３次元座標測定装置
【課題】 被測定物を異なる角度から撮影した複数の画像から被測定物の３次元座標を測定する３次元座標測定装置において、背景光，水銀灯の光，或いは被測定物で反射したストロボ光の影響を排除する手段を提供する。
【解決手段】 本発明に係る３次元座標測定装置１は、光を反射する反射材１４，１５が設けられ車両Ｓに取り付けられるターゲット板２と、車両Ｓの画像を撮影する複数台の撮像装置３と、車両Ｓに対して光を照射するストロボ装置４と、同一のターゲット板２を異なる角度から撮影した複数枚の画像に基づいて車両Ｓの３次元座標を算出する画像処理装置５とを備え、ターゲット板２における少なくとも反射材１４，１５の表面に、ストロボ装置４から発せられた光のうち特定の色の光だけを透過するカラーフィルター１６，１７が設けられたものである。
【解決手段】 本発明に係る３次元座標測定装置１は、光を反射する反射材１４，１５が設けられ車両Ｓに取り付けられるターゲット板２と、車両Ｓの画像を撮影する複数台の撮像装置３と、車両Ｓに対して光を照射するストロボ装置４と、同一のターゲット板２を異なる角度から撮影した複数枚の画像に基づいて車両Ｓの３次元座標を算出する画像処理装置５とを備え、ターゲット板２における少なくとも反射材１４，１５の表面に、ストロボ装置４から発せられた光のうち特定の色の光だけを透過するカラーフィルター１６，１７が設けられたものである。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被測定物の画像を撮影してその３次元座標を測定する３次元座標測定装置において、特に、背景光，水銀灯の光，或いは撮影時に被測定物に照射するストロボ光の影響を排除することが可能な３次元座標測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
いわゆる車検と呼ばれる自動車検査では、被検査車両（以下、単に「車両」という）が法定基準を満足しているか等を検査すべく、車両各部の計測が行われる。そして、この計測手段としては、車両を異なる角度から撮影した複数の画像に基づいて車両の３次元座標を測定する３次元座標測定装置が用いられている。この３次元座標測定装置では、車両の周囲に複数台の撮像装置が設置され、各撮像装置がストロボを焚きながら車両をそれぞれ撮影する。この時、車両の各測定ポイントにはターゲット板と呼ばれる部材がそれぞれ取り付けられ、各ターゲット板の表面には再帰性反射材が設けられている。これにより、撮影された各画像には、再帰性反射材で反射されたストロボ光が白っぽく写し出される。そして、各画像について、ストロボ光が白っぽく写し出された領域をその画像の特徴点としてそれぞれ抽出し、同一のターゲット板を異なる角度から撮影した複数の画像について特徴点同士の対応付けを行う。これにより、各ターゲット板について再帰性反射材の３次元座標をそれぞれ特定することができ、それに基づいて車両の３次元座標を算出することができる（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第３６３７４１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、従来の３次元座標測定装置では、再帰性反射材の３次元座標が誤って特定され、車両の３次元座標を正しく算出できない場合がある。すなわち、撮影された各画像について、再帰性反射材で反射されたストロボ光が白っぽく写し出された領域を特徴点として抽出すべきところ、画像上に存在する他の白っぽい領域を特徴点として誤って抽出する場合がある。この場合、複数の画像について特徴点同士の対応付けを行うと、再帰性反射材の３次元座標が実際とは異なる位置に特定されることにより、ゴーストと呼ばれる点が発生する。
【０００５】
ここで、各画像において特徴点として誤って抽出される白っぽい領域としては、太陽光等の背景光が写し出された領域、水銀灯の光が車体やガラス面に反射して写し出された領域、或いは画像撮影時に焚いたストロボの光が車体やガラス面に反射して写し出された領域等が挙げられる。
【０００６】
本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、車両検査時に車両を異なる角度から撮影した複数の画像から車両の３次元座標を測定する３次元座標測定装置において、背景光，水銀灯の光，或いは車体やガラス面で反射したストロボ光の影響を排除する手段を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するための本発明に係る３次元座標測定装置は、光を反射する反射材が設けられ被測定物に取り付けられるターゲット板と、異なる角度から前記被測定物の画像を撮影する複数台の撮像装置と、前記被測定物に対して光を照射するストロボ装置と、同一の前記ターゲット板を異なる角度から前記撮像装置で撮影した複数枚の画像について、前記ストロボ装置から発せられて前記反射材で反射された光が写し出された領域を前記各画像の特徴点としてそれぞれ抽出し、前記各画像の特徴点同士を対応付けて前記被測定物の３次元座標を測定する画像処理装置と、を備える３次元座標測定装置であって、前記ターゲット板における少なくとも反射材の表面に、前記ストロボ装置から発せられた光のうち特定の色の光だけを透過するカラーフィルターが設けられたものである。
【０００８】
また、本発明に係る３次元座標測定装置は、前記各撮像装置が、前記ストロボ装置から光を照射した状態と光を照射しない状態の両方の状態で、前記被測定物の画像をそれぞれ撮影し、前記画像処理装置が、前記被測定物に対して光を照射した状態で撮影した画像と光を照射しない状態で撮影した画像とから差分画像を作成し、該差分画像に基づいて前記被測定物の３次元座標を測定するものである。
【０００９】
また、本発明に係る３次元座標測定装置は、前記各撮像装置が、前記被測定物に前記ターゲット板を取り付けた状態と前記ターゲット板を取り付けない状態の両方の状態で、前記被測定物の画像をそれぞれ撮影し、前記画像処理装置が、前記被測定物に前記ターゲット板を取り付けた状態で撮影した画像と前記ターゲット板を取り付けない状態で撮影した画像とから差分画像を作成し、該差分画像に基づいて前記被測定物の３次元座標を測定するものである。
【００１０】
また、本発明に係る３次元座標測定装置は、前記反射材が、前記ターゲット板の表裏両面に、平面視で中心位置が一致するようにそれぞれ設けられたものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係る３次元座標測定装置によれば、反射材の表面に特定の色の光だけを透過するカラーフィルターが設けられたので、反射材で反射されたストロボ装置の光は、差分画像では赤色の領域として写し出される。一方、車体やガラス面で反射されたストロボ装置の光は、差分画像では白っぽい領域として写し出される。従って、車体やガラス面で反射されたストロボ装置の光が写し出された領域が特徴点として誤って抽出されることがなく、より正確に被測定物の３次元座標を算出することができる。
【００１２】
