(57)【要約】【課題】鏡と共に設置されたＴｉｍｅ−ｏｆ−Ｆｌｉｇｈｔセンサが取得する信号から、被写体の全周囲の三次元形状を計測することができる三次元形状計測装置を提供する。【解決手段】被写体からの複数の反射光からなる合成波を観測する観測部と、観測部の観測環境のパラメータを設定する観測パラメータ設定部と、合成波から元の複数の反射光それぞれの信号を分離し、複数の反射光の信号と、観測環境のパラメータとから被写体の三次元形状を算出する三次元形状算出部とを備える。【選択図】図１
2018004544.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体からの複数の反射光からなる合成波を観測する観測部と、
前記観測部の観測環境のパラメータを設定する観測パラメータ設定部と、
前記合成波から元の複数の反射光それぞれの信号を分離し、複数の前記反射光の信号と、前記観測環境のパラメータとから前記被写体の三次元形状を算出する三次元形状算出部と
を備える三次元形状計測装置。
【請求項２】
前記観測部は、
前記被写体を取り囲むようにして配置された複数枚の鏡と、
前記複数枚の鏡に映る前記被写体の鏡像と前記鏡を介さない前記被写体の直接像との両方が撮影できる位置に配置されたＴｉｍｅ−ｏｆ−Ｆｌｉｇｈｔセンサと
から構成する請求項１に記載の三次元形状計測装置。
【請求項３】
前記観測パラメータ設定部は、
前記観測部から前記鏡とＴｉｍｅ−ｏｆ−Ｆｌｉｇｈｔセンサとの配置情報を入力し、前記鏡の位置及び姿勢と、Ｔｉｍｅ−ｏｆ−Ｆｌｉｇｈｔセンサのカメラパラメータとを設定する請求項２に記載の三次元形状計測装置。
【請求項４】
前記観測パラメータ設定部は、
前記鏡を撮影した複数枚の画像を用いて、前記鏡の位置及び姿勢と前記Ｔｉｍｅ−ｏｆ−Ｆｌｉｇｈｔセンサのカメラパラメータとを推定する請求項２に記載の三次元形状計測装置。
【請求項５】
前記三次元形状算出部は、
設定したモデルに基づくエネルギー関数の最小化により前記反射光の信号の分離を行う請求項１から４にいずれか一項に記載の三次元形状計測装置。
【請求項６】
前記三次元形状算出部は、それぞれの反射波の振幅が、前記被写体とセンサとの間の距離の二乗比に比例する前記モデルを設定する請求項５に記載の三次元形状計測装置。
【請求項７】
前記三次元形状算出部は、それぞれの反射波の振幅が、前記被写体の表面の法線と反射光の方向ベクトルのなす角θによるｃｏｓθに比例する前記モデルを設定する請求項５に記載の三次元形状計測装置。
【請求項８】
前記三次元形状算出部は、それぞれの反射波の振幅が、前記被写体の表面の法線と反射光の方向ベクトルのなす角θによるｃｏｓθに比例し、かつ、それぞれの反射波の振幅が、被写体とセンサとの間の距離の二乗比に比例する前記モデルを設定する請求項５に記載の三次元形状計測装置。
【請求項９】
被写体からの複数の反射光からなる合成波を観測する観測ステップと、
前記観測ステップにおける観測環境のパラメータを設定する観測パラメータ設定ステップと、
前記合成波から元の複数の反射光それぞれの信号を分離し、複数の前記反射光の信号と、前記観測環境のパラメータとから前記被写体の三次元形状を算出する三次元形状算出ステップと
を有する三次元形状計測方法。
【請求項１０】
コンピュータを、請求項１から８のいずれか一項に記載の三次元形状計測装置として機能させるための三次元形状計測プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、所望の被写体を鏡と測距センサを用いて観測した信号から、信号処理によって三次元形状を生成する三次元形状計測装置、三次元形状計測方法及び三次元形状計測プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
映像表現および画像処理技術分野において、三次元形状を取得するための研究開発が古くから進められ、今なお重要な研究要素の一つとして広く認識されている。被写体の周りに設置された複数視点のカメラ映像を用いて、視体積交差法やステレオマッチングなどの手法を用いて三次元形状を計測する方法が、その代表的なアプローチとして広く知られている。三次元形状計測の精度については、撮影映像中の被写体テクスチャや背景などの構成要素に起因することが大きいことも知られており、例えば、テクスチャの少ない同一色で構成された物体などに対しては、高精度な三次元形状計測を行うことが難しい。
【０００３】
さらに、このような方法においては、大量のカメラを始めとする撮影機材が必要となるため、撮影作業に大きな稼働がかかってしまう。カメラ台数の増加により、必要となるカメラ機材・スタッフの確保、撮影後の映像データ整理の増大等、撮影現場における稼働の増大は重要な課題の一つとして知られている。
