[發明專利]三維測定裝置、三維測定方法以及三維測定存儲介質

有效

• 申請號: 201980007537.1
• 申請日: 2019-01-31
• 公開（公告）號: CN111566439B
• 公開（公告）日: 2021-09-21
• 發明（設計）人: 付星斗;清水隆史
• 申請（專利權）人: 歐姆龍株式會社
• 主分類號: G01B11/25
• 分類號: G01B11/25;G01B11/24;G06T7/521
• 代理公司: 北京同立鈞成知識產權代理有限公司 11205
• 代理人: 楊貝貝;臧建明

本發明提供一種三維測定裝置、三維測定方法以及三維測定存儲介質，可縮短攝像部的曝光時間，而縮短為了對測定對象物的三維形狀進行測定所需要的時間。三維測定裝置包括：投影部，向測定對象物投影圖案光；攝像部，以規定的曝光時間來拍攝經投影圖案光的測定對象物的圖像；計算部，基于圖像所含的多個特征點，計算表示測定對象物的三維形狀的、三維點群的位置；以及決定部，以多個特征點的個數及三維點群的個數的至少一者成為基于任一者的最大值所規定的閾值以上，且曝光時間較針對最大值的曝光時間更短的方式，來決定曝光時間。

技術領域

本公開涉及一種三維測定裝置、三維測定方法以及三維測定存儲介質。

背景技術

以往，使用下述三維測定裝置，即：在向測定對象物投影圖案光的狀態下進行拍攝，根據圖像上的圖案的位置，通過三角測距的原理來計算表示測定對象物的三維形狀的、三維點群的位置。

下述專利文獻1中記載了一種攝像裝置，此攝像裝置基于由多個攝像部所拍攝的多個拍攝圖像來生成視差信息，以映出拍攝區域內的對象物的、圖像部分的視差值群所含的視差值的個數增加的方式，決定多個攝像部在后續拍攝時所用的曝光量。此處，攝像裝置獲取由使用多個曝光量分別拍攝的拍攝圖像所生成的、與各曝光量對應的視差信息，確定與所獲取的視差信息中視差值的個數最多的視差信息對應的曝光量，決定多個攝像部在后續拍攝時所用的曝光量。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本專利特開2016-134723號公報

發明內容

發明所要解決的問題

專利文獻1的圖4中，縱軸表示視差點數，橫軸表示曝光時間，表示了以具有視差點數的曝光時間取最大值。專利文獻1所記載的攝像裝置為基于多個攝像部的視差信息來對測定對象物的三維形狀進行測定的裝置，以視差值的個數達到最多的方式來決定多個攝像部的曝光量。因此，在將攝像部的光圈值設為一定的情況下，有時以視差值的個數達到最多的方式，將攝像部進行的拍攝的曝光時間決定得相對較長。

根據專利文獻1所記載的攝像裝置，能夠以所計算的三維點群的個數達到最大的方式來決定攝像部的曝光時間。但是，發明人等人實際研究了曝光時間和所計算的三維點群的個數后發現，若縱軸表示所計算的三維點群的個數，橫軸表示曝光時間，則例如有時如圖8的“階段(phase)2”那樣，產生所計算的三維點群的個數相對于曝光時間的變化而幾乎未變化的區間。此種情況下，專利文獻1所記載的攝像裝置有時會將攝像部的曝光時間不必要地調整得長，例如，對在制造線上移動的多個測定對象物的三維形狀進行測定的情況等，連續地測定多個測定對象物的三維形狀的情況下，專利文獻1所記載的攝像裝置有時能夠進行測定的時間間隔受限。

因此，本發明提供一種三維測定裝置、三維測定方法以及三維測定程序，可縮短攝像部的曝光時間，而縮短為了對測定對象物的三維形狀進行測定所需要的時間。

解決問題的技術手段

本公開的一方式的三維測定裝置包括：投影部，向測定對象物投影圖案光；攝像部，以規定的曝光時間來拍攝經投影圖案光的測定對象物的圖像；計算部，提取圖像所含的多個特征點，基于多個特征點來計算表示測定對象物的三維形狀的、三維點群的位置；以及決定部，以多個特征點的個數及三維點群所含的點的個數的至少一者成為基于多個特征點的個數及三維點群所含的點的個數的任一者的最大值所規定的閾值以上，且曝光時間較針對最大值的曝光時間更短的方式，來決定曝光時間。此處，所謂圖案光，為包含隨機點圖案或經編碼的圖案的光，既可為可見光，也可為紅外線等不可見的光。而且，所謂曝光時間，為向攝像部所具有的攝像元件照射光的時間。