また、本発明に係る３次元座標測定装置によれば、被測定物に対して光を照射した状態で撮影した画像と光を照射しない状態で撮影した画像とから差分画像を作成し、この差分画像に基づいて被測定物の３次元座標を算出する。ここで、背景光や水銀灯の光のように被測定物に常時照射している光は、いずれの状態で撮影した画像にも写し出されるため、両画像から作成した差分画像には写し出されない。従って、背景光や水銀灯の光が写し出された領域が特徴点として誤って抽出されることがなく、より正確に被測定物の３次元座標を算出することができる。
【００１３】
また、本発明に係る３次元座標測定装置によれば、被測定物にターゲット板を取り付けた状態で撮影した画像とターゲット板を取り付けない状態で撮影した画像とから差分画像を作成し、この差分画像に基づいて被測定物の３次元座標を算出する。ここで、ターゲット板の反射材で反射されたストロボ光以外の光は、いずれの状態で撮影した画像にも写し出されるため、両画像から作成した差分画像には写し出されない。従って、反射材で反射されたストロボ光以外の光が写し出された領域が特徴点として誤って抽出されることがなく、より正確に被測定物の３次元座標を算出することができる。
【００１４】
また、本発明に係る３次元座標測定装置によれば、反射材が、ターゲット板の表裏両面に、平面視で中心位置が一致するようにそれぞれ設けられたので、ターゲット板の表面側及び裏面側のどちら側から撮像装置で撮影しても、その画像中には反射材で反射されたストロボ装置の光が写し出され、反射材の３次元座標を特定することができる。これにより、撮像装置をより広い範囲に設置することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施例に係る３次元座標測定装置の全体構成を俯瞰的に示した模式図。
【図２】ターゲット板を表面側から見た概略斜視図。
【図３】ターゲット板を裏面側から見た概略斜視図。
【図４】図２におけるＡ−Ａ断面を示す概略縦断面図。
【図５】ターゲット板の車両への取付状態の一例を示す概略斜視図。
【図６】撮像装置及びストロボ装置の構成を示す概略斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
まず、本発明の実施例に係る３次元座標測定装置の構成について、図面に基づいて説明する。図１は、本実施例に係る３次元座標測定装置１の全体構成を俯瞰的に示した模式図である。３次元座標測定装置１は、自動車検査の対象となる車両Ｓの所定箇所に取り付けられた複数のターゲット板２と、車両Ｓの周囲に設置された４台の撮像装置３と、各撮像装置３に近接した位置にそれぞれ設置された４台のストロボ装置４と、各撮像装置３に接続された画像処理装置５とを備えるものである。尚、図１には、測定空間Ｋを一点鎖線で示している。
【００１７】
前記ターゲット板２は、車両Ｓの３次元座標を測定する上で測定ポイントを示す目印の役割を果たすものである。ここで、図２から図４はターゲット板２の構成を示す図であり、図２は表面側から見た概略斜視図、図３は裏面側から見た概略斜視図、図４は図２におけるＡ−Ａ断面を示す概略縦断面図である。ターゲット板２は、平面視略円弧形状の本体部６と、この本体部６の略中央位置に設けられた反射部７，８と、本体部６の側端に設けられた車両取付部９とを有している。
【００１８】
本体部６は、図２から図４に示すように、平面視で同じ形状を有する表側プレート１０と裏側プレート１１とが貼り合わされたものであって、表側プレート１０と裏側プレート１１の略中央位置には、平面視略円形の凹溝１２，１３がそれぞれ形成されている。そして、各凹溝１２，１３の内部には、前記反射部７，８がそれぞれ設けられている。尚、本体部６の平面視形状は、本実施例に限定されず適宜設計変更が可能である。また、本実施例では表側プレート１０と裏側プレート１１を貼り合せることで本体部６を構成したが、１枚の厚いプレートで本体部６を構成することも可能である。更に、凹溝１２，１３の平面視形状やその形成位置も、本実施例に限定されず適宜設計変更が可能である。また、凹溝１２，１３を形成することなく、表側プレート１０と裏側プレート１１の平坦な表面上に反射部７，８を設けてもよい。
【００１９】
反射部７，８は、前記ストロボ装置４から発せられたストロボ光を撮像装置３に向かって反射するためのものである。この反射部７，８は、図４に示すように、表側プレート１０の凹溝１２と裏側プレート１１の凹溝１３の内部にそれぞれ設けられることにより、ターゲット板２の表裏両面に設けられている。そして、各反射部７，８は、凹溝１２，１３の底部に設けられた反射材１４，１５と、この反射材１４，１５の表面を覆って設けられたカラーフィルター１６，１７とから構成されている。
【００２０】
反射材１４，１５は、何れの方向から入射した光でも常に入射した方向へ反射する再帰性反射材であって、平面視で凹溝１２，１３と略同径の円形に形成されている。そして、図４に示すように、ターゲット板２の表面に設けられた反射材１４と裏面に設けられた反射材１５は、平面視で略同心円となるようにそれぞれ設けられている。これにより、ある１つのターゲット板２の表面側及び裏面側のどちら側から撮像装置３で撮影しても、各撮影画像中にはそのターゲット板２の反射材１４，１５で反射されたストロボ光がそれぞれ写し出され、それらは同一の反射材で反射された光とみなすことができるので、これら撮影画像を画像処理することにより、反射材１４，１５の３次元座標を特定することができる。尚、本実施例では再帰性反射材として、いわゆる露出レンズ型と呼ばれる反射効率の高いものを使用しているが、これに代えて、封入レンズ型、カプセルレンズ型、フィルター貼付型、マイクロプリズム型等の再帰性反射材を用いることも可能である。また、反射材１４，１５の材質は、ストロボ光から発せられた光を撮像装置３に向かって反射し得るものであれば足り、再帰性反射材には限定されない。また、反射材１４，１５の形状は、凹溝１２，１３の形状に合わせて適宜設計変更が可能である。
【００２１】
一方、カラーフィルター１６，１７は、ストロボ光から特定の色の光だけを抽出するためのものである。このカラーフィルター１６，１７は、平面視で凹溝１２，１３と略同径の円形に形成されたシート状の部材であって、赤色の光だけを透過する特性を有している。尚、カラーフィルター１６，１７が透過する光の色は、赤色だけに限定されず、例えば青色、緑色、黄色、灰色等であってもよい。但し、後述するように、撮像装置３によって撮影された画像中で、ストロボ装置４から発せられてターゲット板２の反射部７，８で反射された光を、同じくストロボ装置４から発せられて車体やガラス面で反射された光と区別するためには、本実施例のように赤色の光だけを透過するカラーフィルター１６，１７、或いは青色の光だけを透過するカラーフィルター１６，１７が最も好適である。これは、車体やガラス面で反射された光は撮影画像中で白っぽく写し出されるため、これとの識別容易性を考慮すれば、ターゲット板２の反射部７，８で反射された光が撮影画像中に写し出された時の色は、光の３原色のうち最も輝度の高い色と最も輝度の低い色との輝度比率が大きく、且つ、３原色の最大輝度ができるだけ大きい色が好ましい。この２つの条件を共に満たすのが、赤色の光だけ或いは青色の光だけを透過するカラーフィルター１６，１７だからである。尚、緑色の光だけを透過するカラーフィルター１６，１７は、前記輝度比率の条件は満たすものの、最大輝度が赤色や青色の場合と比べると低くなるという特性がある。