【０００４】
そこで、鏡を用いることにより、より少ないカメラ台数で三次元形状を取得する手法が提案されている（例えば、非特許文献１参照）。被写体の周囲に鏡を設置し、カメラは被写体を直接撮影しつつ鏡像を同時に撮影することにより、あたかも複数の視点で撮影しているのと同等の撮影データを、１台のカメラで取得することができる。鏡像と共に撮影された被写体の映像から、鏡像空間の中の仮想的なカメラ位置の推定を行い、視体積交差法等の方法を応用することにより、被写体の全周囲の三次元形状を取得することが可能となる。しかし、前述した通り、高精度な三次元形状の計測は難しい。
【０００５】
一方、カメラではなく測距センサを用いて三次元形状計測を行う方法も広く知られている（例えば、非特許文献２参照）。複数視点のカメラを用いる手法に比べ、手軽にかつ正確に３次元形状を観測することができるため、Time-of-Flightセンサをはじめとする測距センサの利用が広まってきている。上記のステレオマッチング等の手法とは異なり、Time-of-Flightセンサで取得できる三次元形状は被写体のテクスチャにはあまり依存しないため、一般的には視体積交差法やステレオマッチング等の手法よりも高精度な計測ができることが知られている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】Forbes, Keith, et al. "Shape-from-silhouette with two mirrors and an uncalibrated camera." Computer Vision-ECCV 2006. Springer Berlin Heidelberg, 2006. 165-178.
【非特許文献２】Kuster, Claudia, et al. "FreeCam: A Hybrid Camera System for Interactive Free-Viewpoint Video." VMV. 2011.
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
被写体の全周囲の正確な三次元形状を計測するためには、複数台のTime-of-Flightセンサの利用が想定されるが、先の複数台のカメラと同様に、機材等が肥大化してしまうことが考えられる。そこで、上記の鏡を用いた方法と同様に、１台のＴｉｍｅ−ｏｆ−Ｆｌｉｇｈｔセンサと鏡を用いることで、被写体の全周囲の三次元形状計測を精確に行う方法が考えらえる。
【０００８】
Time-of-Flightセンサは、人間にとって不可視である近赤外光を被写体に対し照射しつつ、被写体表面での反射光を観測することにより、照射光と反射光の位相差成分等から、センサから被写体までの距離を算出することにより、測距を行っている。
【０００９】
そのため、Time-of-Flightセンサを、鏡を介して使用する際には、鏡を経由して被写体表面で反射する光と、鏡を経由せず被写体表面で反射する光との両者が観測されてしまうため、相互に干渉を起こしてしまうことにより正しい計測を行うことが難しいという問題がある。
【００１０】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、鏡と共に設置されたＴｉｍｅ−ｏｆ−Ｆｌｉｇｈｔセンサが取得する信号から、被写体の全周囲の三次元形状を計測することができる三次元形状計測装置、三次元形状計測方法及び三次元形状計測プログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の一態様は、被写体からの複数の反射光からなる合成波を観測する観測部と、前記観測部の観測環境のパラメータを設定する観測パラメータ設定部と、前記合成波から元の複数の反射光それぞれの信号を分離し、複数の前記反射光の信号と、前記観測環境のパラメータとから前記被写体の三次元形状を算出する三次元形状算出部とを備える三次元形状計測装置である。
【００１２】
本発明の一態様は、前記三次元形状計測装置であって、前記観測部は、前記被写体を取り囲むようにして配置された複数枚の鏡と、前記複数枚の鏡に映る前記被写体の鏡像と前記鏡を介さない前記被写体の直接像との両方が撮影できる位置に配置されたＴｉｍｅ−ｏｆ−Ｆｌｉｇｈｔセンサとから構成する。
【００１３】
本発明の一態様は、前記三次元形状計測装置であって、前記観測パラメータ設定部は、前記観測部から前記鏡とＴｉｍｅ−ｏｆ−Ｆｌｉｇｈｔセンサとの配置情報を入力し、前記鏡の位置及び姿勢と、Ｔｉｍｅ−ｏｆ−Ｆｌｉｇｈｔセンサのカメラパラメータとを設定する。
【００１４】
