(57)【要約】【課題】一度の計測で、色相の異なる複数の色相データを取得して、高い空間分解機能をもち、迅速な三次元計測装置を提供する。【解決手段】三次元形状計測装置は、計測対象物４０に対して、色相が連続的に変化するパターン光を投影する照射装置２０と、計測対象物４０からの反射光を撮像する一対のカラー撮像手段３０と、一対のカラー撮像手段３０から得られた一対の撮像画像の色相データを、動的計画法を用いたマッチングを行い、ステレオ対応付けを行い、三角測量法を用いて三次元形状の情報を算出する演算手段を有する。【選択図】図１
2011252835.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
計測対象物に対して、色相が連続的に変化するパターン光を投影する照射手段と、
上記計測対象物からの反射光を撮像する一対のカラー撮像手段と、
該一対のカラー撮像手段から得られた一対の撮像画像の色相データを、動的計画法を用いたマッチングを行い、ステレオ対応付けを行い、三角測量法を用いて三次元形状の情報を算出する演算手段を有することを特徴とする三次元形状計測装置。
【請求項２】
上記色相データの演算手段は、上記撮像手段により撮像された一対の色相データの任意の点において、ステレオ対応付けを行い、上記計測対象物の全体の三次元形状の情報を算出する演算手段を有する請求項１に記載の三次元形状計測装置。
【請求項３】
予め、平面状の計測対象物に、上記照射手段で色相が連続的に変化するパターンを投影し、上記一対のカラー撮像手段で上記計測対象物からの反射光を撮像して、上記色相データに基づき、上記一対のカラー撮像手段の感度特性を補正する請求項１又は請求項２に記載の三次元形状計測装置。
【請求項４】
上記一対のカラー撮像手段は、上記照射手段を挟んで取付けられた請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の三次元形状計測装置。
【請求項５】
上記照射手段は、ストロボ発光機である請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の三次元形状計測装置。
【請求項６】
上記照射手段は、連続点灯ランプ発光機である請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の三次元形状計測装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、連続的に変化する色相パターンを投影して三次元形状を計測する三次元形状計測装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
三次元形状の計測は、左右の異なる位置から撮影した画像の間の結像位置ずれ（視差）を利用して、三角測量に基づき計測している。
この場合において、視差を求めるためには、計測する対象物の画像の面において、左右の画像の間で計測対象点を定めて、左右の画像の中のその計測対象点に対して、計測する必要がある。
【０００３】
実際のものにおいて、例えば、画像の一部の小領域に注目して、その部分を計測対象点とする。この計測対象点は、明確に目標となりやすい角部やコーナー部等の目標となる線や点が明確な部分を選択する。しかしながら、計測対象物の表面が特徴の無い場合、例えば、平面状のものや滑らかな曲面を有するものでは、目標となる部分がないため、小領域を絞り込むことが困難であった。
【０００４】
そのため、図１６〜１８に示すように、計測対象物１１０に対して、照射装置１２０から所定の投光パターンを投光し、計測対象物１１０に模様を投影して、その模様を計測することにより、計測対象物１１０の形状の計測を行うことができる。
即ち、図１７に示すように、規則性の無いランダムな投光パターンを、計測対象物１１０に投影して、その画像を撮影装置１３０である２個のステレオカメラで撮影して、一対の計測対象物１１０の撮像画像から距離データを算出するものである（例えば、特許文献１参照。）。
