[發明專利]投影攝像系統、測量裝置以及投影攝像方法

有效

• 申請號: 201880046041.0
• 申請日: 2018-06-11
• 公開（公告）號: CN110892227B
• 公開（公告）日: 2022-04-26
• 發明（設計）人: 中村秀幸;渕上竜司
• 申請（專利權）人: 松下知識產權經營株式會社
• 主分類號: G01B11/25
• 分類號: G01B11/25;G06T7/521;H04N5/238;H04N5/74
• 代理公司: 北京林達劉知識產權代理事務所(普通合伙) 11277
• 代理人: 劉新宇

投影裝置(11)以投影幀為單位對多個種類的圖案圖像進行切換并投影。攝像裝置(12)對投影出圖案圖像的對象物(2)進行攝像，并生成圖像數據。測量裝置(13)判別各攝像幀是對單一的圖案圖像進行攝像得到的圖像數據的關鍵幀，還是對在一幀的曝光期間內切換的多個圖案圖像進行攝像得到的圖像數據的混合幀，至少使用關鍵幀的圖像數據來進行基于空間編碼法的測量。

技術領域

本發明涉及一種用于進行三維測量的投影攝像系統、測量裝置以及投影攝像方法。

背景技術

作為對建筑物等對象物投影期望的內容圖像的技術，已知一種被稱為投影映射的技術。一般來說對象物具有三維形狀，因此在直接投影了內容圖像的情況下，由于對象物的表面的凹凸、深度的大小，對于位于與投影裝置不同的位置的觀眾來說，被投影的圖像看上去是變形的圖像。因此，通過預先測量對象物的各點處的攝像裝置與投影裝置的各像素的對應關系，并且對內容圖像進行對應的坐標變換并投影，能夠觀察到沒有變形的內容圖像。

作為預先測量攝像裝置與投影裝置的各像素的對應的方法之一，已知一種空間編碼法?？臻g編碼法是如下一種方法：將投影儀投影區域的坐標信息分解為位平面，將對各比特進行二值圖像化得到的圖案圖像從投影裝置投影到對象物上，利用攝像裝置對投影出圖案圖像的狀態的對象物進行攝像，將對圖像數據進行二值化得到的二值信息再次合成為比特，由此決定攝像裝置與投影裝置的坐標對應關系。

在使用了空間編碼法的投影攝像系統中，攝像裝置無法識別圖案圖像從PC(個人計算機)向投影裝置傳輸的傳輸時間、投影裝置內部的緩沖時間。因此，為了利用攝像裝置可靠地拍攝投影出各圖案圖像的圖像，必須充分地延長各圖案圖像的投影時間。

在專利文獻1、2中公開了如下一種發明：通過使由投影裝置對各圖案圖像進行投影的投影定時與攝像裝置的快門定時同步，能夠可靠且高速地獲取在對象物上投影出各圖案圖像的圖像。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2004-289613號公報

專利文獻2：日本特開2014-32159號公報

發明內容

在市場上銷售的投影儀(投影裝置)或攝像機(攝像裝置)中，不具備用于輸入/輸出同步信號以使彼此取得同步的機構。因此，專利文獻1、2中記載的發明不能使用市場上銷售的投影儀或攝像機來實現。

本公開的一個方式公開了一種不在投影裝置與攝像裝置之間取得同步，就能夠可靠且高速地獲取在對象物上投影出各圖案圖像的圖像的投影攝像系統、測量裝置以及投影攝像方法。

本公開的一個方式所涉及的投影攝像系統具備：投影裝置，其以投影幀為單位對多個種類的圖案圖像進行切換并投影；攝像裝置，其對投影出所述圖案圖像的對象物進行攝像，并生成以攝像幀為單位的圖像數據；以及測量裝置，其判別各所述攝像幀是對單一的所述圖案圖像進行攝像得到的圖像數據的關鍵幀，還是對在一幀的曝光期間內切換的兩個所述圖案圖像進行攝像得到的圖像數據的混合幀，至少使用所述關鍵幀的圖像數據來進行基于空間編碼法的測量。

本公開的一個方式所涉及的測量裝置具備：輸出部，其用于向投影裝置輸出投影圖案，該投影裝置以投影幀為單位對多個種類的圖案圖像進行切換并投影；輸入部，其用于從攝像裝置輸入以攝像幀為單位的圖像數據，該攝像裝置對投影出所述圖案圖像的對象物進行攝像，并生成所述圖像數據；以及處理器，其判別各所述攝像幀是對單一的所述圖案圖像進行攝像得到的圖像數據的關鍵幀，還是對在一幀的曝光期間內切換的兩個所述圖案圖像進行攝像得到的圖像數據的混合幀，至少使用所述關鍵幀的圖像數據來進行基于空間編碼法的測量。