【００２２】
また、カラーフィルター１６，１７は、少なくとも反射材１４，１５の表面を覆っていれば足り、例えば本体部６の表面全体を覆うようにして設けてもよい。更に、カラーフィルター１６，１７は、必ずしも反射材１４，１５に密着させて設ける必要はなく、反射材１４，１５から所定距離だけ離れた位置に設けてもよい。
【００２３】
車両取付部９は、ターゲット板２を車両Ｓに取り付けるためのものである。この車両取付部９は、図２及び図３に示すように、永久磁石からなる縦断面四角形の長手部材であって、その一側面が本体部６に固着されている。尚、この車両取付部９の形状・本体部６への固着位置・個数等は、本実施例に限定されず適宜設計変更が可能である。また、ターゲット板２を車両Ｓに取り付ける手段は永久磁石の磁着力に限られず、例えば車両取付部９を粘着シートで構成し、この車両取付部９を車体やガラス面に貼り付けることでターゲット板２を車両Ｓに取り付けてもよい。
【００２４】
以上のように構成されるターゲット板２は、測定しようとする項目に応じ、車両Ｓにおける所定の測定ポイントに取り付けられる。図５は、ターゲット板２の車両Ｓへの取付状態の一例を示す概略斜視図である。本実施例では、車幅を測定するためのターゲット板２を車両Ｓの左右両側面Ｓａに、また車高を測定するためのターゲット板２を屋根面Ｓｂやボンネット上面Ｓｃに、それぞれ取り付けている。もちろん、ターゲット板２の車両Ｓへの取付位置は、撮像装置３で撮影可能な範囲内で、測定項目に応じた任意の位置に変更することができる。
【００２５】
前記撮像装置３は、車両Ｓの画像を取得するためのものであり、例えばデジタルカメラ，銀塩カメラ，ビデオカメラ等を使用することができる。ここで、図６は、撮像装置３及びストロボ装置４の構成を示す概略斜視図である。撮像装置３は、カメラ本体１８と、このカメラ本体１８を支持する支持アーム１９と、この支持アーム１９の基端に固定されたベース板２０とを有している。そして、ベース板２０は、壁面に敷設された２本のガイドレール２１に沿って上下方向にスライド可能となっており、カメラ本体１８の位置を上下方向に調整できるようになっている。また、支持アーム１９は、カメラ本体１８を回動可能に支持しており、カメラ本体１８の傾斜角度を調整できるようになっている。尚、撮像装置３の設置台数は、本実施例の４台に限られず、任意の台数とすることができる。また、撮像装置３は、本実施例のように壁面に固定して設ける以外に、ユーザが手で持って使用してもよい。
【００２６】
前記ストロボ装置４は、撮像装置３による撮影時にターゲット板２に向かって光を照射するためのものである。このストロボ装置４は、図６に示すように、ストロボ本体２２と、このストロボ本体２２を支持する支持アーム２３と、この支持アーム２３の基端に固定されたベース板２４とを有している。そして、このストロボ装置４のベース板２４は、前記撮像装置３のベース板２０より上方の位置を、２本のガイドレール２１に沿って上下方向にスライド可能となっており、ストロボ本体２２の位置を上下方向に調整できるようになっている。また、ストロボ装置４の支持アーム２３も、ストロボ本体２２を回動可能に支持しており、ストロボ本体２２の傾斜角度を調整できるようになっている。
【００２７】
前記画像処理装置５は、撮像装置３が撮影した複数枚の画像に基づいて車両Ｓの３次元座標を算出するものである。より詳細に説明すると、画像処理装置５は、同一のターゲット板２を異なる角度から撮影した複数枚の画像データが撮像装置３から入力されると、そのターゲット板２の反射材１４，１５で反射されたストロボ光が各画像中で写し出された位置を、各画像の特徴点としてそれぞれ抽出する。その後、画像処理装置５は、各画像の特徴点同士を対応付けることにより、反射材１４，１５の３次元座標を特定する。ここで、特徴点同士の対応付けとは、従来公知である三角測量の原理に基づき、各撮像装置３の焦点から各画像の特徴点に対して直線を引き、同一のターゲット板２を撮影した各画像に引いた直線が交わる交点を、反射材１４，１５の存在位置とすることを意味する。そして、画像処理装置５は、各ターゲット板２の反射材１４，１５について特定した３次元座標に基づいて、車両Ｓの３次元座標を算出する。尚、本実施例では、図１に示すように画像処理装置５が撮像装置３に接続され、撮像装置３から画像処理装置５に対して画像データが直接入力される構成であるが、撮像装置３が銀塩カメラの場合には、撮影した画像をスキャナ（不図示）等を用いてデジタルデータに変換した後、このスキャナから画像処理装置５に対して画像データ入力する構成としてもよい。
【００２８】
次に、３次元座標測定装置１による車両Ｓの３次元座標測定手順、及びその作用効果について説明する。まず初めに、撮像装置３とストロボ装置４の位置決めを行う。具体的には、図に詳細は示さないが、まだ車両Ｓを配置していない状態の床面上に、予め定めた間隔毎に複数のターゲット板２を配置する。そして、撮像装置３を用いて各ターゲット板２を異なる角度から撮影し、その画像データを画像処理装置５に入力することにより、各ターゲット板２の間隔を算出する。そして、その算出結果を実際のターゲット板２の間隔と比較することにより、撮像装置３を構成するカメラ本体１８の上下方向位置や傾斜角度を適宜調整する。また、ストロボ装置４についても、ターゲット板２で反射されたストロボ光が撮影画像中に十分高い輝度で写し出されるよう、ストロボ装置４を構成するストロボ本体２２の上下方向位置や傾斜角度を適宜調整する。
【００２９】
次に、撮像装置３による車両撮影が行われる。この時、各撮像装置３は、まず初めに、車両Ｓにターゲット板２を取り付けない状態において、ストロボ装置４を作動させて光を照射して車両Ｓを撮影する。次に、各撮像装置３は、車両Ｓにターゲット板２を取り付けた状態において、ストロボ装置４を作動させて光を照射して車両Ｓを撮影する。最後に、各撮像装置３は、車両Ｓにターゲット板２を取り付けた状態において、ストロボ装置４を作動させず光を照射しないで車両Ｓを撮影する。そして、各撮像装置３は、それぞれの状態で撮影した画像データを、画像処理装置５に入力する。
【００３０】
次に、画像処理装置５によって車両Ｓの３次元座標が算出される。より詳細に説明すると、まず画像処理装置５は、ストロボ装置４から光を照射した状態で撮影した画像と、ストロボ装置４から光を照射しない状態で撮影した画像の両画像データに基づいて、差分画像を作成する。ここで、太陽光のような背景光や水銀灯の光は、常時車両Ｓに照射しているため、ストロボ装置４から光を照射したか否かによらず撮影画像中に常に写し出される。従って、差分画像には背景光や水銀灯の光が写し出されない。
【００３１】
