【手続補正書】
【提出日】平成29年1月6日(2017.1.6)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
本発明の一様態は、明部及び暗部から成る第１のパターンが投影された空間の第１の撮像画像を取得する第１の取得手段と、
明部及び暗部から成り且つ前記第１のパターンとは明部と暗部との境界位置が異なる第２のパターンが投影された前記空間の第２の撮像画像を取得する第２の取得手段と、
前記第１の撮像画像中の輝度値と前記第２の撮像画像中の輝度値とに基づいて、前記第１の撮像画像または前記第２の撮像画像の少なくとも１つの所定の領域ごとに、該少なくとも１つの所定の領域を含む前記第１の撮像画像及び該少なくとも１つの所定の領域を含む前記第２の撮像画像のうち一方を、三次元形状計測に用いる選択画像として選択する選択手段と、
前記選択手段によって選択された選択画像に基づいて、前記空間に含まれている物体の三次元形状計測を行う計測手段と、
を備え、
前記第１の撮像画像は、前記第１のパターンを投影した前記空間の撮像画像である第１の正画像、前記第１のパターンにおける明部及び暗部を反転させた第１の反転パターンを投影した前記空間の撮像画像である第１の反転画像を含み、
前記第２の撮像画像は、前記第２のパターンを投影した前記空間の撮像画像である第２の正画像、前記第２のパターンにおける明部及び暗部を反転させた第２の反転パターンを投影した前記空間の撮像画像である第２の反転画像を含む
ことを特徴とする。
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
明部及び暗部から成る第１のパターンが投影された空間の第１の撮像画像を取得する第１の取得手段と、
明部及び暗部から成り且つ前記第１のパターンとは明部と暗部との境界位置が異なる第２のパターンが投影された前記空間の第２の撮像画像を取得する第２の取得手段と、
前記第１の撮像画像中の輝度値と前記第２の撮像画像中の輝度値とに基づいて、前記第１の撮像画像または前記第２の撮像画像の少なくとも１つの所定の領域ごとに、該少なくとも１つの所定の領域を含む前記第１の撮像画像及び該少なくとも１つの所定の領域を含む前記第２の撮像画像のうち一方を、三次元形状計測に用いる選択画像として選択する選択手段と、
前記選択手段によって選択された選択画像に基づいて、前記空間に含まれている物体の三次元形状計測を行う計測手段と、
を備え、
前記第１の撮像画像は、前記第１のパターンを投影した前記空間の撮像画像である第１の正画像、前記第１のパターンにおける明部及び暗部を反転させた第１の反転パターンを投影した前記空間の撮像画像である第１の反転画像を含み、
前記第２の撮像画像は、前記第２のパターンを投影した前記空間の撮像画像である第２の正画像、前記第２のパターンにおける明部及び暗部を反転させた第２の反転パターンを投影した前記空間の撮像画像である第２の反転画像を含む
ことを特徴とする三次元形状計測装置。
【請求項２】
前記計測手段は、前記選択画像における前記所定の領域における画素値を用いて、前記物体の三次元形状計測を行うことを特徴とする請求項１に記載の三次元形状計測装置。
【請求項３】
前記選択手段は、所定の領域毎に
前記第１の正画像内の前記所定の領域における輝度値と、前記第１の反転画像内の前記所定の領域における輝度値と、の差分を第１の差分として取得し、前記第２の正画像内の前記所定の領域における輝度値と、前記第２の反転画像内の前記所定の領域における輝度値と、の差分を第２の差分として取得し、
前記第１の差分と前記第２の差分とに基づいて、前記第１の撮像画像及び前記第２の撮像画像のうち一方を選択画像として選択する
ことを特徴とする請求項１に記載の三次元形状計測装置。
【請求項４】
