JP2000180132A - Method and system device for two-dimensional scan type range sensor projector scan and record medium where two-dimensional scan type range sensor projector scan program is recorded - Google Patents

Method and system device for two-dimensional scan type range sensor projector scan and record medium where two-dimensional scan type range sensor projector scan program is recorded

Info

Publication number
JP2000180132A
JP2000180132A JP10360255A JP36025598A JP2000180132A JP 2000180132 A JP2000180132 A JP 2000180132A JP 10360255 A JP10360255 A JP 10360255A JP 36025598 A JP36025598 A JP 36025598A JP 2000180132 A JP2000180132 A JP 2000180132A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
scanning
normal
dimensional
scan
trajectory
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP10360255A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP3511474B2 (en
Inventor
Kouichi Katou
晃市 加藤
Yoshinori Kusachi
良規 草地
Masashi Okudaira
雅士 奥平
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.)
Nippon Telegraph and Telephone Corp
Original Assignee
Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Telegraph and Telephone Corp filed Critical Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority to JP36025598A priority Critical patent/JP3511474B2/en
Publication of JP2000180132A publication Critical patent/JP2000180132A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3511474B2 publication Critical patent/JP3511474B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide the method and system device for a two-dimensional scan type range sensor projector scan which sequentially determines, changes, scans, and measure an actual scan path so that a scan track based upon the measurement result of a preliminary scan is scanned and the recording medium where the two-dimensional scan type range sensor projector scan program is recorded. SOLUTION: A sensor head A is equipped internally with a laser light emission unit 3 which generates laser light 2, a lens 4 which refracts the laser light 2 into laser irradiation light 2a, a horizontal lens driving device 5 and a vertical lens driving device 6 which drive the lens 4 horizontally and vertically, a photodetecting element 7 which photodetects laser reflected light 2b and generates observation information, a three-dimensional position computing element 8 which receives the observation information and generates three-dimensional position data, scan track decision units 9a, 9b, and 9c which calculate the scan track from the three-dimensional position data from the measurement result of the prescan and the current measurement data, and a lens driving signal generator 10 which generates a lens driving signal from the scan track.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、任意方向に光線を
照射可能な投光器と、その反射を観測する受光器を組合
せた2次元走査型レンジセンサを用いて、計測を行う際
の光線走査方法である2次元走査型レンジセンサ投光器
走査方法、及びその実施に直接用いる2次元走査型レン
ジセンサ投光器走査システム装置、並びに2次元走査型
レンジセンサ投光器走査プログラムを記録した記録媒体
に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a light beam scanning method for performing measurement using a two-dimensional scanning range sensor in which a light projector capable of irradiating a light beam in an arbitrary direction and a light receiver for observing the reflection are combined. The present invention relates to a two-dimensional scanning range sensor projector scanning method, a two-dimensional scanning range sensor projector scanning system apparatus directly used for implementing the method, and a recording medium recording a two-dimensional scanning range sensor projector scanning program.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般に、何らかのセンサを用いて3次元
情報を得ようとする場合には、その精度及び信頼性の点
で、非接触による視覚センサが用いられている。特に、
レーザ走査型のセンサは産業用ロボット、CGデータ用
入力装置等、その応用範囲も広い。
2. Description of the Related Art In general, when trying to obtain three-dimensional information using some kind of sensor, a non-contact visual sensor is used in terms of accuracy and reliability. In particular,
Laser scanning sensors have a wide range of applications, such as industrial robots and CG data input devices.

【0003】現行センサの多くは、予め設定された軌跡
(直線あるいは円状)にてレーザ走査を行うため、計測
対象の形状・姿勢に関わらず一定の走査を行い、3次元
データを得ていた。
[0003] Most of the current sensors perform laser scanning on a predetermined locus (straight line or circular shape), so that constant scanning is performed irrespective of the shape and attitude of the measurement target to obtain three-dimensional data. .

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来のような
一定のレーザ走査を用いて計測を行う場合、計測対象物
の形状・姿勢の変化に伴い、その計測精度も変動すると
いう問題点があった。
However, when measurement is performed using constant laser scanning as in the prior art, there is a problem that the measurement accuracy varies with changes in the shape and attitude of the measurement object. Was.

【0005】この問題点を解決するためにレーザ走査軌
跡を自由に設定可能なセンサ(2次元走査型レンジセン
サ)が開発されており、より高度な計測を実現するシス
テムとして期待が高い。この2次元走査型レンジセンサ
を用いて計測対象の形状・姿勢の変化に応じた最適な計
測を行うことができるレーザ走査の方法及びシステム装
置が求められている。
In order to solve this problem, a sensor (two-dimensional scanning type range sensor) capable of freely setting a laser scanning trajectory has been developed, and is expected to be a system for realizing more advanced measurement. There is a need for a laser scanning method and system apparatus that can perform optimal measurement according to changes in the shape and attitude of a measurement target using this two-dimensional scanning range sensor.

【0006】例えば、計測精度の安定化、3次元計測の
効率化、並びに、計測精度の高精度化及び高速化を図る
ものが求められている。
For example, there is a need for a device that stabilizes measurement accuracy, increases the efficiency of three-dimensional measurement, and increases the accuracy and speed of measurement accuracy.

【0007】ここにおいて、本発明の解決すべき主要な
目的は次の通りである。
The main objects to be solved by the present invention are as follows.

【0008】本発明の第1の目的は、2次元走査型レン
ジセンサを用いて計測対象物の形状・姿勢の変化に応じ
た計測により計測精度の安定化を図ることができる2次
元走査型レンジセンサ投光器走査方法及びシステム装置
並びに2次元走査型レンジセンサ投光器走査プログラム
を記録した記録媒体を提供せんとするものである。
A first object of the present invention is to provide a two-dimensional scanning range capable of stabilizing measurement accuracy by performing measurement in accordance with a change in the shape and posture of a measurement object using a two-dimensional scanning range sensor. It is an object of the present invention to provide a sensor projector scanning method and system apparatus, and a recording medium on which a two-dimensional scanning range sensor projector scanning program is recorded.

【0009】本発明の第2の目的は、3次元計測の効率
化を図る計測を行うことができる2次元走査型レンジセ
ンサ投光器走査方法及びシステム装置並びに2次元走査
型レンジセンサ投光器走査プログラムを記録した記録媒
体を提供せんとするものである。
A second object of the present invention is to record a method and system for scanning a two-dimensional scanning range sensor projector capable of performing measurement for improving the efficiency of three-dimensional measurement, and to record a two-dimensional scanning range sensor projector scanning program. It is intended to provide such a recording medium.

【0010】本発明の第3の目的は、計測精度の高精度
化及び高速化を図る計測を行うことができる2次元走査
型レンジセンサ投光器走査方法及びシステム装置並びに
2次元走査型レンジセンサ投光器走査プログラムを記録
した記録媒体を提供せんとするものである。
A third object of the present invention is to provide a method and system for scanning a two-dimensional scanning range sensor projector and a two-dimensional scanning range sensor projector capable of performing measurement with high accuracy and high measurement speed. It is intended to provide a recording medium on which the program is recorded.

【0011】本発明のその他の目的は、明細書、図面、
特に特許請求の範囲の各請求項の記載から自ずと明らか
となろう。
[0011] Other objects of the present invention are as follows:
In particular, it will be obvious from the description of each claim in the claims.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題の解
決に当たり、任意の方向に光線を照射する投光器と、当
該投光器からの光線が測定対象物に当たった反射光を受
光し手段観測情報を作成する受光手段と、当該受光手段
からの前記観測情報に基づく走査軌跡を用いて決定及び
変更された実際の走査経路を走査するように前記投光手
段を駆動する制御手段上を備える手段を講じた特徴を有
する。
SUMMARY OF THE INVENTION In order to solve the above-mentioned problems, the present invention solves the above-mentioned problems by providing a light projector for irradiating a light beam in an arbitrary direction, and receiving reflected light from the light beam hitting the object to be measured. A light receiving means for generating the light, and a means provided on a control means for driving the light emitting means to scan the actual scanning path determined and changed using the scanning trajectory based on the observation information from the light receiving means. Has the features taken.

【0013】また、前記投光器から前記計測対象物に方
向可変設定自在に光線を当てて、その反射光を受光手段
で受光して観測情報を作成し、当該受光手段からの観測
情報からの3次元位置データに基づく走査軌跡を決定
し、当該走査軌跡を走査するように、逐次、実際の走査
経路を決定及び変更して走査計測を行う手法を講じた特
徴を有するとともに、当該手法を実行するプログラムを
記録した記録媒体を創作した特徴を有する。
Further, a light beam is radiated from the light projector to the object to be measured in a direction that can be set in a variable manner, and the reflected light is received by a light receiving means to generate observation information, and three-dimensional information is obtained from the observation information from the light receiving means. A program for determining a scanning trajectory based on position data and performing a scanning measurement by sequentially determining and changing an actual scanning path so as to scan the scanning trajectory, and a program for executing the method It has the characteristic of creating a recording medium on which is recorded.

【0014】更に具体的詳細に述べると、当該課題の解
決では、本発明が次に列挙する上位概念から下位概念に
亙る新規な特徴的構成手段又は手法を採用することによ
り、前記目的を達成するよう為される。
More specifically, in order to solve the above-mentioned problems, the present invention achieves the above object by adopting a novel characteristic constitution means or technique ranging from a superordinate concept to a subordinate concept as listed below. Is done.

【0015】即ち、本発明方法の第1の特徴は、計測対
象物の3次元形状を計測するに当たり、投光手段から前
記計測対象物に方向可変設定自在に光線を当てて、その
反射光を受光手段で受光して観測情報を作成し、当該受
光手段からの観測情報からの3次元位置データに基づく
走査軌跡を決定し、当該走査軌跡を走査するように、逐
次、実際の走査経路を決定及び変更して走査計測を行
う、一連の処理を実行してなる2次元走査型レンジセン
サ投光器走査方法の構成採用にある。
That is, a first feature of the method of the present invention is that, when measuring the three-dimensional shape of the object to be measured, a light beam is emitted from the light projecting means to the object to be measured in a direction variably, and the reflected light is applied. The observation information is created by receiving the light by the light receiving means, the scanning locus is determined based on the three-dimensional position data from the observation information from the light receiving means, and the actual scanning path is sequentially determined so as to scan the scanning locus. And a configuration of a two-dimensional scanning type range sensor light projector scanning method that executes a series of processes for performing scanning measurement with a change.

【0016】本発明方法の第2の特徴は、本発明方法の
第1の特徴における前記一連の処理が、先ず、予め行う
均一的な走査である予備走査を行い、当該予備走査の観
測情報を3次元位置データに変換して予備走査の計測結
果として蓄積し、当該予備走査の計測結果を用いて走査
軌跡を決定し、当該走査軌跡と現在の観測情報からの3
次元位置データである現在の計測データとを比較して、
逐次、実際の走査経路を決定及び変更して、前記投光手
段のレンズを2次元に駆動させて光線の方向を変化させ
ることにより本走査を行う、以上の手順を踏んでなる2
次元走査型レンジセンサ投光器走査方法の構成採用にあ
る。
According to a second feature of the method of the present invention, the series of processes in the first feature of the method of the present invention first performs a preliminary scan, which is a uniform scan performed in advance, and obtains observation information of the preliminary scan. The data is converted into three-dimensional position data, stored as measurement results of the preliminary scanning, and a scanning trajectory is determined using the measurement results of the preliminary scanning.
Compare with the current measurement data which is the dimensional position data,
The actual scanning path is successively determined and changed, and the main scanning is performed by driving the lens of the light projecting means two-dimensionally and changing the direction of the light beam.
The present invention resides in adopting a configuration of a scanning method of a two-dimensional scanning type range sensor.

【0017】本発明方法の第3の特徴は、本発明方法の
第2の特徴における前記走査軌跡の決定が、前記予備走
査の計測結果を面素である微小領域に分割し、当該微小
領域から微小領域の法線を検出し、当該微小領域及び当
該微小領域の法線から、同じ方向成分を持つ微小領域に
ラベリングした面及び当該面の法線を決定し、当該面及
び当該面の法線から全ての前記面を通過し連続な閉ルー
プ曲線を前記走査軌跡としてなる2次元走査型レンジセ
ンサ投光器走査方法。
According to a third feature of the method of the present invention, the determination of the scanning trajectory in the second feature of the method of the present invention divides the measurement result of the pre-scan into small areas which are plane elements, and The normal of the minute region is detected, and from the minute region and the normal of the minute region, the surface labeled on the minute region having the same directional component and the normal of the surface are determined, and the surface and the normal of the surface are determined. A two-dimensional scanning range sensor projector scanning method wherein a continuous closed-loop curve passing through all of the surfaces from is used as the scanning trajectory.

【0018】本発明方法の第4の特徴は、本発明方法の
第2の特徴における前記走査軌跡の決定が、前記予備走
査の計測結果を面素である微小領域に分割し、当該微小
領域から微小領域の法線を検出し、当該微小領域及び当
該微小領域の法線から、同じ方向成分を持つ微小領域に
ラベリングした面及び当該面の法線を決定し、当該面及
び当該面の法線から各面が互いに交差する当該面の稜線
方向を決定し、当該面の稜線方向から前記稜線を垂直に
横切り連続な閉ループ曲線を求めて前記走査軌跡として
決定してなる2次元走査型レンジセンサ投光器走査方法
の構成採用にある。
According to a fourth feature of the method of the present invention, the determination of the scanning trajectory in the second feature of the method of the present invention divides the measurement result of the pre-scan into small areas which are plane elements, and The normal of the minute region is detected, and from the minute region and the normal of the minute region, the surface labeled on the minute region having the same directional component and the normal of the surface are determined, and the surface and the normal of the surface are determined. A two-dimensional scanning range sensor projector that determines the ridge direction of the surface at which each surface intersects each other, determines a continuous closed loop curve that vertically crosses the ridge line from the ridge direction of the surface, and determines the curve as the scanning trajectory. The configuration of the scanning method is employed.

【0019】本発明方法の第5の特徴は、本発明方法の
第3又は第4の特徴における前記走査軌跡の決定が、前
記面及び前記面の法線から前記各面の重心点を決定し、
当該各面の重心点を通過することも条件とする前記閉ル
ープを求めて前記走査軌跡を決定してなる2次元走査型
レンジセンサ投光器走査方法の構成採用にある。
According to a fifth aspect of the method of the present invention, in the determination of the scanning trajectory in the third or fourth aspect of the method of the present invention, the center of gravity of each surface is determined from the surface and a normal to the surface. ,
The present invention resides in adopting a configuration of a two-dimensional scanning type range sensor projector scanning method in which the closed loop is determined and the scanning trajectory is determined on condition that the closed loop is also passed through the center of gravity of each surface.

【0020】本発明方法の第6の特徴は、本発明方法の
第2の特徴における前記走査軌跡の決定が、前記予備走
査の計測結果を面素である微小領域に分割し、当該微小
領域から微小領域の法線を検出し、当該微小領域及び当
該微小領域の法線から、同じ方向成分を持つ微小領域に
ラベリングした面及び当該面の法線を決定し、当該面及
び当該面の法線から当該各面を検出する上で最も少ない
点を通る閉ループ曲線を求めて前記走査軌跡としてなる
2次元走査型レンジセンサ投光器走査方法の構成採用に
ある。
According to a sixth aspect of the method of the present invention, in the determination of the scanning trajectory in the second aspect of the method of the present invention, the measurement result of the preliminary scanning is divided into minute areas which are plane elements, and The normal of the minute region is detected, and from the minute region and the normal of the minute region, the surface labeled on the minute region having the same directional component and the normal of the surface are determined, and the surface and the normal of the surface are determined. And a closed-loop curve passing through the least number of points for detecting each of the surfaces is obtained, and the scanning trajectory is used as the scanning trajectory.

【0021】本発明方法の第7の特徴は、本発明方法の
第6の特徴における前記走査軌跡の決定が、前記面及び
前記面の法線の決定の後、当該面及び当該面の法線から
各面が互いに交差する当該面の稜線方向を決定し、当該
面の稜線方向から稜線が1点で交わる稜線集交点を決定
し、当該稜線集交点を中心とした円である閉ループ曲線
を求めて前記走査軌跡としてなる2次元走査型レンジセ
ンサ投光器走査方法の構成採用にある。
According to a seventh aspect of the method of the present invention, the determination of the scanning trajectory in the sixth aspect of the method of the present invention is such that, after the determination of the surface and the normal of the surface, the normal of the surface and the normal of the surface are determined. Determine the ridge line direction of the surface where each surface intersects from each other, determine the ridge intersection point where the ridge line intersects at one point from the ridge line direction of the surface, and obtain a closed loop curve that is a circle centered on the ridge line intersection point In other words, the configuration of the two-dimensional scanning type range sensor light projector scanning method serving as the scanning trajectory is adopted.