本発明の一態様は、前記三次元形状計測装置であって、前記観測パラメータ設定部は、前記鏡を撮影した複数枚の画像を用いて、前記鏡の位置及び姿勢と前記Ｔｉｍｅ−ｏｆ−Ｆｌｉｇｈｔセンサのカメラパラメータとを推定する。
【００１５】
本発明の一態様は、前記三次元形状計測装置であって、前記三次元形状算出部は、設定したモデルに基づくエネルギー関数の最小化により前記反射光の信号の分離を行う。
【００１６】
本発明の一態様は、前記三次元形状計測装置であって、前記三次元形状算出部は、それぞれの反射波の振幅が、前記被写体とセンサとの間の距離の二乗比に比例する前記モデルを設定する。
【００１７】
本発明の一態様は、前記三次元形状計測装置であって、前記三次元形状算出部は、それぞれの反射波の振幅が、前記被写体の表面の法線と反射光の方向ベクトルのなす角θによるｃｏｓθに比例する前記モデルを設定する。
【００１８】
本発明の一態様は、前記三次元形状計測装置であって、前記三次元形状算出部は、それぞれの反射波の振幅が、前記被写体の表面の法線と反射光の方向ベクトルのなす角θによるｃｏｓθに比例し、かつ、それぞれの反射波の振幅が、被写体とセンサとの間の距離の二乗比に比例する前記モデルを設定する。
【００１９】
本発明の一態様は、被写体からの複数の反射光からなる合成波を観測する観測ステップと、前記観測ステップにおける観測環境のパラメータを設定する観測パラメータ設定ステップと、前記合成波から元の複数の反射光それぞれの信号を分離し、複数の前記反射光の信号と、前記観測環境のパラメータとから前記被写体の三次元形状を算出する三次元形状算出ステップとを有する三次元形状計測方法である。
【００２０】
本発明の一態様は、コンピュータを、前記三次元形状計測装置として機能させるための三次元形状計測プログラムである。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、鏡と共に設置されたＴｉｍｅ−ｏｆ−Ｆｌｉｇｈｔセンサが取得する信号から、干渉による影響を補償し三次元形状計測を行うことにより、１台のＴｉｍｅ−ｏｆ−Ｆｌｉｇｈｔセンサで高精度に被写体の全周囲の三次元形状を計測することができるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の実施形態による三次元形状計測装置の構成を示すブロック図である。
【図２】図１に示す三次元形状計測装置１００の動作を示すフローチャートである。
【図３】図１に示す観測部１０１の概要を示す図である。
【図４】図１に示す三次元形状算出部１０３の詳細な構成を示すブロック図である。
【図５】図１に示す三次元形状算出部１０３の動作を示すフローチャートである。る。
【図６】図４に示す制約部の概要を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、図面を参照して、本発明の一実施形態による三次元形状計測装置を説明する。図１は同実施形態における三次元形状計測装置の構成を示すブロック図である。三次元形状計測装置１００は、コンピュータ装置によって構成し、図１に示すように、観測部１０１、カメラパラメータ設定部１０２、三次元形状算出部１０３を備えている。
【００２４】
観測部１０１は、コンピュータ装置と、コンピュータ装置と接続され、信号を受光する受光部１０１１と、信号を発光する発光部１０１２と、被写体を囲うようにして配置された複数枚の鏡によって構成されている。また、観測部１０１は、同じ構成において別の時刻に記録された信号値を読み出す機構で構成されていてもよい。また、観測部１０１は、各種パラメータを設定し、観測信号を計測し、三次元形状算出部１０３へと観測信号を出力する。また、鏡でなくても、これに類する反射面、たとえば鏡や床面であり、形状が既知であれば平面でなくても構わない。ここでは、観測部１０１に受光部１０１１と発光部１０１２とが備えられているものとして説明する。
【００２５】
複数枚の鏡の配置位置については、発光部１０１２および受光部１０１１から見て、鏡を介さず観測される直接像と、鏡を介して観測される鏡像の両方を観測することができるという条件を満たしている。受光部１０１１と発光部１０１２は任意に設定された変調周波数ｆに基づいて、発光と受光を繰り返し、受光部１０１１にて観測された信号値を、三次元形状算出部１０３へと出力する。
【００２６】
受光部と発光部の組み合わせについては、発光部１０１２が出した光の波長を観測することができる受光素子を有する受光部１０１１である必要がある。一般的にTime-of-Flightセンサで用いられている近赤外波長により観測を行う場合であれば、例えば、発光部１０１２として近赤外光を一定間隔で照射することのできる近赤外光ライト、受光部１０１１として近赤外光を観測することのできる近赤外光カメラを用いる。
【００２７】