前記選択手段は、前記第１の差分が前記第２の差分よりも大きい前記所定の領域に対しては、前記選択画像として前記第１の撮像画像を選択し、前記第１の差分が前記第２の差分よりも小さい前記所定の領域に対しては、前記選択画像として前記第２の撮像画像を選択することを特徴とする請求項３に記載の三次元形状計測装置。
【請求項５】
前記第１の撮像画像は、前記第１のパターンの投影により区分された前記空間のそれぞれの領域に座標検出用パターンが投影された前記空間の画像を含み、
前記第２の撮像画像は、前記第２のパターンの投影により区分された前記空間のそれぞれの領域に前記座標検出用パターンが投影された前記空間の画像を含むことを特徴とする請求項１に記載の三次元形状計測装置。
【請求項６】
前記計測手段は、
前記選択画像中の前記第１若しくは第２のパターンの投影により区分された前記空間のそれぞれの領域のうち、該選択画像中の前記座標検出用パターンが投影された領域を特定し、該選択画像用に投影された座標検出用パターンのうち該特定された領域に投影された座標検出用パターンと、該選択画像中の座標検出用パターンと、の対応関係を用いて前記三次元形状計測を行う
ことを特徴とする請求項５に記載の三次元形状計測装置。
【請求項７】
前記座標検出用パターンは、輝度値が不連続である破線パターンであることを特徴とする請求項５に記載の三次元形状計測装置。
【請求項８】
前記座標検出用パターンは、破線を該破線に対して長手方向に順次シフトさせることで生成される複数のパターンであることを特徴とする請求項５に記載の三次元形状計測装置。
【請求項９】
前記第１のパターン及び前記第２のパターンは、明部と暗部の境界部分がマスクされたパターンであることを特徴とする請求項１乃至８の何れか１項に記載の三次元形状計測装置。
【請求項１０】
更に、前記選択画像から前記物体に生じる表面下散乱の影響を除去した反射光成分の撮像画像を生成する手段を備え、
前記計測手段は、前記反射光成分の撮像画像を前記選択画像として用いて前記三次元形状計測を行うことを特徴とする請求項１乃至９の何れか１項に記載の三次元形状計測装置。
【請求項１１】
明部及び暗部から成る第１のパターンが投影された空間の第１の撮像画像を取得する第１の取得手段と、
明部及び暗部から成り且つ前記第１のパターンとは明部と暗部との境界位置が異なる第２のパターンが投影された前記空間の第２の撮像画像を取得する第２の取得手段と、
前記第１の撮像画像中の輝度値と前記第２の撮像画像中の輝度値とに基づいて、前記第１の撮像画像または前記第２の撮像画像の少なくとも１つの所定の領域ごとに、該少なくとも１つの所定の領域を含む前記第１の撮像画像及び該少なくとも１つの所定の領域を含む前記第２の撮像画像のうち一方を、三次元形状計測に用いる選択画像として選択する選択手段と、
前記選択手段によって選択された選択画像に基づいて、前記空間に含まれている物体の三次元形状計測を行う計測手段と、
を備え、
前記第１のパターンは、明部及び暗部から成る複数のパターンを含み、パターン間で明部と暗部のうち少なくともいずれか一方の幅が異なっており、
前記第１の撮像画像は、前記第１のパターンに含まれている前記複数のパターンが撮像された撮像画像群を含み、
前記第２のパターンは、明部及び暗部から成る複数のパターンであり、前記第２のパターンに含まれている該複数のパターンのそれぞれにおける明部と暗部との間の境界位置は、前記第１のパターンに含まれている前記複数のパターンのそれぞれにおける明部と暗部との間の境界位置とは異なり、
前記第２の撮像画像は、前記第２のパターンに含まれている前記複数のパターンが撮像された撮像画像群である
ことを特徴とする三次元形状計測装置。
【請求項１２】
前記第１のパターンおよび前記第２のパターンはグレイコードに基づくパターンであることを特徴とする請求項１乃至１１の何れか１項に記載の三次元形状計測装置。
【請求項１３】
前記物体は半透明の物体であることを特徴とする請求項１乃至１２の何れか１項に記載の三次元形状計測装置。
【請求項１４】
