JPH0894313A - Shape measuring instrument - Google Patents

Shape measuring instrument

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Publication number
JPH0894313A
JPH0894313A JP6227505A JP22750594A JPH0894313A JP H0894313 A JPH0894313 A JP H0894313A JP 6227505 A JP6227505 A JP 6227505A JP 22750594 A JP22750594 A JP 22750594A JP H0894313 A JPH0894313 A JP H0894313A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light
image
moving body
image pickup
light source
Prior art date
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Pending
Application number
JP6227505A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hideyuki Takechi
秀行 武知
Yoshiaki Ida
芳明 井田
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.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Priority to JP6227505A priority Critical patent/JPH0894313A/en
Publication of JPH0894313A publication Critical patent/JPH0894313A/en
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  • Image Processing (AREA)
  • Optical Radar Systems And Details Thereof (AREA)
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Abstract

PURPOSE: To obtain a shape measuring instrument according to an optical cutting method with a high measurement accuracy by detecting the arrival of a traveling body (measurement target) according to the image of light applied to a measurement region. CONSTITUTION: A traveling body 1 to be measured, a light source 2 for applying band-shaped light, an image pick-up device 5 for picking up an image 3a applied into a measurement region 16 from the light source 2, a means for detecting the arrival of the traveling body 1 to the measurement region 16 according to the image 3a, and a processing device 6 for calculating the shape of the traveling body 1 according to an output signal from an image pick-up device 5 are provided.

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、移動体の形状を光切
断法を用いて測定する形状測定装置に関するものであ
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a shape measuring device for measuring the shape of a moving body by using a light cutting method.

【0002】[0002]

【従来の技術】はじめに、光切断法の原理について簡単
に説明する。図11は光切断法による形状測定原理を示
す説明図である。図において、1Aは測定対象となる被
測定体、2は帯状光3を照射する光源、4はレンズを有
するレンズ部、5はレンズ部4と撮像をする撮像部を有
する撮像装置(シャッタを有する)、6は撮像装置5に
より撮像したものにより移動体の形状を計算する処理装
置を示す。
2. Description of the Related Art First, the principle of the light cutting method will be briefly described. FIG. 11 is an explanatory diagram showing the principle of shape measurement by the light section method. In the figure, 1A is an object to be measured, 2 is a light source that emits band-shaped light 3, 4 is a lens unit having a lens, and 5 is an image pickup apparatus having a lens unit 4 and an image pickup unit for taking an image (having a shutter). ) And 6 indicate a processing device for calculating the shape of the moving body based on what is imaged by the imaging device 5.

【0003】いま、被測定体1Aは凹形状断面をしてお
り、この窪み(凹)部分の幅Aと高さBの測定方法につ
いて説明する。光源2と撮像装置5の位置関係は、被測
定体1Aに帯状光3を照射し、これと交差する方向(以
下この角度を交差角θと称す)から撮像装置5により、
被測定体1Aに照射された帯状光3による映像3aを撮
像し、撮像装置5からの出力信号により形状の算出を行
う。
The object 1A to be measured has a concave cross section, and a method of measuring the width A and the height B of this dent (concave) portion will be described. The positional relationship between the light source 2 and the image pickup device 5 is obtained by irradiating the measured object 1A with the band-shaped light 3 and by the image pickup device 5 from a direction intersecting this (hereinafter, this angle is referred to as a crossing angle θ).
An image 3a of the band-shaped light 3 applied to the object to be measured 1A is imaged, and the shape is calculated based on the output signal from the imaging device 5.

【0004】被測定体1A表面の帯状光3による映像3
aは撮像装置5上では図12に示すように表され、数式
1に示すように、レンズの焦点距離(実空間と撮像装置
5との寸法比m)と交差角θを考慮して、演算処理(数
式1)を処理装置6において実施することにより被測定
体1Aの形状が算出される。
Image 3 by band-shaped light 3 on the surface of the object 1A to be measured
a is represented on the image pickup apparatus 5 as shown in FIG. 12, and is calculated in consideration of the focal length of the lens (the dimensional ratio m between the real space and the image pickup apparatus 5) and the crossing angle θ as shown in Expression 1. The shape of the object 1A to be measured is calculated by performing the processing (Formula 1) in the processing device 6.

【0005】[0005]

【数1】 [Equation 1]

【0006】次に、光切断法を利用した形状測定装置の
従来例について説明する。図13は、特開平6ー123
608号公報に示されたものと同様の形状測定装置であ
る。1は測定対象となる移動体、16はこの形状測定装
置により測定可能な測定領域、7は移動体1が測定領域
16に到来することを検知する光電スイッチ、17は移
動体を測定領域16へと搬送する搬送手段である。その
他の形状測定装置の構成及び構成要素は、上述の光切断
法の原理の説明とほぼ同じである。光電スイッチ7によ
り移動体1の測定領域16への到来が検知されると、光
電スイッチ7からの検知信号により撮像装置5のシャッ
タが動作し、帯状光3が照射された移動体1表面の映像
3aが撮像され処理装置6によって形状が算出される。
Next, a conventional example of the shape measuring apparatus utilizing the optical cutting method will be described. FIG. 13 shows Japanese Patent Laid-Open No. 6-123.
The shape measuring apparatus is the same as that disclosed in Japanese Patent No. 608. 1 is a moving body to be measured, 16 is a measurement area that can be measured by this shape measuring device, 7 is a photoelectric switch that detects when the moving body 1 reaches the measurement area 16, and 17 is the moving body to the measurement area 16. Is a transporting means for transporting. Other configurations and components of the shape measuring apparatus are almost the same as the description of the principle of the above-mentioned optical cutting method. When the photoelectric switch 7 detects the arrival of the moving body 1 in the measurement region 16, the shutter of the image pickup device 5 is operated by the detection signal from the photoelectric switch 7, and the image of the surface of the moving body 1 irradiated with the band-shaped light 3 is displayed. 3a is imaged and the shape is calculated by the processing device 6.

【0007】このように、移動体1の形状を光切断法を
用いて測定する際には、移動体1が測定領域16に到来
したことを光電スイッチ7等を用いて検知し、光電スイ
ッチ7からの検知信号をもとに撮像装置5内のシャッタ
を動作させる(例えば、撮像素子がCCDのとき、CC
Dへの電荷の蓄積を開始する)という方式が一般的であ
った。
As described above, when the shape of the moving body 1 is measured by the optical cutting method, the arrival of the moving body 1 in the measurement region 16 is detected by using the photoelectric switch 7 or the like, and the photoelectric switch 7 is detected. The shutter in the image pickup device 5 is operated based on the detection signal from the sensor (for example, when the image pickup element is a CCD, CC
The method of starting charge accumulation in D) was common.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】従来の形状測定装置は
以上のように構成されているので、光電スイッチ7によ
る移動体1の検知の精度が悪ければ移動体1と撮像装置
5との距離が変化する。この変化により数式1に示した
実空間と撮像装置5上の寸法比mが変化することから形
状算出精度が悪くなる。
Since the conventional shape measuring device is constructed as described above, the distance between the moving body 1 and the image pickup device 5 is reduced if the detection accuracy of the moving body 1 by the photoelectric switch 7 is poor. Change. Due to this change, the dimensional ratio m on the image pickup device 5 and the real space shown in Formula 1 changes, and thus the shape calculation accuracy deteriorates.

【0009】形状測定装置における測定精度を上げるた
めには、撮像装置5と移動体1との距離が常に一定とな
るようにして測定することが必須である。このため、従
来の光電スイッチ7により測定領域16への到来を検知
する形状測定装置においては、光電スイッチ7による移
動体1の検知精度を上げることが必要となるため、移動
体1と光電スイッチ7との距離をできるだけ近づけるこ
とが必要となる。しかし、この様な場合には光電スイッ
チ7が移動体1の移動の障害となり、最悪の場合には移
動体1と光電スイッチ7が衝突するという問題が生じて
いた。
In order to improve the measurement accuracy of the shape measuring device, it is essential to perform the measurement so that the distance between the image pickup device 5 and the moving body 1 is always constant. For this reason, in the conventional shape measuring apparatus that detects arrival at the measurement area 16 by the photoelectric switch 7, it is necessary to increase the detection accuracy of the moving body 1 by the photoelectric switch 7, and therefore the moving body 1 and the photoelectric switch 7 It is necessary to make the distance between and as close as possible. However, in such a case, the photoelectric switch 7 interferes with the movement of the moving body 1, and in the worst case, the moving body 1 and the photoelectric switch 7 collide with each other.

