JP2000339468A - ３次元データの位置合わせ方法及び装置 - Google Patents

３次元データの位置合わせ方法及び装置

Info

Publication number
JP2000339468A
JP2000339468A JP11151047A JP15104799A JP2000339468A JP 2000339468 A JP2000339468 A JP 2000339468A JP 11151047 A JP11151047 A JP 11151047A JP 15104799 A JP15104799 A JP 15104799A JP 2000339468 A JP2000339468 A JP 2000339468A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
dimensional data
dimensional
image
data
common
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP11151047A
Other languages
English (en)
Inventor
Shigeaki Imai
重晃 今井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Minolta Co Ltd
Original Assignee
Minolta Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Minolta Co Ltd filed Critical Minolta Co Ltd
Priority to JP11151047A priority Critical patent/JP2000339468A/ja
Priority to US09/584,179 priority patent/US6438507B1/en
Publication of JP2000339468A publication Critical patent/JP2000339468A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T3/00—Geometric image transformations in the plane of the image
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T7/00—Image analysis
    • G06T7/30—Determination of transform parameters for the alignment of images, i.e. image registration
    • G06T7/32—Determination of transform parameters for the alignment of images, i.e. image registration using correlation-based methods
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T2207/00—Indexing scheme for image analysis or image enhancement
    • G06T2207/10—Image acquisition modality
    • G06T2207/10028—Range image; Depth image; 3D point clouds
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T2207/00—Indexing scheme for image analysis or image enhancement
    • G06T2207/20—Special algorithmic details
    • G06T2207/20016—Hierarchical, coarse-to-fine, multiscale or multiresolution image processing; Pyramid transform
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T2207/00—Indexing scheme for image analysis or image enhancement
    • G06T2207/30—Subject of image; Context of image processing
    • G06T2207/30196—Human being; Person
    • G06T2207/30201—Face