この投光パターンは、図１８に拡大図で示すように、輝度の異なるブロックを多数ランダムに組み合わせたものである。
【０００５】
このような、輝度の異なるブロックを組み合わせたパターンの投光をする場合には、撮影画像として識別できる大きさのブロックが必要であり、ブロックの１点ではなく、その周辺のブロックのパターンを計測し、そのパターンが対応する対応点の探索をする必要がある。従って、ブロックのサイズ以下の微小な計測分解能が得られにくいため、計測精度を細かくする（精度を向上させる）ことは困難であった。
【０００６】
また、同様に、輝度の異なるブロックを多数ランダムに組み合わせたパターンに加えて、計測時に計測対象物上のパターンが適切になるように、投光パターンにより撮影された画像に基づいて、さらに投光すべき新たなパターンをドットサイズや濃度を変化させるものもある（例えば、特許文献２参照。）。
【０００７】
また、上記のようなランダムな投光パターンでは、偶然にパターン光の輝度が一致するパターンがあるため、計測対象点が一意的に決まらない場合が発生することがあり、計測対象点が一意的に定まるようなパターンを生成させる装置を提案するものもある（例えば、特許文献３参照。）。
【０００８】
また、動的計画法マッチングを用いたステレオ対応付けによる三次元計測法についても提案されている（例えば、非特許文献１及び２参照。）
しかしながら、この場合は、投光パターンを用いずに、計測対象物のエッジやテクスチャなどの特徴点を有する物の計測のみであり、均一な面や滑らかな面の計測については開示されていない。そして、特徴点の間を直線で近似した計測結果となり、曲面を計測する場合には、適切ではない。
【０００９】
そのため、図１９に示すように、色合いが直線的、かつ単調に増減するパターン光を投光するパターン投射装置２２０を用いて、計測対象物２４０に投光し、計測対象物２４０からの反射光をカラー画像撮影装置２３０で撮影し、演算装置２５０で、三次元座標を演算して三次元形状を計測する装置と方法が提案されている（例えば、特許文献４参照。）。
【００１０】
しかしながら、この場合では、カラー画像撮影装置２３０は１台であり、カラー画像撮影装置２３０からの撮影情報は１種類のみであるため、投光するパターン光の絶対的な色合いが重要となる。そのため、計測対象物２４０の色味によっては色合いが崩れるため、この撮影情報を補正するために、等間隔にＮ等分ずつ循環的に位相をずらしたＮ通りのパターン光を順次投射して、Ｎ枚のカラー画像を取得している。そのため、撮影回数が多く必要であり、時間がかかっていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特許第３２５５３６０号公報
【特許文献２】特許第４１１０５０１号公報
【特許文献３】特開２００７−１７３５５号公報
【特許文献４】特開２００１−３３０４１７号公報
【非特許文献】
【００１２】
【非特許文献１】藤井実、松山泰男、「動的計画法を用いたステレオマッチングにおける順序逆転問題の一解法」電気通信情報学会論文誌  Ｄ−１１  Ｖｏｌ．Ｊ７９−Ｄ−１１  Ｎｏ．５  ｐｐ７７５−７８４
【非特許文献２】大田友一、金出武雄、「走査線間の整合性を考慮した２段の動的計画法によるステレオ対応探索」情報処理  Ｖｏｌ.２６  Ｎｏ．１１  ｐｐ１３５６−１３６３
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
そこで本発明は、一度の計測で、色相の異なる複数の色相データを取得して、高い空間分解機能をもち、迅速な三次元計測装置を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記課題を解決するために請求項１の本発明は、計測対象物に対して、色相が連続的に変化するパターン光を投影する照射手段と、
計測対象物からの反射光を撮像する一対のカラー撮像手段と、
一対のカラー撮像手段から得られた一対の撮像画像の色相データを、動的計画法を用いたマッチングを行い、ステレオ対応付けを行い、三角測量法を用いて三次元形状の情報を算出する演算手段を有することを特徴とする三次元形状計測装置である。
