JP2002107128A - Shape-measuring apparatus - Google Patents

Shape-measuring apparatus

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JP2002107128A
JP2002107128A JP2000302385A JP2000302385A JP2002107128A JP 2002107128 A JP2002107128 A JP 2002107128A JP 2000302385 A JP2000302385 A JP 2000302385A JP 2000302385 A JP2000302385 A JP 2000302385A JP 2002107128 A JP2002107128 A JP 2002107128A
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JP
Japan
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measured
slit light
marker
shape
color
Prior art date
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Pending
Application number
JP2000302385A
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Japanese (ja)
Inventor
Hideto Fujita
日出人 藤田
Hiroshi Kano
浩 蚊野
Hiroaki Yoshida
博明 吉田
Shinpei Fukumoto
晋平 福本
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Sanyo Electric Co Ltd
Original Assignee
Sanyo Electric Co Ltd
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Publication date
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  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
  • Footwear And Its Accessory, Manufacturing Method And Apparatuses (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a marker for specifying parts which enables also the position of the specific part of an object to be detected, when a three- dimensional shape of the object to be measured is measured by a light-section method. SOLUTION: In measuring a shape, in which the shape of the object to be measured is measured by projecting a slit light to the object and observing the slit light projected to the object by an imaging element, and the measured result is displayed using a curve by changing colors, according to the luminance of the slit light observed by the imaging element, the marker for specifying parts which is attached to a predetermined part of the object with the aim of detecting the position of the prescribed part of the object is like a sheet, having a color for reflecting the slit light painted to an outside face of a central part and a color for absorbing the slit light, painted to the outside face of the circumference of the central part.

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】この発明は、被測定物に対し
てスリット光を投影し被測定物に投影されたスリット光
を撮像素子で観察することにより被測定物の形状を測定
し、測定結果を、撮像素子で観察されたスリット光の輝
度に応じて色を変えて曲線で表示するといった形状測定
を行なう際に、被測定物の所定の部位の位置を検出する
目的で被測定物の所定の部位に貼られる部位特定用マー
カに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention measures the shape of an object by projecting slit light onto the object and observing the slit light projected on the object with an image sensor. When performing shape measurement such as displaying a curve by changing the color according to the brightness of the slit light observed by the image sensor, a predetermined position of the target object is detected for the purpose of detecting a position of a predetermined portion of the target object. And a part identification marker attached to the part.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般に、靴のサイズは通常かかとから指
先までの長さで表現されるが、人の足形状は、長さだけ
でなく、甲の高さ、足の幅など、個人により様々であ
る。一人一人の足の形状に応じた靴を作ろうとする場
合、足の3次元形状を測定することが必要となるが、現
状では、メジャーを使って足長、足幅、足位(足周り)
等の限られた部位の大きさを測定するにとどまってい
る。
2. Description of the Related Art In general, the size of a shoe is usually expressed by the length from the heel to the fingertip. It is. When trying to make shoes according to the shape of each person's foot, it is necessary to measure the three-dimensional shape of the foot, but at present, using a measure, foot length, foot width, foot position (around the foot)
It only measures the size of limited parts such as.

【0003】一方、被測定物に対してスリット光を投影
し被測定物に投影されたスリット光を撮像素子で観察す
ることにより被測定物の形状を測定するといった、光切
断法によって、被測定物の3次元形状を測定する形状測
定装置が知られている。
[0003] On the other hand, the slit light is projected on the object to be measured, and the shape of the object to be measured is measured by observing the slit light projected on the object with an image sensor. 2. Description of the Related Art A shape measuring device that measures a three-dimensional shape of an object is known.

【0004】ところで、足形状に応じた靴を製造する際
には、アーチ高、足の甲位置等を測定する必要がある。
[0004] When manufacturing shoes corresponding to the shape of the foot, it is necessary to measure the height of the arch, the position of the instep, and the like.

【0005】アーチ高は、たとえば、足が置かれた床面
から舟状骨(Navicular) までの高さとして計測され
る。足の甲位置は、たとえば、足が置かれた床面から第
1楔状骨(Cuneiform)までの高さとして計測される。
[0005] The arch height is measured, for example, as the height from the floor on which the foot is placed to the navicular. The instep position is measured, for example, as the height from the floor on which the foot is placed to the first cuneiform.

