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符号化開口を用いたプロジェクタカメラシステムによるぼけを利用した三次元計測手法

机译:使用编码孔径对投影仪相机系统模糊的三维测量方法

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摘要

本研究は,プロジェクタの投影光学系に符号化開口を装着することで生成する構造化光を利用し,広い奥行範囲における三次元計測を実現する試みである。近年の一般的なパターン投影に基づく三次元計測法は三角測量に基づいており,投影パターンと観測画像の間の対応関係の推定によって三次元座標を獲得しているため,投影パターンを精度良く観測する必要がある。つまりカメラと投影パターンの双方が計測対象上で合焦していることが陰なる前提条件となっているが,プロジェクタは一般的に被写界深度が浅いため,計測の奥行範囲には制約が存在する。この制約は,被写界深度の深いパターン投影法(レーザスリット光など)を利用すれば解決可能であるが,そのためには特殊な光源やレンズ設計が必要である。本研究では一般的な光源とレンズを用い,投影パターンのぼけを利用したDepth from Defocus (DfD)によるアプローチを提案する。プロジェクタの被写界深度の浅さはぼけの大きな変化を生むため,本手法でば逆に利点となる。本研究では投影パターンに符号化開口を用いることで,既存の類似DfD手法よりも曖昧さの少ない復元手法を実現した。
机译:该研究是一种尝试使用通过将编码开口连接到投影仪的投影光学系统而产生的结构光在宽深度范围内实现三维测量。近年来基于一般图案投影的三维测量方法基于三角测量,因为通过估计投影图案与观察图像之间的对应关系来获取三维坐标,因此以高精度观察投影图案。需要。也就是说,尽管相机和投影模式专注于聚焦在测量目标上,但投影仪通常对测量的深度范围内具有限制,因为场景很浅。存在。通过使用具有深度景深的图案投影方法(例如激光狭缝光)来解决该约束,但是对于此目的,需要特殊的光源或镜头设计。在这项研究中,我们用使用一般光源和透镜,使用投影图案模糊来提出一种具有散焦(DFD)深度的深度。以这种方式,投影机的景深的浅景深是对模糊的巨大变化引进。在这项研究中,我们通过在投影模式中使用编码的开口来实现比现有的类似DFD技术更小的模糊性的恢复方法。

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