特開 2024-64704 計測方法、計測システムおよび情報処理装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024064704

(43)【公開日】2024-05-14

(54)【発明の名称】計測方法、計測システムおよび情報処理装置

(51)【国際特許分類】

   H04N 23/60 20230101AFI20240507BHJP

   H04N 23/45 20230101ALI20240507BHJP

   G03B 21/00 20060101ALI20240507BHJP

   G03B 21/14 20060101ALI20240507BHJP

【ＦＩ】

H04N5/232

H04N5/225 800

G03B21/00 D

G03B21/14 Z

【審査請求】未請求

【請求項の数】9

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022173484

(22)【出願日】2022-10-28

(71)【出願人】

【識別番号】000002369

【氏名又は名称】セイコーエプソン株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110003177

【氏名又は名称】弁理士法人旺知国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】仙敷 大樹

【テーマコード（参考）】

2K203

5C122

【Ｆターム（参考）】

2K203FA63

2K203FA94

2K203GB35

2K203GB47

2K203GB48

2K203KA36

2K203KA44

2K203KA56

5C122EA55

5C122FA04

5C122FA18

5C122FH04

5C122FH11

5C122FH14

5C122GE25

5C122GE26

5C122HA85

5C122HA88

5C122HB01

5C122HB05

5C122HB10

(57)【要約】      （修正有）

【課題】内部パラメーターを把握するための校正作業を省略する計測方法、計測システム及び情報処理装置を提供する。
【解決手段】非平面スクリーンに投影されたパターン画像に基づいて、カメラの内部パラメータを取得する計測方法であって、内部パラメーターが既知である第１の装置に入力又は出力される第１の画像と、内部パラメーターが既知である第２の装置に入力又は出力される第２の画像とに基づいて、非平面スクリーンにおける第１領域の第１復元情報を生成し、内部パラメーターが未知である第３の装置に入力又は出力される第３の画像と第１の画像とに基づいて生成された第２復元情報と、第１復元情報とに基づいて、三次元射影変換行列を生成し、第２復元情報と三次元射影変換行列とに基づいて、第３復元情報を生成する。第１、第２、第３の装置は、スクリーンを撮像する撮像装置であり、第１領域一部と、第２領域の一部は、第３領域において重畳する。
【選択図】図７

【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１レンズを備え、前記第１レンズに関する内部パラメーターが既知である第１の装置に入力された画像および前記第１の装置から出力される画像のいずれか一方である第１の画像と、第２レンズを備え、前記第２レンズに関する内部パラメーターが既知である第２の装置に入力された画像および前記第２の装置から出力される画像のいずれか一方である第２の画像と、に基づいて、非平面であるスクリーンにおける第１領域のユークリッド復元結果を表す第１復元情報を生成することと、
第３レンズを備え、前記第３レンズに関する内部パラメーターが未知である第３の装置に入力された画像および前記第３の装置から出力される画像のいずれか一方である第３の画像と、前記第１の画像と、に基づいて、前記スクリーンにおける第２領域の射影復元結果を表す第２復元情報を生成することと、
前記第１復元情報と、前記第２復元情報と、に基づいて、前記第２復元情報の示す複数の点の座標を前記第１復元情報の示す複数の点の座標へ変換するための三次元射影変換行列を生成することと、
前記第２復元情報と、前記三次元射影変換行列と、に基づいて、前記第２領域のユークリッド復元結果を表す第３復元情報を生成することと、
を含み、
前記第１の装置、前記第２の装置および前記第３の装置のうちの少なくとも一つは、前記スクリーンを撮像する撮像装置であり、
前記第１領域の少なくとも一部と、前記第２領域の少なくとも一部とは、第３領域において重畳する、
計測方法。

【請求項2】

前記第１の装置および前記第３の装置の一方は、前記撮像装置であり、
前記第１の装置および前記第３の装置の他方は、前記スクリーンに画像を投射する投射装置であり、
前記第２復元情報を生成することは、
前記投射装置から、複数の第１の点を含む第１のパターン画像を投射させることで、前記スクリーン上に第１投射画像を表示させることと、
前記撮像装置を制御することで、前記第１投射画像に含まれ、前記複数の第１の点と一対一で対応する複数の第２の点を撮像した結果を表す第１撮像画像を取得することと、
前記第１のパターン画像と、前記第１撮像画像と、に基づいて、前記第２復元情報を生成することと、
を含み、
前記複数の第２の点は、前記第３領域に表示され、
前記第１の装置が前記撮像装置である場合、
前記第１の画像は、前記第１撮像画像であり、
前記第３の画像は、前記第１のパターン画像であり、
前記第１の装置が前記投射装置である場合、
前記第１の画像は、前記第１のパターン画像であり、
前記第３の画像は、前記第１撮像画像である、
請求項１に記載の計測方法。

【請求項3】

前記第１の装置および前記第３の装置は、前記撮像装置であり、
前記第３領域は、複数の第３の点を含み、
前記第２復元情報を生成することは、
前記第１の装置を制御することで、前記複数の第３の点を撮像した結果を表す第２撮像画像を取得することと、
前記第３の装置を制御することで、前記複数の第３の点を撮像した結果を表す第３撮像画像を取得することと、
前記第２撮像画像と、前記第３撮像画像と、に基づいて、前記第２復元情報を生成することと、
を含み、
前記第１の画像は、前記第２撮像画像であり、
前記第３の画像は、前記第３撮像画像である、
請求項１に記載の計測方法。

【請求項4】

前記第１の装置および前記第３の装置は、前記スクリーンに画像を投射する投射装置であり、
前記第２の装置は、前記撮像装置であり、
前記第１の装置は、光源から発せられた光を、前記スクリーン上に投射画像を表示するための投射光に変調する第１の光変調器を備え、
前記第２の装置は、前記第２レンズにより集光された光を電気信号に変換することで撮像画像を生成する第１の撮像素子を備え、
前記第３の装置は、光源から発せられた光を、前記スクリーン上に投射画像を表示するための投射光に変調する第２の光変調器を備え、
前記第２復元情報を生成することは、
前記第１の装置から、複数の第４の点を含む第２のパターン画像を投射させることで、前記スクリーン上に第２投射画像を表示させることと、
前記第３の装置から、複数の第５の点を含む第３のパターン画像を投射させることで、前記スクリーン上に第３投射画像を表示させることと、
前記第２の装置を制御することで、前記第２投射画像に含まれ、前記複数の第４の点と一対一で対応する複数の第６の点を撮像した結果を表す第４撮像画像を取得することと、
前記第２の装置を制御することで、前記第３投射画像に含まれ、前記複数の第５の点と一対一で対応する複数の第７の点を撮像した結果を表す第５撮像画像を取得することと、
前記第２のパターン画像と、前記第４撮像画像と、に基づいて、前記第１の光変調器の備える複数の画素と、前記第１の撮像素子の備える複数の画素と、の対応関係を示す第１関係情報を生成することと、
前記第３のパターン画像と、前記第５撮像画像と、に基づいて、前記第２の光変調器の備える複数の画素と、前記第１の撮像素子の備える複数の画素と、の対応関係を示す第２関係情報を生成することと、
前記第１関係情報と、前記第２関係情報と、前記第４撮像画像と、前記第５撮像画像と、に基づいて、前記第２の光変調器における、前記複数の第４の点と一対一で対応する複数の第８の点の座標を示す第１座標情報を生成することと、
前記第２のパターン画像と、前記第１座標情報とに基づいて、前記第２復元情報を生成することと、
を含み、
前記複数の第６の点は、前記第３領域に表示され、
前記第１の画像は、前記第２のパターン画像であり、
前記第２の画像は、前記第４撮像画像であり、
前記第３の画像は、前記第３のパターン画像である、
請求項１に記載の計測方法。

【請求項5】

前記第１の装置および前記第２の装置の一方は、前記撮像装置であり、
前記第１の装置および前記第２の装置の他方は、前記スクリーンに画像を投射する投射装置であり、
前記第１復元情報を生成することは、
前記投射装置から、複数の第１の点を含む第１のパターン画像を投射させることで、前記スクリーン上に第１投射画像を表示させることと、
前記撮像装置を制御することで、前記第１投射画像に含まれ、前記複数の第１の点と一対一で対応する複数の第２の点を撮像した結果を表す第１撮像画像を取得することと、
前記第１のパターン画像と、前記第１撮像画像と、に基づいて、前記第１復元情報を生成することと、
を含み、
前記複数の第２の点は、前記第３領域に表示され、
前記第１の装置が前記撮像装置である場合、
前記第１の画像は、前記第１撮像画像であり、
前記第２の画像は、前記第１のパターン画像であり、
前記第１の装置が前記投射装置である場合、
前記第１の画像は、前記第１のパターン画像であり、
前記第２の画像は、前記第１撮像画像である、
請求項１に記載の計測方法。

【請求項6】

前記第１の装置および前記第２の装置は、前記撮像装置であり、
前記第３領域は、複数の第３の点を含み、
前記第１復元情報を生成することは、
前記第１の装置を制御することで、前記複数の第３の点を撮像した結果を表す第２撮像画像を取得することと、
前記第２の装置を制御することで、前記複数の第３の点を撮像した結果を表す第６撮像画像を取得することと、
前記第２撮像画像と、前記第６撮像画像と、に基づいて、前記第１復元情報を生成することと、
を含み、
前記第１の画像は、前記第２撮像画像であり、
前記第２の画像は、前記第６撮像画像である、
請求項１から請求項３のうちのいずれか１項に記載の計測方法。

【請求項7】

前記第１の装置および前記第２の装置は、前記スクリーンに画像を投射する投射装置であり、
前記第３の装置は、前記撮像装置であり、
前記第１の装置は、光源から発せられた光を、前記スクリーン上に投射画像を表示するための投射光に変調する第１の光変調器を備え、
前記第２の装置は、光源から発せられた光を、前記スクリーン上に投射画像を表示するための投射光に変調する第３の光変調器を備え、
前記第３の装置は、前記第３レンズにより集光された光を電気信号に変換することで撮像画像を生成する第２の撮像素子を備え、
前記第１復元情報を生成することは、
前記第１の装置から、複数の第４の点を含む第２のパターン画像を投射させることで、前記スクリーン上に第２投射画像を表示させることと、
前記第２の装置から、複数の第９の点を含む第４のパターン画像を投射させることで、前記スクリーン上に第４投射画像を表示させることと、
前記第３の装置を制御することで、前記第２投射画像に含まれ、前記複数の第４の点と一対一で対応する複数の第６の点を撮像した結果を表す第７撮像画像を取得することと、
前記第３の装置を制御することで、前記第４投射画像に含まれ、前記複数の第９の点と一対一で対応する複数の第１０の点を撮像した結果を表す第８撮像画像を取得することと、
前記第２のパターン画像と、前記第７撮像画像と、に基づいて、前記第１の光変調器の備える複数の画素と、前記第２の撮像素子の備える複数の画素と、の対応関係を示す第３関係情報を生成することと、
前記第４のパターン画像と、前記第８撮像画像と、に基づいて、前記第３の光変調器の備える複数の画素と、前記第２の撮像素子の備える複数の画素と、の対応関係を示す第４関係情報を生成することと、
前記第３関係情報と、前記第４関係情報と、前記第７撮像画像と、前記第８撮像画像と、に基づいて、前記第３の光変調器における、前記複数の第４の点と一対一で対応する複数の第１１の点の座標を示す第２座標情報を生成することと、
前記第２のパターン画像と、前記第２座標情報とに基づいて、前記第１復元情報を生成することと、
を含み、
前記複数の第６の点は、前記第３領域に表示され、
前記第１の画像は、前記第２のパターン画像であり、
前記第２の画像は、前記第４のパターン画像であり、
前記第３の画像は、前記第７撮像画像である、
請求項１に記載の計測方法。

【請求項8】

第１レンズを備え、前記第１レンズに関する内部パラメーターが既知である第１の装置と、
第２レンズを備え、前記第２レンズに関する内部パラメーターが既知である第２の装置と、
第３レンズを備え、前記第３レンズに関する内部パラメーターが未知である第３の装置と、
前記第１の装置に入力された画像および前記第１の装置から出力される画像のいずれか一方である第１の画像と、前記第２の装置に入力された画像および前記第２の装置から出力される画像のいずれか一方である第２の画像と、に基づいて、非平面であるスクリーンにおける第１領域のユークリッド復元結果を表す第１復元情報を生成することと、
前記第３の装置に入力された画像および前記第３の装置から出力される画像のいずれか一方である第３の画像と、前記第１の画像と、に基づいて、前記スクリーンにおける第２領域の射影復元結果を表す第２復元情報を生成することと、
前記第１復元情報と、前記第２復元情報と、に基づいて、前記第２復元情報の示す複数の点の座標を前記第１復元情報の示す複数の点の座標へ変換するための三次元射影変換行列を生成することと、
前記第２復元情報と、前記三次元射影変換行列と、に基づいて、前記第２領域のユークリッド復元結果を表す第３復元情報を生成することと、
を実行する処理装置と、を含み、
前記第１の装置、前記第２の装置および前記第３の装置のうちの少なくとも一つは、前記スクリーンを撮像する撮像装置であり、
前記第１領域の少なくとも一部と、前記第２領域の少なくとも一部とは、第３領域において重畳する、
計測システム。

【請求項9】

第１レンズを備え、前記第１レンズに関する内部パラメーターが既知である第１の装置に入力された画像および前記第１の装置から出力される画像のいずれか一方である第１の画像と、第２レンズを備え、前記第２レンズに関する内部パラメーターが既知である第２の装置に入力された画像および前記第２の装置から出力される画像のいずれか一方である第２の画像と、に基づいて、非平面であるスクリーンにおける第１領域のユークリッド復元結果を表す第１復元情報を生成することと、
第３レンズを備え、前記第３レンズに関する内部パラメーターが未知である第３の装置に入力された画像および前記第３の装置から出力される画像のいずれか一方である第３の画像と、前記第１の画像と、に基づいて、前記スクリーンにおける第２領域の射影復元結果を表す第２復元情報を生成することと、
前記第１復元情報と、前記第２復元情報と、に基づいて、前記第２復元情報の示す複数の点の座標を前記第１復元情報の示す複数の点の座標へ変換するための三次元射影変換行列を生成することと、
前記第２復元情報と、前記三次元射影変換行列と、に基づいて、前記第２領域のユークリッド復元結果を表す第３復元情報を生成することと、
を実行する処理装置を備え、
前記第１の装置、前記第２の装置および前記第３の装置のうちの少なくとも一つは、前記スクリーンを撮像する撮像装置であり、
前記第１領域の少なくとも一部と、前記第２領域の少なくとも一部とは、第３領域において重畳する、
情報処理装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、計測方法、計測システムおよび情報処理装置に関する。

【背景技術】

【0002】

立体的な物体の三次元形状を、当該物体を撮像することで得られる撮像画像等の二次元の画像を用いて計測する技術、換言すれば、物体の三次元形状を二次元の画像から「復元」する技術が知られている。例えば、特許文献１には、二つのレンズを有するステレオカメラを備え、当該ステレオカメラによって取得された複数の撮像画像を用いて、所定パターンが投影されたスクリーン上の点の三次元座標を取得するプロジェクター装置が開示されている。このように、物体の表面上に位置する点の三次元座標を複数取得することで、当該物体の三次元形状を計測することができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１４－１３４６１１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

二次元の画像を用いて物体の表面上に位置する点の三次元座標を取得する場合、当該点の三次元座標を取得するために用いられる装置に由来するパラメーター（以下、「内部パラメーター」と称する）と、当該装置の位置や姿勢に由来するパラメーター（以下、「外部パラメーター」と称する）とが必要となる。例えば、ステレオカメラを用いて物体の表面上に位置する点の三次元座標を取得する場合、内部パラメーターは、当該ステレオカメラの焦点距離等を含む。

【0005】

物体の形状を計測するために用いられる装置の内部パラメーターが未知の場合、取得された点の三次元座標には射影変換の不定性が含まれることから、計測によって得られた物体の形状が実物と異なる場合がある。他方、物体の形状を計測するために用いられる装置の内部パラメーターが既知の場合、計測によって得られた物体の形状は、実物と相似な形状となる。すなわち、物体の三次元形状を正確に計測するためには、計測に用いられる装置の内部パラメーターを把握する必要がある。このため、内部パラメーターが未知の装置を用いて物体の形状を計測する場合、当該物体の形状を計測する前に、内部パラメーターを把握するための校正作業が必要となり、手間がかかった。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明に係る計測方法の一態様は、第１レンズを備え、第１レンズに関する内部パラメーターが既知である第１の装置に入力された画像および第１の装置から出力される画像のいずれか一方である第１の画像と、第２レンズを備え、第２レンズに関する内部パラメーターが既知である第２の装置に入力された画像および第２の装置から出力される画像のいずれか一方である第２の画像と、に基づいて、非平面であるスクリーンにおける第１領域のユークリッド復元結果を表す第１復元情報を生成することと、第３レンズを備え、第３レンズに関する内部パラメーターが未知である第３の装置に入力された画像および第３の装置から出力される画像のいずれか一方である第３の画像と、第１の画像と、に基づいて、スクリーンにおける第２領域の射影復元結果を表す第２復元情報を生成することと、第１復元情報と、第２復元情報と、に基づいて、第２復元情報の示す複数の点の座標を第１復元情報の示す複数の点の座標へ変換するための三次元射影変換行列を生成することと、第２復元情報と、三次元射影変換行列と、に基づいて、第２領域のユークリッド復元結果を表す第３復元情報を生成することと、を含み、第１の装置、第２の装置および第３の装置のうちの少なくとも一つは、スクリーンを撮像する撮像装置であり、第１領域の少なくとも一部と、第２領域の少なくとも一部とは、第３領域において重畳する。

【0007】

本発明に係る計測システムの一態様は、第１レンズを備え、第１レンズに関する内部パラメーターが既知である第１の装置と、第２レンズを備え、第２レンズに関する内部パラメーターが既知である第２の装置と、第３レンズを備え、第３レンズに関する内部パラメーターが未知である第３の装置と、第１の装置に入力された画像および第１の装置から出力される画像のいずれか一方である第１の画像と、第２の装置に入力された画像および第２の装置から出力される画像のいずれか一方である第２の画像と、に基づいて、非平面であるスクリーンにおける第１領域のユークリッド復元結果を表す第１復元情報を生成することと、第３の装置に入力された画像および第３の装置から出力される画像のいずれか一方である第３の画像と、第１の画像と、に基づいて、スクリーンにおける第２領域の射影復元結果を表す第２復元情報を生成することと、第１復元情報と、第２復元情報と、に基づいて、第２復元情報の示す複数の点の座標を第１復元情報の示す複数の点の座標へ変換するための三次元射影変換行列を生成することと、第２復元情報と、三次元射影変換行列と、に基づいて、第２領域のユークリッド復元結果を表す第３復元情報を生成することと、を実行する処理装置と、を含み、第１の装置、第２の装置および第３の装置のうちの少なくとも一つは、スクリーンを撮像する撮像装置であり、第１領域の少なくとも一部と、第２領域の少なくとも一部とは、第３領域において重畳する。

【0008】

本発明に係る情報処理装置の一態様は、第１レンズを備え、第１レンズに関する内部パラメーターが既知である第１の装置に入力された画像および第１の装置から出力される画像のいずれか一方である第１の画像と、第２レンズを備え、第２レンズに関する内部パラメーターが既知である第２の装置に入力された画像および第２の装置から出力される画像のいずれか一方である第２の画像と、に基づいて、非平面であるスクリーンにおける第１領域のユークリッド復元結果を表す第１復元情報を生成することと、第３レンズを備え、第３レンズに関する内部パラメーターが未知である第３の装置に入力された画像および第３の装置から出力される画像のいずれか一方である第３の画像と、第１の画像と、に基づいて、スクリーンにおける第２領域の射影復元結果を表す第２復元情報を生成することと、第１復元情報と、第２復元情報と、に基づいて、第２復元情報の示す複数の点の座標を第１復元情報の示す複数の点の座標へ変換するための三次元射影変換行列を生成することと、第２復元情報と、三次元射影変換行列と、に基づいて、第２領域のユークリッド復元結果を表す第３復元情報を生成することと、を実行する処理装置を備え、第１の装置、第２の装置および第３の装置のうちの少なくとも一つは、スクリーンを撮像する撮像装置であり、第１領域の少なくとも一部と、第２領域の少なくとも一部とは、第３領域において重畳する。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】第１実施形態に係る計測システムＳｙｓの概要について説明するための模式図である。

【図2】第１実施形態に係る計測システムＳｙｓの構成を示すブロック図である。

【図3】第１実施形態に係る記憶装置１０の構成を示すブロック図である。

【図4】第１投射画像情報１０３の示す画像の一例を図示した模式図である。

【図5】第１撮像画像情報１０６の示す画像の一例を図示した模式図である。

【図6】第２撮像画像情報１０７の示す画像の一例を図示した模式図である。

【図7】第１実施形態に係る計測システムＳｙｓの動作について説明するためのフローチャートである。

【図8】第２実施形態に係る計測システムＳｙｓＡの概要について説明するための模式図である。

【図9】第２実施形態に係る計測システムＳｙｓＡの構成を示すブロック図である。

【図10】第２実施形態に係る記憶装置１０Ａの構成を示すブロック図である。

【図11】第１撮像画像情報１０６Ａの示す画像の一例を図示した模式図である。

【図12】第２撮像画像情報１０７Ａの示す画像の一例を図示した模式図である。

【図13】第３撮像画像情報１０８Ａの示す画像の一例を図示した模式図である。

【図14】第２実施形態に係る計測システムＳｙｓＡの動作について説明するためのフローチャートである。

【図15】第３実施形態において、投射画像ＧＰ２が表示される様子を図示した模式図である。

【図16】第３実施形態において、投射画像ＧＰ３が表示される様子を図示した模式図である。

【図17】第３実施形態に係る計測システムＳｙｓＢの構成を示すブロック図である。

【図18】第３実施形態に係る記憶装置１０Ｂの構成を示すブロック図である。

【図19】第１投射画像情報１０３Ｂの示す画像の一例を図示した模式図である。

【図20】第１撮像画像情報１０６Ｂの示す画像の一例を図示した模式図である。

【図21】第２投射画像情報１０４Ｂの示す画像の一例を図示した模式図である。

【図22】第２撮像画像情報１０７Ｂの示す画像の一例を図示した模式図である。

【図23】撮像画像ＧＳ６に撮像画像ＧＳ７を重畳させた様子を図示した説明図である。

【図24】光変調器２６０Ｂにおける、複数の点ＤＦ２と一対一で対応する複数の点ＤＦ２ｘを説明するための模式図である。

【図25】第３実施形態に係る計測システムＳｙｓＢの動作について説明するためのフローチャートである。

【図26】変形例１に係る計測システムＳｙｓＣの概要について説明するための模式図である。

【図27】変形例１に係る記憶装置１０Ｃの構成を示すブロック図である。

【図28】変形例２において、投射画像ＧＰ２が表示される様子を図示した模式図である。

【図29】変形例２において、投射画像ＧＰ３が表示される様子を図示した模式図である。

【図30】変形例２に係る記憶装置１０Ｄの構成を示すブロック図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、添付図面を参照しながら、本発明に係る好適な実施形態を説明する。なお、図面において各部の寸法および縮尺は実際と異なる場合があり、理解を容易にするために模式的に示す部分もある。また、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの形態に限られない。

【0011】

本明細書において、二次元の画像を用いた物体の三次元形状の計測に用いられる装置の中に、内部パラメーターが未知の装置が含まれる場合、当該計測の方法を「射影復元」と称する。

【0012】

また、二次元の画像を用いた物体の三次元形状の計測に用いられる装置の中に、内部パラメーターが未知の装置が含まれない場合、換言すれば、当該計測に用いられるすべての装置の内部パラメーターが既知の場合、当該計測の方法を「ユークリッド復元」と称する。

【0013】

また、射影復元による物体の三次元形状の計測結果、換言すれば、射影復元によって取得された物体の表面上に位置する点の三次元座標を「射影復元結果」と称する。「射影復元結果」の示す点の三次元座標は、射影変換の不定性が含まれる。

【0014】

また、ユークリッド復元による物体の三次元形状の計測結果、換言すれば、ユークリッド復元によって取得された物体の表面上に位置する点の三次元座標を「ユークリッド復元結果」と称する。「ユークリッド復元結果」の示す点の三次元座標は、射影変換の不定性がない、もしくは、射影変換の不定性を無視できる。また、物体の三次元形状の計測によって取得された点の三次元座標において、射影変換の不定性がない、もしくは、射影変換の不定性を無視できる場合、当該点の三次元座標は「ユークリッド復元結果」であると見做す。

【0015】

１．第１実施形態
第１実施形態では、内部パラメーターが既知である二つの撮像装置と、内部パラメーターが未知である投射装置とを含む計測システムを例示して、本発明に係る計測方法、計測システムおよび情報処理装置について説明する。具体的には、内部パラメーターが未知である投射装置の校正作業を実施することなく、当該投射装置を用いて非平面であるスクリーンのユークリッド復元結果を取得する方法について説明する。