一方、例えば可視光を用いた計測を行う場合は、発光部１０１２として一般的なプロジェクタ、受光部１０１１として一般的なカラーカメラを用いてもよい。受光部１０１１の解像度は、任意のサイズを用いても構わない。なお、本明細書においては、画素ひとつの処理について説明を行うが、各部において、一部もしくは全ての画素を並行して処理しても構わない。
【００２８】
カメラパラメータ設定部１０２は、演算時の制約条件を設定するために必要な撮影環境に関するパラメータの設定を行い、三次元形状算出部１０３へ出力する。三次元形状算出部１０３は、観測部１０１から出力された信号値と、カメラパラメータ設定部１０２からのカメラパラメータを入力する。また、三次元形状算出部１０３は、干渉モデルの制約の設定を行った後、信号を分離する計算を行い、分離された信号から三次元形状へ変換し、その結果を出力または保存する。以下では、観測部１０１からの信号のことを観測信号と称する。三次元形状算出部１０３の詳細な構成は後述する。
【００２９】
次に、図２を参照して、図１に示す三次元形状計測装置１００の動作を説明する。図２は、図１に示す三次元形状計測装置１００の動作を示すフローチャートである。まず、観測部１０１において観測に用いるパラメータ設定を行う（ステップＳ１）。はじめに変調周波数ｆの設定を行う。これは発光部１０１２および受光部１０１１が発光および受光を行う周波数を表し、ｆの値はいかなる値を用いてもよいが、例えば１０ＭＨｚ程度を設定すればよい。受光部が観測を行う４つのサンプリング周期としてθ０，θ１，θ２，θ３の設定を行う。θ０，θ１，θ２，θ３の値は例えばπ／２間隔でθ０＝０，θ１＝π／２，θ２＝π，θ３＝３π／２と設定すればよい。
【００３０】
ここで、図３を参照して、観測部１０１で定義する変数等について、鏡を介した２つの反射波の干渉を例に説明する。なお、複数枚の鏡を用いて起こる多重干渉については、以降で説明する２つの信号干渉の例を複数台の干渉へと拡張することは容易であるため、ここでは説明の簡単化のため２つの反射波の干渉について説明する。
【００３１】
照射光は、被写体２００に反射して受光部１０１１で観測されるものと、鏡３００で反射してさらに被写体２００で反射し受光部１０１１で観測されるものの２つがある。前者と後者の光路長をそれぞれｄ１、ｄ２とする。前述の通り、説明の簡単化のため、２つの反射波について説明を行っている。ただし、Ｎ枚の鏡を置いた場合、ｄ１を被写体２００に反射して受光部１０１１で観測されるものと、ｄ２からｄＮ−１ｍまでを反射してさらに被写体２００で反射し受光部１０１１で観測されるものとのそれぞれの光路長として表現することができる。
【００３２】
さらに、光がｄ１，ｄ２の距離を進むのに要した時間をτ１，τ２とする。光の速さをｃとし、受光部１０１１と発光部１０１２との距離に比べ、ｄ１，ｄ２が十分に大きい場合、（１）式が得られ、変数ｘを用いて、（２）式を設定する。さらに、照射光を（３）式、反射光を（４）式とする。ここで、ａは照射光の振幅を、Ａ１，Ａ２は光路の異なる反射光のそれぞれの振幅を、Ｂはそれぞれ環境に起因するバイアス成分を表す。ａは任意の値を設定して構わない。
【００３３】
【数１】
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【数２】
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【数３】
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【数４】
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【００３４】
次に、観測部１０１は観測信号の取得を行う（ステップＳ２）。観測信号として、照射光と反射光の相互相関値の取得を行う。相互相関値を算出するための式を（５）式に示す。（５）式で表される相互相関関数は連続関数であり、これをすべての時刻で取得することはできないため、先に設定したサンプリング周期θ０，θ１，θ２，θ３において、観測を行う。観測された信号は（６）式として定義することができる。各θ０，θ１，θ２，θ３における相互相関関数値として（７）式、（８）式、（９）式、（１０）式の算出を行い、これら４つの値Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４を観測信号として三次元形状算出部１０３へと出力する。ただし、ここでは既に記録された（７）式、（８）式、（９）式、（１０）式の値を読み込んで出力するようにしてもよい。
【００３５】
【数５】
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【数６】
