JPH05340727A - Three-dimensional shape measuring instrument - Google Patents

Three-dimensional shape measuring instrument

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JPH05340727A
JPH05340727A JP4171860A JP17186092A JPH05340727A JP H05340727 A JPH05340727 A JP H05340727A JP 4171860 A JP4171860 A JP 4171860A JP 17186092 A JP17186092 A JP 17186092A JP H05340727 A JPH05340727 A JP H05340727A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light
unit
coordinates
camera
luminance
Prior art date
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Pending
Application number
JP4171860A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hiroshi Sukunami
博史 宿南
Takayuki Ohata
高之 大幡
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.)
YUNISUN KK
Original Assignee
YUNISUN KK
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Filing date
Publication date
Application filed by YUNISUN KK filed Critical YUNISUN KK
Priority to JP4171860A priority Critical patent/JPH05340727A/en
Publication of JPH05340727A publication Critical patent/JPH05340727A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
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  • Image Analysis (AREA)

Abstract

PURPOSE:To remarkably reduce data omission so as to extremely improve the three-dimensional shape measuring accuracy of the title instrument by ena bling the device to always obtain a stable input even when the luminance of reflected light from an object to be measured fluctuates due to its color or surface condition. CONSTITUTION:The title instrument is provided with a CCD camera 2A which has variable shutter speeds and picks up the image of the same part of an object 3 to be measured at different shutter speeds and a light spot detecting section 24 which selects the highest-luminance point among the highest-luminance points on the same scanning line in the plurality of images picked up by the camera 2A as a light spot and finds the coordinates of the light spot. In addition, the instrument is also provided with a transforming section 16 which transforms the found coordinates of the light spot into positional coordinates on the object 3. Therefore, the section 16 can always obtain a stable input even when the luminance of ref1.ected light from the object 3 fluctuates.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、測定対象物に、たと
えばレーザ光などのスポット光やスリット光を投射し
て、その光像をCCDカメラ等の撮像部で撮像すること
により、測定対象物の位置を求めて、その形状を非接触
で計測する三次元形状計測装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention projects a spot light such as a laser beam or a slit light onto an object to be measured, and an optical image thereof is picked up by an image pickup section such as a CCD camera to obtain an object to be measured. The present invention relates to a three-dimensional shape measuring apparatus that obtains the position of and measures its shape in a non-contact manner.

【0002】[0002]

【従来の技術および発明が解決しようとする課題】非接
触型の三次元形状計測装置として、従来から知られてい
るものに、測定対象物にレーザ光等によるスポット光を
投射してラインセンサでその反射光を捕らえる、あるい
は、光切断法と呼ばれるもので、測定対象物にレーザス
リット光を投射してCCDカメラのような面センサでス
リット光像を捕らえることにより、三角測量の原理に基
づいて測定対象物の位置および形状を算出する方法を採
用したものが一般的である。
2. Description of the Related Art As a non-contact type three-dimensional shape measuring apparatus, a line sensor is used to project spot light such as a laser beam onto an object to be measured. Based on the principle of triangulation, by capturing the reflected light, or by the so-called light-section method, laser slit light is projected onto the measurement target and the slit light image is captured by a surface sensor such as a CCD camera. It is common to adopt a method of calculating the position and shape of the measurement object.

【0003】上記のような従来の三次元形状計測装置の
うち、スポット光を投射する計測装置では測定対象物の
複数の測定点を一点ずつ順次測定するのに対し、スリッ
ト光を投射する計測装置では一本のスリット光上に位置
する複数の測定点を一度に入力して処理できるために、
スポット光計測に比べて一般に精度は劣るが、計測速度
は優れている。
Among the conventional three-dimensional shape measuring devices as described above, a measuring device for projecting spot light sequentially measures a plurality of measuring points of an object to be measured one by one, whereas a measuring device for projecting slit light is used. Since it is possible to input and process multiple measurement points located on one slit light at once,
The accuracy is generally inferior to the spot light measurement, but the measurement speed is excellent.

【0004】ところで、このような反射光を利用した計
測装置においては、ノイズの除去や入力後の処理を精確
かつ円滑に行う目的で、入力信号の上限値または下限値
に対するしきい値(スレッショルドレベル)を設けて、
その範囲内の信号レベルを有効として入力する方法が一
般的に採用されるが、この場合は、例えば測定対象物の
色や表面の性状、たとえば光沢度などによって反射光の
輝度がばらつくために、上記上限しきい値以上あるいは
下限しきい値以下の信号レベルしか得られない場合があ
り、その結果、入力が不安定となり、データの欠落によ
って所定の計測精度が悪化するという欠点がある。
By the way, in a measuring device using such reflected light, a threshold value (threshold level) with respect to an upper limit value or a lower limit value of an input signal is used for the purpose of accurately and smoothly removing noise and processing after input. ),
A method of inputting a signal level within that range as effective is generally adopted, but in this case, for example, because the brightness of the reflected light varies depending on the color and surface properties of the measurement target, such as glossiness, In some cases, only signal levels above the upper threshold value or below the lower threshold value can be obtained, and as a result, the input becomes unstable, and there is a drawback that the predetermined measurement accuracy deteriorates due to missing data.

【0005】上記のように、従来の反射光を利用した三
次元形状計測装置では、測定対象物の色が、たとえば黒
系のように、表面からの反射光の輝度の低いものである
場合、入力信号がしきい値以下となり、また、測定対象
物の表面からの反射光の輝度が高い場合、撮像部のCC
Dカメラがブルーミング等の現象を発生して、いずれに
しても、測定対象物の色や表面の性状などによって安定
した入力が得られない。したがって、所定の形状計測精
度を得るためには、測定対象物の表面からの反射光の輝
度が一定になるように、その表面に着色を施すなどの事
前作業を必要とするものであった。
As described above, in the conventional three-dimensional shape measuring apparatus utilizing reflected light, when the color of the object to be measured has a low brightness of reflected light from the surface, such as black, When the input signal is below the threshold value and the brightness of the reflected light from the surface of the measurement object is high, CC of the imaging unit
A phenomenon such as blooming occurs in the D camera, and in any case, a stable input cannot be obtained due to the color of the measurement object, the surface properties, or the like. Therefore, in order to obtain a predetermined shape measurement accuracy, it is necessary to perform a preliminary work such as coloring the surface of the object to be measured so that the brightness of the reflected light from the surface becomes constant.

【0006】この発明は上記実情に鑑みてなされたもの
で、測定対象物の色や表面の性状などによる反射光の輝
度のばらつきにかかわらず、常に安定した入力が得られ
て、所定の計測精度を大幅に向上することができる三次
元形状計測装置を提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and a stable input can always be obtained and a predetermined measurement accuracy can be obtained irrespective of variations in the brightness of reflected light due to the color of the object to be measured or the surface properties. It is an object of the present invention to provide a three-dimensional shape measuring device capable of significantly improving

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、この発明の請求項1に係る三次元形状計測装置は、
測定対象物に光を投射する投光部と、投光された測定対
象物を撮像する撮像部と、この撮像部への入光量を制御
する入光量制御部と、互いに異なる入光量で同一部分が
撮像された複数のカメラ画面を走査して各走査線ごとに
最輝度点を求め、複数のカメラ画面の同一走査線上にお
いてそれぞれ求められた所定輝度範囲内の最輝度点のい
ずれか1つを光点として、その座標を求める光点検出部
と、求められた光点座標を測定対象物上の位置座標に変
換する変換部とを有している。
In order to achieve the above object, a three-dimensional shape measuring apparatus according to claim 1 of the present invention comprises:
A light projecting unit that projects light onto the measurement target, an image capturing unit that captures the projected measurement target, and a light input amount control unit that controls the amount of light input to this image capturing unit. Is scanned to find the maximum luminance point for each scanning line, and one of the maximum luminance points within the predetermined luminance range obtained on the same scanning line of the plurality of camera screens is determined. As a light spot, it has a light spot detection unit that obtains the coordinates thereof and a conversion unit that transforms the obtained light spot coordinates into position coordinates on the measurement target.