【0016】

１．１．計測システムの概要
図１は、第１実施形態に係る計測システムＳｙｓの概要について説明するための模式図である。計測システムＳｙｓは、プロジェクター１と、プロジェクター２とを含む。プロジェクター１は、プロジェクター２と通信可能に接続され、各種情報の送受信を行う。プロジェクター１は、撮像装置１４と、投射装置１６とを備える。プロジェクター２は、撮像装置２４と、投射装置２６とを備える。

【0017】

投射装置１６および投射装置２６は、非平面であるスクリーンＳＣに画像を投射することで、スクリーンＳＣ上に投射画像を表示する。また、投射装置１６および投射装置２６は、内部パラメーターが未知である。

【0018】

撮像装置１４は、投射装置１６によってスクリーンＳＣ上に表示された投射画像の少なくとも一部を撮像する。また、撮像装置１４は、投射装置２６によってスクリーンＳＣ上に表示された投射画像の少なくとも一部を撮像する。また、撮像装置１４は、内部パラメーターが既知である。

【0019】

撮像装置２４は、スクリーンＳＣの領域Ｒ２を含む範囲を撮像する。また、撮像装置２４は、投射装置１６によってスクリーンＳＣ上に表示された投射画像の少なくとも一部を撮像する。また、撮像装置２４は、投射装置２６によってスクリーンＳＣ上に表示された投射画像の少なくとも一部を撮像する。また、撮像装置２４は、内部パラメーターが既知である。なお、撮像装置１４の撮像範囲と、撮像装置２４の撮像範囲とは、少なくとも一部が重畳する。

【0020】

投射装置１６は、スクリーンＳＣに後述する画像ＧＦ１を投射することで、スクリーンＳＣ上に投射画像ＧＰ１を表示する。撮像装置１４は、投射画像ＧＰ１が表示されたスクリーンＳＣの領域Ｒ１を含む範囲を撮像する。なお、領域Ｒ１の一部と、領域Ｒ２の一部とは、領域Ｒ３において重畳する。換言すれば、領域Ｒ１および領域Ｒ２は、領域Ｒ３を含む。すなわち、領域Ｒ３には、投射画像ＧＰ１の一部が表示される。撮像装置２４は、投射画像ＧＰ１の一部が表示されたスクリーンＳＣの領域Ｒ２を含む範囲を撮像する。投射画像ＧＰ１は、複数の点を含む。また、当該複数の点は、複数の点ＤＰ１を含む。複数の点ＤＰ１は、領域Ｒ３に含まれる。

【0021】

プロジェクター１は、内部パラメーターが既知である撮像装置１４によって取得された撮像画像と、内部パラメーターが既知である撮像装置２４によって取得された撮像画像とに基づいて、領域Ｒ３のユークリッド復元結果を取得する。また、プロジェクター１は、撮像装置１４によって取得された撮像画像と、内部パラメーターが未知である投射装置１６から投射される画像ＧＦ１とに基づいて、領域Ｒ１の射影復元結果を取得する。領域Ｒ１の射影復元結果は、領域Ｒ３の射影復元結果を含む。また、プロジェクター１は、領域Ｒ３のユークリッド復元結果と、領域Ｒ１の射影復元結果とに基づいて、領域Ｒ３の射影復元結果を領域Ｒ３のユークリッド復元結果へ変換する三次元射影変換行列を生成する。また、プロジェクター１は、当該三次元射影変換行列を用いて領域Ｒ１の射影復元結果を変換することで、領域Ｒ１のユークリッド復元結果を生成する。

【0022】

すなわち、計測システムＳｙｓは、内部パラメーターが既知である撮像装置１４と、内部パラメーターが既知である撮像装置２４と、内部パラメーターが未知である投射装置１６とを用いて、投射装置１６の校正作業を実施することなく、スクリーンＳＣにおける領域Ｒ１のユークリッド復元結果を取得することができる。換言すれば、計測システムＳｙｓは、内部パラメーターが既知である撮像装置１４と、内部パラメーターが既知である撮像装置２４と、内部パラメーターが未知である投射装置１６とを用いることで、撮像装置１４の撮像範囲と、撮像装置２４の撮像範囲との両方に含まれる領域Ｒ３のユークリッド復元結果に加えて、撮像装置２４の撮像範囲外である、領域Ｒ３を除いた領域Ｒ１のユークリッド復元結果を取得することができる。

【0023】

１．２．計測システムの構成および機能
以下、図２～図６を参照しつつ、第１実施形態に係る計測システムＳｙｓの構成および機能について説明する。

【0024】

図２は、第１実施形態に係る計測システムＳｙｓの構成を示すブロック図である。計測システムＳｙｓは、前述の通り、プロジェクター１と、プロジェクター２とを含む。

【0025】

プロジェクター１は、各種情報を記憶する記憶装置１０と、計測システムＳｙｓの動作を制御する処理装置１２と、物体の三次元形状を計測するために用いられる撮像画像を取得する撮像装置１４と、投射面に画像を投射する投射装置１６と、プロジェクター２との間で各種情報の送受信を行う通信装置１８とを備える。処理装置１２は、投射制御部１２０と、撮像制御部１２１と、画像解析部１２２と、復元情報生成部１２３としての機能を有する。撮像装置１４は、集光のための撮像レンズ１４２と、撮像レンズ１４２によって集光された光を電気信号に変換することで撮像画像を生成する撮像素子１４０とを備える。投射装置１６は、不図示の光源と、当該光源から発せられた光を、投射面上に投射画像を表示するための投射光に変調する光変調器１６０と、光変調器１６０によって変調された投射光を投射面に投射する投射レンズ１６２とを備える。

【0026】

プロジェクター２は、物体の三次元形状を計測するために用いられる撮像画像を取得する撮像装置２４と、投射面に画像を投射する投射装置２６とを備える。撮像装置２４は、集光のための撮像レンズ２４２と、撮像レンズ２４２によって集光された光を電気信号に変換することで撮像画像を生成する撮像素子２４０とを備える。投射装置２６は、不図示の光源と、当該光源から発せられた光を、投射面上に投射画像を表示するための投射光に変調する光変調器２６０と、光変調器２６０によって変調された投射光を投射面に投射する投射レンズ２６２とを備える。

【0027】

記憶装置１０は、例えば、ＲＡＭ等の揮発性メモリーおよびＲＯＭ等の不揮発性メモリーを含んで構成される。ここで、ＲＡＭとは、Random Access Memoryの略称である。また、ＲＯＭとは、Read Only Memoryの略称である。

【0028】

図３は、第１実施形態に係る記憶装置１０の構成を示すブロック図である。記憶装置１０の有する不揮発性メモリーは、プロジェクター１の動作を規定するプログラム１００と、領域Ｒ３の射影復元結果を領域Ｒ３のユークリッド復元結果へ変換する三次元射影変換行列１０１と、投射面上に投射される画像を表す第１投射画像情報１０３と、三次元形状の計測対象となる物体を撮像した結果を表す撮像画像情報１０５と、撮像画像情報１０５の示す撮像画像を用いて物体の三次元形状を計測した結果を表す復元情報１１０と、各種画像に含まれる点の座標を表す座標情報１３０とを記憶する。

【0029】

撮像画像情報１０５は、撮像装置１４によって取得された撮像画像を表す第１撮像画像情報１０６と、撮像装置２４によって取得された撮像画像を表す第２撮像画像情報１０７とを含む。

【0030】

復元情報１１０は、領域Ｒ３のユークリッド復元結果を表す第１復元情報１１１と、領域Ｒ１の射影復元結果を表す第２復元情報１１２と、領域Ｒ１のユークリッド復元結果を表す第３復元情報１１３とを含む。

【0031】

座標情報１３０は、第１撮像画像情報１０６の示す画像に含まれる複数の点の座標を表す第１座標情報１３１と、第２撮像画像情報１０７の示す画像に含まれる複数の点の座標を表す第２座標情報１３２と、第１投射画像情報１０３の示す画像に含まれる複数の点の座標を表す第３座標情報１３４とを含む。

【0032】

記憶装置１０の有する揮発性メモリーは、プログラム１００を実行する際のワークエリアとして処理装置１２によって利用される。

【0033】

なお、記憶装置１０の一部または全部は、外部記憶装置または外部サーバー等に設けられてもよい。また、記憶装置１０に記憶される各種情報の一部または全部は、予め記憶装置１０に記憶されてもよいし、外部記憶装置または外部サーバー等から取得されてもよい。

【0034】

図４は、第１投射画像情報１０３の示す画像の一例を図示した模式図である。本実施形態において、第１投射画像情報１０３は、画像ＧＦ１を表す。プロジェクター１は、第１投射画像情報１０３に基づく投射光を投射装置１６に投射させることで、スクリーンＳＣ上に投射画像ＧＰ１を表示させる。換言すれば、プロジェクター１は、投射装置１６から画像ＧＦ１を投射させることで、スクリーンＳＣ上に投射画像ＧＰ１を表示させる。

【0035】

画像ＧＦ１は、複数の点を含む。また、当該複数の点は、複数の点ＤＦ１を含む。複数の点ＤＦ１は、投射画像ＧＰ１に含まれる複数の点ＤＰ１と一対一で対応する。図４において、複数の点ＤＦ１は、破線で囲われた範囲内に含まれる点である。

【0036】

図５は、第１撮像画像情報１０６の示す画像の一例を図示した模式図である。本実施形態において、第１撮像画像情報１０６は、撮像画像ＧＳ１を表す。撮像装置１４は、投射画像ＧＰ１が表示されたスクリーンＳＣの領域Ｒ１を含む範囲を撮像することで、撮像画像ＧＳ１を取得する。換言すれば、撮像装置１４は、投射画像ＧＰ１が表示されたスクリーンＳＣの領域Ｒ１を含む範囲を撮像することで、撮像画像ＧＳ１を表す第１撮像画像情報１０６を生成する。

【0037】

撮像画像ＧＳ１は、画像ＧＳ１１を含む。画像ＧＳ１１は、スクリーンＳＣの一部を示す画像である。画像ＧＳ１１は、画像ＧＶ１を含む。画像ＧＶ１は、投射画像ＧＰ１を示す画像である。画像ＧＶ１は、複数の点を含む。また、当該複数の点は、複数の点ＤＶ１を含む。複数の点ＤＶ１は、投射画像ＧＰ１に含まれる複数の点ＤＰ１と一対一で対応する。また、複数の点ＤＶ１は、画像ＧＦ１に含まれる複数の点ＤＦ１と一対一で対応する。図５において、複数の点ＤＶ１は、破線で囲われた範囲内に含まれる点である。

【0038】

図６は、第２撮像画像情報１０７の示す画像の一例を図示した模式図である。本実施形態において、第２撮像画像情報１０７は、撮像画像ＧＳ２を表す。撮像装置２４は、投射画像ＧＰ１の一部が表示されたスクリーンＳＣの領域Ｒ２を含む範囲を撮像することで、撮像画像ＧＳ２を取得する。換言すれば、撮像装置２４は、投射画像ＧＰ１の一部が表示されたスクリーンＳＣの領域Ｒ２を含む範囲を撮像することで、撮像画像ＧＳ２を表す第２撮像画像情報１０７を生成する。

【0039】

撮像画像ＧＳ２は、画像ＧＳ２１を含む。画像ＧＳ２１は、スクリーンＳＣの一部を示す画像である。画像ＧＳ２１は、画像ＧＶ２を含む。画像ＧＶ２は、領域Ｒ３に表示された投射画像ＧＰ１の一部を示す画像である。画像ＧＶ２は、複数の点ＤＶ２を含む。複数の点ＤＶ２は、投射画像ＧＰ１に含まれる複数の点ＤＰ１と一対一で対応する。また、複数の点ＤＶ２は、画像ＧＦ１に含まれる複数の点ＤＦ１と一対一で対応する。また、複数の点ＤＶ２は、撮像画像ＧＳ１に含まれる複数の点ＤＶ１と一対一で対応する。図６において、複数の点ＤＶ２は、破線で囲われた範囲内に含まれる点である。

【0040】

図２に戻り、処理装置１２は、１または複数のＣＰＵを含んで構成される。但し、処理装置１２は、ＣＰＵの代わりに、または、ＣＰＵに加えて、ＦＰＧＡ等のプログラマブルロジックデバイスを備えるものでもよい。ここで、ＣＰＵとはCentral Processing Unitの略称であり、ＦＰＧＡとはField-Programmable Gate Arrayの略称である。

【0041】

処理装置１２は、処理装置１２が有するＣＰＵ等がプログラム１００を実行することで、図２に示す投射制御部１２０、撮像制御部１２１、画像解析部１２２および復元情報生成部１２３として機能する。

【0042】

投射制御部１２０は、投射装置を制御することで、三次元形状の計測対象となる物体の有する投射面に対して、投射画像を表示するための投射光を投射させる。具体的には、投射制御部１２０は、投射画像情報に基づく投射光を投射装置に投射させることで、当該投射面上に投射画像を表示させる。

【0043】

本実施形態において、投射制御部１２０は、投射装置１６を制御することで、スクリーンＳＣに対して投射画像を表示するための投射光を投射させる。具体的には、投射制御部１２０は、第１投射画像情報１０３に基づく投射光を投射装置１６に投射させることで、スクリーンＳＣ上に投射画像ＧＰ１を表示させる。換言すれば、投射制御部１２０は、投射装置１６から、第１投射画像情報１０３の示す画像ＧＦ１を投射させることで、スクリーンＳＣ上に投射画像ＧＰ１を表示させる。

【0044】

撮像制御部１２１は、撮像装置を制御することで、三次元形状の計測対象となる物体を撮像させる。また、撮像制御部１２１は、当該撮像装置から、当該物体の三次元形状を計測するために用いられる撮像画像を取得する。また、撮像制御部１２１は、取得した撮像画像を表す撮像画像情報１０５を記憶装置１０に記憶させる。

【0045】

本実施形態において、撮像制御部１２１は、撮像装置１４を制御することで、投射画像ＧＰ１が表示されたスクリーンＳＣの領域Ｒ１を含む範囲を撮像させる。すなわち、撮像制御部１２１は、撮像装置１４を制御することで、投射画像ＧＰ１の一部が表示されたスクリーンＳＣの領域Ｒ３を含む範囲を撮像させる。換言すれば、撮像制御部１２１は、撮像装置１４を制御することで、投射画像ＧＰ１に含まれる複数の点ＤＰ１を撮像させる。また、撮像制御部１２１は、当該撮像の結果を表す撮像画像ＧＳ１を取得する。また、撮像制御部１２１は、撮像画像ＧＳ１を表す第１撮像画像情報１０６を記憶装置１０に記憶させる。

【0046】

また、撮像制御部１２１は、撮像装置２４を制御することで、投射画像ＧＰ１の一部が表示されたスクリーンＳＣの領域Ｒ２を含む範囲を撮像させる。すなわち、撮像制御部１２１は、撮像装置２４を制御することで、投射画像ＧＰ１の一部が表示されたスクリーンＳＣの領域Ｒ３を含む範囲を撮像させる。換言すれば、撮像制御部１２１は、撮像装置２４を制御することで、投射画像ＧＰ１に含まれる複数の点ＤＰ１を撮像させる。また、撮像制御部１２１は、当該撮像の結果を表す撮像画像ＧＳ２を取得する。また、撮像制御部１２１は、撮像画像ＧＳ２を表す第２撮像画像情報１０７を記憶装置１０に記憶させる。

【0047】

画像解析部１２２は、各種画像情報の示す画像に対して画像処理を実行することで、当該画像に含まれる点を検出する。すなわち、画像解析部１２２は、検出された点の座標を表す座標情報１３０を取得する。また、画像解析部１２２は、取得した座標情報１３０を記憶装置１０に記憶させる。

【0048】

本実施形態において、画像解析部１２２は、第１撮像画像情報１０６の示す撮像画像ＧＳ１に対して画像処理を実行することで、撮像画像ＧＳ１に含まれる複数の点を検出する。すなわち、画像解析部１２２は、撮像画像ＧＳ１に含まれる複数の点の座標を表す第１座標情報１３１を取得する。また、画像解析部１２２は、取得した第１座標情報１３１を記憶装置１０に記憶させる。第１座標情報１３１は、複数の点ＤＶ１の座標を示す。

【0049】

また、画像解析部１２２は、第２撮像画像情報１０７の示す撮像画像ＧＳ２に対して画像処理を実行することで、撮像画像ＧＳ２に含まれる複数の点を検出する。すなわち、画像解析部１２２は、撮像画像ＧＳ２に含まれる複数の点の座標を表す第２座標情報１３２を取得する。また、画像解析部１２２は、取得した第２座標情報１３２を記憶装置１０に記憶させる。第２座標情報１３２は、複数の点ＤＶ２の座標を示す。

【0050】

また、画像解析部１２２は、第１投射画像情報１０３の示す画像ＧＦ１に対して画像処理を実行することで、画像ＧＦ１に含まれる複数の点を検出する。すなわち、画像解析部１２２は、画像ＧＦ１に含まれる複数の点の座標を表す第３座標情報１３４を取得する。また、画像解析部１２２は、取得した第３座標情報１３４を記憶装置１０に記憶させる。第３座標情報１３４は、複数の点ＤＦ１の座標を示す。

【0051】

点の検出に係る機能において、公知の画像処理技術が用いられてもよい。点の検出に係る公知の画像処理技術として、例えば、テンプレートマッチング、重心検出、および、「ＡＫＡＺＥ」と呼ばれるアルゴリズム等が挙げられる。本明細書において、点の検出に係る詳細な技術的説明は省略する。

【0052】

復元情報生成部１２３は、各種画像情報の示す画像に基づいて、物体の三次元形状を計測した結果を表す復元情報１１０を生成する。また、復元情報生成部１２３は、生成した復元情報１１０を記憶装置１０に記憶させる。

【0053】

本実施形態において、復元情報生成部１２３は、内部パラメーターが既知である撮像装置１４によって取得された撮像画像ＧＳ１と、内部パラメーターが既知である撮像装置２４によって取得された撮像画像ＧＳ２とに基づいて、領域Ｒ３のユークリッド復元結果を表す第１復元情報１１１を生成する。具体的には、復元情報生成部１２３は、撮像画像ＧＳ１に含まれる複数の点の座標を表す第１座標情報１３１と、撮像画像ＧＳ２に含まれる複数の点の座標を表す第２座標情報１３２とに基づいて、第１復元情報１１１を生成する。また、復元情報生成部１２３は、生成した第１復元情報１１１を記憶装置１０に記憶させる。

【0054】

また、復元情報生成部１２３は、内部パラメーターが既知である撮像装置１４によって取得された撮像画像ＧＳ１と、内部パラメーターが未知である投射装置１６から投射される画像ＧＦ１とに基づいて、領域Ｒ１の射影復元結果を表す第２復元情報１１２を生成する。具体的には、復元情報生成部１２３は、撮像画像ＧＳ１に含まれる複数の点の座標を表す第１座標情報１３１と、画像ＧＦ１に含まれる複数の点の座標を表す第３座標情報１３４とに基づいて、第２復元情報１１２を生成する。また、復元情報生成部１２３は、生成した第２復元情報１１２を記憶装置１０に記憶させる。

【0055】

なお、ユークリッド復元結果および射影復元結果を生成する方法として、例えば、エピポーラ幾何を活用した公知の三角測量法を用いてもよい。また、三角測量を実施する場合、Essential行列の分解による公知の外部パラメーターの推定を行ってもよい。また、ユークリッド復元結果および射影復元結果を生成する方法として、公知のステレオマッチングを用いてもよい。また、ステレオマッチングを実施する場合、事前に公知のステレオ平行化処理を行ってもよい。

【0056】

また、復元情報生成部１２３は、或る領域のユークリッド復元結果と、当該或る領域の射影復元結果とに基づいて、射影復元結果をユークリッド復元結果へ変換するための三次元射影変換行列を生成する。以下、或る領域を、「被包含領域」と呼称する。また、復元情報生成部１２３は、当該三次元射影変換行列を用いて、被包含領域を含む領域の射影復元結果を変換することで、当該被包含領域を含む領域のユークリッド復元結果を生成する。以下、被包含領域を含む領域を、「包含領域」と呼称する。なお、包含領域は、被包含領域と一致してもよい。

【0057】

本実施形態において、復元情報生成部１２３は、領域Ｒ３のユークリッド復元結果を表す第１復元情報１１１と、領域Ｒ１の射影復元結果を表す第２復元情報１１２とに基づいて、領域Ｒ３の射影復元結果を領域Ｒ３のユークリッド復元結果へ変換する三次元射影変換行列１０１を生成する。すなわち、三次元射影変換行列１０１は、第２復元情報１１２の示す複数の点の座標を、第１復元情報１１１の示す複数の点の座標へ変換する。また、復元情報生成部１２３は、生成した三次元射影変換行列１０１を記憶装置１０に記憶させる。また、復元情報生成部１２３は、三次元射影変換行列１０１を用いて領域Ｒ１の射影復元結果を変換することで、領域Ｒ１のユークリッド復元結果を生成する。換言すれば、復元情報生成部１２３は、第２復元情報１１２と、三次元射影変換行列１０１とに基づいて、領域Ｒ１のユークリッド復元結果を表す第３復元情報１１３を生成する。また、復元情報生成部１２３は、生成した第３復元情報１１３を記憶装置１０に記憶させる。

【0058】

射影復元結果をユークリッド復元結果へ変換するための三次元射影変換行列は、４行４列の行列である。例えば、射影復元結果の示す点Ｓの座標を（ｘ_Ｓ，ｙ_Ｓ，ｚ_Ｓ）、ユークリッド復元結果の示す点の座標であって、点Ｓと対応する点Ｅの座標を（ｘ_Ｅ，ｙ_Ｅ，ｚ_Ｅ）、４行４列の三次元射影変換行列を行列Ｈとする場合、点Ｓの座標を点Ｅの座標へ変換する三次元射影変換は、同次座標を用いることで、次に示す（１）式で表される。

【数1】

対応関係にある複数の点の組に対して（１）式を適用することで、行列Ｈの成分が導かれる。行列Ｈの成分を求める場合、（１）式を適用する点の組の数は、５組以上であることが好ましい。

【0059】

撮像素子１４０および撮像素子２４０は、例えば、ＣＣＤまたはＣＭＯＳ等を一例とするイメージセンサーである。ここで、ＣＣＤとはCharge Coupled Deviceの略称であり、ＣＭＯＳとはComplementary Metal Oxide Semiconductorの略称である。撮像素子１４０および撮像素子２４０は、各々、複数の画素を備える。撮像装置１４は、撮像制御部１２１の制御により、投射画像ＧＰ１が表示されたスクリーンＳＣの領域Ｒ１を含む範囲を撮像する。撮像素子１４０は、投射画像ＧＰ１が表示されたスクリーンＳＣの領域Ｒ１を含む範囲を撮像した結果を表す第１撮像画像情報１０６を処理装置１２へ出力する。換言すれば、撮像素子１４０は、第１撮像画像情報１０６の示す撮像画像ＧＳ１を処理装置１２へ出力する。撮像装置２４は、撮像制御部１２１の制御により、投射画像ＧＰ１の一部が表示されたスクリーンＳＣの領域Ｒ２を含む範囲を撮像する。撮像素子２４０は、投射画像ＧＰ１の一部が表示されたスクリーンＳＣの領域Ｒ２を含む範囲を撮像した結果を表す第２撮像画像情報１０７を処理装置１２へ出力する。換言すれば、撮像素子２４０は、第２撮像画像情報１０７の示す撮像画像ＧＳ２を処理装置１２へ出力する。

【0060】

光変調器１６０および光変調器２６０は、例えば、１または複数のＤＭＤまたは液晶パネル等を含む。光変調器１６０および光変調器２６０は、各々、複数の画素を備える。光変調器１６０および光変調器２６０は、処理装置１２から入力される信号に基づいて、光源から発せられた光を、投射面上に投射画像を表示するための投射光に変調する。光源は、例えば、ハロゲンランプ、キセノンランプ、超高圧水銀ランプ、ＬＥＤまたはレーザー光源等を含む。ここで、ＬＥＤとはLight Emitting Diodeの略称であり、ＤＭＤとはDigital Mirror Deviceの略称である。

【0061】

投射装置１６は、投射制御部１２０の制御により、投射面上に投射画像を表示するための投射光を投射する。換言すれば、投射装置１６は、処理装置１２から入力された画像を投射面へ投射する。本実施形態において、投射装置１６は、投射制御部１２０の制御により、スクリーンＳＣ上に投射画像を表示するための投射光を投射する。具体的には、投射装置１６は、処理装置１２から入力された画像ＧＦ１をスクリーンＳＣに投射することで、スクリーンＳＣ上に投射画像ＧＰ１を表示する。