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
  • Image Processing (AREA)
  • Image Analysis (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】２つの３次元データ間の概略の位置合わせが既
になされているときに、対象物体の形状に大きな特徴が
なくても信頼性の高い対応付けを行うことが可能であ
り、低い計算コストで精度の高い位置合わせを行うこ
と。 【解決手段】対象物体について、異なる方向から撮影し
て得られた２つの３次元データの位置合わせを行う方法
であって、２つの３次元データの両方又は一方を１つの
共通の座標系に変換して概略の位置合わせを行うステッ
プと、概略の位置合わせが行われた２つの３次元データ
について、１つの共通の視点から１つの共通の投影面に
投影して得られる２つの２次元画像を生成するステップ
と、２つの２次元画像のずれを評価することによって２
つの３次元データの位置のずれを補正するステップと、
を有してなる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、対象物体を撮影す
ることによって得られた３次元データの位置合わせ方法
及び装置に関し、特に、概略の位置合わせが行われた後
の高精度な位置合わせを行うための方法及び装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】従来において、対象物体を撮影すること
によって３次元データを取得する３次元計測装置（３次
元入力装置）が、例えば特開平１０−２７１２号として
開示されている。
【０００３】この３次元計測装置を用いることによっ
て、対象物体の３次元データが、非接触で且つ高速に入
力することが可能である。また、３次元データの取得の
ための光学系と２次元画像（２次元データ又はカラー画
像データともいう）を取得するための光学系とを共通に
設けることによって、３次元データと対応のとれた２次
元画像をも同時に取得することができる。
【０００４】このような３次元計測装置を用いて、対象
物体の全体の３次元データを生成するためには、対象物
体の全周を複数回にわたって撮影し、得られたそれぞれ
の３次元データを合成する。隣り合う３次元データを連
結して１つの３次元データに合成するために、それら２
つの３次元データの位置合わせを行う必要がある。
【０００５】３次元データの位置合わせを行うには、２
つの３次元データ間の変換行列を求める必要がある。変
換行列は、３次元データ間における対応から求めること
ができる。対応を求める方法として次のの方法があ
る。 対象物体の幾何学的な形状から求める方法 このの方法の例として、米国特許第５７１５１６６号
に開示されたＩＣＰ（Iterative Closet Point) などを
用いる方法がある。これによると、２つの３次元データ
の概略の位置合わせが行われた状態で、基準となる３次
元データ上の各点について、他方の３次元データ上まで
の距離が最短となる点（最近傍点）を対応点として求め
る。そして、３次元データの移動後における最近傍点ま
での距離の和が最小となる移動量を計算する。 対象物体のテクスチャ情報（２次元画像情報）から
求める方法 このの方法の例として、特開平５−３０３６２９号公
報に開示されたものがある。これによると、２次元画像
と３次元データとが１対１で対応するようにリサンプリ
ングを行い、これによって実空間における２つの２次元
画像の解像度を互いに一致させる。そして、リサンプリ
ング後の２つの２次元画像について、それらの全面にわ
たって相関値を求め、互いの重なり部分を抽出する。抽
出された重なり部分について、２つの３次元データ間の
距離が最小になるように移動量を決定する。
【０００６】また、３次元データの対応を求めることな
く位置合わせを行う方法として、次のの方法がある。 対象物体又は撮影時の位置及び姿勢を計測して変換
行列を求める方法。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】上記の方法は、対象
物体の表面の曲率やエッジなどの形状の特徴を基にして
３次元データ間の対応付けを行う方法である。しかし、
３次元形状に大きな特徴がない対象物体には適用できな
い。
【０００８】上記の方法において、例えば３次元デー
タの撮影と同時に２次元画像を撮影しておき、２つの２
次元画像上でオプティカルフローや相関法などを用いて
対応付けを行う。この方法によると、３次元形状の特徴
が乏しくてもテクスチャ（２次元画像）に特徴があれば
対応付けを行うことができる。しかし、対応付けを行う
にはテクスチャの全体を探索する必要があり、計算コス
トがかかるという欠点がある。また、テクスチャに似た
ような特徴が多数存在する場合には誤対応を起こし易い
という欠点がある。
【０００９】上記の方法は、対象物体又は３次元計測
装置に位置センサ及び姿勢センサを取り付けたり、３次
元計測装置を固定し、対象物体をターンテーブルにより
回転させ、それらの間のパラメータから変換行列を求め
る。この方法では、３次元データ間の対応付けを求める
必要はないが、各センサの精度、ターンテーブルの回転
角の精度、及び回転軸の芯ぶれ精度などを極めて高くし
ておく必要があり、高価なシステムとなってしまう。ま
た、精度を維持するために、使用に際して種々の制約が
課せられることが多い。したがって、この方法によって
高精度の位置合わせを行うのはあまり実際的ではない。
【００１０】本発明は、上述の問題に鑑みてなされたも
ので、２つの３次元データ間の概略の位置合わせが既に
なされているときに、対象物体の形状に大きな特徴がな
くても信頼性の高い対応付けを行うことが可能であり、
低い計算コストで精度の高い位置合わせを行うことを目
的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明に係る方
法は、対象物体について、異なる方向から撮影して得ら
れた２つの３次元データの位置合わせを行う方法であっ
て、前記２つの３次元データの両方又は一方を１つの共
通の座標系に変換して概略の位置合わせを行うステップ
と、前記概略の位置合わせが行われた２つの３次元デー
タについて、１つの共通の視点から１つの共通の投影面
に投影して得られる２つの２次元画像を生成するステッ
プと、前記２つの２次元画像のずれを評価することによ
って前記２つの３次元データの位置のずれを補正するス
テップと、を有してなる。
【００１２】請求項２の発明に係る方法は、対象物体に
ついて、異なる方向から撮影して得られた第１の３次元
データと第２の３次元データとの位置合わせを行う方法
であって、前記第２の３次元データを第１の３次元デー
タの座標系に変換して概略の位置合わせを行うステップ
と、前記概略の位置合わせが行われた第２の３次元デー
タについて、１つの共通の視点から１つの共通の投影面
に投影して得られる投影２次元画像を生成するステップ
と、前記投影２次元画像と前記第１の３次元データに対
して対応のとれた第１の２次元画像とのずれを評価する
ことによって、第１の３次元データと第２の３次元デー
タとの位置のずれを補正するステップと、を有してな
る。
【００１３】請求項３の発明に係る方法では、相関法に
よって前記評価を行う。請求項４の発明に係る方法で
は、オプティカルフローを用いて前記評価を行う。
【００１４】請求項５の発明に係る評価方法は、対象物
体について異なる方向から撮影して得られた２つの３次
元データの位置合わせ精度を評価する方法であって、前
記２つの３次元データについて、１つの共通の視点から
１つの共通の投影面に投影して得られる２つの２次元画
像を生成するステップと、前記２つの２次元画像のずれ
を評価するステップと、を有する。
【００１５】請求項６の発明に係る装置は、対象物体に
ついて、異なる方向から撮影して得られた第１の３次元
データと第２の３次元データとの位置合わせを行う装置
であって、前記第２の３次元データを第１の３次元デー
タの座標系に変換して概略の位置合わせを行う手段と、
前記概略の位置合わせが行われた第２の３次元データに
ついて、１つの共通の視点から１つの共通の投影面に投
影して得られる投影２次元画像を生成する手段と、前記
投影２次元画像と前記第１の３次元データに対して対応
のとれた第１の２次元画像とのずれを評価する手段と、
ずれの評価の結果に基づいて、第１の３次元データと第
２の３次元データとの位置のずれを補正する手段と、を
有してなる。
【００１６】なお、２つの３次元データについて共通の
視点から投影面に投影して２つの２次元画像を生成する
ステップにおいて、結果的にそのような２次元画像が得
られればよく、必ずしも投影を行う必要はない。例え
ば、そのような視点からの２次元画像が既に存在してい
る場合には、その２次元画像を用いることができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】図１〜図４は本発明に係る位置合
わせ方法を説明するための図である。これらの図のう
ち、図１は２つの３次元データＣ１，Ｃ２及び２次元画
像Ｉ１，Ｉ２，Ｉ２ａを示す図、図２は２つの３次元デ
ータＣ１，Ｃ２の概略の位置合わせを行った状態を示す
図、図３は対象物体Ｑの撮影方向を示す図、図４は２つ
の３次元データＣ１，Ｃ２の対応点を説明するための図
である。
【００１８】図３に示すように、１つの３次元計測装置
ＴＭを用い、これを移動させ、１つの対象物体Ｑに対し
て複数の方向ＫＡ，ＫＢから撮影を行う。ここでは、対
象物体Ｑは人物の頭部であり、方向ＫＡは顔の正面に向
かう方向であり、方向ＫＢは右横顔に向かう方向であ
る。各方向ＫＡ，ＫＢからの撮影により、図１に示すよ
うに、２つの３次元データＣ１，Ｃ２、及び２つの２次
元画像Ｉ１，Ｉ２が得られる。
【００１９】ここに用いられる３次元計測装置ＴＭは、
例えばスリット光投影法によって立体測定を行う公知の
３次元カメラ（レンジファインダ）を備えている。３次
元カメラは、対象物体Ｑ上の各サンプリング点の３次元
データＣとともに、対象物体Ｑの２次元画像Ｉを出力す
る。３次元計測装置ＴＭの光学系において、対象物体Ｑ
の表面から入射した光は、ビームスプリッタで分光さ
れ、３次元計測のための発振波長帯域の光は測定用のイ
メージセンサに入射し、可視帯域の光はモニタ用のカラ
ーイメージセンサに入射する。これらのイメージセンサ
から出力される信号に処理が施され、３次元データＣ及
び２次元画像Ｉが出力される。２次元画像Ｉは、３次元
データＣと同一の画角の像である。
【００２０】３次元データＣと２次元画像Ｉとは、３次
元計測装置ＴＭの光学的なパラメータに基づいて、互い
に対応がとれている。つまり、３次元データＣ上の１つ
の点を指定すると、その点に対応する２次元画像Ｉ上の
点が求まる。逆も同様である。
【００２１】このような３次元計測装置ＴＭとして、例
えば特開平１０−２７１２号に記載された装置を用いる
ことが可能である。また、他の構成又は方式の３次元計
測装置を用いることも可能である。
【００２２】図１において、３次元データＣ１，Ｃ２
は、それぞれのうちの１ラインのみを示してある。３次
元データＣ１と２次元画像Ｉ１、及び３次元データＣ２
と２次元画像Ｉ２とは、既にそれぞれの対応がとれてい
る。３次元データＣ１は本発明における第１の３次元デ
ータであり、３次元データＣ２は本発明における第２の
３次元データである。同様に、２次元画像Ｉ１は本発明
における第１の２次元画像である。
【００２３】２つの３次元データＣ１，Ｃ２を合成して
１つの３次元データを生成するために、これらの位置合
わせを正確に行う必要がある。正確な位置合わせに先立
って、概略の位置合わせが行われる。
【００２４】概略の位置合わせは、公知の種々の方法に
よって行われる。例えば、公知の種々の３次元処理プロ
グラムを用い、画面上で３次元データＣ１，Ｃ２を移動
させ、位置合わせを行う。又は、３次元データＣ１，Ｃ
２の形状、画像の特徴などに基づいて自動的に演算を行
わせ、位置合わせを行う。又は、撮影の際に取得した撮
影位置及び姿勢についてのパラメータに基づいて自動的
に演算を行わせ、位置合わせを行う。いずれの方法にお
いても、２つの３次元データＣ１，Ｃ２の両方又は一方
を、１つの共通の座標系に変換する。共通の座標系とし
て３次元データＣ１の座標系を用いるときは、３次元デ
ータＣ２のみをその座標系に座標変換すればよい。