【0010】また、従来の光電スイッチ7により検知を
する形状測定装置においては、例えば、上記引用例の車
輪測定装置の場合には、検知装置である光電スイッチ7
の配設に制約があった。
Further, in the conventional shape measuring device for detecting with the photoelectric switch 7, for example, in the case of the wheel measuring device of the above cited example, the photoelectric switch 7 which is a detecting device is used.
There was a restriction on the arrangement.

【0011】この発明は、上記問題を解決した形状測定
装置を提供することを目的としている。
An object of the present invention is to provide a shape measuring device which solves the above problems.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】この発明に係る形状測定
装置は、測定領域に帯状光を照射する光源と、上記測定
領域内の映像を撮像する撮像装置と、この上記測定領域
内の映像により移動体の形状を算出する処理装置により
構成したものである。
A shape measuring apparatus according to the present invention comprises a light source for irradiating a measurement area with band-shaped light, an image pickup apparatus for picking up an image in the measurement area, and an image in the measurement area. It is configured by a processing device that calculates the shape of the moving body.

【0013】また、検知手段は、撮像装置内の撮像素子
への映像入力路内に配設された分光素子と、この分光素
子によって分光された映像入力を検出する光検出素子と
によって構成したものである。
Further, the detecting means is constituted by a spectroscopic element arranged in an image input path to the image pickup device in the image pickup device, and a photodetection element for detecting the image input split by the spectroscopic element. Is.

【0014】さらに、検知手段は、撮像装置内の撮像素
子の一部に配設され、映像入力を検出する光検出素子に
よって構成したものである。
Further, the detecting means is provided in a part of the image pickup device in the image pickup apparatus, and is constituted by a photodetection device for detecting a video input.

【0015】さらに、検知手段は、撮像装置内の撮像素
子への映像入力路内に配設され、映像入力を検出する透
過型光発電素子によって構成したものである。
Further, the detecting means is arranged in a video input path to the image pickup device in the image pickup apparatus, and is constituted by a transmissive photovoltaic element for detecting the image input.

【0016】また、測定領域に帯状光を照射する第1の
光源と、測定領域にスポット光を照射する第2の光源
と、このスポット光による映像を入力、及び上記帯状光
による映像を撮像する撮像装置と、この上記測定領域内
の帯状光の映像により移動体の形状を算出する処理装置
により構成したものである。
Further, a first light source for irradiating the measurement area with the band-shaped light, a second light source for irradiating the measurement area with the spot light, an image by the spot light are input, and an image by the band-shaped light is picked up. The image pickup device and the processing device for calculating the shape of the moving body from the image of the band-shaped light in the measurement region are included.

【0017】また、検知手段は、スポット光による撮像
装置への映像入力路に配設された分光素子と、この分光
素子によって分光されたスポット光による映像入力を検
出する光検出素子とによって構成したものである。
Further, the detecting means is composed of a spectroscopic element arranged in an image input path to the image pickup device by the spot light, and a photodetector element for detecting an image input by the spot light dispersed by the spectroscopic element. It is a thing.

【0018】さらに、検知手段は、分光素子と受光素子
を撮像装置のレンズ部に配設するものである。
Further, the detection means is one in which the spectroscopic element and the light receiving element are arranged in the lens portion of the image pickup device.

【0019】さらに、検知手段は、撮像装置内の撮像素
子の一部に配設され、スポット光による映像入力を検出
する光検出素子によって構成したものである。
Further, the detecting means is a part of an image pickup device in the image pickup device and is constituted by a photodetection device for detecting an image input by spot light.

【0020】さらに、検知手段は、撮像装置へのスポッ
ト光による映像入力路内に配設され、スポット光による
映像入力を検出する透過型光発電素子によって構成した
ものである。
Further, the detecting means is arranged in the image input path by the spot light to the image pickup device and is constituted by a transmissive photovoltaic element for detecting the image input by the spot light.

【0021】さらに、第1の光源の帯状光と第2の光源
のスポット光とは波長を異なるものとするものである。
Further, the band-shaped light of the first light source and the spot light of the second light source have different wavelengths.

【0022】さらに、第2の光源のスポット光により移
動体が測定領域に到来したことを検知したとき、第2の
光源を消灯するものである。
Further, when the arrival of the moving body in the measurement area is detected by the spot light of the second light source, the second light source is turned off.

【0023】さらにまた、第1の光源を検知用に点灯
し、帯状光の映像又はスポット光の映像により移動体が
測定領域に到来したことを検知したとき、撮像をする映
像を照射する上記第1の光源を撮像用に点灯するもので
ある。
Furthermore, the first light source is turned on for detection, and when the arrival of the moving body in the measurement area is detected by the band light image or the spot light image, the image to be imaged is emitted. The first light source is turned on for imaging.

【0024】さらに、撮像装置からの出力信号を常時処
理装置に入力して、この入力された信号が、移動体を検
知していないときと比較して変化したとき、この変化に
より移動体の測定領域への到来を検知するものである。
Furthermore, when the output signal from the image pickup device is constantly input to the processing device and the input signal changes as compared with the case where the moving object is not detected, this change causes measurement of the moving object. It detects the arrival at the area.

【0025】[0025]

【作用】この発明に係る形状測定装置は、測定領域内の
帯状光による映像を撮像装置に入力して、その映像によ
り移動体が上記測定領域内に到来したことの検出をする
ことができる。
The shape measuring apparatus according to the present invention can input the image of the band-shaped light in the measurement area to the image pickup apparatus and detect the arrival of the moving body in the measurement area by the image.

【0026】また、分光素子により分光された映像入力
を、光検出素子で検出することにより、移動体が上記測
定領域内に到来したことの検知をすることができる。
Further, by detecting the image input dispersed by the spectroscopic element by the photodetection element, it is possible to detect that the moving body has arrived within the measurement area.

【0027】さらに、映像入力を光検出素子によって検
出するすることにより、移動体が上記測定領域内に到来
したことの検知をすることができる。
Further, by detecting the image input with the photodetector, it is possible to detect the arrival of the moving body in the measurement area.

【0028】さらに、映像入力を透過型光発電素子によ
って検出するすることにより、移動体が上記測定領域内
に到来したことの検知をすることができる。
Furthermore, by detecting the image input by the transmissive photovoltaic element, it is possible to detect that the moving body has arrived within the measurement area.

【0029】また、測定領域内のスポット光による映像
を撮像装置に入力して、その映像により移動体が上記測
定領域内に到来したことの検知をすることができる。
Further, it is possible to detect the arrival of the moving body in the measurement area by inputting the image of the spot light in the measurement area to the image pickup device.

【0030】また、分光素子により分光されたスポット
光による映像入力を、光検出素子で検出することによ
り、移動体が上記測定領域内に到来したことの検知をす
ることができる。
Further, by detecting the image input by the spot light dispersed by the spectroscopic element by the photodetector, it is possible to detect that the moving body has arrived within the measurement area.

【0031】さらに、分光素子により分光された帯状光
又はスポット光による映像出力を、光検出素子で検出す
ることにより、移動体が上記測定領域内に到来したこと
の検知をすることができる。
Further, by detecting the image output by the band-shaped light or spot light dispersed by the spectroscopic element by the photodetector, it is possible to detect that the moving body has arrived within the measurement area.

【0032】さらに、スポット光による映像入力を光検
出素子によって検出するすることにより、移動体が上記
測定領域内に到来したことの検知をすることができる。
Further, by detecting the image input by the spot light with the photodetector, it is possible to detect the arrival of the moving body in the measurement area.

【0033】さらに、スポット光による映像入力を透過
型光発電素子によって検出することにより、移動体が上
記測定領域内に到来したことの検知をすることができ
る。
Further, by detecting the image input by the spot light by the transmissive photovoltaic element, it is possible to detect that the moving body has arrived within the measurement area.

【0034】さらに、スポット光と帯状光の波長を変え
ることにより、互いの光が他方の光に影響を与えないよ
うにすることができる。
Further, by changing the wavelengths of the spot light and the band-shaped light, it is possible to prevent the mutual light from affecting the other light.

【0035】さらに、スポット光の映像入力により移動
体の到来を検知したとき、第2の光源を消灯することに
より、帯状光による映像にスポット光による映像の影響
を与えないようにすることができる。
Further, when the arrival of the moving body is detected by the image input of the spot light, the second light source is turned off so that the image of the band light is not affected by the image of the spot light. .