【００１５】
請求項１の本発明では、計測対象物に対して、色相が連続的に変化するパターン光を投影するため、カラー撮像手段で撮影された画像の１画素毎のステレオ対応付けが可能である。そのため、微細な部分において探索することができ、計測分解能を高めて、高精細な計測結果を得ることができる。そして、計測対象物が角部やコーナー部等の特異点を有しなくとも、任意の点でステレオ対応付けを行うことができ、特異点の無い計測対象物に対して広く三次元形状を計測することができる。
【００１６】
計測対象物からの反射光を撮像する一対のカラー撮像手段を有するため、１回の計測で対応する２種の計測情報を得ることができ、補正のために複数回計測する必要がなく、計測を素早くすることができる。カラー撮影するため、複数のカラー撮像手段でみられる計測対象物からの反射光量が異なっても、色相は同じであり、正しいステレオ対応付けをすることが可能である。
【００１７】
一対のカラー撮像手段から得られた一対の撮像画像の色相データを、動的計画法を用いたマッチングを行い、ステレオ対応付けを行い、三角測量法を用いて三次元形状の情報を算出する演算手段を有する。このため、ステレオ対応付けにおいて、動的計画法を用いたマッチングにより、順番を考慮したマッチングをすることができ、一意的にステレオ対応付けができ、探索方向に対して、全体的に最適なマッチングを行うことにより、１画素毎のステレオ対応付けができる。
【００１８】
請求項２の本発明は、色相データの演算手段は、撮像手段により撮像された一対の色相データの任意の点において、ステレオ対応付けを行い、計測対象物の全体の三次元形状の情報を算出する演算手段を有する三次元形状計測装置である。
【００１９】
請求項２の本発明では、色相データの演算手段は、撮像手段により撮像された一対の色相データの任意の点において、ステレオ対応付けを行い、計測対象物の全体の三次元形状の情報を算出する。
このため、１回の計測で計測対象物の全体の形状を素早く計測することができる。
【００２０】
請求項３の本発明は、予め、平面状の計測対象物に、照射手段で色相が連続的に変化するパターンを投影し、一対のカラー撮像手段で計測対象物からの反射光を撮像して、色相データに基づき、一対のカラー撮像手段の感度特性を補正する三次元形状計測装置である。
【００２１】
請求項３の本発明では、予め、平面状の計測対象物に、照射手段で色相が連続的に変化するパターンを投影し、一対のカラー撮像手段で計測対象物からの反射光を撮像して、色相データに基づき、一対のカラー撮像手段の感度特性を補正する。平面状の計測対象物を使用するため、２台のカラー撮像手段の画素間の対応付けを容易にすることができ、２台のカラー撮像手段の感度特性を容易に補正することができる。
【００２２】
請求項４の本発明は、一対のカラー撮像手段は、照射手段を挟んで取付けられた三次元形状計測装置である。
【００２３】
請求項４の本発明では、一対のカラー撮像手段は、照射手段を挟んで取付けられたため、それぞれのカラー撮像手段から得られる計測対象の結像位置ずれ（視差）が対称的に明確となり、ステレオ対応付けが容易である。
【００２４】
請求項５の本発明は、照射手段は、ストロボ発光機である三次元形状計測装置である。
【００２５】
請求項５の本発明では、照射手段は、ストロボ発光機であるため、外乱光にも強く、瞬間的に撮影することができ、計測が容易であり、被計測者に負担をかけることなく、計測中のぶれもすくなくすることができる。
【００２６】
請求項６の本発明は、照射手段は、連続点灯ランプ発光機である三次元形状計測装置である。
【００２７】
請求項６の本発明では、照射手段は、連続点灯ランプ発光機であるため、連続的に撮影することができ、動画像を撮影することもできる。
【発明の効果】
【００２８】
計測対象物に対して、色相が連続的に変化するパターン光を投影するため、カラー撮像手段で撮影された画像の１画素毎のステレオ対応付けが可能であり、高精細な計測結果を得ることができる。