【0006】したがって、アーチ高、足の甲位置等を計
測するためには、舟状骨、第1楔状骨等の位置を測定す
る必要がある。しかしながら、舟状骨、第1楔状骨等の
位置は、触覚によって認識できるものであるため、足の
3次元形状の測定結果からこれらの位置を特定すること
はできない。
Therefore, in order to measure the height of the arch, the position of the instep of the foot, and the like, it is necessary to measure the positions of the scaphoid, the first wedge, and the like. However, since the positions of the scaphoid, the first cuneiform bone, and the like can be recognized by tactile sensation, these positions cannot be specified from the measurement results of the three-dimensional shape of the foot.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】この発明は、被測定物
の3次元形状を光切断法によって測定した際に、被測定
物の特定の部位の位置をも検出することが可能となる部
位特定用マーカを提供することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION According to the present invention, when a three-dimensional shape of an object to be measured is measured by a light-section method, a portion specifying a position of a specific portion of the object to be measured can be detected. It is an object to provide a marker for use.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】この発明による部位特定
用マーカは、被測定物に対してスリット光を投影し被測
定物に投影されたスリット光を撮像素子で観察すること
により被測定物の形状を測定し、測定結果を、撮像素子
で観察されたスリット光の輝度に応じて色を変えて曲線
で表示するといった形状測定を行なう際に、被測定物の
所定の部位の位置を検出する目的で被測定物の所定の部
位に貼られる部位特定用マーカにおいて、シート状であ
り、中央部の外側面にスリット光を反射する色が塗られ
ており、中央部の周囲の外側面にスリット光を吸収する
色が塗られていることを特徴とする。なお、「撮像素子
で観察されたスリット光の輝度に応じて色を変えて曲線
で表示する」における「曲線」は実際は点群によって形
成される。
A part identification marker according to the present invention projects slit light on an object to be measured, and observes the slit light projected on the object to be measured by an image pickup device. When measuring the shape and performing shape measurement such as displaying the measurement result as a curve by changing the color according to the brightness of the slit light observed by the image sensor, the position of a predetermined portion of the measured object is detected. In the part identification marker to be affixed to a predetermined part of the measured object for the purpose, it is sheet-shaped, the outer surface of the central part is painted with a color that reflects slit light, and the outer peripheral surface around the central part is slit. It is characterized by being painted in a color that absorbs light. Note that the “curve” in “displaying as a curve by changing the color according to the brightness of the slit light observed by the image sensor” is actually formed by a group of points.

【0009】部位特定用マーカの中央部の中心位置に孔
を形成することが好ましい。あるいは、部位特定用マー
カの中央部の中心位置に突起を形成してもよい。あるい
は、部位特定用マーカの中央部の中心位置に突起部材を
固着してもよい。
Preferably, a hole is formed at the center of the center of the site specifying marker. Alternatively, a projection may be formed at the center position of the center of the site identification marker. Alternatively, a protruding member may be fixed to the center position of the center of the site specifying marker.

【0010】[0010]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、この発明
の実施の形態について説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0011】〔A〕形状測定装置についての説明[A] Description of shape measuring device

【0012】〔A−1〕 形状測定装置の概略構成の説
[A-1] Description of Schematic Configuration of Shape Measurement Apparatus

【0013】図1は、形状測定装置の概略構成を示して
いる。
FIG. 1 shows a schematic configuration of a shape measuring apparatus.

【0014】測定台201には、長円形状のガイドレー
ル204が固定されており、そのガイドレール204で
囲まれる領域に被測定物としての足100が載せられて
いる。また、台201には、台201に対して脱着可能
な支柱202が取り付けられており、その上部には、水
平バー203が取り付けられている。
An oblong guide rail 204 is fixed to the measuring table 201, and a foot 100 as an object to be measured is placed in a region surrounded by the guide rail 204. In addition, a column 202 that can be attached to and detached from the table 201 is attached to the table 201, and a horizontal bar 203 is attached to the upper part thereof.

【0015】形状測定装置は、測定者によってガイドレ
ール204上を移動せしめられる測定ヘッド10と、水
平バー203の両端部に取り付けられたステレオカメラ
21、22と、それらの制御、各種演算等を行うパーソ
ナルコンピュータからなる制御装置30とを備えてい
る。各ステレオカメラ21、22の撮像レンズには、図
2に示す測定ヘッドマーカ14が放つ光の周波数帯を選
択的に透過するバンドパスフィルタ23が取り付けられ
ている。
The shape measuring device performs a measurement head 10 which can be moved on a guide rail 204 by a measurer, stereo cameras 21 and 22 attached to both ends of a horizontal bar 203, control thereof, and various calculations. And a control device 30 including a personal computer. Each of the imaging lenses of the stereo cameras 21 and 22 is provided with a bandpass filter 23 for selectively transmitting a frequency band of light emitted by the measurement head marker 14 shown in FIG.

【0016】〔A−2〕測定ヘッドの概略構成の説明[A-2] Description of Schematic Configuration of Measuring Head

【0017】図2は、測定ヘッド10の概略構成を示し
ている。
FIG. 2 shows a schematic configuration of the measuring head 10.

【0018】測定ヘッド10は、直方体状で前方開口の
ケーシング11と、ケーシング11内に収納された1台
のCCDカメラ12及びスリット光源13と、ケーシン
グ11の上面に設けられた6つのLED光源14a〜1
4fからなる測定ヘッドマーカ14とを備えている。ス
リット光源13としては、半導体レーザが用いられてい
る。
The measuring head 10 has a rectangular parallelepiped casing 11 having a front opening, one CCD camera 12 and a slit light source 13 housed in the casing 11, and six LED light sources 14a provided on the upper surface of the casing 11. ~ 1
And a measurement head marker 14 made of 4f. As the slit light source 13, a semiconductor laser is used.

【0019】測定ヘッドマーカ14を構成する6つのL
ED光源14a〜14fは、測定ヘッド10の方向を特
定するために、点対称な配置とせず、測定ヘッド10の
中心線に対し線対称な配置となっている。ここでは、ケ
ーシング11の上面にLED光源11b、11c、11
d、11e、11fの5点が長方形をなすように配置さ
れ、それら5点の重心にLED光源11aが配置され
る。
The six Ls constituting the measuring head marker 14
The ED light sources 14a to 14f are not point-symmetrically arranged to specify the direction of the measurement head 10, but are arranged line-symmetrically with respect to the center line of the measurement head 10. Here, LED light sources 11b, 11c, 11
Five points d, 11e, and 11f are arranged so as to form a rectangle, and an LED light source 11a is arranged at the center of gravity of the five points.