【0062】

内部パラメーターは、具体的には、物体の形状を計測するために用いられる装置の光学系に関するパラメーターである。より具体的には、内部パラメーターは、物体の形状を計測するために用いられる装置の備えるレンズに関するパラメーターを含む。例えば、撮像装置１４において、内部パラメーターは、撮像レンズ１４２に関するパラメーターと、撮像素子１４０に関するパラメーターとを含む。また、撮像装置２４において、内部パラメーターは、撮像レンズ２４２に関するパラメーターと、撮像素子２４０に関するパラメーターとを含む。また、投射装置１６において、内部パラメーターは、投射レンズ１６２に関するパラメーターと、光変調器１６０に関するパラメーターとを含む。また、投射装置２６において、内部パラメーターは、投射レンズ２６２に関するパラメーターと、光変調器２６０に関するパラメーターとを含む。

【0063】

通信装置１８は、例えば、コネクターおよびインターフェース回路を有するインターフェース基板を含み、外部端末、外部記憶装置または外部サーバー等から各種情報を受信する機能と、外部端末、外部記憶装置または外部サーバー等へ各種情報を送信する機能とを有する。通信装置１８は、有線通信を利用して各種情報を送受信してもよいし、無線通信を利用して各種情報を送受信してもよい。無線通信が利用される場合、通信装置１８は、所定の通信規格に準拠した無線通信に対応するアンテナを含んで構成される。本実施形態において、通信装置１８は、プロジェクター２と通信可能に接続され、プロジェクター２との間で各種情報を送受信する。

【0064】

１．３．計測システムの動作
図７は、第１実施形態に係る計測システムＳｙｓの動作について説明するためのフローチャートである。当該フローチャートに示す一連の動作は、例えば、プロジェクター１およびプロジェクター２の電源がＯＮになり、プロジェクター１がユーザーから動作開始に関する入力操作を受け付けた際に開始される。

【0065】

ステップＳ１０１において、投射制御部１２０は、第１投射画像情報１０３に基づく投射光を投射装置１６に投射させることで、スクリーンＳＣ上に投射画像ＧＰ１を表示させる。換言すれば、投射制御部１２０は、投射装置１６から、第１投射画像情報１０３の示す画像ＧＦ１を投射させることで、スクリーンＳＣ上に投射画像ＧＰ１を表示させる。

【0066】

ステップＳ１０２において、撮像制御部１２１は、撮像装置１４を制御することで、投射画像ＧＰ１が表示されたスクリーンＳＣの領域Ｒ１を含む範囲を撮像させる。すなわち、撮像制御部１２１は、撮像装置１４を制御することで、投射画像ＧＰ１に含まれる複数の点ＤＰ１を撮像させる。また、撮像制御部１２１は、当該撮像の結果を表す撮像画像ＧＳ１を取得する。また、撮像制御部１２１は、撮像画像ＧＳ１を表す第１撮像画像情報１０６を記憶装置１０に記憶させる。

【0067】

ステップＳ１０３において、撮像制御部１２１は、撮像装置２４を制御することで、投射画像ＧＰ１の一部が表示されたスクリーンＳＣの領域Ｒ２を含む範囲を撮像させる。すなわち、撮像制御部１２１は、撮像装置２４を制御することで、投射画像ＧＰ１に含まれる複数の点ＤＰ１を撮像させる。また、撮像制御部１２１は、当該撮像の結果を表す撮像画像ＧＳ２を取得する。また、撮像制御部１２１は、撮像画像ＧＳ２を表す第２撮像画像情報１０７を記憶装置１０に記憶させる。

【0068】

ステップＳ１０４において、画像解析部１２２は、第１撮像画像情報１０６の示す撮像画像ＧＳ１に対して画像処理を実行することで、撮像画像ＧＳ１に含まれる複数の点を検出する。すなわち、画像解析部１２２は、撮像画像ＧＳ１に含まれる複数の点の座標を表す第１座標情報１３１を取得する。また、画像解析部１２２は、取得した第１座標情報１３１を記憶装置１０に記憶させる。

【0069】

また、画像解析部１２２は、第２撮像画像情報１０７の示す撮像画像ＧＳ２に対して画像処理を実行することで、撮像画像ＧＳ２に含まれる複数の点を検出する。すなわち、画像解析部１２２は、撮像画像ＧＳ２に含まれる複数の点の座標を表す第２座標情報１３２を取得する。また、画像解析部１２２は、取得した第２座標情報１３２を記憶装置１０に記憶させる。

【0070】

また、画像解析部１２２は、第１投射画像情報１０３の示す画像ＧＦ１に対して画像処理を実行することで、画像ＧＦ１に含まれる複数の点を検出する。すなわち、画像解析部１２２は、画像ＧＦ１に含まれる複数の点の座標を表す第３座標情報１３４を取得する。また、画像解析部１２２は、取得した第３座標情報１３４を記憶装置１０に記憶させる。

【0071】

ステップＳ１０５において、復元情報生成部１２３は、内部パラメーターが既知である撮像装置１４によって取得された撮像画像ＧＳ１と、内部パラメーターが既知である撮像装置２４によって取得された撮像画像ＧＳ２とに基づいて、領域Ｒ３のユークリッド復元結果を表す第１復元情報１１１を生成する。具体的には、復元情報生成部１２３は、第１座標情報１３１と、第２座標情報１３２とに基づいて、第１復元情報１１１を生成する。また、復元情報生成部１２３は、生成した第１復元情報１１１を記憶装置１０に記憶させる。

【0072】

ステップＳ１０６において、復元情報生成部１２３は、内部パラメーターが既知である撮像装置１４によって取得された撮像画像ＧＳ１と、内部パラメーターが未知である投射装置１６から投射される画像ＧＦ１とに基づいて、領域Ｒ１の射影復元結果を表す第２復元情報１１２を生成する。具体的には、復元情報生成部１２３は、第１座標情報１３１と、第３座標情報１３４とに基づいて、第２復元情報１１２を生成する。また、復元情報生成部１２３は、生成した第２復元情報１１２を記憶装置１０に記憶させる。

【0073】

ステップＳ１０７において、復元情報生成部１２３は、領域Ｒ３のユークリッド復元結果を表す第１復元情報１１１と、領域Ｒ１の射影復元結果を表す第２復元情報１１２とに基づいて、領域Ｒ３の射影復元結果を領域Ｒ３のユークリッド復元結果へ変換する三次元射影変換行列１０１を生成する。また、復元情報生成部１２３は、生成した三次元射影変換行列１０１を記憶装置１０に記憶させる。

【0074】

ステップＳ１０８において、復元情報生成部１２３は、三次元射影変換行列１０１を用いて領域Ｒ１の射影復元結果を変換することで、領域Ｒ１のユークリッド復元結果を生成する。換言すれば、復元情報生成部１２３は、第２復元情報１１２と、三次元射影変換行列１０１とに基づいて、領域Ｒ１のユークリッド復元結果を表す第３復元情報１１３を生成する。また、復元情報生成部１２３は、生成した第３復元情報１１３を記憶装置１０に記憶させる。

【0075】

ステップＳ１０８における処理が実行された後、処理装置１２は、図７のフローチャートに示す一連の動作を終了させる。

【0076】

以上より、第１実施形態によれば、計測システムＳｙｓは、内部パラメーターが既知である撮像装置１４と、内部パラメーターが既知である撮像装置２４と、内部パラメーターが未知である投射装置１６とを用いて、スクリーンＳＣにおける領域Ｒ１のユークリッド復元結果を取得することができる。すなわち、計測システムＳｙｓは、投射装置１６の校正作業を実施することなく、撮像装置２４の撮像範囲外である、領域Ｒ３を除いた領域Ｒ１のユークリッド復元結果を取得することができる。換言すれば、計測システムＳｙｓは、領域Ｒ１全域のユークリッド復元結果を取得する場合であっても、投射装置１６の校正作業を省略することができる。

【0077】

以上に説明したように、第１実施形態に係る計測方法は、撮像レンズ１４２を備え、撮像レンズ１４２に関する内部パラメーターが既知である撮像装置１４に入力された画像および撮像装置１４から出力される画像のいずれか一方である撮像画像ＧＳ１と、撮像レンズ２４２を備え、撮像レンズ２４２に関する内部パラメーターが既知である撮像装置２４に入力された画像および撮像装置２４から出力される画像のいずれか一方である撮像画像ＧＳ２と、に基づいて、非平面であるスクリーンＳＣにおける領域Ｒ３のユークリッド復元結果を表す第１復元情報１１１を生成することと、投射レンズ１６２を備え、投射レンズ１６２に関する内部パラメーターが未知である投射装置１６に入力された画像および投射装置１６から出力される画像のいずれか一方である画像ＧＦ１と、撮像画像ＧＳ１と、に基づいて、スクリーンＳＣにおける領域Ｒ１の射影復元結果を表す第２復元情報１１２を生成することと、第１復元情報１１１と、第２復元情報１１２と、に基づいて、第２復元情報１１２の示す複数の点の座標を第１復元情報１１１の示す複数の点の座標へ変換するための三次元射影変換行列１０１を生成することと、第２復元情報１１２と、三次元射影変換行列１０１と、に基づいて、領域Ｒ１のユークリッド復元結果を表す第３復元情報１１３を生成することと、を含み、撮像装置１４、撮像装置２４および投射装置１６のうちの少なくとも一つは、スクリーンＳＣを撮像する撮像装置であり、領域Ｒ３の少なくとも一部と、領域Ｒ１の少なくとも一部とは、領域Ｒ３において重畳する。

【0078】

また、第１実施形態に係る計測システムＳｙｓは、撮像レンズ１４２を備え、撮像レンズ１４２に関する内部パラメーターが既知である撮像装置１４と、撮像レンズ２４２を備え、撮像レンズ２４２に関する内部パラメーターが既知である撮像装置２４と、投射レンズ１６２を備え、投射レンズ１６２に関する内部パラメーターが未知である投射装置１６と、撮像装置１４に入力された画像および撮像装置１４から出力される画像のいずれか一方である撮像画像ＧＳ１と、撮像装置２４に入力された画像および撮像装置２４から出力される画像のいずれか一方である撮像画像ＧＳ２と、に基づいて、非平面であるスクリーンＳＣにおける領域Ｒ３のユークリッド復元結果を表す第１復元情報１１１を生成することと、投射装置１６に入力された画像および投射装置１６から出力される画像のいずれか一方である画像ＧＦ１と、撮像画像ＧＳ１と、に基づいて、スクリーンＳＣにおける領域Ｒ１の射影復元結果を表す第２復元情報１１２を生成することと、第１復元情報１１１と、第２復元情報１１２と、に基づいて、第２復元情報１１２の示す複数の点の座標を第１復元情報１１１の示す複数の点の座標へ変換するための三次元射影変換行列１０１を生成することと、第２復元情報１１２と、三次元射影変換行列１０１と、に基づいて、領域Ｒ１のユークリッド復元結果を表す第３復元情報１１３を生成することと、を実行する処理装置１２と、を含み、撮像装置１４、撮像装置２４および投射装置１６のうちの少なくとも一つは、スクリーンＳＣを撮像する撮像装置であり、領域Ｒ３の少なくとも一部と、領域Ｒ１の少なくとも一部とは、領域Ｒ３において重畳する。

【0079】

すなわち、計測システムＳｙｓは、内部パラメーターが既知である装置を用いて取得された領域Ｒ３のユークリッド復元結果を用いることで、内部パラメーターが未知である装置を用いて取得された領域Ｒ１の射影復元結果を、領域Ｒ１のユークリッド復元結果に変換することができる。これにより、計測システムＳｙｓは、領域Ｒ１のユークリッド復元結果を取得する場合であっても、内部パラメーターが未知である装置の校正作業を省略することができる。

【0080】

なお、第１実施形態において、計測システムＳｙｓは「計測システム」の一例であり、撮像レンズ１４２は「第１レンズ」の一例であり、撮像装置１４は「第１の装置」の一例であり、撮像画像ＧＳ１は「第１の画像」の一例であり、撮像レンズ２４２は「第２レンズ」の一例であり、撮像装置２４は「第２の装置」の一例であり、撮像画像ＧＳ２は「第２の画像」の一例であり、スクリーンＳＣは「スクリーン」の一例であり、領域Ｒ３は「第１領域」および「第３領域」の一例であり、第１復元情報１１１は「第１復元情報」の一例であり、投射レンズ１６２は「第３レンズ」の一例であり、投射装置１６は「第３の装置」の一例であり、画像ＧＦ１は「第３の画像」の一例であり、領域Ｒ１は「第２領域」の一例であり、第２復元情報１１２は「第２復元情報」の一例であり、三次元射影変換行列１０１は「三次元射影変換行列」の一例であり、第３復元情報１１３は「第３復元情報」の一例であり、処理装置１２は「処理装置」の一例である。また、「撮像装置」は撮像装置１４および撮像装置２４を一例とする。

【0081】

また、第１実施形態に係る計測方法において、撮像装置１４および投射装置１６の一方は、撮像装置であり、撮像装置１４および投射装置１６の他方は、スクリーンＳＣに画像を投射する投射装置であり、第２復元情報１１２を生成することは、当該投射装置から、複数の点ＤＦ１を含む第１のパターン画像を投射させることで、スクリーンＳＣ上に投射画像ＧＰ１を表示させることと、当該撮像装置を制御することで、投射画像ＧＰ１に含まれ、複数の点ＤＦ１と一対一で対応する複数の点ＤＰ１を撮像した結果を表す第１撮像画像を取得することと、当該第１のパターン画像と、当該第１撮像画像と、に基づいて、第２復元情報１１２を生成することと、を含み、複数の点ＤＰ１は、領域Ｒ３に表示され、撮像装置１４が当該撮像装置である場合、撮像画像ＧＳ１は、当該第１撮像画像であり、画像ＧＦ１は、当該第１のパターン画像であり、撮像装置１４が当該投射装置である場合、撮像画像ＧＳ１は、当該第１のパターン画像であり、画像ＧＦ１は、当該第１撮像画像である。

【0082】

すなわち、計測システムＳｙｓは、内部パラメーターが既知である撮像装置と、内部パラメーターが未知である投射装置との組み合わせ、または、内部パラメーターが既知である投射装置と、内部パラメーターが未知である撮像装置との組み合わせによって、射影復元結果を取得することができる。これにより、計測システムＳｙｓは、撮像装置と、投射装置とのうちのいずれか一方の内部パラメーターが未知であっても、物体の三次元形状を正確に計測することができる。

【0083】

なお、第１実施形態において、複数の点ＤＦ１は「複数の第１の点」の一例であり、投射画像ＧＰ１は「第１投射画像」の一例であり、複数の点ＤＰ１は「複数の第２の点」の一例である。また、「投射装置」は投射装置１６を一例とする。また、「第１のパターン画像」は画像ＧＦ１を一例とする。また、「第１撮像画像」は撮像画像ＧＳ１を一例とする。

【0084】

２．第２実施形態
以下において、本発明の第２実施形態を説明する。なお、以下に例示する各形態において、作用や機能が第１実施形態と同様である要素については、第１実施形態の説明で使用した符号を流用して各々の詳細な説明を適宜省略する。

【0085】

第２実施形態では、内部パラメーターが既知である二つの撮像装置と、内部パラメーターが未知である撮像装置とを含む計測システムを例示して、本発明に係る計測方法、計測システムおよび情報処理装置について説明する。具体的には、内部パラメーターが未知である撮像装置の校正作業を実施することなく、当該内部パラメーターが未知である撮像装置を用いて非平面であるスクリーンのユークリッド復元結果を取得する方法について説明する。

【0086】

図８は、第２実施形態に係る計測システムＳｙｓＡの概要について説明するための模式図である。計測システムＳｙｓＡは、コンピューター１Ａと、カメラ３と、カメラ４と、カメラ５とを含む。コンピューター１Ａは、カメラ３、カメラ４およびカメラ５と通信可能に接続され、各種情報の送受信を行う。カメラ３は、撮像装置３４を備える。カメラ４は、撮像装置４４を備える。カメラ５は、撮像装置５４を備える。

【0087】

撮像装置３４は、複数の点を含むスクリーンＳＣＡの領域Ｒ４を含む範囲を撮像する。また、撮像装置３４は、内部パラメーターが既知である。

【0088】

撮像装置４４は、複数の点を含むスクリーンＳＣＡの領域Ｒ５を含む範囲を撮像する。なお、領域Ｒ４の一部と、領域Ｒ５の一部とは、領域Ｒ７において重畳する。換言すれば、領域Ｒ４および領域Ｒ５は、領域Ｒ７を含む。すなわち、領域Ｒ７は、撮像装置３４の撮像範囲と、撮像装置４４の撮像範囲との両方に含まれる。また、撮像装置４４は、内部パラメーターが既知である。

【0089】

撮像装置５４は、複数の点を含むスクリーンＳＣＡの領域Ｒ６を含む範囲を撮像する。なお、領域Ｒ４の一部と、領域Ｒ６の一部とは、領域Ｒ８において重畳する。換言すれば、領域Ｒ４および領域Ｒ６は、領域Ｒ８を含む。すなわち、領域Ｒ８は、撮像装置３４の撮像範囲と、撮像装置５４の撮像範囲との両方に含まれる。また、領域Ｒ７の一部と、領域Ｒ８の一部とは、領域Ｒ９において重畳する。換言すれば、領域Ｒ７および領域Ｒ８は、領域Ｒ９を含む。また、撮像装置５４は、内部パラメーターが未知である。

【0090】

スクリーンＳＣＡに含まれる複数の点は、複数の点ＤＰ２を含む。複数の点ＤＰ２は、領域Ｒ９に含まれる。なお、当該複数の点は、例えば、スクリーンＳＣＡに描かれた模様、または、スクリーンＳＣＡ上の傷もしくは継ぎ目等に含まれる。

【0091】

コンピューター１Ａは、内部パラメーターが既知である撮像装置３４によって取得された撮像画像と、内部パラメーターが既知である撮像装置４４によって取得された撮像画像とに基づいて、領域Ｒ７のユークリッド復元結果を取得する。領域Ｒ７のユークリッド復元結果は、領域Ｒ９のユークリッド復元結果を含む。また、コンピューター１Ａは、撮像装置３４によって取得された撮像画像と、内部パラメーターが未知である撮像装置５４によって取得された撮像画像とに基づいて、領域Ｒ８の射影復元結果を取得する。領域Ｒ８の射影復元結果は、領域Ｒ９の射影復元結果を含む。また、コンピューター１Ａは、領域Ｒ７のユークリッド復元結果と、領域Ｒ８の射影復元結果とに基づいて、領域Ｒ９の射影復元結果を領域Ｒ９のユークリッド復元結果へ変換する三次元射影変換行列を生成する。また、コンピューター１Ａは、当該三次元射影変換行列を用いて領域Ｒ８の射影復元結果を変換することで、領域Ｒ８のユークリッド復元結果を生成する。

【0092】

すなわち、計測システムＳｙｓＡは、内部パラメーターが既知である撮像装置３４と、内部パラメーターが既知である撮像装置４４と、内部パラメーターが未知である撮像装置５４とを用いて、撮像装置５４の校正作業を実施することなく、スクリーンＳＣＡにおける領域Ｒ８のユークリッド復元結果を取得することができる。換言すれば、計測システムＳｙｓＡは、内部パラメーターが既知である撮像装置３４と、内部パラメーターが既知である撮像装置４４と、内部パラメーターが未知である撮像装置５４とを用いることで、撮像装置３４の撮像範囲と、撮像装置４４の撮像範囲との両方に含まれる領域Ｒ７のユークリッド復元結果に加えて、撮像装置４４の撮像範囲外である、領域Ｒ８のユークリッド復元結果を取得することができる。

【0093】

図９は、第２実施形態に係る計測システムＳｙｓＡの構成を示すブロック図である。計測システムＳｙｓＡは、前述の通り、コンピューター１Ａと、カメラ３と、カメラ４と、カメラ５とを含む。また、カメラ３は、撮像装置３４を備える。また、カメラ４は、撮像装置４４を備える。また、カメラ５は、撮像装置５４を備える。

【0094】

コンピューター１Ａは、記憶装置１０の代わりに記憶装置１０Ａを備える点と、処理装置１２の代わりに処理装置１２Ａを備える点と、撮像装置１４および投射装置１６を備えない点とにおいて、第１実施形態に係るプロジェクター１と相違する。処理装置１２Ａは、投射制御部１２０としての機能を有していない点において、処理装置１２と相違する。

【0095】

撮像装置３４は、集光のための撮像レンズ３４２と、撮像レンズ３４２によって集光された光を電気信号に変換することで撮像画像を生成する撮像素子３４０とを備える。なお、撮像装置３４において、内部パラメーターは、撮像レンズ３４２に関するパラメーターと、撮像素子３４０に関するパラメーターとを含む。

【0096】

撮像装置４４は、集光のための撮像レンズ４４２と、撮像レンズ４４２によって集光された光を電気信号に変換することで撮像画像を生成する撮像素子４４０とを備える。なお、撮像装置４４において、内部パラメーターは、撮像レンズ４４２に関するパラメーターと、撮像素子４４０に関するパラメーターとを含む。

【0097】

撮像装置５４は、集光のための撮像レンズ５４２と、撮像レンズ５４２によって集光された光を電気信号に変換することで撮像画像を生成する撮像素子５４０とを備える。なお、撮像装置５４において、内部パラメーターは、撮像レンズ５４２に関するパラメーターと、撮像素子５４０に関するパラメーターとを含む。

【0098】

図１０は、第２実施形態に係る記憶装置１０Ａの構成を示すブロック図である。記憶装置１０Ａは、プログラム１００の代わりにプログラム１００Ａを記憶する点と、三次元射影変換行列１０１の代わりに三次元射影変換行列１０１Ａを記憶する点と、第１投射画像情報１０３を記憶しない点と、撮像画像情報１０５の代わりに撮像画像情報１０５Ａを記憶する点と、復元情報１１０の代わりに復元情報１１０Ａを記憶する点と、座標情報１３０の代わりに座標情報１３０Ａを記憶する点とにおいて、記憶装置１０と相違する。三次元射影変換行列１０１Ａは、領域Ｒ９の射影復元結果を領域Ｒ９のユークリッド復元結果へ変換する４行４列の行列である。

【0099】

撮像画像情報１０５Ａは、撮像装置３４によって取得された撮像画像を表す第１撮像画像情報１０６Ａと、撮像装置４４によって取得された撮像画像を表す第２撮像画像情報１０７Ａと、撮像装置５４によって取得された撮像画像を表す第３撮像画像情報１０８Ａとを含む。

【0100】

復元情報１１０Ａは、領域Ｒ７のユークリッド復元結果を表す第１復元情報１１１Ａと、領域Ｒ８の射影復元結果を表す第２復元情報１１２Ａと、領域Ｒ８のユークリッド復元結果を表す第３復元情報１１３Ａとを含む。

【0101】

座標情報１３０Ａは、第１撮像画像情報１０６Ａの示す画像に含まれる複数の点の座標を表す第１座標情報１３１Ａと、第２撮像画像情報１０７Ａの示す画像に含まれる複数の点の座標を表す第２座標情報１３２Ａと、第３撮像画像情報１０８Ａの示す画像に含まれる複数の点の座標を表す第３座標情報１３３Ａとを含む。

【0102】

図１１は、第１撮像画像情報１０６Ａの示す画像の一例を図示した模式図である。本実施形態において、第１撮像画像情報１０６Ａは、撮像画像ＧＳ３を表す。撮像装置３４は、スクリーンＳＣＡの領域Ｒ４を含む範囲を撮像することで、撮像画像ＧＳ３を取得する。換言すれば、撮像装置３４は、スクリーンＳＣＡの領域Ｒ４を含む範囲を撮像することで、撮像画像ＧＳ３を表す第１撮像画像情報１０６Ａを生成する。

【0103】

撮像画像ＧＳ３は、画像ＧＳ３１を含む。画像ＧＳ３１は、スクリーンＳＣＡの一部を示す画像である。画像ＧＳ３１は、複数の点を含む。また、当該複数の点は、複数の点ＤＶ３を含む。複数の点ＤＶ３は、スクリーンＳＣＡの領域Ｒ９に含まれる複数の点ＤＰ２と一対一で対応する。図１１において、複数の点ＤＶ３は、破線で囲われた範囲内に含まれる点である。

【0104】

図１２は、第２撮像画像情報１０７Ａの示す画像の一例を図示した模式図である。本実施形態において、第２撮像画像情報１０７Ａは、撮像画像ＧＳ４を表す。撮像装置４４は、スクリーンＳＣＡの領域Ｒ５を含む範囲を撮像することで、撮像画像ＧＳ４を取得する。換言すれば、撮像装置４４は、スクリーンＳＣＡの領域Ｒ５を含む範囲を撮像することで、撮像画像ＧＳ４を表す第２撮像画像情報１０７Ａを生成する。

【0105】

撮像画像ＧＳ４は、画像ＧＳ４１を含む。画像ＧＳ４１は、スクリーンＳＣＡの一部を示す画像である。画像ＧＳ４１は、複数の点を含む。また、当該複数の点は、複数の点ＤＶ４を含む。複数の点ＤＶ４は、スクリーンＳＣＡの領域Ｒ９に含まれる複数の点ＤＰ２と一対一で対応する。また、複数の点ＤＶ４は、撮像画像ＧＳ３に含まれる複数の点ＤＶ３と一対一で対応する。図１２において、複数の点ＤＶ４は、破線で囲われた範囲内に含まれる点である。