【0022】本発明方法の第8の特徴は、本発明方法の
第2、第3、第4、第5、第6又は第7の特徴における
前記予備走査が、センサ視野内のラスタ走査又はスパイ
ラル走査である2次元走査型レンジセンサ投光器走査方
法の構成採用にある。
An eighth feature of the method according to the present invention is that the preliminary scan in the second, third, fourth, fifth, sixth or seventh feature of the method of the present invention is such that the raster scan or the spiral scan in the sensor field of view is performed. The present invention resides in adopting a configuration of a two-dimensional scanning type range sensor light projector scanning method for scanning.

【0023】本発明装置の第1の特徴は、測定対象物の
3次元形状を得るための走査計測を行うシステム装置で
あって、任意の方向に光線を照射する投光手段と、当該
投光手段からの光線が前記測定対象物に当たった反射光
を受光し観測情報を作成する受光手段と、当該受光手段
からの前記観測情報に基づく走査軌跡を用いて決定及び
変更された実際の走査経路を走査するように前記投光手
段を駆動する制御手段を有してなる2次元走査型レンジ
センサ投光器走査システム装置の構成採用にある。
A first feature of the apparatus according to the present invention is a system apparatus for performing scanning measurement for obtaining a three-dimensional shape of an object to be measured, a light projecting means for irradiating a light beam in an arbitrary direction, and the light projecting means. A light receiving means for receiving reflected light from which a light beam hits the object to be measured and creating observation information; and an actual scanning path determined and changed using a scanning trajectory based on the observation information from the light receiving means. The present invention is to adopt a configuration of a two-dimensional scanning type range sensor light projector scanning system apparatus having a control means for driving the light projection means so as to scan the light.

【0024】本発明装置の第2の特徴は、本発明装置の
第1の特徴における前記投光手段が、レーザ光を発生す
るレーザ発光器と、当該レーザ発光器からのレーザ光を
屈折させてレーザ照射光にするレンズと、当該レンズを
水平方向に駆動する水平方向レンズ駆動装置と、前記レ
ンズを垂直方向に駆動する垂直方向レンズ駆動装置を有
してなる2次元走査型レンジセンサ投光器走査システム
装置の構成採用にある。
According to a second feature of the device of the present invention, in the first feature of the device of the present invention, the light projecting means includes a laser light emitting device for generating laser light, and a laser light emitted from the laser light emitting device. A two-dimensional scanning range sensor projector scanning system including a lens that emits laser irradiation light, a horizontal lens driving device that drives the lens in the horizontal direction, and a vertical lens driving device that drives the lens in the vertical direction The configuration of the device is adopted.

【0025】本発明装置の第3の特徴は、本発明装置の
第1又は第2の特徴における前記受光手段が、前記レー
ザ照射光が前記測定対象物に当たったレーザ反射光を受
光して観測情報を作成する受光素子を有してなる2次元
走査型レンジセンサ投光器走査システム装置の構成採用
にある。
A third feature of the device of the present invention is that the light receiving means in the first or second feature of the device of the present invention receives and observes a laser reflected light in which the laser irradiation light hits the object to be measured. The present invention resides in the configuration of a two-dimensional scanning range sensor projector having a light receiving element for creating information.

【0026】本発明装置の第4の特徴は、本発明装置の
第1、第2又は第3の特徴における前記制御手段が、前
記受光素子からの前記観測情報を受信し3次元位置デー
タを作成する3次元位置演算器と、3次元位置演算器か
らの前記3次元位置データから走査軌跡を計算する走査
軌跡決定器と、当該走査軌跡決定器からの前記走査軌跡
から前記レンズ駆動のための2次元位置の信号であるレ
ンズ駆動信号を作成し、前記水平方向レンズ駆動装置及
び垂直方向レンズ駆動装置へ送信するレンズ駆動信号発
生器を有してなる2次元走査型レンジセンサ投光器走査
システム装置の構成採用にある。
A fourth feature of the present invention is that the control means in the first, second or third feature of the present invention receives the observation information from the light receiving element and creates three-dimensional position data. A three-dimensional position calculator, a scan trajectory determiner for calculating a scan trajectory from the three-dimensional position data from the three-dimensional position calculator, and a scanning trajectory from the scan trajectory determiner for driving the lens. Configuration of a two-dimensional scanning range sensor projector system including a lens driving signal generator that generates a lens driving signal that is a signal of a dimensional position and transmits the lens driving signal to the horizontal lens driving device and the vertical lens driving device In hiring.

【0027】本発明装置の第5の特徴は、本発明装置の
第1、第2、第3又は第4の特徴における前記投光手段
と前記受光手段と前記制御手段が、センサヘッド内に一
括組込まれてなる2次元走査型レンジセンサ投光器走査
システム装置の構成採用にある。
A fifth feature of the device of the present invention is that the light projecting means, the light receiving means and the control means in the first, second, third or fourth feature of the device of the present invention are integrated in a sensor head. The present invention resides in adopting a configuration of a two-dimensional scanning type range sensor light projector scanning system device incorporated therein.

【0028】本発明装置の第6の特徴は、本発明装置の
第2の特徴における前記走査軌跡決定器が、前記3次元
位置演算器からの3次元位置データを蓄積するセンサデ
ータ蓄積部と、当該センサデータ蓄積部からの蓄積され
た3次元位置データを面素である微小領域に分割する面
素検出部と、当該面素検出部からの当該微小領域から当
該微小領域の法線を計算する面素法線検出部と、当該面
素法線検出部からの当該微小領域及び当該微小領域の法
線から面及び当該面の法線方向を決定する形状決定部
と、当該形状決定部からの当該面及び当該面の法線方向
から閉ループ曲線を決定する走査軌跡決定部と、前記3
次元位置演算器からの現在の3次元位置データ及び前記
走査軌跡決定部からの前記閉ループ曲線を2次元位置デ
ータであるレンズ駆動座標に変換しレンズ駆動信号とし
て前記レンズ駆動信号発生器へ送信する走査座標変換部
を有してなる2次元走査型レンジセンサ投光器走査シス
テム装置の構成採用にある。
A sixth feature of the apparatus of the present invention is that, in the second feature of the present invention, the scanning trajectory determiner stores a three-dimensional position data from the three-dimensional position calculator, A surface element detection unit that divides the accumulated three-dimensional position data from the sensor data storage unit into minute regions that are surface elements, and calculates a normal line of the minute region from the minute region from the surface element detection unit A surface element normal detecting unit, a shape determining unit that determines a surface and a normal direction of the surface from the normal of the minute region and the minute region from the surface element normal detecting unit, and A scanning trajectory determining unit for determining a closed loop curve from the surface and a normal direction of the surface;
Scan to convert the current three-dimensional position data from the three-dimensional position calculator and the closed loop curve from the scanning trajectory determination unit into lens driving coordinates as two-dimensional position data and transmit the lens driving signals to the lens driving signal generator. A two-dimensional scanning range sensor projector having a coordinate conversion unit has a configuration of a scanning system device.

【0029】本発明装置の第7の特徴は、本発明装置の
第6の特徴における前記走査軌跡決定部が、前記形状決
定部からの前記面及び前記面の法線方向から前記面の重
心点を計算し、当該重心点を通る閉ループ曲線を決定し
てなる2次元走査型レンジセンサ投光器走査システム装
置の構成採用にある。
According to a seventh feature of the apparatus of the present invention, in the sixth feature of the present invention, the scanning trajectory determining unit determines a center of gravity of the surface from the surface from the shape determining unit and a normal direction of the surface. Is calculated, and a closed loop curve passing through the center of gravity is determined.

【0030】本発明装置の第8の特徴は、本発明装置の
第6の特徴における前記走査軌跡決定部が、前記形状決
定部からの前記面及び前記面の法線方向から、当該各面
を検出する上で最も少ない点を通る閉ループ曲線を決定
してなる2次元走査型レンジセンサ投光器走査システム
装置の構成採用にある。
According to an eighth feature of the apparatus of the present invention, in the sixth feature of the apparatus of the present invention, the scanning trajectory determining unit determines each surface from the surface from the shape determining unit and a normal direction of the surface. The present invention resides in adopting a configuration of a two-dimensional scanning type range sensor light projector scanning system apparatus which determines a closed loop curve passing through the fewest points for detection.

【0031】本発明装置の第9の特徴は、本発明装置の
第4の特徴における前記走査軌跡決定器が、前記3次元
位置演算器からの3次元位置データを蓄積するセンサデ
ータ蓄積部と、当該センサデータ蓄積部からの蓄積され
た3次元位置データを面素である微小領域に分割する面
素検出部と、当該面素検出部からの当該微小領域から当
該微小領域の法線を計算する面素法線検出部と、当該面
素法線検出部からの当該微小領域及び当該微小領域の法
線から面及び当該面の法線方向を決定する形状決定部
と、当該形状決定部からの当該面及び当該面の法線方向
から稜線方向を決定する稜線方向決定部と、当該稜線方
向決定部からの当該稜線方向から閉ループ曲線を決定す
る走査軌跡決定部と、前記3次元位置演算器からの現在
の3次元位置データ及び前記走査軌跡決定部からの前記
閉ループ曲線を2次元位置データであるレンズ駆動座標
に変換しレンズ駆動信号として前記レンズ駆動信号発生
器へ送信する走査座標変換部を有してなる2次元走査型
レンジセンサ投光器走査システム装置の構成採用にあ
る。
A ninth feature of the device of the present invention is that, in the fourth feature of the present device, the scanning trajectory determiner stores a three-dimensional position data from the three-dimensional position calculator, A surface element detection unit that divides the accumulated three-dimensional position data from the sensor data storage unit into minute regions that are surface elements, and calculates a normal line of the minute region from the minute region from the surface element detection unit A surface element normal detecting unit, a shape determining unit that determines a surface and a normal direction of the surface from the normal of the minute region and the minute region from the surface element normal detecting unit, and A ridge line direction determining unit that determines a ridge line direction from the normal direction of the surface and the surface, a scanning trajectory determining unit that determines a closed loop curve from the ridge line direction from the ridge line direction determining unit, and the three-dimensional position calculator. Current 3D position data And a scanning coordinate conversion unit for converting the closed loop curve from the scanning trajectory determination unit into lens driving coordinates as two-dimensional position data and transmitting the lens driving signals to the lens driving signal generator as a lens driving signal. The present invention resides in the configuration adoption of a range sensor projector scanning system device.

【0032】本発明装置の第10の特徴は、本発明装置
の第9の特徴における前記走査軌跡決定部が、前記稜線
方向決定部からの前記稜線方向に加えて、前記形状決定
部からの前記面及び前記面の法線方向から前記面の重心
点を計算し、前記稜線に垂直に交差し前記各面の重心点
を通る閉ループ曲線を決定自在に構成してなる2次元走
査型レンジセンサ投光器走査システム装置の構成採用に
ある。
A tenth feature of the apparatus of the present invention resides in that, in the ninth feature of the apparatus of the present invention, the scanning trajectory determining unit includes the ridge line direction from the ridge line direction determining unit as well as the ridge line direction from the shape determining unit. A two-dimensional scanning range sensor projector configured to calculate the center of gravity of the surface from the surface and the normal direction of the surface, and to determine a closed loop curve perpendicular to the ridge line and passing through the center of gravity of each surface. The configuration of the scanning system device is adopted.

【0033】本発明装置の第11の特徴は、本発明装置
の第4の特徴における前記走査軌跡決定器が、前記3次
元位置演算器からの3次元位置データを蓄積するセンサ
データ蓄積部と、当該センサデータ蓄積部からの蓄積さ
れた3次元位置データを面素である微小領域に分割する
面素検出部と、当該面素検出部からの当該微小領域から
当該微小領域の法線を計算する面素法線検出部と、当該
面素法線検出部からの当該微小領域及び当該微小領域の
法線から面及び当該面の法線方向を決定する形状決定部
と、当該形状決定部からの当該面及び当該面の法線方向
から稜線方向を決定する稜線方向決定部と、当該稜線方
向決定部からの当該稜線方向から稜線集交点を決定する
稜線集交点決定部と、当該稜線集交点決定部からの当該
稜線集交点から当該稜線集交点を中心とする円である閉
ループ曲線を決定する走査軌跡決定部と、前記3次元位
置演算器からの現在の3次元位置データ及び前記走査軌
跡決定部からの前記閉ループ曲線を2次元位置データで
あるレンズ駆動座標に変換しレンズ駆動信号として前記
レンズ駆動信号発生器へ送信する走査座標変換部を有し
てなる2次元走査型レンジセンサ投光器走査システム装
置の構成採用にある。
An eleventh feature of the device of the present invention is that, in the fourth feature of the device of the present invention, the scanning trajectory determiner stores a three-dimensional position data from the three-dimensional position calculator, A surface element detection unit that divides the accumulated three-dimensional position data from the sensor data storage unit into minute regions that are surface elements, and calculates a normal line of the minute region from the minute region from the surface element detection unit A surface element normal detecting unit, a shape determining unit that determines a surface and a normal direction of the surface from the normal of the minute region and the minute region from the surface element normal detecting unit, and A ridge line direction determining unit that determines a ridge line direction from the surface and the normal direction of the surface; a ridge line intersection determining unit that determines a ridge line intersection from the ridge line direction from the ridge line direction determining unit; From the intersection of the ridge line A scanning trajectory determining unit for determining a closed loop curve which is a circle centered on the ridge intersection, and a current three-dimensional position data from the three-dimensional position calculator and a two-dimensional position of the closed loop curve from the scanning trajectory determining unit A two-dimensional scanning range sensor projector has a scanning system conversion device that has a scanning coordinate conversion unit that converts data into lens driving coordinates and transmits the data as a lens driving signal to the lens driving signal generator.

【0034】本発明記録媒体の第1の特徴は、計測対象
物の3次元形状を計測するプログラムを記録した記録媒
体であって、投光手段から前記計測対象物に方向可変設
定自在に光線を当てて、その反射光を受光手段で受光し
て観測情報を作成し、当該受光手段からの観測情報から
の3次元位置データに基づく走査軌跡を決定し、当該走
査軌跡を走査するように、逐次、実際の走査経路を決定
及び変更して走査計測を行う、一連の処理実行プログラ
ムを記録した記録媒体である2次元走査型レンジセンサ
投光器走査プログラムを記録した記録媒体の構成採用に
ある。
A first feature of the recording medium of the present invention is a recording medium in which a program for measuring a three-dimensional shape of an object to be measured is recorded. The reflected light is received by the light receiving means to generate observation information, a scanning trajectory based on the three-dimensional position data from the observation information from the light receiving means is determined, and the scanning trajectory is sequentially scanned. The present invention is to adopt a configuration of a recording medium recording a two-dimensional scanning range sensor projector scanning program, which is a recording medium recording a series of processing execution programs for determining and changing an actual scanning path and performing scanning measurement.

【0035】本発明記録媒体の第2の特徴は、本発明記
録媒体の第1の特徴における前記一連の処理実行プログ
ラムが、先ず、予め行う均一的な走査である予備走査を
行い、当該予備走査の観測情報を3次元位置データに変
換して予備走査の計測結果として蓄積し、当該予備走査
の計測結果を用いて走査軌跡を決定し、当該走査軌跡と
現在の観測情報からの3次元位置データである現在の計
測データとを比較して、逐次、実際の走査経路を決定及
び変更して、前記投光器のレンズを2次元に駆動させて
光線の方向を変化させることにより本走査を行う、プロ
グラムである2次元走査型レンジセンサ投光器走査プロ
グラムを記録した記録媒体の構成採用にある。
A second feature of the recording medium of the present invention is that the series of processing execution programs according to the first feature of the recording medium of the present invention first performs preliminary scanning, which is a uniform scanning performed in advance, and performs the preliminary scanning. Is converted to three-dimensional position data and stored as a measurement result of the preliminary scanning, and a scanning trajectory is determined using the measurement result of the preliminary scanning, and three-dimensional position data from the scanning trajectory and the current observation information are determined. A program for performing actual scanning by comparing the current measurement data with the current measurement data, sequentially determining and changing the actual scanning path, and driving the lens of the light projector two-dimensionally to change the direction of the light beam. The two-dimensional scanning range sensor projector scan program is recorded on a recording medium.