計測対象物からの反射光を撮像する一対のカラー撮像手段を有するため、１回の計測で対応する２種の計測情報を得ることができ、補正のために複数回計測する必要がなく、計測を素早くすることができる。カラー撮影するため、色相は同じであり、正しいステレオ対応付けをすることが可能である。
【００２９】
一対のカラー撮像手段から得られた一対の撮像画像の色相データを、動的計画法を用いたマッチングを行い演算して、ステレオ対応付けを行うため、順番を考慮したマッチングをすることができ、一意的にステレオ対応付けができ、探索方向に対して、全体的に最適なマッチングを行うことにより、１画素毎のステレオ対応付けができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の実施の形態を示すもので、三次元計測装置の全体の構成を示す模式図である。
【図２】本発明の実施の形態を示すもので、（ａ）は、照射手段から投影された色相が連続的に変化するパターン光の画像を示し、（ｂ）は、照射されたパターン光を色相に応じてモノクロに変換した画像であり、（ｃ）は、モノクロに変換した色相データを数値に変換したグラフである。
【図３】本発明の実施の形態を示すもので、（ａ）は、パターン光を左カラー撮像装置で撮影した画像であり、（ｂ）は、パターン光を右カラー撮像装置で撮影した画像であり、（ｃ）は、左カラー撮像装置で撮影した画像の色相データを数値に変換したグラフであり、（ｄ）は、右カラー撮像装置で撮影した画像の色相データを数値に変換したグラフである。
【図４】本発明の実施の形態を示すもので、（ａ）と（ｂ）は、左カラー撮像装置で撮影した画像の色相データと、右カラー撮像装置で撮影した画像の色相データとを動的計画法を用いたマッチングにより１画素毎にステレオ対応付けをしたグラフである。
【図５】本発明の実施の形態を示すもので、斜めに置かれた計測対象物に対して、三次元計測装置を置いた模式図である。
【図６】本発明の実施の形態を示すもので、（ａ）は、斜めに置かれた計測対象物に対して、左カラー撮像装置で撮影した輝度データをグラフにしたものであり、（ｂ）は、斜めに置かれた計測対象物に対して、右カラー撮像装置で撮影した輝度データをグラフにしたものであり、（ｃ）は、斜めに置かれた計測対象物に対して、左カラー撮像装置で撮影した色相データをグラフにしたものであり、（ｄ）は、斜めに置かれた計測対象物に対して、右カラー撮像装置で撮影した色相データをグラフにしたものである。
【図７】本発明の実施の形態を示すもので、平面状の計測対象物に対して、三次元計測装置を置いた模式図である。
【図８】本発明の実施の形態を示すもので、（ａ）は、平面状の計測対象物に対して、左カラー撮像装置で撮影した色相データをグラフにしたものあり、（ｂ）は、（ａ）は、平面状の計測対象物に対して、左カラー撮像装置で撮影した色相データをグラフにしたものである。
【図９】本発明の実施の形態を示すもので、平面状の計測対象物に対して、左カラー撮像装置で撮影した色相データと、右カラー撮像装置で撮影した色相データを直角座標に示して、対応点を示したグラフである。
【図１０】本発明の実施の形態を示すもので、（ａ）は、斜めに置かれたブロック状の計測対象物を左カラー撮像装置で撮影した画像であり、（ｂ）は、斜めに置かれたブロック状の計測対象物を右カラー撮像装置で撮影した画像である。
【図１１】本発明の実施の形態を示すもので、斜めに置かれたブロック状の計測対象物を左カラー撮像装置で撮影した色相データと、右カラー撮像装置で撮影した色相データを直角座標に示して、動的計画法を用いたマッチングにより評価した結果を表示したものである。
【図１２】本発明の実施の形態を示すもので、斜めに置かれたブロック状の計測対象物を左カラー撮像装置で撮影した色相データと、右カラー撮像装置で撮影した色相データを動的計画法を用いたマッチングによりステレオ対応付けした結果である。
【図１３】本発明の実施の形態を示すもので、斜めに置かれたブロック状の計測対象物を動的計画法を用いたマッチングにステレオ対応付けし、距離画像データとして示した画像である。