【0106】

図１３は、第３撮像画像情報１０８Ａの示す画像の一例を図示した模式図である。本実施形態において、第３撮像画像情報１０８Ａは、撮像画像ＧＳ５を表す。撮像装置５４は、スクリーンＳＣＡの領域Ｒ６を含む範囲を撮像することで、撮像画像ＧＳ５を取得する。換言すれば、撮像装置５４は、スクリーンＳＣＡの領域Ｒ６を含む範囲を撮像することで、撮像画像ＧＳ５を表す第３撮像画像情報１０８Ａを生成する。

【0107】

撮像画像ＧＳ５は、画像ＧＳ５１を含む。画像ＧＳ５１は、スクリーンＳＣＡの一部を示す画像である。画像ＧＳ５１は、複数の点を含む。また、当該複数の点は、複数の点ＤＶ５を含む。複数の点ＤＶ５は、スクリーンＳＣＡの領域Ｒ９に含まれる複数の点ＤＰ２と一対一で対応する。また、複数の点ＤＶ５は、撮像画像ＧＳ３に含まれる複数の点ＤＶ３と一対一で対応する。また、複数の点ＤＶ５は、撮像画像ＧＳ４に含まれる複数の点ＤＶ４と一対一で対応する。図１３において、複数の点ＤＶ５は、破線で囲われた範囲内に含まれる点である。

【0108】

図９に戻り、処理装置１２Ａは、処理装置１２Ａが有するＣＰＵ等がプログラム１００Ａを実行することで、図９に示す撮像制御部１２１、画像解析部１２２および復元情報生成部１２３として機能する。

【0109】

本実施形態において、撮像制御部１２１は、撮像装置３４を制御することで、スクリーンＳＣＡの領域Ｒ４を含む範囲を撮像させる。すなわち、撮像制御部１２１は、撮像装置３４を制御することで、スクリーンＳＣＡの領域Ｒ９を含む範囲を撮像させる。換言すれば、撮像制御部１２１は、撮像装置３４を制御することで、スクリーンＳＣＡの領域Ｒ９に含まれる複数の点ＤＰ２を撮像させる。また、撮像制御部１２１は、当該撮像の結果を表す撮像画像ＧＳ３を取得する。また、撮像制御部１２１は、撮像画像ＧＳ３を表す第１撮像画像情報１０６Ａを記憶装置１０Ａに記憶させる。

【0110】

また、撮像制御部１２１は、撮像装置４４を制御することで、スクリーンＳＣＡの領域Ｒ５を含む範囲を撮像させる。すなわち、撮像制御部１２１は、撮像装置４４を制御することで、スクリーンＳＣＡの領域Ｒ９を含む範囲を撮像させる。換言すれば、撮像制御部１２１は、撮像装置４４を制御することで、スクリーンＳＣＡの領域Ｒ９に含まれる複数の点ＤＰ２を撮像させる。また、撮像制御部１２１は、当該撮像の結果を表す撮像画像ＧＳ４を取得する。また、撮像制御部１２１は、撮像画像ＧＳ４を表す第２撮像画像情報１０７Ａを記憶装置１０Ａに記憶させる。

【0111】

また、撮像制御部１２１は、撮像装置５４を制御することで、スクリーンＳＣＡの領域Ｒ６を含む範囲を撮像させる。すなわち、撮像制御部１２１は、撮像装置５４を制御することで、スクリーンＳＣＡの領域Ｒ９を含む範囲を撮像させる。換言すれば、撮像制御部１２１は、撮像装置５４を制御することで、スクリーンＳＣＡの領域Ｒ９に含まれる複数の点ＤＰ２を撮像させる。また、撮像制御部１２１は、当該撮像の結果を表す撮像画像ＧＳ５を取得する。また、撮像制御部１２１は、撮像画像ＧＳ５を表す第３撮像画像情報１０８Ａを記憶装置１０Ａに記憶させる。

【0112】

本実施形態において、画像解析部１２２は、第１撮像画像情報１０６Ａの示す撮像画像ＧＳ３に対して画像処理を実行することで、撮像画像ＧＳ３に含まれる複数の点を検出する。すなわち、画像解析部１２２は、撮像画像ＧＳ３に含まれる複数の点の座標を表す第１座標情報１３１Ａを取得する。また、画像解析部１２２は、取得した第１座標情報１３１Ａを記憶装置１０Ａに記憶させる。第１座標情報１３１Ａは、複数の点ＤＶ３の座標を示す。

【0113】

また、画像解析部１２２は、第２撮像画像情報１０７Ａの示す撮像画像ＧＳ４に対して画像処理を実行することで、撮像画像ＧＳ４に含まれる複数の点を検出する。すなわち、画像解析部１２２は、撮像画像ＧＳ４に含まれる複数の点の座標を表す第２座標情報１３２Ａを取得する。また、画像解析部１２２は、取得した第２座標情報１３２Ａを記憶装置１０Ａに記憶させる。第２座標情報１３２Ａは、複数の点ＤＶ４の座標を示す。

【0114】

また、画像解析部１２２は、第３撮像画像情報１０８Ａの示す撮像画像ＧＳ５に対して画像処理を実行することで、撮像画像ＧＳ５に含まれる複数の点を検出する。すなわち、画像解析部１２２は、撮像画像ＧＳ５に含まれる複数の点の座標を表す第３座標情報１３３Ａを取得する。また、画像解析部１２２は、取得した第３座標情報１３３Ａを記憶装置１０Ａに記憶させる。第３座標情報１３３Ａは、複数の点ＤＶ５の座標を示す。

【0115】

本実施形態において、復元情報生成部１２３は、内部パラメーターが既知である撮像装置３４によって取得された撮像画像ＧＳ３と、内部パラメーターが既知である撮像装置４４によって取得された撮像画像ＧＳ４とに基づいて、領域Ｒ７のユークリッド復元結果を表す第１復元情報１１１Ａを生成する。具体的には、復元情報生成部１２３は、撮像画像ＧＳ３に含まれる複数の点の座標を表す第１座標情報１３１Ａと、撮像画像ＧＳ４に含まれる複数の点の座標を表す第２座標情報１３２Ａとに基づいて、第１復元情報１１１Ａを生成する。また、復元情報生成部１２３は、生成した第１復元情報１１１Ａを記憶装置１０Ａに記憶させる。

【0116】

また、復元情報生成部１２３は、内部パラメーターが既知である撮像装置３４によって取得された撮像画像ＧＳ３と、内部パラメーターが未知である撮像装置５４によって取得された撮像画像ＧＳ５とに基づいて、領域Ｒ８の射影復元結果を表す第２復元情報１１２Ａを生成する。具体的には、復元情報生成部１２３は、撮像画像ＧＳ３に含まれる複数の点の座標を表す第１座標情報１３１Ａと、撮像画像ＧＳ５に含まれる複数の点の座標を表す第３座標情報１３３Ａとに基づいて、第２復元情報１１２Ａを生成する。また、復元情報生成部１２３は、生成した第２復元情報１１２Ａを記憶装置１０Ａに記憶させる。

【0117】

また、復元情報生成部１２３は、領域Ｒ７のユークリッド復元結果を表す第１復元情報１１１Ａと、領域Ｒ８の射影復元結果を表す第２復元情報１１２Ａとに基づいて、領域Ｒ９の射影復元結果を領域Ｒ９のユークリッド復元結果へ変換する三次元射影変換行列１０１Ａを生成する。すなわち、三次元射影変換行列１０１Ａは、第２復元情報１１２Ａの示す複数の点の座標を、第１復元情報１１１Ａの示す複数の点の座標へ変換する。また、復元情報生成部１２３は、生成した三次元射影変換行列１０１Ａを記憶装置１０Ａに記憶させる。また、復元情報生成部１２３は、三次元射影変換行列１０１Ａを用いて領域Ｒ８の射影復元結果を変換することで、領域Ｒ８のユークリッド復元結果を生成する。換言すれば、復元情報生成部１２３は、第２復元情報１１２Ａと、三次元射影変換行列１０１Ａとに基づいて、領域Ｒ８のユークリッド復元結果を表す第３復元情報１１３Ａを生成する。また、復元情報生成部１２３は、生成した第３復元情報１１３Ａを記憶装置１０Ａに記憶させる。

【0118】

撮像素子３４０、撮像素子４４０および撮像素子５４０は、例えば、ＣＣＤまたはＣＭＯＳ等を一例とするイメージセンサーである。撮像装置３４は、撮像制御部１２１の制御により、スクリーンＳＣの領域Ｒ４を含む範囲を撮像する。撮像素子３４０は、スクリーンＳＣの領域Ｒ４を含む範囲を撮像した結果を表す第１撮像画像情報１０６Ａを処理装置１２Ａへ出力する。換言すれば、撮像素子３４０は、第１撮像画像情報１０６Ａの示す撮像画像ＧＳ３を処理装置１２Ａへ出力する。撮像装置４４は、撮像制御部１２１の制御により、スクリーンＳＣの領域Ｒ５を含む範囲を撮像する。撮像素子４４０は、スクリーンＳＣの領域Ｒ５を含む範囲を撮像した結果を表す第２撮像画像情報１０７Ａを処理装置１２Ａへ出力する。換言すれば、撮像素子４４０は、第２撮像画像情報１０７Ａの示す撮像画像ＧＳ４を処理装置１２Ａへ出力する。撮像装置５４は、撮像制御部１２１の制御により、スクリーンＳＣの領域Ｒ６を含む範囲を撮像する。撮像素子５４０は、スクリーンＳＣの領域Ｒ６を含む範囲を撮像した結果を表す第３撮像画像情報１０８Ａを処理装置１２Ａへ出力する。換言すれば、撮像素子５４０は、第３撮像画像情報１０８Ａの示す撮像画像ＧＳ５を処理装置１２Ａへ出力する。

【0119】

図１４は、第２実施形態に係る計測システムＳｙｓＡの動作について説明するためのフローチャートである。当該フローチャートに示す一連の動作は、例えば、コンピューター１Ａ、カメラ３、カメラ４およびカメラ５の電源がＯＮになり、コンピューター１Ａがユーザーから動作開始に関する入力操作を受け付けた際に開始される。

【0120】

ステップＳ２０１において、撮像制御部１２１は、撮像装置３４を制御することで、スクリーンＳＣＡの領域Ｒ４を含む範囲を撮像させる。すなわち、撮像制御部１２１は、撮像装置３４を制御することで、スクリーンＳＣＡの領域Ｒ９に含まれる複数の点ＤＰ２を撮像させる。また、撮像制御部１２１は、当該撮像の結果を表す撮像画像ＧＳ３を取得する。また、撮像制御部１２１は、撮像画像ＧＳ３を表す第１撮像画像情報１０６Ａを記憶装置１０Ａに記憶させる。

【0121】

ステップＳ２０２において、撮像制御部１２１は、撮像装置４４を制御することで、スクリーンＳＣＡの領域Ｒ５を含む範囲を撮像させる。すなわち、撮像制御部１２１は、撮像装置４４を制御することで、スクリーンＳＣＡの領域Ｒ９に含まれる複数の点ＤＰ２を撮像させる。また、撮像制御部１２１は、当該撮像の結果を表す撮像画像ＧＳ４を取得する。また、撮像制御部１２１は、撮像画像ＧＳ４を表す第２撮像画像情報１０７Ａを記憶装置１０Ａに記憶させる。

【0122】

ステップＳ２０３において、撮像制御部１２１は、撮像装置５４を制御することで、スクリーンＳＣＡの領域Ｒ６を含む範囲を撮像させる。すなわち、撮像制御部１２１は、撮像装置５４を制御することで、スクリーンＳＣＡの領域Ｒ９に含まれる複数の点ＤＰ２を撮像させる。また、撮像制御部１２１は、当該撮像の結果を表す撮像画像ＧＳ５を取得する。また、撮像制御部１２１は、撮像画像ＧＳ５を表す第３撮像画像情報１０８Ａを記憶装置１０Ａに記憶させる。

【0123】

ステップＳ２０４において、画像解析部１２２は、第１撮像画像情報１０６Ａの示す撮像画像ＧＳ３に対して画像処理を実行することで、撮像画像ＧＳ３に含まれる複数の点を検出する。すなわち、画像解析部１２２は、撮像画像ＧＳ３に含まれる複数の点の座標を表す第１座標情報１３１Ａを取得する。また、画像解析部１２２は、取得した第１座標情報１３１Ａを記憶装置１０Ａに記憶させる。

【0124】

また、画像解析部１２２は、第２撮像画像情報１０７Ａの示す撮像画像ＧＳ４に対して画像処理を実行することで、撮像画像ＧＳ４に含まれる複数の点を検出する。すなわち、画像解析部１２２は、撮像画像ＧＳ４に含まれる複数の点の座標を表す第２座標情報１３２Ａを取得する。また、画像解析部１２２は、取得した第２座標情報１３２Ａを記憶装置１０Ａに記憶させる。

【0125】

また、画像解析部１２２は、第３撮像画像情報１０８Ａの示す撮像画像ＧＳ５に対して画像処理を実行することで、撮像画像ＧＳ５に含まれる複数の点を検出する。すなわち、画像解析部１２２は、撮像画像ＧＳ５に含まれる複数の点の座標を表す第３座標情報１３３Ａを取得する。また、画像解析部１２２は、取得した第３座標情報１３３Ａを記憶装置１０Ａに記憶させる。

【0126】

ステップＳ２０５において、復元情報生成部１２３は、内部パラメーターが既知である撮像装置３４によって取得された撮像画像ＧＳ３と、内部パラメーターが既知である撮像装置４４によって取得された撮像画像ＧＳ４とに基づいて、領域Ｒ７のユークリッド復元結果を表す第１復元情報１１１Ａを生成する。具体的には、復元情報生成部１２３は、第１座標情報１３１Ａと、第２座標情報１３２Ａとに基づいて、第１復元情報１１１Ａを生成する。また、復元情報生成部１２３は、生成した第１復元情報１１１Ａを記憶装置１０Ａに記憶させる。

【0127】

ステップＳ２０６において、復元情報生成部１２３は、内部パラメーターが既知である撮像装置３４によって取得された撮像画像ＧＳ３と、内部パラメーターが未知である撮像装置５４によって取得された撮像画像ＧＳ５とに基づいて、領域Ｒ８の射影復元結果を表す第２復元情報１１２Ａを生成する。具体的には、復元情報生成部１２３は、第１座標情報１３１Ａと、第３座標情報１３３Ａとに基づいて、第２復元情報１１２Ａを生成する。また、復元情報生成部１２３は、生成した第２復元情報１１２Ａを記憶装置１０Ａに記憶させる。

【0128】

ステップＳ２０７において、復元情報生成部１２３は、領域Ｒ７のユークリッド復元結果を表す第１復元情報１１１Ａと、領域Ｒ８の射影復元結果を表す第２復元情報１１２Ａとに基づいて、領域Ｒ９の射影復元結果を領域Ｒ９のユークリッド復元結果へ変換する三次元射影変換行列１０１Ａを生成する。また、復元情報生成部１２３は、生成した三次元射影変換行列１０１Ａを記憶装置１０Ａに記憶させる。

【0129】

ステップＳ２０８において、復元情報生成部１２３は、三次元射影変換行列１０１Ａを用いて領域Ｒ８の射影復元結果を変換することで、領域Ｒ８のユークリッド復元結果を生成する。換言すれば、復元情報生成部１２３は、第２復元情報１１２Ａと、三次元射影変換行列１０１Ａとに基づいて、領域Ｒ８のユークリッド復元結果を表す第３復元情報１１３Ａを生成する。また、復元情報生成部１２３は、生成した第３復元情報１１３Ａを記憶装置１０Ａに記憶させる。

【0130】

ステップＳ２０８における処理が実行された後、処理装置１２Ａは、図１４のフローチャートに示す一連の動作を終了させる。

【0131】

以上より、第２実施形態によれば、計測システムＳｙｓＡは、内部パラメーターが既知である撮像装置３４と、内部パラメーターが既知である撮像装置４４と、内部パラメーターが未知である撮像装置５４とを用いて、スクリーンＳＣＡにおける領域Ｒ８のユークリッド復元結果を取得することができる。すなわち、計測システムＳｙｓＡは、撮像装置５４の校正作業を実施することなく、撮像装置４４の撮像範囲外である、領域Ｒ９を除いた領域Ｒ８のユークリッド復元結果を取得することができる。換言すれば、計測システムＳｙｓＡは、領域Ｒ８全域のユークリッド復元結果を取得する場合であっても、撮像装置５４の校正作業を省略することができる。

【0132】

以上に説明したように、第２実施形態に係るコンピューター１Ａは、撮像レンズ３４２を備え、撮像レンズ３４２に関する内部パラメーターが既知である撮像装置３４に入力された画像および撮像装置３４から出力される画像のいずれか一方である撮像画像ＧＳ３と、撮像レンズ４４２を備え、撮像レンズ４４２に関する内部パラメーターが既知である撮像装置４４に入力された画像および撮像装置４４から出力される画像のいずれか一方である撮像画像ＧＳ４と、に基づいて、非平面であるスクリーンＳＣＡにおける領域Ｒ７のユークリッド復元結果を表す第１復元情報１１１Ａを生成することと、撮像レンズ５４２を備え、撮像レンズ５４２に関する内部パラメーターが未知である撮像装置５４に入力された画像および撮像装置５４から出力される画像のいずれか一方である撮像画像ＧＳ５と、撮像画像ＧＳ３と、に基づいて、スクリーンＳＣＡにおける領域Ｒ８の射影復元結果を表す第２復元情報１１２Ａを生成することと、第１復元情報１１１Ａと、第２復元情報１１２Ａと、に基づいて、第２復元情報１１２Ａの示す複数の点の座標を第１復元情報１１１Ａの示す複数の点の座標へ変換するための三次元射影変換行列１０１Ａを生成することと、第２復元情報１１２Ａと、三次元射影変換行列１０１Ａと、に基づいて、領域Ｒ８のユークリッド復元結果を表す第３復元情報１１３Ａを生成することと、を実行する処理装置１２Ａを備え、撮像装置３４、撮像装置４４および撮像装置５４のうちの少なくとも一つは、スクリーンＳＣＡを撮像する撮像装置であり、領域Ｒ７の少なくとも一部と、領域Ｒ８の少なくとも一部とは、領域Ｒ９において重畳する。

【0133】

すなわち、計測システムＳｙｓＡは、内部パラメーターが既知である装置を用いて取得された領域Ｒ７のユークリッド復元結果を用いることで、内部パラメーターが未知である装置を用いて取得された領域Ｒ８の射影復元結果を、領域Ｒ８のユークリッド復元結果に変換することができる。これにより、計測システムＳｙｓＡは、領域Ｒ８のユークリッド復元結果を取得する場合であっても、内部パラメーターが未知である装置の校正作業を省略することができる。

【0134】

なお、第２実施形態において、コンピューター１Ａは「情報処理装置」の一例であり、処理装置１２Ａは「処理装置」の一例であり、計測システムＳｙｓＡは「計測システム」の一例であり、撮像レンズ３４２は「第１レンズ」の一例であり、撮像装置３４は「第１の装置」の一例であり、撮像画像ＧＳ３は「第１の画像」の一例であり、撮像レンズ４４２は「第２レンズ」の一例であり、撮像装置４４は「第２の装置」の一例であり、撮像画像ＧＳ４は「第２の画像」の一例であり、スクリーンＳＣＡは「スクリーン」の一例であり、領域Ｒ７は「第１領域」の一例であり、第１復元情報１１１Ａは「第１復元情報」の一例であり、撮像レンズ５４２は「第３レンズ」の一例であり、撮像装置５４は「第３の装置」の一例であり、撮像画像ＧＳ５は「第３の画像」の一例であり、領域Ｒ８は「第２領域」の一例であり、第２復元情報１１２Ａは「第２復元情報」の一例であり、三次元射影変換行列１０１Ａは「三次元射影変換行列」の一例であり、第３復元情報１１３Ａは「第３復元情報」の一例であり、領域Ｒ９は「第３領域」の一例である。また、「撮像装置」は撮像装置３４、撮像装置４４および撮像装置５４を一例とする。

【0135】

また、第２実施形態に係る計測方法において、撮像装置３４および撮像装置５４は、撮像装置であり、領域Ｒ９は、複数の点ＤＰ２を含み、第２復元情報１１２Ａを生成することは、撮像装置３４を制御することで、複数の点ＤＰ２を撮像した結果を表す第２撮像画像を取得することと、撮像装置５４を制御することで、複数の点ＤＰ２を撮像した結果を表す第３撮像画像を取得することと、当該第２撮像画像と、当該第３撮像画像と、に基づいて、第２復元情報１１２Ａを生成することと、を含み、撮像画像ＧＳ３は、当該第２撮像画像であり、撮像画像ＧＳ５は、当該第３撮像画像である。

【0136】

すなわち、計測システムＳｙｓＡは、内部パラメーターが既知である撮像装置と、内部パラメーターが未知である撮像装置との組み合わせによって、射影復元結果を取得することができる。これにより、計測システムＳｙｓＡは、複数の撮像装置のうちのいずれか一つの内部パラメーターが未知であっても、物体の三次元形状を正確に計測することができる。

【0137】

なお、第２実施形態において、複数の点ＤＰ２は「複数の第３の点」の一例である。また、「第２撮像画像」は撮像画像ＧＳ３を一例とする。また、「第３撮像画像」は撮像画像ＧＳ５を一例とする。

【0138】

また、第２実施形態に係る計測方法において、撮像装置３４および撮像装置４４は、撮像装置であり、領域Ｒ９は、複数の点ＤＰ２を含み、第１復元情報１１１Ａを生成することは、撮像装置３４を制御することで、複数の点ＤＰ２を撮像した結果を表す第２撮像画像を取得することと、撮像装置４４を制御することで、複数の点ＤＰ２を撮像した結果を表す第６撮像画像を取得することと、当該第２撮像画像と、当該第６撮像画像と、に基づいて、第１復元情報１１１Ａを生成することと、を含み、撮像画像ＧＳ３は、当該第２撮像画像であり、撮像画像ＧＳ４は、当該第６撮像画像である。

【0139】

すなわち、計測システムＳｙｓＡは、内部パラメーターが既知である二つの撮像装置を組み合わせることによって、ユークリッド復元結果を取得することができる。これにより、計測システムＳｙｓＡは、物体の三次元形状を正確に計測することができる。

【0140】

なお、第２実施形態において、「第６撮像画像」は撮像画像ＧＳ４を一例とする。

【0141】

３．第３実施形態
以下において、本発明の第３実施形態を説明する。なお、以下に例示する各形態において、作用や機能が第２実施形態と同様である要素については、第２実施形態の説明で使用した符号を流用して各々の詳細な説明を適宜省略する。

【0142】

第３実施形態では、内部パラメーターが既知である投射装置と、内部パラメーターが既知である撮像装置と、内部パラメーターが未知である投射装置とを含む計測システムを例示して、本発明に係る計測方法、計測システムおよび情報処理装置について説明する。具体的には、内部パラメーターが未知である投射装置の校正作業を実施することなく、当該内部パラメーターが未知である投射装置を用いて非平面であるスクリーンのユークリッド復元結果を取得する方法について説明する。

【0143】

以下、図１５および図１６を参照しつつ、第３実施形態に係る計測システムＳｙｓＢの概要について説明する。図１５は、第３実施形態において、投射画像ＧＰ２が表示される様子を図示した模式図である。図１６は、第３実施形態において、投射画像ＧＰ３が表示される様子を図示した模式図である。計測システムＳｙｓＢは、プロジェクター１Ｂと、プロジェクター２Ｂとを含む。プロジェクター１Ｂは、プロジェクター２Ｂと通信可能に接続され、各種情報の送受信を行う。プロジェクター１Ｂは、撮像装置１４Ｂと、投射装置１６Ｂとを備える。プロジェクター２Ｂは、撮像装置２４Ｂと、投射装置２６Ｂとを備える。

【0144】

投射装置１６Ｂは、非平面であるスクリーンＳＣに画像を投射することで、スクリーンＳＣ上に投射画像ＧＰ２を表示する。投射画像ＧＰ２は、複数の点を含む。また、当該複数の点は、複数の点ＤＰ３を含む。また、投射装置１６Ｂは、内部パラメーターが既知である。

【0145】

投射装置２６Ｂは、非平面であるスクリーンＳＣに画像を投射することで、スクリーンＳＣ上に投射画像ＧＰ３を表示する。投射画像ＧＰ３は、複数の点を含む。また、当該複数の点は、複数の点ＤＰ４を含む。また、投射装置２６Ｂは、内部パラメーターが未知である。なお、投射画像ＧＰ２および投射画像ＧＰ３は、スクリーンＳＣの領域Ｒ１０に表示される。