【００２５】図２において、２つの３次元データＣ１，
Ｃ２は概略の位置合わせが行われているが、未だずれが
ある。３次元データＣ１は、対象物体Ｑを視点ＶＰから
撮影して得られたものであり、投影面ＰＰに投影される
画像はその２次元画像Ｉ１と相似である。同様に、３次
元データＣ２は、対象物体Ｑを視点ＶＰ２から撮影して
得られたものであり、投影面ＰＰ２に投影される画像は
その２次元画像Ｉ２と相似である。
【００２６】これら２つの３次元データＣ１，Ｃ２に対
し、より高精度な位置合わせを行うために、まず、３次
元データＣ２について、３次元データＣ２を視点ＶＰか
ら見た画像を投影面ＰＰに投影する。投影面ＰＰ上に
は、２次元画像（投影２次元画像）Ｉ２ａが形成され
る。
【００２７】この２次元画像Ｉ２ａは、図１に示すよう
に、３次元データＣ２を、３次元データＣ１の視点（視
点ＶＰ）から見た画像である。但し、３次元データＣ２
に対応したものであるから、顔の一部について画像が欠
ける。つまり、２次元画像Ｉ２ａは、３次元データＣ２
に対して、視点を元の位置の視点ＶＰ２から３次元デー
タＣ１と共通の視点ＶＰに変更して得られたものであ
る。
【００２８】すなわち、これら２次元画像Ｉ１，Ｉ２ａ
は、対象物体Ｑについて共通の視点ＶＰから見たもので
あるが、３次元データＣ１，Ｃ２の位置のずれに応じて
互いに異なっている。つまり、３次元データＣ１，Ｃ２
の位置のずれが、２次元画像Ｉ１，Ｉ２ａの互いのずれ
に反映されている。換言すれば、これら２次元画像Ｉ
１，Ｉ２ａの相互のずれを評価することにより、３次元
データＣ１，Ｃ２の互いの位置のずれが評価されること
となる。
【００２９】そこで、次に、２次元画像Ｉ１と２次元画
像Ｉ２ａとについて、それらの間のずれを評価し、３次
元データＣ２の補正のための移動量を求め、２つの３次
元データＣ１，Ｃ２の位置のずれを補正する。
【００３０】２次元画像Ｉ１と２次元画像Ｉ２ａとのず
れを評価するに際し、相関法、オプティカルフローを用
いる方法、その他の方法が適用される。相関法では、２
次元画像Ｉ１と２次元画像Ｉ２ａとの相関を求めて、そ
れらの対応点を求める。相関を求める際に、これら２つ
の２次元画像Ｉ１，Ｉ２ａは互いに近似しているので、
画像の全体に対して相関を求める必要がなく、互いに対
応する点の近辺のみにおいて相関を求めることで充分で
ある。したがって、相関を求めるための演算量が大幅に
低減し、処理速度が大幅に向上する。
【００３１】因みに、従来においては、２つの画像がど
のように対応しているかが未知であるので、画像の全体
を探索して相関を求める必要があり、演算量が膨大であ
った。
【００３２】対応点を求めた後は、それらの対応点に基
づいて３次元データＣ２を移動させる。なお、上に述べ
た方法では、共通の視点ＶＰとして、３次元データＣ１
の撮影に用いた視点をそのまま用いたので、３次元デー
タＣの座標変換、及び２次元画像の生成が一方のみでよ
い。しかし、任意の位置を視点ＶＰとし、必要に応じて
２つの３次元データＣ１，Ｃ２について投影を行って２
つの２次元画像Ｉ１ａ，Ｉ２ａを生成してもよい。
【００３３】次に、フローチャートに沿って位置合わせ
方法の概略の流れを説明する。図５は位置合わせの処理
の概略を示すフローチャート、図６は位置合わせ処理を
実行する位置合わせ装置３を示すブロック図である。
【００３４】図５において、まず、２つの３次元データ
Ｃ１，Ｃ２の概略の位置合わせを行う（＃１１）。３次
元データＣ２を共通の視点ＶＰから投影面ＰＰに投影
し、２次元画像Ｉ２ａを生成する（＃１２）。２次元画
像Ｉ２ａと２次元画像Ｉ１とのずれを評価し（＃１
３）、ずれが許容誤差内であれば（＃１４でイエス）、
処理を終了する。ずれが許容誤差内でなければ（＃１４
でノー）、評価に基づいて求められる移動量だけ移動し
（＃１５）、これらの処理を繰り返す。
【００３５】図６に示すように、位置合わせ装置３は、
処理装置１０、記憶装置１１、入力装置１２、及び表示
装置１３などから構成される。記憶装置１１には、入力
された３次元データＣ１，Ｃ２及び２次元画像Ｉ１，Ｉ
２が記憶される。記憶装置１１の内容は、適宜処理装置
１０のＲＡＭに転送され、そこで上に述べたような適切
な処理が行われる。３次元データＣ１，Ｃ２、２次元画
像Ｉ１，Ｉ２，Ｉ２ａ、及び位置合わせの状態は、適
宜、表示装置１３の表示面ＨＧに表示される。入力装置
１２からの操作によって、３次元データＣ１，Ｃ２の概
略の位置合わせを行うことも可能である。
【００３６】このような位置合わせ装置３は、例えば、
適切なプログラムが格納されたパーソナルコンピュー
タ、又はワークステーションなどによって実現される。
次に、上に述べた位置合わせ方法について、各ステップ
の処理の例について説明する。 〔２次元画像Ｉ２ａの生成〕図１及び図２に示す２つの
３次元データを、図４に示すように、Ｃ１（ｘ1 ，
ｙ1 ，ｚ1 ）t 、Ｃ２（ｘ2 ，ｙ2 ，ｚ2 ）t とし、２
つの２次元画像を、Ｉ１（ｕ1 ，ｖ1 ）t 、Ｉ２
（ｕ2 ，ｖ2 ）t とする。
【００３７】３次元計測装置ＴＭの光学系の透視変換行
列をＰ、カメラ座標系への変換行列をＭとすると、２次
元画像Ｉ２ａの座標値Ｉ２ａ（ｕ2a，ｖ2a）t は、次の
（１）式で求められる。
【００３８】 Ｉ２ａ（ｕ2a，ｖ2a）t ＝Ｐ・Ｍ・Ｃ２ ……（１） なお、変換行列Ｍは、並進移動Ｔと回転Ｒとによって、
Ｍ＝Ｔ・Ｒと表すことができる。
【００３９】ここで、２次元画像Ｉ２ａ（ｕ2a，ｖ2a）
t の各座標における輝度データ（濃度データ）の値を、
２次元画像Ｉ２（ｕ2 ，ｖ2 ）t と同じにすればよい。
ところで、２次元画像Ｉ１，Ｉ２の各点の座標（ｕ1 ，
ｖ1 ）及び（ｕ2 ，ｖ 2 ）は、通常、イメージセンサの
各画素の座標などに対応しており、０，１，２，３…な
どの整数をとる離散値である。しかし、２次元画像Ｉ２
ａは、３次元データＣ２の視点ＶＰを変更して得た画像
であるから、座標の間隔が２次元画像Ｉ１，Ｉ２の座標
の間隔とは相違する。そのため、２次元画像Ｉ２ａの座
標と２次元画像Ｉ２の座標とは１対１に対応しない。
【００４０】そこで、２次元画像Ｉ２ａの座標に対応し
た輝度データを得るために、２次元画像Ｉ２の座標との
相違に基づいて輝度データを補間する。その際に、例え
ば、スキャンラインアルゴリズムなどを適用することが
可能である。これによってスムーズな２次元画像Ｉ２ａ
が生成される。 〔相関法による対応点の探索〕図７は２つの２次元画像
Ｉ１，Ｉ２ａの相関を求める方法を説明するための図で
ある。
【００４１】図７に示すように、２次元画像Ｉ１と２次
元画像Ｉ２ａとについて、それぞれの画像上に、ｎ×ｎ
画素の窓Ｗ１，Ｗ２ａを設定し、各窓Ｗ１，Ｗ２ａの中
央に位置する画素を注目画素とする。
【００４２】２次元画像Ｉ１における注目画素の座標を
（ｕ1 ，ｖ1 ）とすると、それに対応する２次元画像Ｉ
２ａ上の点の座標（ｕ2a，ｖ2a）は、次の（２）式の範
囲にあると考えられる。
【００４３】 （ｕ1 −ｒ）≦ｕ2a≦（ｕ1 ＋ｒ） （ｖ1 −ｒ）≦ｖ2a≦（ｖ1 ＋ｒ） ……（２） ここで、ｒは、探索範囲を既定するものであり、概略の
位置合わせのずれ量の最大許容値及び３次元データＣ１
の重心位置などから求められる。例えば、次の（３）式
のように決めればよい。
【００４４】ｒ＝‖Ｉ2r’−Ｉ2g’‖ ……（３） 但し、Ｉ2g’＝Ｐ・Ｍ・Ｃ2g Ｉ2r’＝Ｐ・Ｍ・（Ｃ2g＋Ｒ） Ｃ2gは３次元データＣ２の重心 Ｒは許容誤差ベクトル 上に述べた範囲内で、窓Ｗ２ａを移動させながら相関値
ｃｏｒを求める。それぞれの窓Ｗ１，Ｗ２ａにおける各
画素の輝度データ値（画素値）をａｉｊ，ｂｉｊとする
と、相関値ｃｏｒは次の（４）式で示される。
【００４５】
【数１】
【００４６】但し、ａ，ｂは、それぞれの画素値の平均
値。σa ，σb は、それぞれの画素値の標準偏差であ
る。相関値ｃｏｒの最も大きい点が、２次元画像Ｉ１の
注目画素との対応点である。２次元画像Ｉ１上において
注目画素を移動させ、上の対応付けを繰り返して行う。
【００４７】また、相関値ｃｏｒの代わりに、次の
（５）式で示される二乗誤差ｅｒｒを用いてもよい。
【００４８】
【数２】
【００４９】この場合には、二乗誤差ｅｒｒが最も小さ
い点が対応点である。 〔移動量の計算〕対応付けのペアをＤi （ｘi ，ｙi ，
ｚi ，１）、Ｄi ’（ｘi ’，ｙi ’，ｚi ’，１）と
すると、Ｄi は、次の（６）式で示される。
【００５０】Ｄi ＝Ｍ・Ｄi ’ ……（６） ここで、変換行列Ｍは、次の（７）式で示される。
【００５１】
【数３】
【００５２】これを展開すると、次の（８）式のように
なる。 ｘ0 ＝ｍ11ｘ0 ’＋ｍ12ｙ0 ’＋ｍ13ｚ0 ’＋ｍ14 ｙ0 ＝ｍ21ｘ0 ’＋ｍ22ｙ0 ’＋ｍ23ｚ0 ’＋ｍ24 ｚ0 ＝ｍ31ｘ0 ’＋ｍ32ｙ0 ’＋ｍ33ｚ0 ’＋ｍ34 ・・・ ｘn-1 ＝ｍ11ｘn-1 ’＋ｍ12ｙn-1 ’＋ｍ13ｚn-1 ’＋ｍ14 ｘn-1 ＝ｍ21ｘn-1 ’＋ｍ22ｙn-1 ’＋ｍ23ｚn-1 ’＋ｍ24 ｚn-1 ＝ｍ31ｘn-1 ’＋ｍ32ｙn-1 ’＋ｍ33ｚn-1 ’＋ｍ34 ……（８） 対応付けのペアを使ってこれらの式から連立方程式を作
り、最小二乗法で解を求めればよい。
【００５３】連立方程式を行列の形に直すと、次のよう
になる。
【００５４】
【数４】
【００５５】最小二乗解は、行列Ｑの疑似逆行列Ｑ＋を
求め、
【００５６】
【数５】
【００５７】として求まる。Ｑ＋はＱの特異値分解であ
り、
【００５８】
【数６】
【００５９】に対して、
【００６０】
【数７】
【００６１】として求まる。未知数が１２個であり、対
応点を１つとることによって３つの式ができるから、同
一平面状にない４つの対応点をとれば解を得ることがで
きる。
【００６２】したがって、上に述べた対応付けは、画像
上の全ての画素又は点について行う必要はなく、対応付
けの信頼度の高い特徴点に対して、数個から数十個を選
択して行うことで充分である。
【００６３】また、画像間の対応から基本行列（Essent
ial matrix) を求め、Ｅ行列から変換行列Ｍを求めるこ
ともできる。 〔位置合わせの精度評価方法〕２次元画像Ｉ１，Ｉ２ａ
の間で、画像の相関値、各画素値の二乗誤差などを使っ
て、画像の同一性を評価することができる。つまり、例
えば２次元画像Ｉ１，Ｉ２ａに対してオプティカルフロ
ーを求め、そのベクトルの長さの総和又は二乗和を評価
値とする。評価値として相関値を用いる場合に、一致す
る場合は「１」となる。評価値として二乗誤差ｅｒｒを
用いる場合では、一致する場合は「０」となる。
【００６４】上に述べた実施形態によると、２つの３次
元データＣ１，Ｃ２の概略の位置合わせを行った後にお
いて、対象物体Ｑの形状に大きな特徴がなくても信頼性
の高い対応付けを高速で行うことが可能である。本実施
形態の位置合わせ方法を用いることにより、３次元計測
装置ＴＭ及び対象物体Ｑなどの位置及び姿勢を計測する
センサ及び冶具などに安価なものを用いることができ、
全体のコストを低減させることができる。
【００６５】上に述べた実施形態において、位置合わせ
装置３の構成、位置合わせの処理の手順又は内容、概略
の位置合わせの方法、高精度な位置合わせを行った後の
処理などは、本発明の趣旨に沿って適宜変更することが
できる。
【００６６】
【発明の効果】本発明によると、２つの３次元データ間
の概略の位置合わせが既になされているときに、対象物
体の形状に大きな特徴がなくても信頼性の高い対応付け
を行うことが可能であり、低い計算コストで精度の高い
位置合わせを行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】位置合わせ処理のための３次元データ及び２次
元画像を示す図である。
【図２】２つの３次元データの概略の位置合わせを行っ
た状態を示す図である。
【図３】対象物体の撮影方向を示す図である。
【図４】２つの３次元データの対応点を説明するための
図である。
【図５】位置合わせの処理の概略を示すフローチャート
である。
【図６】位置合わせ装置を示すブロック図である。
【図７】２つの２次元画像の相関を求める方法を説明す
るための図である。
【符号の説明】
３ 位置合わせ装置 １０ 処理装置 Ｃ１ ３次元データ（第１の３次元データ） Ｃ２ ３次元データ（第２の３次元データ） Ｉ１ ２次元画像 Ｉ２ａ ２次元画像（投影２次元画像） ＰＰ 投影面 ＶＰ 視点