【0020】なお、3次元空間中での測定ヘッド10の
位置及び方向を測定するためには、測定ヘッドマーカと
して少なくとも3個のLED光源があれば十分である
が、4個以上のLED光源を用いることにより、測定ヘ
ッド10の位置及び方向の測定精度が最小2乗的に向上
する。
In order to measure the position and direction of the measuring head 10 in a three-dimensional space, it is sufficient if at least three LED light sources are used as a measuring head marker. By using this, the measurement accuracy of the position and direction of the measurement head 10 is improved in a least square manner.

【0021】測定ヘッド10は、図示しない支持機構に
よって、ガイドレール204に沿って移動可能に取り付
けられている。また、測定ヘッド10は、ガイドレール
204上における所定位置を基準とした測定ヘッド10
の位置を検出するためのエンコーダ16を備えている。
エンコーダ16の出力は、制御装置30に入力される。
The measuring head 10 is movably mounted along a guide rail 204 by a support mechanism (not shown). The measuring head 10 is a measuring head 10 based on a predetermined position on the guide rail 204.
Is provided with an encoder 16 for detecting the position of.
The output of the encoder 16 is input to the control device 30.

【0022】〔A−3〕形状測定装置の測定原理の説明[A-3] Explanation of measurement principle of shape measuring device

【0023】図3は、形状測定装置の測定原理を示して
いる。
FIG. 3 shows the measuring principle of the shape measuring device.

【0024】測定者によってガイドレール204上を移
動せしめられる測定ヘッド10を用いてある測定点Aの
座標を測定する。測定された座標を測定ヘッド中心の座
標系(以下、カメラ座標系という)における座標(X
c,Yc,Zc)で表す。この座標系は、測定ヘッド1
0の移動とともに移動する座標系である。
The coordinates of a measurement point A are measured using the measurement head 10 which is moved on the guide rail 204 by a measurer. The measured coordinates are referred to as coordinates (X
c, Yc, Zc). This coordinate system is used for measuring head 1
This is a coordinate system that moves with the movement of 0.

【0025】一方、被測定物100の形状は、固定した
座標系で表され、この座標系をワールド座標と呼ぶ。測
定ヘッド10によって測定された測定点のワールド座標
系における座標を(Xw,Yw,Zw)とする。被測定
物100の形状はワールド座標系で記述する必要がある
ため、測定ヘッド10によって測定された測定点Aの測
定ヘッド中心の座標系における座標(Xc,Yc,Z
c)を、ワールド座標系に変換する。この変換は、測定
ヘッド10の移動を表す回転行列Rと並進ベクトルtと
を用いて、次の数式1に基づいて行われる。
On the other hand, the shape of the DUT 100 is represented by a fixed coordinate system, and this coordinate system is called world coordinates. The coordinates of the measurement point measured by the measurement head 10 in the world coordinate system are defined as (Xw, Yw, Zw). Since the shape of the DUT 100 needs to be described in the world coordinate system, the coordinates (Xc, Yc, Z) of the measurement point A measured by the measurement head 10 in the coordinate system of the center of the measurement head.
c) is transformed into a world coordinate system. This conversion is performed using the rotation matrix R representing the movement of the measuring head 10 and the translation vector t based on the following equation 1.

【0026】[0026]

【数1】 (Equation 1)

【0027】したがって、ワールド座標系における測定
ヘッド10の位置及び方向を、回転行列Rと並進ベクト
ルtとして求めることで、測定ヘッド中心の座標系にお
ける座標(Xc,Yc,Zc)を、ワールド座標系の座
標(Xw,Yw,Zw)に変換することができる。
Accordingly, the coordinates (Xc, Yc, Zc) of the center of the measuring head in the coordinate system are determined by determining the position and direction of the measuring head 10 in the world coordinate system as the rotation matrix R and the translation vector t. (Xw, Yw, Zw).

【0028】〔A−4〕 形状測定装置による形状測定
処理手順の説明
[A-4] Description of the shape measurement processing procedure by the shape measurement device

【0029】この形状測定装置による形状測定は、次の
ような処理手順によって実行される。
The shape measurement by this shape measuring device is executed according to the following processing procedure.

【0030】まず、実際の形状測定を行う前に、事前処
理を行う。
First, prior to actual shape measurement, pre-processing is performed.

【0031】(1)第1ステップ(事前処理):ワール
ド座標系における測定ヘッド10の各測定位置に関する
情報を、測定ヘッド10の各測定位置におけるエンコー
ダ16の出力値と対応付けて、制御装置30に搭載され
たメモリ(図示省略)に格納する。
(1) First Step (Preliminary Processing): The control device 30 associates information about each measurement position of the measurement head 10 in the world coordinate system with the output value of the encoder 16 at each measurement position of the measurement head 10. Is stored in a memory (not shown) mounted on the PC.

【0032】事前処理の後に以下の第2ステップおよび
第3ステップからなる形状測定処理を行なう。形状測定
処理は、ステレオカメラ21、22を支持する支柱20
2を測定台201から取り外して行なうことができる。
After the preliminary processing, a shape measurement processing including the following second and third steps is performed. The shape measurement processing is performed by supporting columns 20 that support stereo cameras 21 and 22.
2 can be removed from the measuring table 201.