【0036】さらにまた、第1の光源を検知用に点灯
し、移動体が測定領域に到来したことを検知したとき、
撮像をする映像を照射する上記第1の帯状光源を撮像用
に点灯することにより、外来光の影響を受けなくするこ
とができる。
Furthermore, when the first light source is turned on for detection and it is detected that the moving body has reached the measurement area,
By turning on the first band-shaped light source for irradiating the image to be imaged for imaging, it is possible to eliminate the influence of the external light.

【0037】さらに、撮像装置からの出力信号により、
移動体の検知ができるとともに、移動体の検出直後に撮
像が可能である。
Further, according to the output signal from the image pickup device,
The moving body can be detected, and the image can be taken immediately after the moving body is detected.

【0038】実施例1.以下、この発明の実施例1を図
に基づいて説明する。図1は、形状測定装置の構成図で
ある。この図は、移動体1の検知に光電スイッチ7を用
いずに、移動体1に照射された帯状光3による映像3a
を用いて移動体1の検知を行なう機器構成の一例を示
す。形状測定装置の構成及び構成要素は従来例とほぼ同
じである。移動体1が測定領域16に到来したかどうか
に拘らず、帯状光3を測定領域16に常時照射し、撮像
装置5(シャッタを有する)に測定領域16の映像を順
次入力し、撮像装置5からの出力信号を処理装置6にお
いて処理し、移動体1が測定領域16に到来したことを
検知しそのときの形状を算出する。
Example 1. Embodiment 1 of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a configuration diagram of a shape measuring apparatus. This figure shows an image 3a by the band-shaped light 3 applied to the moving body 1 without using the photoelectric switch 7 for detecting the moving body 1.
An example of a device configuration for detecting the moving body 1 by using is shown. The configuration and components of the shape measuring apparatus are almost the same as those of the conventional example. Regardless of whether or not the moving body 1 has arrived at the measurement area 16, the strip light 3 is constantly applied to the measurement area 16 and the images of the measurement area 16 are sequentially input to the imaging device 5 (having a shutter). The processing device 6 processes the output signal from the moving body 1, detects that the moving body 1 has arrived at the measurement region 16, and calculates the shape at that time.

【0039】このように、測定領域16の帯状光3によ
る映像3aを撮像する。つまり撮像するのは、帯状光3
による映像3aから撮像装置5への入力光であり、これ
を、帯状入力光8(図1には図示しない)と称し、その
帯状入力光8の撮像装置5への光路を映像入力路と称
す。ここで、帯状光3による映像3aを撮像装置5に入
力すること、言い換えれば帯状入力光8により、移動体
1の測定領域16への到来を検知しているので、従来の
ように検知装置を別に設ける必要がない。また、検知装
置を配設する必要が無いので、形状測定装置をコンパク
トにすることができるとともに、形状測定装置の配設の
制約が少なく自由度が高い。また、移動体1の検知と撮
像をする帯状入力光8が同一であって、同じ映像入力路
を通過するので、移動体1の検知及び形状測定の精度が
高い。
In this way, the image 3a of the strip-shaped light 3 in the measurement area 16 is picked up. In other words, it is the band-shaped light 3 that is imaged.
Is an input light from the image 3a to the image pickup device 5, which is referred to as a strip input light 8 (not shown in FIG. 1), and an optical path of the strip input light 8 to the image pickup device 5 is referred to as a video input path. . Here, since the arrival of the moving body 1 in the measurement area 16 is detected by inputting the image 3a by the band-shaped light 3 into the image pickup device 5, in other words, the band-shaped input light 8 is used, the detection device is changed from the conventional one. There is no need to provide it separately. Further, since it is not necessary to dispose the detection device, the shape measuring device can be made compact, and the restriction of disposing the shape measuring device is small and the degree of freedom is high. Further, since the strip-shaped input light 8 for detecting the moving body 1 and for picking up the image is the same and passes through the same image input path, the accuracy of detecting the moving body 1 and measuring the shape is high.

【0040】さらに、実施例1では、移動体1の測定領
域16への到来の検知を、撮像装置5からの出力を処理
装置6において処理することにより検知していたが、撮
像装置5内で移動体1の測定領域16への到来の検知を
して、検知されたときにシャッタを動作させ移動体1の
撮像をしてもよい。
Further, in the first embodiment, the detection of the arrival of the moving body 1 in the measurement area 16 is detected by processing the output from the image pickup device 5 in the processing device 6, but in the image pickup device 5 It is also possible to detect the arrival of the moving body 1 in the measurement region 16 and operate the shutter to detect the moving body 1 when the moving body 1 is imaged.

【0041】実施例2.実施例2は形状測定装置におけ
る検知手段の一例であって図2に基づいて説明する。図
2は、分光素子9と光検出素子10を配設した撮像装置
5の断面構成図であり、4はレンズを有し(レンズは図
示していない)撮像装置5の一部分であるレンズ部、5
はレンズ部と撮像部から成る撮像装置、8は映像入力路
を通過する帯状入力光、9は映像入力路に配設した分光
素子、10は分光素子9により反射された帯状入力光8
を検出可能に配設する光検出素子、11は帯状入力光8
を撮像する撮像素子である。
Example 2. The second embodiment is an example of the detecting means in the shape measuring apparatus and will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a cross-sectional configuration diagram of the image pickup device 5 in which the spectroscopic element 9 and the photodetection element 10 are arranged, and 4 has a lens (a lens is not shown), which is a part of the image pickup device 5, 5
Is an image pickup device including a lens unit and an image pickup unit, 8 is band-shaped input light passing through the video input path, 9 is a spectroscopic element disposed in the video input path, and 10 is band-shaped input light reflected by the spectroscopic element 9.
Is a photo-detecting element arranged so as to detect
Is an image pickup device for picking up an image.

【0042】ここで、例えば、分光素子9としてハーフ
ミラー,プリズム、光検出素子10としてフォトダイオ
ード,フォトトランジスタ,サーミスタ,熱電対、撮像
素子11としてCCD,MOS,CID,BBDがあ
る。
Here, for example, there are a half mirror and a prism as the spectroscopic element 9, a photodiode, a phototransistor, a thermistor and a thermocouple as the light detecting element 10, and CCD, MOS, CID and BBD as the image pickup element 11.

【0043】図2において、帯状入力光8は、分光素子
9で分岐され、一部は光検出素子10に向かい残りは撮
像素子11へ向かう。光検出素子10に向かった帯状入
力光8は光検出素子10で検出され、この検出により移
動体1が測定領域16へ到来したことを検知する。
In FIG. 2, the band-shaped input light 8 is branched by the spectroscopic element 9, part of which goes to the photodetector element 10 and the rest of which goes to the image pickup element 11. The band-shaped input light 8 directed to the photodetection element 10 is detected by the photodetection element 10, and this detection detects that the moving body 1 has arrived at the measurement region 16.

【0044】具体的には、移動体1が測定領域16内に
存在するときとしないときで帯状入力光8の形状が変化
(例えば、帯状入力光8による撮像装置上の像が上方に
シフト)することを利用する。移動体1が測定領域16
内に存在しないときに、光検出素子10が帯状入力光8
を検出するように、かつ、移動体1が測定領域16に到
来した(存在する)とき、この光検出素子10が帯状入
力光8を検出しないように光検出素子10を配設するこ
とにより、光検出素子10による検出がないときに、移
動体1の測定領域16への到来を検知して、この検知を
トリガーとして撮像装置5のシャッタを動作させ移動体
1の形状を測定する。また、光検出素子10の光を検出
する配設を、移動体1が測定領域16内に存在するとき
としないときで上記の場合と逆にして、移動体1の検知
をしてもよい。
Specifically, the shape of the band-shaped input light 8 changes depending on whether or not the moving body 1 is present in the measurement area 16 (for example, the image on the image pickup device is shifted upward by the band-shaped input light 8). Take advantage of what you do. The moving body 1 is the measurement area 16
When it does not exist in the inside, the photodetector element 10 causes the strip-shaped input light 8
By arranging the photodetector 10 so that the photodetector 10 does not detect the band-shaped input light 8 when the moving body 1 reaches (exists) the measurement region 16, When there is no detection by the photodetection element 10, the arrival of the moving body 1 in the measurement region 16 is detected, and the shutter of the imaging device 5 is operated by using this detection as a trigger to measure the shape of the moving body 1. In addition, the arrangement for detecting the light of the photodetection element 10 may be reversed when the moving body 1 is present in the measurement region 16 and when it is not, to detect the moving body 1.