【0008】また、この発明の請求項2に係る三次元形
状計測装置は、測定対象物に光を投射する投光部と、投
光された測定対象物を撮像する撮像部と、この撮像部へ
の入光量を制御する入光量制御部と、互いに異なる入光
量で同一部分が撮像されたn個(ただしnは2以上の整
数)のカメラ画面における光像上の光点の座標を求める
光点検出部と、求められた光点座標を測定対象物上の位
置座標に変換する変換部とを有し、上記光点検出部は、
(n−1)次入光量で撮像された(n−1)次カメラ画
面を走査して各走査線ごとに最輝度点を求めるピーク値
検出手段と、求めた最輝度点の輝度が所定範囲外のとき
に、(n−1)次入光量と異なるn次入光量で同一部分
が撮像されたn次カメラ画面を走査して最輝度点を求
め、(n−1)次カメラ画面における所定範囲外の輝度
をもつ最輝度点をn次カメラ画面で求めた最輝度点によ
って書き替える書替え手段とを備えている。
A three-dimensional shape measuring apparatus according to a second aspect of the present invention includes a light projecting section for projecting light onto a measurement object, an imaging section for imaging the projected measurement object, and this imaging section. Light amount control unit for controlling the amount of light incident on the light, and light for determining the coordinates of the light spot on the light image on the n (where n is an integer of 2 or more) camera images in which the same portion is imaged with different light amounts. It has a point detection unit and a conversion unit that converts the obtained light point coordinates into position coordinates on the measurement object, and the light point detection unit is
Peak value detecting means for scanning the (n-1) th camera screen imaged with the (n-1) th subsequent light quantity to obtain the highest luminance point for each scanning line, and the obtained luminance of the highest luminance point within a predetermined range. When outside, the highest brightness point is obtained by scanning the nth order camera screen in which the same portion is imaged with an nth order light input amount different from the (n-1) th order light input amount, and a predetermined brightness in the (n-1) th order camera screen is obtained. Rewriting means for rewriting the highest luminance point having a luminance outside the range by the highest luminance point obtained on the n-th camera screen.

【0009】[0009]

【作用】請求項1の発明によれば、投光部により投光さ
れた測定対象物の同一部分を異なる入光量で複数回撮像
し、その撮像された複数のカメラ画面を走査して各走査
線ごとに最輝度点を求めるとともに、複数のカメラ画面
の同一走査線上においてそれぞれ求められた所定輝度範
囲内の最輝度点のいずれか1つを光点として、その座標
を求め、さらに、その求められた光点座標を測定対象物
上の位置座標に変換することにより、測定対象物の色や
表面性状などに起因して反射光の輝度にばらつきがあっ
ても、安定した入力信号が得られて、所定の形状計測精
度の向上を図ることができる。
According to the first aspect of the present invention, the same portion of the measuring object projected by the light projecting unit is imaged a plurality of times with different light incident amounts, and the plurality of imaged camera screens are scanned to perform each scanning. The maximum brightness point is calculated for each line, and the coordinates are calculated using any one of the maximum brightness points within the predetermined brightness range obtained on the same scanning line of a plurality of camera screens as the light point, and the calculated coordinates are further calculated. By converting the measured light spot coordinates into position coordinates on the measurement target, a stable input signal can be obtained even if the brightness of the reflected light varies due to the color or surface texture of the measurement target. As a result, it is possible to improve the predetermined shape measurement accuracy.

【0010】また、請求項2の発明によれば、測定対象
物のある部分を(n−1)次入光量で撮像し、その(n
−1)次カメラ画面の走査により各走査線ごとに最輝度
点を求め、求めた最輝度点の輝度が所定範囲外であると
きのみ、上記(n−1)次入光量とは異なるn次入光量
で上記測定対象物の同一部分を撮像して、そのn次カメ
ラ画面の走査により最輝度点を求め、その最輝度点によ
って(n−1)次カメラ画面で求めた最輝度点を書き替
える。したがって、(n−1)次入光量での撮像によっ
て求めた最輝度点が所定範囲内にある場合は、n次入光
量での再撮像を行わず、そのまま光点座標として変換部
に入力することが可能であり、したがって、安定した入
力信号をできるだけ早く得ることができ、計測速度の向
上を図ることができる。
According to the second aspect of the present invention, a portion of the object to be measured is imaged with the (n-1) th order incident light quantity, and
-1) The maximum luminance point is obtained for each scanning line by scanning the next camera screen, and only when the luminance of the obtained maximum luminance point is outside the predetermined range, the n-th order that is different from the (n-1) th order incident light amount is obtained. The same portion of the measurement object is imaged with the amount of light incident, the maximum luminance point is obtained by scanning the nth order camera screen, and the maximum luminance point obtained on the (n-1) th order camera screen is written by the maximum luminance point. Change. Therefore, when the highest luminance point obtained by the imaging with the (n-1) th incident light amount is within the predetermined range, re-imaging with the nth incident light amount is not performed and the light spot coordinates are directly input to the conversion unit. Therefore, a stable input signal can be obtained as soon as possible, and the measurement speed can be improved.

【0011】[0011]

【実施例】以下、この発明の実施例を図面にもとづいて
説明する。図1は、この発明の一実施例の三次元形状計
測装置のシステム構成図であり、同図において、1は投
光部を構成するレーザ光源であり、ポリゴンミラー(図
示せず)を回転することにより、スリット光を測定対象
物3に投射する。2はスリット光像を撮像するためのシ
ャッター速度可変のCCDカメラ2Aを有する撮像部
で、死角部分を減らすために2台を設置しているが、1
台であってもよい。4は測定対象物3を固定しX方向に
移動可能とされているテーブルである。
Embodiments of the present invention will now be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a system configuration diagram of a three-dimensional shape measuring apparatus according to an embodiment of the present invention. In FIG. 1, reference numeral 1 is a laser light source that constitutes a light projecting unit and rotates a polygon mirror (not shown). As a result, the slit light is projected onto the measuring object 3. Reference numeral 2 is an image pickup unit having a CCD camera 2A with a variable shutter speed for picking up a slit light image. Two units are installed to reduce a blind spot.
It may be a stand. Reference numeral 4 denotes a table on which the measuring object 3 is fixed and movable in the X direction.