【0146】

撮像装置１４Ｂは、スクリーンＳＣの領域Ｒ１１を含む範囲を撮像する。また、撮像装置１４Ｂは、投射装置１６ＢによってスクリーンＳＣ上に表示された投射画像ＧＰ２の少なくとも一部を撮像する。また、撮像装置１４Ｂは、投射装置２６ＢによってスクリーンＳＣ上に表示された投射画像ＧＰ３の少なくとも一部を撮像する。また、撮像装置１４Ｂは、内部パラメーターが既知である。

【0147】

領域Ｒ１０の一部と、領域Ｒ１１の一部とは、領域Ｒ１２において重畳する。換言すれば、領域Ｒ１０および領域Ｒ１１は、領域Ｒ１２を含む。すなわち、投射装置１６ＢがスクリーンＳＣに画像を投射する場合、領域Ｒ１２には、投射画像ＧＰ２の一部が表示される。複数の点ＤＰ３は、領域Ｒ１２に含まれる。また、投射装置２６ＢがスクリーンＳＣに画像を投射する場合、領域Ｒ１２には、投射画像ＧＰ３の一部が表示される。複数の点ＤＰ４は、領域Ｒ１２に含まれる。

【0148】

投射装置１６Ｂは、具体的には、スクリーンＳＣに後述する画像ＧＦ２を投射することで、スクリーンＳＣ上に投射画像ＧＰ２を表示する。撮像装置１４Ｂは、投射画像ＧＰ２の一部が表示されたスクリーンＳＣの領域Ｒ１１を含む範囲を撮像する。投射装置２６Ｂは、具体的には、スクリーンＳＣに後述する画像ＧＦ３を投射することで、スクリーンＳＣ上に投射画像ＧＰ３を表示する。撮像装置１４Ｂは、投射画像ＧＰ３の一部が表示されたスクリーンＳＣの領域Ｒ１１を含む範囲を撮像する。

【0149】

プロジェクター１Ｂは、内部パラメーターが既知である投射装置１６Ｂから投射される画像ＧＦ２と、画像ＧＦ２が投射されることでスクリーンＳＣ上に表示された投射画像ＧＰ２の一部を撮像した結果を表す撮像画像と、内部パラメーターが未知である投射装置２６Ｂから投射される画像ＧＦ３と、画像ＧＦ３が投射されることでスクリーンＳＣ上に表示された投射画像ＧＰ３の一部を撮像した結果を表す撮像画像とに基づいて、領域Ｒ１２の射影復元結果を取得する。また、プロジェクター１Ｂは、内部パラメーターが既知である投射装置１６Ｂから投射される画像ＧＦ２と、内部パラメーターが既知である撮像装置１４Ｂによって取得された撮像画像であって、画像ＧＦ２が投射されることでスクリーンＳＣ上に表示された投射画像ＧＰ２の一部を撮像した結果を表す撮像画像とに基づいて、領域Ｒ１２のユークリッド復元結果を取得する。また、プロジェクター１Ｂは、領域Ｒ１２のユークリッド復元結果と、領域Ｒ１２の射影復元結果とに基づいて、領域Ｒ１２の射影復元結果を領域Ｒ１２のユークリッド復元結果へ変換する三次元射影変換行列を生成する。また、プロジェクター１Ｂは、当該三次元射影変換行列を用いて領域Ｒ１２の射影復元結果を変換することで、領域Ｒ１２のユークリッド復元結果を生成する。

【0150】

すなわち、計測システムＳｙｓＢは、内部パラメーターが既知である投射装置１６Ｂと、内部パラメーターが既知である撮像装置１４Ｂと、内部パラメーターが未知である投射装置２６Ｂとを用いて、投射装置２６Ｂの校正作業を実施することなく、スクリーンＳＣにおける領域Ｒ１２のユークリッド復元結果を取得することができる。換言すれば、計測システムＳｙｓＢは、内部パラメーターが既知である投射装置１６Ｂと、内部パラメーターが既知である撮像装置１４Ｂと、内部パラメーターが未知である投射装置２６Ｂとを用いることで、撮像装置１４Ｂの撮像範囲に含まれる領域Ｒ１２のユークリッド復元結果を取得することができる。

【0151】

図１７は、第３実施形態に係る計測システムＳｙｓＢの構成を示すブロック図である。計測システムＳｙｓＢは、前述の通り、プロジェクター１Ｂと、プロジェクター２Ｂとを含む。

【0152】

プロジェクター１Ｂは、記憶装置１０の代わりに記憶装置１０Ｂを備える点と、処理装置１２の代わりに処理装置１２Ｂを備える点と、撮像装置１４の代わりに撮像装置１４Ｂを備える点と、投射装置１６の代わりに投射装置１６Ｂを備える点とを除き、プロジェクター１と同様に構成される。

【0153】

処理装置１２Ｂは、画像解析部１２２の代わりに画像解析部１２２Ｂとしての機能を有する点と、復元情報生成部１２３の代わりに復元情報生成部１２３Ｂとしての機能を有する点とを除き、処理装置１２と同様に構成される。

【0154】

撮像装置１４Ｂは、撮像素子１４０の代わりに撮像素子１４０Ｂを備える点と、撮像レンズ１４２の代わりに撮像レンズ１４２Ｂを備える点とを除き、撮像装置１４と同様に構成される。撮像素子１４０Ｂは、撮像レンズ１４２Ｂによって集光された光を電気信号に変換することで撮像画像を生成する。撮像装置１４Ｂは、撮像制御部１２１の制御により、投射画像ＧＰ２の一部が表示されたスクリーンＳＣの領域Ｒ１１を含む範囲を撮像する。撮像素子１４０Ｂは、投射画像ＧＰ２の一部が表示されたスクリーンＳＣの領域Ｒ１１を含む範囲を撮像した結果を表す第１撮像画像情報１０６Ｂを処理装置１２Ｂへ出力する。換言すれば、撮像素子１４０Ｂは、第１撮像画像情報１０６Ｂの示す撮像画像ＧＳ６を処理装置１２Ｂへ出力する。また、撮像装置１４Ｂは、撮像制御部１２１の制御により、投射画像ＧＰ３の一部が表示されたスクリーンＳＣの領域Ｒ１１を含む範囲を撮像する。撮像素子１４０Ｂは、投射画像ＧＰ３の一部が表示されたスクリーンＳＣの領域Ｒ１１を含む範囲を撮像した結果を表す第２撮像画像情報１０７Ｂを処理装置１２Ｂへ出力する。換言すれば、撮像素子１４０Ｂは、第２撮像画像情報１０７Ｂの示す撮像画像ＧＳ７を処理装置１２Ｂへ出力する。撮像装置１４Ｂにおいて、内部パラメーターは、撮像レンズ１４２Ｂに関するパラメーターと、撮像素子１４０Ｂに関するパラメーターとを含む。なお、第１撮像画像情報１０６Ｂ、撮像画像ＧＳ６、第２撮像画像情報１０７Ｂおよび撮像画像ＧＳ７に関する説明は後述する。

【0155】

投射装置１６Ｂは、光変調器１６０の代わりに光変調器１６０Ｂを備える点と、投射レンズ１６２の代わりに投射レンズ１６２Ｂを備える点とを除き、投射装置１６と同様に構成される。光変調器１６０Ｂは、光源から発せられた光を、投射面上に投射画像を表示するための投射光に変調する。投射装置１６Ｂは、投射制御部１２０の制御により、スクリーンＳＣ上に投射画像を表示するための投射光を投射する。具体的には、投射装置１６Ｂは、処理装置１２Ｂから入力された画像ＧＦ２をスクリーンＳＣに投射することで、スクリーンＳＣ上に投射画像ＧＰ２を表示する。投射装置１６Ｂにおいて、内部パラメーターは、投射レンズ１６２Ｂに関するパラメーターと、光変調器１６０Ｂに関するパラメーターとを含む。なお、光変調器１６０Ｂは、説明の便宜上、１または複数の液晶パネルを含む場合を想定する。

【0156】

プロジェクター２Ｂは、撮像装置２４の代わりに撮像装置２４Ｂを備える点と、投射装置２６の代わりに投射装置２６Ｂを備える点とを除き、プロジェクター２と同様に構成される。

【0157】

投射装置２６Ｂは、光変調器２６０の代わりに光変調器２６０Ｂを備える点と、投射レンズ２６２の代わりに投射レンズ２６２Ｂを備える点とを除き、投射装置２６と同様に構成される。光変調器２６０Ｂは、光源から発せられた光を、投射面上に投射画像を表示するための投射光に変調する。投射装置２６Ｂは、投射制御部１２０の制御により、スクリーンＳＣ上に投射画像を表示するための投射光を投射する。具体的には、投射装置２６Ｂは、処理装置１２Ｂから入力された画像ＧＦ３をスクリーンＳＣに投射することで、スクリーンＳＣ上に投射画像ＧＰ３を表示する。投射装置２６Ｂにおいて、内部パラメーターは、投射レンズ２６２Ｂに関するパラメーターと、光変調器２６０Ｂに関するパラメーターとを含む。なお、光変調器２６０Ｂは、説明の便宜上、１または複数の液晶パネルを含む場合を想定する。

【0158】

図１８は、第３実施形態に係る記憶装置１０Ｂの構成を示すブロック図である。記憶装置１０Ｂは、プログラム１００の代わりにプログラム１００Ｂを記憶する点と、三次元射影変換行列１０１の代わりに三次元射影変換行列１０１Ｂを記憶する点と、第１投射画像情報１０３の代わりに投射画像情報１０２Ｂを記憶する点と、撮像画像情報１０５の代わりに撮像画像情報１０５Ｂを記憶する点と、復元情報１１０の代わりに復元情報１１０Ｂを記憶する点と、光変調器の備える複数の画素および撮像素子の備える複数の素子の対応関係を示す関係情報１１４Ｂを記憶する点と、座標情報１３０の代わりに座標情報１３０Ｂを記憶する点と、光変調器２６０Ｂにおける複数の点の座標を示すパネル座標情報１３６Ｂを記憶する点とにおいて、記憶装置１０と相違する。三次元射影変換行列１０１Ｂは、領域Ｒ１２の射影復元結果を領域Ｒ１２のユークリッド復元結果へ変換する４行４列の行列である。なお、パネル座標情報１３６Ｂに関する詳細な説明は後述する。

【0159】

投射画像情報１０２Ｂは、投射装置１６Ｂから投射面上に投射される画像を表す第１投射画像情報１０３Ｂと、投射装置２６Ｂから投射面上に投射される画像を表す第２投射画像情報１０４Ｂとを含む。

【0160】

撮像画像情報１０５Ｂは、撮像装置１４Ｂによって生成された撮像画像情報であって、第１投射画像情報１０３Ｂの示す画像が投射されることで投射面上に表示された投射画像の少なくとも一部を撮像した結果を表す第１撮像画像情報１０６Ｂと、撮像装置１４Ｂによって生成された撮像画像情報であって、第２投射画像情報１０４Ｂの示す画像が投射されることで投射面上に表示された投射画像の少なくとも一部を撮像した結果を表す第２撮像画像情報１０７Ｂとを含む。

【0161】

復元情報１１０Ｂは、領域Ｒ１２のユークリッド復元結果を表す第１復元情報１１１Ｂと、領域Ｒ１２の射影復元結果を表す第２復元情報１１２Ｂと、領域Ｒ１２のユークリッド復元結果を表す第３復元情報１１３Ｂとを含む。

【0162】

関係情報１１４Ｂは、光変調器１６０Ｂの備える複数の画素と、撮像素子１４０Ｂの備える複数の画素との対応関係を示す第１関係情報１１５Ｂ、および、光変調器２６０Ｂの備える複数の画素と、撮像素子１４０Ｂの備える複数の画素との対応関係を示す第２関係情報１１６Ｂを含む。

【0163】

座標情報１３０Ｂは、第１撮像画像情報１０６Ｂの示す画像に含まれる複数の点の座標を表す第１座標情報１３１Ｂと、第２撮像画像情報１０７Ｂの示す画像に含まれる複数の点の座標を表す第２座標情報１３２Ｂと、第１投射画像情報１０３Ｂの示す画像に含まれる複数の点の座標を表す第３座標情報１３４Ｂと、第２投射画像情報１０４Ｂの示す画像に含まれる複数の点の座標を表す第４座標情報１３５Ｂとを含む。

【0164】

図１９は、第１投射画像情報１０３Ｂの示す画像の一例を図示した模式図である。本実施形態において、第１投射画像情報１０３Ｂは、画像ＧＦ２を表す。処理装置１２Ｂは、第１投射画像情報１０３Ｂに基づく投射光を投射装置１６Ｂに投射させることで、スクリーンＳＣ上に投射画像ＧＰ２を表示させる。換言すれば、処理装置１２Ｂは、投射装置１６Ｂから画像ＧＦ２を投射させることで、スクリーンＳＣ上に投射画像ＧＰ２を表示させる。

【0165】

画像ＧＦ２は、複数の点を含む。また、当該複数の点は、複数の点ＤＦ２を含む。複数の点ＤＦ２は、投射画像ＧＰ２に含まれる複数の点ＤＰ３と一対一で対応する。図１９において、複数の点ＤＦ２は、破線で囲われた範囲内に含まれる点である。

【0166】

図２０は、第１撮像画像情報１０６Ｂの示す画像の一例を図示した模式図である。本実施形態において、第１撮像画像情報１０６Ｂは、撮像画像ＧＳ６を表す。撮像装置１４Ｂは、投射画像ＧＰ２の一部が表示されたスクリーンＳＣの領域Ｒ１１を含む範囲を撮像することで、撮像画像ＧＳ６を取得する。換言すれば、撮像装置１４Ｂは、投射画像ＧＰ２の一部が表示されたスクリーンＳＣの領域Ｒ１１を含む範囲を撮像することで、撮像画像ＧＳ６を表す第１撮像画像情報１０６Ｂを生成する。

【0167】

撮像画像ＧＳ６は、画像ＧＳ６１を含む。画像ＧＳ６１は、スクリーンＳＣの一部を示す画像である。画像ＧＳ６１は、画像ＧＶ６を含む。画像ＧＶ６は、領域Ｒ１２に表示された投射画像ＧＰ２の一部を示す画像である。画像ＧＶ６は、複数の点を含む。また、当該複数の点は、複数の点ＤＶ６を含む。複数の点ＤＶ６は、投射画像ＧＰ２に含まれる複数の点ＤＰ３と一対一で対応する。また、複数の点ＤＶ６は、画像ＧＦ２に含まれる複数の点ＤＦ２と一対一で対応する。図２０において、複数の点ＤＶ６は、破線で囲われた範囲内に含まれる点である。

【0168】

図２１は、第２投射画像情報１０４Ｂの示す画像の一例を図示した模式図である。本実施形態において、第２投射画像情報１０４Ｂは、画像ＧＦ３を表す。処理装置１２Ｂは、第２投射画像情報１０４Ｂに基づく投射光を投射装置２６Ｂに投射させることで、スクリーンＳＣ上に投射画像ＧＰ３を表示させる。換言すれば、処理装置１２Ｂは、投射装置２６Ｂから画像ＧＦ３を投射させることで、スクリーンＳＣ上に投射画像ＧＰ３を表示させる。

【0169】

画像ＧＦ３は、複数の点を含む。また、当該複数の点は、複数の点ＤＦ３を含む。複数の点ＤＦ３は、投射画像ＧＰ３に含まれる複数の点ＤＰ４と一対一で対応する。図２１において、複数の点ＤＦ３は、破線で囲われた範囲内に含まれる点である。

【0170】

図２２は、第２撮像画像情報１０７Ｂの示す画像の一例を図示した模式図である。本実施形態において、第２撮像画像情報１０７Ｂは、撮像画像ＧＳ７を表す。撮像装置１４Ｂは、投射画像ＧＰ３の一部が表示されたスクリーンＳＣの領域Ｒ１１を含む範囲を撮像することで、撮像画像ＧＳ７を取得する。換言すれば、撮像装置１４Ｂは、投射画像ＧＰ３の一部が表示されたスクリーンＳＣの領域Ｒ１１を含む範囲を撮像することで、撮像画像ＧＳ７を表す第２撮像画像情報１０７Ｂを生成する。

【0171】

撮像画像ＧＳ７は、画像ＧＳ７１を含む。画像ＧＳ７１は、スクリーンＳＣの一部を示す画像である。画像ＧＳ７１は、画像ＧＶ７を含む。画像ＧＶ７は、領域Ｒ１２に表示された投射画像ＧＰ３の一部を示す画像である。画像ＧＶ７は、複数の点を含む。また、当該複数の点は、複数の点ＤＶ７を含む。複数の点ＤＶ７は、投射画像ＧＰ３に含まれる複数の点ＤＰ４と一対一で対応する。また、複数の点ＤＶ７は、画像ＧＦ３に含まれる複数の点ＤＦ３と一対一で対応する。図２２において、複数の点ＤＶ７は、破線で囲われた範囲内に含まれる点である。

【0172】

図１７に戻り、処理装置１２Ｂは、処理装置１２Ｂが有するＣＰＵ等がプログラム１００Ｂを実行することで、図１７に示す投射制御部１２０、撮像制御部１２１、画像解析部１２２Ｂおよび復元情報生成部１２３Ｂとして機能する。

【0173】

本実施形態において、投射制御部１２０は、投射装置１６Ｂを制御することで、スクリーンＳＣに対して投射画像を表示するための投射光を投射させる。具体的には、投射制御部１２０は、第１投射画像情報１０３Ｂに基づく投射光を投射装置１６Ｂに投射させることで、スクリーンＳＣ上に投射画像ＧＰ２を表示させる。換言すれば、投射制御部１２０は、投射装置１６Ｂから、第１投射画像情報１０３Ｂの示す画像ＧＦ２を投射させることで、スクリーンＳＣ上に投射画像ＧＰ２を表示させる。

【0174】

また、投射制御部１２０は、第２投射画像情報１０４Ｂに基づく投射光を投射装置２６Ｂに投射させることで、スクリーンＳＣ上に投射画像ＧＰ３を表示させる。換言すれば、投射制御部１２０は、投射装置２６Ｂから、第２投射画像情報１０４Ｂの示す画像ＧＦ３を投射させることで、スクリーンＳＣ上に投射画像ＧＰ３を表示させる。

【0175】

本実施形態において、撮像制御部１２１は、撮像装置１４Ｂを制御することで、投射画像ＧＰ２の一部が表示されたスクリーンＳＣの領域Ｒ１１を含む範囲を撮像させる。すなわち、撮像制御部１２１は、撮像装置１４Ｂを制御することで、投射画像ＧＰ２の一部が表示されたスクリーンＳＣの領域Ｒ１２を含む範囲を撮像させる。換言すれば、撮像制御部１２１は、撮像装置１４Ｂを制御することで、投射画像ＧＰ２に含まれる複数の点ＤＰ３を撮像させる。また、撮像制御部１２１は、当該撮像の結果を表す撮像画像ＧＳ６を取得する。また、撮像制御部１２１は、撮像画像ＧＳ６を表す第１撮像画像情報１０６Ｂを記憶装置１０Ｂに記憶させる。

【0176】

また、撮像制御部１２１は、撮像装置１４Ｂを制御することで、投射画像ＧＰ３の一部が表示されたスクリーンＳＣの領域Ｒ１１を含む範囲を撮像させる。すなわち、撮像制御部１２１は、撮像装置１４Ｂを制御することで、投射画像ＧＰ３の一部が表示されたスクリーンＳＣの領域Ｒ１２を含む範囲を撮像させる。換言すれば、撮像制御部１２１は、撮像装置１４Ｂを制御することで、投射画像ＧＰ３に含まれる複数の点ＤＰ４を撮像させる。また、撮像制御部１２１は、当該撮像の結果を表す撮像画像ＧＳ７を取得する。また、撮像制御部１２１は、撮像画像ＧＳ７を表す第２撮像画像情報１０７Ｂを記憶装置１０Ｂに記憶させる。

【0177】

画像解析部１２２Ｂは、各種画像情報の示す画像に対して画像処理を実行することで、当該画像に含まれる点を検出する。すなわち、画像解析部１２２Ｂは、検出された点の座標を表す座標情報１３０Ｂを取得する。また、画像解析部１２２Ｂは、取得した座標情報１３０Ｂを記憶装置１０Ｂに記憶させる。

【0178】

本実施形態において、画像解析部１２２Ｂは、第１撮像画像情報１０６Ｂの示す撮像画像ＧＳ６に対して画像処理を実行することで、撮像画像ＧＳ６に含まれる複数の点を検出する。すなわち、画像解析部１２２Ｂは、撮像画像ＧＳ６に含まれる複数の点の座標を表す第１座標情報１３１Ｂを取得する。また、画像解析部１２２Ｂは、取得した第１座標情報１３１Ｂを記憶装置１０Ｂに記憶させる。第１座標情報１３１Ｂは、複数の点ＤＶ６の座標を示す。

【0179】

また、画像解析部１２２Ｂは、第２撮像画像情報１０７Ｂの示す撮像画像ＧＳ７に対して画像処理を実行することで、撮像画像ＧＳ７に含まれる複数の点を検出する。すなわち、画像解析部１２２Ｂは、撮像画像ＧＳ７に含まれる複数の点の座標を表す第２座標情報１３２Ｂを取得する。また、画像解析部１２２Ｂは、取得した第２座標情報１３２Ｂを記憶装置１０Ｂに記憶させる。第２座標情報１３２Ｂは、複数の点ＤＶ７の座標を示す。

【0180】

また、画像解析部１２２Ｂは、第１投射画像情報１０３Ｂの示す画像ＧＦ２に対して画像処理を実行することで、画像ＧＦ２に含まれる複数の点を検出する。すなわち、画像解析部１２２Ｂは、画像ＧＦ２に含まれる複数の点の座標を表す第３座標情報１３４Ｂを取得する。また、画像解析部１２２Ｂは、取得した第３座標情報１３４Ｂを記憶装置１０Ｂに記憶させる。第３座標情報１３４Ｂは、複数の点ＤＦ２の座標を示す。

【0181】

また、画像解析部１２２Ｂは、第２投射画像情報１０４Ｂの示す画像ＧＦ３に対して画像処理を実行することで、画像ＧＦ３に含まれる複数の点を検出する。すなわち、画像解析部１２２Ｂは、画像ＧＦ３に含まれる複数の点の座標を表す第４座標情報１３５Ｂを取得する。また、画像解析部１２２Ｂは、取得した第４座標情報１３５Ｂを記憶装置１０Ｂに記憶させる。第４座標情報１３５Ｂは、複数の点ＤＦ３の座標を示す。

【0182】

また、画像解析部１２２Ｂは、投射画像情報１０２Ｂと、撮像画像情報１０５Ｂとに基づいて、投射画像情報１０２Ｂの示す画像を投射する投射装置が有する光変調器の備える複数の画素と、撮像画像情報１０５Ｂを生成する撮像装置が有する撮像素子の備える複数の画素との対応関係を示す関係情報１１４Ｂを生成する。換言すれば、画像解析部１２２Ｂは、投射画像情報１０２Ｂの示す画像と、撮像画像情報１０５Ｂの示す画像とに基づいて、関係情報１１４Ｂを生成する。また、画像解析部１２２Ｂは、生成した関係情報１１４Ｂを記憶装置１０Ｂに記憶させる。

【0183】

本実施形態において、画像解析部１２２Ｂは、第１投射画像情報１０３Ｂと、第１撮像画像情報１０６Ｂとに基づいて、第１投射画像情報１０３Ｂの示す画像ＧＦ２を投射する投射装置１６Ｂが有する光変調器１６０Ｂの備える複数の画素と、第１撮像画像情報１０６Ｂを生成する撮像装置１４Ｂが有する撮像素子１４０Ｂの備える複数の画素との対応関係を示す第１関係情報１１５Ｂを生成する。換言すれば、画像解析部１２２Ｂは、第１投射画像情報１０３Ｂの示す画像ＧＦ２と、第１撮像画像情報１０６Ｂの示す撮像画像ＧＳ６とに基づいて、第１関係情報１１５Ｂを生成する。具体的には、画像解析部１２２Ｂは、画像ＧＦ２に含まれる複数の点の座標を表す第３座標情報１３４Ｂと、撮像画像ＧＳ６に含まれる複数の点の座標を表す第１座標情報１３１Ｂとに基づいて、第１関係情報１１５Ｂを生成する。また、画像解析部１２２Ｂは、生成した第１関係情報１１５Ｂを記憶装置１０Ｂに記憶させる。

【0184】

また、画像解析部１２２Ｂは、第２投射画像情報１０４Ｂと、第２撮像画像情報１０７Ｂとに基づいて、第２投射画像情報１０４Ｂの示す画像ＧＦ３を投射する投射装置２６Ｂが有する光変調器２６０Ｂの備える複数の画素と、第２撮像画像情報１０７Ｂを生成する撮像装置１４Ｂが有する撮像素子１４０Ｂの備える複数の画素との対応関係を示す第２関係情報１１６Ｂを生成する。換言すれば、画像解析部１２２Ｂは、第２投射画像情報１０４Ｂの示す画像ＧＦ３と、第２撮像画像情報１０７Ｂの示す撮像画像ＧＳ７とに基づいて、第２関係情報１１６Ｂを生成する。具体的には、画像解析部１２２Ｂは、画像ＧＦ３に含まれる複数の点の座標を表す第４座標情報１３５Ｂと、撮像画像ＧＳ７に含まれる複数の点の座標を表す第２座標情報１３２Ｂとに基づいて、第２関係情報１１６Ｂを生成する。また、画像解析部１２２Ｂは、生成した第２関係情報１１６Ｂを記憶装置１０Ｂに記憶させる。