【0033】(2)第2ステップ:ステレオカメラ2
1、22を支持する支柱202を測定台201から取り
外した後、測定ヘッド10を用いて、カメラ座標系にお
ける被測定物100上の測定点の座標を求める。
(2) Second step: stereo camera 2
After removing the support 202 supporting the first and second 22 from the measurement table 201, the coordinates of the measurement point on the DUT 100 in the camera coordinate system are obtained using the measurement head 10.

【0034】(3)第3ステップ:ワールド座標系にお
ける測定ヘッド10の位置に関する情報に基づいて、カ
メラ座標系における被測定物上の測定点の座標を、ワー
ルド座標系における座標に変換する。
(3) Third step: Based on the information on the position of the measuring head 10 in the world coordinate system, the coordinates of the measurement point on the object to be measured in the camera coordinate system are converted into coordinates in the world coordinate system.

【0035】以下、これら各ステップについて説明す
る。
Hereinafter, each of these steps will be described.

【0036】〔A−5〕第1ステップの説明[A-5] Description of First Step

【0037】図4は、第1ステップの処理手順を説明す
るフローチャートである。
FIG. 4 is a flowchart for explaining the processing procedure of the first step.

【0038】まず、測定ヘッド10をガイドレール20
4の基準位置に配置して(ステップ1)、その位置にお
けるエンコーダ16の出力値を制御装置30のメモリに
格納する(ステップ2)。
First, the measuring head 10 is connected to the guide rail 20.
4 (step 1), and the output value of the encoder 16 at that position is stored in the memory of the control device 30 (step 2).

【0039】次に、測定ヘッド10に設けられたマーカ
14のワールド座標系における座標を、ステレオカメラ
21、22によって測定する。この位置測定方法は、ス
テレオ法としてよく知られているため、その説明を省略
する(ステップ3)。
Next, the coordinates of the marker 14 provided on the measuring head 10 in the world coordinate system are measured by the stereo cameras 21 and 22. Since this position measurement method is well known as a stereo method, its description is omitted (step 3).

【0040】次に、マーカ14を構成する各LED光源
14a〜14fのカメラ座標系の座標をそれぞれ(Xc
i,Yci,Zci)とし、また、ステレオカメラ2
1、22によって測定された各LED光源14a〜14
fのワールド座標系における座標をそれぞれ(Xwi,
Ywi,Zwi)とする。但し、iは、1、2…6であ
る。各LED光源14a〜14fのカメラ座標系の各座
標(Xci,Yci,Zci)は、既知である。
Next, the coordinates of the LED light sources 14a to 14f constituting the marker 14 in the camera coordinate system are respectively represented by (Xc
i, Yci, Zci), and the stereo camera 2
Each LED light source 14a-14 measured by 1 and 22
Let the coordinates of f in the world coordinate system be (Xwi,
Ywi, Zwi). Here, i is 1, 2,. Each coordinate (Xci, Yci, Zci) of the camera coordinate system of each of the LED light sources 14a to 14f is known.

【0041】測定ヘッド10の移動を表す回転行列Rと
並進ベクトルtを、次の数式2を満足する行列Rとベク
トルtとして求める(ステップ4)。そして、求めた行
列Rとベクトルtとを、先にメモリに格納しておいたエ
ンコーダ16の出力値と対応付けてメモリに格納する
(ステップ5)。
A rotation matrix R and a translation vector t representing the movement of the measuring head 10 are obtained as a matrix R and a vector t satisfying the following equation 2 (step 4). Then, the obtained matrix R and vector t are stored in the memory in association with the output value of the encoder 16 previously stored in the memory (step 5).

【0042】[0042]

【数2】 (Equation 2)

【0043】そして、測定ヘッド10をガイドレール2
04に沿って移動させ、全ての測定位置について上述し
たステップ2〜5の処理を繰り返す(ステップ6、
7)。これにより、エンコーダ16の出力値とその位置
における回転行列R及び並進ベクトルtを対応付けたテ
ーブルデータが生成され、制御装置30のメモリに格納
される。
Then, the measuring head 10 is moved to the guide rail 2
04, and repeat the processing of steps 2 to 5 for all the measurement positions (step 6,
7). Thereby, table data in which the output value of the encoder 16 is associated with the rotation matrix R and the translation vector t at that position is generated and stored in the memory of the control device 30.

【0044】〔A−6〕第2ステップについての説明[A-6] Description of Second Step

【0045】図5は測定ヘッド10による測定点の位置
測定方法を示している。
FIG. 5 shows a method for measuring the position of a measuring point by the measuring head 10.

【0046】図5に示すように、カメラ座標系とは、C
CDカメラ12の光学中心を原点とし、光軸方向をZc
軸、CCDカメラ12の水平方向をXc軸、CCDカメ
ラ12の垂直方向をYc軸とする座標系である。CCD
カメラ12の画像面Sは、原点から焦点距離fの位置に
存在する。つまり、画像面Sは、Xc−Yc平面に平行
でかつZc=fである平面である。
As shown in FIG. 5, the camera coordinate system is C
With the optical center of the CD camera 12 as the origin, the optical axis direction is Zc
This is a coordinate system in which the horizontal axis of the CCD camera 12 is the Xc axis and the vertical direction of the CCD camera 12 is the Yc axis. CCD
The image plane S of the camera 12 is located at a focal distance f from the origin. That is, the image plane S is a plane parallel to the Xc-Yc plane and Zc = f.