【0012】5は光源制御部で、上記レーザ光源1をO
N,OFF制御する。6は上記CCDカメラ2Aのシャ
ッター速度を切替えることにより、撮像部2への入光量
を制御する入光量制御部、7は上記CCDカメラ2Aが
撮像したスリット光像のビデオ信号が入力されたビデオ
入力部、8はスリット光を測定対象物3に対してスキャ
ンさせるために上記テーブル4を単位移動量ずつ移動さ
せる駆動系制御部である。
Reference numeral 5 denotes a light source control unit which turns the laser light source 1 on.
N, OFF control. Reference numeral 6 is a light incident amount control unit for controlling the light incident amount on the image pickup unit 2 by switching the shutter speed of the CCD camera 2A, and 7 is a video input to which the video signal of the slit light image picked up by the CCD camera 2A is inputted. Reference numeral 8 denotes a drive system control unit that moves the table 4 by a unit movement amount in order to scan the measuring object 3 with slit light.

【0013】9はA/D変換部で、上記ビデオ入力部7
から出力されるビデオ信号を2値化する。10はピーク
値検出部で、上記A/D変換部9で2値化されたビデオ
信号の所定輝度範囲内における最輝度点を、カメラ座標
上の座標点として、複数のカメラ画面の各走査線ごとに
検出するものであり、測定精度の向上を図るために、実
際にピーク値としてサンプリングされたカメラ画素位置
(アドレス)とその両隣りの位置のサンプリング値を用
いて真の最輝度点を求める。この最輝度点が、測定対象
物3の輪郭線(スリット光像)に相当する。11は同期
信号発生部で、上記ビデオ信号から水平同期信号および
垂直同期信号を分離する同期分離部11Aと、各走査線
上のサンプリングクロックを発生する画像クロック発生
部11Bとからなる。
Reference numeral 9 denotes an A / D conversion unit, which is the video input unit 7 described above.
The video signal output from is binarized. Reference numeral 10 denotes a peak value detection unit, which uses each of the scanning lines of a plurality of camera screens with the highest luminance point within the predetermined luminance range of the video signal binarized by the A / D conversion unit 9 as a coordinate point on the camera coordinates. In order to improve the measurement accuracy, the true maximum luminance point is obtained using the camera pixel position (address) actually sampled as a peak value and the sampling values at both positions adjacent to it. .. This brightest point corresponds to the contour line (slit light image) of the measuring object 3. Reference numeral 11 denotes a sync signal generator, which comprises a sync separator 11A for separating a horizontal sync signal and a vertical sync signal from the video signal, and an image clock generator 11B for generating a sampling clock on each scanning line.

【0014】12は第1格納部で、1次入光量、すなわ
ち、1次シャッター速度による入光量で撮像されて上記
ピーク値検出部10で得られた第1のピーク値のアドレ
スと輝度との合成データを格納する。13は第2格納部
で、上記1次シャッター速度とは異なるシヤッター速度
で測定対象物3の同一部分が撮像されて上記ピーク検出
部10で得られた第2のピーク値のアドレスと輝度の合
成データを格納する。14はデータ選択部で、上記第1
および第2格納部にそれぞれ格納されている2つの同一
部分の測定データのうち、最輝度点が求められているデ
ータのいずれか一方を選択して、後述するデータ生成部
16へ転送する。
Reference numeral 12 denotes a first storage unit, which is an address of the first peak value obtained by the peak value detecting unit 10 and imaged with the primary incident light amount, that is, the incident light amount at the primary shutter speed and the brightness. Stores synthetic data. Reference numeral 13 denotes a second storage unit which combines the address and the luminance of the second peak value obtained by the peak detection unit 10 when the same portion of the measuring object 3 is imaged at a shutter speed different from the primary shutter speed. Store the data. Reference numeral 14 is a data selection unit, which is the first
Also, one of the two pieces of measurement data of the same portion stored in the second storage unit, the data for which the highest brightness point is obtained, is selected and transferred to the data generation unit 16 described later.

【0015】上記のピーク値検出部10と、第1および
第2格納部12,13と、データ選択部14により、異
なるシャッター速度で同一部分が撮像された2つのカメ
ラ画面の同一走査線上においてそれぞれ求められた所定
輝度範囲内の最輝度点のいずれか1つを光点として、そ
の座標を求める光点検出部24が構成されている。
The peak value detecting section 10, the first and second storing sections 12 and 13, and the data selecting section 14 respectively pick up the same portion at different shutter speeds on the same scanning line of two camera screens. The light spot detection unit 24 is configured to find the coordinates of any one of the brightest spots within the obtained predetermined brightness range as a light spot.

【0016】15はアドレス生成部であり、上記同期信
号発生部11の同期分離部11Aで分離された水平同期
信号を基にしてY方向アドレスを生成して、そのY方向
アドレスをデータ生成部16に出力する。上記データ生
成部16は、上記光点検出部を構成するデータ選択部1
4から転送されてくる輝度アドレスから測定対象物3の
置かれた空間である物体座標上の高さ(Z座標)を求め
るとともに、同一撮像部分の三次元位置座標(X,Y,
Z)を作成するもので、本システムにおいてはパーソナ
ルコンピュータ23上で機能する主にソフトウェアの形
で存在する。
An address generator 15 generates a Y-direction address based on the horizontal sync signal separated by the sync separator 11A of the sync signal generator 11 and uses the Y-direction address as the data generator 16. Output to. The data generation unit 16 includes a data selection unit 1 that constitutes the light spot detection unit.
The height (Z coordinate) on the object coordinates, which is the space in which the measuring object 3 is placed, is obtained from the luminance address transferred from 4, and the three-dimensional position coordinates (X, Y,
Z), which exists in the form of software, which functions on the personal computer 23 in this system.

【0017】図2は上記ピーク値検出部10の詳細な構
成を示すブロック図であり、同図において、17はスレ
ッショルドレベル設定部で、安定した入力値を得るため
のスレッショルドレベルを設定するもので、本実施例に
おいては、上限スレッショルドレベルとして、Vref1=
150、下限スレッショルドレベルとして、Vref2=8
1を設定している。
FIG. 2 is a block diagram showing a detailed configuration of the peak value detecting section 10. In FIG. 2, reference numeral 17 is a threshold level setting section for setting a threshold level for obtaining a stable input value. In the present embodiment, as the upper threshold level, Vref1 =
150, Vref2 = 8 as the lower threshold level
1 is set.

【0018】18、19はそれぞれデジタルコンバータ
で、一方のデジタルコンバータ18は、A/D変換部9
で得られた2値化ビデオ信号と上記上限スレッショルド
レベルVref1とを比較して、2値化ビデオ信号が上限ス
レッショルドレベルVref1より小さい時に出力し、他方
のデジタルコンバータ19は、上記2値化ビデオ信号と
上記下限スレッショルドレベルVref2とを比較して、2
値化ビデオ信号が下限スレッショルドレベルVref2より
大きい時に出力する。
Reference numerals 18 and 19 are digital converters, and one digital converter 18 is an A / D converter 9.
The binarized video signal obtained in step 1 is compared with the upper limit threshold level Vref1 and is output when the binarized video signal is smaller than the upper limit threshold level Vref1, and the other digital converter 19 outputs the binarized video signal. 2 is compared with the lower limit threshold level Vref2 described above and 2
Output when the binarized video signal is higher than the lower threshold level Vref2.