【図１４】本発明の実施の形態を示すもので、斜めに置かれたブロック状の計測対象物を動的計画法を用いたマッチングによりステレオ対応付けし、断面形状データとして示したグラフである。
【図１５】本発明の実施の形態を示すもので、斜めに置かれたブロック状の計測対象物を、動的計画法を用いたマッチングによりステレオ対応付けし、断面形状データを三次元画像として示したものである。
【図１６】従来の三次元計測装置の全体の構成を示す模式図である。
【図１７】従来の三次元計測装置において使用する、照射手段から投影されるランダム輝度パターンを示す図である。
【図１８】従来の三次元計測装置において使用する、照射手段から投影されるランダム輝度パターンを計測対象物に投影し、その一部を拡大した図である。（ａ）は、左撮像装置で撮影した画像であり、（ｂ）は、右撮像装置で撮影した画像である。
【図１９】従来の他の三次元計測装置の全体の構成を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
本発明の実施の形態を図１〜図１５に基づき説明する。
本発明の三次元計測装置は、図１に示すように、計測対象物４０に対して色相が連続的に変化するパターン光を照射する照射手段である照射装置２０と、計測対象物４０からの反射光を撮影する撮像手段である一対のカラー撮像装置３０と、照射装置２０を制御するとともにカラー撮像装置３０からのデータを演算する演算手段を有する制御装置５０を有する。
【００３２】
一対のカラー撮像装置３０は、左カラー撮像装置３１と右カラー撮像装置３２から構成されている。制御装置５０は、それぞれ照射装置２０とケーブル５１で連結され、左カラー撮像装置３１とケーブル５２で連結され、右カラー撮像装置３２ケーブル５３で連結されている。
【００３３】
一対のカラー撮像装置３０は、照射装置２０を挟んで左右又は上下に取付けられることが好ましい。その場合には、一対のカラー撮像装置３０の色相データはバランス良く得られるため、それぞれのカラー撮像装置３０から得られる計測対象物４０の結像位置ずれ（視差）が明確になり、ステレオ対応付けが容易である。
【００３４】
照射装置２０は、光源である発光部と、発光部の光を集光する集光レンズと、集光レンズからの光を色相が連続的に変化するパターン光にするプロジェクトパターンと、プロジェクトパターンからの光を計測対象物４０に投影する投影レンズから構成される。発光部は、制御装置５０からケーブル５１を経由して、発光信号が送られる。
【００３５】
照射手段の一部である発光部は、１ショット毎に発光するストロボ発光機を使用することができる。この場合は、計測対象物４０である、例えば、平らな平面を有するものや円滑な曲面を有するものを瞬間的に撮影することができ、短時間に計測が容易であり、計測中のぶれも少なくすることができる。また、外乱光による計測データの乱れも防止することができる。発光部の発光は、上述のように制御装置５０により制御される。
【００３６】
また、照射手段である発光部は、連続して点灯する点灯ランプ発光機を使用することができる。この場合には、計測対象物４０を連続的に撮影することができ、リアルタイムで三次元計測を行うことができる。
【００３７】
図２は、照射装置２０から照射されるパターン光を示し、色相が連続的に変化するものである。図２（ａ）は、図面上はモノクロ画像であるが実際は、赤から紫まで連続的かつ周期的に変化するカラー画像である。図２（ｂ）は、図２（ａ）のカラー画像を色相に応じてモノクロに変換した画像である。この図２（ｂ）の色相データを０〜１の数値に変換して、グラフ化したものが図２（ｃ）である。色相データは、連続的に、周期的に変化している。ここで、例えば０の値は赤に対応し、１の値は紫に対応させることができる。数値化は、制御装置５０にて行う。この数値化により、制御装置５０において動的計画法を用いたマッチングを行うことができる。
【００３８】
計測対象物４０を撮影する前に、左カラー撮像装置３１と右カラー撮像装置３２の感度特性を補正することが好ましい。この補正は、一度行えば、連続して計測する場合には省略することができる。