【0047】測定ヘッド10による位置計測方法自体
は、光切断法と呼ばれる公知の測定方法である。被測定
物100の表面上におけるスリット光源13からのスリ
ット光が照射されている線上の所定の点を測定点Aとす
る。
The position measuring method itself by the measuring head 10 is a known measuring method called a light section method. A predetermined point on a line on the surface of the DUT 100 on which the slit light from the slit light source 13 is irradiated is defined as a measurement point A.

【0048】この測定点Aのカメラ座標系での座標を
(Xc,Yc,Zc)とし、画像面S上での測定点Aに
対応する観察点A´の座標を(Xs,Ys,f)とし、
スリット光を表す平面の方程式をAL Xc+BL Yc+
L Zc+DL =0とする。観察点A´の座標(Xs,
Ys,f)におけるfは、CCDカメラ12の焦点距離
として既知であり、(Xs,Ys)は画像面で観察され
るスリット光の画素位置から求められる。
The coordinates of this measurement point A in the camera coordinate system are (Xc, Yc, Zc), and the coordinates of the observation point A ′ corresponding to the measurement point A on the image plane S are (Xs, Ys, f). age,
The equation of the plane representing the slit light is expressed as A L Xc + B L Yc +
It is assumed that C L Zc + D L = 0. The coordinates (Xs,
F in (Ys, f) is known as the focal length of the CCD camera 12, and (Xs, Ys) is obtained from the pixel position of the slit light observed on the image plane.

【0049】スリット光を表す平面の方程式は測定ヘッ
ド10の校正によって求められている。したがって、X
c,Yc,Zc,αを未知数とする次の数式3で表され
る連立方程式を解くことにより、(Xc,Yc,Zc)
が求められる。
The equation of the plane representing the slit light is obtained by calibrating the measuring head 10. Therefore, X
By solving a simultaneous equation represented by the following Expression 3 with c, Yc, Zc, and α as unknowns, (Xc, Yc, Zc)
Is required.

【0050】[0050]

【数3】 (Equation 3)

【0051】この処理は、CCDカメラ12の出力に基
づいて、制御装置30によって行われる。
This processing is performed by the control device 30 based on the output of the CCD camera 12.

【0052】〔7〕第3ステップについての説明[7] Description of Third Step

【0053】第3ステップでは、まず、エンコーダ16
の出力に基づいて、制御装置30のメモリから対応する
回転行列Rと並進ベクトルtが読み出される。
In the third step, first, the encoder 16
, The corresponding rotation matrix R and translation vector t are read from the memory of the control device 30.

【0054】次に、得られた回転行列Rと並進ベクトル
tとに基づいて、第3ステップで求めたカメラ座標系に
おける足100上の測定点の座標(Xc,Yc,Zc)
を、ワールド座標系の座標(Xw,Yw,Zw)に変換
する。
Next, based on the obtained rotation matrix R and the translation vector t, the coordinates (Xc, Yc, Zc) of the measurement point on the foot 100 in the camera coordinate system obtained in the third step.
To the coordinates (Xw, Yw, Zw) in the world coordinate system.

【0055】そして、測定ヘッド10をガイドレール2
04に沿って移動させながら、ガイドレール204上に
おける全ての観察位置について、第2ステップ及び第4
ステップの処理を繰り返すことにより、その都度得られ
る測定点のワールド座標系における座標(Xw,Yw,
Zw)の集合として、足100の形状が求められる。
Then, the measuring head 10 is moved to the guide rail 2.
The second step and the fourth step are performed for all observation positions on the guide rail 204 while moving along the
By repeating the process of the step, the coordinates (Xw, Yw, Yw,
The shape of the foot 100 is obtained as a set of Zw).

【0056】なお、求められた足の3次元形状は、図6
に示すように、足の3次元形状に沿った複数の曲線によ
って制御装置30のモニタ上に表示される。上記形状測
定装置では、足の3次元形状を表す各曲線は、第2ステ
ップによってその曲線に対応するスリット光が検出され
た際の、当該スリット光の輝度に応じて色を変えてカラ
ー表示される。また、足の3次元形状を表す各曲線の幅
は、第2ステップによってその曲線に対応するスリット
光が検出された際の、当該スリット光の幅に応じた幅で
表示される。
The obtained three-dimensional shape of the foot is shown in FIG.
As shown in FIG. 5, the display is made on the monitor of the control device 30 by a plurality of curves along the three-dimensional shape of the foot. In the above shape measuring device, each curve representing the three-dimensional shape of the foot is displayed in a different color depending on the brightness of the slit light when the slit light corresponding to the curve is detected in the second step. You. The width of each curve representing the three-dimensional shape of the foot is displayed in a width corresponding to the width of the slit light when the slit light corresponding to the curve is detected in the second step.

【0057】〔B〕被測定物の所定箇所を表示させるた
めのマーカ(以下、部位特定用マーカという)について
の説明
[B] Description of Markers for Displaying Predetermined Locations of Measured Object (hereinafter referred to as site identification markers)

【0058】従来技術において説明したように、足形状
に応じた靴を製造する際には、アーチ高、足の甲位置等
を測定する必要がある。アーチ高は、たとえば、足が置
かれた床面から舟状骨(Navicular) までの高さとして
計測される。足の甲位置は、たとえば、足が置かれた床
面から第1楔状骨(Cuneiform)までの高さとして計測さ
れる。
As described in the prior art, when manufacturing shoes according to the shape of the foot, it is necessary to measure the height of the arch, the position of the instep of the foot, and the like. The arch height is measured, for example, as the height from the floor on which the foot is placed to the navicular. The instep position is measured, for example, as the height from the floor on which the foot is placed to the first cuneiform.