2018004544.tif 000008
【数７】
2018004544.tif 000009
【数８】
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【数９】
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【数１０】
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【００３６】
次に、カメラパラメータ設定部１０２は撮影環境に関するパラメータの設定を行う（ステップＳ３）。ここでは、撮影環境として、受光部１０１１および鏡３００の位置や回転を表すカメラパラメータの設定を行う。既知のカメラパラメータを読みだしてもよいが、ここで文献「高橋康輔，延原章平，ａｎｄ松山隆司．”参照物体の鏡像を用いた線形外部キャリブレーション法．”研究報告コンピュータビジョンとイメージメディア（ＣＶＩＭ）２０１２．２５（２０１２）：１−８．」等を用いて、チェスパターンによるカメラパラメータ推定を行ってもよい。次に、算出された受光部１０１１と鏡３００とのカメラパラメータを既知情報として三次元形状算出部１０３へと出力する。
【００３７】
次に、三次元形状算出部１０３は、干渉モデルの制約条件に基づき観測信号を分離する（ステップＳ４）。そして、三次元形状算出部１０３は、分離された信号から三次元形状を算出する（ステップＳ５）。観測信号の分離動作および三次元形状算出動作は、後述する。
【００３８】
次に、図４を参照して、図１に示す三次元形状算出部１０３の詳細な構成を説明する。図４は、図１に示す三次元形状算出部１０３の構成を示すブロック図である。三次元形状算出部１０３は、制約を加えるための制約部１０３１と、信号の分離演算を行うための演算部１０３２と、分離信号から三次元形状へ変換する三次元形状データ変換部１０３３から構成される。以下では、制約部１０３１へ入力する情報のことを既知情報、演算部１０３２で出力される信号のことを分離信号と称する。
【００３９】
制約部１０３１は、前述のＡ１及びＡ２の値の関係性について事前の仮定を置く処理を行う。演算部１０３２は、Ｃ０，Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３及び事前の仮定を入力として、Ａ１，Ａ２，Ｂ，φ１，φ２を算出する。三次元形状データ変換部１０３３は、分離された各信号から、それぞれ距離情報へと変換した後、カメラパラメータと合わせて三次元点群の座標値の集合を三次元形状データとして算出し出力する。
【００４０】
次に、図５を参照して、図１に示す三次元形状算出部１０３の動作を説明する。図５は、図４に示す三次元形状算出部１０３の動作を示すフローチャートである。まず、演算部１０３２は、観測部１０１から観測信号としてＣ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４を受け取る。また、制約部１０３１は、カメラパラメータ設定部１０２から、受光部１０１１と鏡３００などの各カメラパラメータである既知情報を受け取る（ステップＳ１１）。
【００４１】
次に、αの値の更新を行う（ステップＳ１２）。制約部１０３１は、入力された既知情報を基に、Ａ１およびＡ２の事前の仮定を行う。ここでは、Ａ２＝αＡ１のモデルに従うという仮定を置き、これを事前情報として演算部１０３２へ出力する。αの決定方法を（１２）式および図６に示す。図６は、（１２）式の各パラメータを示す図である。（１１）式の光路長ｄ１，ｄ２の二乗に比例するモデルや、反射角の比に比例するモデル、もしくはその両方を合わせたモデルを用いることができる。（１２）式は、その両方を用いたモデルの具体的な表記の一例である。
【００４２】
αの値は繰り返し処理の中で逐次求めていくため、最初に初期値を設定する必要があるが、例えば、センサどうしの距離の中間値にあるとして、αを設定することができる。
【００４３】
【数１１】
2018004544.tif 000013
【数１２】
2018004544.tif 000014
【００４４】
次に、演算部１０３２は（１３）式の行列演算の形になるように  Ｃ０，Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３を行列化する。演算部１０３２は、（１３）式から、φ１，φ２，Ａ１，Ａ２，Ｂを求めることを目的とするが、解析解が存在しないため、（１５）式で表されるエネルギー関数Ｊに対する最小化問題を解くことにより、信号の分離が行われ、φ１，φ２，Ａ１，Ａ２，Ｂを得る（ステップＳ１３）。
【００４５】
