JP5917116B2 - 情報処理装置、情報処理装置の制御方法、およびプログラム - Google Patents
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Description
投影パターンを順次生成するとともに、前記投影パターンと同期させて撮像の有効または無効を示す撮像信号を生成するデータ生成手段と、
前記投影パターンをフレームごとに対象物へ投影する投影手段と、
前記撮像信号が撮像の有効を示す場合であって、且つ、前記対象物へ投影される現フレームの投影パターンが前フレームの投影パターンとは異なる場合にトリガ信号を生成するトリガ信号生成手段と、
前記投影パターンが投影された前記対象物を前記トリガ信号に応じて撮像する撮像手段と、
を備えることを特徴とする。
図1は、第1実施形態に係る三次元形状計測装置(情報処理装置)の構成を示すブロック図である。第1実施形態では、投影パターンの変化を検出し、撮像部に入力するシャッター信号の出力を制御することを特徴としている。
図3は、第2実施形態に係る三次元形状計測装置の構成を示すブロック図である。第2実施形態では、投影パターンの変化を検出し、撮像部に出力されるシャッター信号だけでなく、投影部の光源の点灯を制御する点灯信号の投影部への出力も制御することを特徴としている。
図5(a)は、第3実施形態に係る三次元形状計測装置の構成を示すブロック図である。第3実施形態では、撮像を行うか否かを選択するための撮像信号を、撮像対象となる投影パターンに合わせて変化させることにより、トリガ信号の出力を制御することを特徴としている。
図6は、第4実施形態に係る三次元形状計測装置の構成を示すブロック図である。第4実施形態では、撮像を行うか否かを選択するための撮像信号を、撮像対象となる投影パターンに埋め込み、投影パターンと撮像信号とを完全に同期させることで、トリガ信号の出力を制御することを特徴としている。
これまでの実施形態では、投影パターンの変化をパターン全体で比較して判別していた。第5実施形態では、投影パターンの変化を容易に検出するために、投影パターンの変化に合わせて変化するパターン識別信号を投影パターンに埋め込んでおくことを特徴としている。パターン識別信号の埋め込み例を、図7(a)、図7(b)に示す。図7(a)では、投影パターンが変化したことのみを検出するために、1フレーム毎に反転するようなパターン識別信号を埋め込んだ例である。図7(a)の例では、パターン1およびパターン3に対してパターン識別信号1が埋め込まれており、一方、パターン2およびパターン4に対してパターン識別信号0が埋め込まれている。このようにして投影パターンの変化を検出することで、パターン変化の検出が容易になり、処理負荷を軽減することができる。図7(b)では、投影パターンの投影順序に対応したパターン識別信号を埋め込み、同じ識別信号が連続したことを判別すると、トリガ信号を生成しない。図7(b)の例では、パターン識別信号が1から4まで割り当てられており、パターン識別信号が2であるパターン2が重複している。そのため、3フレーム目ではトリガ信号は生成されない。
図8は、60fpsで動作する投影部301を使用して1フレーム以上の露光期間を確保するために、2フレーム単位で制御を行った場合の動作例である。この時の動作について、第2実施形態で使用した図3の構成を例にして説明する。
図9は、第7実施形態に係る三次元形状計測装置の構成を示すブロック図である。第7実施形態では、撮像部102に入力されるべきシャッター信号の出力は、投影パターンの変化のみで制御され、および、投影部301に入力されるべき点灯信号の出力は、投影パターンの変化だけでなく、さらに、投影パターンを連続して投影するフレーム数の指定により制御されることを特徴としている。本実施形態に係る三次元形状計測装置は、点灯トリガ生成部910を備えている点が異なる。また、図9において、図1、図3に示す部分と同一ブロックには同一符号を付けてあり、その詳細な説明は省略する。
図11は、第8実施形態に係る三次元形状計測装置の構成を示すブロック図である。第8実施形態では、第7実施形態の構成において、撮像を行うか否かを選択する撮像信号を撮像対象となるパターンに合わせて変化させることにより、トリガ信号の出力を制御することを特徴としている。また、図11において、図5に示す部分と同一ブロックには同一符号を付けてあり、その詳細な説明は省略する。
図12は、第9実施形態に係る三次元形状計測装置の構成を示すブロック図である。第9実施形態では、第8実施形態の構成において、撮像を行うか否かを選択する撮像信号を撮像対象となる投影パターンに埋め込み、投影パターンと撮像信号とを完全に同期させることにより、トリガ信号の出力を制御することを特徴としている。図12において、図11に示す部分と同一ブロックには同一符号を付けてあり、その詳細な説明は省略する。