【0019】20は論理積回路部で、上記両デジタルコ
ンバータ18,19がともに出力した時にのみ後段に出
力する。21はピーク値演算部で、上記論理積回路部2
0が出力した時に、上記A/D変換部9で得られた2値
化ビデオ信号と、クロックカウンタ22で得られた水平
走査線上のアドレスとを入力して最輝度およびそのアド
レスの演算を行う。11Bは上記同期信号発生部11に
おける画像クロック発生部であり、上記クロックカウン
タ22は、この画像クロック発生部11Bからのサンプ
リングクロックをカウントして水平走査線上のアドレス
を発生して、そのアドレスを上記ピーク値演算部21に
入力する。
Reference numeral 20 denotes an AND circuit section, which outputs to the subsequent stage only when both the digital converters 18 and 19 output. Reference numeral 21 is a peak value calculation unit, which is the logical product circuit unit 2
When 0 is output, the binarized video signal obtained by the A / D converter 9 and the address on the horizontal scanning line obtained by the clock counter 22 are input to perform the calculation of the maximum brightness and the address. .. Reference numeral 11B is an image clock generator in the synchronizing signal generator 11, and the clock counter 22 counts the sampling clock from the image clock generator 11B to generate an address on a horizontal scanning line, It is input to the peak value calculation unit 21.

【0020】したがって、上記ピーク値検出部10で
は、最輝度点は所定輝度範囲Vref2〜Vref1内における
最高の輝度を示す点として求められる。
Therefore, in the peak value detecting section 10, the highest luminance point is obtained as a point showing the highest luminance within the predetermined luminance range Vref2 to Vref1.

【0021】図3は上記ピーク値演算部21の処理フロ
ーを示す。本実施例では、CCDカメラ2Aのシャッタ
ー速度を2段切替えとし、第1入力時にはシャッター速
度を、たとえば1/1000秒のように大きくし(シャ
ッター速度1と称する)、第2入力時にはシャッター速
度を、たとえば1/60秒のように小さくして(シャッ
ター速度2と称する)おり、これによって、撮像部2へ
の入光量を2段に変化させている。
FIG. 3 shows a processing flow of the peak value calculator 21. In the present embodiment, the shutter speed of the CCD camera 2A is switched between two stages, the shutter speed is increased at the time of the first input, for example, 1/1000 second (referred to as shutter speed 1), and the shutter speed is changed at the time of the second input. For example, the shutter speed is set to be as small as 1/60 seconds (referred to as shutter speed 2), whereby the amount of light incident on the image pickup unit 2 is changed in two steps.

【0022】上記論理積回路部20の出力時にのみ、つ
まり2値化ビデオ信号のレベルが所定範囲Vref2〜Vre
f1内に入っているときのみ、2値化ビデオ信号を有効デ
ータと判定して、その出力を、画像クロック発生部11
Bからのサンプリングクロックに同期してピーク値演算
部21に入力する(ステップS30,31)。同時に、
その時の水平走査線上のアドレスをクロックカウンタ2
2から入力する。そして、連続3度目の入力がなされる
まで入力データは一時格納され、連続3度目の入力があ
った場合、その3つの入力データを用いて真のピーク値
のアドレスを演算により求める(ステップS32〜3
4)。
Only when the AND circuit section 20 outputs, that is, the level of the binarized video signal is within a predetermined range Vref2 to Vre.
The binarized video signal is determined to be valid data only when it is within f1, and its output is output to the image clock generator 11
It is input to the peak value calculation unit 21 in synchronization with the sampling clock from B (steps S30 and 31). at the same time,
The address on the horizontal scanning line at that time is the clock counter 2
Enter from 2. Then, the input data is temporarily stored until the third consecutive input is made, and when the third consecutive input is made, the address of the true peak value is calculated by using the three input data (step S32- Three
4).

【0023】つぎに、得られたアドレスデータと最輝度
データが合成されて、その合成データが格納部12,1
3にストアされる。この合成データは各水平走査線ごと
に1つ得られ、第1入力時は第1格納部12に、第2入
力時は第2格納部13にストアされる(ステップS35
〜38)。また、上記論理積回路部20の出力が3クロ
ックにわたり連続して出力されなかった水平走査線につ
いては、3つの入力信号が入力されないために、合成デ
ータは作成されない。各格納部12,13は予め−1に
初期化されていて、合成データが作成されなかった走査
線に対する格納エリアは−1がセットされたままとな
る。
Next, the obtained address data and the maximum brightness data are combined, and the combined data is stored in the storage units 12, 1.
Stored in 3. One piece of this combined data is obtained for each horizontal scanning line, and is stored in the first storage unit 12 at the time of the first input and in the second storage unit 13 at the time of the second input (step S35).
~ 38). Further, for the horizontal scanning line for which the output of the AND circuit section 20 is not continuously output for 3 clocks, the three input signals are not input, so that the synthetic data is not created. Each of the storage units 12 and 13 is initialized to -1 in advance, and -1 remains set in the storage area for the scanning line for which the composite data is not created.

【0024】第1入力によるピーク値演算が終了する
と、シャッター速度2に切替えて、測定対象物3の同一
部分に対して、上述と同様な処理を再度行う(ステップ
S39〜42)。第2入力によるピーク値演算が終了す
ると、シャッター速度1に戻すとともに、スリット光走
査を更新するためにテーブル4を図1のX方向に1ステ
ップ移動させ、以後テーブル4の最終移動位置に達する
まで上記と同様な処理を繰り返す(ステップS43)。
When the peak value calculation by the first input is completed, the shutter speed is switched to 2 and the same processing as above is performed again on the same portion of the measuring object 3 (steps S39 to 42). When the peak value calculation by the second input is completed, the shutter speed is returned to 1, and the table 4 is moved one step in the X direction of FIG. The same processing as above is repeated (step S43).

【0025】ところで、上記の処理において、第1およ
び第2格納部12,13にストアされた合成データは、
図4の(a),(b)に示すように、2ワード構成であ
り、上位1ワードに輝度データが、下位1ワードにピー
ク値アドレスが格納されている。この図4の(a)の第
4走査線に対するデータの−1は、ビデオ信号が図5の
(b)に示すように、その輝度が高過ぎて(>150)
合成データが得られなかったことを示し、また図4の
(c)の第1走査線に対するデータの−1は、ビデオ信
号が図5の(c)に示すように、その輝度が低過ぎて
(<81)合成データが得られなかったことを示してい
る。
By the way, in the above processing, the combined data stored in the first and second storage units 12 and 13 is
As shown in (a) and (b) of FIG. 4, it has a two-word configuration in which the luminance data is stored in the upper one word and the peak value address is stored in the lower one word. The data -1 for the fourth scanning line in FIG. 4A is too high in brightness as shown in FIG. 5B in the video signal (> 150).
It indicates that the synthesized data was not obtained, and -1 of the data for the first scanning line of FIG. 4C indicates that the brightness of the video signal is too low as shown in FIG. 5C. (<81) indicates that synthetic data could not be obtained.