（１５）式におけるＫ，Ｘ，Ｃについては（１４）式に示す。しかし、何の制約条件もなければ、ランク不足により一意の解を得ることができない為、前記の制約条件Ａ２＝αＡ１を用いる。一般的なエネルギー関数Ｊの最小化問題として解くことができるため、どのような解法を用いてもよい。例えば、φ１，φ２，Ａ１，Ａ２，Ｂを更新し、（１１）式によりｄ１，ｄ２を求め、αを更新し、再度φ１，φ２，Ａ１，Ａ２，Ｂ更新することを繰り返す方法を用いることができる（ステップＳ１４）。
【００４６】
【数１３】
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【数１４】
2018004544.tif 000016
【数１５】
2018004544.tif 000017
【００４７】
次に、演算部１０３２は、終了条件を満たしたか否かを判定し（ステップＳ１５）、終了条件を満たしていなければステップＳ１２に戻り、処理を繰り返す。一方、終了条件を満たした時点で、演算部１０３２は、前述の繰り返し演算を終了し、φ１，φ２，Ａ１，Ａ２，Ｂを、保存する。ここでは終了条件として、いかなる条件を用いても構わないが、例えば、‖Ｋ（φ１，φ２）Ｘ−Ｃ‖の値が閾値以下の値に収束することや、事前に設定した繰り返し演算回数が完了したことなどを用いることができる。
【００４８】
次に、演算部１０３２は、全ての画素について処理が完了したか否かを判定し（ステップＳ１６）、完了していなければステップＳ１１に戻って処理を繰り返す。一方、制約部１０３１と演算部１０３２の処理が、受光部１０１１の全ての画素について行われた時点で、すべての画素それぞれで算出されたφ１，φ２を、三次元形状データ変換部１０３３へと出力する。
【００４９】
次に、三次元形状データ変換部１０３３は、各画素において、（１１）式を用いて画素ごとの奥行き値ｄ１，ｄ２を算出することができるため、これらをカメラパラメータと合わせることにより、三次元点座標ｐ１，ｐ２へと変換して、三次元形状情報を算出する（ステップＳ１７）。最後に、三次元形状データ変換部１０３３は、すべての画素のｐ１とｐ２を、一つの三次元点群としてまとめることで、三次元形状を統合し、この統合された三次元形状を出力して処理を終了する（ステップＳ１８）。
【００５０】
以上説明したように、鏡と共に設置されたTime-of-Flightセンサが取得する信号から、干渉による影響を失くし、高精度に被写体の全周囲の三次元形状を計測することができる。
【００５１】
前述した実施形態における三次元形状計測装置の全部または一部をコンピュータで実現するようにしてもよい。その場合、この機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することによって実現してもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含んでもよい。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよく、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであってもよく、ＰＬＤ（Programmable Logic Device）やＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等のハードウェアを用いて実現されるものであってもよい。
【００５２】
以上、図面を参照して本発明の実施の形態を説明してきたが、上記実施の形態は本発明の例示に過ぎず、本発明が上記実施の形態に限定されるものではないことは明らかである。したがって、本発明の技術思想及び範囲を逸脱しない範囲で構成要素の追加、省略、置換、その他の変更を行ってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００５３】
鏡と共に設置されたTime-of-Flightセンサが取得する信号から、干渉による影響を失くし、高精度に被写体の全周囲の三次元形状を計測することが不可欠な用途に適用できる。
【符号の説明】
【００５４】
１００・・・三次元形状計測装置、１０１・・・観測部、１０２・・・カメラパラメータ設定部、１０３・・・三次元形状算出部、１０１１・・・受光部、１０１２・・・発光部、１０３１・・・制約部、１０３２・・・演算部、１０３３・・・三次元形状データ変換部、２００・・被写体、３００・・・鏡
【図１】
2018004544.tif 000018
【図２】
2018004544.tif 000019
【図３】
2018004544.tif 000020
【図４】
2018004544.tif 000021
【図５】
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【図６】
2018004544.tif 000023