[发明专利]三维形状计测装置、三维形状计测方法及三维形状计测程序

说明书

本发明的三维形状计测装置，具备：拍摄部，逐个输出所拍摄到的规定的二维图像(以下称为第1二维图像)，并且与规定的输出指示对应地输出与所拍摄到的所述第1二维图像之间设定不同的二维图像(以下称为第2二维图像)；输出指示生成部，基于所述拍摄部所输出的所述第1二维图像和所述第2二维图像，生成所述输出指示；以及存储部，存储所述拍摄部所输出的所述第2二维图像。

技术领域

本发明涉及三维形状计测装置、三维形状计测方法及三维形状计测程序。

本申请以2013年4月19日在日本提交的特愿2013-088556号为基础并享受优先权，其内容援引于此。

背景技术

非专利文献1中记载了基于多个二维图像来生成对象物的三维形状模型的技术的一例，这些二维图像包含一边使拍摄部移动一边拍摄的对象物。在该非专利文献1所记载的三维形状计测系统中，如下那样生成对象物的三维形状模型。首先，一边使构成拍摄部的立体摄像机移动一边以运动图像来拍摄对象物整体。在此，立体摄像机也被称为双眼立体视觉摄像机，是从多个不同的视点拍摄对象物的装置。接着，按照每规定帧，基于1组二维图像计算与各像素对应的三维坐标值。其中，在该时点计算出的三维坐标值通过在立体摄像机的每个视点而不同的多个三维坐标表示。在此，在非专利文献1所记载的三维形状计测系统中，通过遍及多个帧追踪作为运动图像拍摄的多个二维图像中包含的特征点群，来推测立体摄像机的视点的移动。然后，基于视点移动的推测结果，用多个坐标系表示的三维形状模型被整合为同一坐标系，生成对象物的三维形状模型。

另外，在本申请中，对象物的三维形状模型是指，通过将三维空间内的对象物的形状在计算机内部数值化来表现的模型，例如是基于多视点的二维图像或各像素表示距离信息的二维图像将对象物的表面形状通过三维空间内的多个点的集合(即点群)来复原的点群模型。此外，在本申请中，三维形状计测意味着通过拍摄多个二维图像而生成对象物的三维形状模型，并且还意味着为生成对象物的三维形状模型而拍摄多个二维图像。

现有技术文献

非专利文献

非专利文献1：運天弘樹、増田智仁、三橋徹、安藤真、「立体摄像机移动摄影によるVR模型自动生成手法の検討」、日本バーチャルリアリティ学会論文誌、Vol.12、No.2、2007年

发明内容

发明所要解决的课题

如上述那样，在非专利文献1所示的三维形状计测系统中，一边使拍摄部移动一边拍摄多个二维图像，基于拍摄到的多个二维图像来生成对象物的三维形状模型。在这样的构成中，如果以一定的时间间隔拍摄在生成三维形状模型时成为处理对象的二维图像，例如在拍摄部的移动速度大时，可能会产生未被拍摄到的部分。另一方面，拍摄部的移动速度小时，在多个图像间重复拍摄的区域可能会变大。或者，对于对象物来说，根据形状的复杂程度，有些部分需要更细致拍摄图像，有些部分则不需要，这种情况下，例如在拍摄者不熟练时，可能会难以适当地掌握拍摄方向或频度而拍摄图像。即，拍摄多个在生成三维形状模型时成为处理对象的二维图像的情况下，如果使拍摄各图像的时间间隔为一定，则在移动速度大时或者小时，或者对象物的形状复杂时等，可能无法适当地取得二维图像。此外，如果无用的重复拍摄增多，则二维图像过剩，有存储图像数据的存储器量变多、或者产生多余的处理的可能性。像这样，如果以一定的时间间隔来拍摄在生成三维形状模型时成为处理对象的二维图像，则存在可能无法适当地拍摄多个图像的问题。

本发明是鉴于以上情况而做出的，其目的在于，提供一种能够适当地拍摄在生成三维形状模型时成为处理对象的二维图像的三维形状计测装置、三维形状计测方法及三维形状计测程序。

解决课题所采用的手段