[发明专利]三维形状测量设备、三维形状测量方法

说明书

本发明公开了一种三维形状测量设备、三维形状测量方法及程序。该三维形状测量设备即使在亮度值与距离之间的关系偏离其中亮度值与距离的平方成反比的理想点光源模型的情况下也能够改进对对象的三维形状进行测量的准确度。生物认证设备(100)包括系数设置单元(41C)和三维形状测量单元(41E)，系数设置单元(41C)用于根据规定条件设置作为模型表达式中的幂的指数的系数，以使捕获图像的亮度值与从光源到所述亮度值的测量点的距离的幂的倒数成比例，三维形状测量单元(41E)用于根据系数和捕获图像的亮度值来测量对象的三维形状。

技术领域

本文中所讨论的实施例涉及三维形状的测量。

背景技术

用于基于捕获图像对对象的三维形状进行测量的技术。这样的技术用在各技术领域中。一个示例是生物认证设备如手掌静脉认证设备。

在手掌静脉认证设备中，当登记成像生物数据时，通过公知的引导构件等对作为对象的示例的手的位置进行引导。然而，存在其中没有设置当进行核对时对手的位置进行引导的引导构件的情况。当对未由引导构件进行引导的手的生物数据进行成像时，由于手的位置的差异、手的倾斜等，登记数据与核对数据之间会产生很大的差别，并且可以降低个人认证的成功率。

用于解决上述问题的方法的一个示例是用于测量姿势如手的倾斜并且进行校正以当进行核对时消除手的姿势的偏差的方法。在该方法中，可以通过使用多个距离传感器来测量从各距离传感器到手的相应部分的距离以检测手的姿势。然而，为了改进对手的姿势进行测量的准确度，需要使用大量的距离传感器。因此，生物认证设备的成本增加，以及生物认证设备的尺寸也增加。此外，当生物认证设备对尺寸等具有物理限制时，在保持对手的姿势进行测量的规定准确度或更大准确度的情况下，在限制范围内很难布置大量的距离传感器。

同时，用于当采用照明光照射对象时基于所捕获的对象的图像的亮度值分布来测量对象的三维形状的由明暗恢复形状(SFS)技术是已知的(参见例如，非专利文献1至非专利文献3)。通过采用SFS技术测量手的姿势，可以在不使用大量的距离传感器的情况下测量从光源到大量的点的距离，并且可以较高的准确度来检测手的姿势。

[专利文献1]日本公开特许公报第2007-10346号

[非专利文献1]R.Kimmel等人，“Global Shape from Shading”， CVGIP:ImageUnderstanding，页120-页125，1994 年

[非专利文献2]R.Zhang等人，“Shape from Shading:A Survey”， IEEE PAMI(Transactions on Pattern Analysis and Machine Intelligence)，第21卷，第8期，页690-页706，1999年8月

[非专利文献3]E.Prados等人，“Shape from Shading:a well-posed problem？”，INRIA，第5297期，页1-页55，2004年8月

发明内容

本发明的一个方面中的目的是提供即使在亮度值与距离之间的关系偏离其中亮度值与距离的平方成反比的理想点光源模型的情况下也能够改进对对象的三维形状进行测量的准确度的三维形状测量设备、三维形状测量方法及程序。

在本发明的一个方面中的三维形状测量设备是对包括在捕获图像中的对象的三维形状进行测量的三维形状测量设备，以及该三维形状测量设备包括设置装置和测量装置，该设置装置用于根据规定条件设置作为模型表达式中的幂的指数的系数，以使捕获图像的亮度值与从光源到所述亮度值的测量点的距离的幂的倒数成比例，该测量装置用于根据系数和捕获图像的亮度值来测量对象的三维形状。

附图说明

图1示出了当执行认证时手掌的倾斜。