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】対象物体について、異なる方向から撮影し
    て得られた２つの３次元データの位置合わせを行う方法
    であって、 前記２つの３次元データの両方又は一方を１つの共通の
    座標系に変換して概略の位置合わせを行うステップと、 前記概略の位置合わせが行われた２つの３次元データに
    ついて、１つの共通の視点から１つの共通の投影面に投
    影して得られる２つの２次元画像を生成するステップ
    と、 前記２つの２次元画像のずれを評価することによって前
    記２つの３次元データの位置のずれを補正するステップ
    と、 を有してなることを特徴とする３次元データの位置合わ
    せ方法。
  2. 【請求項２】対象物体について、異なる方向から撮影し
    て得られた第１の３次元データと第２の３次元データと
    の位置合わせを行う方法であって、 前記第２の３次元データを第１の３次元データの座標系
    に変換して概略の位置合わせを行うステップと、 前記概略の位置合わせが行われた第２の３次元データに
    ついて、１つの共通の視点から１つの共通の投影面に投
    影して得られる投影２次元画像を生成するステップと、 前記投影２次元画像と前記第１の３次元データに対して
    対応のとれた第１の２次元画像とのずれを評価すること
    によって、第１の３次元データと第２の３次元データと
    の位置のずれを補正するステップと、 を有してなることを特徴とする３次元データの位置合わ
    せ方法。
  3. 【請求項３】相関法によって前記評価を行う、 請求項１又は請求項２記載の３次元データの位置合わせ
    方法。
  4. 【請求項４】オプティカルフローを用いて前記評価を行
    う、 請求項１又は請求項２記載の３次元データの位置合わせ
    方法。
  5. 【請求項５】対象物体について異なる方向から撮影して
    得られた２つの３次元データの位置合わせ精度を評価す
    る方法であって、 前記２つの３次元データについて、１つの共通の視点か
    ら１つの共通の投影面に投影して得られる２つの２次元
    画像を生成するステップと、 前記２つの２次元画像のずれを評価するステップと、 を有することを特徴とする３次元データの位置合わせ精
    度の評価方法。
  6. 【請求項６】対象物体について、異なる方向から撮影し
    て得られた第１の３次元データと第２の３次元データと
    の位置合わせを行う装置であって、 前記第２の３次元データを第１の３次元データの座標系
    に変換して概略の位置合わせを行う手段と、 前記概略の位置合わせが行われた第２の３次元データに
    ついて、１つの共通の視点から１つの共通の投影面に投
    影して得られる投影２次元画像を生成する手段と、 前記投影２次元画像と前記第１の３次元データに対して
    対応のとれた第１の２次元画像とのずれを評価する手段
    と、 ずれの評価の結果に基づいて、第１の３次元データと第
    ２の３次元データとの位置のずれを補正する手段と、 を有してなることを特徴とする３次元データの位置合わ
    せ装置。
JP11151047A 1999-05-31 1999-05-31 ３次元データの位置合わせ方法及び装置 Pending JP2000339468A (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP11151047A JP2000339468A (ja) 1999-05-31 1999-05-31 ３次元データの位置合わせ方法及び装置
US09/584,179 US6438507B1 (en) 1999-05-31 2000-05-31 Data processing method and processing device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP11151047A JP2000339468A (ja) 1999-05-31 1999-05-31 ３次元データの位置合わせ方法及び装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2000339468A true JP2000339468A (ja) 2000-12-08