【0036】本発明記録媒体の第3の特徴は、本発明記
録媒体の第2の特徴における前記走査軌跡の決定が、前
記予備走査の計測結果を面素である微小領域に分割し、
当該微小領域から微小領域の法線を検出し、前記微小領
域及び前記微小領域の法線から、同じ方向成分を持つ微
小領域にラベリングした面及び当該面の法線を決定し、
当該面及び当該面の法線から全ての前記面を通過し連続
な閉ループ曲線を前記走査軌跡としてなる2次元走査型
レンジセンサ投光器走査プログラムを記録した記録媒体
の構成採用にある。
According to a third feature of the recording medium of the present invention, the determination of the scanning trajectory in the second feature of the recording medium of the present invention divides the measurement result of the preliminary scanning into minute areas which are plane elements.
Detect the normal line of the minute region from the minute region, from the normal line of the minute region and the minute region, determine the surface labeled with the minute region having the same directional component and the normal line of the surface,
The present invention provides a configuration of a recording medium that records a two-dimensional scanning range sensor projector scanning program in which a continuous closed loop curve that passes through all of the surfaces from the surface and the normal line of the surface is used as the scanning trajectory.

【0037】本発明記録媒体の第4の特徴は、本発明記
録媒体の第2の特徴における前記走査軌跡の決定が、前
記予備走査の計測結果を面素である微小領域に分割し、
当該微小領域から微小領域の法線を検出し、当該微小領
域及び当該微小領域の法線から、同じ方向成分を持つ微
小領域にラベリングした面及び当該面の法線を決定し、
当該面及び当該面の法線から各面が互いに交差する当該
面の稜線方向を決定し、当該面の稜線方向から前記稜線
を垂直に横切り連続な閉ループ曲線を求めて前記走査軌
跡として決定してなる2次元走査型レンジセンサ投光器
走査プログラムを記録した記録媒体の構成採用にある。
According to a fourth feature of the recording medium of the present invention, the determination of the scanning trajectory in the second feature of the recording medium of the present invention divides the measurement result of the preliminary scanning into minute areas which are plane elements.
Detect the normal line of the minute region from the minute region, and determine the surface labeled with the minute region having the same directional component and the normal line of the surface from the minute region and the normal line of the minute region,
Determine the ridge direction of the surface where each surface intersects each other from the normal line of the surface and the surface, determine the continuous closed loop curve perpendicular to the ridge line from the ridge direction of the surface to determine the scanning trajectory. The configuration of the recording medium on which the two-dimensional scanning type range sensor projector scanning program is recorded is adopted.

【0038】本発明記録媒体の第5の特徴は、本発明記
録媒体の第3又は第4の特徴における前記走査軌跡の決
定が、前記面及び前記面の法線から前記各面の重心点を
決定し、当該各面の重心点を通過することも条件とする
前記閉ループを求めて前記走査軌跡を決定してなる2次
元走査型レンジセンサ投光器走査プログラムを記録した
記録媒体の構成採用にある。
According to a fifth feature of the recording medium of the present invention, the determination of the scanning trajectory in the third or fourth feature of the recording medium of the present invention includes determining the center of gravity of each surface from the surface and a normal line of the surface. The present invention is to adopt a configuration of a recording medium which records a two-dimensional scanning type range sensor light projector scanning program which determines the closed loop, which is also determined to pass through the center of gravity of each surface, and determines the scanning trajectory.

【0039】本発明記録媒体の第6の特徴は、本発明記
録媒体の第2の特徴における前記走査軌跡の決定が、前
記予備走査の計測結果を面素である微小領域に分割し、
当該微小領域から微小領域の法線を検出し、当該微小領
域及び当該微小領域の法線から、同じ方向成分を持つ微
小領域にラベリングした面及び当該面の法線を決定し、
当該面及び当該面の法線から当該各面を検出する上で最
も少ない点を通る閉ループ曲線を求めて前記走査軌跡と
してなる2次元走査型レンジセンサ投光器走査プログラ
ムを記録した記録媒体の構成採用にある。
According to a sixth feature of the recording medium of the present invention, the determination of the scanning trajectory in the second feature of the recording medium of the present invention divides the measurement result of the preliminary scanning into minute regions which are plane elements.
Detect the normal line of the minute region from the minute region, and determine the surface labeled with the minute region having the same directional component and the normal line of the surface from the minute region and the normal line of the minute region,
A configuration of a recording medium recording a two-dimensional scanning type range sensor projector scanning program serving as the scanning locus by obtaining a closed loop curve passing through the least points in detecting each surface from the surface and the normal line of the surface. is there.

【0040】本発明記録媒体の第7の特徴は、本発明記
録媒体の第6の特徴における前記走査軌跡の決定が、前
記面及び前記面の法線の決定の後、当該面及び当該面の
法線から各面が互いに交差する当該面の稜線方向を決定
し、当該面の稜線方向から稜線が1点で交わる稜線集交
点を決定し、当該稜線集交点を中心とした円である閉ル
ープ曲線を求めて前記走査軌跡としてなる2次元走査型
レンジセンサ投光器走査プログラムを記録した記録媒体
の構成採用にある。
A seventh feature of the recording medium of the present invention is that, in the sixth feature of the recording medium of the present invention, the determination of the scanning trajectory is performed after the determination of the surface and the normal of the surface. A closed loop curve that is a circle centered on the ridge intersection where the ridge line intersection where the ridge line intersects at one point is determined from the ridge line direction of the surface from the normal line. And a configuration of a recording medium on which a two-dimensional scanning range sensor light projector scanning program serving as the scanning trajectory is recorded.

【0041】[0041]

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照しつつ、本
発明の実施の形態を、本発明の一実施形態である装置例
1及びこれに対応する方法例1並びに方法例1を実施す
るプログラムを記録した記録媒体例1、同じく装置例2
及びこれに対応する方法例2並びに方法例2を実施する
プログラムを記録した記録媒体例2、同じく装置例3及
びこれに対応する方法例3並びに方法例3を実施するプ
ログラムを記録した記録媒体例3につき順に説明する。
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a block diagram showing a first embodiment of the present invention; FIG. 2 is a flowchart showing a first embodiment of the present invention; Example 1 of a recording medium on which a program is recorded, and also example 2 of an apparatus
And a corresponding example of method 2 and a recording medium on which a program for executing method 2 is recorded, and an example of apparatus 3 and a corresponding example of method 3 and an example of a recording medium on which a program for executing method 3 is recorded 3 will be described in order.

【0042】(装置例1)本装置例を、図1及び図2を
参照して説明する。図1は、本発明の一実施形態である
2次元走査型レンジセンサ投光器走査システム装置の構
成図であり、図2は、図1における走査軌跡決定器の内
部構成を示したブロック構成図である。
(Example of Apparatus 1) An example of this apparatus will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a configuration diagram of a two-dimensional scanning range sensor light projector scanning system apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a block configuration diagram showing an internal configuration of a scanning trajectory determiner in FIG. .

【0043】本装置例は、計測対象物1を計測する2次
元走査型レンジセンサ投光器走査システム装置αであ
る。
This example of the apparatus is a two-dimensional scanning type range sensor projector scanning system apparatus α for measuring the object 1 to be measured.

【0044】2次元走査型レンジセンサ投光器走査シス
テム装置αは、センサヘッドA内に、レーザ光2を発生
するレーザ発光器3と、レーザ発光器3からのレーザ光
2を屈折させてレーザ照射光2aにするレンズ4と、レ
ンズ4を水平方向に駆動する水平方向レンズ駆動装置5
と、レンズ4を垂直方向に駆動する垂直方向レンズ駆動
装置6と、測定対象物1に当たったレーザ反射光2bを
受光して観測情報を作成する受光素子7と、受光素子7
からの前記観測情報を受信し3次元位置データを作成す
る3次元位置演算器8と、3次元位置演算器8からの前
記3次元位置データから走査軌跡を計算する走査軌跡決
定器9aと、走査軌跡決定器9aからの前記走査軌跡か
らレンズ駆動信号を作成し、水平方向レンズ駆動装置5
及び垂直方向レンズ駆動装置6へ送信するレンズ駆動信
号発生器10を有する。
The two-dimensional scanning type range sensor light projector scanning system device α includes a laser light emitting device 3 for generating a laser light 2 in a sensor head A, and a laser irradiation light by refracting the laser light 2 from the laser light emitting device 3. 2a and a horizontal lens driving device 5 for driving the lens 4 in the horizontal direction
A vertical lens driving device 6 for driving the lens 4 in the vertical direction; a light receiving element 7 for receiving the laser reflected light 2b impinging on the measuring object 1 to create observation information;
A three-dimensional position calculator 8 for receiving the observation information from the three-dimensional position data and generating a three-dimensional position data; a scan trajectory determiner 9a for calculating a scan trajectory from the three-dimensional position data from the three-dimensional position calculator 8; A lens driving signal is created from the scanning trajectory from the trajectory determiner 9a, and a horizontal lens driving device 5
And a lens drive signal generator 10 for transmitting to the vertical lens drive device 6.

【0045】レーザ発光器3、レンズ4、水平方向レン
ズ駆動装置5及び垂直方向レンズ駆動装置6は投光手段
である投光器A1であり、受光素子7は受光手段であ
り、3次元位置演算器8、走査軌跡決定器9a及びレン
ズ駆動信号発生器10は、当該投光器A1及び当該受光
手段をコンピュータ制御する制御手段A2である。
The laser light emitter 3, the lens 4, the horizontal lens driving device 5 and the vertical lens driving device 6 are light projectors A1 as light emitting means, the light receiving element 7 is light receiving means, and a three-dimensional position calculator 8 The scanning trajectory determiner 9a and the lens drive signal generator 10 are control means A2 for controlling the light projector A1 and the light receiving means by computer.

【0046】2次元走査型レンジセンサ投光器走査シス
テム装置αは、計測対象物1の3次元位置データを計測
するが、投光器A1の走査としてのレンズ4の駆動は、
水平方向レンズ駆動装置5、垂直方向レンズ駆動装置6
により2次元に駆動させるような2次元走査型レンジセ
ンサの投光器走査のシステム装置αである。
The two-dimensional scanning range sensor light projector scanning system apparatus α measures three-dimensional position data of the measurement object 1, and the driving of the lens 4 as scanning of the light projector A1 is performed by
Horizontal lens driving device 5, Vertical lens driving device 6
Is a system device α for floodlight scanning of a two-dimensional scanning range sensor that is driven two-dimensionally.

【0047】水平方向レンズ駆動装置5及び垂直方向レ
ンズ駆動装置6は、レンズ駆動信号発生器10からの一
意的な駆動信号により、レーザ照射光2aの方向が任意
の方向となるようにレンズ4を駆動する。
The horizontal lens driving device 5 and the vertical lens driving device 6 move the lens 4 in accordance with a unique driving signal from the lens driving signal generator 10 so that the direction of the laser irradiation light 2a becomes an arbitrary direction. Drive.

【0048】また、3次元位置演算器8は、受光素子7
からの観測情報、及びレンズ駆動信号発生器10からの
レンズ駆動信号から、三角測量の原理を用いて、計測対
象物1のレーザ照射点Pの3次元位置データを計算す
る。
The three-dimensional position calculator 8 includes a light receiving element 7
The three-dimensional position data of the laser irradiation point P of the measurement target 1 is calculated from the observation information from the camera and the lens drive signal from the lens drive signal generator 10 using the principle of triangulation.

【0049】また、走査軌跡決定器9aは、本装置例の
特徴を表すものであり、3次元位置演算器8からの3次
元位置データを蓄積するセンサデータ蓄積部11aと、
センサデータ蓄積部11aからの蓄積された3次元位置
データを面素である微小領域に分割する面素検出部12
aと、面素検出部12aからの前記微小領域から当該微
小領域の法線を計算する面素法線検出部13aと、面素
法線検出部13aからの前記微小領域及び前記微小領域
の法線から面及び当該面の法線方向を決定する形状決定
部14aと、形状決定部14aからの前記面及び前記面
の法線方向から前記面の重心点及び閉ループ曲線を決定
する走査軌跡決定部15aと、3次元位置演算器8から
の現在の3次元位置データ及び走査軌跡決定部15aか
らの前記閉ループ曲線を2次元位置データであるレンズ
駆動座標に変換しレンズ駆動信号としてレンズ駆動信号
発生器10へ送信する走査座標変換部16aを有する。
The scanning trajectory determiner 9a represents a feature of this example of the apparatus, and includes a sensor data storage unit 11a for storing three-dimensional position data from the three-dimensional position calculator 8,
A surface element detection unit 12 that divides the stored three-dimensional position data from the sensor data storage unit 11a into minute regions that are surface elements.
a, a surface element normal detection unit 13a that calculates a normal line of the minute region from the minute region from the surface element detection unit 12a, and a method of the minute region and the minute region from the surface element normal detection unit 13a. A shape determining unit 14a for determining a surface and a normal direction of the surface from a line, and a scanning trajectory determining unit for determining a center of gravity and a closed loop curve of the surface from the surface and the normal direction of the surface from the shape determining unit 14a The lens drive signal generator 15a converts the current three-dimensional position data from the three-dimensional position calculator 8 and the closed loop curve from the scanning trajectory determiner 15a into lens drive coordinates as two-dimensional position data, and generates a lens drive signal as a lens drive signal. And a scanning coordinate conversion unit 16a for transmitting the scanning coordinate data to the scanning coordinate conversion unit 10.

【0050】(方法例1)本方法例は、前記装置例1に
適用したものであり、同じく図1、図2と、他に図3及
び図4を参照して説明する。図3は、装置例1の走査軌
跡決定器9aの内部処理を示す流れ図であり、図4は、
本方法例での走査軌跡を示す説明図である。
(Example 1 of Method) This example of method is applied to Example 1 of the apparatus, and will be described with reference to FIGS. 1 and 2 and FIGS. 3 and 4. FIG. 3 is a flowchart showing the internal processing of the scanning trajectory determiner 9a of the apparatus example 1, and FIG.
FIG. 5 is an explanatory diagram showing a scanning trajectory in the present method example.

【0051】最初に、走査について全般的に説明する。
2次元走査型レンジセンサ投光器走査システム装置αの
センサヘッドAを計測対象物1にセットし、レーザ発光
器3でレーザ光2を発生し、水平方向レンズ駆動装置5
及び垂直方向レンズ駆動装置6により2次元の駆動を可
能に、レンズ4で任意の方向へ屈折させてレーザ照射光
2aとして計測対象物1に投射させる。
First, the scanning will be generally described.
The sensor head A of the two-dimensional scanning range sensor projector scanning system device α is set on the object 1 to be measured, and the laser light emitter 3 generates the laser beam 2 and the horizontal lens driving device 5
Then, the lens 4 refracts the laser beam in an arbitrary direction and projects it as the laser irradiation light 2a on the measurement object 1 so that two-dimensional driving can be performed by the vertical lens driving device 6.

【0052】レーザ照射光2aはPで反射されて、レー
ザ反射光2bを受光素子7で受光して観測情報を作成
し、3次元位置演算器8において、当該観測情報とレン
ズ駆動信号発生器10からのレンズ駆動信号から三角測
量の原理を用いて3次元位置データを作成する。走査中
の3次元位置データを集めたものが、走査の計測結果と
なる。
The laser irradiation light 2a is reflected by P, and the laser reflected light 2b is received by the light receiving element 7 to generate observation information. In the three-dimensional position calculator 8, the observation information and the lens drive signal generator 10 are generated. The three-dimensional position data is created from the lens drive signal from the camera using the principle of triangulation. A collection of three-dimensional position data during scanning is a scanning measurement result.

【0053】走査軌跡決定器9aにおいて、3次元位置
演算器8からの3次元位置データを用いて、走査軌跡を
計算しレンズ4の駆動座標値を作成する。以下で述べる
予備走査では現在の3次元位置データのみを用いるが、
以下で述べる本走査では蓄積された予備走査の計測結果
も共に用いる。
Using the three-dimensional position data from the three-dimensional position calculator 8, the scanning trajectory is calculated by the scanning trajectory determiner 9a, and the driving coordinate value of the lens 4 is created. In the pre-scan described below, only the current three-dimensional position data is used.
In the main scan described below, the accumulated measurement results of the preliminary scan are also used.