【0059】したがって、形状測定結果からアーチ高、
足の甲位置等を測定するためには、舟状骨、第1楔状骨
等の位置が、足の3次元形状が表示された画像上で認識
できるようにする必要がある。
Therefore, the arch height,
In order to measure the instep position and the like of the foot, it is necessary that the positions of the scaphoid, the first wedge-shaped bone, and the like can be recognized on the image in which the three-dimensional shape of the foot is displayed.

【0060】そこで、被測定物である足の舟状骨、第1
楔状骨等の位置に、部位特定用マーカを貼った状態で、
形状測定を行なうことが考えられる。部位特定用マーカ
として、シート状の円形マーカを用いる場合を想定す
る。
Therefore, the scaphoid of the foot, which is the object to be measured,
In a state where a part identification marker is attached to a position such as a wedge-shaped bone,
It is conceivable to perform shape measurement. It is assumed that a sheet-shaped circular marker is used as the part identification marker.

【0061】形状測定を行なう場合には、被測定物の足
に靴下を履いた状態で行なう場合と、靴下を履かずに行
なう場合とがある。いずれにしても、部位特定用マーカ
の色が1色である場合には、地の色(肌色または靴下の
色)と同じであれば、部位特定用マーカが抽出されない
という問題がある。また、マーカの色として、測定ヘッ
ド10から照射されるスリット光を吸収するような濃い
色を用いた場合には、マーカが抽出されないという問題
がある。
When measuring the shape, there are a case where the socks are worn on the foot of the object to be measured and a case where the socks are not worn. In any case, when the color of the part identification marker is one color, the part identification marker is not extracted if it is the same as the ground color (skin color or sock color). Further, when a dark color that absorbs the slit light emitted from the measuring head 10 is used as the marker color, there is a problem that the marker is not extracted.

【0062】そこで、この実施の形態では、以下のよう
な部位特定用マーカを使用することにする。
Therefore, in this embodiment, the following site identification markers are used.

【0063】〔B−1〕第1の部位特定用マーカの具体
例についての説明
[B-1] Description of Specific Example of First Part Identification Marker

【0064】図7および図8は、第1の部位特定用マー
カ300を示している。
FIGS. 7 and 8 show the first part identification marker 300. FIG.

【0065】この部位特定用マーカ300は、円形のシ
ート状であり、中央部の円形領域300aと、円形領域
300aの周囲の環状領域300bとからなる。円形領
域300aの外側面には、スリット光を反射する色が塗
られている。環状領域300bの外側面には、スリット
光を吸収する色が塗られている。部位特定用マーカ30
0の内側面には、足にマーカを貼着できるように貼着部
材が塗布されている。
The site identifying marker 300 has a circular sheet shape and includes a central circular area 300a and an annular area 300b around the circular area 300a. The outer surface of the circular region 300a is painted with a color that reflects the slit light. The outer surface of the annular region 300b is painted with a color that absorbs slit light. Part identification marker 30
A sticking member is applied to the inner side surface of 0 so that the marker can be stuck to the foot.

【0066】図6の曲線のピッチ(計測ピッチ)を4.
2mmとすると、部位特定用マーカ300の直径は、た
とえば、15mmに、円形領域300aの直径は例え
ば、8mmに設定される。
The pitch (measurement pitch) of the curve in FIG.
Assuming that the diameter is 2 mm, the diameter of the region specifying marker 300 is set to, for example, 15 mm, and the diameter of the circular region 300a is set to, for example, 8 mm.

【0067】測定ヘッド10から照射されるスリット光
が、たとえば、赤色レーザ光である場合には、円形領域
300aの外側面には、赤色レーザ光を反射する色、た
とえば、白色、赤色等が塗られる。また、環状部300
bの外側面には、赤色レーザ光を吸収する色、たとえ
ば、青、黒等が塗られる。
When the slit light emitted from the measuring head 10 is, for example, red laser light, the outer surface of the circular area 300a is coated with a color that reflects the red laser light, for example, white, red, or the like. Can be In addition, the annular portion 300
The outer surface of b is coated with a color that absorbs red laser light, for example, blue, black, or the like.

【0068】したがって、測定ヘッド10から照射され
るスリット光が、たとえば、赤色レーザ光である場合に
は、円形領域300aの外側面の色と環状部300bの
外側面の色の組合わせとしては、以下のような組み合わ
せがある。
Therefore, when the slit light emitted from the measuring head 10 is, for example, red laser light, the combination of the color of the outer surface of the circular region 300a and the color of the outer surface of the annular portion 300b is as follows. There are the following combinations.