Family

ID=15510148

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP11151047A Pending JP2000339468A (ja) 1999-05-31 1999-05-31 ３次元データの位置合わせ方法及び装置

Country Status (2)

Country Link
US (1) US6438507B1 (ja)
JP (1) JP2000339468A (ja)

Cited By (89)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3416666B2 (ja) 2001-09-14 2003-06-16 三菱電機株式会社 頭部姿勢計測装置およびｃｇキャラクタ制御装置
US7218773B2 (en) 2001-08-10 2007-05-15 Nec Corporation Pose estimation method and apparatus
JP2010072813A (ja) * 2008-09-17 2010-04-02 Fujitsu Ltd 画像処理装置および画像処理プログラム
JP2012521545A (ja) * 2009-03-25 2012-09-13 ファロ テクノロジーズ インコーポレーテッド 環境を光学的に走査および測定する方法
US8625106B2 (en) 2009-07-22 2014-01-07 Faro Technologies, Inc. Method for optically scanning and measuring an object
US8699007B2 (en) 2010-07-26 2014-04-15 Faro Technologies, Inc. Device for optically scanning and measuring an environment
US8705012B2 (en) 2010-07-26 2014-04-22 Faro Technologies, Inc. Device for optically scanning and measuring an environment
US8705016B2 (en) 2009-11-20 2014-04-22 Faro Technologies, Inc. Device for optically scanning and measuring an environment
US8719474B2 (en) 2009-02-13 2014-05-06 Faro Technologies, Inc. Interface for communication between internal and external devices
US8730477B2 (en) 2010-07-26 2014-05-20 Faro Technologies, Inc. Device for optically scanning and measuring an environment
US8830485B2 (en) 2012-08-17 2014-09-09 Faro Technologies, Inc. Device for optically scanning and measuring an environment
US8896819B2 (en) 2009-11-20 2014-11-25 Faro Technologies, Inc. Device for optically scanning and measuring an environment
US9074883B2 (en) 2009-03-25 2015-07-07 Faro Technologies, Inc. Device for optically scanning and measuring an environment
KR20150082428A (ko) * 2012-11-01 2015-07-15 얼라인 테크널러지, 인크. 3차원 스캔에서의 움직임 보상
US9113023B2 (en) 2009-11-20 2015-08-18 Faro Technologies, Inc. Three-dimensional scanner with spectroscopic energy detector
US9210288B2 (en) 2009-11-20 2015-12-08 Faro Technologies, Inc. Three-dimensional scanner with dichroic beam splitters to capture a variety of signals
USRE45854E1 (en) 2006-07-03 2016-01-19 Faro Technologies, Inc. Method and an apparatus for capturing three-dimensional data of an area of space
US9329271B2 (en) 2010-05-10 2016-05-03 Faro Technologies, Inc. Method for optically scanning and measuring an environment
US9372265B2 (en) 2012-10-05 2016-06-21 Faro Technologies, Inc. Intermediate two-dimensional scanning with a three-dimensional scanner to speed registration
US9417056B2 (en) 2012-01-25 2016-08-16 Faro Technologies, Inc. Device for optically scanning and measuring an environment
US9417316B2 (en) 2009-11-20 2016-08-16 Faro Technologies, Inc. Device for optically scanning and measuring an environment
US9513107B2 (en) 2012-10-05 2016-12-06 Faro Technologies, Inc. Registration calculation between three-dimensional (3D) scans based on two-dimensional (2D) scan data from a 3D scanner
US9529083B2 (en) 2009-11-20 2016-12-27 Faro Technologies, Inc. Three-dimensional scanner with enhanced spectroscopic energy detector
US9551575B2 (en) 2009-03-25 2017-01-24 Faro Technologies, Inc. Laser scanner having a multi-color light source and real-time color receiver
US9628775B2 (en) 2010-01-20 2017-04-18 Faro Technologies, Inc. Articulated arm coordinate measurement machine having a 2D camera and method of obtaining 3D representations
US10060722B2 (en) 2010-01-20 2018-08-28 Faro Technologies, Inc. Articulated arm coordinate measurement machine having a 2D camera and method of obtaining 3D representations
US10067231B2 (en) 2012-10-05 2018-09-04 Faro Technologies, Inc. Registration calculation of three-dimensional scanner data performed between scans based on measurements by two-dimensional scanner
US10175037B2 (en) 2015-12-27 2019-01-08 Faro Technologies, Inc. 3-D measuring device with battery pack
US10281259B2 (en) 2010-01-20 2019-05-07 Faro Technologies, Inc. Articulated arm coordinate measurement machine that uses a 2D camera to determine 3D coordinates of smoothly continuous edge features
US10390913B2 (en) 2018-01-26 2019-08-27 Align Technology, Inc. Diagnostic intraoral scanning
US10413385B2 (en) 2004-02-27 2019-09-17 Align Technology, Inc. Method and system for providing dynamic orthodontic assessment and treatment profiles
US10421152B2 (en) 2011-09-21 2019-09-24 Align Technology, Inc. Laser cutting
US10470847B2 (en) 2016-06-17 2019-11-12 Align Technology, Inc. Intraoral appliances with sensing
US10504386B2 (en) 2015-01-27 2019-12-10 Align Technology, Inc. Training method and system for oral-cavity-imaging-and-modeling equipment
US10509838B2 (en) 2016-07-27 2019-12-17 Align Technology, Inc. Methods and apparatuses for forming a three-dimensional volumetric model of a subject's teeth
US10507087B2 (en) 2016-07-27 2019-12-17 Align Technology, Inc. Methods and apparatuses for forming a three-dimensional volumetric model of a subject's teeth
US10517482B2 (en) 2017-07-27 2019-12-31 Align Technology, Inc. Optical coherence tomography for orthodontic aligners
US10524881B2 (en) 2010-04-30 2020-01-07 Align Technology, Inc. Patterned dental positioning appliance
US10537405B2 (en) 2014-11-13 2020-01-21 Align Technology, Inc. Dental appliance with cavity for an unerupted or erupting tooth
US10543064B2 (en) 2008-05-23 2020-01-28 Align Technology, Inc. Dental implant positioning
US10548700B2 (en) 2016-12-16 2020-02-04 Align Technology, Inc. Dental appliance etch template
US10595966B2 (en) 2016-11-04 2020-03-24 Align Technology, Inc. Methods and apparatuses for dental images
US10613515B2 (en) 2017-03-31 2020-04-07 Align Technology, Inc. Orthodontic appliances including at least partially un-erupted teeth and method of forming them
US10610332B2 (en) 2012-05-22 2020-04-07 Align Technology, Inc. Adjustment of tooth position in a virtual dental model
US10639134B2 (en) 2017-06-26 2020-05-05 Align Technology, Inc. Biosensor performance indicator for intraoral appliances
US10758321B2 (en) 2008-05-23 2020-09-01 Align Technology, Inc. Smile designer
US10779718B2 (en) 2017-02-13 2020-09-22 Align Technology, Inc. Cheek retractor and mobile device holder
US10813720B2 (en) 2017-10-05 2020-10-27 Align Technology, Inc. Interproximal reduction templates
US10842601B2 (en) 2008-06-12 2020-11-24 Align Technology, Inc. Dental appliance
US10885521B2 (en) 2017-07-17 2021-01-05 Align Technology, Inc. Method and apparatuses for interactive ordering of dental aligners
US10893918B2 (en) 2012-03-01 2021-01-19 Align Technology, Inc. Determining a dental treatment difficulty
US10919209B2 (en) 2009-08-13 2021-02-16 Align Technology, Inc. Method of forming a dental appliance
US10980613B2 (en) 2017-12-29 2021-04-20 Align Technology, Inc. Augmented reality enhancements for dental practitioners
US10993783B2 (en) 2016-12-02 2021-05-04 Align Technology, Inc. Methods and apparatuses for customizing a rapid palatal expander
US11026831B2 (en) 2016-12-02 2021-06-08 Align Technology, Inc. Dental appliance features for speech enhancement
US11026768B2 (en) 1998-10-08 2021-06-08 Align Technology, Inc. Dental appliance reinforcement
US11045283B2 (en) 2017-06-09 2021-06-29 Align Technology, Inc. Palatal expander with skeletal anchorage devices
US11083545B2 (en) 2009-03-19 2021-08-10 Align Technology, Inc. Dental wire attachment
US11096763B2 (en) 2017-11-01 2021-08-24 Align Technology, Inc. Automatic treatment planning
US11103330B2 (en) 2015-12-09 2021-08-31 Align Technology, Inc. Dental attachment placement structure
US11116605B2 (en) 2017-08-15 2021-09-14 Align Technology, Inc. Buccal corridor assessment and computation
US11123156B2 (en) 2017-08-17 2021-09-21 Align Technology, Inc. Dental appliance compliance monitoring
US11213368B2 (en) 2008-03-25 2022-01-04 Align Technology, Inc. Reconstruction of non-visible part of tooth
US11219506B2 (en) 2017-11-30 2022-01-11 Align Technology, Inc. Sensors for monitoring oral appliances
US11273011B2 (en) 2016-12-02 2022-03-15 Align Technology, Inc. Palatal expanders and methods of expanding a palate
US11376101B2 (en) 2016-12-02 2022-07-05 Align Technology, Inc. Force control, stop mechanism, regulating structure of removable arch adjustment appliance
US11419702B2 (en) 2017-07-21 2022-08-23 Align Technology, Inc. Palatal contour anchorage
US11426259B2 (en) 2012-02-02 2022-08-30 Align Technology, Inc. Identifying forces on a tooth
US11432908B2 (en) 2017-12-15 2022-09-06 Align Technology, Inc. Closed loop adaptive orthodontic treatment methods and apparatuses
US11436191B2 (en) 2007-11-08 2022-09-06 Align Technology, Inc. Systems and methods for anonymizing patent images in relation to a clinical data file
US11471252B2 (en) 2008-10-08 2022-10-18 Align Technology, Inc. Dental positioning appliance having mesh portion
US11534268B2 (en) 2017-10-27 2022-12-27 Align Technology, Inc. Alternative bite adjustment structures
US11534974B2 (en) 2017-11-17 2022-12-27 Align Technology, Inc. Customized fabrication of orthodontic retainers based on patient anatomy
US11554000B2 (en) 2015-11-12 2023-01-17 Align Technology, Inc. Dental attachment formation structure
US11564777B2 (en) 2018-04-11 2023-01-31 Align Technology, Inc. Releasable palatal expanders
US11576752B2 (en) 2017-10-31 2023-02-14 Align Technology, Inc. Dental appliance having selective occlusal loading and controlled intercuspation
US11596502B2 (en) 2015-12-09 2023-03-07 Align Technology, Inc. Dental attachment placement structure
US11612454B2 (en) 2010-04-30 2023-03-28 Align Technology, Inc. Individualized orthodontic treatment index
US11612455B2 (en) 2016-06-17 2023-03-28 Align Technology, Inc. Orthodontic appliance performance monitor
US11633268B2 (en) 2017-07-27 2023-04-25 Align Technology, Inc. Tooth shading, transparency and glazing
US11638629B2 (en) 2014-09-19 2023-05-02 Align Technology, Inc. Arch expanding appliance
US11717384B2 (en) 2007-05-25 2023-08-08 Align Technology, Inc. Dental appliance with eruption tabs
US11744677B2 (en) 2014-09-19 2023-09-05 Align Technology, Inc. Arch adjustment appliance
US11931222B2 (en) 2015-11-12 2024-03-19 Align Technology, Inc. Dental attachment formation structures
US11937991B2 (en) 2018-03-27 2024-03-26 Align Technology, Inc. Dental attachment placement structure
US11996181B2 (en) 2017-06-16 2024-05-28 Align Technology, Inc. Automatic detection of tooth type and eruption status
US12090020B2 (en) 2017-03-27 2024-09-17 Align Technology, Inc. Apparatuses and methods assisting in dental therapies
US12171575B2 (en) 2017-10-04 2024-12-24 Align Technology, Inc. Intraoral systems and methods for sampling soft-tissue
US12274597B2 (en) 2017-08-11 2025-04-15 Align Technology, Inc. Dental attachment template tray systems