【0026】上記データ選択部14は、上記第1格納部
12および第2格納部13にそれぞれストアされている
測定対象物3の同一部分のアドレスデータ、つまり、同
一走査線上の最輝度点のアドレスデータから1つを選択
するか、あるいは平均演算により1つのアドレスデータ
を生成するもので、本実施例では、輝度データの高い方
のピーク値アドレスを選択するようにしている。したが
って、データ生成部16へ転送されるピーク値アドレス
は、図4の(c)に示した値となる。
The data selection unit 14 is provided with the address data of the same portion of the measurement object 3 stored in the first storage unit 12 and the second storage unit 13, that is, the address of the brightest point on the same scanning line. One of the data is selected, or one address data is generated by averaging. In this embodiment, the peak value address having the higher luminance data is selected. Therefore, the peak value address transferred to the data generation unit 16 has the value shown in (c) of FIG.

【0027】つまり、図4の第1走査線については、
(b)の第2格納部13の輝度は所定輝度範囲Vref2〜
Vref1内に入っていないから、最輝度点ではなく、した
がって、(a)の第1格納部12に格納された最輝度点
のデータが、そのまま選択されて、(c)のアドレスデ
ータとしてデータ生成部16へ転送される。
That is, regarding the first scanning line in FIG.
The brightness of the second storage unit 13 in (b) is within a predetermined brightness range Vref2.
Since it is not within Vref1, it is not the highest brightness point, and therefore the data of the highest brightness point stored in the first storage section 12 of (a) is selected as it is and data is generated as the address data of (c). It is transferred to the section 16.

【0028】図4の第2走査線については、(a),
(b)とも所定輝度範囲Vref2〜Vref1内の最輝度点で
あり、この場合には、(a)の方が輝度が高いので、そ
のアドレスデータがデータ(c)として転送される。こ
の第2走査線については(a),(b)とも所定輝度範
囲Vref2〜Vref1内の最輝度点であるから、本来、いず
れを選択してもよく、したがって、本実施例とは異な
り、輝度の低い(b)のアドレスを選択してもよいし、
また、(a),(b)のアドレスの平均値を求めてもよ
い。アドレスの平均値を求めると、121.5となるか
ら、これを121または122に置き換えて転送する。
Regarding the second scanning line in FIG. 4, (a),
Both (b) are the highest luminance points in the predetermined luminance range Vref2 to Vref1, and in this case, since the luminance is higher in (a), the address data is transferred as data (c). Since both (a) and (b) are the highest brightness points within the predetermined brightness range Vref2 to Vref1 for this second scanning line, any of them may be selected originally, and therefore, unlike the present embodiment, the brightness is different. You can select the address of (b)
Further, the average value of the addresses of (a) and (b) may be obtained. When the average value of the addresses is obtained, it becomes 121.5, so this is replaced with 121 or 122 and transferred.

【0029】このように、常に所定輝度範囲Vref2〜V
ref1内の最輝度点が選択されて図1のデータ生成部16
へ転送されるから、シャッター速度との関係においてビ
デオ信号の輝度が高過ぎたり、低過ぎたりしても、デー
タの欠落を補い合って、安定した入力が得られる。
In this way, the predetermined brightness range Vref2 to Vref is always maintained.
The brightest point in ref1 is selected and the data generator 16 of FIG.
Therefore, even if the brightness of the video signal is too high or too low in relation to the shutter speed, data loss is compensated for and a stable input can be obtained.

【0030】図6は、この発明の他の実施例による三次
元形状計測装置の要部、すなわち、光点検出部24の構
成を示すブロック図である。同図において、ピーク値検
出部10で検出されたピーク値のアドレスと輝度の合成
データは、まず第1格納部12へ格納され、このデータ
は、書替手段26によって書き替えられて第2格納部1
3へ格納される。
FIG. 6 is a block diagram showing the structure of a main part of a three-dimensional shape measuring apparatus according to another embodiment of the present invention, that is, a light spot detecting section 24. In the figure, the combined data of the peak value address and the brightness detected by the peak value detection unit 10 is first stored in the first storage unit 12, and this data is rewritten by the rewriting means 26 to be stored in the second storage unit. Part 1
3 is stored.

【0031】上記書替え手段26は、(n−1)次(こ
こでnは2以上の整数)シャッター速度よりも速いn次
シャッター速度で測定対象物3の同一部分が撮像された
n次カメラ画面を走査して、各走査線ごとに最輝度点、
すなわち、ピーク値のアドレスと最輝度の合成データを
求め、(n−1)次カメラ画面における最輝度点が、既
述のスレッショルドレベル設定部17で設定されている
上限スレッショルドレベルVref1=150を越えている
ときのみ、これをn次カメラ画面で求められた最輝度点
によって書き替える。なお、この実施例において、上記
図6に示す構成の光点検出部24以外の構成は、図1お
よび図2に示す構成と同一であるため、記載を省略す
る。
The rewriting means 26 is an n-th camera screen in which the same portion of the measuring object 3 is imaged at an n-th shutter speed higher than the (n-1) -th order (where n is an integer of 2 or more) shutter speed. Scanning, the brightest point for each scan line,
That is, the combined data of the peak value address and the maximum brightness is obtained, and the maximum brightness point on the (n-1) th camera screen exceeds the upper limit threshold level Vref1 = 150 set by the threshold level setting unit 17 described above. If it is, the value is rewritten by the brightest point obtained on the n-th camera screen. In this embodiment, the configuration other than the light spot detection unit 24 having the configuration shown in FIG. 6 is the same as the configuration shown in FIGS.

【0032】つぎに、上記構成の動作について、図7に
示すフローチャートを参照して説明する。なお、以下の
説明において、Nはシャッター速度、Lは走査線の数、
Fはフラッグを示し、また、本実施例では、シャッター
速度Nとして、N=1……1/60秒、N=3……1/
250秒、N=5……1/1000秒の3段に設定して
いる。
Next, the operation of the above configuration will be described with reference to the flowchart shown in FIG. In the following description, N is the shutter speed, L is the number of scanning lines,
F indicates a flag, and in this embodiment, the shutter speed N is N = 1 ... 1/60 seconds, N = 3 ... 1 /
250 seconds, N = 5 ... 1/1000 seconds are set in 3 stages.

【0033】まず、シャッター速度N=1(1次シャッ
ター速度)にして、測定対象物3の一断面をライン撮像
し、その撮像された1次カメラ画面Aを図8の矢印X
(図1のX方向と合致している)方向に走査して、第1
走査線上の最輝度およびアドレスのデータを第1格納部
12にストアする。このとき、L=0、F=0である
(ステップS50〜53)。ついで、この第1格納部1
2にストアされた第1走査線上の最輝度と上記上限スレ
ッショルドレベルVref1とを比較して、最輝度が上限ス
レッショルドレベルVref1を越えているときのみフラッ
グFを1にする(ステップS54,55)。
First, a shutter speed N = 1 (primary shutter speed) is set, a line image of one cross section of the measuring object 3 is taken, and the taken primary camera screen A is indicated by an arrow X in FIG.
Scan in the direction (matching the X direction in FIG. 1)
The data of the maximum brightness and the address on the scanning line is stored in the first storage unit 12. At this time, L = 0 and F = 0 (steps S50 to 53). Then, this first storage unit 1
The maximum brightness on the first scanning line stored in 2 is compared with the upper limit threshold level Vref1, and the flag F is set to 1 only when the maximum brightness exceeds the upper limit threshold level Vref1 (steps S54, 55).