【0185】

また、画像解析部１２２Ｂは、第１関係情報１１５Ｂと、第２関係情報１１６Ｂと、撮像画像ＧＳ６と、撮像画像ＧＳ７とに基づいて、光変調器２６０Ｂにおける、複数の点ＤＦ２と一対一で対応する複数の点の座標を示すパネル座標情報１３６Ｂを生成する。また、画像解析部１２２Ｂは、生成したパネル座標情報１３６Ｂを記憶装置１０Ｂに記憶させる。

【0186】

以下、図２３および図２４を参照しつつ、パネル座標情報１３６Ｂについて詳細に説明する。図２３は、撮像画像ＧＳ６に撮像画像ＧＳ７を重畳させた様子を図示した説明図である。なお、説明の便宜上、図２３において、画像ＧＳ６１および画像ＧＳ７１の図示は省略する。

【0187】

図２３から分かるように、撮像画像ＧＳ６と、撮像画像ＧＳ７とから、複数の点ＤＶ６と、複数の点ＤＶ７との相対的な位置関係が把握される。複数の点ＤＶ６は、投射装置１６Ｂから、複数の点ＤＦ２を含む画像ＧＦ２を投射することでスクリーンＳＣ上に表示された投射画像ＧＰ２に含まれる複数の点ＤＰ３と一対一で対応する。また、複数の点ＤＶ７は、投射装置２６Ｂから、複数の点ＤＦ３を含む画像ＧＦ３を投射することでスクリーンＳＣ上に表示された投射画像ＧＰ３に含まれる複数の点ＤＰ４と一対一で対応する。すなわち、第１関係情報１１５Ｂと、第２関係情報１１６Ｂと、撮像画像ＧＳ６と、撮像画像ＧＳ７とから、画像ＧＦ２を投射することでスクリーンＳＣ上に投射画像ＧＰ２を表示する投射装置１６Ｂが有する光変調器１６０Ｂの備える複数の画素と、画像ＧＦ３を投射することでスクリーンＳＣ上に投射画像ＧＰ３を表示する投射装置２６Ｂが有する光変調器２６０Ｂの備える複数の画素との対応関係が把握される。これにより、例えば、投射装置２６Ｂから画像を投射することで、複数の点ＤＰ３と同じ位置にドットパターンを表示する場合であっても、計測システムＳｙｓＢは、光変調器２６０Ｂの備える複数の画素を適切に制御することができる。

【0188】

図２４は、光変調器２６０Ｂにおける、複数の点ＤＦ２と一対一で対応する複数の点ＤＦ２ｘを説明するための模式図である。図２４では、光変調器２６０Ｂにおける複数の点ＤＦ２ｘの位置が図示される。複数の点ＤＦ２ｘの各々は、円形の破線で示される。また、複数の点ＤＦ２ｘは、一点鎖線で囲われた範囲内に含まれる点である。なお、比較のため、図２４には複数の点ＤＦ３が併せて図示される。例えば、スクリーンＳＣ上に投射画像ＧＰ３が表示される場合、光変調器２６０Ｂは、複数の点ＤＦ３を含む画像ＧＦ３を表示する。

【0189】

前述の通り、第１関係情報１１５Ｂと、第２関係情報１１６Ｂと、撮像画像ＧＳ６と、撮像画像ＧＳ７とから、光変調器１６０Ｂの備える複数の画素と、光変調器２６０Ｂの備える複数の画素との対応関係が把握されることから、光変調器１６０Ｂに表示される画像ＧＦ２に含まれる複数の点ＤＦ２と一対一で対応する、光変調器２６０Ｂにおける複数の点ＤＦ２ｘの座標が把握される。すなわち、画像解析部１２２Ｂは、第１関係情報１１５Ｂと、第２関係情報１１６Ｂと、撮像画像ＧＳ６と、撮像画像ＧＳ７とに基づいて、複数の点ＤＦ２ｘの座標を示すパネル座標情報１３６Ｂを生成することができる。

【0190】

図１７に戻り、復元情報生成部１２３Ｂは、各種画像情報の示す画像に基づいて、物体の三次元形状を計測した結果を表す復元情報１１０Ｂを生成する。また、復元情報生成部１２３Ｂは、生成した復元情報１１０Ｂを記憶装置１０Ｂに記憶させる。

【0191】

本実施形態において、復元情報生成部１２３Ｂは、内部パラメーターが既知である投射装置１６Ｂから投射される画像ＧＦ２と、内部パラメーターが既知である撮像装置１４Ｂによって取得された撮像画像ＧＳ６とに基づいて、領域Ｒ１２のユークリッド復元結果を表す第１復元情報１１１Ｂを生成する。具体的には、復元情報生成部１２３Ｂは、撮像画像ＧＳ６に含まれる複数の点の座標を表す第１座標情報１３１Ｂと、画像ＧＦ２に含まれる複数の点の座標を表す第３座標情報１３４Ｂとに基づいて、第１復元情報１１１Ｂを生成する。また、復元情報生成部１２３Ｂは、生成した第１復元情報１１１Ｂを記憶装置１０Ｂに記憶させる。

【0192】

また、復元情報生成部１２３Ｂは、内部パラメーターが既知である投射装置１６Ｂから投射される画像ＧＦ２と、内部パラメーターが未知である投射装置２６Ｂから投射される画像ＧＦ３とに基づいて、領域Ｒ１２の射影復元結果を表す第２復元情報１１２Ｂを生成する。具体的には、復元情報生成部１２３Ｂは、画像ＧＦ２に含まれる複数の点の座標を表す第３座標情報１３４Ｂと、画像ＧＦ３に基づく第２関係情報１１６Ｂに基づくパネル座標情報１３６Ｂとに基づいて、第２復元情報１１２Ｂを生成する。また、復元情報生成部１２３Ｂは、生成した第２復元情報１１２Ｂを記憶装置１０Ｂに記憶させる。

【0193】

また、復元情報生成部１２３Ｂは、被包含領域のユークリッド復元結果と、被包含領域の射影復元結果とに基づいて、射影復元結果をユークリッド復元結果へ変換するための三次元射影変換行列を生成する。また、復元情報生成部１２３Ｂは、当該三次元射影変換行列を用いて、包含領域の射影復元結果を変換することで、包含領域のユークリッド復元結果を生成する。

【0194】

本実施形態において、復元情報生成部１２３Ｂは、領域Ｒ１２のユークリッド復元結果を表す第１復元情報１１１Ｂと、領域Ｒ１２の射影復元結果を表す第２復元情報１１２Ｂとに基づいて、領域Ｒ１２の射影復元結果を領域Ｒ１２のユークリッド復元結果へ変換する三次元射影変換行列１０１Ｂを生成する。すなわち、三次元射影変換行列１０１Ｂは、第２復元情報１１２Ｂの示す複数の点の座標を、第１復元情報１１１Ｂの示す複数の点の座標へ変換する。また、復元情報生成部１２３Ｂは、生成した三次元射影変換行列１０１Ｂを記憶装置１０Ｂに記憶させる。また、復元情報生成部１２３Ｂは、三次元射影変換行列１０１Ｂを用いて領域Ｒ１２の射影復元結果を変換することで、領域Ｒ１２のユークリッド復元結果を生成する。換言すれば、復元情報生成部１２３Ｂは、第２復元情報１１２Ｂと、三次元射影変換行列１０１Ｂとに基づいて、領域Ｒ１２のユークリッド復元結果を表す第３復元情報１１３Ｂを生成する。また、復元情報生成部１２３Ｂは、生成した第３復元情報１１３Ｂを記憶装置１０Ｂに記憶させる。

【0195】

図２５は、第３実施形態に係る計測システムＳｙｓＢの動作について説明するためのフローチャートである。当該フローチャートに示す一連の動作は、例えば、プロジェクター１Ｂおよびプロジェクター２Ｂの電源がＯＮになり、プロジェクター１Ｂがユーザーから動作開始に関する入力操作を受け付けた際に開始される。

【0196】

ステップＳ３０１において、投射制御部１２０は、第１投射画像情報１０３Ｂに基づく投射光を投射装置１６Ｂに投射させることで、スクリーンＳＣ上に投射画像ＧＰ２を表示させる。換言すれば、投射制御部１２０は、投射装置１６Ｂから、第１投射画像情報１０３Ｂの示す画像ＧＦ２を投射させることで、スクリーンＳＣ上に投射画像ＧＰ２を表示させる。

【0197】

ステップＳ３０２において、撮像制御部１２１は、撮像装置１４Ｂを制御することで、投射画像ＧＰ２の一部が表示されたスクリーンＳＣの領域Ｒ１１を含む範囲を撮像させる。すなわち、撮像制御部１２１は、撮像装置１４Ｂを制御することで、投射画像ＧＰ２に含まれる複数の点ＤＰ３を撮像させる。また、撮像制御部１２１は、当該撮像の結果を表す撮像画像ＧＳ６を取得する。また、撮像制御部１２１は、撮像画像ＧＳ６を表す第１撮像画像情報１０６Ｂを記憶装置１０Ｂに記憶させる。

【0198】

ステップＳ３０３において、投射制御部１２０は、第２投射画像情報１０４Ｂに基づく投射光を投射装置２６Ｂに投射させることで、スクリーンＳＣ上に投射画像ＧＰ３を表示させる。換言すれば、投射制御部１２０は、投射装置２６Ｂから、第２投射画像情報１０４Ｂの示す画像ＧＦ３を投射させることで、スクリーンＳＣ上に投射画像ＧＰ３を表示させる。

【0199】

ステップＳ３０４において、撮像制御部１２１は、撮像装置１４Ｂを制御することで、投射画像ＧＰ３の一部が表示されたスクリーンＳＣの領域Ｒ１１を含む範囲を撮像させる。すなわち、撮像制御部１２１は、撮像装置１４Ｂを制御することで、投射画像ＧＰ３に含まれる複数の点ＤＰ４を撮像させる。また、撮像制御部１２１は、当該撮像の結果を表す撮像画像ＧＳ７を取得する。また、撮像制御部１２１は、撮像画像ＧＳ７を表す第２撮像画像情報１０７Ｂを記憶装置１０Ｂに記憶させる。

【0200】

ステップＳ３０５において、画像解析部１２２Ｂは、第１撮像画像情報１０６Ｂの示す撮像画像ＧＳ６に対して画像処理を実行することで、撮像画像ＧＳ６に含まれる複数の点を検出する。すなわち、画像解析部１２２Ｂは、撮像画像ＧＳ６に含まれる複数の点の座標を表す第１座標情報１３１Ｂを取得する。また、画像解析部１２２Ｂは、取得した第１座標情報１３１Ｂを記憶装置１０Ｂに記憶させる。

【0201】

また、画像解析部１２２Ｂは、第２撮像画像情報１０７Ｂの示す撮像画像ＧＳ７に対して画像処理を実行することで、撮像画像ＧＳ７に含まれる複数の点を検出する。すなわち、画像解析部１２２Ｂは、撮像画像ＧＳ７に含まれる複数の点の座標を表す第２座標情報１３２Ｂを取得する。また、画像解析部１２２Ｂは、取得した第２座標情報１３２Ｂを記憶装置１０Ｂに記憶させる。

【0202】

また、画像解析部１２２Ｂは、第１投射画像情報１０３Ｂの示す画像ＧＦ２に対して画像処理を実行することで、画像ＧＦ２に含まれる複数の点を検出する。すなわち、画像解析部１２２Ｂは、画像ＧＦ２に含まれる複数の点の座標を表す第３座標情報１３４Ｂを取得する。また、画像解析部１２２Ｂは、取得した第３座標情報１３４Ｂを記憶装置１０Ｂに記憶させる。

【0203】

また、画像解析部１２２Ｂは、第２投射画像情報１０４Ｂの示す画像ＧＦ３に対して画像処理を実行することで、画像ＧＦ３に含まれる複数の点を検出する。すなわち、画像解析部１２２Ｂは、画像ＧＦ３に含まれる複数の点の座標を表す第４座標情報１３５Ｂを取得する。また、画像解析部１２２Ｂは、取得した第４座標情報１３５Ｂを記憶装置１０Ｂに記憶させる。

【0204】

ステップＳ３０６において、画像解析部１２２Ｂは、第１投射画像情報１０３Ｂと、第１撮像画像情報１０６Ｂとに基づいて、第１投射画像情報１０３Ｂの示す画像ＧＦ２を投射する投射装置１６Ｂが有する光変調器１６０Ｂの備える複数の画素と、第１撮像画像情報１０６Ｂを生成する撮像装置１４Ｂが有する撮像素子１４０Ｂの備える複数の画素との対応関係を示す第１関係情報１１５Ｂを生成する。換言すれば、画像解析部１２２Ｂは、第１投射画像情報１０３Ｂの示す画像ＧＦ２と、第１撮像画像情報１０６Ｂの示す撮像画像ＧＳ６とに基づいて、第１関係情報１１５Ｂを生成する。具体的には、画像解析部１２２Ｂは、画像ＧＦ２に含まれる複数の点の座標を表す第３座標情報１３４Ｂと、撮像画像ＧＳ６に含まれる複数の点の座標を表す第１座標情報１３１Ｂとに基づいて、第１関係情報１１５Ｂを生成する。また、画像解析部１２２Ｂは、生成した第１関係情報１１５Ｂを記憶装置１０Ｂに記憶させる。

【0205】

ステップＳ３０７において、画像解析部１２２Ｂは、第２投射画像情報１０４Ｂと、第２撮像画像情報１０７Ｂとに基づいて、第２投射画像情報１０４Ｂの示す画像ＧＦ３を投射する投射装置２６Ｂが有する光変調器２６０Ｂの備える複数の画素と、第２撮像画像情報１０７Ｂを生成する撮像装置１４Ｂが有する撮像素子１４０Ｂの備える複数の画素との対応関係を示す第２関係情報１１６Ｂを生成する。換言すれば、画像解析部１２２Ｂは、第２投射画像情報１０４Ｂの示す画像ＧＦ３と、第２撮像画像情報１０７Ｂの示す撮像画像ＧＳ７とに基づいて、第２関係情報１１６Ｂを生成する。具体的には、画像解析部１２２Ｂは、画像ＧＦ３に含まれる複数の点の座標を表す第４座標情報１３５Ｂと、撮像画像ＧＳ７に含まれる複数の点の座標を表す第２座標情報１３２Ｂとに基づいて、第２関係情報１１６Ｂを生成する。また、画像解析部１２２Ｂは、生成した第２関係情報１１６Ｂを記憶装置１０Ｂに記憶させる。

【0206】

ステップＳ３０８において、画像解析部１２２Ｂは、第１関係情報１１５Ｂと、第２関係情報１１６Ｂと、撮像画像ＧＳ６と、撮像画像ＧＳ７とに基づいて、光変調器２６０Ｂにおける、複数の点ＤＦ２と一対一で対応する複数の点ＤＦ２ｘの座標を示すパネル座標情報１３６Ｂを生成する。また、画像解析部１２２Ｂは、生成したパネル座標情報１３６Ｂを記憶装置に記憶させる。

【0207】

ステップＳ３０９において、復元情報生成部１２３Ｂは、内部パラメーターが既知である投射装置１６Ｂから投射される画像ＧＦ２と、内部パラメーターが既知である撮像装置１４Ｂによって取得された撮像画像ＧＳ６とに基づいて、領域Ｒ１２のユークリッド復元結果を表す第１復元情報１１１Ｂを生成する。具体的には、復元情報生成部１２３Ｂは、撮像画像ＧＳ６に含まれる複数の点の座標を表す第１座標情報１３１Ｂと、画像ＧＦ２に含まれる複数の点の座標を表す第３座標情報１３４Ｂとに基づいて、第１復元情報１１１Ｂを生成する。また、復元情報生成部１２３Ｂは、生成した第１復元情報１１１Ｂを記憶装置１０Ｂに記憶させる。

【0208】

ステップＳ３１０において、復元情報生成部１２３Ｂは、内部パラメーターが既知である投射装置１６Ｂから投射される画像ＧＦ２と、内部パラメーターが未知である投射装置２６Ｂから投射される画像ＧＦ３とに基づいて、領域Ｒ１２の射影復元結果を表す第２復元情報１１２Ｂを生成する。具体的には、復元情報生成部１２３Ｂは、画像ＧＦ２に含まれる複数の点の座標を表す第３座標情報１３４Ｂと、画像ＧＦ３に基づく第２関係情報１１６Ｂに基づくパネル座標情報１３６Ｂとに基づいて、第２復元情報１１２Ｂを生成する。また、復元情報生成部１２３Ｂは、生成した第２復元情報１１２Ｂを記憶装置１０Ｂに記憶させる。

【0209】

ステップＳ３１１において、復元情報生成部１２３Ｂは、領域Ｒ１２のユークリッド復元結果を表す第１復元情報１１１Ｂと、領域Ｒ１２の射影復元結果を表す第２復元情報１１２Ｂとに基づいて、領域Ｒ１２の射影復元結果を領域Ｒ１２のユークリッド復元結果へ変換する三次元射影変換行列１０１Ｂを生成する。また、復元情報生成部１２３Ｂは、生成した三次元射影変換行列１０１Ｂを記憶装置１０Ｂに記憶させる。

【0210】

ステップＳ３１２において、復元情報生成部１２３Ｂは、三次元射影変換行列１０１Ｂを用いて領域Ｒ１２の射影復元結果を変換することで、領域Ｒ１２のユークリッド復元結果を生成する。換言すれば、復元情報生成部１２３Ｂは、第２復元情報１１２Ｂと、三次元射影変換行列１０１Ｂとに基づいて、領域Ｒ１２のユークリッド復元結果を表す第３復元情報１１３Ｂを生成する。また、復元情報生成部１２３Ｂは、生成した第３復元情報１１３Ｂを記憶装置１０Ｂに記憶させる。

【0211】

ステップＳ３１２における処理が実行された後、処理装置１２Ｂは、図２５のフローチャートに示す一連の動作を終了させる。

【0212】

以上より、第３実施形態によれば、計測システムＳｙｓＢは、内部パラメーターが既知である投射装置１６Ｂと、内部パラメーターが既知である撮像装置１４Ｂと、内部パラメーターが未知である投射装置２６Ｂとを用いて、スクリーンＳＣにおける領域Ｒ１２のユークリッド復元結果を取得することができる。

【0213】

以上に説明したように、第３実施形態に係る計測方法において、投射装置１６Ｂおよび投射装置２６Ｂは、スクリーンＳＣに画像を投射する投射装置であり、撮像装置１４Ｂは、撮像装置であり、投射装置１６Ｂは、光源から発せられた光を、スクリーンＳＣ上に投射画像を表示するための投射光に変調する光変調器１６０Ｂを備え、撮像装置１４Ｂは、撮像レンズ１４２Ｂにより集光された光を電気信号に変換することで撮像画像を生成する撮像素子１４０Ｂを備え、投射装置２６Ｂは、光源から発せられた光を、スクリーンＳＣ上に投射画像を表示するための投射光に変調する光変調器２６０Ｂを備え、第２復元情報１１２Ｂを生成することは、投射装置１６Ｂから、複数の点ＤＦ２を含む第２のパターン画像を投射させることで、スクリーンＳＣ上に投射画像ＧＰ２を表示させることと、投射装置２６Ｂから、複数の点ＤＦ３を含む第３のパターン画像を投射させることで、スクリーンＳＣ上に投射画像ＧＰ３を表示させることと、撮像装置１４Ｂを制御することで、投射画像ＧＰ２に含まれ、複数の点ＤＦ２と一対一で対応する複数の点ＤＰ３を撮像した結果を表す第４撮像画像を取得することと、撮像装置１４Ｂを制御することで、投射画像ＧＰ３に含まれ、複数の点ＤＦ３と一対一で対応する複数の点ＤＰ４を撮像した結果を表す第５撮像画像を取得することと、当該第２のパターン画像と、当該第４撮像画像と、に基づいて、光変調器１６０Ｂの備える複数の画素と、撮像素子１４０Ｂの備える複数の画素と、の対応関係を示す第１関係情報１１５Ｂを生成することと、当該第３のパターン画像と、当該第５撮像画像と、に基づいて、光変調器２６０Ｂの備える複数の画素と、撮像素子１４０Ｂの備える複数の画素と、の対応関係を示す第２関係情報１１６Ｂを生成することと、第１関係情報１１５Ｂと、第２関係情報１１６Ｂと、当該第４撮像画像と、当該第５撮像画像と、に基づいて、光変調器２６０Ｂにおける、複数の点ＤＦ２と一対一で対応する複数の点ＤＦ２ｘの座標を示すパネル座標情報１３６Ｂを生成することと、当該第２のパターン画像と、パネル座標情報１３６Ｂとに基づいて、第２復元情報１１２Ｂを生成することと、を含み、複数の点ＤＰ３は、領域Ｒ１２に表示され、画像ＧＦ２は、当該第２のパターン画像であり、撮像画像ＧＳ６は、当該第４撮像画像であり、画像ＧＦ３は、当該第３のパターン画像である。

【0214】

すなわち、計測システムＳｙｓＢは、内部パラメーターが既知である投射装置と、内部パラメーターが既知である撮像装置と、内部パラメーターが未知である投射装置との組み合わせによって、射影復元結果を取得することができる。これにより、計測システムＳｙｓＢは、複数の投射装置のうちのいずれか一つの内部パラメーターが未知であっても、物体の三次元形状を正確に計測することができる。

【0215】

なお、第３実施形態において、投射装置１６Ｂは「第１の装置」の一例であり、撮像装置１４Ｂは「第２の装置」の一例であり、投射装置２６Ｂは「第３の装置」の一例であり、スクリーンＳＣは「スクリーン」の一例であり、光変調器１６０Ｂは「第１の光変調器」の一例であり、撮像レンズ１４２Ｂは「第２レンズ」の一例であり、撮像素子１４０Ｂは「第１の撮像素子」の一例であり、光変調器２６０Ｂは「第２の光変調器」の一例であり、第２復元情報１１２Ｂは「第２復元情報」の一例であり、複数の点ＤＦ２は「複数の第４の点」の一例であり、投射画像ＧＰ２は「第２投射画像」の一例であり、複数の点ＤＦ３は「複数の第５の点」の一例であり、投射画像ＧＰ３は「第３投射画像」の一例であり、複数の点ＤＰ３は「複数の第６の点」の一例であり、複数の点ＤＰ４は「複数の第７の点」の一例であり、第１関係情報１１５Ｂは「第１関係情報」の一例であり、第２関係情報１１６Ｂは「第２関係情報」の一例であり、複数の点ＤＦ２ｘは「複数の第８の点」の一例であり、パネル座標情報１３６Ｂは「第１座標情報」の一例であり、領域Ｒ１２は「第３領域」の一例であり、画像ＧＦ２は「第１の画像」の一例であり、撮像画像ＧＳ６は「第２の画像」の一例であり、画像ＧＦ３は「第３の画像」の一例である。また、「投射装置」は投射装置１６Ｂおよび投射装置２６Ｂを一例とする。また、「撮像装置」は撮像装置１４Ｂを一例とする。また、「第２のパターン画像」は画像ＧＦ２を一例とする。また、「第３のパターン画像」は画像ＧＦ３を一例とする。また、「第４撮像画像」は撮像画像ＧＳ６を一例とする。また、「第５撮像画像」は撮像画像ＧＳ７を一例とする。

【0216】

４．変形例
以上の実施形態は多様に変形され得る。具体的な変形の態様を以下に例示する。また、以下の例示から任意に選択された２以上の態様は、相互に矛盾しない範囲内で適宜併合され得る。なお、以下に例示する変形例において作用や機能が前述の実施形態と同等である要素については、以上の説明で使用した符号を流用して各々の詳細な説明を適宜省略する。

【0217】

４．１．変形例１
前述の実施形態では、内部パラメーターが既知である二つの撮像装置と、内部パラメーターが未知である投射装置とを含む計測システムにおいて、当該内部パラメーターが未知である投射装置の校正作業を実施することなく、当該内部パラメーターが未知である投射装置を用いてユークリッド復元結果を取得する場合を例示したが、本発明はこのような態様に限定されるものではない。例えば、内部パラメーターが既知である投射装置と、内部パラメーターが既知である撮像装置と、内部パラメーターが未知である撮像装置とを含む計測システムにおいて、当該内部パラメーターが未知である撮像装置の校正作業を実施することなく、当該内部パラメーターが未知である撮像装置を用いてユークリッド復元結果を取得することができる。