その補正は、図７に示すように、予め平面状の計測対象物４０に、照射装置２０から色相が連続的に変化するパターン光を投影し、一対のカラー撮像装置３０である左カラー撮像装置３１と右カラー撮像装置３２で、計測対象物４０からの反射光を撮像する。
【００３９】
その左カラー撮像装置３１と右カラー撮像装置３２が撮影した撮像の横方向の色相の変化を制御装置５０により色相データとして数値化したものを、それぞれ図８（ａ）と（ｂ）に示す。
この２つの色相データを、横方向の色相の変化として直角座標に表示したものが図９である。上辺に記載した色相データは、左カラー撮像装置３１で撮影したものであり、左辺に記載した色相データは、右カラー撮像装置３２で撮影したものである。
【００４０】
計測対象物４０が平面状であるため、左カラー撮像装置３１と右カラー撮像装置３２の感度特性が同一であれば図９における４５度の線Ａに対して対称になるはずである。そして、所定の画素の位置から、対応点の左右の対応する色相データを比較することができる。図９において、上辺と左辺のグラフにそれぞれ２つの丸印を付して対応点を示している。
【００４１】
従って、この色相データに基づき、一対のカラー撮像手段である左カラー撮像装置３１と右カラー撮像装置３２の感度特性を補正する。平面状の計測対象物４０を使用するため、２台のカラー撮像装置３０の画素間の対応付けを容易にすることができ、２台の左カラー撮像装置３１と右カラー撮像装置３２の感度特性を容易に補正することができる。
【００４２】
次に、感度特性を補正した左カラー撮像装置３１と右カラー撮像装置３２を用いて三次元形状の測定を行う。
図１に示すように、照射装置２０から照射されたパターン光は、計測対象物４０に投影されて、左カラー撮像装置３１と右カラー撮像装置３２で画像が撮影される。図３（ａ）は、左カラー撮像装置３１で撮影された画像であり、図３（ｂ）は、右カラー撮像装置３２で撮影された画像である。画像は色相が連続的に変化している。
【００４３】
それぞれ色相データを計測した線を点線で示している。その画像を数値化した色相データについて、画素の横方向の変化を図３（ｃ）と図３（ｄ）にそれぞれ示す。このため、それぞれの左右の画像の画素の色相データを対応付けることができる。図３（ｃ）と図３（ｄ）におけるそれぞれ画素Ｘ１とＸ２の色相データが同じであり、対応しているため、ステレオ対応付けをすることができる。
【００４４】
このとき、左カラー撮像装置３１と右カラー撮像装置３２で撮影された色相は、それぞれケーブル５１とケーブル５２を経由して制御装置５０に送られて、制御装置５０により全ての画素について、色相データに変換され、動的計画法を用いたマッチングによりステレオ対応付けが行われて、計測対象物４０の計測が行われる。全ての画素単位でマッチングを行うことができ、高精度の計測を行うことができる。本発明では、微妙な色相データの差をステレオ対応付けに活用することができ、画面の全領域について計測することができる。
【００４５】
なお、このとき左カラー撮像装置３１と同じ色相データの画素は右カラー撮像装置３２に複数存在するが、図４に示すように、動的計画法を用いたマッチングにより順番を考慮したマッチングを行うため、１画素毎にステレオ対応付けをすることができる。即ち、ある範囲における画素毎の色相データの値を順番に比較し、その並びが同一であれば、特定の画素に対して、ステレオ対応付けを行うことができる。図４においては（ａ）と（ｂ）において１〜８までの８個の画素に対して、順番を考慮したマッチングを行った事例を示し、１画素毎に対応させることができ、最適なステレオ対応付けを行うことができる。
【００４６】
そして、任意の場所における上記のように一対のカラー撮像手段である左カラー撮像装置３１と右カラー撮像装置３２から得られた一対の撮像画像の色相データを、制御装置５０により動的計画法を用いたマッチングを行い演算して、ステレオ対応付けを行う。このステレオ対応付けを計測対象物４０の全範囲についておこない、三角測量法を用いて計測対象物４０の全体の三次元形状の情報を算出する。