【0054】レンズ駆動信号発生器10において、走査
軌跡決定器9aからの駆動座標値からレンズ駆動信号を
作成し、水平方向レンズ駆動装置5及び垂直方向レンズ
駆動装置6へ送信して、レンズ4を当該レンズ駆動信号
に対応した方向へレーザ光2を屈折させるように2次元
に駆動させる。以上の手順を繰り返すことにより走査を
行うものである。
The lens drive signal generator 10 creates a lens drive signal from the drive coordinate values from the scanning trajectory determiner 9a and sends it to the horizontal lens drive device 5 and the vertical lens drive device 6 to make the lens 4 The laser beam 2 is driven two-dimensionally so as to be refracted in a direction corresponding to the lens drive signal. Scanning is performed by repeating the above procedure.

【0055】次に、実際の走査手順を述べる。先ず、2
次元走査型レンジセンサ投光器走査システム装置αを用
いて、計測対象物1について、センサ視野内のラスタ走
査又はスパイラル走査を行うことにより均一走査である
予備走査を行う。
Next, the actual scanning procedure will be described. First, 2
The preliminary scanning, which is uniform scanning, is performed on the measurement object 1 by performing raster scanning or spiral scanning in the sensor field of view using the dimensional scanning range sensor projector scanning system device α.

【0056】そして、3次元位置データである予備走査
の計測結果P(X,Y,Z)(k=0〜n:n
は、0又は正の整数)(X,Y,Zは3次元座
標)を走査軌跡決定器9aのデータ蓄積部11aへ蓄積
する。
The measurement result P (X k , Y k , Z k ) (k = 0 to n: n) of the preliminary scanning which is the three-dimensional position data
Is 0 or a positive integer) (X k , Y k , and Z k are three-dimensional coordinates) in the data storage unit 11a of the scanning trajectory determiner 9a.

【0057】当該予備走査の計測結果を用いて本走査の
走査軌跡を決定する。以下、走査軌跡決定器9a内の内
部処理を各ステップ毎に説明する。
Using the measurement result of the preliminary scanning, the scanning trajectory of the main scanning is determined. Hereinafter, the internal processing in the scanning trajectory determiner 9a will be described for each step.

【0058】先ず、データ蓄積部11aにおいて、予備
走査の計測結果P(X,Y,Z )(k=0〜n)
を面素検出部12aへ送信処理する(ST1A:STは
ステップ)。
First, in the data storage section 11a, a spare
Scanning measurement result P (Xk, Yk, Z k) (K = 0 to n)
Is transmitted to the surface element detection unit 12a (ST1A: ST is
Steps).

【0059】次に、面素検出部12aにおいて、データ
蓄積部11aからの計測結果P(X ,Y,Z
(k=0〜n)を、微小領域s(k=0〜n)に分割
検出し面素として、微小領域s(k=0〜n)を面素
法線検出部13aへ送信する(ST2A)。
Next, in the surface element detection unit 12a, the data
The measurement result P (X k, Yk, Zk)
(K = 0 to n) is converted to a small area sk(K = 0 to n)
Detected surface element, small area sk(K = 0 to n)
The data is transmitted to the normal detection unit 13a (ST2A).

【0060】次に、面素法線検出部13aにおいて、面
素検出部12aからの微小領域s(k=0〜n)か
ら、微小領域の法線h(k=0〜n)を求めて、微小
領域s (k=0〜n)及び微小領域の法線h(k=
0〜n)を形状決定部14aへ送信する(ST3A)。
Next, in the surface element normal detection unit 13a, the surface
Small area s from element detection unit 12ak(K = 0 to n)
The normal h of the minute areak(K = 0 to n)
Area s k(K = 0 to n) and the normal h of the minute areak(K =
0 to n) is transmitted to the shape determining unit 14a (ST3A).

【0061】次に、形状決定部14aにおいて、面素法
線検出部13aからの微小領域s(k=0〜n)及び
微小領域の法線h(k=0〜n)から、同じ方向成分
を持つ面素である微小領域s毎にラベリングし形状の
持つ面S(i=0〜m:mは、0又は正の整数)及び
面の法線方向H(i=0〜m)を決定して、面S
(i=0〜m)及び面の法線方向H(i=0〜m)
を走査軌跡決定部15aへ送信する(ST4A)。
Next, in the shape determining unit 14a, the same is obtained from the small area s k (k = 0 to n) and the normal h k (k = 0 to n) of the small area from the surface element normal detecting unit 13a. surface with the labeling and shape for each minute region s k is a surface elements having a direction component S i (i = 0~m: m is 0 or a positive integer) normal direction of and face H i (i = 0 ~ M) to determine the surface S
i (i = 0 to m) and the normal direction H i of the surface (i = 0 to m)
Is transmitted to the scanning trajectory determining unit 15a (ST4A).

【0062】次に、走査軌跡決定部15aにおいて、形
状決定部14aからの面S(i=0〜m)及び面の法
線方向H(i=0〜m)から、各面S(i=0〜
m)の重心点g(i=0〜m)を求め、各重心点g
(i=0〜m)を結ぶ連続な閉ループ曲線lを求めて、
閉ループ曲線lを走査座標変換部16aへ送信する(S
T5A)。
Next, the scanning trajectory determination unit 15a, in terms of the shape determination unit 14a S i (i = 0~m) and the surface normal direction H i (i = 0~m), each surface S i (I = 0 to
m), the center of gravity g i (i = 0 to m) is obtained, and each center of gravity g i is calculated.
(I = 0 to m) to obtain a continuous closed loop curve l,
The closed loop curve 1 is transmitted to the scanning coordinate conversion unit 16a (S
T5A).

【0063】次に、走査座標変換部16aにおいて、走
査軌跡決定部15aからの閉ループ曲線lと、3次元位
置演算器8からの現在の3次元位置データである現在の
計測データ(X,Y,Z)(k=0〜n)とを比
較して、レンズ4の駆動座標値L(u,v)(i=0
〜m)(u,vは2次元座標)に変換して、駆動座標値
(u,v)(i=0〜m)を駆動信号発生器10へ
送信する(ST6A)。
Next, in the scanning coordinate conversion section 16a, the closed loop curve 1 from the scanning trajectory determination section 15a and the current measurement data (X k , Y k) as the current three-dimensional position data from the three-dimensional position calculator 8 k, Z k) (k = 0~n) are compared with the drive coordinates of the lens 4 L i (u, v) (i = 0
~m) (u, v are converted into two-dimensional coordinates), the drive coordinate value L i (u, v) ( i = 0~m) to be transmitted to the drive signal generator 10 (ST6A).

【0064】その後、駆動信号発生器10において、駆
動座標値L(u,v)(i=0〜m)をレンズ駆動信
号として、当該レンズ駆動信号に基づきレンズ4を駆動
して、本走査の走査計測を行う。
[0064] Thereafter, the drive signal generator 10, the drive coordinate value L i (u, v) and (i = 0 to m) as a lens drive signal drives the lens 4 based on the lens driving signal, the scan Scan measurement.

【0065】上記のステップのようにして、図3に示す
ように、各重心点gを通る閉ループ曲線lを、走査軌
跡1aとして本走査の走査計測を行い、現在の計測デー
タ(X,Y,Z)を得ながら逐次、実際の走査経
路を決定及び変更して本走査を行い、本走査の計測結果
を得る。
As shown in FIG. 3, as shown in FIG. 3, the closed loop curve 1 passing through each center of gravity point g i is used as the scan trajectory 1a to perform main scan scan measurement, and the current measurement data (X k , While obtaining Y k , Z k ), the actual scanning path is successively determined and changed to perform the main scanning, and the measurement result of the main scanning is obtained.

【0066】よって、本方法例に拠れば、計測に際し計
測対象物1の全体の形状を予め予備走査として走査し、
計測対象物1を構成する面Sの重心点gを結ぶ閉ル
ープ曲線lを走査軌跡1aとして本走査を行うため、効
率のよい3次元計測が実現できる。
Therefore, according to this example of the method, the whole shape of the measurement object 1 is preliminarily scanned as a preliminary scan at the time of measurement.
To perform this scanning a closed loop curve l connecting the center of gravity g i surface S i configuring the measurement object 1 as scanning loci 1a, efficient three-dimensional measurement can be realized.

【0067】また、計測対象物1が移動、姿勢変化等を
した場合においても、予備走査の計測結果P(X,Y
,Z)に基づく閉ループ曲線lと、本走査中の現在
の計測データとを比較することで実際の走査経路の変更
が可能であり、より安定した計測精度を得ることができ
る。
Further, even when the measurement object 1 moves, changes its posture, and the like, the measurement result P (X k , Y
k , Zk ), the actual scan path can be changed by comparing the current measurement data during the main scan with the closed loop curve l, and more stable measurement accuracy can be obtained.

【0068】この結果から明らかなように、本方法例に
拠れば、従来技術の手法に比べ3次元計測の効率化及び
計測精度の安定化の改善があった。
As is apparent from the results, according to the method of the present invention, there are improvements in the efficiency of three-dimensional measurement and the stabilization of the measurement accuracy as compared with the conventional technique.

【0069】なお、本方法例では閉ループ曲線lは、各
重心点をgを通っているが、重心点gを通らずに各
面Sを全て通るようにしてもよい。
[0069] Incidentally, the closed loop curve l in this example method, although each center of gravity passes through the g i, may be through all surfaces S i without passing through the gravity center point g i.

【0070】(記録媒体例1)本記録媒体例は、装置例
1及び方法例1に適用したものであり、同じく図1、図
2、図3及び図4を参照して説明する。
(Recording Medium Example 1) This recording medium example is applied to the apparatus example 1 and the method example 1 and will be described with reference to FIGS. 1, 2, 3 and 4.

【0071】本記録媒体例は、前記方法例1を実行する
コンピュータ読取り可能なプログラムを記録した記録媒
体例であり、実行手順は方法例1と同様であるので、説
明は省略し、本記録媒体に固有の特徴のみを説明する。
This example of the recording medium is an example of a recording medium in which a computer-readable program for executing the above-mentioned method 1 is recorded. Only the features unique to are described.

【0072】本記録媒体例は、2次元走査型レンジセン
サ投光器走査システム装置α上で方法例1を実行する2
次元走査型レンジセンサ投光器走査プログラムを記録し
たものである。記録媒体としては、FD、CD−RO
M、テープ、DVD、MD、光磁気ディスク等の可搬記
録媒体、HD、RAM、ROM等の固定記録媒体、ネッ
トワーク上の記録媒体、等、並びにこれらの組合せが挙
げられる。
This recording medium example executes method example 1 on a two-dimensional scanning range sensor projector scanning system apparatus α.
A dimensional scanning type range sensor projector scanning program is recorded. Recording media include FD, CD-RO
M, tape, DVD, MD, a portable recording medium such as a magneto-optical disk, a fixed recording medium such as an HD, a RAM, a ROM, a recording medium on a network, and a combination thereof.

【0073】手順としては、2次元走査型レンジセンサ
投光器走査システム装置α上の図示しないコンピュータ
回路等の制御装置で本記録媒体例の2次元走査型レンジ
センサ投光器走査プログラムを実行し、各構成要素を制
御して、方法例1の手順を実行する。
The procedure is as follows. The control program such as a computer circuit (not shown) on the two-dimensional scanning range sensor projector scanning system device α executes the two-dimensional scanning range sensor projector scanning program of the present recording medium, and And the procedure of the method example 1 is executed.

【0074】(装置例2)本装置例は、前記装置例1と
は、走査軌跡決定器の構成が異なるものであり、同様に
図1と、他に図5を参照して説明する。図5は、図1に
おける本装置例の走査軌跡決定器の内部構成を示したブ
ロック構成図である。
(Apparatus Example 2) This apparatus example is different from the above-mentioned apparatus example 1 in the configuration of the scanning trajectory determiner, and will be described similarly with reference to FIG. 1 and FIG. FIG. 5 is a block diagram showing the internal configuration of the scanning trajectory determiner of the present apparatus example in FIG.

【0075】本装置例は、装置例1の2次元走査型レン
ジセンサ投光器走査システム装置α中の走査軌跡決定器
9aを走査軌跡決定器9bに変更した2次元走査型レン
ジセンサ投光器走査システム装置βとしたものであり、
走査軌跡決定器9bについてのみ説明し、他の構成要素
についての説明は重複するので省略する。
This apparatus example is a two-dimensional scanning type range sensor projector scanning system apparatus β in which the scanning trajectory determiner 9a in the two-dimensional scanning type range sensor projector scanning system apparatus α of the apparatus example 1 is changed to a scanning trajectory determiner 9b. And
Only the scanning trajectory determiner 9b will be described, and the description of the other components will be omitted because they are redundant.

【0076】また、走査軌跡決定器9bは、本装置例の
特徴を表すものであり、3次元位置演算器8からの3次
元位置データを蓄積するセンサデータ蓄積部11bと、
センサデータ蓄積部11bからの蓄積された3次元位置
データを面素である微小領域に分割する面素検出部12
bと、面素検出部12bからの前記微小領域から当該微
小領域の法線を計算する面素法線検出部13bと、面素
法線検出部13bからの前記微小領域及び前記微小領域
の法線から面及び当該面の法線方向を決定する形状決定
部14bと、形状決定部14bからの前記面及び前記面
の法線方向から稜線方向を決定する稜線方向決定部17
bと、稜線方向決定部17bからの前記面及び前記面の
法線方向から前記面の重心点を計算し稜線方向決定部1
7bからの前記稜線方向とから閉ループ曲線を決定する
走査軌跡決定部15bと、3次元位置演算器8からの現
在の3次元位置データ及び走査軌跡決定部15bからの
前記閉ループ曲線を2次元位置データであるレンズ駆動
座標に変換しレンズ駆動信号としてレンズ駆動信号発生
器10へ送信する走査座標変換部16bを有する。
The scanning trajectory determiner 9b represents a feature of the present example of the apparatus, and includes a sensor data storage unit 11b for storing three-dimensional position data from the three-dimensional position calculator 8,
A surface element detection unit 12 that divides the stored three-dimensional position data from the sensor data storage unit 11b into minute regions that are surface elements
b, a surface element normal detection unit 13b that calculates a normal of the minute region from the minute region from the surface element detection unit 12b, and a method of the minute region and the minute region from the surface element normal detection unit 13b. A shape determining unit 14b for determining a surface from a line and a normal direction of the surface, and a ridge direction determining unit 17 for determining a ridge direction from the surface and the normal direction of the surface from the shape determining unit 14b
b, the center of gravity of the surface is calculated from the surface and the normal direction of the surface from the ridge line direction determination unit 17b, and the ridge line direction determination unit 1
Scanning trajectory determining unit 15b for determining a closed loop curve from the ridge line direction from 7b, and the current three-dimensional position data from the three-dimensional position calculator 8 and the two-dimensional position data for the closed loop curve from the scanning trajectory determining unit 15b. And a scanning coordinate converter 16b that converts the coordinates into lens driving coordinates and transmits the lens driving signals to the lens driving signal generator 10 as lens driving signals.

【0077】(方法例2)本方法例は、前記装置例2に
適用したものであり、同じく図1、図5と、他に図6、
図7とを参照して説明する。図6は、装置例2の走査軌
跡決定器9bの内部処理を示す流れ図であり、図7は、
本方法例での走査軌跡を示す説明図である。
(Method Example 2) This method example is applied to the apparatus example 2 described above, and is the same as FIG. 1 and FIG.
This will be described with reference to FIG. FIG. 6 is a flowchart showing the internal processing of the scanning trajectory determiner 9b of the apparatus example 2, and FIG.
FIG. 5 is an explanatory diagram showing a scanning trajectory in the present method example.

【0078】ここでは、走査の全体的な説明は、方法例
1と同様であるので省略し、本方法例の実際の走査手順
を述べる。先ず、2次元走査型レンジセンサ投光器走査
システム装置βを用いて、計測対象物1について、セン
サ視野内のラスタ走査又はスパイラル走査を行うことに
より均一走査である予備走査を行う。
Here, the overall description of the scanning is the same as that of the method example 1, and thus will be omitted, and the actual scanning procedure of the method example will be described. First, preliminary scanning, which is uniform scanning, is performed on the measurement object 1 by performing raster scanning or spiral scanning within the sensor field of view using the two-dimensional scanning range sensor projector scanning system apparatus β.