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9163922B2 (en) 2010-01-20 2015-10-20 Faro Technologies, Inc. Coordinate measurement machine with distance meter and camera to determine dimensions within camera images
DE112011100292B4 (de) 2010-01-20 2016-11-24 Faro Technologies Inc. Anzeige für ein Koordinatenmessgerät
US9168654B2 (en) 2010-11-16 2015-10-27 Faro Technologies, Inc. Coordinate measuring machines with dual layer arm
US8997362B2 (en) 2012-07-17 2015-04-07 Faro Technologies, Inc. Portable articulated arm coordinate measuring machine with optical communications bus
CN105469404B (zh) * 2015-11-26 2018-06-29 北京建筑大学 一种基于三维点云数据的旋转体拟合方法及装置
AU2017225023A1 (en) 2017-09-05 2019-03-21 Canon Kabushiki Kaisha System and method for determining a camera pose
US11600009B2 (en) * 2021-06-08 2023-03-07 Intuitive Research And Technology Corporation Aligning data sets based on identified fiducial markers

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2953154B2 (ja) 1991-11-29 1999-09-27 日本電気株式会社 形状合成方法
US5715166A (en) * 1992-03-02 1998-02-03 General Motors Corporation Apparatus for the registration of three-dimensional shapes
US5531520A (en) * 1994-09-01 1996-07-02 Massachusetts Institute Of Technology System and method of registration of three-dimensional data sets including anatomical body data
US5999840A (en) * 1994-09-01 1999-12-07 Massachusetts Institute Of Technology System and method of registration of three-dimensional data sets
JP3893169B2 (ja) 1996-06-18 2007-03-14 コニカミノルタホールディングス株式会社 ３次元計測装置
US6249616B1 (en) * 1997-05-30 2001-06-19 Enroute, Inc Combining digital images based on three-dimensional relationships between source image data sets