更に、
前記第１のパターン及び前記第２のパターンのそれぞれを投影する投影手段と、
前記第１のパターンが投影された前記空間の前記第１の撮像画像と、前記第２のパターンが投影された前記空間の前記第２の撮像画像と、を撮像する撮像手段と
を備えることを特徴とする請求項１乃至１３の何れか１項に記載の三次元形状計測装置。
【請求項１５】
三次元形状計測装置が行う三次元形状計測方法であって、
前記三次元形状計測装置の第１の撮像画像の取得手段が、明部及び暗部から成る第１のパターンが投影された空間の第１の撮像画像を取得する工程と、
前記三次元形状計測装置の第２の撮像画像の取得手段が、明部及び暗部から成り且つ前記第１のパターンとは明部と暗部との境界位置が異なる第２のパターンが投影された前記空間の第２の撮像画像を取得する工程と、
前記三次元形状計測装置の選択手段が、前記第１の撮像画像中の輝度値と前記第２の撮像画像中の輝度値とに基づいて、前記第１の撮像画像または前記第２の撮像画像の少なくとも１つの所定の領域ごとに、該少なくとも１つの所定の領域を含む前記第１の撮像画像及び該少なくとも１つの所定の領域を含む前記第２の撮像画像のうち一方を、三次元形状計測に用いる選択画像として選択する選択工程と、
前記三次元形状計測装置の計測手段が、前記選択工程で選択された選択画像に基づいて、前記空間に含まれている物体の三次元形状計測を行う計測工程と、
を備え、
前記第１の撮像画像は、前記第１のパターンを投影した前記空間の撮像画像である第１の正画像、前記第１のパターンにおける明部及び暗部を反転させた第１の反転パターンを投影した前記空間の撮像画像である第１の反転画像を含み、
前記第２の撮像画像は、前記第２のパターンを投影した前記空間の撮像画像である第２の正画像、前記第２のパターンにおける明部及び暗部を反転させた第２の反転パターンを投影した前記空間の撮像画像である第２の反転画像を含む
ことを特徴とする三次元形状計測方法。
【請求項１６】
三次元形状計測装置が行う三次元形状計測方法であって、
前記三次元形状計測装置の第１の取得手段が、明部及び暗部から成る第１のパターンが投影された空間の第１の撮像画像を取得する第１の取得工程と、
前記三次元形状計測装置の第２の取得手段が、明部及び暗部から成り且つ前記第１のパターンとは明部と暗部との境界位置が異なる第２のパターンが投影された前記空間の第２の撮像画像を取得する第２の取得工程と、
前記三次元形状計測装置の選択手段が、前記第１の撮像画像中の輝度値と前記第２の撮像画像中の輝度値とに基づいて、前記第１の撮像画像または前記第２の撮像画像の少なくとも１つの所定の領域ごとに、該少なくとも１つの所定の領域を含む前記第１の撮像画像及び該少なくとも１つの所定の領域を含む前記第２の撮像画像のうち一方を、三次元形状計測に用いる選択画像として選択する選択工程と、
前記三次元形状計測装置の計測手段が、前記選択工程で選択された選択画像に基づいて、前記空間に含まれている物体の三次元形状計測を行う計測工程と、
を備え、
前記第１のパターンは、明部及び暗部から成る複数のパターンを含み、パターン間で明部と暗部のうち少なくともいずれか一方の幅が異なっており、
前記第１の撮像画像は、前記第１のパターンに含まれている前記複数のパターンが撮像された撮像画像群を含み、
前記第２のパターンは、明部及び暗部から成る複数のパターンであり、前記第２のパターンに含まれている該複数のパターンのそれぞれにおける明部と暗部との間の境界位置は、前記第１のパターンに含まれている前記複数のパターンのそれぞれにおける明部と暗部との間の境界位置とは異なり、
前記第２の撮像画像は、前記第２のパターンに含まれている前記複数のパターンが撮像された撮像画像群である
ことを特徴とする三次元形状計測方法。
【請求項１７】
コンピュータを、請求項１乃至１４の何れか１項に記載の三次元形状計測装置の各手段として機能させるためのコンピュータプログラム。