JP5635218B1 - 空間コード化スライド画像に対するパターンのアライメント方法およびシステム - Google Patents
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Abstract
Description
本発明の別の広範な局面によれば、フルフィールド構造化光のプロジェクタおよびカメラを有する物体の形状を3D計測するためのシステムにおいて、投影画像と、撮影画像とのコード化パターンのマッチングを容易にする方法であって、固有および外的パラメータに関してプロジェクタおよびカメラを校正するステップと、エピポーラ線に沿って空間コード化スライド画像のパターンをアライメントさせる空間コード化スライド画像を準備するステップと、プロジェクタを用いてシーン物体上に空間コード化パターンを投影するステップと、カメラを用いて物体上の空間コード化パターンを観測することにより、カメラ画像を生成するステップと、投影画像を用いてコードをマッチングさせるようにカメラ画像を処理するステップと、を含む方法が提供される。
逆に、理想的な非歪曲ピクセル座標から歪曲座標を得ることも有用である。この場合、adが求められるが、δは、adの関数であり、aのみが所与である。校正時に明確に計算されない限り、歪み関数を逆にする直接的方法は存在しない。テイラー級数近似に基づく逆モデルを用いることができる。しかしながら、かなりの歪みを持つ短焦点レンズの場合、この方法は、複雑さを増大させる。実際、級数の展開において、追加の項が必要とされる。代替方法の1つは、逆解を再帰的に近似することである。追加の計算は、オフライン校正との関連では無関係である。再帰方程式は、
約10回の反復を用いて、逆写像を生成する。歪みを含む固有パラメータ並びにプロジェクタおよびカメラ間の幾何変換は、校正段階において事前に計算することができる。この幾何変換を記述するパラメータは、外的パラメータと呼ばれる。プロジェクタおよびカメラの組み合わせに関してこれらのパラメータを得るための2〜3の方法が当該分野において提案されている。パラメータを得た後、どちらか一方を所与として、歪曲および非歪曲ピクセルの両方を計算することができる。
Claims (7)
- フルフィールド構造化光のプロジェクタおよびカメラを有する物体の形状を3D計測するためのシステムにおける前記プロジェクタの出力において、エピポーラ線に沿って空間コード化スライド画像のパターンをアライメントさせる、前記空間コード化スライド画像の準備方法であって、
前記プロジェクタのプロジェクタ座標の歪みベクトルの集合を得るステップであって、前記歪みベクトルの各々は、前記プロジェクタによって生じる予測座標からの歪みを表すステップと、
理想パターン画像を読み出すステップであって、前記理想パターン画像は、理想エピポーラ線上にアライメントされた前記空間コード化パターンの理想画像であるステップと、
実スライド画像を前記実スライド画像の実ピクセル座標ごとに生成するステップであって、
前記実ピクセル座標を用いて前記集合から現在の歪みベクトルを読み出すステップと、
前記現在の歪みベクトルを用いて前記実ピクセル座標から歪みを除去することによって、前記理想パターン画像における理想ピクセル座標を得るステップと、
前記理想パターン画像中の前記理想ピクセル座標におけるピクセル値を抽出するステップと、
前記実スライド画像中の前記実ピクセル座標において前記ピクセル値をコピーするステップと、
を含む生成するステップと、
を含む方法。 - 実スライド画像を生成する前記ステップが、前記実スライド画像の電子版を生成するステップと、前記電子版をプログラム可能なプロジェクタに提供するステップとを含む、請求項1に記載の方法。
- ピクセル値を抽出する前記ステップが、前記ピクセル値を補間するステップを含む、請求項1または2に記載の方法。
- 前記ピクセル値がレベル値である、請求項1〜3の何れか1項に記載の方法。
- フルフィールド構造化光のプロジェクタおよびカメラを有する物体の形状を3D計測するためのシステムにおいて、投影画像と、撮影画像とのコード化パターンのマッチングを容易にする方法であって、
固有および外的パラメータに関して前記プロジェクタおよび前記カメラを校正するステップと、
請求項1の前記ステップを実施することにより、エピポーラ線に沿って空間コード化スライド画像のパターンをアライメントさせる前記空間コード化スライド画像を準備するステップと、
前記プロジェクタを用いてシーン物体上に前記空間コード化パターンを投影するステップと、
前記カメラを用いて前記物体上の前記空間コード化パターンを観測することにより、カメラ画像を生成するステップと、
前記投影画像を用いてコードをマッチングさせるように前記カメラ画像を処理するステップと、
を含む方法。 - 前記カメラ画像を処理する前記ステップの前に、前記カメラ画像の歪みをなくし、修正するステップをさらに含む、請求項5に記載の方法。
- フルフィールド構造化光の固定スライドマスクを備えたプロジェクタおよびカメラを有する物体の形状を3D計測するためのシステムのセットアップ方法であって、
前記レンズの口径および焦点を設定するステップと、
請求項1の前記ステップを保有するステップと、
前記スライドを前記プロジェクタレンズにしっかりと取り付け、前記スライドの中心を前記レンズの光軸とアライメントさせるステップと、
前記エピポーラ線に沿って前記パターンコードをアライメントさせるように、前記レンズの前記光軸の周りの回転および前記レンズの前記光軸に沿った前記プロジェクタの前記並進を調節するステップと、
を含む方法。
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