そして、画像処理装置５は、作成した各差分画像について特徴点を抽出する。すなわち、前述のように、差分画像においてターゲット板２の反射材１４，１５で反射されたストロボ光が写し出された位置を、その差分画像の特徴点として抽出する。この時、差分画像には背景光や水銀灯の光は写し出されないので、画像処理装置５はこれらの光を特徴点として誤って抽出することがない。更に、前述のように反射材１４，１５の表面は赤色の光だけを透過するカラーフィルター１６，１７で覆われているため、反射材１４，１５で反射されたストロボ光は、差分画像では赤色の領域として写し出される。一方、車体やガラス面で反射されたストロボ光は、差分画像では白っぽい領域として写し出される。従って、画像処理装置５は、車体やガラス面で反射されたストロボ光を、反射材１４，１５で反射されたストロボ光と誤認して特徴点として抽出することがない。このようにして、各差分画像について特徴点を抽出するに際し、背景光，水銀灯の光，車体やガラス面で反射されたストロボ光の影響を排除することにより、正確な抽出が可能となる。
【００３２】
その後、画像処理装置５は、前述のように、各差分画像の特徴点同士を対応付けることにより反射材１４，１５の３次元座標を特定し、各ターゲット板２の反射材１４，１５について特定した３次元座標に基づいて、車両Ｓの３次元座標を算出する。
【００３３】
また、画像処理装置５は、車両Ｓにターゲット板２を取り付けた状態で撮影した画像と、ターゲット板２を取り付けない状態で撮影した画像の両画像データに基づいて、差分画像を作成する。ここで、ターゲット板２の反射材１４，１５で反射されたストロボ光以外の光は、いずれの状態で撮影した画像にも写し出されるため、両画像から作成した差分画像には写し出されない。そして、画像処理装置５は、前述と同様に、作成した各差分画像について特徴点を抽出する。この時、差分画像には、反射材１４，１５で反射されたストロボ光以外の光は写し出されないので、画像処理装置５はこれらの光を特徴点として誤って抽出することがなく、特徴点の正確な抽出が可能となる。その後、画像処理装置５は、前述と同様に、各差分画像の特徴点同士を対応付けることにより反射材１４，１５の３次元座標を特定し、各ターゲット板２の反射材１４，１５について特定した３次元座標に基づいて、車両Ｓの３次元座標を算出する。
【産業上の利用可能性】
【００３４】
本発明に係る３次元座標測定装置は、いわゆる車検と呼ばれる継続検査のみならず、構造等変更検査や街頭検査等においても使用することができる。また、本実施例では車両検査として自動車検査を例に説明したが、自動二輪車や原動機付自転車等の検査においても使用することができる。
【符号の説明】
【００３５】
１ ３次元座標測定装置
２ ターゲット板
３ 撮像装置
４ ストロボ装置
５ 画像処理装置
１４，１５ 反射材
１６，１７ カラーフィルター
Ｓ 車両（被測定物）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被測定物の画像を撮影してその３次元座標を測定する３次元座標測定装置において、特に、背景光，水銀灯の光，或いは撮影時に被測定物に照射するストロボ光の影響を排除することが可能な３次元座標測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
いわゆる車検と呼ばれる自動車検査では、被検査車両（以下、単に「車両」という）が法定基準を満足しているか等を検査すべく、車両各部の計測が行われる。そして、この計測手段としては、車両を異なる角度から撮影した複数の画像に基づいて車両の３次元座標を測定する３次元座標測定装置が用いられている。この３次元座標測定装置では、車両の周囲に複数台の撮像装置が設置され、各撮像装置がストロボを焚きながら車両をそれぞれ撮影する。この時、車両の各測定ポイントにはターゲット板と呼ばれる部材がそれぞれ取り付けられ、各ターゲット板の表面には再帰性反射材が設けられている。これにより、撮影された各画像には、再帰性反射材で反射されたストロボ光が白っぽく写し出される。そして、各画像について、ストロボ光が白っぽく写し出された領域をその画像の特徴点としてそれぞれ抽出し、同一のターゲット板を異なる角度から撮影した複数の画像について特徴点同士の対応付けを行う。これにより、各ターゲット板について再帰性反射材の３次元座標をそれぞれ特定することができ、それに基づいて車両の３次元座標を算出することができる（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第３６３７４１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、従来の３次元座標測定装置では、再帰性反射材の３次元座標が誤って特定され、車両の３次元座標を正しく算出できない場合がある。すなわち、撮影された各画像について、再帰性反射材で反射されたストロボ光が白っぽく写し出された領域を特徴点として抽出すべきところ、画像上に存在する他の白っぽい領域を特徴点として誤って抽出する場合がある。この場合、複数の画像について特徴点同士の対応付けを行うと、再帰性反射材の３次元座標が実際とは異なる位置に特定されることにより、ゴーストと呼ばれる点が発生する。
【０００５】
ここで、各画像において特徴点として誤って抽出される白っぽい領域としては、太陽光等の背景光が写し出された領域、水銀灯の光が車体やガラス面に反射して写し出された領域、或いは画像撮影時に焚いたストロボの光が車体やガラス面に反射して写し出された領域等が挙げられる。
【０００６】
本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、車両検査時に車両を異なる角度から撮影した複数の画像から車両の３次元座標を測定する３次元座標測定装置において、背景光，水銀灯の光，或いは車体やガラス面で反射したストロボ光の影響を排除する手段を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するための本発明に係る３次元座標測定装置は、光を反射する反射材が設けられ被測定物に取り付けられるターゲット板と、異なる角度から前記被測定物の画像を撮影する複数台の撮像装置と、前記被測定物に対して光を照射するストロボ装置と、同一の前記ターゲット板を異なる角度から前記撮像装置で撮影した複数枚の画像について、前記ストロボ装置から発せられて前記反射材で反射された光が写し出された領域を前記各画像の特徴点としてそれぞれ抽出し、前記各画像の特徴点同士を対応付けて前記被測定物の３次元座標を測定する画像処理装置と、を備える３次元座標測定装置であって、前記ターゲット板における少なくとも反射材の表面に、前記ストロボ装置から発せられた光のうち特定の色の光だけを透過するカラーフィルターが設けられたものである。
【０００８】
また、本発明に係る３次元座標測定装置は、前記各撮像装置が、前記ストロボ装置から光を照射した状態と光を照射しない状態の両方の状態で、前記被測定物の画像をそれぞれ撮影し、前記画像処理装置が、前記被測定物に対して光を照射した状態で撮影した画像と光を照射しない状態で撮影した画像とから差分画像を作成し、該差分画像に基づいて前記被測定物の３次元座標を測定するものである。
【０００９】
また、本発明に係る３次元座標測定装置は、前記各撮像装置が、前記被測定物に前記ターゲット板を取り付けた状態と前記ターゲット板を取り付けない状態の両方の状態で、前記被測定物の画像をそれぞれ撮影し、前記画像処理装置が、前記被測定物に前記ターゲット板を取り付けた状態で撮影した画像と前記ターゲット板を取り付けない状態で撮影した画像とから差分画像を作成し、該差分画像に基づいて前記被測定物の３次元座標を測定するものである。
【００１０】
また、本発明に係る３次元座標測定装置は、前記反射材が、前記ターゲット板の表裏両面に、平面視で中心位置が一致するようにそれぞれ設けられたものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係る３次元座標測定装置によれば、反射材の表面に特定の色の光だけを透過するカラーフィルターが設けられたので、反射材で反射されたストロボ装置の光は、差分画像では赤色の領域として写し出される。一方、車体やガラス面で反射されたストロボ装置の光は、差分画像では白っぽい領域として写し出される。従って、車体やガラス面で反射されたストロボ装置の光が写し出された領域が特徴点として誤って抽出されることがなく、より正確に被測定物の３次元座標を算出することができる。
【００１２】
また、本発明に係る３次元座標測定装置によれば、被測定物に対して光を照射した状態で撮影した画像と光を照射しない状態で撮影した画像とから差分画像を作成し、この差分画像に基づいて被測定物の３次元座標を算出する。ここで、背景光や水銀灯の光のように被測定物に常時照射している光は、いずれの状態で撮影した画像にも写し出されるため、両画像から作成した差分画像には写し出されない。従って、背景光や水銀灯の光が写し出された領域が特徴点として誤って抽出されることがなく、より正確に被測定物の３次元座標を算出することができる。
【００１３】
また、本発明に係る３次元座標測定装置によれば、被測定物にターゲット板を取り付けた状態で撮影した画像とターゲット板を取り付けない状態で撮影した画像とから差分画像を作成し、この差分画像に基づいて被測定物の３次元座標を算出する。ここで、ターゲット板の反射材で反射されたストロボ光以外の光は、いずれの状態で撮影した画像にも写し出されるため、両画像から作成した差分画像には写し出されない。従って、反射材で反射されたストロボ光以外の光が写し出された領域が特徴点として誤って抽出されることがなく、より正確に被測定物の３次元座標を算出することができる。
【００１４】
また、本発明に係る３次元座標測定装置によれば、反射材が、ターゲット板の表裏両面に、平面視で中心位置が一致するようにそれぞれ設けられたので、ターゲット板の表面側及び裏面側のどちら側から撮像装置で撮影しても、その画像中には反射材で反射されたストロボ装置の光が写し出され、反射材の３次元座標を特定することができる。これにより、撮像装置をより広い範囲に設置することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施例に係る３次元座標測定装置の全体構成を俯瞰的に示した模式図。
【図２】ターゲット板を表面側から見た概略斜視図。
【図３】ターゲット板を裏面側から見た概略斜視図。
【図４】図２におけるＡ−Ａ断面を示す概略縦断面図。
【図５】ターゲット板の車両への取付状態の一例を示す概略斜視図。
【図６】撮像装置及びストロボ装置の構成を示す概略斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
まず、本発明の実施例に係る３次元座標測定装置の構成について、図面に基づいて説明する。図１は、本実施例に係る３次元座標測定装置１の全体構成を俯瞰的に示した模式図である。３次元座標測定装置１は、自動車検査の対象となる車両Ｓの所定箇所に取り付けられた複数のターゲット板２と、車両Ｓの周囲に設置された４台の撮像装置３と、各撮像装置３に近接した位置にそれぞれ設置された４台のストロボ装置４と、各撮像装置３に接続された画像処理装置５とを備えるものである。尚、図１には、測定空間Ｋを一点鎖線で示している。
【００１７】
前記ターゲット板２は、車両Ｓの３次元座標を測定する上で測定ポイントを示す目印の役割を果たすものである。ここで、図２から図４はターゲット板２の構成を示す図であり、図２は表面側から見た概略斜視図、図３は裏面側から見た概略斜視図、図４は図２におけるＡ−Ａ断面を示す概略縦断面図である。ターゲット板２は、平面視略円弧形状の本体部６と、この本体部６の略中央位置に設けられた反射部７，８と、本体部６の側端に設けられた車両取付部９とを有している。
【００１８】
本体部６は、図２から図４に示すように、平面視で同じ形状を有する表側プレート１０と裏側プレート１１とが貼り合わされたものであって、表側プレート１０と裏側プレート１１の略中央位置には、平面視略円形の凹溝１２，１３がそれぞれ形成されている。そして、各凹溝１２，１３の内部には、前記反射部７，８がそれぞれ設けられている。尚、本体部６の平面視形状は、本実施例に限定されず適宜設計変更が可能である。また、本実施例では表側プレート１０と裏側プレート１１を貼り合せることで本体部６を構成したが、１枚の厚いプレートで本体部６を構成することも可能である。更に、凹溝１２，１３の平面視形状やその形成位置も、本実施例に限定されず適宜設計変更が可能である。また、凹溝１２，１３を形成することなく、表側プレート１０と裏側プレート１１の平坦な表面上に反射部７，８を設けてもよい。
【００１９】
反射部７，８は、前記ストロボ装置４から発せられたストロボ光を撮像装置３に向かって反射するためのものである。この反射部７，８は、図４に示すように、表側プレート１０の凹溝１２と裏側プレート１１の凹溝１３の内部にそれぞれ設けられることにより、ターゲット板２の表裏両面に設けられている。そして、各反射部７，８は、凹溝１２，１３の底部に設けられた反射材１４，１５と、この反射材１４，１５の表面を覆って設けられたカラーフィルター１６，１７とから構成されている。
【００２０】
反射材１４，１５は、何れの方向から入射した光でも常に入射した方向へ反射する再帰性反射材であって、平面視で凹溝１２，１３と略同径の円形に形成されている。そして、図４に示すように、ターゲット板２の表面に設けられた反射材１４と裏面に設けられた反射材１５は、平面視で略同心円となるようにそれぞれ設けられている。これにより、ある１つのターゲット板２の表面側及び裏面側のどちら側から撮像装置３で撮影しても、各撮影画像中にはそのターゲット板２の反射材１４，１５で反射されたストロボ光がそれぞれ写し出され、それらは同一の反射材で反射された光とみなすことができるので、これら撮影画像を画像処理することにより、反射材１４，１５の３次元座標を特定することができる。尚、本実施例では再帰性反射材として、いわゆる露出レンズ型と呼ばれる反射効率の高いものを使用しているが、これに代えて、封入レンズ型、カプセルレンズ型、フィルター貼付型、マイクロプリズム型等の再帰性反射材を用いることも可能である。また、反射材１４，１５の材質は、ストロボ光から発せられた光を撮像装置３に向かって反射し得るものであれば足り、再帰性反射材には限定されない。また、反射材１４，１５の形状は、凹溝１２，１３の形状に合わせて適宜設計変更が可能である。
【００２１】
一方、カラーフィルター１６，１７は、ストロボ光から特定の色の光だけを抽出するためのものである。このカラーフィルター１６，１７は、平面視で凹溝１２，１３と略同径の円形に形成されたシート状の部材であって、赤色の光だけを透過する特性を有している。尚、カラーフィルター１６，１７が透過する光の色は、赤色だけに限定されず、例えば青色、緑色、黄色、灰色等であってもよい。但し、後述するように、撮像装置３によって撮影された画像中で、ストロボ装置４から発せられてターゲット板２の反射部７，８で反射された光を、同じくストロボ装置４から発せられて車体やガラス面で反射された光と区別するためには、本実施例のように赤色の光だけを透過するカラーフィルター１６，１７、或いは青色の光だけを透過するカラーフィルター１６，１７が最も好適である。これは、車体やガラス面で反射された光は撮影画像中で白っぽく写し出されるため、これとの識別容易性を考慮すれば、ターゲット板２の反射部７，８で反射された光が撮影画像中に写し出された時の色は、光の３原色のうち最も輝度の高い色と最も輝度の低い色との輝度比率が大きく、且つ、３原色の最大輝度ができるだけ大きい色が好ましい。この２つの条件を共に満たすのが、赤色の光だけ或いは青色の光だけを透過するカラーフィルター１６，１７だからである。尚、緑色の光だけを透過するカラーフィルター１６，１７は、前記輝度比率の条件は満たすものの、最大輝度が赤色や青色の場合と比べると低くなるという特性がある。
【００２２】
また、カラーフィルター１６，１７は、少なくとも反射材１４，１５の表面を覆っていれば足り、例えば本体部６の表面全体を覆うようにして設けてもよい。更に、カラーフィルター１６，１７は、必ずしも反射材１４，１５に密着させて設ける必要はなく、反射材１４，１５から所定距離だけ離れた位置に設けてもよい。
【００２３】
車両取付部９は、ターゲット板２を車両Ｓに取り付けるためのものである。この車両取付部９は、図２及び図３に示すように、永久磁石からなる縦断面四角形の長手部材であって、その一側面が本体部６に固着されている。尚、この車両取付部９の形状・本体部６への固着位置・個数等は、本実施例に限定されず適宜設計変更が可能である。また、ターゲット板２を車両Ｓに取り付ける手段は永久磁石の磁着力に限られず、例えば車両取付部９を粘着シートで構成し、この車両取付部９を車体やガラス面に貼り付けることでターゲット板２を車両Ｓに取り付けてもよい。
【００２４】
以上のように構成されるターゲット板２は、測定しようとする項目に応じ、車両Ｓにおける所定の測定ポイントに取り付けられる。図５は、ターゲット板２の車両Ｓへの取付状態の一例を示す概略斜視図である。本実施例では、車幅を測定するためのターゲット板２を車両Ｓの左右両側面Ｓａに、また車高を測定するためのターゲット板２を屋根面Ｓｂやボンネット上面Ｓｃに、それぞれ取り付けている。もちろん、ターゲット板２の車両Ｓへの取付位置は、撮像装置３で撮影可能な範囲内で、測定項目に応じた任意の位置に変更することができる。
【００２５】
前記撮像装置３は、車両Ｓの画像を取得するためのものであり、例えばデジタルカメラ，銀塩カメラ，ビデオカメラ等を使用することができる。ここで、図６は、撮像装置３及びストロボ装置４の構成を示す概略斜視図である。撮像装置３は、カメラ本体１８と、このカメラ本体１８を支持する支持アーム１９と、この支持アーム１９の基端に固定されたベース板２０とを有している。そして、ベース板２０は、壁面に敷設された２本のガイドレール２１に沿って上下方向にスライド可能となっており、カメラ本体１８の位置を上下方向に調整できるようになっている。また、支持アーム１９は、カメラ本体１８を回動可能に支持しており、カメラ本体１８の傾斜角度を調整できるようになっている。尚、撮像装置３の設置台数は、本実施例の４台に限られず、任意の台数とすることができる。また、撮像装置３は、本実施例のように壁面に固定して設ける以外に、ユーザが手で持って使用してもよい。
【００２６】
前記ストロボ装置４は、撮像装置３による撮影時にターゲット板２に向かって光を照射するためのものである。このストロボ装置４は、図６に示すように、ストロボ本体２２と、このストロボ本体２２を支持する支持アーム２３と、この支持アーム２３の基端に固定されたベース板２４とを有している。そして、このストロボ装置４のベース板２４は、前記撮像装置３のベース板２０より上方の位置を、２本のガイドレール２１に沿って上下方向にスライド可能となっており、ストロボ本体２２の位置を上下方向に調整できるようになっている。また、ストロボ装置４の支持アーム２３も、ストロボ本体２２を回動可能に支持しており、ストロボ本体２２の傾斜角度を調整できるようになっている。
【００２７】
前記画像処理装置５は、撮像装置３が撮影した複数枚の画像に基づいて車両Ｓの３次元座標を算出するものである。より詳細に説明すると、画像処理装置５は、同一のターゲット板２を異なる角度から撮影した複数枚の画像データが撮像装置３から入力されると、そのターゲット板２の反射材１４，１５で反射されたストロボ光が各画像中で写し出された位置を、各画像の特徴点としてそれぞれ抽出する。その後、画像処理装置５は、各画像の特徴点同士を対応付けることにより、反射材１４，１５の３次元座標を特定する。ここで、特徴点同士の対応付けとは、従来公知である三角測量の原理に基づき、各撮像装置３の焦点から各画像の特徴点に対して直線を引き、同一のターゲット板２を撮影した各画像に引いた直線が交わる交点を、反射材１４，１５の存在位置とすることを意味する。そして、画像処理装置５は、各ターゲット板２の反射材１４，１５について特定した３次元座標に基づいて、車両Ｓの３次元座標を算出する。尚、本実施例では、図１に示すように画像処理装置５が撮像装置３に接続され、撮像装置３から画像処理装置５に対して画像データが直接入力される構成であるが、撮像装置３が銀塩カメラの場合には、撮影した画像をスキャナ（不図示）等を用いてデジタルデータに変換した後、このスキャナから画像処理装置５に対して画像データ入力する構成としてもよい。
【００２８】
次に、３次元座標測定装置１による車両Ｓの３次元座標測定手順、及びその作用効果について説明する。まず初めに、撮像装置３とストロボ装置４の位置決めを行う。具体的には、図に詳細は示さないが、まだ車両Ｓを配置していない状態の床面上に、予め定めた間隔毎に複数のターゲット板２を配置する。そして、撮像装置３を用いて各ターゲット板２を異なる角度から撮影し、その画像データを画像処理装置５に入力することにより、各ターゲット板２の間隔を算出する。そして、その算出結果を実際のターゲット板２の間隔と比較することにより、撮像装置３を構成するカメラ本体１８の上下方向位置や傾斜角度を適宜調整する。また、ストロボ装置４についても、ターゲット板２で反射されたストロボ光が撮影画像中に十分高い輝度で写し出されるよう、ストロボ装置４を構成するストロボ本体２２の上下方向位置や傾斜角度を適宜調整する。
【００２９】
次に、撮像装置３による車両撮影が行われる。この時、各撮像装置３は、まず初めに、車両Ｓにターゲット板２を取り付けない状態において、ストロボ装置４を作動させて光を照射して車両Ｓを撮影する。次に、各撮像装置３は、車両Ｓにターゲット板２を取り付けた状態において、ストロボ装置４を作動させて光を照射して車両Ｓを撮影する。最後に、各撮像装置３は、車両Ｓにターゲット板２を取り付けた状態において、ストロボ装置４を作動させず光を照射しないで車両Ｓを撮影する。そして、各撮像装置３は、それぞれの状態で撮影した画像データを、画像処理装置５に入力する。
【００３０】
次に、画像処理装置５によって車両Ｓの３次元座標が算出される。より詳細に説明すると、まず画像処理装置５は、ストロボ装置４から光を照射した状態で撮影した画像と、ストロボ装置４から光を照射しない状態で撮影した画像の両画像データに基づいて、差分画像を作成する。ここで、太陽光のような背景光や水銀灯の光は、常時車両Ｓに照射しているため、ストロボ装置４から光を照射したか否かによらず撮影画像中に常に写し出される。従って、差分画像には背景光や水銀灯の光が写し出されない。
【００３１】
そして、画像処理装置５は、作成した各差分画像について特徴点を抽出する。すなわち、前述のように、差分画像においてターゲット板２の反射材１４，１５で反射されたストロボ光が写し出された位置を、その差分画像の特徴点として抽出する。この時、差分画像には背景光や水銀灯の光は写し出されないので、画像処理装置５はこれらの光を特徴点として誤って抽出することがない。更に、前述のように反射材１４，１５の表面は赤色の光だけを透過するカラーフィルター１６，１７で覆われているため、反射材１４，１５で反射されたストロボ光は、差分画像では赤色の領域として写し出される。一方、車体やガラス面で反射されたストロボ光は、差分画像では白っぽい領域として写し出される。従って、画像処理装置５は、車体やガラス面で反射されたストロボ光を、反射材１４，１５で反射されたストロボ光と誤認して特徴点として抽出することがない。このようにして、各差分画像について特徴点を抽出するに際し、背景光，水銀灯の光，車体やガラス面で反射されたストロボ光の影響を排除することにより、正確な抽出が可能となる。
【００３２】
その後、画像処理装置５は、前述のように、各差分画像の特徴点同士を対応付けることにより反射材１４，１５の３次元座標を特定し、各ターゲット板２の反射材１４，１５について特定した３次元座標に基づいて、車両Ｓの３次元座標を算出する。
【００３３】
また、画像処理装置５は、車両Ｓにターゲット板２を取り付けた状態で撮影した画像と、ターゲット板２を取り付けない状態で撮影した画像の両画像データに基づいて、差分画像を作成する。ここで、ターゲット板２の反射材１４，１５で反射されたストロボ光以外の光は、いずれの状態で撮影した画像にも写し出されるため、両画像から作成した差分画像には写し出されない。そして、画像処理装置５は、前述と同様に、作成した各差分画像について特徴点を抽出する。この時、差分画像には、反射材１４，１５で反射されたストロボ光以外の光は写し出されないので、画像処理装置５はこれらの光を特徴点として誤って抽出することがなく、特徴点の正確な抽出が可能となる。その後、画像処理装置５は、前述と同様に、各差分画像の特徴点同士を対応付けることにより反射材１４，１５の３次元座標を特定し、各ターゲット板２の反射材１４，１５について特定した３次元座標に基づいて、車両Ｓの３次元座標を算出する。
【産業上の利用可能性】
【００３４】
本発明に係る３次元座標測定装置は、いわゆる車検と呼ばれる継続検査のみならず、構造等変更検査や街頭検査等においても使用することができる。また、本実施例では車両検査として自動車検査を例に説明したが、自動二輪車や原動機付自転車等の検査においても使用することができる。
【符号の説明】
【００３５】
１ ３次元座標測定装置
２ ターゲット板
３ 撮像装置
４ ストロボ装置
５ 画像処理装置
１４，１５ 反射材
１６，１７ カラーフィルター
Ｓ 車両（被測定物）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光を反射する反射材が設けられ被測定物に取り付けられるターゲット板と、
異なる角度から前記被測定物の画像を撮影する複数台の撮像装置と、
前記被測定物に対して光を照射するストロボ装置と、
同一の前記ターゲット板を異なる角度から前記撮像装置で撮影した複数枚の画像について、前記ストロボ装置から発せられて前記反射材で反射された光が写し出された領域を前記各画像の特徴点としてそれぞれ抽出し、前記各画像の特徴点同士を対応付けて前記被測定物の３次元座標を測定する画像処理装置と、
を備える３次元座標測定装置であって、
前記ターゲット板における少なくとも反射材の表面に、前記ストロボ装置から発せられた光のうち特定の色の光だけを透過するカラーフィルターが設けられたことを特徴とする３次元座標測定装置。
【請求項２】
前記各撮像装置が、前記ストロボ装置から光を照射した状態と光を照射しない状態の両方の状態で、前記被測定物の画像をそれぞれ撮影し、
前記画像処理装置が、前記被測定物に対して光を照射した状態で撮影した画像と光を照射しない状態で撮影した画像とから差分画像を作成し、該差分画像に基づいて前記被測定物の３次元座標を測定することを特徴とする請求項１に記載の３次元座標測定装置。
【請求項３】
前記各撮像装置が、前記被測定物に前記ターゲット板を取り付けた状態と前記ターゲット板を取り付けない状態の両方の状態で、前記被測定物の画像をそれぞれ撮影し、
前記画像処理装置が、前記被測定物に前記ターゲット板を取り付けた状態で撮影した画像と前記ターゲット板を取り付けない状態で撮影した画像とから差分画像を作成し、該差分画像に基づいて前記被測定物の３次元座標を測定することを特徴とする請求項１又は２に記載の３次元座標測定装置。
【請求項４】
光を反射する反射材が設けられ被測定物に取り付けられるターゲット板と、
異なる角度から前記被測定物の画像を撮影する複数台の撮像装置と、
前記被測定物に対して光を照射するストロボ装置と、
同一の前記ターゲット板を異なる角度から前記撮像装置で撮影した複数枚の画像について、前記ストロボ装置から発せられて前記反射材で反射された光が写し出された領域を前記各画像の特徴点としてそれぞれ抽出し、前記各画像の特徴点同士を対応付けて前記被測定物の３次元座標を測定する画像処理装置と、
を備える３次元座標測定装置であって、
前記各撮像装置が、前記ストロボ装置から光を照射した状態と光を照射しない状態の両方の状態で、前記被測定物の画像をそれぞれ撮影し、
前記画像処理装置が、前記被測定物に対して光を照射した状態で撮影した画像と光を照射しない状態で撮影した画像とから差分画像を作成し、該差分画像に基づいて前記被測定物の３次元座標を測定することを特徴とする３次元座標測定装置。
【請求項５】
前記各撮像装置が、前記被測定物に前記ターゲット板を取り付けた状態と前記ターゲット板を取り付けない状態の両方の状態で、前記被測定物の画像をそれぞれ撮影し、
前記画像処理装置が、前記被測定物に前記ターゲット板を取り付けた状態で撮影した画像と前記ターゲット板を取り付けない状態で撮影した画像とから差分画像を作成し、該差分画像に基づいて前記被測定物の３次元座標を測定することを特徴とする請求項４に記載の３次元座標測定装置。
【請求項６】
光を反射する反射材が設けられ被測定物に取り付けられるターゲット板と、
異なる角度から前記被測定物の画像を撮影する複数台の撮像装置と、
前記被測定物に対して光を照射するストロボ装置と、
同一の前記ターゲット板を異なる角度から前記撮像装置で撮影した複数枚の画像について、前記ストロボ装置から発せられて前記反射材で反射された光が写し出された領域を前記各画像の特徴点としてそれぞれ抽出し、前記各画像の特徴点同士を対応付けて前記被測定物の３次元座標を測定する画像処理装置と、
を備える３次元座標測定装置であって、
前記各撮像装置が、前記被測定物に前記ターゲット板を取り付けた状態と前記ターゲット板を取り付けない状態の両方の状態で、前記被測定物の画像をそれぞれ撮影し、
前記画像処理装置が、前記被測定物に前記ターゲット板を取り付けた状態で撮影した画像と前記ターゲット板を取り付けない状態で撮影した画像とから差分画像を作成し、該差分画像に基づいて前記被測定物の３次元座標を測定することを特徴とする３次元座標測定装置。
【請求項７】
前記反射材が、前記ターゲット板の表裏両面に、平面視で中心位置が一致するようにそれぞれ設けられたことを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の３次元座標測定装置。
【請求項１】
光を反射する反射材が設けられ被測定物に取り付けられるターゲット板と、
異なる角度から前記被測定物の画像を撮影する複数台の撮像装置と、
前記被測定物に対して光を照射するストロボ装置と、
同一の前記ターゲット板を異なる角度から前記撮像装置で撮影した複数枚の画像について、前記ストロボ装置から発せられて前記反射材で反射された光が写し出された領域を前記各画像の特徴点としてそれぞれ抽出し、前記各画像の特徴点同士を対応付けて前記被測定物の３次元座標を測定する画像処理装置と、
を備える３次元座標測定装置であって、
前記ターゲット板における少なくとも反射材の表面に、前記ストロボ装置から発せられた光のうち特定の色の光だけを透過するカラーフィルターが設けられたことを特徴とする３次元座標測定装置。
【請求項２】
前記各撮像装置が、前記ストロボ装置から光を照射した状態と光を照射しない状態の両方の状態で、前記被測定物の画像をそれぞれ撮影し、
前記画像処理装置が、前記被測定物に対して光を照射した状態で撮影した画像と光を照射しない状態で撮影した画像とから差分画像を作成し、該差分画像に基づいて前記被測定物の３次元座標を測定することを特徴とする請求項１に記載の３次元座標測定装置。
【請求項３】
前記各撮像装置が、前記被測定物に前記ターゲット板を取り付けた状態と前記ターゲット板を取り付けない状態の両方の状態で、前記被測定物の画像をそれぞれ撮影し、
前記画像処理装置が、前記被測定物に前記ターゲット板を取り付けた状態で撮影した画像と前記ターゲット板を取り付けない状態で撮影した画像とから差分画像を作成し、該差分画像に基づいて前記被測定物の３次元座標を測定することを特徴とする請求項１又は２に記載の３次元座標測定装置。
【請求項４】
光を反射する反射材が設けられ被測定物に取り付けられるターゲット板と、
異なる角度から前記被測定物の画像を撮影する複数台の撮像装置と、
前記被測定物に対して光を照射するストロボ装置と、
同一の前記ターゲット板を異なる角度から前記撮像装置で撮影した複数枚の画像について、前記ストロボ装置から発せられて前記反射材で反射された光が写し出された領域を前記各画像の特徴点としてそれぞれ抽出し、前記各画像の特徴点同士を対応付けて前記被測定物の３次元座標を測定する画像処理装置と、
を備える３次元座標測定装置であって、
前記各撮像装置が、前記ストロボ装置から光を照射した状態と光を照射しない状態の両方の状態で、前記被測定物の画像をそれぞれ撮影し、
前記画像処理装置が、前記被測定物に対して光を照射した状態で撮影した画像と光を照射しない状態で撮影した画像とから差分画像を作成し、該差分画像に基づいて前記被測定物の３次元座標を測定することを特徴とする３次元座標測定装置。
【請求項５】
前記各撮像装置が、前記被測定物に前記ターゲット板を取り付けた状態と前記ターゲット板を取り付けない状態の両方の状態で、前記被測定物の画像をそれぞれ撮影し、
前記画像処理装置が、前記被測定物に前記ターゲット板を取り付けた状態で撮影した画像と前記ターゲット板を取り付けない状態で撮影した画像とから差分画像を作成し、該差分画像に基づいて前記被測定物の３次元座標を測定することを特徴とする請求項４に記載の３次元座標測定装置。
【請求項６】
光を反射する反射材が設けられ被測定物に取り付けられるターゲット板と、
異なる角度から前記被測定物の画像を撮影する複数台の撮像装置と、
前記被測定物に対して光を照射するストロボ装置と、
同一の前記ターゲット板を異なる角度から前記撮像装置で撮影した複数枚の画像について、前記ストロボ装置から発せられて前記反射材で反射された光が写し出された領域を前記各画像の特徴点としてそれぞれ抽出し、前記各画像の特徴点同士を対応付けて前記被測定物の３次元座標を測定する画像処理装置と、
を備える３次元座標測定装置であって、
前記各撮像装置が、前記被測定物に前記ターゲット板を取り付けた状態と前記ターゲット板を取り付けない状態の両方の状態で、前記被測定物の画像をそれぞれ撮影し、
前記画像処理装置が、前記被測定物に前記ターゲット板を取り付けた状態で撮影した画像と前記ターゲット板を取り付けない状態で撮影した画像とから差分画像を作成し、該差分画像に基づいて前記被測定物の３次元座標を測定することを特徴とする３次元座標測定装置。
【請求項７】
前記反射材が、前記ターゲット板の表裏両面に、平面視で中心位置が一致するようにそれぞれ設けられたことを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の３次元座標測定装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１０−１８１３２５（Ｐ２０１０−１８１３２５Ａ）
【公開日】平成２２年８月１９日（２０１０．８．１９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２６０１４（Ｐ２００９−２６０１４）
【出願日】平成２１年２月６日（２００９．２．６）
【出願人】（０００００４２３７）日本電気株式会社 (19,353)
【出願人】（５０９０３７３５２）株式会社ティ．アール．アイ (3)
【出願人】（３０１０２１６５８）株式会社三次元メディア (15)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年８月１９日（２０１０．８．１９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年２月６日（２００９．２．６）
【出願人】（０００００４２３７）日本電気株式会社 (19,353)
【出願人】（５０９０３７３５２）株式会社ティ．アール．アイ (3)
【出願人】（３０１０２１６５８）株式会社三次元メディア (15)
【Ｆターム（参考）】
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