【0069】(1)円形領域300aの外側面の色が白
で、環状部300bの外側面の色が黒 (2)円形領域300aの外側面の色が白で、環状部3
00bの外側面の色が青 (3)円形領域300aの外側面の色が赤で、環状部3
00bの外側面の色が黒 (4)円形領域300aの外側面の色が赤で、環状部3
00bの外側面の色が青
(1) The color of the outer surface of the circular region 300a is white, and the color of the outer surface of the circular region 300b is black. (2) The color of the outer surface of the circular region 300a is white and
(3) The color of the outer surface of the circular area 300a is red, and
(4) The color of the outer surface of the circular area 300a is red, and
00b is blue on the outer surface

【0070】このように、中央部(円形領域300a)
の外側面にスリット光を反射する色が塗られ、周囲部
(環状領域300b)の外側面にスリット光を吸収する
色が塗られた部位特定用マーカを用いると、周囲部(環
状領域300b)は形状測定時において抽出されず、中
央部(円形領域300a)は形状測定時において抽出さ
れるので、測定結果の表示画面上で、部位特定用マーカ
の中央部(円形領域300a)と周囲部(環状領域30
0b)との境界が認識できるようになる。このため、測
定結果の表示画面上で部位特定用マーカの位置、つま
り、特定部位の位置を検出することが可能となる。
As described above, the central portion (circular region 300a)
When a part identification marker whose outer surface is painted with a color that reflects slit light and whose outer surface is painted with a color that absorbs slit light is used as a peripheral part (annular region 300b). Are not extracted at the time of shape measurement, and the central portion (circular region 300a) is extracted at the time of shape measurement. Therefore, on the display screen of the measurement result, the central portion (circular region 300a) of the part identification marker and the peripheral portion (circular region 300a) are displayed. Annular region 30
0b) can be recognized. Therefore, it is possible to detect the position of the part specifying marker on the display screen of the measurement result, that is, the position of the specific part.

【0071】〔B−2〕第2の部位特定用マーカの具体
例についての説明
[B-2] Description of Specific Example of Second Part Identification Marker

【0072】被測定物である特定の部位(舟状骨、第1
楔状骨等)に部位特定用マーカを正確に貼るためには、
つまり、部位特定用マーカの中心が特定の部位の真上に
位置するように貼るためには、部位特定用マーカを小さ
くすることが好ましいが、計測ピッチ等の関係で、部位
特定用マーカを小さくすることは困難である。
A specific part to be measured (the scaphoid, the first
In order to accurately place the part identification marker on the cuneiform bone, etc.,
In other words, it is preferable to reduce the size of the part identification marker so that the center of the part identification marker is located directly above the specific part. It is difficult to do.

【0073】第2の部位特定用マーカは、特定の部位に
部位特定用マーカを正確に貼るための工夫が施されてい
る。つまり、第2の部位特定用マーカ301は、図9お
よび図10に示すように、第1の部位特定用マーカ30
0と同様なマーカの中央部(円形領域300a)の中心
部に、指の触覚で認識できるような孔300cが形成さ
れている。
The second part specifying marker is devised to accurately attach the part specifying marker to a specific part. That is, as shown in FIGS. 9 and 10, the second part specifying marker 301 is the first part specifying marker 30.
At the center of the center (circular region 300a) of the marker similar to 0, a hole 300c that can be recognized by the tactile sensation of a finger is formed.

【0074】〔B−3〕第3の部位特定用マーカの具体
例についての説明
[B-3] Description of Specific Example of Third Part Identification Marker

【0075】図11および図12は、第3の部位特定用
マーカ302を示している。第3の部位特定用マーカ3
02においても、第2の部位特定用マーカ301と同様
に、特定の部位に部位特定用マーカを正確に貼るための
工夫が施されている。つまり、第3の部位特定用マーカ
302は、第1の部位特定用マーカ300と同様なマー
カの中央部(円形領域300a)の中心部に、指の触覚
で認識できるような突起300dが形成されている。こ
の突起300dは、たとえば、点字を形成する際に用い
られるエンボス加工によって形成される。
FIGS. 11 and 12 show a third part specifying marker 302. FIG. Third part specifying marker 3
Also in 02, as in the case of the second part identification marker 301, a device for accurately attaching the part identification marker to a specific part has been devised. That is, the third part specifying marker 302 has a protrusion 300d formed at the center of the center (circular area 300a) of the marker similar to the first part specifying marker 300 so as to be recognizable by the tactile sensation of the finger. ing. The projection 300d is formed by, for example, embossing used when forming Braille.

【0076】〔B−4〕第4の部位特定用マーカの具体
例についての説明
[B-4] Description of Specific Example of Fourth Site Identification Marker

【0077】図13および図14は、第4の部位特定用
マーカ303を示している。
FIG. 13 and FIG. 14 show the fourth part specifying marker 303.

【0078】第4の部位特定用マーカ303は、第3の
部位特定用マーカ302の突起300dの代わりに、マ
ーカの中央部(円形領域300a)の中心部に、指の触
覚で認識できるような突起部材300eが固着されてい
る。
The fourth part specifying marker 303 is provided at the center of the center part (circular area 300a) of the marker instead of the protrusion 300d of the third part specifying marker 302 so that the fourth part specifying marker 303 can be recognized by the tactile sensation of the finger. The projection member 300e is fixed.

【0079】[0079]

【発明の効果】この発明によれば、被測定物の3次元形
状を光切断法によって測定した際に、被測定物の特定の
部位の位置をも検出することが可能となる。
According to the present invention, when the three-dimensional shape of the object to be measured is measured by the light section method, the position of a specific portion of the object to be measured can be detected.

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

【図1】形状測定装置の外観を表す斜視図である。FIG. 1 is a perspective view illustrating an appearance of a shape measuring device.