Cited By (110)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11026768B2 (en) 1998-10-08 2021-06-08 Align Technology, Inc. Dental appliance reinforcement
US7218773B2 (en) 2001-08-10 2007-05-15 Nec Corporation Pose estimation method and apparatus
US7313266B2 (en) 2001-08-10 2007-12-25 Nec Corporation Pose estimation method and apparatus
JP3416666B2 (ja) 2001-09-14 2003-06-16 三菱電機株式会社 頭部姿勢計測装置およびｃｇキャラクタ制御装置
US10413385B2 (en) 2004-02-27 2019-09-17 Align Technology, Inc. Method and system for providing dynamic orthodontic assessment and treatment profiles
USRE45854E1 (en) 2006-07-03 2016-01-19 Faro Technologies, Inc. Method and an apparatus for capturing three-dimensional data of an area of space
US11717384B2 (en) 2007-05-25 2023-08-08 Align Technology, Inc. Dental appliance with eruption tabs
US11436191B2 (en) 2007-11-08 2022-09-06 Align Technology, Inc. Systems and methods for anonymizing patent images in relation to a clinical data file
US11213368B2 (en) 2008-03-25 2022-01-04 Align Technology, Inc. Reconstruction of non-visible part of tooth
US10543064B2 (en) 2008-05-23 2020-01-28 Align Technology, Inc. Dental implant positioning
US10758321B2 (en) 2008-05-23 2020-09-01 Align Technology, Inc. Smile designer
US10842601B2 (en) 2008-06-12 2020-11-24 Align Technology, Inc. Dental appliance
JP2010072813A (ja) * 2008-09-17 2010-04-02 Fujitsu Ltd 画像処理装置および画像処理プログラム
US11471252B2 (en) 2008-10-08 2022-10-18 Align Technology, Inc. Dental positioning appliance having mesh portion
US8719474B2 (en) 2009-02-13 2014-05-06 Faro Technologies, Inc. Interface for communication between internal and external devices
US11083545B2 (en) 2009-03-19 2021-08-10 Align Technology, Inc. Dental wire attachment
US9074883B2 (en) 2009-03-25 2015-07-07 Faro Technologies, Inc. Device for optically scanning and measuring an environment
US9551575B2 (en) 2009-03-25 2017-01-24 Faro Technologies, Inc. Laser scanner having a multi-color light source and real-time color receiver
JP2012521545A (ja) * 2009-03-25 2012-09-13 ファロ テクノロジーズ インコーポレーテッド 環境を光学的に走査および測定する方法
JP2015017992A (ja) * 2009-03-25 2015-01-29 ファロ テクノロジーズ インコーポレーテッド 環境を光学的に走査および測定する方法ならびにデバイス
US8625106B2 (en) 2009-07-22 2014-01-07 Faro Technologies, Inc. Method for optically scanning and measuring an object
US10919209B2 (en) 2009-08-13 2021-02-16 Align Technology, Inc. Method of forming a dental appliance
US8896819B2 (en) 2009-11-20 2014-11-25 Faro Technologies, Inc. Device for optically scanning and measuring an environment
US8705016B2 (en) 2009-11-20 2014-04-22 Faro Technologies, Inc. Device for optically scanning and measuring an environment
US9417316B2 (en) 2009-11-20 2016-08-16 Faro Technologies, Inc. Device for optically scanning and measuring an environment
US9529083B2 (en) 2009-11-20 2016-12-27 Faro Technologies, Inc. Three-dimensional scanner with enhanced spectroscopic energy detector
US9210288B2 (en) 2009-11-20 2015-12-08 Faro Technologies, Inc. Three-dimensional scanner with dichroic beam splitters to capture a variety of signals
US9113023B2 (en) 2009-11-20 2015-08-18 Faro Technologies, Inc. Three-dimensional scanner with spectroscopic energy detector
US10060722B2 (en) 2010-01-20 2018-08-28 Faro Technologies, Inc. Articulated arm coordinate measurement machine having a 2D camera and method of obtaining 3D representations
US9628775B2 (en) 2010-01-20 2017-04-18 Faro Technologies, Inc. Articulated arm coordinate measurement machine having a 2D camera and method of obtaining 3D representations
US10281259B2 (en) 2010-01-20 2019-05-07 Faro Technologies, Inc. Articulated arm coordinate measurement machine that uses a 2D camera to determine 3D coordinates of smoothly continuous edge features
US11612454B2 (en) 2010-04-30 2023-03-28 Align Technology, Inc. Individualized orthodontic treatment index
US10524881B2 (en) 2010-04-30 2020-01-07 Align Technology, Inc. Patterned dental positioning appliance
US9684078B2 (en) 2010-05-10 2017-06-20 Faro Technologies, Inc. Method for optically scanning and measuring an environment
US9329271B2 (en) 2010-05-10 2016-05-03 Faro Technologies, Inc. Method for optically scanning and measuring an environment
US8730477B2 (en) 2010-07-26 2014-05-20 Faro Technologies, Inc. Device for optically scanning and measuring an environment
US8699007B2 (en) 2010-07-26 2014-04-15 Faro Technologies, Inc. Device for optically scanning and measuring an environment
US8705012B2 (en) 2010-07-26 2014-04-22 Faro Technologies, Inc. Device for optically scanning and measuring an environment
US10828719B2 (en) 2011-09-21 2020-11-10 Align Technology, Inc. Laser cutting
US10421152B2 (en) 2011-09-21 2019-09-24 Align Technology, Inc. Laser cutting
US9417056B2 (en) 2012-01-25 2016-08-16 Faro Technologies, Inc. Device for optically scanning and measuring an environment
US11426259B2 (en) 2012-02-02 2022-08-30 Align Technology, Inc. Identifying forces on a tooth
US10893918B2 (en) 2012-03-01 2021-01-19 Align Technology, Inc. Determining a dental treatment difficulty
US10610332B2 (en) 2012-05-22 2020-04-07 Align Technology, Inc. Adjustment of tooth position in a virtual dental model
US8830485B2 (en) 2012-08-17 2014-09-09 Faro Technologies, Inc. Device for optically scanning and measuring an environment
US11112501B2 (en) 2012-10-05 2021-09-07 Faro Technologies, Inc. Using a two-dimensional scanner to speed registration of three-dimensional scan data
US11815600B2 (en) 2012-10-05 2023-11-14 Faro Technologies, Inc. Using a two-dimensional scanner to speed registration of three-dimensional scan data
US9618620B2 (en) 2012-10-05 2017-04-11 Faro Technologies, Inc. Using depth-camera images to speed registration of three-dimensional scans
US9739886B2 (en) 2012-10-05 2017-08-22 Faro Technologies, Inc. Using a two-dimensional scanner to speed registration of three-dimensional scan data
US10203413B2 (en) 2012-10-05 2019-02-12 Faro Technologies, Inc. Using a two-dimensional scanner to speed registration of three-dimensional scan data
US9513107B2 (en) 2012-10-05 2016-12-06 Faro Technologies, Inc. Registration calculation between three-dimensional (3D) scans based on two-dimensional (2D) scan data from a 3D scanner
US11035955B2 (en) 2012-10-05 2021-06-15 Faro Technologies, Inc. Registration calculation of three-dimensional scanner data performed between scans based on measurements by two-dimensional scanner
US10067231B2 (en) 2012-10-05 2018-09-04 Faro Technologies, Inc. Registration calculation of three-dimensional scanner data performed between scans based on measurements by two-dimensional scanner
US10739458B2 (en) 2012-10-05 2020-08-11 Faro Technologies, Inc. Using two-dimensional camera images to speed registration of three-dimensional scans
US9746559B2 (en) 2012-10-05 2017-08-29 Faro Technologies, Inc. Using two-dimensional camera images to speed registration of three-dimensional scans
US9372265B2 (en) 2012-10-05 2016-06-21 Faro Technologies, Inc. Intermediate two-dimensional scanning with a three-dimensional scanner to speed registration
KR20150082428A (ko) * 2012-11-01 2015-07-15 얼라인 테크널러지, 인크. 3차원 스캔에서의 움직임 보상
US10275862B2 (en) 2012-11-01 2019-04-30 Align Technology, Inc. Motion compensation in a three dimensional scan
KR101954487B1 (ko) 2012-11-01 2019-03-05 얼라인 테크널러지, 인크. 3차원 스캔에서의 움직임 보상
US10600160B2 (en) 2012-11-01 2020-03-24 Align Technology, Inc. Motion compensation in a three dimensional scan
US9830688B2 (en) 2012-11-01 2017-11-28 Align Technology, Inc. Motion compensation in a three dimensional scan
JP2016500547A (ja) * 2012-11-01 2016-01-14 アライン テクノロジー， インコーポレイテッド 三次元走査における動き補償
US11638629B2 (en) 2014-09-19 2023-05-02 Align Technology, Inc. Arch expanding appliance
US11744677B2 (en) 2014-09-19 2023-09-05 Align Technology, Inc. Arch adjustment appliance
US10537405B2 (en) 2014-11-13 2020-01-21 Align Technology, Inc. Dental appliance with cavity for an unerupted or erupting tooth
US10504386B2 (en) 2015-01-27 2019-12-10 Align Technology, Inc. Training method and system for oral-cavity-imaging-and-modeling equipment
US11931222B2 (en) 2015-11-12 2024-03-19 Align Technology, Inc. Dental attachment formation structures
US11554000B2 (en) 2015-11-12 2023-01-17 Align Technology, Inc. Dental attachment formation structure
US11596502B2 (en) 2015-12-09 2023-03-07 Align Technology, Inc. Dental attachment placement structure
US11103330B2 (en) 2015-12-09 2021-08-31 Align Technology, Inc. Dental attachment placement structure
US10175037B2 (en) 2015-12-27 2019-01-08 Faro Technologies, Inc. 3-D measuring device with battery pack
US11612455B2 (en) 2016-06-17 2023-03-28 Align Technology, Inc. Orthodontic appliance performance monitor
US10470847B2 (en) 2016-06-17 2019-11-12 Align Technology, Inc. Intraoral appliances with sensing
US10606911B2 (en) 2016-07-27 2020-03-31 Align Technology, Inc. Intraoral scanner with dental diagnostics capabilities
US10585958B2 (en) 2016-07-27 2020-03-10 Align Technology, Inc. Intraoral scanner with dental diagnostics capabilities
US10507087B2 (en) 2016-07-27 2019-12-17 Align Technology, Inc. Methods and apparatuses for forming a three-dimensional volumetric model of a subject's teeth
US10509838B2 (en) 2016-07-27 2019-12-17 Align Technology, Inc. Methods and apparatuses for forming a three-dimensional volumetric model of a subject's teeth
US10595966B2 (en) 2016-11-04 2020-03-24 Align Technology, Inc. Methods and apparatuses for dental images
US11273011B2 (en) 2016-12-02 2022-03-15 Align Technology, Inc. Palatal expanders and methods of expanding a palate
US11026831B2 (en) 2016-12-02 2021-06-08 Align Technology, Inc. Dental appliance features for speech enhancement
US10993783B2 (en) 2016-12-02 2021-05-04 Align Technology, Inc. Methods and apparatuses for customizing a rapid palatal expander
US11376101B2 (en) 2016-12-02 2022-07-05 Align Technology, Inc. Force control, stop mechanism, regulating structure of removable arch adjustment appliance
US10548700B2 (en) 2016-12-16 2020-02-04 Align Technology, Inc. Dental appliance etch template
US10779718B2 (en) 2017-02-13 2020-09-22 Align Technology, Inc. Cheek retractor and mobile device holder
US12090020B2 (en) 2017-03-27 2024-09-17 Align Technology, Inc. Apparatuses and methods assisting in dental therapies
US10613515B2 (en) 2017-03-31 2020-04-07 Align Technology, Inc. Orthodontic appliances including at least partially un-erupted teeth and method of forming them
US11045283B2 (en) 2017-06-09 2021-06-29 Align Technology, Inc. Palatal expander with skeletal anchorage devices
US11996181B2 (en) 2017-06-16 2024-05-28 Align Technology, Inc. Automatic detection of tooth type and eruption status
US10639134B2 (en) 2017-06-26 2020-05-05 Align Technology, Inc. Biosensor performance indicator for intraoral appliances
US10885521B2 (en) 2017-07-17 2021-01-05 Align Technology, Inc. Method and apparatuses for interactive ordering of dental aligners
US11419702B2 (en) 2017-07-21 2022-08-23 Align Technology, Inc. Palatal contour anchorage
US10517482B2 (en) 2017-07-27 2019-12-31 Align Technology, Inc. Optical coherence tomography for orthodontic aligners
US11633268B2 (en) 2017-07-27 2023-04-25 Align Technology, Inc. Tooth shading, transparency and glazing
US12274597B2 (en) 2017-08-11 2025-04-15 Align Technology, Inc. Dental attachment template tray systems
US11116605B2 (en) 2017-08-15 2021-09-14 Align Technology, Inc. Buccal corridor assessment and computation
US11123156B2 (en) 2017-08-17 2021-09-21 Align Technology, Inc. Dental appliance compliance monitoring
US12171575B2 (en) 2017-10-04 2024-12-24 Align Technology, Inc. Intraoral systems and methods for sampling soft-tissue
US10813720B2 (en) 2017-10-05 2020-10-27 Align Technology, Inc. Interproximal reduction templates
US11534268B2 (en) 2017-10-27 2022-12-27 Align Technology, Inc. Alternative bite adjustment structures
US11576752B2 (en) 2017-10-31 2023-02-14 Align Technology, Inc. Dental appliance having selective occlusal loading and controlled intercuspation
US11096763B2 (en) 2017-11-01 2021-08-24 Align Technology, Inc. Automatic treatment planning
US11534974B2 (en) 2017-11-17 2022-12-27 Align Technology, Inc. Customized fabrication of orthodontic retainers based on patient anatomy
US11219506B2 (en) 2017-11-30 2022-01-11 Align Technology, Inc. Sensors for monitoring oral appliances
US11432908B2 (en) 2017-12-15 2022-09-06 Align Technology, Inc. Closed loop adaptive orthodontic treatment methods and apparatuses
US10980613B2 (en) 2017-12-29 2021-04-20 Align Technology, Inc. Augmented reality enhancements for dental practitioners
US10813727B2 (en) 2018-01-26 2020-10-27 Align Technology, Inc. Diagnostic intraoral tracking
US10390913B2 (en) 2018-01-26 2019-08-27 Align Technology, Inc. Diagnostic intraoral scanning
US11013581B2 (en) 2018-01-26 2021-05-25 Align Technology, Inc. Diagnostic intraoral methods and apparatuses
US11937991B2 (en) 2018-03-27 2024-03-26 Align Technology, Inc. Dental attachment placement structure
US11564777B2 (en) 2018-04-11 2023-01-31 Align Technology, Inc. Releasable palatal expanders