【0045】このように、分光素子9と光検出素子10
を撮像装置5に配設したので、移動体1が測定領域16
へ到来したときの移動体1の画像のみを処理装置6に入
力し形状を算出すればよい。また、移動体1の検知と撮
像をする帯状入力光8が同一であって、同じ映像入力路
を通過するので、移動体1の検知及び形状測定の精度が
高い。
Thus, the spectroscopic element 9 and the photodetector element 10 are
Since the moving body 1 is disposed in the image pickup device 5,
It is sufficient to input only the image of the moving body 1 when it arrives to the processing device 6 to calculate the shape. Further, since the strip-shaped input light 8 for detecting the moving body 1 and for picking up the image is the same and passes through the same image input path, the accuracy of detecting the moving body 1 and measuring the shape is high.

【0046】実施例3.実施例3は形状測定装置におけ
る検知手段の他の例であって図3に基づいて説明する。
図3は、分光素子9と光検出素子10を、撮像装置5の
レンズ部4に配設した撮像装置5の断面構成図である。
分光素子9と光検出素子10をレンズ部4に配設したこ
と以外は実施例2と同様である。
Example 3. The third embodiment is another example of the detecting means in the shape measuring apparatus and will be described with reference to FIG.
FIG. 3 is a cross-sectional configuration diagram of the imaging device 5 in which the spectroscopic element 9 and the light detection element 10 are arranged in the lens unit 4 of the imaging device 5.
The second embodiment is the same as the second embodiment except that the spectroscopic element 9 and the light detection element 10 are provided in the lens unit 4.

【0047】このように、分光素子9と光検出素子10
をレンズ部4に配設することにより、実施例2と同様の
効果の他に、分光素子9や光検出素子10の光学素子
を、撮像装置5における光学素子の主要部であるレンズ
部にまとめることができる。つまり、撮像装置5ひいて
はレンズ部4の製作やメンテナンスが容易となる。
Thus, the spectroscopic element 9 and the photodetector element 10 are
Are arranged in the lens section 4, the optical elements of the spectroscopic element 9 and the photodetection element 10 are combined into the lens section which is a main part of the optical element in the imaging device 5 in addition to the effect similar to the second embodiment. be able to. That is, the manufacturing and maintenance of the imaging device 5 and thus the lens unit 4 are facilitated.

【0048】実施例4.実施例4は形状測定装置におけ
る検知手段のさらに他の例であって図4に基づいて説明
する。図4は、光検出素子10を撮像素子11の一部に
配設した撮像装置5の断面構成図である。撮像装置5内
の撮像素子11の一部で形状測定に使用していない部分
又は形状測定に影響を及ぼさない部分に、光検出素子1
0を配設し移動体1からの帯状入力光8を光検出素子1
0により検出し、光検出素子10からの出力信号をもと
に撮像装置5のシャッタを動作させる。
Example 4. The fourth embodiment is still another example of the detecting means in the shape measuring apparatus, which will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a cross-sectional configuration diagram of the image pickup device 5 in which the photodetection element 10 is provided in a part of the image pickup element 11. The photodetector element 1 is provided on a part of the image pickup device 11 in the image pickup device 5 which is not used for shape measurement or a part which does not affect the shape measurement.
0 is arranged and the band-shaped input light 8 from the moving body 1 is detected by the light detecting element 1
0, and the shutter of the image pickup device 5 is operated based on the output signal from the photodetector 10.

【0049】このように、光検出素子10を撮像装置5
に配設したので、移動体1が測定領域16へ到来したと
きの移動体1の画像のみを処理装置6に入力し形状を算
出すればよい。また、移動体1の検知と撮像をする帯状
入力光8が同一であって、同じ映像入力路を通過するの
で、移動体1の検知及び形状測定の精度が高い。また、
撮像素子11の一部に光検出素子10を配設したが、光
検出素子10を配置した位置の撮像素子11の該当部分
を移動体1の検知用に割り当てても同様の効果が得られ
る。
As described above, the photodetector 10 is attached to the image pickup device 5
Since only the image of the moving body 1 when the moving body 1 reaches the measurement area 16 is input to the processing device 6, the shape may be calculated. Further, since the strip-shaped input light 8 for detecting the moving body 1 and for picking up the image is the same and passes through the same image input path, the accuracy of detecting the moving body 1 and measuring the shape is high. Also,
Although the photodetector 10 is arranged in a part of the image pickup device 11, the same effect can be obtained by allocating the corresponding part of the image pickup device 11 at the position where the photodetector 10 is arranged for detecting the moving body 1.

【0050】実施例5.実施例5は形状測定装置におけ
る検知手段のさらに他の例であって図5に基づいて説明
する。図5は、透過型光発電素子12を配設した撮像装
置5の断面構成図であり、12は映像入力路に配設した
透過型光発電素子である。この透過型光発電素子12と
は、ハーフミラーのように光を透過させるとともに、光
を受光することにより発電する太陽電池のようなもので
あって、この発電により生じた出力信号によりセンサと
して利用する。この光発電素子12を、帯状入力光8に
より実施例2と同様に移動体1の検知ができる位置に配
設する。
Example 5. The fifth embodiment is still another example of the detecting means in the shape measuring apparatus, which will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a cross-sectional configuration diagram of the image pickup device 5 in which the transmissive photovoltaic element 12 is disposed, and 12 is a transmissive photovoltaic element disposed in the video input path. The transmissive photovoltaic element 12 is like a solar cell that transmits light like a half mirror and generates power by receiving light, and is used as a sensor by an output signal generated by this power generation. To do. This photovoltaic element 12 is arranged at a position where the moving body 1 can be detected by the strip-shaped input light 8 as in the second embodiment.

【0051】図において、透過型光発電素子12に入力
された帯状入力光8により、移動体1の測定領域16へ
の到来を検知し、光検出素子10からの出力信号をもと
に撮像装置5のシャッタを動作させる。このことによ
り、実施例4と同様の効果を得ることが可能である。
In FIG. 1, the band-shaped input light 8 input to the transmissive photovoltaic element 12 detects the arrival of the moving body 1 in the measurement area 16, and the image pickup device is based on the output signal from the photodetector element 10. The shutter of No. 5 is operated. With this, it is possible to obtain the same effect as that of the fourth embodiment.

【0052】実施例6.この発明の実施例6を図に基づ
いて説明する。図6は、形状測定装置の構成図である。
この図は、移動体1の検出に光電スイッチ7を用いず
に、移動体1に照射されたスポット光14による映像1
4aを用いて移動体1の検知を行なう機器構成の一例を
示す。
Example 6. A sixth embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 6 is a configuration diagram of the shape measuring apparatus.
This figure shows an image 1 by the spot light 14 irradiated on the moving body 1 without using the photoelectric switch 7 for detecting the moving body 1.
An example of a device configuration for detecting the moving body 1 using 4a is shown.

【0053】2Aは帯状光3を照射する第1の光源であ
り、13はスポット光14を照射する第2の光源であ
る。その他の構成及び構成要素は実施例1とほぼ同じで
ある。移動体1が測定領域16に到来したかどうかに拘
らず、スポット光14を常時照射し、撮像装置5に測定
領域16の映像を順次入力し、撮像装置5からの出力信
号を処理装置6において処理し、移動体1が測定領域1
6に到来したことを検知してそのときの形状を算出す
る。
Reference numeral 2A is a first light source for irradiating the band-shaped light 3, and 13 is a second light source for irradiating the spot light 14. Other configurations and components are almost the same as those in the first embodiment. Regardless of whether or not the moving body 1 has arrived at the measurement region 16, the spot light 14 is constantly radiated, the images of the measurement region 16 are sequentially input to the imaging device 5, and the output signal from the imaging device 5 is output to the processing device 6 at the processing device 6. Processed, moving body 1 is measuring area 1
When the arrival at 6 is detected, the shape at that time is calculated.