【図2】測定ヘッドを示す斜視図である。FIG. 2 is a perspective view showing a measuring head.

【図3】測定原理を説明する説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram illustrating a measurement principle.

【図4】第1ステップにおける処理手順を説明するフロ
ーチャートである。
FIG. 4 is a flowchart illustrating a processing procedure in a first step.

【図5】測定ヘッドによる測定点の位置測定方法を説明
する説明図である。
FIG. 5 is an explanatory diagram illustrating a method of measuring a position of a measurement point by a measurement head.

【図6】形状測定装置によって得られた足の3次元形状
の表示例を示す模式図である。
FIG. 6 is a schematic diagram showing a display example of a three-dimensional shape of a foot obtained by the shape measuring device.

【図7】第1の部位特定用マーカ300を示す平面図で
ある。
FIG. 7 is a plan view showing a first site identification marker 300.

【図8】第1の部位特定用マーカ300を示す側面図で
ある。
FIG. 8 is a side view showing a first site identification marker 300;

【図9】第2の部位特定用マーカ301を示す平面図で
ある。
FIG. 9 is a plan view showing a second part identification marker 301.

【図10】図9のX-X 線に沿う断面図である。FIG. 10 is a sectional view taken along line XX of FIG. 9;

【図11】第3の部位特定用マーカ302を示す平面図
である。
FIG. 11 is a plan view showing a third part specifying marker 302;

【図12】図11のXII −XII に沿う断面図である。FIG. 12 is a sectional view taken along the line XII-XII of FIG. 11;

【図13】第4の部位特定用マーカ303を示す平面図
である。
FIG. 13 is a plan view showing a fourth part specifying marker 303.

【図14】第4の部位特定用マーカ303を示す側面図
である。
FIG. 14 is a side view showing a fourth part specifying marker 303.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 測定ヘッド 12 CCDカメラ 13 スリット光源 14 マーカ 16 エンコーダ 21 ステレオカメラ 22 ステレオカメラ 201 測定台 204 ガイドレール 300、301、302、303 部位特定用マーカ 300a 円形領域 300b 環状領域 300c 孔 300d 突起 300e 突起部材 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Measurement head 12 CCD camera 13 Slit light source 14 Marker 16 Encoder 21 Stereo camera 22 Stereo camera 201 Measurement stand 204 Guide rail 300, 301, 302, 303 Site identification marker 300a Circular area 300b Annular area 300c Hole 300d Projection 300e Projection member

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 吉田 博明 大阪府守口市京阪本通2丁目5番5号 三 洋電機株式会社内 (72)発明者 福本 晋平 大阪府守口市京阪本通2丁目5番5号 三 洋電機株式会社内 Fターム(参考) 2F065 AA53 BB28 CC16 FF01 FF02 FF05 FF09 FF15 FF46 GG06 GG07 GG25 HH05 JJ03 JJ05 JJ26 MM09 QQ23 SS13 4F050 AA01 AA06 LA01 NA88  ──────────────────────────────────────────────────の Continuing on the front page (72) Hiroaki Yoshida 2-5-5 Keihanhondori, Moriguchi-shi, Osaka Sanyo Electric Co., Ltd. (72) Shinpei Fukumoto 2-5-2 Keihanhondori, Moriguchi-shi, Osaka No. 5 Sanyo Electric Co., Ltd. F term (reference) 2F065 AA53 BB28 CC16 FF01 FF02 FF05 FF09 FF15 FF46 GG06 GG07 GG25 HH05 JJ03 JJ05 JJ26 MM09 QQ23 SS13 4F050 AA01 AA06 LA01 NA88

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 被測定物に対してスリット光を投影し被
測定物に投影されたスリット光を撮像素子で観察するこ
とにより被測定物の形状を測定し、測定結果を、撮像素
子で観察されたスリット光の輝度に応じて色を変えて曲
線で表示するといった形状測定を行なう際に、被測定物
の所定の部位の位置を検出する目的で被測定物の所定の
部位に貼られる部位特定用マーカにおいて、 シート状であり、中央部の外側面にスリット光を反射す
る色が塗られており、中央部の周囲の外側面にスリット
光を吸収する色が塗られていることを特徴とする部位特
定用マーカ。
1. A shape of an object to be measured is measured by projecting slit light onto the object to be measured and observing the slit light projected onto the object to be measured with an image sensor, and the measurement result is observed with the image sensor. When performing shape measurement such as changing the color according to the brightness of the slit light and displaying it as a curve, a part attached to a predetermined part of the measured object for the purpose of detecting the position of the predetermined part of the measured object In the identification marker, a sheet-like shape, a color that reflects slit light is painted on an outer surface of a central portion, and a color that absorbs slit light is painted on an outer surface around the central portion. Part identification marker to be set.
【請求項2】 中央部の中心位置に孔が形成されている
ことを特徴とする請求項1に記載の部位特定用マーカ。
2. The part identifying marker according to claim 1, wherein a hole is formed at a central position of the central part.
【請求項3】 中央部の中心位置に突起が形成されてい
ることを特徴とする請求項1に記載の部位特定用マー
カ。
3. The part identifying marker according to claim 1, wherein a projection is formed at a center position of the central part.
【請求項4】 中央部の中心位置に突起部材が固着され
ていることを特徴とする請求項1に記載の部位特定用マ
ーカ。
4. The site identifying marker according to claim 1, wherein a projecting member is fixed at a center position of the central portion.
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