【0079】そして、3次元位置データである予備走査
の計測結果P(X,Y,Z)(k=0〜n:n
は、0又は正の整数)(X,Y,Zは3次元座
標)を走査軌跡決定器9bのデータ蓄積部11bへ蓄積
する。
Then, the measurement result P (X k , Y k , Z k ) (k = 0 to n: n) of the preliminary scanning which is the three-dimensional position data
Is 0 or a positive integer) (X k , Y k , and Z k are three-dimensional coordinates) in the data storage unit 11b of the scanning trajectory determiner 9b.

【0080】当該予備走査の計測結果を用いて本走査の
走査軌跡を決定する。以下、走査軌跡決定器9b内の内
部処理を各ステップ毎に説明する。
The scan trajectory of the main scan is determined using the measurement result of the preliminary scan. Hereinafter, the internal processing in the scanning trajectory determiner 9b will be described for each step.

【0081】先ず、データ蓄積部11bにおいて、予備
走査の計測結果P(X,Y,Z )(k=0〜n)
を面素検出部12bへ送信する(ST1B)。
First, in the data storage unit 11b,
Scanning measurement result P (Xk, Yk, Z k) (K = 0 to n)
Is transmitted to the surface element detection unit 12b (ST1B).

【0082】次に、面素検出部12bにおいて、データ
蓄積部11bからの計測結果P(X ,Y,Z
(k=0〜n)を、微小領域s(k=0〜n)に分割
し面素として、微小領域s(k=0〜n)を面素法線
検出部13bへ送信する(ST2B)。
Next, in the surface element detection unit 12b, the data
The measurement result P (X k, Yk, Zk)
(K = 0 to n) is converted to a small area sk(K = 0 to n)
Small area sk(K = 0 to n) is the surface element normal
The data is transmitted to the detection unit 13b (ST2B).

【0083】次に、面素法線検出部13bにおいて、面
素検出部12bからの微小領域s(k=0〜n)か
ら、微小領域の法線h(k=0〜n)を求めて、微小
領域s (k=0〜n)及び微小領域の法線h(k=
0〜n)を形状決定部14bへ送信する(ST3B)。
Next, in the surface element normal detection unit 13b, the surface
Small area s from element detection unit 12bk(K = 0 to n)
The normal h of the minute areak(K = 0 to n)
Area s k(K = 0 to n) and the normal h of the minute areak(K =
0 to n) is transmitted to the shape determining unit 14b (ST3B).

【0084】次に、形状決定部14bにおいて、面素法
線検出部13bからの微小領域s(k=0〜n)及び
微小領域の法線h(k=0〜n)から、同じ方向成分
を持つ面素である微小領域s毎にラベリングし形状の
持つ面S(i=0〜m:mは、0又は正の整数)及び
面の法線方向H(i=0〜m)を決定して、面S
(i=0〜m)及び面の法線方向H(i=0〜m)
を稜線方向決定部17bへ送信する(ST4B)。
Next, the shape determining unit 14b determines the same from the small area s k (k = 0 to n) and the small area normal h k (k = 0 to n) from the surface element normal detection unit 13b. surface with the labeling and shape for each minute region s k is a surface elements having a direction component S i (i = 0~m: m is 0 or a positive integer) normal direction of and face H i (i = 0 ~ M) to determine the surface S
i (i = 0 to m) and the normal direction H i of the surface (i = 0 to m)
Is transmitted to the ridge line direction determining unit 17b (ST4B).

【0085】次に、稜線方向決定部17bにおいて、形
状決定部14bからの面S(i=0〜m)及び面の法
線方向H(i=0〜m)から、各面S(i=0〜
m)が互いに交差する稜線方向L(j=0〜w:wは
0又は正の整数)を決定し、面S(i=0〜m)、面
の法線方向H(i=0〜m)及び稜線方向L(j=
0〜w)を走査軌跡決定部15bへ送信する(ST5
B)。
[0085] Next, in the ridge direction determining section 17b, from the surface S i from the shape determination unit 14b (i = 0~m) and the surface normal direction H i (i = 0~m), each surface S i (I = 0 to
m) determine the ridge line directions L j (j = 0 to w: w is 0 or a positive integer) intersecting each other, the plane S i (i = 0 to m), and the normal direction H i (i = 0-m) and the ridge direction L j (j =
0 to w) to the scanning trajectory determining unit 15b (ST5).
B).

【0086】次に、走査軌跡決定部15bにおいて、形
状決定部14bからの面S(i=0〜m)及び面の法
線方向H(i=0〜m)から各面S(i=0〜m)
の重心点g(i=0〜m)を求め、各重心点g(i
=0〜m)を結びかつ、形状決定部14bからの稜線方
向L(j=0〜w)に対して垂直に交差する連続な閉
ループ曲線lを求めて、閉ループ曲線lを走査座標変換
部16bへ送信する(ST6B)。
Next, the scanning trajectory determination unit 15b, the surface S i (i = 0 to m) and the normal direction of the surface H i (i = 0~m) from each surface S i from the shape determination unit 14b ( i = 0 to m)
Seeking of the center of gravity points g i (i = 0~m), each gravity center point g i (i
= 0 to m) signed and a seeking ridge line direction L j (j = 0~w) continuous closed loop curve l intersecting perpendicularly from the shape determination unit 14b, and the closed loop curve l scan coordinate transformation unit 16b (ST6B).

【0087】次に、走査座標変換部16bにおいて、走
査軌跡決定部15bからの閉ループ曲線lと、3次元位
置演算器8からの現在の3次元位置データである現在の
計測データ(X,Y,Z)(k=0〜n)とを比
較して、2次元位置データであるレンズ4の駆動座標値
(u,v)(i=0〜m)(u,vは2次元座標)
に変換して、駆動座標値L(u,v)(i=0〜m)
を駆動信号発生器10へ送信する(ST7B)。
Next, in the scanning coordinate conversion section 16b, the closed loop curve 1 from the scanning trajectory determination section 15b and the current measurement data (X k , Y k) which is the current three-dimensional position data from the three-dimensional position calculator 8 k , Z k ) (k = 0 to n), and the driving coordinate values L i (u, v) (i = 0 to m) of the lens 4 which is two-dimensional position data (i, v is 2) Dimensional coordinates)
And the driving coordinate values L i (u, v) (i = 0 to m)
Is transmitted to the drive signal generator 10 (ST7B).

【0088】その後、駆動信号発生器10において、駆
動座標値L(u,v)(i=0〜m)をレンズ駆動信
号として、当該レンズ駆動信号に基づきレンズ4を駆動
して、本走査の走査計測を行う。
Thereafter, the drive signal generator 10 drives the lens 4 based on the lens drive signal using the drive coordinate value L i (u, v) (i = 0 to m) as a lens drive signal, and performs the main scan. Scan measurement.

【0089】上記のステップのようにして、図5に示す
ように、各重心点gを通りかつ、稜線方向L(j=
0〜w)に対して垂直に交差する閉ループ曲線lを、走
査軌跡1bとして走査計測を行い、現在の計測データ
(X,Y,Z)を得ながら逐次、実際の走査経路
を決定及び変更して本走査を行い、本走査の計測結果を
得る。
As described above, as shown in FIG. 5, each of the points passes through each center of gravity point g i and the ridge direction L j (j =
0 to w), a scanning measurement is performed using a closed loop curve 1 as a scanning trajectory 1b, and an actual scanning path is sequentially determined while obtaining current measurement data (X k , Y k , Z k ). Then, the main scan is performed with the change, and the measurement result of the main scan is obtained.

【0090】よって、本方法例に拠れば、計測に際し計
測対象物1の全体の形状を予め予備走査として走査し、
計測対象物1を構成する面Sの重心点gを結びかつ
稜線方向Lに対して垂直に交差する閉ループ曲線lを
走査軌跡1bとして本走査を行うため、効率及び精度の
よい3次元計測が実現できる。
Therefore, according to this example of the method, the whole shape of the measuring object 1 is preliminarily scanned as a preliminary scan during measurement.
To perform this scanning as scanning loci 1b the closed loop curve l intersecting perpendicularly with respect to the center of gravity points g i a knot and ridge line direction L j of the surface S i configuring the measurement object 1, efficient and accurate three-dimensional Measurement can be realized.

【0091】また、計測対象物1が移動、姿勢変化等を
した場合においても、前予備走査の計測結果P(X
,Z)に基づく閉ループ曲線lと、本走査中の現
在の計測データ(X,Y,Z)とを比較すること
で実際の走査経路の変更が可能であり、より安定した計
測精度を得ることができる。
Further, even when the measurement object 1 moves or changes its posture, the measurement result P (X k ,
The actual scanning path can be changed by comparing the closed-loop curve 1 based on Y k , Z k ) with the current measurement data (X k , Y k , Z k ) during the main scanning, and is more stable. Measurement accuracy can be obtained.

【0092】この結果から明らかなように、本方法例に
拠れば、従来技術の手法に比べ3次元計測の効率化及び
計測精度の精度化・安定化の改善があった。
As is evident from the results, according to the present method example, there were improvements in the efficiency of three-dimensional measurement and the accuracy and stabilization of the measurement accuracy as compared with the conventional method.

【0093】なお、本方法例では閉ループ曲線lは、各
重心点をgを通っているが、重心点gを通らずに各
面Sを全て通るようにしてもよい。
[0093] Incidentally, the closed loop curve l in this example method, although each center of gravity passes through the g i, may be through all surfaces S i without passing through the gravity center point g i.

【0094】(記録媒体例2)本記録媒体例は、装置例
2及び方法例2に適用したものであり、同じく図1、図
5、図6及び図7を参照して説明する。
(Recording Medium Example 2) This recording medium example is applied to the apparatus example 2 and the method example 2, and will be described with reference to FIGS. 1, 5, 6, and 7.

【0095】本記録媒体例は、前記方法例2を実行する
プログラムを記録した記録媒体例であり、実行手順は方
法例2と同様であるので、説明は省略し、本記録媒体に
固有の特徴のみを説明する。
This example of the recording medium is an example of a recording medium on which a program for executing the above-mentioned method 2 is recorded, and the execution procedure is the same as that of the example 2, so that the description will be omitted, and features unique to the present recording medium. Only the explanation will be given.

【0096】本記録媒体例は、2次元走査型レンジセン
サ投光器走査システム装置β上で方法例2を実行する2
次元走査型レンジセンサ投光器走査プログラムを記録し
たものである。記録媒体としては、FD、CD−RO
M、テープ、DVD、MD、光磁気ディスク等の可搬記
録媒体、HD、RAM、ROM等の固定記録媒体、ネッ
トワーク上の記録媒体、等、並びにこれらの組合せが挙
げられる。
The present recording medium example executes Method 2 on a two-dimensional scanning type range sensor light projector scanning system apparatus β.
A dimensional scanning type range sensor projector scanning program is recorded. Recording media include FD, CD-RO
M, tape, DVD, MD, a portable recording medium such as a magneto-optical disk, a fixed recording medium such as an HD, a RAM, a ROM, a recording medium on a network, and a combination thereof.

【0097】手順としては、2次元走査型レンジセンサ
投光器走査システム装置β上の図示しないコンピュータ
回路等の制御装置で本記録媒体例の2次元走査型レンジ
センサ投光器走査プログラムを実行し、各構成要素を制
御して、方法例2の手順を実行する。
As a procedure, a control device such as a computer circuit (not shown) on the two-dimensional scanning range sensor projector scanning system device β executes the two-dimensional scanning range sensor projector scanning program of the present recording medium, and And the procedure of the method example 2 is executed.

【0098】(装置例3)本装置例は、前記装置例1と
は、走査軌跡決定器の構成が異なるものであり、同様に
図1と、他に図8とを参照して説明する。図8は、図1
における本装置例の走査軌跡決定器の内部構成を示した
ブロック構成図である。
(Example 3 of Apparatus) This apparatus is different from Example 1 in the configuration of the scanning trajectory determiner, and will be described with reference to FIG. 1 and also to FIG. FIG.
FIG. 2 is a block diagram showing the internal configuration of a scanning trajectory determiner of the present example of the apparatus.

【0099】本装置例は、装置例1の2次元走査型レン
ジセンサ投光器走査システム装置α中の走査軌跡決定器
9aを走査軌跡決定器9cに変更した2次元走査型レン
ジセンサ投光器走査システム装置γとしたものであり、
走査軌跡決定器9cについてのみ説明し、他の構成要素
についての説明は重複するので省略する。
In this example of the apparatus, the scanning trajectory determiner 9a in the two-dimensional scanning range sensor projector scanning system apparatus α of the apparatus example 1 is replaced with a scanning trajectory determiner 9c. And
Only the scanning trajectory determiner 9c will be described, and description of the other components will be omitted because they are redundant.

【0100】また、走査軌跡決定器9cは、本装置例の
特徴を表すものであり、3次元位置演算器8からの3次
元位置データを蓄積するセンサデータ蓄積部11cと、
センサデータ蓄積部11cからの蓄積された3次元位置
データを面素である微小領域に分割する面素検出部12
cと、面素検出部12cからの前記微小領域から当該微
小領域の法線を計算する面素法線検出部13cと、面素
法線検出部13cからの前記微小領域及び前記微小領域
の法線から面及び当該面の法線方向を決定する形状決定
部14cと、形状決定部14cからの前記面及び前記面
の法線方向から稜線方向を決定する稜線方向決定部17
cと、稜線方向決定部17cからの前記稜線方向から稜
線集交点を決定する稜線集交点決定部18cと、稜線集
交点決定部18cからの前記稜線集交点から閉ループ曲
線を決定する走査軌跡決定部15cと、3次元位置演算
器8からの現在の3次元位置データ及び走査軌跡決定部
15cからの前記閉ループ曲線を2次元位置データであ
るレンズ駆動座標に変換しレンズ駆動信号としてレンズ
駆動信号発生器10へ送信する走査座標変換部16cを
有する。
The scanning trajectory determiner 9c represents a feature of the present embodiment, and includes a sensor data storage unit 11c for storing three-dimensional position data from the three-dimensional position calculator 8,
A surface element detection unit 12 that divides the accumulated three-dimensional position data from the sensor data storage unit 11c into minute regions that are surface elements
c, a surface element normal detection unit 13c for calculating a normal line of the minute region from the minute region from the surface element detection unit 12c, and a method of the minute region and the minute region from the surface element normal detection unit 13c. A shape determining unit 14c for determining a surface and a normal direction of the surface from a line, and a ridge direction determining unit 17 for determining a ridge direction from the surface and the normal direction of the surface from the shape determining unit 14c
c, a ridge line intersection determining unit 18c for determining a ridge intersection from the ridge direction from the ridge direction determining unit 17c, and a scanning trajectory determining unit for determining a closed loop curve from the ridge intersection from the ridge line intersection determining unit 18c. 15c, the current three-dimensional position data from the three-dimensional position calculator 8 and the closed loop curve from the scanning trajectory determining unit 15c are converted into lens driving coordinates as two-dimensional position data, and a lens driving signal generator is generated as a lens driving signal. And a scanning coordinate conversion unit 16c that transmits the scanning coordinate to the scanning coordinate conversion unit 10.

【0101】但し、本装置例の適用条件として、計測対
象物1の形状は前記各面の稜線が集中し1点で交わるこ
とを前提とする。
However, as an application condition of this example of the apparatus, it is assumed that the shape of the object to be measured 1 is such that the ridge lines of the respective surfaces are concentrated and intersect at one point.

【0102】(方法例3)本方法例は、前記装置例3に
適用したものであり、同じく図1、図8と、他に図9、
図10を参照して説明する。図9は、装置例3の走査軌
跡決定器9cの内部処理を示す流れ図であり、図10
は、本方法例での走査軌跡を示す説明図である。
(Example 3 of Method) This example of method is applied to Example 3 of the above-described apparatus.
This will be described with reference to FIG. FIG. 9 is a flowchart showing the internal processing of the scanning trajectory determiner 9c of the apparatus example 3, and FIG.
FIG. 7 is an explanatory diagram showing a scanning trajectory in the present method example.