図13は、第10実施形態に係る三次元形状計測装置の構成を示すブロック図である。第10実施形態では、第9実施形態の構成において、投影パターンの変化を容易に検出するために、投影パターンの変化に合わせて変化するパターン識別信号を投影パターンに埋め込んでおくことを特徴としている。図13において、図12に示す部分と同一ブロックには同一符号を付けてあり、その詳細な説明は省略する。
図14は、60fpsで動作する投影部301を使用して1フレーム以上の露光期間を確保するために、2フレーム単位で制御を行った場合の動作例である。この時の動作について、第7実施形態で使用した図9の構成を例にして説明する。
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 (14)
- 投影パターンを順次生成するとともに、前記投影パターンと同期させて撮像の有効または無効を示す撮像信号を生成するデータ生成手段と、
前記投影パターンをフレームごとに対象物へ投影する投影手段と、
前記撮像信号が撮像の有効を示す場合であって、且つ、前記対象物へ投影される現フレームの投影パターンが前フレームの投影パターンとは異なる場合にトリガ信号を生成するトリガ信号生成手段と、
前記投影パターンが投影された前記対象物を前記トリガ信号に応じて撮像する撮像手段と、
を備えることを特徴とする情報処理装置。 - 前記トリガ信号生成手段により生成された前記トリガ信号に応じて、シャッター信号を予め設定されたタイミングで前記撮像手段へ出力するシャッター信号生成手段をさらに備え、
前記撮像手段は、前記シャッター信号に応じて、前記投影パターンが投影された前記対象物を撮像することを特徴とする請求項1に記載の情報処理装置。 - 前記トリガ信号生成手段により生成された前記トリガ信号に応じて、点灯信号を予め設定されたタイミングで前記投影手段が有する光源へ出力する点灯信号生成手段をさらに備え、
前記投影手段は、前記点灯信号により制御された期間のみ前記光源を点灯して前記投影パターンを前記対象物へ投影することを特徴とする請求項1または2に記載の情報処理装置。 - 前記投影パターンに前記撮像信号を埋め込んで映像信号として送信するデータ埋め込み手段と、
前記データ埋め込み手段から受信した前記映像信号を前記投影パターンと前記撮像信号とに分離するデコード手段と、をさらに備え、
前記トリガ信号生成手段は、前記撮像信号が撮像の有効を示す場合であって、且つ、前記デコード手段により分離された投影パターンが前フレームの投影パターンとは異なる場合に、前記トリガ信号を生成することを特徴とする請求項1に記載の情報処理装置。 - 前記データ生成手段は、前記投影パターンごとに当該投影パターンを識別するパターン識別信号をさらに生成し、
前記トリガ信号生成手段は、前記対象物へ投影される現フレームの投影パターンのパターン識別信号が前フレームの投影パターンのパターン識別信号とは異なる場合に前記トリガ信号を生成することを特徴とする請求項1乃至3の何れか1項に記載の情報処理装置。 - 前記データ生成手段は、前記投影パターンごとに当該投影パターンを識別するパターン識別信号をさらに生成し、
前記トリガ信号生成手段は、前記撮像信号が撮像の有効を示す場合であって、且つ、前記対象物へ投影される現フレームの投影パターンのパターン識別信号が前フレームの投影パターンのパターン識別信号とは異なる場合に、前記トリガ信号を生成することを特徴とする請求項1または4に記載の情報処理装置。 - 前記データ生成手段は、連続して投影可能な投影パターンのフレームの許容数を示す連続フレーム数設定信号をさらに生成し、
前記情報処理装置は、
前記対象物へ投影される現フレームの投影パターンが前フレームの投影パターンと同じであるフレームの連続数が、前記連続フレーム数設定信号により示されるフレームの許容数以下である場合に、点灯トリガ信号を生成する点灯トリガ生成手段と、
前記点灯トリガ生成手段により生成された前記点灯トリガ信号に応じて、点灯信号を予め設定されたタイミングで前記投影手段が有する光源へ出力する点灯信号生成手段と、をさらに備え、
前記投影手段は、前記点灯信号により制御された期間のみ前記光源を点灯して前記投影パターンを前記対象物へ投影することを特徴とする請求項1または2に記載の情報処理装置。 - 前記データ生成手段は、撮像の有効または無効を示す撮像信号をさらに生成し、
前記トリガ信号生成手段は、前記撮像信号が撮像の有効を示す場合であって、且つ、前記対象物へ投影される現フレームの投影パターンが前フレームの投影パターンとは異なる場合に、前記トリガ信号を生成し、