【００４７】
このとき、撮像画像の輝度データではなく、色相データを用いてステレオ対応付けを行うため、反射率の違いを抑えたステレオ対応付けを行うことができる。
すなわち、図５に示すように、計測対象物４０が照射装置２０に対して傾いて置かれている場合には、左カラー撮像装置３１と右カラー撮像装置３２が得られる輝度データは左右に対して反射率が異なり、図６（ａ）、（ｂ）に示すように輝度レベルが異なってしまう。しかしながら、色相データでは反射率が変化しても図６（ｃ）、（ｄ）に示すように左右の色相データを使用するため、正しいステレオ対応付けをすることができる。輝度データを用いる場合に輝度に差が出て、正しいステレオ対応付けをすることができない。
【００４８】
次に、本発明を用いて、長方形のブロックの三次元形状を計測する場合を例にとり説明する。
図１０（ａ）、（ｂ）は、ブロック状の計測対象物４０を斜めに置いて、それぞれ左カラー撮像装置３１と右カラー撮像装置３２が撮影した画像である。画像中の横方向のラインは探索ラインである。この探索ラインにおける数値化された色相データのグラフは、図１１の上辺と左辺に示している。上辺が左カラー撮像装置３１の色相データであり、左辺が右カラー撮像装置３２の色相データである。
【００４９】
この色相情報に基づき動的計画法を用いたマッチングにより対応付けをした結果を図１１に示す。図１１における黒い部分は対応付けができた部分であり、白い部分は対応付けの誤差が大きい部分である。このようにして、測定された画像について計測対象物４０の全面的に動的計画法を用いたマッチングを行う。そして、図１２に示すように、ステレオ対応付けの誤差が最短となるルートを辿ることで、この探索ラインのステレオ対応付けを行った。
【００５０】
図１２の白線はその最短のラインである。図１２の白線の途中に屈曲部があるが、この屈曲部は、計測対象物４０であるブロックの両端部である。
全ての探索ラインについて動的計画法を用いたマッチングによるステレオ対応付けを行い、計測対象物４０である長方形のブロック画像の全体の三次元計測データを得ることができる。図１３に計測結果を画像に表現したもので、計測対象物４０のブロックの形状が表現されている。
【００５１】
図１３に横方向にラインが示されているが、このラインに沿って計測対象物４０の断面形状を示したものが、図１４である。図１４に示すように、計測対象物４０の形状が表現されており、三次元形状が計測できることを示している。
この断面形状の計測を計測対象物４０の全体についておこない、図１５に計測結果に基づき計測対象物４０の三次元形状を表したものである。１回の計測で形態の形状を計測することができる。
【符号の説明】
【００５２】
１  三次元計測装置
２０  照射装置
３０  撮像装置
４０  計測対象物
５０  制御装置
【図１】
2011252835.tif 000003
【図２】
2011252835.tif 000004
【図３】
2011252835.tif 000005
【図４】
2011252835.tif 000006
【図５】
2011252835.tif 000007
【図６】
2011252835.tif 000008
【図７】
2011252835.tif 000009
【図８】
2011252835.tif 000010
【図９】
2011252835.tif 000011
【図１０】
2011252835.tif 000012
【図１１】
2011252835.tif 000013
【図１２】
2011252835.tif 000014
【図１３】
2011252835.tif 000015
【図１４】
2011252835.tif 000016
【図１５】
2011252835.tif 000017
【図１６】
2011252835.tif 000018
【図１７】
2011252835.tif 000019
【図１８】
2011252835.tif 000020
【図１９】
2011252835.tif 000021