【0218】

図２６は、変形例１に係る計測システムＳｙｓＣの概要について説明するための模式図である。計測システムＳｙｓＣは、プロジェクター１Ｃと、プロジェクター２Ｃとを含む。プロジェクター１Ｃは、投射装置１６の代わりに投射装置１６Ｃを備える点において、プロジェクター１と相違する。投射装置１６Ｃは、内部パラメーターが既知である。プロジェクター２Ｃは、撮像装置２４の代わりに撮像装置２４Ｃを備える点において、プロジェクター２と相違する。撮像装置２４Ｃは、内部パラメーターが未知である。

【0219】

説明の便宜上、投射装置１６Ｃおよび投射装置１６は同一の構成を有するものとし、内部パラメーターが既知であるか未知であるかという点においてのみ相違する。すなわち、投射装置１６Ｃは、光変調器１６０と、投射レンズ１６２とを備える。投射装置１６Ｃは、複数の点ＤＦ１を含む画像ＧＦ１を投射することで、スクリーンＳＣ上に投射画像ＧＰ１を表示する。換言すれば、プロジェクター１Ｃの備える不図示の処理装置は、投射装置１６Ｃから、複数の点ＤＦ１を含む画像ＧＦ１を投射させることで、スクリーンＳＣ上に投射画像ＧＰ１を表示させる。投射画像ＧＰ１に含まれる複数の点ＤＰ１は、領域Ｒ３に表示される。

【0220】

また、撮像装置２４Ｃおよび撮像装置２４は同一の構成を有するものとし、内部パラメーターが既知であるか未知であるかという点においてのみ相違する。すなわち、撮像装置２４Ｃは、撮像素子２４０と、撮像レンズ２４２とを備える。撮像装置２４Ｃは、投射装置１６ＣによってスクリーンＳＣ上に表示された投射画像ＧＰ１の一部を撮像する。換言すれば、撮像装置２４Ｃは、投射画像ＧＰ１の一部が表示されたスクリーンＳＣの領域Ｒ２を含む範囲を撮像する。すなわち、プロジェクター１Ｃの備える不図示の処理装置は、撮像装置２４Ｃを制御することで、投射画像ＧＰ１に含まれる複数の点ＤＰ１を撮像した結果を表す撮像画像ＧＳ２を取得する。

【0221】

撮像装置１４は、投射装置１６ＣによってスクリーンＳＣ上に表示された投射画像ＧＰ１を撮像する。換言すれば、撮像装置１４は、投射画像ＧＰ１が表示されたスクリーンＳＣの領域Ｒ１を含む範囲を撮像する。すなわち、プロジェクター１Ｃの備える不図示の処理装置は、撮像装置１４を制御することで、投射画像ＧＰ１に含まれる複数の点ＤＰ１を撮像した結果を表す撮像画像ＧＳ１を取得する。

【0222】

プロジェクター１Ｃは、内部パラメーターが既知である投射装置１６Ｃから投射される画像ＧＦ１と、内部パラメーターが既知である撮像装置１４によって取得された撮像画像ＧＳ１とに基づいて、領域Ｒ４のユークリッド復元結果を取得する。領域Ｒ４のユークリッド復元結果は、領域Ｒ５のユークリッド復元結果を含む。また、プロジェクター１Ｃは、内部パラメーターが既知である投射装置１６Ｃから投射される画像ＧＦ１と、内部パラメーターが未知である撮像装置２４Ｃによって取得された撮像画像ＧＳ２とに基づいて、領域Ｒ６の射影復元結果を取得する。領域Ｒ６は領域Ｒ５を含む。また、プロジェクター１Ｃは、領域Ｒ４のユークリッド復元結果と、領域Ｒ６の射影復元結果とに基づいて、領域Ｒ５の射影復元結果を領域Ｒ５のユークリッド復元結果へ変換する三次元射影変換行列１０１を生成する。また、プロジェクター１Ｃは、三次元射影変換行列１０１を用いて領域Ｒ３の射影復元結果を変換することで、領域Ｒ６のユークリッド復元結果を生成する。

【0223】

すなわち、内部パラメーターが既知である投射装置１６Ｃと、内部パラメーターが既知である撮像装置１４と、内部パラメーターが未知である撮像装置２４Ｃとを含む計測システムＳｙｓＣは、撮像装置２４Ｃの校正作業を実施することなく、撮像装置２４Ｃを用いて領域Ｒ６のユークリッド復元結果を取得することができる。

【0224】

図２７は、変形例１に係る記憶装置１０Ｃの構成を示すブロック図である。プロジェクター１Ｃは、記憶装置１０の代わりに記憶装置１０Ｃを備える点において、プロジェクター１と相違する。記憶装置１０Ｃは、プログラム１００の代わりにプログラム１００Ｃを記憶する点と、復元情報１１０の代わりに復元情報１１０Ｃを記憶する点とにおいて、記憶装置１０と相違する。プログラム１００Ｃは、プロジェクター１Ｃの動作を規定する。復元情報１１０Ｃは、領域Ｒ４のユークリッド復元結果を表す第１復元情報１１１Ｃと、領域Ｒ６の射影復元結果を表す第２復元情報１１２Ｃと、領域Ｒ６のユークリッド復元結果を表す第３復元情報１１３Ｃとを含む。

【0225】

本変形例において、プロジェクター１Ｃは、内部パラメーターが既知である投射装置１６Ｃから投射される画像ＧＦ１と、内部パラメーターが既知である撮像装置１４によって取得された撮像画像ＧＳ１とに基づいて、領域Ｒ４のユークリッド復元結果を表す第１復元情報１１１Ｃを生成する。具体的には、プロジェクター１Ｃは、画像ＧＦ１に含まれる複数の点の座標を表す第３座標情報１３４と、撮像画像ＧＳ１に含まれる複数の点の座標を表す第１座標情報１３１とに基づいて、第１復元情報１１１Ｃを生成する。また、プロジェクター１Ｃは、生成した第１復元情報１１１Ｃを記憶装置１０Ｃに記憶させる。

【0226】

また、プロジェクター１Ｃは、内部パラメーターが既知である投射装置１６Ｃから投射される画像ＧＦ１と、内部パラメーターが未知である撮像装置２４Ｃによって取得された撮像画像ＧＳ２とに基づいて、領域Ｒ６の射影復元結果を表す第２復元情報１１２Ｃを生成する。具体的には、プロジェクター１Ｃは、画像ＧＦ１に含まれる複数の点の座標を表す第３座標情報１３４と、撮像画像ＧＳ２に含まれる複数の点の座標を表す第２座標情報１３２とに基づいて、第２復元情報１１２Ｃを生成する。また、プロジェクター１Ｃは、生成した第２復元情報１１２Ｃを記憶装置１０Ｃに記憶させる。

【0227】

また、プロジェクター１Ｃは、領域Ｒ４のユークリッド復元結果を表す第１復元情報１１１Ｃと、領域Ｒ６の射影復元結果を表す第２復元情報１１２Ｃとに基づいて、領域Ｒ５の射影復元結果を領域Ｒ５のユークリッド復元結果へ変換する三次元射影変換行列１０１を生成する。すなわち、三次元射影変換行列１０１は、第２復元情報１１２Ｃの示す複数の点の座標を、第１復元情報１１１Ｃの示す複数の点の座標へ変換する。また、プロジェクター１Ｃは、生成した三次元射影変換行列１０１を記憶装置１０Ｃに記憶させる。また、プロジェクター１Ｃは、三次元射影変換行列１０１を用いて領域Ｒ６の射影復元結果を変換することで、領域Ｒ６のユークリッド復元結果を生成する。換言すれば、プロジェクター１Ｃは、第２復元情報１１２Ｃと、三次元射影変換行列１０１とに基づいて、領域Ｒ６のユークリッド復元結果を表す第３復元情報１１３Ｃを生成する。また、プロジェクター１Ｃは、生成した第３復元情報１１３Ｃを記憶装置１０Ｃに記憶させる。

【0228】

以上より、変形例１によれば、内部パラメーターが既知である投射装置１６Ｃと、内部パラメーターが既知である撮像装置１４と、内部パラメーターが未知である撮像装置２４Ｃとを含む計測システムＳｙｓＣは、撮像装置２４Ｃを用いて領域Ｒ６のユークリッド復元結果を取得することができる。すなわち、計測システムＳｙｓＣは、撮像装置２４Ｃを用いてユークリッド復元結果を取得する場合であっても、撮像装置２４Ｃの校正作業を省略することができる。

【0229】

以上に説明したように、変形例１に係る計測方法において、投射装置１６Ｃおよび撮像装置１４の一方は、撮像装置であり、投射装置１６Ｃおよび撮像装置１４の他方は、スクリーンＳＣに画像を投射する投射装置であり、第１復元情報１１１Ｃを生成することは、当該投射装置から、複数の点ＤＦ１を含む第１のパターン画像を投射させることで、スクリーンＳＣ上に投射画像ＧＰ１を表示させることと、当該撮像装置を制御することで、投射画像ＧＰ１に含まれ、複数の点ＤＦ１と一対一で対応する複数の点ＤＰ１を撮像した結果を表す第１撮像画像を取得することと、当該第１のパターン画像と、当該第１撮像画像と、に基づいて、第１復元情報１１１Ｃを生成することと、を含み、複数の点ＤＰ１は、領域Ｒ５に表示され、投射装置１６Ｃが当該撮像装置である場合、画像ＧＦ１は、当該第１撮像画像であり、撮像画像ＧＳ１は、当該第１のパターン画像であり、投射装置１６Ｃが当該投射装置である場合、画像ＧＦ１は、当該第１のパターン画像であり、撮像画像ＧＳ１は、当該第１撮像画像である。

【0230】

すなわち、計測システムＳｙｓＣは、内部パラメーターが既知である投射装置と、内部パラメーターが既知である撮像装置とを組み合わせることによって、ユークリッド復元結果を取得することができる。これにより、計測システムＳｙｓＣは、物体の三次元形状を正確に計測することができる。

【0231】

なお、変形例１において、投射装置１６Ｃは「第１の装置」の一例であり、撮像装置１４は「第２の装置」の一例であり、スクリーンＳＣは「スクリーン」の一例であり、第１復元情報１１１Ｃは「第１復元情報」の一例であり、複数の点ＤＦ１は「複数の第１の点」の一例であり、投射画像ＧＰ１は「第１投射画像」の一例であり、複数の点ＤＰ１は「複数の第２の点」の一例であり、領域Ｒ５は「第３領域」の一例であり、画像ＧＦ１は「第１の画像」の一例であり、撮像画像ＧＳ１は「第２の画像」の一例である。また、「撮像装置」は撮像装置１４を一例とする。また、「投射装置」は投射装置１６Ｃを一例とする。また、「第１のパターン画像」は画像ＧＦ１を一例とする。また、「第１撮像画像」は撮像画像ＧＳ１を一例とする。

【0232】

４．２．変形例２
前述の実施形態および変形例では、内部パラメーターが既知である投射装置と、内部パラメーターが既知である撮像装置と、内部パラメーターが未知である投射装置とを含む計測システムにおいて、当該内部パラメーターが未知である投射装置の校正作業を実施することなく、当該内部パラメーターが未知である投射装置を用いてユークリッド復元結果を取得する場合を例示したが、本発明はこのような態様に限定されるものではない。例えば、内部パラメーターが既知である二つの投射装置と、内部パラメーターが未知である撮像装置とを含む計測システムにおいて、当該内部パラメーターが未知である撮像装置の校正作業を実施することなく、当該内部パラメーターが未知である撮像装置を用いてユークリッド復元結果を取得することができる。

【0233】

以下、図２８および図２９を参照しつつ、変形例２に係る計測システムＳｙｓＤの概要について説明する。図２８は、変形例２において、投射画像ＧＰ２が表示される様子を図示した模式図である。図２９は、変形例２において、投射画像ＧＰ３が表示される様子を図示した模式図である。計測システムＳｙｓＤは、プロジェクター１Ｄと、プロジェクター２Ｄとを含む。プロジェクター１Ｄは、撮像装置１４Ｂの代わりに撮像装置１４Ｄを備える点において、プロジェクター１Ｂと相違する。撮像装置１４Ｄは、内部パラメーターが未知である。プロジェクター２Ｄは、投射装置２６Ｂの代わりに投射装置２６Ｄを備える点において、プロジェクター２Ｂと相違する。投射装置２６Ｄは、内部パラメーターが既知である。

【0234】

投射装置１６Ｂは、複数の点ＤＦ２を含む画像ＧＦ２を投射することで、スクリーンＳＣ上に投射画像ＧＰ２を表示する。換言すれば、プロジェクター１Ｄの備える不図示の処理装置は、投射装置１６Ｂから、複数の点ＤＦ２を含む画像ＧＦ２を投射させることで、スクリーンＳＣ上に投射画像ＧＰ２を表示させる。投射画像ＧＰ２に含まれる複数の点ＤＰ３は、領域Ｒ１２に表示される。

【0235】

説明の便宜上、投射装置２６Ｄおよび投射装置２６Ｂは同一の構成を有するものとし、内部パラメーターが既知であるか未知であるかという点においてのみ相違する。すなわち、投射装置２６Ｄは、光変調器２６０Ｂと、投射レンズ２６２Ｂとを備える。投射装置２６Ｄは、複数の点ＤＦ３を含む画像ＧＦ３を投射することで、スクリーンＳＣ上に投射画像ＧＰ３を表示する。換言すれば、プロジェクター１Ｄの備える不図示の処理装置は、投射装置２６Ｄから、複数の点ＤＦ３を含む画像ＧＦ３を投射させることで、スクリーンＳＣ上に投射画像ＧＰ３を表示させる。投射画像ＧＰ３に含まれる複数の点ＤＰ４は、領域Ｒ１２に表示される。

【0236】

また、撮像装置１４Ｄおよび撮像装置１４Ｂは同一の構成を有するものとし、内部パラメーターが既知であるか未知であるかという点においてのみ相違する。すなわち、撮像装置１４Ｄは、撮像素子１４０Ｂと、撮像レンズ１４２Ｂとを備える。撮像装置１４Ｄは、投射装置１６ＢによってスクリーンＳＣ上に表示された投射画像ＧＰ２の一部を撮像する。換言すれば、撮像装置１４Ｄは、投射画像ＧＰ２の一部が表示されたスクリーンＳＣの領域Ｒ１１を含む範囲を撮像する。すなわち、プロジェクター１Ｄの備える不図示の処理装置は、撮像装置１４Ｄを制御することで、投射画像ＧＰ２に含まれる複数の点ＤＰ３を撮像した結果を表す撮像画像ＧＳ６を取得する。また、撮像装置１４Ｄは、投射装置２６ＤによってスクリーンＳＣ上に表示された投射画像ＧＰ３の一部を撮像する。換言すれば、撮像装置１４Ｄは、投射画像ＧＰ３の一部が表示されたスクリーンＳＣの領域Ｒ１１を含む範囲を撮像する。すなわち、プロジェクター１Ｄの備える不図示の処理装置は、撮像装置１４Ｄを制御することで、投射画像ＧＰ３に含まれる複数の点ＤＰ４を撮像した結果を表す撮像画像ＧＳ７を取得する。

【0237】

プロジェクター１Ｄは、内部パラメーターが既知である投射装置１６Ｂから投射される画像ＧＦ２と、画像ＧＦ２が投射されることでスクリーンＳＣ上に表示された投射画像ＧＰ２の一部を撮像した結果を表す撮像画像ＧＳ６と、内部パラメーターが既知である投射装置２６Ｄから投射される画像ＧＦ３と、画像ＧＦ３が投射されることでスクリーンＳＣ上に表示された投射画像ＧＰ３の一部を撮像した結果を表す撮像画像ＧＳ７とに基づいて、領域Ｒ１０のユークリッド復元結果を取得する。領域Ｒ１０のユークリッド復元結果は、領域Ｒ１２のユークリッド復元結果を含む。また、プロジェクター１Ｄは、内部パラメーターが既知である投射装置１６Ｂから投射される画像ＧＦ２と、内部パラメーターが未知である撮像装置１４Ｄによって取得された撮像画像であって、画像ＧＦ２が投射されることでスクリーンＳＣ上に表示された投射画像ＧＰ２の一部を撮像した結果を表す撮像画像ＧＳ６とに基づいて、領域Ｒ１２の射影復元結果を取得する。また、プロジェクター１Ｄは、領域Ｒ１０のユークリッド復元結果と、領域Ｒ１２の射影復元結果とに基づいて、領域Ｒ１２の射影復元結果を領域Ｒ１２のユークリッド復元結果へ変換する三次元射影変換行列１０１Ｂを生成する。また、プロジェクター１Ｄは、三次元射影変換行列１０１Ｂを用いて領域Ｒ１２の射影復元結果を変換することで、領域Ｒ１２のユークリッド復元結果を生成する。

【0238】

すなわち、内部パラメーターが既知である投射装置１６Ｂと、内部パラメーターが既知である投射装置２６Ｄと、内部パラメーターが未知である撮像装置１４Ｄとを含む計測システムＳｙｓＤは、撮像装置１４Ｄの校正作業を実施することなく、撮像装置１４Ｄを用いて領域Ｒ１２のユークリッド復元結果を取得することができる。

【0239】

図３０は、変形例２に係る記憶装置１０Ｄの構成を示すブロック図である。プロジェクター１Ｄは、記憶装置１０Ｂの代わりに記憶装置１０Ｄを備える点において、プロジェクター１Ｂと相違する。記憶装置１０Ｄは、プログラム１００Ｂの代わりにプログラム１００Ｄを記憶する点と、復元情報１１０Ｂの代わりに復元情報１１０Ｄを記憶する点とにおいて、記憶装置１０Ｂと相違する。プログラム１００Ｄは、プロジェクター１Ｄの動作を規定する。復元情報１１０Ｄは、領域Ｒ１０のユークリッド復元結果を表す第１復元情報１１１Ｄと、領域Ｒ１２の射影復元結果を表す第２復元情報１１２Ｄと、領域Ｒ１２のユークリッド復元結果を表す第３復元情報１１３Ｄとを含む。

【0240】

本変形例において、プロジェクター１Ｄは、第１投射画像情報１０３Ｂと、第１撮像画像情報１０６Ｂとに基づいて、第１投射画像情報１０３Ｂの示す画像ＧＦ２を投射する投射装置１６Ｂが有する光変調器１６０Ｂの備える複数の画素と、第１撮像画像情報１０６Ｂを生成する撮像装置１４Ｄが有する撮像素子１４０Ｂの備える複数の画素との対応関係を示す第１関係情報１１５Ｂを生成する。換言すれば、プロジェクター１Ｄは、第１投射画像情報１０３Ｂの示す画像ＧＦ２と、第１撮像画像情報１０６Ｂの示す撮像画像ＧＳ６とに基づいて、第１関係情報１１５Ｂを生成する。具体的には、プロジェクター１Ｄは、画像ＧＦ２に含まれる複数の点の座標を表す第３座標情報１３４Ｂと、撮像画像ＧＳ６に含まれる複数の点の座標を表す第１座標情報１３１Ｂとに基づいて、第１関係情報１１５Ｂを生成する。また、プロジェクター１Ｄは、生成した第１関係情報１１５Ｂを記憶装置１０Ｄに記憶させる。

【0241】

また、プロジェクター１Ｄは、第２投射画像情報１０４Ｂと、第２撮像画像情報１０７Ｂとに基づいて、第２投射画像情報１０４Ｂの示す画像ＧＦ３を投射する投射装置２６Ｄが有する光変調器２６０Ｂの備える複数の画素と、第２撮像画像情報１０７Ｂを生成する撮像装置１４Ｄが有する撮像素子１４０Ｂの備える複数の画素との対応関係を示す第２関係情報１１６Ｂを生成する。換言すれば、プロジェクター１Ｄは、第２投射画像情報１０４Ｂの示す画像ＧＦ３と、第２撮像画像情報１０７Ｂの示す撮像画像ＧＳ７とに基づいて、第２関係情報１１６Ｂを生成する。具体的には、プロジェクター１Ｄは、画像ＧＦ３に含まれる複数の点の座標を表す第４座標情報１３５Ｂと、撮像画像ＧＳ７に含まれる複数の点の座標を表す第２座標情報１３２Ｂとに基づいて、第２関係情報１１６Ｂを生成する。また、プロジェクター１Ｄは、生成した第２関係情報１１６Ｂを記憶装置１０Ｄに記憶させる。

【0242】

また、プロジェクター１Ｄは、第１関係情報１１５Ｂと、第２関係情報１１６Ｂと、撮像画像ＧＳ６と、撮像画像ＧＳ７とに基づいて、光変調器２６０Ｂにおける、複数の点ＤＦ２と一対一で対応する複数の点ＤＦ２ｘの座標を示すパネル座標情報１３６Ｂを生成する。また、プロジェクター１Ｄは、生成したパネル座標情報１３６Ｂを記憶装置１０Ｄに記憶させる。

【0243】

本変形例において、プロジェクター１Ｄは、内部パラメーターが既知である投射装置１６Ｂから投射される画像ＧＦ２と、内部パラメーターが既知である投射装置２６Ｄから投射される画像ＧＦ３とに基づいて、領域Ｒ１０のユークリッド復元結果を表す第１復元情報１１１Ｄを生成する。具体的には、プロジェクター１Ｄは、画像ＧＦ２に含まれる複数の点の座標を表す第３座標情報１３４Ｂと、画像ＧＦ３に基づく第２関係情報１１６Ｂに基づくパネル座標情報１３６Ｂとに基づいて、第１復元情報１１１Ｄを生成する。また、プロジェクター１Ｄは、生成した第１復元情報１１１Ｄを記憶装置１０Ｄに記憶させる。

【0244】

また、プロジェクター１Ｄは、内部パラメーターが既知である投射装置１６Ｂから投射される画像ＧＦ２と、内部パラメーターが未知である撮像装置１４Ｄによって取得された撮像画像ＧＳ６とに基づいて、領域Ｒ１２の射影復元結果を表す第２復元情報１１２Ｄを生成する。具体的には、プロジェクター１Ｄは、撮像画像ＧＳ６に含まれる複数の点の座標を表す第１座標情報１３１Ｂと、画像ＧＦ２に含まれる複数の点の座標を表す第３座標情報１３４Ｂとに基づいて、第２復元情報１１２Ｄを生成する。また、プロジェクター１Ｄは、生成した第２復元情報１１２Ｄを記憶装置１０Ｄに記憶させる。

【0245】

また、プロジェクター１Ｄは、領域Ｒ１０のユークリッド復元結果を表す第１復元情報１１１Ｄと、領域Ｒ１２の射影復元結果を表す第２復元情報１１２Ｄとに基づいて、領域Ｒ１２の射影復元結果を領域Ｒ１２のユークリッド復元結果へ変換する三次元射影変換行列１０１Ｂを生成する。すなわち、三次元射影変換行列１０１Ｂは、第２復元情報１１２Ｄの示す複数の点の座標を、第１復元情報１１１Ｄの示す複数の点の座標へ変換する。また、プロジェクター１Ｄは、生成した三次元射影変換行列１０１Ｂを記憶装置１０Ｄに記憶させる。また、プロジェクター１Ｄは、三次元射影変換行列１０１Ｂを用いて領域Ｒ１２の射影復元結果を変換することで、領域Ｒ１２のユークリッド復元結果を生成する。換言すれば、プロジェクター１Ｄは、第２復元情報１１２Ｄと、三次元射影変換行列１０１Ｂとに基づいて、領域Ｒ１２のユークリッド復元結果を表す第３復元情報１１３Ｄを生成する。また、プロジェクター１Ｄは、生成した第３復元情報１１３Ｄを記憶装置１０Ｄに記憶させる。

【0246】

以上より、変形例２によれば、内部パラメーターが既知である投射装置１６Ｂと、内部パラメーターが既知である投射装置２６Ｄと、内部パラメーターが未知である撮像装置１４Ｄとを含む計測システムＳｙｓＤは、撮像装置１４Ｄを用いて領域Ｒ１２のユークリッド復元結果を取得することができる。すなわち、計測システムＳｙｓＤは、撮像装置１４Ｄを用いてユークリッド復元結果を取得する場合であっても、撮像装置１４Ｄの校正作業を省略することができる。

【0247】

以上に説明したように、変形例２に係る計測方法において、投射装置１６Ｂおよび投射装置２６Ｄは、スクリーンＳＣに画像を投射する投射装置であり、撮像装置１４Ｄは、撮像装置であり、投射装置１６Ｂは、光源から発せられた光を、スクリーンＳＣ上に投射画像を表示するための投射光に変調する光変調器１６０Ｂを備え、投射装置２６Ｄは、光源から発せられた光を、スクリーンＳＣ上に投射画像を表示するための投射光に変調する光変調器２６０Ｂを備え、撮像装置１４Ｄは、撮像レンズ１４２Ｂにより集光された光を電気信号に変換することで撮像画像を生成する撮像素子１４０Ｂを備え、第１復元情報１１１Ｄを生成することは、投射装置１６Ｂから、複数の点ＤＦ２を含む第２のパターン画像を投射させることで、スクリーンＳＣ上に投射画像ＧＰ２を表示させることと、投射装置２６Ｄから、複数の点ＤＦ３を含む第４のパターン画像を投射させることで、スクリーンＳＣ上に投射画像ＧＰ３を表示させることと、撮像装置１４Ｄを制御することで、投射画像ＧＰ２に含まれ、複数の点ＤＦ２と一対一で対応する複数の点ＤＰ３を撮像した結果を表す第７撮像画像を取得することと、撮像装置１４Ｄを制御することで、投射画像ＧＰ３に含まれ、複数の点ＤＦ３と一対一で対応する複数の点ＤＰ４を撮像した結果を表す第８撮像画像を取得することと、当該第２のパターン画像と、当該第７撮像画像と、に基づいて、光変調器１６０Ｂの備える複数の画素と、撮像素子１４０Ｂの備える複数の画素と、の対応関係を示す第１関係情報１１５Ｂを生成することと、当該第４のパターン画像と、当該第８撮像画像と、に基づいて、光変調器２６０Ｂの備える複数の画素と、撮像素子１４０Ｂの備える複数の画素と、の対応関係を示す第２関係情報１１６Ｂを生成することと、第１関係情報１１５Ｂと、第２関係情報１１６Ｂと、当該第７撮像画像と、当該第８撮像画像と、に基づいて、光変調器２６０Ｂにおける、複数の点ＤＦ２と一対一で対応する複数の点ＤＦ２ｘの座標を示すパネル座標情報１３６Ｂを生成することと、当該第２のパターン画像と、パネル座標情報１３６Ｂとに基づいて、第１復元情報１１１Ｄを生成することと、を含み、複数の点ＤＰ３は、領域Ｒ１２に表示され、画像ＧＦ２は、当該第２のパターン画像であり、画像ＧＦ３は、当該第４のパターン画像であり、撮像画像ＧＳ６は、当該第７撮像画像である。

【0248】

すなわち、計測システムＳｙｓＤは、内部パラメーターが既知である二つの投射装置と、内部パラメーターが未知である撮像装置とを組み合わせることによって、ユークリッド復元結果を取得することができる。これにより、計測システムＳｙｓＤは、物体の三次元形状を正確に計測することができる。

【0249】

なお、変形例２において、投射装置１６Ｂは「第１の装置」の一例であり、投射装置２６Ｄは「第２の装置」の一例であり、撮像装置１４Ｄは「第３の装置」の一例であり、スクリーンＳＣは「スクリーン」の一例であり、光変調器１６０Ｂは「第１の光変調器」の一例であり、光変調器２６０Ｂは「第３の光変調器」の一例であり、撮像レンズ１４２Ｂは「第３レンズ」の一例であり、撮像素子１４０Ｂは「第２の撮像素子」の一例であり、第１復元情報１１１Ｄは「第１復元情報」の一例であり、複数の点ＤＦ２は「複数の第４の点」の一例であり、投射画像ＧＰ２は「第２投射画像」の一例であり、複数の点ＤＦ３は「複数の第９の点」の一例であり、投射画像ＧＰ３は「第４投射画像」の一例であり、複数の点ＤＰ３は「複数の第６の点」の一例であり、複数の点ＤＰ４は「複数の第１０の点」の一例であり、第１関係情報１１５Ｂは「第３関係情報」の一例であり、第２関係情報１１６Ｂは「第４関係情報」の一例であり、点ＤＦ２ｘは「複数の第１１の点」の一例であり、パネル座標情報１３６Ｂは「第２座標情報」の一例であり、領域Ｒ１２は「第３領域」の一例であり、画像ＧＦ２は「第１の画像」の一例であり、画像ＧＦ３は「第２の画像」の一例であり、撮像画像ＧＳ６は「第３の画像」の一例である。また、「投射装置」は投射装置１６Ｂおよび投射装置２６Ｄを一例とする。また、「撮像装置」は撮像装置１４Ｄを一例とする。また、「第２のパターン画像」は画像ＧＦ２を一例とする。また、「第４のパターン画像」は画像ＧＦ３を一例とする。また、「第７撮像画像」は撮像画像ＧＳ６を一例とする。また、「第８撮像画像」は撮像画像ＧＳ７を一例とする。

【0250】

４．３．変形例３
前述の実施形態および変形例では、内部パラメーターが既知である二つの撮像装置と、内部パラメーターが未知である投射装置とを含む計測システムにおいて、当該内部パラメーターが未知である投射装置の校正作業を実施することなく、当該内部パラメーターが未知である投射装置を用いてユークリッド復元結果を取得する場合を例示したが、本発明はこのような態様に限定されるものではない。例えば、計測システムは、内部パラメーターが既知である撮像装置と、内部パラメーターが既知である投射装置と、内部パラメーターが未知である撮像装置とを含むものであってもよい。内部パラメーターが既知である撮像装置と、内部パラメーターが既知である投射装置と、内部パラメーターが未知である撮像装置とを含む計測システムにおいて、当該内部パラメーターが未知である撮像装置の校正作業を実施することなく、当該内部パラメーターが未知である撮像装置を用いてユークリッド復元結果を取得することができる。

【0251】

４．４．変形例４
前述の実施形態および変形例では、内部パラメーターが既知である投射装置と、内部パラメーターが既知である撮像装置と、内部パラメーターが未知である投射装置とを含む計測システムにおいて、当該内部パラメーターが未知である投射装置の校正作業を実施することなく、当該内部パラメーターが未知である投射装置を用いてユークリッド復元結果を取得する場合を例示したが、本発明はこのような態様に限定されるものではない。例えば、計測システムは、内部パラメーターが既知である撮像装置と、内部パラメーターが既知である投射装置と、内部パラメーターが未知である投射装置とを含むものであってもよい。内部パラメーターが既知である撮像装置と、内部パラメーターが既知である投射装置と、内部パラメーターが未知である投射装置とを含む計測システムにおいて、当該内部パラメーターが未知である投射装置の校正作業を実施することなく、当該内部パラメーターが未知である投射装置を用いてユークリッド復元結果を取得することができる。

【0252】

４．５．変形例５
前述の実施形態および変形例において、投射装置から投射される画像が、所謂水玉模様を有する画像である場合を例示したが、本発明はこのような態様に限定されるものではない。投射装置から投射される画像は、例えば、画像の長手方向と平行な複数の直線と、画像の短手方向と平行な複数の直線とが描かれた、所謂格子状のパターンを有する画像であってもよい。また、投射装置から投射される画像は、所謂チェッカーパターンを有する画像であってもよい。

【0253】

投射装置から投射される画像は、位相シフト法に用いられる、正弦波縞パターンを有する画像であってもよい。正弦波縞パターンを有する画像が用いられる場合、投射装置は、三次元形状の計測対象となる物体に対して、各々が位相の異なる縞パターンを有する複数の画像を逐次投射する。また、撮像装置は、当該物体上に表示される複数の投射画像を逐次撮像する。

【0254】

４．６．変形例６
前述の実施形態および変形例では、計測システムの動作を制御する処理装置が一つである場合を例示したが、本発明はこのような態様に限定されるものではない。本発明に係る計測システムにおいて、計測システムの動作を制御する処理装置は、二つ以上含まれてもよい。例えば、計測システムが二つの処理装置を含む場合、当該二つの処理装置の各々は、異なる装置に設けられてもよい。

【0255】

４．７．変形例７
前述の実施形態および変形例では、二つの投射装置から、異なるタイミングで画像を投射し、スクリーンＳＣ上に表示される２種類の投射画像を別々に撮像する場合を例示したが、本発明はこのような態様に限定されてものではない。二つの投射装置は、スクリーンＳＣ上に投射画像を同時に表示してもよい。二つの投射装置がスクリーンＳＣ上に投射画像を同時に表示する場合、撮像装置は、二つの投射装置によって表示された投射画像が重畳する領域の少なくとも一部を含む範囲を撮像する。なお、二つの投射装置がスクリーンＳＣ上に投射画像を同時に表示する場合、二つの投射装置の各々は、異なる画像を投射することが好ましい。これにより、スクリーンＳＣ上に表示された投射画像が、二つの投射装置のうちのどちらの投射装置によって表示されたものなのかを区別することができる。

【0256】

５．付記
以下、付記として本発明のまとめを記載する。

【0257】

５．１．付記１
第１レンズを備え、前記第１レンズに関する内部パラメーターが既知である第１の装置に入力された画像および前記第１の装置から出力される画像のいずれか一方である第１の画像と、第２レンズを備え、前記第２レンズに関する内部パラメーターが既知である第２の装置に入力された画像および前記第２の装置から出力される画像のいずれか一方である第２の画像と、に基づいて、非平面であるスクリーンにおける第１領域のユークリッド復元結果を表す第１復元情報を生成することと、第３レンズを備え、前記第３レンズに関する内部パラメーターが未知である第３の装置に入力された画像および前記第３の装置から出力される画像のいずれか一方である第３の画像と、前記第１の画像と、に基づいて、前記スクリーンにおける第２領域の射影復元結果を表す第２復元情報を生成することと、前記第１復元情報と、前記第２復元情報と、に基づいて、前記第２復元情報の示す複数の点の座標を前記第１復元情報の示す複数の点の座標へ変換するための三次元射影変換行列を生成することと、前記第２復元情報と、前記三次元射影変換行列と、に基づいて、前記第２領域のユークリッド復元結果を表す第３復元情報を生成することと、を含み、前記第１の装置、前記第２の装置および前記第３の装置のうちの少なくとも一つは、前記スクリーンを撮像する撮像装置であり、前記第１領域の少なくとも一部と、前記第２領域の少なくとも一部とは、第３領域において重畳する、計測方法。

【0258】

すなわち、付記１に記載の計測方法を実現する計測システムは、内部パラメーターが既知である装置を用いて取得された第１領域のユークリッド復元結果を用いることで、内部パラメーターが未知である装置を用いて取得された第２領域の射影復元結果を、第２領域のユークリッド復元結果に変換することができる。これにより、付記１に記載の計測方法を実現する計測システムは、第２領域のユークリッド復元結果を取得する場合であっても、内部パラメーターが未知である装置の校正作業を省略することができる。

【0259】

５．２．付記２
前記第１の装置および前記第３の装置の一方は、前記撮像装置であり、前記第１の装置および前記第３の装置の他方は、前記スクリーンに画像を投射する投射装置であり、前記第２復元情報を生成することは、前記投射装置から、複数の第１の点を含む第１のパターン画像を投射させることで、前記スクリーン上に第１投射画像を表示させることと、前記撮像装置を制御することで、前記第１投射画像に含まれ、前記複数の第１の点と一対一で対応する複数の第２の点を撮像した結果を表す第１撮像画像を取得することと、前記第１のパターン画像と、前記第１撮像画像と、に基づいて、前記第２復元情報を生成することと、を含み、前記複数の第２の点は、前記第３領域に表示され、前記第１の装置が前記撮像装置である場合、前記第１の画像は、前記第１撮像画像であり、前記第３の画像は、前記第１のパターン画像であり、前記第１の装置が前記投射装置である場合、前記第１の画像は、前記第１のパターン画像であり、前記第３の画像は、前記第１撮像画像である、付記１に記載の計測方法。

【0260】

すなわち、付記２に記載の計測方法を実現する計測システムは、内部パラメーターが既知である撮像装置と、内部パラメーターが未知である投射装置との組み合わせ、または、内部パラメーターが既知である投射装置と、内部パラメーターが未知である撮像装置との組み合わせによって、射影復元結果を取得することができる。これにより、付記２に記載の計測方法を実現する計測システムは、撮像装置と、投射装置とのうちのいずれか一方の内部パラメーターが未知であっても、物体の三次元形状を正確に計測することができる。

【0261】

５．３．付記３
前記第１の装置および前記第３の装置は、前記撮像装置であり、前記第３領域は、複数の第３の点を含み、前記第２復元情報を生成することは、前記第１の装置を制御することで、前記複数の第３の点を撮像した結果を表す第２撮像画像を取得することと、前記第３の装置を制御することで、前記複数の第３の点を撮像した結果を表す第３撮像画像を取得することと、前記第２撮像画像と、前記第３撮像画像と、に基づいて、前記第２復元情報を生成することと、を含み、前記第１の画像は、前記第２撮像画像であり、前記第３の画像は、前記第３撮像画像である、付記１に記載の計測方法。

【0262】

すなわち、付記３に記載の計測方法を実現する計測システムは、内部パラメーターが既知である撮像装置と、内部パラメーターが未知である撮像装置との組み合わせによって、射影復元結果を取得することができる。これにより、付記３に記載の計測方法を実現する計測システムは、複数の撮像装置のうちのいずれか一つの内部パラメーターが未知であっても、物体の三次元形状を正確に計測することができる。

【0263】

５．４．付記４
前記第１の装置および前記第３の装置は、前記スクリーンに画像を投射する投射装置であり、前記第２の装置は、前記撮像装置であり、前記第１の装置は、光源から発せられた光を、前記スクリーン上に投射画像を表示するための投射光に変調する第１の光変調器を備え、前記第２の装置は、前記第２レンズにより集光された光を電気信号に変換することで撮像画像を生成する第１の撮像素子を備え、前記第３の装置は、光源から発せられた光を、前記スクリーン上に投射画像を表示するための投射光に変調する第２の光変調器を備え、前記第２復元情報を生成することは、前記第１の装置から、複数の第４の点を含む第２のパターン画像を投射させることで、前記スクリーン上に第２投射画像を表示させることと、前記第３の装置から、複数の第５の点を含む第３のパターン画像を投射させることで、前記スクリーン上に第３投射画像を表示させることと、前記第２の装置を制御することで、前記第２投射画像に含まれ、前記複数の第４の点と一対一で対応する複数の第６の点を撮像した結果を表す第４撮像画像を取得することと、前記第２の装置を制御することで、前記第３投射画像に含まれ、前記複数の第５の点と一対一で対応する複数の第７の点を撮像した結果を表す第５撮像画像を取得することと、前記第２のパターン画像と、前記第４撮像画像と、に基づいて、前記第１の光変調器の備える複数の画素と、前記第１の撮像素子の備える複数の画素と、の対応関係を示す第１関係情報を生成することと、前記第３のパターン画像と、前記第５撮像画像と、に基づいて、前記第２の光変調器の備える複数の画素と、前記第１の撮像素子の備える複数の画素と、の対応関係を示す第２関係情報を生成することと、前記第１関係情報と、前記第２関係情報と、前記第４撮像画像と、前記第５撮像画像と、に基づいて、前記第２の光変調器における、前記複数の第４の点と一対一で対応する複数の第８の点の座標を示す第１座標情報を生成することと、前記第２のパターン画像と、前記第１座標情報とに基づいて、前記第２復元情報を生成することと、を含み、前記複数の第６の点は、前記第３領域に表示され、前記第１の画像は、前記第２のパターン画像であり、前記第２の画像は、前記第４撮像画像であり、前記第３の画像は、前記第３のパターン画像である、付記１に記載の計測方法。

【0264】

すなわち、付記４に記載の計測方法を実現する計測システムは、内部パラメーターが既知である投射装置と、内部パラメーターが既知である撮像装置と、内部パラメーターが未知である投射装置との組み合わせによって、射影復元結果を取得することができる。これにより、付記４に記載の計測方法を実現する計測システムは、複数の投射装置のうちのいずれか一つの内部パラメーターが未知であっても、物体の三次元形状を正確に計測することができる。

【0265】

５．５．付記５
前記第１の装置および前記第２の装置の一方は、前記撮像装置であり、前記第１の装置および前記第２の装置の他方は、前記スクリーンに画像を投射する投射装置であり、前記第１復元情報を生成することは、前記投射装置から、複数の第１の点を含む第１のパターン画像を投射させることで、前記スクリーン上に第１投射画像を表示させることと、前記撮像装置を制御することで、前記第１投射画像に含まれ、前記複数の第１の点と一対一で対応する複数の第２の点を撮像した結果を表す第１撮像画像を取得することと、前記第１のパターン画像と、前記第１撮像画像と、に基づいて、前記第１復元情報を生成することと、を含み、前記複数の第２の点は、前記第３領域に表示され、前記第１の装置が前記撮像装置である場合、前記第１の画像は、前記第１撮像画像であり、前記第２の画像は、前記第１のパターン画像であり、前記第１の装置が前記投射装置である場合、前記第１の画像は、前記第１のパターン画像であり、前記第２の画像は、前記第１撮像画像である、付記１から付記３のうちのいずれか一つに記載の計測方法。

【0266】

すなわち、付記５に記載の計測方法を実現する計測システムは、内部パラメーターが既知である投射装置と、内部パラメーターが既知である撮像装置とを組み合わせることによって、ユークリッド復元結果を取得することができる。これにより、付記５に記載の計測方法を実現する計測システムは、物体の三次元形状を正確に計測することができる。

【0267】

５．６．付記６
前記第１の装置および前記第２の装置は、前記撮像装置であり、前記第３領域は、複数の第３の点を含み、前記第１復元情報を生成することは、前記第１の装置を制御することで、前記複数の第３の点を撮像した結果を表す第２撮像画像を取得することと、前記第２の装置を制御することで、前記複数の第３の点を撮像した結果を表す第６撮像画像を取得することと、前記第２撮像画像と、前記第６撮像画像と、に基づいて、前記第１復元情報を生成することと、を含み、前記第１の画像は、前記第２撮像画像であり、前記第２の画像は、前記第６撮像画像である、付記１から付記３のうちのいずれか一つに記載の計測方法。

【0268】

すなわち、付記６に記載の計測方法を実現する計測システムは、内部パラメーターが既知である二つの撮像装置を組み合わせることによって、ユークリッド復元結果を取得することができる。これにより、付記６に記載の計測方法を実現する計測システムは、物体の三次元形状を正確に計測することができる。

【0269】

５．７．付記７
前記第１の装置および前記第２の装置は、前記スクリーンに画像を投射する投射装置であり、前記第３の装置は、前記撮像装置であり、前記第１の装置は、光源から発せられた光を、前記スクリーン上に投射画像を表示するための投射光に変調する第１の光変調器を備え、前記第２の装置は、光源から発せられた光を、前記スクリーン上に投射画像を表示するための投射光に変調する第３の光変調器を備え、前記第３の装置は、前記第３レンズにより集光された光を電気信号に変換することで撮像画像を生成する第２の撮像素子を備え、前記第１復元情報を生成することは、前記第１の装置から、複数の第４の点を含む第２のパターン画像を投射させることで、前記スクリーン上に第２投射画像を表示させることと、前記第２の装置から、複数の第９の点を含む第４のパターン画像を投射させることで、前記スクリーン上に第４投射画像を表示させることと、前記第３の装置を制御することで、前記第２投射画像に含まれ、前記複数の第４の点と一対一で対応する複数の第６の点を撮像した結果を表す第７撮像画像を取得することと、前記第３の装置を制御することで、前記第４投射画像に含まれ、前記複数の第９の点と一対一で対応する複数の第１０の点を撮像した結果を表す第８撮像画像を取得することと、前記第２のパターン画像と、前記第７撮像画像と、に基づいて、前記第１の光変調器の備える複数の画素と、前記第２の撮像素子の備える複数の画素と、の対応関係を示す第３関係情報を生成することと、前記第４のパターン画像と、前記第８撮像画像と、に基づいて、前記第３の光変調器の備える複数の画素と、前記第２の撮像素子の備える複数の画素と、の対応関係を示す第４関係情報を生成することと、前記第３関係情報と、前記第４関係情報と、前記第７撮像画像と、前記第８撮像画像と、に基づいて、前記第３の光変調器における、前記複数の第４の点と一対一で対応する複数の第１１の点の座標を示す第２座標情報を生成することと、前記第２のパターン画像と、前記第２座標情報とに基づいて、前記第１復元情報を生成することと、を含み、前記複数の第６の点は、前記第３領域に表示され、前記第１の画像は、前記第２のパターン画像であり、前記第２の画像は、前記第４のパターン画像であり、前記第３の画像は、前記第７撮像画像である、付記１に記載の計測方法。

【0270】

すなわち、付記７に記載の計測方法を実現する計測システムは、内部パラメーターが既知である二つの投射装置と、内部パラメーターが未知である撮像装置とを組み合わせることによって、ユークリッド復元結果を取得することができる。これにより、付記７に記載の計測方法を実現する計測システムは、物体の三次元形状を正確に計測することができる。

【0271】

５．８．付記８
第１レンズを備え、前記第１レンズに関する内部パラメーターが既知である第１の装置と、第２レンズを備え、前記第２レンズに関する内部パラメーターが既知である第２の装置と、第３レンズを備え、前記第３レンズに関する内部パラメーターが未知である第３の装置と、前記第１の装置に入力された画像および前記第１の装置から出力される画像のいずれか一方である第１の画像と、前記第２の装置に入力された画像および前記第２の装置から出力される画像のいずれか一方である第２の画像と、に基づいて、非平面であるスクリーンにおける第１領域のユークリッド復元結果を表す第１復元情報を生成することと、前記第３の装置に入力された画像および前記第３の装置から出力される画像のいずれか一方である第３の画像と、前記第１の画像と、に基づいて、前記スクリーンにおける第２領域の射影復元結果を表す第２復元情報を生成することと、前記第１復元情報と、前記第２復元情報と、に基づいて、前記第２復元情報の示す複数の点の座標を前記第１復元情報の示す複数の点の座標へ変換するための三次元射影変換行列を生成することと、前記第２復元情報と、前記三次元射影変換行列と、に基づいて、前記第２領域のユークリッド復元結果を表す第３復元情報を生成することと、を実行する処理装置と、を含み、前記第１の装置、前記第２の装置および前記第３の装置のうちの少なくとも一つは、前記スクリーンを撮像する撮像装置であり、前記第１領域の少なくとも一部と、前記第２領域の少なくとも一部とは、第３領域において重畳する、計測システム。

【0272】

すなわち、付記８に記載の計測システムは、内部パラメーターが既知である装置を用いて取得された第１領域のユークリッド復元結果を用いることで、内部パラメーターが未知である装置を用いて取得された第２領域の射影復元結果を、第２領域のユークリッド復元結果に変換することができる。これにより、付記８に記載の計測システムは、第２領域のユークリッド復元結果を取得する場合であっても、内部パラメーターが未知である装置の校正作業を省略することができる。

【0273】

５．９．付記９
第１レンズを備え、前記第１レンズに関する内部パラメーターが既知である第１の装置に入力された画像および前記第１の装置から出力される画像のいずれか一方である第１の画像と、第２レンズを備え、前記第２レンズに関する内部パラメーターが既知である第２の装置に入力された画像および前記第２の装置から出力される画像のいずれか一方である第２の画像と、に基づいて、非平面であるスクリーンにおける第１領域のユークリッド復元結果を表す第１復元情報を生成することと、第３レンズを備え、前記第３レンズに関する内部パラメーターが未知である第３の装置に入力された画像および前記第３の装置から出力される画像のいずれか一方である第３の画像と、前記第１の画像と、に基づいて、前記スクリーンにおける第２領域の射影復元結果を表す第２復元情報を生成することと、前記第１復元情報と、前記第２復元情報と、に基づいて、前記第２復元情報の示す複数の点の座標を前記第１復元情報の示す複数の点の座標へ変換するための三次元射影変換行列を生成することと、前記第２復元情報と、前記三次元射影変換行列と、に基づいて、前記第２領域のユークリッド復元結果を表す第３復元情報を生成することと、を実行する処理装置を備え、前記第１の装置、前記第２の装置および前記第３の装置のうちの少なくとも一つは、前記スクリーンを撮像する撮像装置であり、前記第１領域の少なくとも一部と、前記第２領域の少なくとも一部とは、第３領域において重畳する、情報処理装置。

【0274】

すなわち、付記９に記載の情報処理装置を備える計測システムは、内部パラメーターが既知である装置を用いて取得された第１領域のユークリッド復元結果を用いることで、内部パラメーターが未知である装置を用いて取得された第２領域の射影復元結果を、第２領域のユークリッド復元結果に変換することができる。これにより、付記９に記載の情報処理装置を備える計測システムは、第２領域のユークリッド復元結果を取得する場合であっても、内部パラメーターが未知である装置の校正作業を省略することができる。

【符号の説明】

【0275】

１…プロジェクター、１Ａ…コンピューター、２…プロジェクター、３…カメラ、１０…記憶装置、１２…処理装置、１４…撮像装置、１６…投射装置、１８…通信装置、１００…プログラム、１０１…三次元射影変換行列、１０２…投射画像情報、１０５…撮像画像情報、１１０…復元情報、１１４…関係情報、１３０…座標情報、１２０…投射制御部、１２１…撮像制御部、１２２…画像解析部、１２３…復元情報生成部、１４０…撮像素子、１４２…撮像レンズ、１６０…光変調器、１６２…投射レンズ、ＧＰ１…投射画像、ＧＦ１…画像、ＧＳ１…撮像画像、ＤＰ１…点、Ｒ１…領域、ＳＣ…スクリーン、Ｓｙｓ…計測システム。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22】

【図23】

【図24】

【図25】

【図26】

【図27】

【図28】

【図29】

【図30】