【0103】ここでは、走査の全体的な説明は、方法例
1と同様であるので省略し、本方法例の実際の走査手順
を述べる。先ず、2次元走査型レンジセンサ投光器走査
システム装置γを用いて、計測対象物1について、セン
サ視野内のラスタ走査又はスパイラル走査を行うことに
より均一走査である予備走査を行う。
Here, the overall description of the scanning is the same as that of the method example 1, and therefore will be omitted, and the actual scanning procedure of the method example will be described. First, preliminary scanning, which is uniform scanning, is performed on the measurement object 1 by performing raster scanning or spiral scanning within the sensor field of view using the two-dimensional scanning range sensor light projector scanning system device γ.

【0104】そして、3次元位置データである予備走査
の計測結果P(X,Y,Z)(k=0〜n:n
は、0又は正の整数)(X,Y,Zは3次元座
標)を走査軌跡決定器9cのデータ蓄積部11cへ蓄積
する。
Then, the measurement result P (X k , Y k , Z k ) (k = 0 to n: n) of the preliminary scanning which is the three-dimensional position data
Is 0 or a positive integer) (X k , Y k , and Z k are three-dimensional coordinates) in the data storage unit 11c of the scanning trajectory determiner 9c.

【0105】当該予備走査の計測結果を用いて本走査の
走査軌跡を決定する。以下、走査軌跡決定器9c内の内
部処理を各ステップ毎に説明する。
The scan trajectory of the main scan is determined using the measurement result of the preliminary scan. Hereinafter, the internal processing in the scanning trajectory determiner 9c will be described for each step.

【0106】先ず、データ蓄積部11cにおいて、予備
走査の計測結果P(X,Y,Z )(k=0〜n)
を面素検出部12cへ送信する(ST1C)。
First, in the data storage section 11c, a spare
Scanning measurement result P (Xk, Yk, Z k) (K = 0 to n)
Is transmitted to the surface element detection unit 12c (ST1C).

【0107】次に、面素検出部12cにおいて、データ
蓄積部11cからの計測結果P(X ,Y,Z
(k=0〜n)を、微小領域s(k=0〜n)に分割
し面素として、微小領域s(k=0〜n)を面素法線
検出部13cへ送信する(ST2C)。
Next, in the surface element detection unit 12c, the data
The measurement result P (X k, Yk, Zk)
(K = 0 to n) is converted to a small area sk(K = 0 to n)
Small area sk(K = 0 to n) is the surface element normal
The data is transmitted to the detection unit 13c (ST2C).

【0108】次に、面素法線検出部13cにおいて、面
素検出部12cからの微小領域s(k=0〜n)か
ら、微小領域の法線h(k=0〜n)を求めて、微小
領域s (k=0〜n)及び微小領域の法線h(k=
0〜n)を形状決定部14cへ送信する(ST3C)。
Next, in the surface element normal detection unit 13c, the surface
Small area s from element detection unit 12ck(K = 0 to n)
The normal h of the minute areak(K = 0 to n)
Area s k(K = 0 to n) and the normal h of the minute areak(K =
0 to n) is transmitted to the shape determining unit 14c (ST3C).

【0109】次に、形状決定部14cにおいて、面素法
線検出部13cからの微小領域s(k=0〜n)及び
微小領域の法線h(k=0〜n)から、同じ方向成分
を持つ面素である微小領域s毎にラベリングし形状の
持つ面S(i=0〜m:mは、0又は正の整数)及び
面の法線方向H(i=0〜m)を決定して、面S
(i=0〜m)及び面の法線方向H(i=0〜m)
を稜線方向決定部17cへ送信する(ST4C)。
Next, the shape determining unit 14c determines the same from the small area s k (k = 0 to n) from the surface element normal detection unit 13c and the normal h k (k = 0 to n) of the small area. surface with the labeling and shape for each minute region s k is a surface elements having a direction component S i (i = 0~m: m is 0 or a positive integer) normal direction of and face H i (i = 0 ~ M) to determine the surface S
i (i = 0 to m) and the normal direction H i of the surface (i = 0 to m)
Is transmitted to the ridge line direction determining unit 17c (ST4C).

【0110】次に、稜線方向決定部17cにおいて、形
状決定部14cからの面S(i=0〜m)及び面の法
線方向H(i=0〜m)から、各面S(i=0〜
m)が互いに交差する稜線方向L(j=0〜w:wは
0又は正の整数)を決定し、稜線方向L(j=0〜
w)を稜線集交点決定部18cへ送信する(ST5
C)。
[0110] Next, in the ridge direction determining unit 17c, from the surface S i from the shape determination unit 14c (i = 0~m) and the surface normal direction H i (i = 0~m), each surface S i (I = 0 to
ridge line m) intersect each other L j (j = 0~w: w determines the 0 or a positive integer), the ridge line direction L j (j = 0~
w) to the ridge line intersection determination unit 18c (ST5).
C).

【0111】次に、稜線集交点決定部18cにおいて、
稜線方向決定部17cからの稜線方向L(j=0〜
w)から、各稜線方向L(j=0〜w)が互いに交差
する交点である稜線集交点O(x,y,z)(x,y,
zは3次元の座標)を決定し、稜線集交点O(x,y,
z)を走査軌跡決定部15cへ送信する(ST6C)。
Next, in the ridge line intersection determining section 18c,
The ridge direction L j (j = 0 to 0) from the ridge direction determination unit 17c
w), the ridge line intersections O (x, y, z) (x, y, x), which are intersections where the respective ridge line directions L j (j = 0 to w) intersect each other.
z is a three-dimensional coordinate), and the ridge line intersection O (x, y,
z) is transmitted to the scanning trajectory determining unit 15c (ST6C).

【0112】次に、走査軌跡決定部15cにおいて、稜
線集交点決定部18cからの稜線集交点O(x,y,
z)から、稜線集交点O(x,y,z)を中心として水
平方向レンズ駆動装置5及び垂直方向レンズ駆動装置6
が走査可能な最小円とする連続な閉ループ曲線lを求め
て、閉ループ曲線lを走査座標変換部16cへ送信する
(ST7C)。
Next, in the scanning trajectory determining section 15c, the ridge line intersection point O (x, y,
z), the horizontal lens driving device 5 and the vertical lens driving device 6 around the ridge intersection point O (x, y, z)
Calculates a continuous closed-loop curve 1 as a minimum scannable circle, and transmits the closed-loop curve 1 to the scanning coordinate conversion unit 16c (ST7C).

【0113】本方法例での閉ループ曲線lは、計測対象
物1を構成する各面Sを通過しかつ最小距離を移動す
る閉ループ曲線となる。
[0113] closed loop curve l in this example method, a closed loop curve to move passed through and the minimum distance of each surface S i configuring the measurement object 1.

【0114】次に、走査座標変換部16cにおいて、走
査軌跡決定部15cからの閉ループ曲線lと、3次元位
置演算器8からの現在の3次元位置データである計測デ
ータ(X,Y,Z)(k=0〜n)とを比較し
て、2次元位置データであるレンズ4の駆動座標値L
(u,v)(i=0〜m)(u,vは2次元座標)に変
換して、駆動座標値L(u,v)(i=0〜m)を駆
動信号発生器10へ送信する(ST8C)。
Next, in the scanning coordinate conversion section 16c, the closed loop curve l from the scanning trajectory determination section 15c and the measurement data (X k , Y k , Z k ) (k = 0 to n), and the driving coordinate value L i of the lens 4 which is two-dimensional position data
(U, v) (i = 0~m) (u, v is two-dimensional coordinates) is converted into the drive coordinate value L i (u, v) ( i = 0~m) to the drive signal generator 10 Transmit (ST8C).

【0115】その後、駆動信号発生器10において、駆
動座標値L(u,v)(i=0〜m)をレンズ駆動信
号として、当該レンズ駆動信号に基づきレンズ4を駆動
して、本走査の走査計測を行う。
Thereafter, the drive signal generator 10 drives the lens 4 based on the drive coordinate value L i (u, v) (i = 0 to m) as a lens drive signal and performs the main scan. Scan measurement.

【0116】上記のステップのようにして、図10に示
すように、稜線集交点O(x,y,z)を中心として水
平方向レンズ駆動装置5及び垂直方向レンズ駆動装置6
が走査可能な最小円とする閉ループ曲線lを、走査軌跡
1cとして走査計測を行い、現在の計測データ(X
,Z)を得ながら逐次、実際の走査経路を決定及
び変更して本走査を行い、本走査の計測結果を得る。
As shown in FIG. 10, the horizontal lens driving device 5 and the vertical lens driving device 6 around the ridge line intersection O (x, y, z) as shown in FIG.
Performs a scan measurement using a closed loop curve l as a minimum circle scannable by a scan trajectory 1c, and obtains current measurement data (X k ,
While obtaining Y k , Z k ), the actual scanning path is successively determined and changed to perform the main scanning, and the measurement result of the main scanning is obtained.

【0117】但し、装置例3でも述べたように、計測対
象物1の形状は各面Sの稜線が1点で交わることを前
提とする。
[0117] However, as mentioned in apparatus example 3, the shape of the measurement object 1 is assumed that the ridgeline of each surface S i intersect at one point.

【0118】よって、本方法例に拠れば、計測に際し計
測対象物1の全体の形状を予め予備走査として走査し、
稜線集交点O(x,y,z)を中心として水平方向レン
ズ駆動装置5及び垂直方向レンズ駆動装置6が走査可能
な最小円とする閉ループ曲線l閉ループ曲線lを走査軌
跡1cとして本走査を行うため、高速な3次元計測が実
現できる。
Therefore, according to this example of the method, the entire shape of the measurement object 1 is preliminarily scanned as a preliminary scan during measurement.
The main scanning is performed with the closed loop curve l as the scanning locus 1c, which is the minimum circle that can be scanned by the horizontal lens driving device 5 and the vertical lens driving device 6 around the ridge intersection point O (x, y, z). Therefore, high-speed three-dimensional measurement can be realized.

【0119】また、計測対象物1が移動、姿勢変化等を
した場合においても、前記予備走査の計測結果P
(X,Y,Z)に基づく閉ループ曲線lと、本走
査中の現在の計測データ(X,Y,Z)とを比較
することで実際の走査経路の変更が可能であり、より安
定した計測精度を得ることができる。
Further, even when the measurement object 1 moves, changes its posture, etc., the measurement result P
The actual scan path can be changed by comparing the closed loop curve 1 based on (X k , Y k , Z k ) with the current measurement data (X k , Y k , Z k ) during the main scan. Yes, more stable measurement accuracy can be obtained.

【0120】この結果から明らかなように、本方法例に
拠れば、従来技術の手法に比べ3次元計測の高速化及び
計測精度の安定化の改善があった。
As is evident from these results, according to the present method example, there were improvements in speeding up of three-dimensional measurement and stabilization of measurement accuracy as compared with the method of the prior art.

【0121】なお、本方法例では閉ループ曲線lは、稜
線集交点O(x,y,z)を中心とした円であり、各面
を検出する上で最も少ない点を通るものの1つであ
り、これに限られるものではない。
[0121] Incidentally, the closed loop curve l in this example method, a circle whose ridge line current intersection O (x, y, z) to the center, one of those passing through the lowest point in detecting surfaces S i , But is not limited to this.

【0122】(記録媒体例3)本記録媒体例は、装置例
3及び方法例3に適用したものであり、同じく図1、図
8、図9及び図10を参照して説明する。
(Recording Medium Example 3) This recording medium example is applied to the apparatus example 3 and the method example 3, and will be described with reference to FIGS. 1, 8, 9 and 10.

【0123】本記録媒体例は、前記方法例3を実行する
プログラムを記録した記録媒体例であり、実行手順は方
法例3と同様であるので、説明は省略し、本記録媒体に
固有の特徴のみを説明する。
The present recording medium example is a recording medium example in which a program for executing the above-mentioned method example 3 is recorded. The execution procedure is the same as that of method example 3, so that the description is omitted, and features unique to the present recording medium. Only the explanation will be given.

【0124】本記録媒体例は、2次元走査型レンジセン
サ投光器走査システム装置γ上で方法例1を実行する2
次元走査型レンジセンサ投光器走査プログラムを記録し
た記録媒体である。記録媒体としては、FD、CD−R
OM、テープ、DVD、MD、光磁気ディスク等の可搬
記録媒体、HD、RAM、ROM等の固定記録媒体、ネ
ットワーク上の記録媒体、等、並びにこれらの組合せが
挙げられる。
The present recording medium example executes Method 1 on a two-dimensional scanning type range sensor light projector scanning system apparatus γ.
It is a recording medium on which a dimensional scanning type range sensor projector scanning program is recorded. Recording media include FD, CD-R
Examples include portable recording media such as OM, tape, DVD, MD, and magneto-optical disk, fixed recording media such as HD, RAM, and ROM, recording media on a network, and the like, and combinations thereof.

【0125】手順としては、2次元走査型レンジセンサ
投光器走査システム装置γ上の図示しないコンピュータ
回路等の制御装置で本記録媒体例の2次元走査型レンジ
センサ投光器走査プログラムを実行し、各構成要素を制
御して、方法例3の手順を実行する。
The procedure is as follows. A control device such as a computer circuit (not shown) on the two-dimensional scanning range sensor projector scanning system device γ executes the two-dimensional scanning range sensor projector scanning program of the present recording medium, and executes each component. And the procedure of Method Example 3 is executed.

【0126】以上、本発明の実施の形態につき説明した
が、本発明は、必ずしも上述した手段及び手法にのみ限
定されるものではなく、本発明にいう目的を達成し、本
発明にいう効果を有する範囲内において、適宜に変更実
施することが可能なものである。
Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not necessarily limited to the above-described means and methods, but achieves the objects of the present invention and achieves the effects of the present invention. Changes can be made as appropriate within the scope of the above.

【0127】[0127]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
計測に際し予め対象全体の形状を検出する予備走査を行
い、本走査ではその形状情報に基づく走査軌跡上を走査
するため、効率的、高精度、高速な3次元計測が実現で
きる。
As described above, according to the present invention,
At the time of measurement, preliminary scanning for detecting the shape of the entire object is performed in advance, and the main scanning scans a scanning trajectory based on the shape information, so that efficient, high-accuracy, high-speed three-dimensional measurement can be realized.

【0128】また、計測対象物が移動、姿勢変化をした
場合においても、予め計測した計測結果と、現在の計測
データとを比較することにより走査軌跡変更が可能であ
り、従来技術に比べてより安定した計測精度を得ること
ができる。
Further, even when the object to be measured moves or changes its posture, the scanning trajectory can be changed by comparing the measurement result measured in advance with the present measurement data. Stable measurement accuracy can be obtained.

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

【図1】本発明の一実施形態である2次元走査型レンジ
センサ投光器走査システム装置の構成図である。
FIG. 1 is a configuration diagram of a two-dimensional scanning range sensor light projector scanning system apparatus according to an embodiment of the present invention.

【図2】同上、2次元走査型レンジセンサ投光器走査シ
ステム装置の第1の走査軌跡決定器の内部構成を示した
ブロック構成図である。
FIG. 2 is a block diagram showing the internal configuration of a first scanning trajectory determiner of the two-dimensional scanning type range sensor light projector scanning system apparatus.

【図3】同上における内部処理を示す流れ図である。FIG. 3 is a flowchart showing internal processing in the above.

【図4】同上における走査の走査軌跡を示す説明図であ
る。
FIG. 4 is an explanatory diagram showing a scanning locus of scanning in the above.

【図5】図1における2次元走査型レンジセンサ投光器
走査システム装置の第2の走査軌跡決定器の内部構成を
示したブロック構成図である。
FIG. 5 is a block diagram showing an internal configuration of a second scanning trajectory determiner of the two-dimensional scanning range sensor light projector scanning system device in FIG. 1;

【図6】同上における内部処理を示す流れ図である。FIG. 6 is a flowchart showing internal processing in the above.

【図7】同上における走査の走査軌跡を示す説明図であ
る。
FIG. 7 is an explanatory diagram showing a scanning locus of scanning in the above.

【図8】図1における2次元走査型レンジセンサ投光器
走査システム装置の第3の走査軌跡決定器の内部構成を
示したブロック構成図である。
FIG. 8 is a block diagram showing the internal configuration of a third scanning trajectory determiner of the two-dimensional scanning range sensor light projector scanning system apparatus in FIG. 1;

【図9】同上における内部処理を示す流れ図である。FIG. 9 is a flowchart showing internal processing in the embodiment.

