[发明专利]三维测量装置、三维测量方法以及存储介质

权利要求书

1.一种三维测量装置，用于测量测量对象物的三维形状，所述三维测量装置具备：

投影部，对所述测量对象物投影混合图案的图案光，所述混合图案是将二维编码图案和不规则图案以不会引起图案相互干涉的方式进行配置而形成的图案，所述二维编码图案是将能够相互区别的多种字呈二维状地进行配置而形成的图案，所述不规则图案是将分别能够唯一确定的多个不规则片不规则地进行配置而形成的图案；

拍摄部，具备对被投影了所述图案光的所述测量对象物进行拍摄的第一照相机和第二照相机；

图案存储部，用于存储所述二维编码图案；

第一计算部，从通过所述第一照相机或所述第二照相机拍摄的拍摄图像选择对象像素，并针对所选择的各个所述对象像素而提取该像素上显现的图案光的字，根据提取出的所述字和存储在所述图案存储部中的所述二维编码图案求出各个所述对象像素的三维位置；以及

第二计算部，在将通过所述第一照相机和所述第二照相机拍摄的拍摄图像中的一方拍摄图像作为基准图像、将另一方拍摄图像作为比较图像的情况下，从所述基准图像提取出与各个所述不规则片对应的各特征点，并使用提取出的各个所述特征点进行相对于所述比较图像的立体匹配，根据立体匹配结果求出各个所述特征点的三维位置。

2.根据权利要求1所述的三维测量装置，其中，

对于通过所述第一照相机拍摄的拍摄图像和通过所述第二照相机拍摄的拍摄图像而言，从所述投影部投影至所述测量对象物上的所述图案光为相同的图案光。

3.根据权利要求1所述的三维测量装置，其中，

各个所述二维编码图案中设有多个矩形区域，多个所述矩形区域用于分别与多个所述不规则片重叠，所有的所述不规则片的大小分别被设定为小于所述矩形区域的大小。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的三维测量装置，其中，

从所述第一照相机至所述投影部为止的距离与从所述第二照相机至所述投影部为止的距离不同。

5.根据权利要求1所述的三维测量装置，其中，

所述第一计算部生成表示各个所述对象像素的三维位置的三维点群数据，

所述第二计算部生成表示各个所述特征点的三维位置的三维点群数据，

所述三维测量装置还具备精细化部，所述精细化部通过对于通过所述第一计算部生成的三维点群数据和通过所述第二计算部生成的三维点群数据进行精细化，从而生成最终点群数据。

6.根据权利要求5所述的三维测量装置，其中，

所述精细化部在判断为构成通过所述第二计算部计算出的所述三维点群数据的点位于构成通过所述第一计算部计算出的所述三维点群数据的任意一个点的附近时，对于构成通过所述第二计算部计算出的所述三维点群数据的点以第一权重进行加权，对于构成通过所述第一计算部计算出的所述三维点群数据的任意一个点以大于所述第一权重的第二权重进行加权，从而进行滤波，由此进行所述精细化。

7.根据权利要求1至3中任一项所述的三维测量装置，其中，

所述第一计算部具备：

第一辅助计算部，从通过所述第一照相机拍摄的拍摄图像选择对象像素，并针对所选择的各个所述对象像素而提取该像素上显现的图案光的字，根据提取出的所述字和存储在所述图案存储部中的所述二维编码图案求出各个所述对象像素的三维位置；以及

第二辅助计算部，从通过所述第二照相机拍摄的拍摄图像选择对象像素，并针对所选择的各个所述对象像素而提取该像素上显现的图案光的字，根据提取出的所述字和存储在所述图案存储部中的所述二维编码图案求出各个所述对象像素的三维位置。