【0034】上記第1走査線上の最輝度およびアドレス
のデータは、最輝度と上限スレッショルドレベルVref1
との比較結果にかかわらず、全て第2格納部13に移さ
れる(S56,57)。つづいて、走査線数LがL+1
にインクリメントされて(S58)、ステップS59を
通ってステップS54へ戻り、第2走査線上の最輝度と
上記上限スレッショルドレベルVref1との比較、およ
び、その第2走査線上の最輝度およびアドレスデータの
第2格納部13への移し替えが行われ(S54〜5
7)、以降、走査線数Lが256になるまで、同様な動
作が繰り返えされる。
The data of the maximum brightness and the address on the first scanning line are the maximum brightness and the upper limit threshold level Vref1.
All are moved to the second storage unit 13 regardless of the comparison result with (S56, 57). Subsequently, the number of scanning lines L is L + 1
(Step S58), the flow returns to step S54 through step S59 to compare the maximum brightness on the second scanning line with the upper limit threshold level Vref1, and to determine the maximum brightness on the second scanning line and the address data. 2 is transferred to the storage unit 13 (S54-5).
After 7), the same operation is repeated until the number of scanning lines L reaches 256.

【0035】以上の動作において、走査線数Lが256
になったときに、ステップS62へ進んでシャッター速
度Nを3とし、ステップS63を通ってステップS64
でフラッグFが1になっていない場合、つまり、各走査
線上の最輝度が上限スレッショルドレベルVref1以下で
ある場合は、ステップS60に進んで、駆動系制御部8
を介してテーブル4を図1のX方向にステップ移動させ
て、測定対象物3の次のラインの断面の撮像を行ない、
さらに、ステップS61で、上記第2格納部13にスト
アされている各走査線上の最輝度およびアドレスデータ
を測定対象物3上の位置座標データに変換する。
In the above operation, the number of scanning lines L is 256.
, The shutter speed N is set to 3 and the flow goes through step S63 to step S64.
If the flag F is not set to 1, that is, if the maximum brightness on each scanning line is less than or equal to the upper limit threshold level Vref1, the process proceeds to step S60, and the drive system controller 8
The table 4 is step-moved in the X direction of FIG. 1 via the, and the cross-section of the next line of the measuring object 3 is imaged.
Further, in step S61, the maximum brightness and address data on each scanning line stored in the second storage unit 13 is converted into position coordinate data on the measurement object 3.

【0036】一方、上記の動作において、走査線数Lが
256になった時点でフラッグFが1になっている場
合、つまり、L=1〜256までの走査線上の最輝度の
一つでも上限スレッショルドレベルVref1を越えている
場合は、ステップS64からS51へ戻って、測定対象
物3の同一ラインの断面をシャッター速度N=3で撮像
し、その撮像された2次カメラ画面Aを図8の矢印X
(図1のX方向と合致している)方向に走査して、第1
走査線上の最輝度およびアドレスのデータを第1格納部
12にストアする(S52)。ついで、この第1格納部
12にストアされたN=3での第1走査線上の最輝度と
上記上限スレッショルドレベルVref1とを比較して、最
輝度が上限スレッショルドレベルVref1を越えていると
きのみ上述と同様にフラッグFを1にする(S53〜5
5)。
On the other hand, in the above operation, when the flag F is 1 when the number of scanning lines L reaches 256, that is, even if one of the maximum luminances on the scanning lines from L = 1 to 256, the upper limit is reached. If it exceeds the threshold level Vref1, the process returns from step S64 to step S51 to image the cross section of the same line of the measurement object 3 at the shutter speed N = 3, and the imaged secondary camera screen A is shown in FIG. Arrow X
Scan in the direction (matching the X direction in FIG. 1)
The data of the maximum brightness and the address on the scanning line is stored in the first storage unit 12 (S52). Then, the maximum brightness on the first scanning line at N = 3 stored in the first storage unit 12 is compared with the upper limit threshold level Vref1 and only when the maximum brightness exceeds the upper limit threshold level Vref1. The flag F is set to 1 in the same manner as (S53-5).
5).

【0037】そして、ステップS56でシャッター速度
N=3での撮像であることが判別されると、ステップS
65で第2格納部13にストアされている1次カメラ画
面の最輝度と上記上限スレッショルドレベルVref1とが
比較され、最輝度の方が大きいとき、ステップS57
で、第2格納部13の最輝度およびアドレスのデータ
が、第1格納部12にストアされた今回のデータによっ
て書き替えられる。上記ステップS54〜57、65の
動作は図6の書替え手段26が行う。
When it is determined in step S56 that the image pickup is performed at the shutter speed N = 3, step S56
At 65, the maximum brightness of the primary camera screen stored in the second storage unit 13 is compared with the upper limit threshold level Vref1, and if the maximum brightness is higher, step S57.
Then, the maximum brightness and the address data of the second storage unit 13 are rewritten by the current data stored in the first storage unit 12. The operations of steps S54 to 57 and 65 are performed by the rewriting means 26 of FIG.

【0038】続いて、図7のステップS58で走査線数
LがL+1にインクリメントされて、ステップS59を
通ってS54へ戻りシャッター速度N=3(2次シャッ
ター速度)で撮像された2次カメラ画面Aの第2走査線
上の最輝度と上記上限スレッショルドレベルVref1との
比較およびその第2走査線上の最輝度の第2格納部13
への書き替えが行われ、以降、走査線数Lが256にな
るまで、同様な動作が繰り返えされる。
Subsequently, in step S58 of FIG. 7, the number L of scanning lines is incremented to L + 1, and the flow returns to step S54 through step S59 to display the secondary camera screen imaged at the shutter speed N = 3 (secondary shutter speed). A comparison between the maximum brightness on the second scan line of A and the upper limit threshold level Vref1 and the second storage section 13 of the maximum brightness on the second scan line
Is rewritten, and thereafter, the same operation is repeated until the number of scanning lines L reaches 256.

【0039】以上の2次カメラ画面Aについての動作に
おいて、走査線数Lが256になったときに、ステップ
S62へ進んでシャッター速度Nを5とし、ステップS
63を通ってステップS64へ進む。ステップ64でフ
ラッグF=0の場合は、1次カメラ画面Aの場合と同様
に、ステップS60へ進んで駆動系制御部8を介してテ
ーブル4を図1のX方向にステップ移動させて、測定対
象物3の次のラインの断面の撮像を行い、さらに、ステ
ップS61で、第2格納部13にストアされている各走
査線上の最輝度およびアドレスデータを、測定対象物3
上の位置座標データに変換する
In the above-described operation for the secondary camera screen A, when the number of scanning lines L reaches 256, the process proceeds to step S62, the shutter speed N is set to 5, and step S
After 63, the process proceeds to step S64. If the flag F = 0 in step 64, as in the case of the primary camera screen A, the process proceeds to step S60 and the table 4 is step-moved in the X direction of FIG. An image of the cross section of the next line of the object 3 is captured, and further, in step S61, the maximum brightness and address data on each scanning line stored in the second storage unit 13 are measured.
Convert to upper position coordinate data

【0040】また、ステップS64でフラッグF=1の
場合は、ステップS64からS51へ戻って、測定対象
物3の同一ラインの断面をシャッター速度N=5(3次
シャッター速度)で撮像し、その3次カメラ画面Aにつ
いて上述と同様な動作を最終ラインまで行って、測定を
終了する(ステップS66)。
If the flag F = 1 in step S64, the process returns from step S64 to step S51, and the cross section of the same line of the measuring object 3 is imaged at the shutter speed N = 5 (third shutter speed). The same operation as described above is performed on the tertiary camera screen A up to the final line, and the measurement is completed (step S66).