【図10】同上における走査の走査軌跡を示す説明図で
ある。
FIG. 10 is an explanatory diagram showing a scanning locus of scanning in the above.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

α,β,γ…2次元走査型レンジセンサ投光器走査シス
テム装置 A…センサヘッド A1…投光器 A2…制御手段 1…計測対象物 1a,1b,1c…走査軌跡 2…レーザ光 2a…レーザ照射光 2b…レーザ反射光 3…レーザ発光器 4…レンズ 5…水平方向レンズ駆動装置 6…垂直方向レンズ駆動装置 7…受光素子 8…3次元位置演算器 9a,9b,9c…走査軌跡決定器 10…レンズ駆動信号発生器 11a,11b,11c…センサデータ蓄積部 12a,12b,12c…面素検出部 13a,13b,13c…面素法線検出部 14a,14b,14c…形状決定部 15a,15b,15c…走査軌跡決定部 16a,16b,16c…走査座標変換部 17b,17c…稜線方向決定部 18c…稜線集交点決定部
.alpha., .beta., .gamma .: two-dimensional scanning type range sensor light projector scanning system device A: sensor head A1, light projector A2, control means 1, measurement object 1a, 1b, 1c, scanning locus 2, laser light 2a, laser irradiation light 2b ... Laser reflected light 3 ... Laser emitter 4 ... Lens 5 ... Horizontal lens drive 6 ... Vertical lens drive 7 ... Light receiving element 8 ... Three-dimensional position calculator 9a, 9b, 9c ... Scanning locus determiner 10 ... Lens Drive signal generators 11a, 11b, 11c: sensor data storage units 12a, 12b, 12c: surface element detection units 13a, 13b, 13c: surface element normal detection units 14a, 14b, 14c: shape determination units 15a, 15b, 15c ... Scanning locus determination unit 16a, 16b, 16c Scanning coordinate conversion unit 17b, 17c Edge line direction determination unit 18c Edge line intersection determination unit

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 奥平 雅士 東京都新宿区西新宿三丁目19番2号 日本 電信電話株式会社内 Fターム(参考) 2F065 AA04 AA17 AA19 AA35 AA53 DD06 DD11 FF09 FF41 GG04 HH04 LL10 LL65 MM16 QQ00 QQ25 UU06  ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing on the front page (72) Inventor Masashi Okuhira 3-19-2 Nishi-Shinjuku, Shinjuku-ku, Tokyo F-term in Japan Telegraph and Telephone Corporation (reference) 2F065 AA04 AA17 AA19 AA35 AA53 DD06 DD11 FF09 FF41 GG04 HH04 LL10 LL65 MM16 QQ00 QQ25 UU06

Claims (26)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】計測対象物の3次元形状を計測するに当た
り、 投光手段から前記計測対象物に方向可変設定自在に光線
を当てて、その反射光を受光手段で受光して観測情報を
作成し、 当該受光手段からの観測情報からの3次元位置データに
基づく走査軌跡を決定し、当該走査軌跡を走査するよう
に、逐次、実際の走査経路を決定及び変更して走査計測
を行う、 一連の処理を実行する、 ことを特徴とする2次元走査型レンジセンサ投光器走査
方法。
In measuring a three-dimensional shape of an object to be measured, a light beam is emitted from the light projecting means to the object to be measured in a variable direction, and the reflected light is received by the light receiving means to create observation information. Determining a scanning trajectory based on the three-dimensional position data from the observation information from the light receiving means, and sequentially determining and changing an actual scanning path to perform scanning measurement so as to scan the scanning trajectory; A two-dimensional scanning range sensor projector scanning method.
【請求項2】前記一連の処理は、 先ず、予め行う均一的な走査である予備走査を行い、 当該予備走査の観測情報を3次元位置データに変換して
予備走査の計測結果として蓄積し、 当該予備走査の計測結果を用いて走査軌跡を決定し、当
該走査軌跡と現在の観測情報からの3次元位置データで
ある現在の計測データとを比較して、逐次、実際の走査
経路を決定及び変更して、前記投光手段のレンズを2次
元に駆動させて光線の方向を変化させることにより本走
査を行う、 以上の手順を踏む、 ことを特徴とする請求項1に記載の2次元走査型レンジ
センサ投光器走査方法。
2. The series of processes is as follows: first, a preliminary scan is performed, which is a uniform scan to be performed in advance, and the observation information of the preliminary scan is converted into three-dimensional position data and stored as a measurement result of the preliminary scan. The scan trajectory is determined using the measurement result of the preliminary scan, and the scan trajectory is compared with the current measurement data, which is three-dimensional position data from the current observation information, to sequentially determine the actual scan path and The two-dimensional scanning according to claim 1, wherein the main scanning is performed by changing the direction of the light beam by driving the lens of the light projecting means two-dimensionally. Type range sensor projector scanning method.
【請求項3】前記走査軌跡の決定は、 前記予備走査の計測結果を面素である微小領域に分割
し、 当該微小領域から微小領域の法線を検出し、 当該微小領域及び当該微小領域の法線から、同じ方向成
分を持つ微小領域にラベリングした面及び当該面の法線
を決定し、 当該面及び当該面の法線から全ての前記面を通過し連続
な閉ループ曲線を前記走査軌跡とする、 ことを特徴とする請求項2に記載の2次元走査型レンジ
センサ投光器走査方法。
3. A method for determining the scanning trajectory, comprising: dividing a measurement result of the preliminary scanning into minute regions which are plane elements; detecting a normal line of the minute region from the minute region; From the normal, the surface labeled on the microregion having the same directional component and the normal of the surface are determined, and a continuous closed loop curve that passes through all the surfaces from the normal of the surface and the surface and the scanning trajectory is determined. The method for scanning a two-dimensional scanning range sensor projector according to claim 2, wherein:
【請求項4】前記走査軌跡の決定は、 前記予備走査の計測結果を面素である微小領域に分割
し、 当該微小領域から微小領域の法線を検出し、 当該微小領域及び当該微小領域の法線から、同じ方向成
分を持つ微小領域にラベリングした面及び当該面の法線
を決定し、 当該面及び当該面の法線から各面が互いに交差する当該
面の稜線方向を決定し、 当該面の稜線方向から前記稜線を垂直に横切り連続な閉
ループ曲線を求めて前記走査軌跡として決定する、 ことを特徴とする請求項2に記載の2次元走査型レンジ
センサ投光器走査方法。
4. The method of determining the scanning trajectory includes: dividing a measurement result of the preliminary scanning into minute regions which are plane elements; detecting a normal line of the minute region from the minute region; From the normal, determine the surface labeled on the microregion having the same direction component and the normal of the surface, and determine the ridge line direction of the surface at which each surface intersects each other from the surface and the normal of the surface. The two-dimensional scanning type range sensor projector scanning method according to claim 2, wherein a continuous closed loop curve that traverses the ridge line vertically from the ridge line direction of the surface is determined and the scanning trajectory is determined.
【請求項5】前記走査軌跡の決定は、 前記面及び前記面の法線から前記各面の重心点を決定
し、 当該各面の重心点を通過することも条件とする前記閉ル
ープを求めて前記走査軌跡を決定する、 ことを特徴とする請求項3又は4に記載の2次元走査型
レンジセンサ投光器走査方法。
5. The determination of the scanning trajectory includes determining a center of gravity of each surface from the surface and a normal line of the surface, and obtaining the closed loop that is also required to pass through the center of gravity of each surface. The method according to claim 3, wherein the scanning trajectory is determined.
【請求項6】前記走査軌跡の決定は、 前記予備走査の計測結果を面素である微小領域に分割
し、 当該微小領域から微小領域の法線を検出し、 当該微小領域及び当該微小領域の法線から、同じ方向成
分を持つ微小領域にラベリングした面及び当該面の法線
を決定し、 当該面及び当該面の法線から当該各面を検出する上で最
も少ない点を通る閉ループ曲線を求めて前記走査軌跡と
する、 ことを特徴とする請求項2に記載の2次元走査型レンジ
センサ投光器走査方法。
6. The determination of the scanning trajectory includes: dividing a measurement result of the preliminary scanning into minute regions which are plane elements; detecting a normal line of the minute region from the minute region; From the normal, determine the surface labeled on the microregion having the same directional component and the normal of the surface, and calculate the closed loop curve passing through the least points in detecting the surface from the surface and the normal of the surface. The two-dimensional scanning type range sensor projector scanning method according to claim 2, wherein the scanning locus is determined.
【請求項7】前記走査軌跡の決定は、 前記面及び前記面の法線の決定の後、 当該面及び当該面の法線から各面が互いに交差する当該
面の稜線方向を決定し、 当該面の稜線方向から稜線が1点で交わる稜線集交点を
決定し、 当該稜線集交点を中心とした円である閉ループ曲線を求
めて前記走査軌跡とする、 ことを特徴とする請求項6に記載の2次元走査型レンジ
センサ投光器走査方法。
7. The method of determining the scanning trajectory includes, after determining the surface and the normal of the surface, determining a ridge line direction of the surface at which each surface intersects each other from the surface and the normal of the surface. The ridge line intersection where the ridge line intersects at one point from the ridge line direction of the surface is determined, and a closed loop curve that is a circle centered on the ridge line intersection is obtained as the scanning trajectory. Scanning method for a two-dimensional scanning range sensor projector.
【請求項8】前記予備走査は、 センサ視野内のラスタ走査又はスパイラル走査である、 ことを特徴とする請求項2、3、4、5、6又は7に記
載の2次元走査型レンジセンサ投光器走査方法。
8. The two-dimensional scanning range sensor projector according to claim 2, wherein the preliminary scanning is a raster scanning or a spiral scanning within a sensor field of view. Scan method.
【請求項9】測定対象物の3次元形状を得るための走査
計測を行うシステム装置であって、 任意の方向に光線を照射する投光手段と、 当該投光手段からの光線が前記測定対象物に当たった反
射光を受光し観測情報を作成する受光手段と、 当該受光手段からの前記観測情報に基づく走査軌跡を用
いて決定及び変更された実際の走査経路を走査するよう
に前記投光手段を駆動する制御手段を有する、 ことを特徴とする2次元走査型レンジセンサ投光器走査
システム装置。
9. A system device for performing scanning measurement for obtaining a three-dimensional shape of an object to be measured, comprising: a light projecting means for irradiating a light beam in an arbitrary direction; A light receiving means for receiving reflected light hitting an object to create observation information; and the light projection so as to scan an actual scanning path determined and changed using a scanning trajectory based on the observation information from the light receiving means. 2. A two-dimensional scanning range sensor projector scanning system apparatus, comprising: a control unit for driving the unit.
【請求項10】前記投光手段は、 レーザ光を発生するレーザ発光器と、 当該レーザ発光器からのレーザ光を屈折させてレーザ照
射光にするレンズと、 当該レンズを水平方向に駆動する水平方向レンズ駆動装
置と、 前記レンズを垂直方向に駆動する垂直方向レンズ駆動装
置を有する、 ことを特徴とする請求項9に記載の2次元走査型レンジ
センサ投光器走査システム装置。
10. A light emitting means, comprising: a laser emitter for generating laser light; a lens for refracting laser light from the laser emitter to produce laser irradiation light; and a horizontal drive for driving the lens in a horizontal direction. The two-dimensional scanning range sensor projector system according to claim 9, further comprising: a directional lens driving device; and a vertical lens driving device that drives the lens in a vertical direction.
【請求項11】前記受光手段は、 前記レーザ照射光が前記測定対象物に当たったレーザ反
射光を受光して観測情報を作成する受光素子を有する、 ことを特徴とする請求項9又は10に記載の2次元走査
型レンジセンサ投光器走査システム装置。
11. The light receiving device according to claim 9, wherein said light receiving means has a light receiving element for receiving laser reflected light on which said laser irradiation light hits said object to create observation information. A two-dimensional scanning type range sensor floodlight scanning system apparatus according to claim 1.
【請求項12】前記制御手段は、 前記受光素子からの前記観測情報を受信し3次元位置デ
ータを作成する3次元位置演算器と、 3次元位置演算器からの前記3次元位置データから走査
軌跡を計算する走査軌跡決定器と、 当該走査軌跡決定器からの前記走査軌跡から前記レンズ
駆動のための2次元位置の信号であるレンズ駆動信号を
作成し、前記水平方向レンズ駆動装置及び垂直方向レン
ズ駆動装置へ送信するレンズ駆動信号発生器を有する、 ことを特徴とする請求項9、10又は11に記載の2次
元走査型レンジセンサ投光器走査システム装置。
12. A three-dimensional position calculator for receiving the observation information from the light receiving element and generating three-dimensional position data, and a scanning locus based on the three-dimensional position data from the three-dimensional position calculator. A scanning trajectory calculator for calculating a horizontal trajectory, and a lens driving signal that is a signal of a two-dimensional position for driving the lens from the scanning trajectory from the scanning trajectory determiner; The two-dimensional scanning range sensor projector system according to claim 9, further comprising a lens driving signal generator for transmitting the driving signal to a driving device.
【請求項13】前記投光手段と前記受光手段と前記制御
手段は、 センサヘッド内に一括組込まれてなる、 ことを特徴とする請求項9、10、11又は12に記載
の2次元走査型レンジセンサ投光器走査システム装置。
13. The two-dimensional scanning type according to claim 9, wherein said light projecting means, said light receiving means, and said control means are integrally incorporated in a sensor head. Range sensor projector scanning system device.
【請求項14】前記走査軌跡決定器は、 前記3次元位置演算器からの3次元位置データを蓄積す
るセンサデータ蓄積部と、 当該センサデータ蓄積部からの蓄積された3次元位置デ
ータを面素である微小領域に分割する面素検出部と、 当該面素検出部からの当該微小領域から当該微小領域の
法線を計算する面素法線検出部と、 当該面素法線検出部からの当該微小領域及び当該微小領
域の法線から面及び当該面の法線方向を決定する形状決
定部と、 当該形状決定部からの当該面及び当該面の法線方向から
閉ループ曲線を決定する走査軌跡決定部と、 前記3次元位置演算器からの現在の3次元位置データ及
び前記走査軌跡決定部からの前記閉ループ曲線を2次元
位置データであるレンズ駆動座標に変換しレンズ駆動信
号として前記レンズ駆動信号発生器へ送信する走査座標
変換部を有する、 ことを特徴とする請求項10に記載の2次元走査型レン
ジセンサ投光器走査システム装置。
14. A scanning trajectory determiner comprising: a sensor data storage unit for storing three-dimensional position data from the three-dimensional position calculator; and a plane element for storing the stored three-dimensional position data from the sensor data storage unit. A surface element detection unit that divides the surface region into minute regions, a surface element normal detection unit that calculates a normal line of the minute region from the minute region from the surface element detection unit, A shape determining unit that determines a surface and a normal direction of the surface from the minute region and a normal line of the minute region; and a scanning locus that determines a closed loop curve from the surface and the normal direction of the surface from the shape determining unit. A determination unit; converting the current three-dimensional position data from the three-dimensional position calculator and the closed loop curve from the scanning trajectory determination unit into lens driving coordinates as two-dimensional position data; 2D scanning range sensor projector scanning system according to claim 10 having a scan coordinate transformation unit to be transmitted to the generator, characterized in that.
【請求項15】前記走査軌跡決定部は、 前記形状決定部からの前記面及び前記面の法線方向から
前記面の重心点を計算し、当該重心点を通る閉ループ曲
線を決定する、 ことを特徴とする請求項14に記載の2次元走査型レン
ジセンサ投光器走査システム装置。
15. The scanning trajectory determining unit calculates a center of gravity of the surface from the surface from the shape determining unit and a normal direction of the surface, and determines a closed loop curve passing through the center of gravity. The two-dimensional scanning range sensor light projector scanning system apparatus according to claim 14, characterized in that:
【請求項16】前記走査軌跡決定部は、 前記形状決定部からの前記面及び前記面の法線方向か
ら、当該各面を検出する上で最も少ない点を通る閉ルー
プ曲線を決定する、 ことを特徴とする請求項14に記載の2次元走査型レン
ジセンサ投光器走査システム装置。
16. The scanning trajectory determining unit determines a closed loop curve passing through the least number of points for detecting each surface from the surface and the normal direction of the surface from the shape determining unit. The two-dimensional scanning range sensor light projector scanning system apparatus according to claim 14, characterized in that:
【請求項17】前記走査軌跡決定器は、 前記3次元位置演算器からの3次元位置データを蓄積す
るセンサデータ蓄積部と、 当該センサデータ蓄積部からの蓄積された3次元位置デ
ータを面素である微小領域に分割する面素検出部と、 当該面素検出部からの当該微小領域から当該微小領域の
法線を計算する面素法線検出部と、 当該面素法線検出部からの当該微小領域及び当該微小領
域の法線から面及び当該面の法線方向を決定する形状決
定部と、 当該形状決定部からの当該面及び当該面の法線方向から
稜線方向を決定する稜線方向決定部と、 当該稜線方向決定部からの当該稜線方向から閉ループ曲
線を決定する走査軌跡決定部と、 前記3次元位置演算器からの現在の3次元位置データ及
び前記走査軌跡決定部からの前記閉ループ曲線を2次元
位置データであるレンズ駆動座標に変換しレンズ駆動信
号として前記レンズ駆動信号発生器へ送信する走査座標
変換部を有する、 ことを特徴とする請求項12に記載の2次元走査型レン
ジセンサ投光器走査システム装置。
17. The scanning trajectory determining unit includes: a sensor data storage unit that stores three-dimensional position data from the three-dimensional position calculator; and a plane element that stores the three-dimensional position data stored from the sensor data storage unit. A surface element detection unit that divides the surface region into minute regions, a surface element normal detection unit that calculates a normal line of the minute region from the minute region from the surface element detection unit, A shape determining unit that determines a surface and a normal direction of the surface from the minute region and a normal line of the minute region; and a ridge line direction that determines a ridge line direction from the surface and the normal direction of the surface from the shape determining unit. A determining unit; a scanning trajectory determining unit that determines a closed loop curve from the ridge direction from the ridge direction determining unit; a current three-dimensional position data from the three-dimensional position calculator and the closed loop from the scanning trajectory determining unit Quadratic curve The two-dimensional scanning range sensor projector according to claim 12, further comprising a scanning coordinate conversion unit that converts the data into lens driving coordinates that is original position data and transmits the lens driving signals to the lens driving signal generator as a lens driving signal. System device.
【請求項18】前記走査軌跡決定部は、 前記稜線方向決定部からの前記稜線方向に加えて、前記
形状決定部からの前記面及び前記面の法線方向から前記
面の重心点を計算し、前記稜線に垂直に交差し前記各面
の重心点を通る閉ループ曲線を決定自在に構成する、 ことを特徴とする請求項17に記載の2次元走査型レン
ジセンサ投光器走査システム装置。
18. The scanning trajectory determining unit calculates a center of gravity of the surface from the surface from the shape determining unit and a normal direction of the surface in addition to the ridge direction from the ridge direction determining unit. 18. The two-dimensional scanning type range sensor projector system according to claim 17, wherein a closed loop curve that intersects perpendicularly with the ridge line and passes through the center of gravity of each surface is configured to be freely determined.
【請求項19】前記走査軌跡決定器は、 前記3次元位置演算器からの3次元位置データを蓄積す
るセンサデータ蓄積部と、 当該センサデータ蓄積部からの蓄積された3次元位置デ
ータを面素である微小領域に分割する面素検出部と、 当該面素検出部からの当該微小領域から当該微小領域の
法線を計算する面素法線検出部と、 当該面素法線検出部からの当該微小領域及び当該微小領
域の法線から面及び当該面の法線方向を決定する形状決
定部と、 当該形状決定部からの当該面及び当該面の法線方向から
稜線方向を決定する稜線方向決定部と、 当該稜線方向決定部からの当該稜線方向から稜線集交点
を決定する稜線集交点決定部と、 当該稜線集交点決定部からの当該稜線集交点から当該稜
線集交点を中心とする円である閉ループ曲線を決定する
走査軌跡決定部と、 前記3次元位置演算器からの現在の3次元位置データ及
び前記走査軌跡決定部からの前記閉ループ曲線を2次元
位置データであるレンズ駆動座標に変換しレンズ駆動信
号として前記レンズ駆動信号発生器へ送信する走査座標
変換部を有する、 ことを特徴とする請求項12に記載の2次元走査型レン
ジセンサ投光器走査システム装置。
19. A scanning trajectory determiner, comprising: a sensor data storage unit for storing three-dimensional position data from the three-dimensional position calculator; and a plane element for storing the stored three-dimensional position data from the sensor data storage unit. A surface element detection unit that divides the surface region into minute regions, a surface element normal detection unit that calculates a normal line of the minute region from the minute region from the surface element detection unit, A shape determining unit that determines a surface and a normal direction of the surface from the minute region and a normal line of the minute region; and a ridge line direction that determines a ridge line direction from the surface and the normal direction of the surface from the shape determining unit. A determining unit; a ridge intersection intersection determining unit that determines a ridge intersection from the ridge direction from the ridge direction determining unit; and a circle centered on the ridge intersection from the ridge intersection from the ridge intersection determining unit. Determine the closed-loop curve that is A scanning trajectory determining unit that converts the current three-dimensional position data from the three-dimensional position calculator and the closed loop curve from the scanning trajectory determining unit into lens driving coordinates that are two-dimensional position data, The two-dimensional scanning range sensor projector system according to claim 12, further comprising a scanning coordinate conversion unit that transmits the scanning coordinate to the lens driving signal generator.
【請求項20】計測対象物の3次元形状を計測するプロ
グラムを記録した記録媒体であって、 投光手段から前記計測対象物に方向可変設定自在に光線
を当てて、その反射光を受光手段で受光して観測情報を
作成し、 当該受光手段からの観測情報からの3次元位置データに
基づく走査軌跡を決定し、当該走査軌跡を走査するよう
に、逐次、実際の走査経路を決定及び変更して走査計測
を行う、一連の処理実行プログラムを記録した記録媒体
である、 ことを特徴とする2次元走査型レンジセンサ投光器走査
プログラムを記録した記録媒体。
20. A recording medium in which a program for measuring a three-dimensional shape of a measurement object is recorded, wherein a light beam is radiated from a light projecting means to the measurement object in a direction variably set, and the reflected light is received by a light receiving means. To generate observation information, determine the scanning trajectory based on the three-dimensional position data from the observation information from the light receiving means, and sequentially determine and change the actual scanning path so as to scan the scanning trajectory. A two-dimensional scanning range sensor light projector scanning program, wherein the recording medium is a recording medium on which a series of processing execution programs are recorded.
【請求項21】前記一連の処理実行プログラムは、 先ず、予め行う均一的な走査である予備走査を行い、 当該予備走査の観測情報を3次元位置データに変換して
予備走査の計測結果として蓄積し、 当該予備走査の計測結果を用いて走査軌跡を決定し、当
該走査軌跡と現在の観測情報からの3次元位置データで
ある現在の計測データとを比較して、逐次、実際の走査
経路を決定及び変更して、前記投光器のレンズを2次元
に駆動させて光線の方向を変化させることにより本走査
を行う、プログラムである、 ことを特徴とする請求項20に記載の2次元走査型レン
ジセンサ投光器走査プログラムを記録した記録媒体。
21. The series of processing execution program first performs a preliminary scan, which is a uniform scan performed in advance, converts observation information of the preliminary scan into three-dimensional position data, and accumulates it as a measurement result of the preliminary scan. The scan trajectory is determined using the measurement result of the preliminary scan, and the scan trajectory is compared with the current measurement data, which is three-dimensional position data from the current observation information, to sequentially determine the actual scan path. 21. The two-dimensional scanning range according to claim 20, wherein the program performs a main scan by determining and changing the direction of a light beam by driving a lens of the projector two-dimensionally. A recording medium on which a sensor projector scanning program is recorded.
【請求項22】前記走査軌跡の決定は、 前記予備走査の計測結果を面素である微小領域に分割
し、 当該微小領域から微小領域の法線を検出し、 当該微小領域及び当該微小領域の法線から、同じ方向成
分を持つ微小領域にラベリングした面及び当該面の法線
を決定し、 当該面及び当該面の法線から全ての前記面を通過し連続
な閉ループ曲線を前記走査軌跡とする、 ことを特徴とする請求項21に記載の2次元走査型レン
ジセンサ投光器走査プログラムを記録した記録媒体。
22. A method for determining the scanning trajectory, comprising: dividing a measurement result of the preliminary scanning into minute regions which are plane elements; detecting a normal line of the minute region from the minute region; From the normal, the surface labeled on the microregion having the same directional component and the normal of the surface are determined, and a continuous closed loop curve that passes through all the surfaces from the normal of the surface and the surface and the scanning trajectory is determined. 22. A recording medium having recorded thereon the two-dimensional scanning range sensor light projector scanning program according to claim 21.
【請求項23】前記走査軌跡の決定は、 前記予備走査の計測結果を面素である微小領域に分割
し、 当該微小領域から微小領域の法線を検出し、 当該微小領域及び当該微小領域の法線から、同じ方向成
分を持つ微小領域にラベリングした面及び当該面の法線
を決定し、 当該面及び当該面の法線から各面が互いに交差する当該
面の稜線方向を決定し、 当該面の稜線方向から前記稜線を垂直に横切り連続な閉
ループ曲線を求めて前記走査軌跡として決定する、 ことを特徴とする請求項21に記載の2次元走査型レン
ジセンサ投光器走査プログラムを記録した記録媒体。
23. The determination of the scanning trajectory includes dividing the measurement result of the preliminary scanning into minute regions that are plane elements, detecting a normal line of the minute region from the minute region, From the normal, determine the surface labeled on the microregion having the same direction component and the normal of the surface, and determine the ridge line direction of the surface at which each surface intersects each other from the surface and the normal of the surface. 22. The recording medium according to claim 21, wherein the scanning locus is determined by obtaining a continuous closed loop curve that traverses the ridge line vertically from the ridge line direction of the surface and determines the scanning trajectory. .
【請求項24】前記走査軌跡の決定は、 前記面及び前記面の法線から前記各面の重心点を決定
し、 当該各面の重心点を通過することも条件とする前記閉ル
ープを求めて前記走査軌跡を決定する、 ことを特徴とする請求項22又は23に記載の2次元走
査型レンジセンサ投光器走査プログラムを記録した記録
媒体。
24. The scanning trajectory is determined by determining a center of gravity of each of the surfaces from the surface and a normal line of the surface, and obtaining the closed loop which is also required to pass through the center of gravity of each of the surfaces. 24. The recording medium according to claim 22, wherein the scanning locus is determined.
【請求項25】前記走査軌跡の決定は、 前記予備走査の計測結果を面素である微小領域に分割
し、 当該微小領域から微小領域の法線を検出し、 当該微小領域及び当該微小領域の法線から、同じ方向成
分を持つ微小領域にラベリングした面及び当該面の法線
を決定し、 当該面及び当該面の法線から当該各面を検出する上で最
も少ない点を通る閉ループ曲線を求めて前記走査軌跡と
する、 ことを特徴とする請求項21に記載の2次元走査型レン
ジセンサ投光器走査プログラムを記録した記録媒体。
25. The determination of the scanning trajectory includes dividing the measurement result of the preliminary scanning into minute regions that are plane elements, detecting a normal line of the minute region from the minute region, From the normal, determine the surface labeled on the microregion having the same directional component and the normal of the surface, and calculate the closed loop curve passing through the least points in detecting the surface from the surface and the normal of the surface. 22. The recording medium according to claim 21, wherein the scanning locus is obtained as the scanning locus.
【請求項26】前記走査軌跡の決定は、 前記面及び前記面の法線の決定の後、 当該面及び当該面の法線から各面が互いに交差する当該
面の稜線方向を決定し、 当該面の稜線方向から稜線が1点で交わる稜線集交点を
決定し、 当該稜線集交点を中心とした円である閉ループ曲線を求
めて前記走査軌跡とする、 ことを特徴とする請求項25に記載の2次元走査型レン
ジセンサ投光器走査プログラムを記録した記録媒体。
26. The determination of the scanning trajectory includes, after determining the surface and the normal of the surface, determining the ridge line direction of the surface at which each surface intersects from the surface and the normal of the surface. 26. The scanning locus, wherein a ridge intersection point where the ridge line intersects at one point is determined from the ridge line direction of the surface, and a closed loop curve that is a circle centered on the ridge line intersection point is obtained as the scanning locus. Recording medium for recording the two-dimensional scanning range sensor projector scanning program.
JP36025598A 1998-12-18 1998-12-18 Two-dimensional scanning range sensor projector scanning method and system apparatus, and computer-readable recording medium recording two-dimensional scanning range sensor projector scanning program Expired - Fee Related JP3511474B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP36025598A JP3511474B2 (en) 1998-12-18 1998-12-18 Two-dimensional scanning range sensor projector scanning method and system apparatus, and computer-readable recording medium recording two-dimensional scanning range sensor projector scanning program