Also Published As

Publication number Publication date
US6438507B1 (en) 2002-08-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2000339468A (ja) ３次元データの位置合わせ方法及び装置
Ishikawa et al. Lidar and camera calibration using motions estimated by sensor fusion odometry
Fitzgibbon et al. Multibody structure and motion: 3-d reconstruction of independently moving objects
Esquivel et al. Calibration of a multi-camera rig from non-overlapping views
JP5393318B2 (ja) 位置姿勢計測方法及び装置
US6353678B1 (en) Method and apparatus for detecting independent motion in three-dimensional scenes
US5699444A (en) Methods and apparatus for using image data to determine camera location and orientation
JP3347508B2 (ja) 撮像画像処理装置および撮像画像処理方法
JP2874710B2 (ja) 三次元位置計測装置
US5832106A (en) Method for camera calibration of range imaging system by use of neural network
CN109613974B (zh) 一种大场景下的ar家居体验方法
JPH1183530A (ja) 画像のオプティカルフロー検出装置及び移動体の自己位置認識システム
JP2953154B2 (ja) 形状合成方法
Oishi et al. Fast simultaneous alignment of multiple range images using index images
US6175648B1 (en) Process for producing cartographic data by stereo vision
KR100574227B1 (ko) 카메라 움직임을 보상한 객체 움직임 추출 장치 및 그 방법
JPH07103715A (ja) 視覚に基く三次元位置および姿勢の認識方法ならびに視覚に基く三次元位置および姿勢の認識装置
Rudakova et al. Camera matrix calibration using circular control points and separate correction of the geometric distortion field
JP3221384B2 (ja) 三次元座標計測装置
JPH1055446A (ja) 物体認識装置
Iida et al. High-accuracy range image generation by fusing binocular and motion stereo using fisheye stereo camera
JPH0875454A (ja) 測距装置
JP3452188B2 (ja) ２次元動画像中の特徴点の追跡方法
JP2970835B2 (ja) 三次元座標計測装置
JP2000028355A (ja) ３次元画像処理装置

Legal Events

Date Code Title Description
A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712

Effective date: 20050615

RD03 Notification of appointment of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423

Effective date: 20050704

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20060424

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20090415

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20090421

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20090825