ビデオ・カメラとプロジェクタを用いた動的パターン投影による物体形状測定

使用摄像机和投影仪进行动态图案投影来测量物体形状

• 批准号: 08207205
• 负责人: 品川 嘉久
• 金额: $ 0.96万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 1996
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1996 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-08207205/
• 关键词: 液晶プロジェクタ; アクティブ・ステレオ; パターン投影; 多様体; 曲面張合わせ

本研究では、遺跡や出土物など、戸外での3次元物体の形状データ(物体上の各点の3次元座標値)の測定のため、小型ビデオ・プロジェクターを用いて、測定対象にパターンを投影し、それをビデオカメラで撮影し、投影されたパターン上の各点の3次元座標値を簡便に高速測量する方法を開発した。これまでの3次元物体形状測定と異なり、ビデオカメラと同期して、投影パターンを動的に高速に変化させる。本手法では、座標値とテクスチャの両方を高速に測定することができる。一般に、スリットなどのパターン光投影法は、パターンの各点がどの位置にある点かを同定する必要がある。このため、グレイコードやM系列符合を用いた方法がこれまで提案されているが、一定の枚数の画像をとる必要があった。本年度開発したパターン変化アルゴリズムは、密なパターンを最初に投影し、同定できなった部分を順次変化させ、誤差が決められた値以下になるまで繰り返す。このため、一定の誤差に収まった段階で、画像の取り込みを終わらせることができる。したがって、カメラが動いたとき、および物体が動いたときも、同じアルゴリズムで追随できる。本年度は、パターン投影用プロジェクタを用いて、これまでに開発したパターン変化アルゴリズムに従って、パターンを変化させ、これと同期したビデオにより、高速に形状データを測定する方法を開発した。また、カメラのキャリブレーション、CCDの飽和の補正およびプロジェクタの誤差の補正方法なども開発した。

This study で は や unearthed, remains な ど, opens で の の 3 dimensional object shape デ ー タ の each point on the object (の 3 dimensional coordinates numerical) determination of の の た め, small ビ デ オ · プ ロ ジ ェ ク タ ー を with い て, determination of seaborne に パ タ ー ン を projection し, そ れ を ビ デ オ カ メ ラ で pinch of shadow し, projection さ れ た パ タ ー ン の の at every point on the three dimensional coordinates numerical を Jane Based on the に high-speed measurement する method を, に た was developed. こ れ ま で の 3 dimensional object shape measurement と different な り, ビ デ オ カ メ ラ と period し て, projection パ タ ー ン を move に high-speed に variations change さ せ る. This technique で で and coordinate values とテ スチャ スチャ スチャ <s:1> <s:1> two sides を high-speed に determination する する とがで る る る る る. General に, ス リ ッ ト な ど の パ タ ー ン light projection は, パ タ ー ン の each point が ど の position に あ る point か を with fixed す る necessary が あ る. こ の た め, グ レ イ コ ー ド や M series conforms to を い た method が こ れ ま で proposal さ れ て い る が portraits, a certain の の を と る necessary が あ っ た. This annual open 発 し た パ タ ー ン variations change ア ル ゴ リ ズ ム は, dense な パ タ ー ン を に projection し, initially with fixed で き な っ た part を progressive - turn さ せ, error が definitely め ら れ た under nt に な る ま で Qiao り す. <s:1> ため, a certain <s:1> error に is obtained in the まった grade で, the image <s:1> is taken as the <s:1> 込みを end わらせる とがで とがで る る る る る る. し た が っ て, カ メ ラ が dynamic い た と き, お よ が び objects move い た と き も, with じ ア ル ゴ リ ズ ム で follow で き る. This year は, パ タ ー ン projection with プ ロ ジ ェ ク タ を with い て, こ れ ま で に open 発 し た パ タ ー ン variations change ア ル ゴ リ ズ ム に 従 っ て, パ タ ー ン を variations change さ せ, こ れ と period し た ビ デ オ に よ り, high-speed に shape デ ー タ を determination す る method を open 発 し た. ま た, カ メ ラ の キ ャ リ ブ レ ー シ ョ ン, CCD の saturated の corrected お よ び プ ロ ジ ェ ク タ の の error correction method な ど も open 発 し た.

项目成果

R.Paul,Y.Shinagawa他: "Object-oriented framework for metrics guided risk management." Proc.of the 20-th IEEE Int.Conference on Computer Software and Applications (COMPSAC '96). 110-115 (1996)

R. Paul, Y. Shinakawa 等人：“第 20 届 IEEE 国际计算机软件和应用会议 (COMPSAC 96) 的面向对象框架”(COMPSAC 96)。 ）

Yoshihisa Shinagawa.Hirohisa Hioki他: "Recognizing three-dimensional objects while measuring them" Proc.Shape Modeling International '97. (掲載予定). (1997)

Yoshihisa Shinakawa.Hirohisa Hioki 等人：“测量三维物体时识别它们”Proc.Shape Modeling International 97（即将出版）。

Y.Shinagawa,T.L.Kunii他: "Visualization of groups for eduware" Proc.Pacific Graphics '96. 1-11 (1996)

Y. Shinakawa、T. L. Kunii 等人：“教育软件组的可视化”Proc. Pacific Graphics 96 (1996)。

S.Takahashi,Y.Shinagawa他: "A feature-based approach for smooth surfaces." Proc.Solid Modeling '97. (掲載予定). (1997)

S. Takahashi、Y. Shinakawa 等人：“基于特征的平滑表面方法”，Proc. 97（即将出版）。

Y.Shinagawa,T.L.Kunii他: "Shape modeling and shape analysis based on singularities." The International Journal of Shape Modeling. 2巻1号. 85-102 (1996)

Y. Shinakawa、T. L. Kunii 等人：“基于奇点的形状建模和形状分析”，《国际形状建模杂志》，第 2 卷，第 1. 85-102 期（1996 年）。