【0054】このように、測定領域16のスポット光1
4による映像14aを撮像装置5へ入力する。この入力
光をスポット入力光15と称し、そのスポット入力光1
5の撮像装置5への光路を映像入力路と称す。つまり、
このスポット入力光15(図6には図示しない)により
移動体1の検知をする。ここで、測定領域16の帯状光
3による映像3aを撮像する。つまり撮像するのは帯状
入力光8(図6には図示しない)であり、この帯状入力
光8のにより形状の算出をする。
In this way, the spot light 1 of the measurement area 16
The image 14a of 4 is input to the imaging device 5. This input light is called spot input light 15, and the spot input light 1
The optical path of the image pickup device 5 to the image pickup device 5 is referred to as an image input path. That is,
The moving body 1 is detected by the spot input light 15 (not shown in FIG. 6). Here, the image 3a by the strip light 3 in the measurement region 16 is captured. That is, it is the band-shaped input light 8 (not shown in FIG. 6) that is imaged, and the shape is calculated by the band-shaped input light 8.

【0055】また、スポット光14による映像14aを
撮像装置5に入力すること、言い換えれば、スポット入
力光8により、移動体1の測定領域16への到来を検知
しているので、従来のように検出装置を別に設ける必要
がない。また、形状測定装置をコンパクトにすることが
できるとともに、スポット光14を照射する第2の光源
の配設は、撮像領域16内にあればよく配設の制約が少
なく自由度が高い。また、移動体1の検知をするスポッ
ト入力光15と撮像をする帯状入力光8がほぼ同じ映像
入力路を通過するので、移動体1の検知及び形状測定の
精度が高い。さらに、移動体1の検知にスポット光14
を用いているので、光密度が高くスポット光14による
映像14aの検出が容易かつ精度が高い。
Moreover, since the arrival of the moving body 1 at the measurement area 16 is detected by inputting the image 14a by the spot light 14 into the image pickup device 5, in other words, the spot input light 8 is detected, as in the conventional case. There is no need to provide a separate detection device. Further, the shape measuring device can be made compact, and the second light source for irradiating the spot light 14 can be arranged within the image pickup area 16 with few restrictions and a high degree of freedom. Further, since the spot input light 15 for detecting the moving body 1 and the strip-shaped input light 8 for picking up the image pass through almost the same image input path, the accuracy of detecting the moving body 1 and the shape measurement is high. Further, the spot light 14 is used to detect the moving body 1.
Therefore, the light density is high, and the detection of the image 14a by the spot light 14 is easy and highly accurate.

【0056】さらに、実施例6では、移動体1の測定領
域16への到来の検知を、撮像装置5からの出力を処理
装置6において処理することにより検知していたが、撮
像装置5内で移動体1の測定領域16への到来の検知を
して、シャッタを動作させ移動体1の撮像をしてもよ
い。
Further, in the sixth embodiment, the arrival of the moving body 1 in the measurement area 16 is detected by processing the output from the image pickup device 5 in the processing device 6. However, in the image pickup device 5 The moving body 1 may be imaged by detecting the arrival of the moving body 1 in the measurement region 16 and operating the shutter.

【0057】実施例7.実施例7は形状測定装置におけ
る検知手段の一例であって図7に基づいて説明する。図
7は、分光素子9と光検出素子10を配設した撮像装置
5の断面構成図である。図7において、スポット入力光
15は、分光素子9で分岐され、一部は光検出素子10
に向かう。光検出素子10に向かったスポット入力光1
5は光検出素子10で検出され、この検出により移動体
1が測定領域16へ到来したことを検知する。この移動
体1の検知手段以外は、実施例2と同様である。
Example 7. The seventh embodiment is an example of the detecting means in the shape measuring apparatus and will be described with reference to FIG. FIG. 7 is a cross-sectional configuration diagram of the imaging device 5 in which the spectroscopic element 9 and the photodetecting element 10 are arranged. In FIG. 7, the spot input light 15 is branched by the spectroscopic element 9, and a part of it is detected by the photodetector element 10.
Head to. Spot input light 1 toward the photodetector 10
5 is detected by the photo-detecting element 10, and this detection detects that the moving body 1 has reached the measurement region 16. The second embodiment is the same as the second embodiment except for the detecting means of the moving body 1.

【0058】このように、分光素子9と光検出素子10
を撮像装置5に配設したので、移動体1が測定領域16
へ到来したときの移動体1の画像のみを処理装置6に入
力し形状を算出すればよい。また、移動体1の検知をす
るスポット入力光15と撮像をする帯状入力光8がほぼ
同じ映像入力路を通過するので、移動体1の検知及び形
状測定の精度が高い。さらに、光密度が高くスポット光
14による映像14aの検出が容易かつ精度が高い。
Thus, the spectroscopic element 9 and the photodetector element 10 are
Since the moving body 1 is disposed in the image pickup device 5,
It is sufficient to input only the image of the moving body 1 when it arrives to the processing device 6 to calculate the shape. Further, since the spot input light 15 for detecting the moving body 1 and the strip-shaped input light 8 for picking up the image pass through almost the same image input path, the accuracy of detecting the moving body 1 and the shape measurement is high. Furthermore, the light density is high, and the detection of the image 14a by the spot light 14 is easy and highly accurate.

【0059】実施例8.実施例は形状測定装置における
検知手段の他の例であって図8に基づいて説明する。図
8は、分光素子9と光検出素子10を、撮像装置5のレ
ンズ部4に配設した撮像装置5の断面構成図である。分
光素子9と光検出素子10をレンズ部4に配設したこと
以外は実施例7と同様である。
Example 8. The embodiment is another example of the detecting means in the shape measuring apparatus and will be described with reference to FIG. FIG. 8 is a cross-sectional configuration diagram of the image pickup device 5 in which the spectroscopic element 9 and the light detection element 10 are arranged in the lens unit 4 of the image pickup device 5. The seventh embodiment is the same as the seventh embodiment except that the spectroscopic element 9 and the light detection element 10 are arranged in the lens unit 4.

【0060】このように、分光素子9と光検出素子10
をレンズ部4に配設することにより、実施例7と同様の
効果の他に、分光素子9や光検出素子10という光学素
子を、撮像装置5における光学素子が主要部であるレン
ズ部にまとめることができる。つまり、撮像装置5ひい
てはレンズ部4の製作やメンテナンスが容易となる。
Thus, the spectroscopic element 9 and the photodetector element 10 are
Is provided in the lens unit 4, the optical elements such as the spectroscopic element 9 and the photodetection element 10 are integrated into the lens section in which the optical elements in the imaging device 5 are the main parts, in addition to the effects similar to those of the seventh embodiment. be able to. That is, the manufacturing and maintenance of the imaging device 5 and thus the lens unit 4 are facilitated.

【0061】実施例9.実施例9は形状測定装置におけ
る検知手段のさらに他の例であって一例を図9に基づい
て説明する。図9は、光検出素子10を撮像素子11の
一部に配設した撮像装置5の断面構成図である。撮像装
置5内の撮像素子11の一部で形状測定に使用していな
い部分に、光検出素子10を配設し移動体1からのスポ
ット力光15を光検出素子10により検出し、光検出素
子10からの出力信号をもとに撮像素子11のシャッタ
を動作させる。
Example 9. The ninth embodiment is still another example of the detecting means in the shape measuring apparatus, and one example will be described with reference to FIG. FIG. 9 is a cross-sectional configuration diagram of the image pickup device 5 in which the photodetection element 10 is provided in a part of the image pickup element 11. The photodetector 10 is disposed in a part of the image pickup device 11 in the image pickup device 5 which is not used for shape measurement, and the spot force light 15 from the moving body 1 is detected by the photodetector 10 to perform photodetection. The shutter of the image sensor 11 is operated based on the output signal from the element 10.

【0062】このように、光検出素子10を撮像装置5
に配設したので、移動体1が測定領域16へ到来したと
きの移動体1の画像のみを処理装置6に入力し形状を算
出すればよい。また、移動体1の検知をするスポット入
力光15と撮像をする帯状入力光8がほぼ同じ映像入力
路を通過するので、移動体1の検知及び形状測定の精度
が高い。また、撮像素子11の一部に光検出素子10を
配設したが、光検出素子10を配置した位置の撮像素子
11の該当部分を移動体1の検知用に割り当てても同様
の効果が得られる。さらに、光密度が高くスポット光1
4による映像14aの検出が容易かつ精度が高い。
In this way, the photodetector 10 is mounted on the imaging device 5
Since only the image of the moving body 1 when the moving body 1 reaches the measurement area 16 is input to the processing device 6, the shape may be calculated. Further, since the spot input light 15 for detecting the moving body 1 and the strip-shaped input light 8 for picking up the image pass through almost the same image input path, the accuracy of detecting the moving body 1 and the shape measurement is high. Further, although the photodetecting element 10 is arranged in a part of the image pickup element 11, the same effect can be obtained by allocating the corresponding portion of the image pickup element 11 at the position where the photodetecting element 10 is arranged for detecting the moving body 1. To be Furthermore, the light density is high and the spot light 1
It is easy and highly accurate to detect the image 14a of FIG.

