17 |
US9147247B2 (en) | 2015-09-29 |
CN102954770B (zh) | 2016-02-24 |
US20130046506A1 (en) | 2013-02-21 |
CN102954770A (zh) | 2013-03-06 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5864950B2 (ja) | 三次元計測装置、三次元計測方法およびプログラム | |
KR101930796B1 (ko) | 이미지를 이용한 3차원 좌표 계산 장치, 3차원 좌표 계산 방법, 3차원 거리 측정 장치 및 3차원 거리 측정 방법 | |
KR102085228B1 (ko) | 깊이 센서의 깊이 보정을 위한 이미지 처리방법 및 그 장치 | |
JP6132275B2 (ja) | サイズ測定装置及びサイズ測定方法 | |
JP5689681B2 (ja) | 非接触プローブ | |
JP6363863B2 (ja) | 情報処理装置および情報処理方法 | |
CN110084854B (zh) | 用于相机校准误差的运行时测定的***和方法 | |
JP6041513B2 (ja) | 画像処理装置、画像処理方法及びプログラム | |
JP5496008B2 (ja) | 位置姿勢計測装置、位置姿勢計測方法、およびプログラム | |
JP6282098B2 (ja) | キャリブレーション装置及び方法 | |
JP5432835B2 (ja) | カメラのキャリブレーション方法 | |
WO2015038354A1 (en) | Use of a three-dimensional imager's point cloud data to set the scale for photogrammetry | |
JP5397537B2 (ja) | 高さ測定方法、高さ測定用プログラム、高さ測定装置 | |
US11640673B2 (en) | Method and system for measuring an object by means of stereoscopy | |
KR101926953B1 (ko) | 4카메라 그룹 평면 어레이의 특징점의 매칭 방법 및 그에 기초한 측정 방법 | |
JP6592277B2 (ja) | 計測装置、校正方法およびプログラム | |
JP5875272B2 (ja) | 3次元計測方法 | |
WO2008075632A1 (ja) | 複眼測距装置の検査方法および検査装置並びにそれに用いるチャート | |
JP4764896B2 (ja) | カメラ校正装置、カメラ校正方法、カメラ校正プログラムおよびそのプログラムを記録した記録媒体 | |
JP3696336B2 (ja) | カメラのキャリブレーション方法 | |
JP4962852B2 (ja) | 形状測定方法および形状測定装置 | |
JP2012013592A (ja) | 3次元形状測定機の校正方法及び3次元形状測定機 | |
JP2018087715A (ja) | 情報処理装置、情報処理方法及びプログラム | |
JP2008170282A (ja) | 形状測定装置 | |
US11948321B2 (en) | Three-dimensional geometry measurement apparatus and three-dimensional geometry measurement method |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20140801 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20150514 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20150522 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20150721 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20151130 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20151225 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 5864950 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |