JP6566737B2 - 情報処理装置、情報処理方法、プログラム - Google Patents
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Description
図1は、本発明の一実施形態に係る三次元計測装置を示した図である。三次元計測装置は、情報処理装置7、投影装置8、撮像装置9とを備えている。
Iflicker=L/(G×T) (式1)
ここでIflickerはフリッカーの発光強度、Lは画像輝度値、Gは撮像素子のゲイン、Tは露光時間である。ただしフリッカーの発光強度を正しく測定するために画像輝度Lは飽和しないように撮像素子のゲインGを調整する。なお画像輝度値Lは撮影した画像の特定部分の輝度値や画像全体の平均輝度値を用いてもよい。
Tmeasure=Lideal/(G×(Iflicker+Iillumination)) (式2)
Gは撮像素子のゲイン、Iflickerはフリッカー光源の単位時間当たりの平均発光強度、Iilluminationは照明光の発光強度である。また照明光の発光強度が未知の場合、S103で用いた露光時間で撮影した画像の輝度から以下の式を用いて照明光の発光強度Iilluminationを算出することができる。
Iillumination=Lmeasure/G×Tmeasure−Iflicker (式3)
ここでLmeasureは測定した画像輝度である。なお照明光の発光強度Iilluminationを測定する際には、画像の輝度値はフリッカーの影響を受けてバラつくため画像を複数枚撮影し、各画像の注目部分の輝度値の平均値をLmeasureとして採用することが望ましい。
I’illumination=0.5×Iillumination (式5)
となる。この照明光強度になるように光源制御部にて光源の制御を行い、撮影を行う。
上記第1の実施形態では、照明光の発光強度/フリッカーの平均発光強度の値のみに基づいて、露光時間をフリッカー周期に設定するか否かの判定を行った。しかしながら、露光時間を組み合わせて判定することも可能である。照明光の発光強度/フリッカーの平均発光強度の値が10未満、例えば5であったとしても、露光時間がフリッカー周期の1倍を超える場合であれば、画像輝度値のバラつきは5%未満になる。この為、露光時間をフリッカー周期に設定するか否かの判定基準を照明光の発光強度/フリッカーの平均発光強度の値が5以上で且つ露光時間がフリッカー周期の1倍以上と設定することができる。これらの判定基準は測定方法や測定に要求される精度等に基づき設定することができるため、上記にあげた数値は一例である。
第2の実施形態では、照明光の点灯時間(発光時間)を制御することにより、照明光の光量制御を行う。
第1、2の実施形態では、フリッカー周期の整数倍に設定するか否かの判断を、照明光の発光強度/フリッカーの平均発光強度に基づいて行った。しかしながら、実際の計測現場では、照明光の発光強度は、フリッカーの平均発光強度よりも大きいことが通常である(照明光の発光強度/フリッカーの平均発光強度<1という状況はないと考える)。そのため、第3の実施形態では、予め照明光の発光強度がフリッカー光源の発光強度よりも十分大きいことが分かっている場合に、照明光の発光強度/フリッカーの平均発光強度を考えず、露光時間のみに基づいて、フリッカー周期の整数倍に設定するか否かの判断を行う。
本発明は、上述の実施形態の1以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける1つ以上のプロセッサがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、1以上の機能を実現する回路(例えば、ASIC)によっても実現可能である。
Claims (5)
- 投影装置によりパターン光が投影された対象物を、撮像装置により撮像した画像に基づいて、前記対象物の三次元計測を行う情報処理装置であって、
前記投影装置により投影されるパターン光の光強度と光照射時間をそれぞれ第1光強度と第1光照射時間に設定し、前記第1光強度に基づいて前記撮像装置により前記対象物を撮像するときの露光時間を第1露光時間に設定する設定手段と、
環境光下で前記撮像装置により撮像された複数の画像の各輝度のばらつきに基づき、前記露光時間を前記環境光の明滅周期の整数倍に設定するか否かを判定する判定手段と、
前記判定手段により、前記ばらつきが所定の値以上で、前記露光時間を前記環境光の明滅周期の整数倍に設定すると判定された場合には、前記露光時間を、前記第1露光時間に近い前記環境光の明滅周期の整数倍の第2露光時間に設定し、前記第2露光時間に基づいて前記パターン光の光強度または光照射時間を第2光強度または第2光照射時間に設定する制御手段と、
前記判定手段により、前記ばらつきが前記所定の値未満で、前記露光時間を前記環境光の明滅周期の整数倍に設定しないと判定された場合には、前記第1光強度と前記第1光照射時間で前記投影装置により前記パターン光を投影し、前記第1露光時間で前記撮像装置により前記対象物を撮像することにより、撮像された複数の画像を用いて前記対象物の三次元計測を行い、
前記露光時間を前記環境光の明滅周期の整数倍にする場合には、前記第2光強度または前記第2光照射時間で前記投影装置により前記パターン光を投影し、前記第2露光時間で前記撮像装置により前記対象物を撮像することにより、撮像された複数の画像を用いて前記対象物の三次元計測を行う計測手段と
を備えることを特徴とする情報処理装置。 - 更に、前記環境光の発光強度を測定する手段を備え、
前記判定手段は、更に、前記環境光の発光強度に基づいて、前記判定を行うことを特徴とする請求項1に記載の情報処理装置。 - 前記パターン光は、明暗を有する空間符号化用のパターン光であ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。
- 投影装置によりパターン光が投影された対象物を、撮像装置により撮像した画像に基づいて、前記対象物の三次元計測を行う三次元計測方法であって、
前記投影装置により投影されるパターン光の光強度と光照射時間をそれぞれ第1光強度と第1光照射時間に設定し、前記第1光強度に基づいて前記撮像装置により前記対象物を撮像するときの露光時間を第1露光時間に設定する設定ステップと、
環境光下で前記撮像装置により撮像された複数の画像の各輝度のばらつきに基づき、前記露光時間を前記環境光の明滅周期の整数倍に設定するか否かを判定する判定ステップと、
前記判定ステップにより、前記ばらつきが所定の値以上で、前記露光時間を前記環境光の明滅周期の整数倍に設定すると判定された場合には、前記露光時間を、前記第1露光時間に近い前記環境光の明滅周期の整数倍の第2露光時間に設定し、前記第2露光時間に基づいて前記パターン光の光強度または光照射時間を第2光強度または第2光照射時間に設定する制御ステップと、
前記判定ステップにより、前記ばらつきが前記所定の値未満で、前記露光時間を前記環境光の明滅周期の整数倍に設定しないと判定された場合には、前記第1光強度と前記第1光照射時間で前記投影装置により前記パターン光を投影し、前記第1露光時間で前記撮像装置により前記対象物を撮像することにより、撮像された複数の画像を用いて前記対象物の三次元計測を行い、
前記露光時間を前記環境光の明滅周期の整数倍にする場合には、前記第2光強度または前記第2光照射時間で前記投影装置により前記パターン光を投影し、前記第2露光時間で前記撮像装置により前記対象物を撮像することにより、撮像された複数の画像を用いて前記対象物の三次元計測を行う計測ステップとを備えることを特徴とする情報処理方法。 - コンピュータを、請求項1乃至3のいずれか1項に記載の情報処理装置の各手段として機能させるためのプログラム。
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