前記点灯トリガ生成手段は、前記撮像信号が撮像の有効を示す場合であって、且つ、前記対象物へ投影される現フレームの投影パターンが前フレームの投影パターンと同じであるフレームの連続数が、前記連続フレーム数設定信号により示されるフレームの許容数以下である場合に、前記点灯トリガ信号を生成することを特徴とする請求項7に記載の情報処理装置。 - 前記投影パターンに前記撮像信号と前記連続フレーム数設定信号とを埋め込んで映像信号として送信するデータ埋め込み手段と、
前記データ埋め込み手段から受信した前記映像信号を前記投影パターンと前記撮像信号と前記連続フレーム数設定信号とに分離するデコード手段と、をさらに備え、
前記トリガ信号生成手段は、前記撮像信号が撮像の有効を示す場合であって、且つ、前記デコード手段により分離された投影パターンが前フレームの投影パターンとは異なる場合に、前記トリガ信号を生成し、
前記点灯トリガ生成手段は、前記撮像信号が撮像の有効を示す場合であって、且つ、前記デコード手段により分離された投影パターンが前フレームの投影パターンと同じであるフレームの連続数が、前記連続フレーム数設定信号により示されるフレームの許容数以下である場合に、前記点灯トリガ信号を生成することを特徴とする請求項8に記載の情報処理装置。 - 前記データ生成手段は、前記投影パターンごとに当該投影パターンを識別するパターン識別信号をさらに生成し、
前記トリガ信号生成手段は、前記対象物へ投影される現フレームの投影パターンのパターン識別信号が前フレームの投影パターンのパターン識別信号とは異なる場合に、前記トリガ信号を生成し、
前記点灯トリガ生成手段は、前記対象物へ投影される現フレームの投影パターンのパターン識別信号が前フレームの投影パターンのパターン識別信号と同じであるフレームの連続数が、前記連続フレーム数設定信号により示されるフレームの許容数以下である場合に、前記点灯トリガ信号を生成することを特徴とする請求項7に記載の情報処理装置。 - 前記データ生成手段は、前記投影パターンごとに当該投影パターンを識別するパターン識別信号をさらに生成し、
前記トリガ信号生成手段は、前記撮像信号が撮像の有効を示す場合であって、且つ、前記対象物へ投影される現フレームの投影パターンのパターン識別信号が前フレームの投影パターンのパターン識別信号とは異なる場合に前記トリガ信号を生成し、
前記点灯トリガ生成手段は、前記撮像信号が撮像の有効を示す場合であって、且つ、前記対象物へ投影される現フレームの投影パターンのパターン識別信号が前フレームの投影パターンのパターン識別信号と同じであるフレームの連続数が、前記連続フレーム数設定信号により示されるフレームの許容数以下である場合に、前記点灯トリガ信号を生成することを特徴とする請求項8に記載の情報処理装置。 - 前記データ生成手段は、前記投影パターンごとに当該投影パターンを識別するパターン識別信号をさらに生成し、
前記データ埋め込み手段は、前記投影パターンに前記撮像信号と前記連続フレーム数設定信号と前記パターン識別信号とを埋め込んで映像信号として送信し、
前記デコード手段は、前記データ埋め込み手段から受信した前記映像信号を前記投影パターンと前記撮像信号と前記連続フレーム数設定信号と前記パターン識別信号とに分離し、
前記トリガ信号生成手段は、前記撮像信号が撮像の有効を示す場合であって、且つ、前記デコード手段により分離された投影パターンのパターン識別信号が前フレームの投影パターンのパターン識別信号とは異なる場合に前記トリガ信号を生成し、
前記点灯トリガ生成手段は、前記撮像信号が撮像の有効を示す場合であって、且つ、前記デコード手段により分離された投影パターンのパターン識別信号が前フレームの投影パターンのパターン識別信号と同じであるフレームの連続数が、前記連続フレーム数設定信号により示されるフレームの許容数以下である場合に、前記点灯トリガ信号を生成することを特徴とする請求項9に記載の情報処理装置。 - データ生成手段と、投影手段と、トリガ信号生成手段と、撮像手段とを備える情報処理装置の制御方法であって、
前記データ生成手段が、投影パターンを順次生成するとともに、前記投影パターンと同期させて撮像の有効または無効を示す撮像信号を生成するデータ生成工程と、
前記投影手段が、前記投影パターンをフレームごとに対象物へ投影する投影工程と、
前記トリガ信号生成手段が、前記撮像信号が撮像の有効を示す場合であって、且つ、前記対象物へ投影される現フレームの投影パターンが前フレームの投影パターンとは異なる場合にトリガ信号を生成するトリガ信号生成工程と、
前記撮像手段が、前記投影パターンが投影された前記対象物を前記トリガ信号に応じて撮像する撮像工程と、
を有することを特徴とする情報処理装置の制御方法。 - 請求項13に記載の情報処理装置の制御方法の各工程をコンピュータに実行させるためのプログラム。
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