【0063】実施例10.実施例10は形状測定装置に
おける検知手段のさらに他の例であって図10に基づい
て説明する。図10は、透過型光発電素子12を配設し
た撮像装置5の断面構成図であり、12は映像入力路に
配設した透過型光発電素子である。この光発電素子12
を、スポット入力光15により実施例7や実施例8と同
様に移動体1の検知ができる位置に配設する。
Example 10. The tenth embodiment is still another example of the detecting means in the shape measuring apparatus, which will be described with reference to FIG. FIG. 10 is a cross-sectional configuration diagram of the image pickup device 5 in which the transmissive photovoltaic element 12 is arranged, and 12 is a transmissive photovoltaic element arranged in the video input path. This photovoltaic element 12
Are arranged at positions where the moving body 1 can be detected by the spot input light 15 as in the seventh and eighth embodiments.

【0064】図において、透過型光発電素子12に入力
されたスポット入力光15により、移動体1を検知し、
光検出素子10からの出力信号をもとに撮像素子11の
シャッタを動作させる。このことにより、実施例9と同
様の効果を得ることが可能である。
In the figure, the moving body 1 is detected by the spot input light 15 input to the transmission type photovoltaic device 12,
The shutter of the image sensor 11 is operated based on the output signal from the photodetector 10. With this, it is possible to obtain the same effect as that of the ninth embodiment.

【0065】また、実施例6から実施例10において、
スポット光14と帯状光3とは波長を異なるものとして
もよい。このようにすることにより、スポット光14が
移動体1の形状測定の撮像をする帯状入力光8に影響を
及ぼさなくすることが可能である。また逆に、帯状光3
が移動体1の検知をするスポット入力光15に影響を及
ぼさなくすることが可能である。
Further, in the sixth to tenth embodiments,
The spot light 14 and the band-shaped light 3 may have different wavelengths. By doing so, it is possible to prevent the spot light 14 from affecting the band-shaped input light 8 for imaging the shape measurement of the moving body 1. Conversely, band-shaped light 3
Does not affect the spot input light 15 that detects the moving body 1.

【0066】さらに、実施例6から実施例10におい
て、第2の光源13からのスポット光14を、移動体1
が測定領域16に到来したことを検知した時点で消灯し
てもよい。このようにすることにより、第2の光源13
からのスポット光14が移動体1に照射された帯状光3
による形状測定に影響が生じぬようにすることが可能で
ある。
Furthermore, in the sixth to tenth embodiments, the spot light 14 from the second light source 13 is moved to the moving body 1.
May be turned off at the time when it is detected that has arrived at the measurement region 16. By doing so, the second light source 13
Strip light 3 emitted from the spot light 14 from the moving body 1
It is possible not to affect the shape measurement by.

【0067】なお、実施例1から実施例10において、
帯状光3を検知用に点灯させ、移動体1が測定領域16
に到来したことを検知した時点で撮像用に点灯させても
よい。つまり、移動体1の検知には、撮像用に比べて光
の強度を弱めておいたり、光の強度を弱い範囲内で時間
とともに変化させてもよく、撮像時には撮像に必要な一
定の光の強度に点灯させることである。また、スポット
光14により検知をする時には、検知用には帯状光3の
光の強度を弱めておいてもよい。このことより、移動体
1の検知をする撮像素子11,光検出素子10,透過型
光発電素子12の検知時の外来光(主に太陽光)による
影響を除去するとともに、撮像時には検知用の点灯によ
る光量低下を防止できる。
In the first to tenth embodiments,
The strip light 3 is turned on for detection, and the moving body 1 moves to the measurement area 16
It may be turned on for imaging at the time when it is detected that it has arrived. That is, to detect the moving body 1, the intensity of light may be weakened as compared with that for imaging, or the intensity of light may be changed with time within a weak range, and at the time of imaging, a fixed light intensity necessary for imaging may be obtained. It is to illuminate strongly. When the spot light 14 is used for detection, the intensity of the band-shaped light 3 may be weakened for detection. This eliminates the influence of extraneous light (mainly sunlight) at the time of detection of the image pickup device 11, the photodetection device 10, and the transmissive photovoltaic device 12 for detecting the moving body 1, and at the same time, makes it possible to detect at the time of image pickup. It is possible to prevent a decrease in light amount due to lighting.

【0068】実施例2,実施例3,実施例4,実施例
5,実施例7,実施例8,実施例9又は実施例10の検
知手段により、移動体1の測定領域16へ到来を検知し
たとき、光検出素子10又は透過型光発電素子12の出
力信号を直接シャッタに入力してもよいし、一度処理装
置6に入力して処理装置6により撮像装置5のシャッタ
の制御を行ってもよい。
The arrival of the moving body 1 in the measurement region 16 is detected by the detecting means of the second, third, fourth, fifth, seventh, eighth, ninth or tenth embodiment. At this time, the output signal of the light detection element 10 or the transmissive photovoltaic element 12 may be directly input to the shutter, or may be input to the processing device 6 once and the processing device 6 controls the shutter of the imaging device 5. Good.

【0069】上記実施例では、移動体1が搬送手段17
により移動される場合について説明してきたが、移動体
1が自動車や列車のように自走するものであってもよ
い。さらに、移動体1は停止しており、測定装置が移動
する走査形の装置であってもよい。
In the above embodiment, the moving body 1 is the carrying means 17
Although the case has been described in which the mobile unit 1 is moved by, the mobile unit 1 may be self-propelled like an automobile or a train. Further, the moving body 1 may be a stationary device, and the measuring device may be a scanning device.

【0070】また、移動体1の測定領域16への到来を
検知したとき、移動体1を撮像する場合について説明し
てきたが、このときには移動体1の先端部分が測定でき
る。移動体1の測定領域16への到来を検知後、移動体
1を撮像用に測定すれば、移動体1の全体が測定でき
る。さらに、移動体1の特定の部分を検知可能にしてお
けば、その部分の測定ができる。
The case where the moving body 1 is imaged when the arrival of the moving body 1 in the measurement area 16 is detected has been described. At this time, the tip of the moving body 1 can be measured. If the moving body 1 is measured for imaging after detecting the arrival of the moving body 1 in the measurement area 16, the entire moving body 1 can be measured. Furthermore, if a specific part of the moving body 1 can be detected, that part can be measured.

【0071】さらに、形状の測定精度は、移動体1が列
車の車輪で10[m/s](約30[km/h])で移動
し、撮像素子11がCCDであり応答が10[μs]の場
合には、10[m/s]×10[μs]=0.1[mm]とな
る。
Further, regarding the accuracy of shape measurement, the moving body 1 moves at 10 [m / s] (about 30 [km / h]) at the train wheel, the image sensor 11 is a CCD, and the response is 10 [μs. ], 10 [m / s] × 10 [μs] = 0.1 [mm].

【0072】[0072]

【発明の効果】以上のように、この発明によれば、測定
領域内の帯状光による映像を撮像装置に入力して、その
映像により移動体が上記測定領域内に到来したことの検
知をすることができるので、移動体の検知装置を設ける
必要がないとともに、移動体の検知の精度を高くするこ
とができる。つまり、移動体の検知に係る測定領域内の
帯状光による映像を入力する撮像装置の配設の制約がな
い。また、検知装置を設ける必要が無いので装置を小型
化できる。
As described above, according to the present invention, the image of the band-shaped light in the measurement region is input to the image pickup device, and the image detects the arrival of the moving object in the measurement region. Therefore, it is not necessary to provide a moving body detection device, and the accuracy of moving body detection can be increased. That is, there is no restriction on the arrangement of the image pickup device for inputting the image by the band-shaped light in the measurement area related to the detection of the moving body. Moreover, since it is not necessary to provide a detection device, the device can be downsized.

【0073】また、分光素子により分光された映像入力
を、光検出素子で検出することにより、移動体が上記測
定領域内に到来したことの検知をすることができるの
で、移動体の検知の精度を高くすることができる。
Further, by detecting the image input dispersed by the spectroscopic element by the photodetector, it is possible to detect that the moving body has arrived within the above-mentioned measurement region. Therefore, the accuracy of detecting the moving body is high. Can be higher.