【0041】このように、図6および図7に示す実施例
によれば、1次シャッター速度(N=1)での撮像によ
って求めた最輝度点が設定スレッショルドレベルVref1
以下の場合は、n次(n>1)シャッター速度での再撮
像を行わず、そのまま光点座標としてデータ生成部16
に入力することになるため、安定した入力信号をできる
だけ早く得ることができ、計測速度の向上を図ることが
できる。
As described above, according to the embodiments shown in FIGS. 6 and 7, the highest luminance point obtained by the image pickup at the primary shutter speed (N = 1) is the set threshold level Vref1.
In the following cases, re-imaging at an n-th order (n> 1) shutter speed is not performed, and the data generation unit 16 uses the light spot coordinates as they are.
Therefore, a stable input signal can be obtained as soon as possible, and the measurement speed can be improved.

【0042】なお、2次以降のカメラ画面については、
すべての走査線について最輝度点を求める代わりに、先
行する低次のカメラ画面において最輝度点がスレッショ
ルドレベルVref1を越えている走査線についてのみ、そ
の最輝度点を求めてもよい。また、上記実施例において
は、シャッター速度Nを小さい方(1/60)から順次
大きい方へ変更する場合について説明したが、シャッタ
ー速度Nを大きい方から小さい方へ順次変更するように
してもよい。この場合は、最小輝度Vref2に達しないデ
ータを書き替えるようにする。
Regarding the secondary and subsequent camera screens,
Instead of obtaining the maximum luminance point for all the scanning lines, the maximum luminance point may be obtained only for the scanning line in which the maximum luminance point exceeds the threshold level Vref1 in the preceding low-order camera screen. Further, in the above-described embodiment, the case where the shutter speed N is changed from the smaller one (1/60) to the larger one has been described, but the shutter speed N may be sequentially changed from the larger one to the smaller one. .. In this case, the data that does not reach the minimum brightness Vref2 is rewritten.

【0043】ところで、上記各実施例では、図1の撮像
部2への入光量を制御するのに、撮像部2のシャッター
速度を制御したが、これとは異なり、投光部1の出射光
量(光度)を制御してもよい。勿論、シャッター速度と
出射光量の両方を制御してもよい。
By the way, in each of the above-described embodiments, the shutter speed of the image pickup unit 2 is controlled to control the amount of light incident on the image pickup unit 2 in FIG. 1. However, unlike this, the amount of light emitted from the light projecting unit 1 is controlled. (Luminous intensity) may be controlled. Of course, both the shutter speed and the emitted light amount may be controlled.

【0044】[0044]

【発明の効果】以上のように、請求項1の発明によれ
ば、測定対象物の同一部分を異なる入光量で複数回撮像
し、その撮像された複数のカメラ画面を走査して各走査
線ごとに最輝度点を求めるとともに、複数のカメラ画面
の同一走査線上においてそれぞれ求められた所定輝度範
囲内の最輝度点のいずれか1つを光点として、その座標
を求め、その求められた光点座標を測定対象物上の位置
座標に変換することにより、測定対象物の色や表面性状
などの相違にともない、反射光の輝度にばらつきがあっ
ても、安定した入力信号が得られるために、上記反射光
の輝度のばらつきに起因する入力信号の欠落を大幅に減
少することができる。したがって、撮像前に反射光の輝
度を一定化するために着色などの事前作業を施さなくて
も、所定の形状計測の精度を著しく向上することができ
る。
As described above, according to the first aspect of the present invention, the same portion of the object to be measured is imaged a plurality of times with different light incident amounts, and the plurality of imaged camera screens are scanned to scan each scanning line. The maximum luminance point is obtained for each of the plurality of camera screens, and one of the maximum luminance points within the predetermined luminance range obtained on the same scanning line of the plurality of camera screens is used as the light point to obtain its coordinates, and the obtained light is obtained. By converting the point coordinates to the position coordinates on the measurement target, a stable input signal can be obtained even if the brightness of the reflected light varies due to differences in the color and surface properties of the measurement target. It is possible to significantly reduce the loss of the input signal due to the variation in the brightness of the reflected light. Therefore, it is possible to remarkably improve the accuracy of the predetermined shape measurement without performing a preliminary work such as coloring in order to make the brightness of the reflected light constant before the image pickup.

【0045】また、請求項2の発明によれば、測定対象
物のある部分を(n−1)次入光量で撮像して最輝度点
を求め、その最輝度点の輝度が所定範囲外のときのみ、
上記(n−1)次入光量とは異なるn次入光量で上記測
定対象物の同一部分を撮像して最輝度点を求め、その最
輝度点によって、(n−1)次カメラ画面で求めた最輝
度点を書き替えるので、(n−1)次入光量での撮像に
よって求めた最輝度点が所定範囲内にある場合は、n次
入光量での再撮像を行わず、そのまま光点座標として変
換部に入力することが可能であり、したがって、安定し
た入力信号をできるだけ早く得ることができ、計測速度
の向上を図ることができる。
According to the second aspect of the present invention, a portion of the measuring object is imaged with the (n-1) th order light input amount to obtain the maximum luminance point, and the luminance of the maximum luminance point is out of the predetermined range. Only when
The same portion of the measurement target is imaged with an n-th order light quantity different from the (n-1) th-order light quantity to obtain the highest brightness point, and the highest brightness point is obtained on the (n-1) th order camera screen. Since the highest brightness point is rewritten, if the highest brightness point obtained by the imaging with the (n-1) th order light quantity is within the predetermined range, re-imaging with the nth order light quantity is not performed, and the light point is left as it is. The coordinates can be input to the conversion unit, so that a stable input signal can be obtained as soon as possible and the measurement speed can be improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】この発明の一実施例による三次元形状計測装置
のシステム構成図である。
FIG. 1 is a system configuration diagram of a three-dimensional shape measuring apparatus according to an embodiment of the present invention.

【図2】図1の要部の詳細な構成を示すブロック図であ
る。
FIG. 2 is a block diagram showing a detailed configuration of a main part of FIG.

【図3】図2の要部の処理フローを説明する図である。FIG. 3 is a diagram illustrating a processing flow of a main part of FIG.

【図4】第1および第2格納部にストアされた合成デー
タの一例を示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing an example of combined data stored in first and second storage units.

【図5】ビデオ信号の輝度を示す信号波形図である。FIG. 5 is a signal waveform diagram showing the luminance of a video signal.

【図6】この発明の他の実施例による三次元形状計測装
置の要部の構成を示すブロック図である。
FIG. 6 is a block diagram showing a configuration of a main part of a three-dimensional shape measuring apparatus according to another embodiment of the present invention.

【図7】図6に示す実施例の処理フローを説明する図で
ある。
FIG. 7 is a diagram illustrating a processing flow of the embodiment shown in FIG.

【図8】カメラ画面上での走査状態の説明図である。FIG. 8 is an explanatory diagram of a scanning state on the camera screen.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…レーザ光源(投光部)、2…撮像部、2A…CCD
カメラ、3…測定対象物、6…入光量制御部、10…ピ
ーク値検出部、12,13…第1,第2格納部、14…
データ選択部、16…データ生成部(変換部)、24…
光点検出部、26…書替え手段。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Laser light source (projection unit), 2 ... Imaging unit, 2A ... CCD
Camera, 3 ... Object to be measured, 6 ... Incident light quantity control unit, 10 ... Peak value detection unit, 12, 13 ... First and second storage units, 14 ...
Data selection unit, 16 ... Data generation unit (conversion unit), 24 ...
Light spot detector, 26 ... Rewriting means.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 測定対象物に光を投射する投光部と、投
光された測定対象物を撮像する撮像部と、この撮像部へ
の入光量を制御する入光量制御部と、互いに異なる入光
量で同一部分が撮像された複数のカメラ画面を走査して
各走査線ごとに最輝度点を求め、複数のカメラ画面の同
一走査線上においてそれぞれ求められた所定輝度範囲内
の最輝度点のいずれか1つを光点として、その座標を求
める光点検出部と、求められた光点座標を測定対象物上
の位置座標に変換する変換部とを有する三次元形状計測
装置。
1. A light projecting unit for projecting light onto an object to be measured, an imaging unit for imaging the projected object to be measured, and a light amount control unit for controlling the amount of light entering the image unit are different from each other. Scan the multiple camera screens where the same portion was imaged with the amount of light input to find the maximum brightness point for each scanning line, and find the maximum brightness point within the predetermined brightness range found on the same scanning line of the multiple camera screens. A three-dimensional shape measuring apparatus having a light spot detection unit that obtains coordinates of any one of the light spots and a conversion unit that converts the obtained light spot coordinates into position coordinates on a measurement target.
【請求項2】 測定対象物に光を投射する投光部と、投
光された測定対象物を撮像する撮像部と、この撮像部へ
の入光量を制御する入光量制御部と、互いに異なる入光
量で同一部分が撮像されたn個(ただしnは2以上の整
数)のカメラ画面における光像上の光点の座標を求める
光点検出部と、求められた光点座標を測定対象物上の位
置座標に変換する変換部とを有し、 上記光点検出部は、(n−1)次入光量で撮像された
(n−1)次カメラ画面を走査して各走査線ごとに最輝
度点を求めるピーク値検出手段と、求めた最輝度点の輝
度が所定範囲外のときに、(n−1)次入光量と異なる
n次入光量で同一部分が撮像されたn次カメラ画面を走
査して最輝度点を求め、(n−1)次カメラ画面におけ
る所定範囲外の輝度をもつ最輝度点をn次カメラ画面で
求めた最輝度点によって書き替える書替え手段とを備え
てなる三次元形状計測装置。
2. A light projecting unit for projecting light onto a measurement target object, an image capturing unit for capturing an image of the projected measurement target object, and a light incident amount control unit controlling the light incident amount on the image capturing unit, which are different from each other. A light spot detection unit that finds the coordinates of the light spot on the light image on the n (n is an integer of 2 or more) camera screens where the same portion is imaged by the amount of incident light, and the obtained light spot coordinates are the object to be measured. The light spot detection unit scans the (n-1) th camera screen imaged with the (n-1) th incident light amount and scans each scanning line. The peak value detecting means for obtaining the highest luminance point and the nth-order camera in which the same portion is imaged with the nth-order incident light amount different from the (n-1) th-order incident light amount when the obtained luminance of the highest luminance point is out of a predetermined range The screen is scanned to obtain the maximum brightness point, and the maximum brightness point having a brightness outside the predetermined range on the (n-1) th camera screen is set to n. Three-dimensional shape measuring apparatus comprising a rewriting means for rewriting the highest brightness point obtained by the camera screen.
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Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10124646A (en) * 1996-10-17 1998-05-15 Minolta Co Ltd Three-dimensional measuring device
JP2001280951A (en) * 2000-03-31 2001-10-10 Omron Corp Optical displacement gage
WO2005050131A1 (en) * 2003-11-19 2005-06-02 Kabushiki Kaisha Bridgestone Method and device for detecting shape and light-dark of object to be inspected
JP2009085775A (en) * 2007-09-28 2009-04-23 Sunx Ltd Measuring apparatus
JP2009168658A (en) * 2008-01-17 2009-07-30 Nikon Corp Three-dimensional shape measuring device
WO2011145319A1 (en) * 2010-05-19 2011-11-24 株式会社ニコン Shape measuring device and shape measuring method
JP2016530485A (en) * 2013-07-15 2016-09-29 ファロ テクノロジーズ インコーポレーテッド Laser line probe with improved high dynamic range
US9531967B2 (en) 2013-12-31 2016-12-27 Faro Technologies, Inc. Dynamic range of a line scanner having a photosensitive array that provides variable exposure
US9658061B2 (en) 2013-12-31 2017-05-23 Faro Technologies, Inc. Line scanner that uses a color image sensor to improve dynamic range
JP2021099251A (en) * 2019-12-20 2021-07-01 株式会社豊田中央研究所 Height distribution measuring device and height distribution measuring method

Cited By (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10124646A (en) * 1996-10-17 1998-05-15 Minolta Co Ltd Three-dimensional measuring device
JP2001280951A (en) * 2000-03-31 2001-10-10 Omron Corp Optical displacement gage
WO2005050131A1 (en) * 2003-11-19 2005-06-02 Kabushiki Kaisha Bridgestone Method and device for detecting shape and light-dark of object to be inspected
JP2009085775A (en) * 2007-09-28 2009-04-23 Sunx Ltd Measuring apparatus
JP2009168658A (en) * 2008-01-17 2009-07-30 Nikon Corp Three-dimensional shape measuring device
WO2011145319A1 (en) * 2010-05-19 2011-11-24 株式会社ニコン Shape measuring device and shape measuring method
CN102906536A (en) * 2010-05-19 2013-01-30 株式会社尼康 Shape measuring device and shape measuring method
US9194697B2 (en) 2010-05-19 2015-11-24 Nikon Corporation Apparatus and method for measuring three-dimensional objects
JP5825254B2 (en) * 2010-05-19 2015-12-02 株式会社ニコン Shape measuring apparatus and shape measuring method
JP2016530485A (en) * 2013-07-15 2016-09-29 ファロ テクノロジーズ インコーポレーテッド Laser line probe with improved high dynamic range
US9500469B2 (en) 2013-07-15 2016-11-22 Faro Technologies, Inc. Laser line probe having improved high dynamic range
US9531967B2 (en) 2013-12-31 2016-12-27 Faro Technologies, Inc. Dynamic range of a line scanner having a photosensitive array that provides variable exposure
US9658061B2 (en) 2013-12-31 2017-05-23 Faro Technologies, Inc. Line scanner that uses a color image sensor to improve dynamic range
US9909856B2 (en) 2013-12-31 2018-03-06 Faro Technologies, Inc. Dynamic range of a line scanner having a photosensitive array that provides variable exposure
JP2021099251A (en) * 2019-12-20 2021-07-01 株式会社豊田中央研究所 Height distribution measuring device and height distribution measuring method

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