非静止物体的三维图像测量装置，三维图像测量方法以及三维图像测量程序

摘要

本发明的非静止物体的三维图像测量装置包括对测量对象物体A投影图形光的图形投影机(1)、对投影了图形光的测量对象物体A进行摄像而摄像图像的照相机(2)、对由照相机(2)摄像的图像的数据进行处理的数据处理装置(3)，由图形投影机(1)和照相机(2)对测量对象物体A投影全面投影用的图形光以及强度调制图形光并摄影图像，根据摄影的全局照明反射图像以及反射图形图像推定测量对象物体A的运动状态，在调节全局照明反射图像以及反射图形图像之后，校正反射图形图像的强度值，根据校正后的反射图形图像的强度值算出形成有投影图形光的个别图形光的投影方位角，算出进深距离，所以能够非接触地得到高精度的三维信息。

主权项

1.一种非静止物体的三维图像测量装置，具备：投影单元，对测量对象物体投影图形光；摄像单元，对被投影了所述图形光的测量对象物体进行摄像；全局照明光投影摄影单元，形成强度值或者颜色均匀的全面投影用的图形，通过所述投影单元对测量对象物体投影所述全面投影用的图形的光即全局照明光，利用所述摄像单元对被投影了所述全局照明光的所述测量对象物体的反射光进行摄影，取得图像即全局照明反射图像；强度调制图形光投影摄影单元，形成强度值或者颜色不同的图形，通过所述投影单元将所述强度值或者颜色不同的图形的光即强度调制图形光投影到所述测量对象物体，利用所述摄像单元对被投影了所述强度调制图形光的所述测量对象物体的反射光进行摄影，取得图像即反射图形图像；抽出单元，从所述全局照明反射图像以及所述反射图形图像分别抽出所述测量对象物体；运动状态推定单元，推定由该抽出单元抽出的测量对象物体的运动状态；图像几何变形调节单元，基于由该运动状态推定单元推定的所述测量对象物体的运动状态，进行所述全局照明反射图像或者所述反射图形图像中的所述测量对象物体的图像的几何变形，使所述全局照明反射图像中的测量对象物体和所述反射图形图像中的测量对象物体的位置、姿势以及大小的偏差极小化；投影图形光检测单元，从所述反射图形图像检测投影了所述强度调制图形光的图形光即投影图形光；方位角算出单元，对所述全局照明反射图像中的测量对象物体和与该全局照明反射图像中的测量对象物体的位置、姿势以及大小的偏差被极小化的所述反射图形图像中的测量对象物体进行比较，算出所述投影图形光的方位角；方位角校正单元，基于所述反射图形图像中的投影图形光的强度特性、色分布特性或者形状特性，校正所述投影图形光的方位角；进深距离算出单元，由所述算出的方位角算出测量点的进深距离；三维信息算出单元，根据由该进深距离算出单元算出的测量点的进深距离，算出测量对象物体的三维信息；输出单元，输出由该三维信息算出单元算出的三维信息。