【0074】さらに、映像入力を光検出素子によって検
出するすることにより、移動体が上記測定領域内に到来
したことの検知をすることができるので、移動体の検知
の精度を高くすることができる。
Furthermore, by detecting the image input by the photodetector, it is possible to detect that the moving body has arrived within the above-mentioned measurement region, so that the accuracy of detecting the moving body can be improved. .

【0075】さらに、映像入力を光透過型の発電素子に
よって検出することにより、移動体が上記測定領域内に
到来したことの検知をすることができるので、移動体の
検知の精度を高くすることができる。
Further, by detecting the image input by the light transmission type power generating element, it is possible to detect that the moving body has arrived within the above-mentioned measurement region, so that the accuracy of detecting the moving body can be improved. You can

【0076】また、測定領域内のスポット光による映像
を撮像装置に入力して、その映像により移動体が上記測
定領域内に到来したことの検知をすることができるの
で、移動体の検知装置を設ける必要がないとともに、移
動体の検知の精度を高くすることができる。さらに、第
2の光源によるスポット光を使用しているので、この第
2の光源を検知に適した位置に配設すること、光密度が
高いことから、移動体の検知の精度及び感度を高くする
ことができる。
Further, since it is possible to input an image of spot light in the measurement area to the image pickup device and detect the arrival of the moving body in the measurement area by the image, the moving body detection apparatus is used. It is not necessary to provide it, and the accuracy of detecting the moving body can be increased. Further, since the spot light from the second light source is used, the second light source is arranged at a position suitable for detection, and the light density is high. can do.

【0077】また、分光素子により分光されたスポット
光による映像入力を、光検出素子で検出することによ
り、移動体が上記測定領域内に到来したことの検知をす
ることができるので、移動体の検知の精度を高くするこ
とができる。
Further, by detecting the image input by the spot light dispersed by the spectroscopic element by the photodetection element, it is possible to detect that the moving body has arrived within the measurement area. The detection accuracy can be increased.

【0078】さらに、分光素子により分光された帯状光
又はスポット光による映像出力を、光検出素子で検出す
ることにより、移動体が上記測定領域内に到来したこと
の検知をすることができるので、移動体の検知の精度を
高くすることができる。また、レンズ部に分光素子と受
光素子を配設したので、光学系をレンズ部にまとめるこ
とができるとともに、装置を小型化できる。
Furthermore, by detecting the image output by the band-shaped light or the spot light dispersed by the spectroscopic element by the photodetector, it is possible to detect that the moving body has arrived within the measurement area. It is possible to increase the accuracy of detecting a moving body. Further, since the spectroscopic element and the light receiving element are arranged in the lens portion, the optical system can be integrated in the lens portion and the device can be downsized.

【0079】さらに、スポット光による映像入力を光検
出素子によって検出することにより、移動体が上記測定
領域内に到来したことの検知をすることができるので、
移動体の検知の精度を高くすることができる。
Further, by detecting the image input by the spot light by the photo-detecting element, it is possible to detect that the moving body has arrived within the measurement area.
It is possible to increase the accuracy of detecting a moving body.

【0080】さらに、スポット光による映像入力を光透
過型の発電素子によって検出することにより、移動体が
上記測定領域内に到来したことの検知をすることができ
るので、移動体の検知の精度を高くすることができる。
Further, by detecting the image input by the spot light by the light transmission type power generating element, it is possible to detect the arrival of the moving body in the above-mentioned measurement area, and therefore the accuracy of the moving body detection can be improved. Can be higher.

【0081】さらに、スポット光と帯状光の波長を変え
ることにより、互いの光が他方の光に影響を与えないよ
うにすることができるので、検知をするときの帯状光の
映像による影響と、撮像するときのスポット光の映像に
よる影響を受けることなく、検知や撮像が可能となりこ
れらの精度が向上する。
Further, by changing the wavelengths of the spot light and the band-shaped light, it is possible to prevent the mutual light from affecting the other light. Therefore, the influence of the image of the band-shaped light at the time of detection, Detection and imaging can be performed without being affected by the image of spot light at the time of imaging, and the accuracy of these can be improved.

【0082】さらに、スポット光の映像入力により移動
体の到来を検知したとき、第2の光源を消灯することに
より、帯状光による映像にスポット光による映像の影響
を与えないようにすることができるので、撮像するとき
にスポット光による映像の影響を受けることなく、撮像
の精度が向上する。
Further, when the arrival of the moving body is detected by the image input of the spot light, the second light source is turned off so that the image of the band light is not influenced by the image of the spot light. Therefore, the accuracy of the image pickup is improved without being affected by the image due to the spotlight when the image is picked up.

【0083】さらにまた、第1の光源を検知用に点灯
し、移動体が測定領域に到来したことを検知したとき、
撮像をする映像を照射する上記第1の帯状光源を撮像用
に点灯することにより、外来光の影響を受けにくくする
ことができるので、撮像の精度が向上する。
Furthermore, when the first light source is turned on for detection and it is detected that the moving body has reached the measurement area,
By turning on the first band-shaped light source for irradiating the image to be imaged for image pickup, it is possible to reduce the influence of external light, and thus the image pickup accuracy is improved.

【0084】さらに、撮像装置からの出力信号により、
移動体の検知ができるとともに、移動体の知出直後に撮
像が可能であるので、帯状光のあたる範囲であれば移動
体のどの部分でも測定ができる。
Further, according to the output signal from the image pickup device,
Since the moving body can be detected and the image can be taken immediately after the moving body is known, any portion of the moving body can be measured as long as it is within the range of the band-shaped light.

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

【図1】 実施例1の形状測定装置の構成図である。FIG. 1 is a configuration diagram of a shape measuring apparatus according to a first embodiment.

【図2】 分光素子と光検出素子を配設した撮像装置の
断面構成図である。
FIG. 2 is a cross-sectional configuration diagram of an image pickup apparatus in which a spectroscopic element and a photodetector element are arranged.

【図3】 分光素子と光検出素子をレンズ部に配設した
撮像装置の断面構成図である。
FIG. 3 is a cross-sectional configuration diagram of an image pickup apparatus in which a spectroscopic element and a photodetection element are arranged in a lens unit.

【図4】 光検出素子を撮像素子の一部に配設した撮像
装置の断面構成図である。
FIG. 4 is a cross-sectional configuration diagram of an image pickup apparatus in which a photodetection element is provided in a part of the image pickup element.

【図5】 透過型光発電素子を配設した撮像装置の断面
構成図である。
FIG. 5 is a cross-sectional configuration diagram of an image pickup apparatus in which a transmissive photovoltaic element is arranged.

【図6】 実施例6の形状測定装置の構成図である。FIG. 6 is a configuration diagram of a shape measuring apparatus according to a sixth embodiment.

【図7】 分光素子と光検出素子を配設した撮像装置の
断面構成図である。
FIG. 7 is a cross-sectional configuration diagram of an image pickup apparatus in which a spectroscopic element and a photodetection element are arranged.

【図8】 分光素子と光検出素子をレンズ部に配設した
撮像装置の断面構成図である
FIG. 8 is a cross-sectional configuration diagram of an image pickup apparatus in which a spectroscopic element and a photodetection element are arranged in a lens unit.

【図9】 光検出素子を撮像素子の一部に配設した撮像
装置の断面構成図である。
FIG. 9 is a cross-sectional configuration diagram of an image pickup apparatus in which a photodetection element is provided in a part of the image pickup element.

【図10】 透過型光発電素子を配設した撮像装置の断
面構成図である。
FIG. 10 is a cross-sectional configuration diagram of an imaging device provided with a transmissive photovoltaic element.

【図11】 光切断法の原理図である。FIG. 11 is a principle diagram of a light cutting method.

【図12】 被測定体上の帯状光による映像が撮像装置
の撮像素子に入力された像を示す図である。
FIG. 12 is a diagram showing an image in which an image of band-shaped light on an object to be measured is input to an image pickup element of an image pickup apparatus.