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP36025598A JP3511474B2 (en) 1998-12-18 1998-12-18 Two-dimensional scanning range sensor projector scanning method and system apparatus, and computer-readable recording medium recording two-dimensional scanning range sensor projector scanning program

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2000180132A true JP2000180132A (en) 2000-06-30
JP3511474B2 JP3511474B2 (en) 2004-03-29

Family

ID=18468597

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP36025598A Expired - Fee Related JP3511474B2 (en) 1998-12-18 1998-12-18 Two-dimensional scanning range sensor projector scanning method and system apparatus, and computer-readable recording medium recording two-dimensional scanning range sensor projector scanning program

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3511474B2 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005326324A (en) * 2004-05-17 2005-11-24 Toshiba Corp Apparatus surface roughness measuring device and method
CN112595260A (en) * 2020-12-29 2021-04-02 东莞市三姆森光电科技有限公司 Method, system, storage medium and equipment for adaptively extracting irregular cambered surface contour
CN115656238A (en) * 2022-10-17 2023-01-31 中国科学院高能物理研究所 Micro-area XRF (X-ray fluorescence) elemental analysis and multi-dimensional imaging method and system

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005326324A (en) * 2004-05-17 2005-11-24 Toshiba Corp Apparatus surface roughness measuring device and method
CN112595260A (en) * 2020-12-29 2021-04-02 东莞市三姆森光电科技有限公司 Method, system, storage medium and equipment for adaptively extracting irregular cambered surface contour
CN115656238A (en) * 2022-10-17 2023-01-31 中国科学院高能物理研究所 Micro-area XRF (X-ray fluorescence) elemental analysis and multi-dimensional imaging method and system

Also Published As

Publication number Publication date
JP3511474B2 (en) 2004-03-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7185987B2 (en) Projector and projector accessory
US11187790B2 (en) Laser scanning system, laser scanning method, movable laser scanning system, and program
Kuhnert et al. Fusion of stereo-camera and pmd-camera data for real-time suited precise 3d environment reconstruction
US8027515B2 (en) System and method for real-time calculating location
US9275302B1 (en) Object detection and identification
US20220207765A1 (en) Positioning method and system combining mark point positioning and intelligent reverse positioning
JP2020533601A (en) Multiple resolution, simultaneous positioning, and mapping based on 3D / LIDAR measurements
JP2008523371A (en) Portable surveying device and surveying method
US20120026319A1 (en) Distance measuring system and distance measuring method
US4652121A (en) Moving body measuring instrument
CN101430207A (en) Apparatus and method for generating three-dimensional map using structured light
CN114745529B (en) Projector single TOF trapezoidal correction method and projector
US10732284B2 (en) Live metrology of an object during manufacturing or other operations
US9562966B1 (en) Surface distance determination using reflected light
CN110018491B (en) Laser scanning method and device and laser radar
Qu et al. Vision-aided laser Doppler vibrometry for remote automatic voice detection
TW201838408A (en) Dwell-angle-independent tracking and monitoring objects using lidar
JP2000180132A (en) Method and system device for two-dimensional scan type range sensor projector scan and record medium where two-dimensional scan type range sensor projector scan program is recorded
JP2022160106A (en) Floor surface condition detection device, distance measuring device including the same, floor surface condition detection method, and floor surface condition detection program
JP2001324313A (en) Three-dimensional shape measuring instrument
JPH05164519A (en) Measuring instrument for three-dimensional shape of structure surrounding railroad track
JP2002341025A (en) Target tracking device
CN207601853U (en) Radiation image corrects system
TW202104852A (en) Multi-beam processing of lidar vibration signals
JP2005127959A (en) Identifying device and method of moving object, and manufacturing method of identifying array of moving object

Legal Events

Date Code Title Description
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20031224

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20031225

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080116

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090116

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090116

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100116

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110116

Year of fee payment: 7

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees