三维测量装置制造方法及图纸

技术编号:39251271 阅读:9 留言:0更新日期:2023-10-30 12:03
本发明专利技术提供一种能够利用事件数据实施测量对象物的三维形状的测量的结构。投影部(20)以按照每个条纹编号使发光开始时刻不同的方式向测量对象物(R)投影规定的条纹图案。拍摄部(30)具备与在受光时存在亮度变化的像素相对应地输出包含确定该像素的位置的二维点数据在内的事件数据的拍摄元件,并根据从拍摄元件输出的事件数据生成拍摄图像。该拍摄元件构成为,在变亮的亮度变化的情况下输出正亮度变化的事件数据,在变暗的亮度变化的情况下输出负亮度变化的事件数据。而且,测量部(40)根据拍摄图像中按照像素单位的正亮度变化的事件数据的输出与负亮度变化的事件数据的输出的时间差、以及从构成该时间差的最初的事件数据的输出时刻确定的条纹编号,求出条纹图案信息。息。息。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】三维测量装置
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请主张以2021年3月30日在日本提交的日本专利申请第2021

56528号为基础,通过引用整体地援引基础申请的内容。


[0003]本专利技术涉及对测量对象物的三维形状进行测量的三维测量装置。

技术介绍

[0004]以往,作为对测量对象物的三维形状等进行测量的三维测量装置,例如,已知利用相移法的装置。相移法是通过投影相位偏移的多张条纹图案图像,对投影有该条纹图案图像的测量对象物进行三维测量的方法。作为这样利用相移法进行三维测量的技术,已知下述专利文献1所公开的三维测量装置。该三维测量装置将各相位的条纹分配给不同波长的光,将合成它们得到的条纹图案图像投影到测量对象物,并通过彩色相机来拍摄投影有该条纹图案图像的测量对象物。而且,通过从拍摄到的图像提取各颜色分量并以一次的拍摄进行相位计算,来实现三维形状的测量所需的时间的缩短。
[0005]现有技术文献
[0006]专利文献
[0007]专利文献1:日本专利第3723057号公报
[0008]专利文献2:美国专利申请公开第2016/0227135号说明书

技术实现思路

[0009]本专利技术所要解决的技术问题
[0010]但是,作为更加高速地生成测量对象物的图像的技术,已知上述专利文献2所公开的事件相机。该事件相机是在生物的视网膜结构中得到启示而开发的亮度值差分输出相机,构成为针对每个像素感知亮度的变化并输出其坐标、时间、以及亮度变化的极性。根据这种结构,事件相机存在不输出如以往的相机那样无亮度变化的像素信息、也就是冗余数据(事件数据)的特征,因此,能够通过实现数据通信量的减轻和图像处理的轻量化等,来更加高速地生成测量对象物的图像。
[0011]然而,在使用从事件相机输出的事件数据生成的测量对象物的拍摄图像中,即使能够从该拍摄图像掌握按照像素单位的亮度变化的有无,也无法直接测量亮度值。因此,在利用亮度值的相移法等的三维测量方法中,存在无法实施测量对象物的三维形状的测量的问题。
[0012]本专利技术是为了解决上述技术问题而提出的,其目的在于,提供一种能够利用事件数据实施测量对象物的三维形状的测量的结构。
[0013]用于解决技术问题的技术方案
[0014]为了达成上述目的,技术方案1所述的专利技术的三维测量装置(10)具备:
[0015]投影部(20),向测量对象物(R)投影规定的条纹图案;
[0016]拍摄部(30),拍摄投影有所述规定的条纹图案的所述测量对象物;以及
[0017]测量部(40),利用从所述拍摄部的拍摄图像求出的亮度信息通过相移法来测量所述测量对象物的三维形状,
[0018]其特征在于,
[0019]所述投影部以以下方式投影所述规定的条纹图案:使从发光开始时刻以及熄灭开始时刻中的任一者至发光结束以及熄灭结束中的任一者为止的时间不同,
[0020]所述拍摄部具备与在受光时存在亮度变化的像素相对应地输出包含确定该像素的位置的二维点数据在内的事件数据的拍摄元件,并根据从所述拍摄元件输出的事件数据生成所述拍摄图像,
[0021]所述拍摄元件构成为,在变亮的亮度变化的情况下输出正亮度变化的事件数据,在变暗的亮度变化的情况下输出负亮度变化的事件数据,
[0022]所述测量部根据所述拍摄图像中按照像素单位的所述正亮度变化以及所述负亮度变化的任意一者的事件数据的输出与另一者的事件数据的输出的时间差,求出所述条纹图案信息。
[0023]技术方案2所述的专利技术的三维测量装置(10)具备:
[0024]投影部(20),向测量对象物(R)投影规定的条纹图案;
[0025]拍摄部(30),拍摄投影有所述规定的条纹图案的所述测量对象物;以及
[0026]测量部(40),利用从所述拍摄部的拍摄图像求出的条纹图案信息通过相移法来测量所述测量对象物的三维形状,
[0027]其特征在于,
[0028]所述投影部以以下方式投影所述规定的条纹图案:使从作为测量开始的时刻的发光开始以及熄灭开始中的任一者至作为测量结束的时刻的发光开始以及熄灭开始中的任一者为止的时间不同,
[0029]所述拍摄部具备与在受光时存在亮度变化的像素相对应地输出包含确定该像素的位置的二维点数据在内的事件数据的拍摄元件,并根据从所述拍摄元件输出的事件数据生成所述拍摄图像,
[0030]所述拍摄元件构成为,输出在变亮的亮度变化的情况下的正亮度变化的事件数据、与在变暗的亮度变化的情况下的负亮度变化的事件数据中的至少任一者,
[0031]所述测量部根据所述拍摄图像中按照像素单位的作为测量开始的时刻的所述正亮度变化以及所述负亮度变化中的任意一者的事件数据的输出与作为测量结束的时刻的所述正亮度变化以及所述负亮度变化中的任意一者的事件数据的输出的时间差,求出所述条纹图案信息。
[0032]技术方案3所述的专利技术的三维测量装置(10)具备:
[0033]投影部(20),向测量对象物(R)投影规定的条纹图案;
[0034]拍摄部(30),拍摄投影有所述规定的条纹图案的所述测量对象物;以及
[0035]测量部(40),利用从所述拍摄部的拍摄图像求出的条纹图案信息通过相移法来测量所述测量对象物的三维形状,
[0036]其特征在于,
[0037]所述投影部利用短脉冲发光投影所述规定的条纹图案,
[0038]所述拍摄部具备与在受光时存在亮度变化的像素相对应地输出包含确定该像素的位置的二维点数据在内的事件数据的拍摄元件,并根据从所述拍摄元件输出的事件数据生成所述拍摄图像,
[0039]所述测量部根据所述拍摄图像中按照像素单位的所述事件数据的所述每单位时间的输出次数,求出所述条纹图案信息。
[0040]此外,上述各括号内的附图标记表示与后述的实施方式所记载的具体的手段的对应关系。
[0041]专利技术的效果
[0042]在技术方案1的专利技术中,投影部以以下方式向测量对象物投影规定的条纹图案:使从发光开始以及熄灭开始中的任一者至发光结束以及熄灭结束中的任一者为止的时间不同。拍摄部具备与在受光时存在亮度变化的像素相对应地输出包含确定该像素的位置的二维点数据在内的事件数据的拍摄元件,并根据从拍摄元件输出的事件数据生成拍摄图像。该拍摄元件构成为,在变亮的亮度变化的情况下输出正亮度变化的事件数据,在变暗的亮度变化的情况下输出负亮度变化的事件数据。而且,测量部根据拍摄图像中按照像素单位的正亮度变化的事件数据的输出与负亮度变化的事件数据的输出的时间差,求出条纹图案信息。
[0043]在投影部中,为了投影相移法用的规定的条纹图案,按照像素单位单独调整发光或者熄灭的时间。另一方面,在拍摄部中,关于拍摄图像的各像素单位,当通过受光产生变亮的亮度变化时输出正亮度变化的事件数据,通过该光消失产生变暗的亮度变化而输出负亮度变本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种三维测量装置,具备:投影部,向测量对象物投影规定的条纹图案;拍摄部,拍摄投影有所述规定的条纹图案的所述测量对象物;以及测量部,利用从所述拍摄部的拍摄图像求出的条纹图案信息通过相移法来测量所述测量对象物的三维形状,所述三维测量装置的特征在于,所述投影部以以下方式投影所述规定的条纹图案:使从发光开始以及熄灭开始中的任一者至发光结束以及熄灭结束中的任一者为止的时间不同,所述拍摄部具备与在受光时存在亮度变化的像素相对应地输出包含确定该像素的位置的二维点数据在内的事件数据的拍摄元件,并根据从所述拍摄元件输出的事件数据生成所述拍摄图像,所述拍摄元件构成为,在变亮的亮度变化的情况下输出正亮度变化的事件数据,在变暗的亮度变化的情况下输出负亮度变化的事件数据,所述测量部根据所述拍摄图像中按照像素单位的所述正亮度变化以及所述负亮度变化中的任意一者的事件数据的输出与另一者的事件数据的输出的时间差,求出所述条纹图案信息。2.一种三维测量装置,具备:投影部,向测量对象物投影规定的条纹图案;拍摄部,拍摄投影有所述规定的条纹图案的所述测量对象物;以及测量部,利用从所述拍摄部的拍摄图像求出的条纹图案信息通过相移法来测量所述测量对象物的三维形状,所述三维测量装置的特征在于,所述投影部以以下方式投影所述规定的条纹图案:使从作为测量开始的时刻的发光开始以及熄灭开始中的任一者至作为测量结束的时刻的发光开始以及熄灭开始中的任一者为止的时间不同,所述拍摄部具备与在受光时存在亮度变化的像素相对应地输出包含确定该像素的位置的二维点数据在内的事件数据的拍摄元件,并根据从所述拍摄元件输出的事件数据生成所述拍摄图像,所述拍摄元件构成为,输出在变亮的亮度变化的情况下的正亮度变化的事件数据、与在变暗的亮度变化的情况下的负亮度变化的事件数据中的至少任一者,所述测量部根据所述拍摄图像中按照像素单位的作为测量开始的时刻的所述正亮度变化以及所述负亮度变化中的任意一者的事件数据的输出、与作为测量结束的时刻的所述正亮度变化以及所述负亮度变化中的任意一者的事件数据的输出的时间差,求出所述条纹图案信息。3.一种三维测量装置,具备:投影部,向测量对象物投影规定的条纹图案;拍摄部,拍摄投影有所述规定的条纹图案的所述测量对象物;以及测量部,利用从所述拍摄部的拍摄图像求出的条纹图案信息通过相移法来测量所述测量对象物的三维形状,
所述三维测量装置的特征在于,所述投影部利用发光以及熄灭中的至少任一者的短脉冲投影所述规定的条纹图案,所述拍摄部具备与在受光时存在亮度变化的像素相对应地输出包含确定该像素的位置的二维点数据在内的事件数据的拍摄元件,并根据从所述拍摄元件输出的事件数据生成所述拍摄图像,所述测量部根据所述拍摄图像中按照像素单位的所述事件数据的输出次数,求出所述条纹图案信息。4.根据权利要求3所述的三维测量装置,其特征在于,所述投影部构成为,能够切换利用所述短脉冲的次数投影所述规定的条纹图案的状态、...

【专利技术属性】
技术研发人员:三谷勇介
申请(专利权)人:电装波动株式会社
类型:发明
国别省市:

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