【図13】 従来の光切断法による形状測定装置の構成
図である。
FIG. 13 is a configuration diagram of a conventional shape measuring apparatus by a light section method.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1、 移動体、 1A、被測定体、 2、 光源、 2
A、第1の光源 3、 帯状光 3a、 測定領域における帯状光によ
る映像 4、 レンズ 5、 撮像装置 6、 処理装置 7、 光電スイッチ、 8、 帯状入射光 9、 分
光素子 10、 光検出素子 11、 撮像素子 12、 透過
型発電素子 13、 スポット光源 14、 スポット光 14a、 測定領域におけるスポット光による映像 15、 スポット入射光 16、 測定領域 17、
搬送手段
1, moving body, 1A, measured object, 2, light source, 2
A, first light source 3, band light 3a, image by band light in measurement area 4, lens 5, imager 6, processing device 7, photoelectric switch 8, band incident light 9, spectroscopic element 10, photodetector 11 , Image sensor 12, transmissive power generation element 13, spot light source 14, spot light 14a, image 15 by spot light in the measurement area, spot incident light 16, measurement area 17,
Transport means

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 G01S 17/88 G06T 7/00 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Internal reference number FI Technical display location G01S 17/88 G06T 7/00

Claims (13)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 形状の測定対象となり測定領域を通過す
る移動体と、上記測定領域に帯状光を照射する光源と、
この光源から照射された帯状光による上記測定領域内の
映像を撮像する撮像装置と、上記測定領域内の映像によ
り上記移動体が測定領域に到来したことを検知する検知
手段と、この検知手段により上記移動体の測定領域への
到来が検知されたとき、上記撮像装置からの出力信号に
より上記移動体の形状を算出する処理装置とを備えたこ
とを特徴とする形状測定装置。
1. A moving body which is a target of shape measurement and which passes through a measurement region, and a light source which irradiates the measurement region with strip light.
An image pickup device that picks up an image in the measurement region by the band-shaped light emitted from the light source, a detection unit that detects that the moving object has arrived in the measurement region based on the image in the measurement region, and the detection unit. A shape measuring device, comprising: a processing device that calculates the shape of the moving body based on an output signal from the imaging device when the arrival of the moving body in the measurement area is detected.
【請求項2】 検知手段は、撮像装置内の撮像素子への
映像入力路内に配設された分光素子と、この分光素子に
よって分光された映像入力を検出する光検出素子とによ
って構成さたことを特徴とする請求項1記載の形状測定
装置。
2. The detecting means is composed of a spectroscopic element arranged in an image input path to an image pickup element in an image pickup device, and a photodetection element for detecting an image input split by the spectroscopic element. The shape measuring apparatus according to claim 1, wherein
【請求項3】 検知手段は、撮像装置内の撮像素子の一
部に配設され、映像入力を検出する光検出素子によって
構成されたことを特徴とする請求項1記載の形状測定装
置。
3. The shape measuring apparatus according to claim 1, wherein the detecting means is provided in a part of an image pickup element in the image pickup apparatus and is constituted by a photodetection element for detecting a video input.
【請求項4】 検知手段は、撮像装置内の撮像素子への
映像入力路内に配設され、映像入力を検出する透過型光
発電素子によって構成されたことを特徴とする請求項1
記載の形状測定装置。
4. The detection means is provided in a video input path to an image pickup device in an image pickup device, and is constituted by a transmissive photovoltaic device for detecting a video input.
The shape measuring device described.
【請求項5】 形状の測定対象となり測定領域を通過す
る移動体と、上記測定領域に帯状光を照射する第1の光
源と、上記測定領域にスポット光を照射する第2の光源
と、この第2の光源から照射されたスポット光の映像を
入力するとともに、上記第1の光源から照射された帯状
光による上記測定領域内の映像を撮像する撮像装置と、
上記測定領域内の上記スポット光の映像により上記移動
体が測定領域に到来したことを検知する検知手段と、こ
の検知手段により上記移動体の測定領域への到来が検知
されたとき、上記撮像装置からの出力信号により上記移
動体の形状を算出することが可能な処理装置とを備えた
ことを特徴とする形状測定装置。
5. A moving body which is a shape measurement target and passes through a measurement region, a first light source for irradiating the measurement region with band light, and a second light source for irradiating the measurement region with spot light. An image pickup device for inputting an image of spot light emitted from a second light source and capturing an image of the measurement area by the band-shaped light emitted from the first light source,
Detecting means for detecting that the moving body has arrived at the measuring area based on the image of the spot light in the measuring area, and the imaging device when the detecting means detects that the moving body has arrived at the measuring area. And a processing device capable of calculating the shape of the moving body based on an output signal from the shape measuring device.
【請求項6】 検知手段は、撮像装置内への第2の光源
によるスポット光の映像入力路内に配設された分光素子
と、この分光素子によって分光された上記スポット光の
映像入力を検出する光検出素子とによって構成されたこ
とを特徴とする請求項5記載の形状測定装置。
6. The detecting means detects a spectroscopic element arranged in an image input path of the spot light by the second light source into the image pickup device, and an image input of the spot light dispersed by the spectroscopic element. 6. The shape measuring apparatus according to claim 5, wherein the shape measuring apparatus comprises a light detecting element.
【請求項7】 レンズ部と撮像部からなる撮像装置にお
いて、分光素子と受光素子を上記撮像装置のレンズ部に
配設したことを特徴とする請求項2又は請求項6記載の
形状測定装置。
7. The shape measuring device according to claim 2, wherein in the image pickup device including the lens portion and the image pickup portion, the spectroscopic element and the light receiving element are arranged in the lens portion of the image pickup device.
【請求項8】 検知手段は、測定領域の撮像をする撮像
素子の一部に配設され、第2の光源によるスポット光の
映像入力を検出する光検出素子によって構成されたこと
を特徴とする請求項5記載の形状測定装置。
8. The detecting means is arranged in a part of an image pickup device for picking up an image of a measurement region, and is constituted by a photodetector element for detecting an image input of spot light by a second light source. The shape measuring device according to claim 5.
【請求項9】 検知手段は、撮像装置内への第2の光源
によるスポット光の映像入力路内に配設され、上記スポ
ット光の映像入力を検出する透過型光発電素子によって
構成されたことを特徴とする請求項5記載の形状測定装
置。
9. The detection means is arranged in a spot light image input path by a second light source into the image pickup device, and is composed of a transmissive photovoltaic element for detecting the spot light image input. The shape measuring device according to claim 5.
【請求項10】 第1の光源の帯状光と第2の光源のス
ポット光とは波長を異なるものとすることを特徴とする
請求項5〜請求項9のいずれかに記載の形状測定装置。
10. The shape measuring apparatus according to claim 5, wherein the strip light of the first light source and the spot light of the second light source have different wavelengths.
【請求項11】 第2の光源のスポット光により移動体
が測定領域に到来したことを検知すると、第2の光源を
消灯することを特徴とする請求項5〜請求項10のいず
れかに記載の形状測定装置。
11. The second light source is turned off when the arrival of the moving object in the measurement area is detected by the spot light of the second light source. Shape measuring device.
【請求項12】 第1の光源を検知用に点灯し、上記第
1の光源による帯状光又は第2の光源によるスポット光
により移動体が測定領域に到来したことを検知すると、
撮像をする上記第1の光源による帯状光を撮像用に点灯
させることを特徴とする請求項1〜請求項11のいずれ
かに記載の形状測定装置。
12. When the first light source is turned on for detection and it is detected that the moving body has arrived at the measurement region by the band-shaped light from the first light source or the spot light from the second light source,
The shape measuring device according to any one of claims 1 to 11, wherein band-shaped light from the first light source for imaging is turned on for imaging.
【請求項13】 検知手段は、映像入力が移動体を検知
していないときの映像入力に対して変化したとき、この
変化により移動体の測定領域への到来を検知することを
特徴とする請求項1から請求項12のいずれかに記載の
形状測定装置。
13. The detecting means detects, when the video input changes with respect to the video input when the moving body is not detected, the arrival of the moving body in the measurement area based on the change. The shape measuring device according to any one of claims 1 to 12.
JP6227505A 1994-09-22 1994-09-22 Shape measuring instrument Pending JPH0894313A (en)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011220827A (en) * 2010-04-09 2011-11-04 Nippon Steel Corp Surface defect checkup apparatus, surface defect checkup method and program
JP2019510227A (en) * 2016-03-22 2019-04-11 フラウンホッファー−ゲゼルシャフト ツァ フェルダールング デァ アンゲヴァンテン フォアシュンク エー.ファオ Apparatus, method and computer program for three-dimensional measurement of an object with an image-based trigger

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US11287247B2 (en) 2016-03-22 2022-03-29 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Apparatus for three-dimensional measurement of an object, method and computer program
US11885612B2 (en) 2016-03-22 2024-01-30 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Apparatus for three-dimensional measurement of an object, method and computer program with image-based triggering

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