JP2002340534A - 位置計測装置および位置計測方法 - Google Patents
位置計測装置および位置計測方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 距離計測装置を用いてカラー画像の位置を指
定するだけで計測対象点の３次元位置情報を取得するこ
とができ、手間と時間とをかけずに、対象物の計測対象
点の位置を簡便に計測することができる対象物の位置計
測方法を提供する。 【解決手段】 対象物の計測対象点の３次元位置を濃淡
画像と距離画像とが同一視野で取得できる距離計測装置
を用い、前記濃淡画像内の前記計測対象点の位置を指定
し、前記指定した前記濃淡画像内の前記計測対象点の位
置を出力し、前記出力された位置から前記距離画像内の
３次元位置を算出し、前記算出された計測対象点の３次
元位置を出力するようにした。
定するだけで計測対象点の３次元位置情報を取得するこ
とができ、手間と時間とをかけずに、対象物の計測対象
点の位置を簡便に計測することができる対象物の位置計
測方法を提供する。 【解決手段】 対象物の計測対象点の３次元位置を濃淡
画像と距離画像とが同一視野で取得できる距離計測装置
を用い、前記濃淡画像内の前記計測対象点の位置を指定
し、前記指定した前記濃淡画像内の前記計測対象点の位
置を出力し、前記出力された位置から前記距離画像内の
３次元位置を算出し、前記算出された計測対象点の３次
元位置を出力するようにした。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、対象物の計測対象
点の３次元位置を計測する位置計測装置および位置計測
方法に関する。
点の３次元位置を計測する位置計測装置および位置計測
方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】図４は、対象物の計測対象点の３次元位
置を計測する従来の計測システムの例を示している。こ
れは、“脇迫ら：「遠隔操作型配電作業ロボットの距離
センサシステム」、日本ロボット学会誌、１５巻、３
号、４６８〜４７３ページ、１９９７年”を参考にして
いる。図４において、４０１は監視カメラ、４０２はハ
ーフミラー、４０３はレーザ光源、４０４は受光カメ
ラ、４０５は受光面、４０６は対象物、４０７はレーザ
光、４０８は受光カメラ光軸、４０９はレーザ反射光で
ある。レーザ光源４０３より照射されるレーザスポット
光は、ハーフミラー４０２に入り角度を変え、レーザ光
４０７として対象物４０６に入射し、散乱光となって反
射する。散乱される反射光の内、一方の反射光はハーフ
ミラー４０２に戻り、監視カメラ４０１に入る。他方の
反射光（レーザ反射光４０９）は受光カメラ４０４に入
る。受光カメラ４０４に入るレーザ反射光４０９は、受
光カメラ４０４内部の受光面４０５で結像される（図４
のｘの点）。レーザ光４０７と監視カメラ４０１の光軸
とは一致しており、受光カメラ４０４の光軸（受光カメ
ラ光軸４０８）と交わっている。このシステム構成にお
いて、図４に示すＤ（監視カメラの光軸から受光カメラ
４０４までの距離）、Ｌ（ハーフミラー４０２から、レ
ーザ光４０７と受光カメラ光軸４０８の交点までの距
離）、ｆ（受光カメラ４０４の焦点距離）が決まると、
対象物４０６までの距離ｌは、受光面４０５とレーザ反
射光４０９との交差位置ｘより次式で求まる。 ｌ＝｛Ｄ（ｆＬ−Ｄｘ）｝／（Ｄｆ＋Ｌｘ） ・・・・（式１） 図５は従来の計測装置の１例を示している。図におい
て、４０１は監視カメラ、４０４は受光カメラ、４０６
は対象物、４０７はレーザ光、５０１はパン・チルト
台、５０２はパン軸、５０３はチルト軸、５０４は図４
の計測システムに基づく計測装置である。このようにパ
ン軸５０２とチルト軸５０３とから構成されるパン・チ
ルト台５０１に図４による計測装置を搭載し、操作者
は、パン・チルト台５０１を遠隔操作することで、対象
物４０６までの距離を計測することが可能となる。
置を計測する従来の計測システムの例を示している。こ
れは、“脇迫ら：「遠隔操作型配電作業ロボットの距離
センサシステム」、日本ロボット学会誌、１５巻、３
号、４６８〜４７３ページ、１９９７年”を参考にして
いる。図４において、４０１は監視カメラ、４０２はハ
ーフミラー、４０３はレーザ光源、４０４は受光カメ
ラ、４０５は受光面、４０６は対象物、４０７はレーザ
光、４０８は受光カメラ光軸、４０９はレーザ反射光で
ある。レーザ光源４０３より照射されるレーザスポット
光は、ハーフミラー４０２に入り角度を変え、レーザ光
４０７として対象物４０６に入射し、散乱光となって反
射する。散乱される反射光の内、一方の反射光はハーフ
ミラー４０２に戻り、監視カメラ４０１に入る。他方の
反射光（レーザ反射光４０９）は受光カメラ４０４に入
る。受光カメラ４０４に入るレーザ反射光４０９は、受
光カメラ４０４内部の受光面４０５で結像される（図４
のｘの点）。レーザ光４０７と監視カメラ４０１の光軸
とは一致しており、受光カメラ４０４の光軸（受光カメ
ラ光軸４０８）と交わっている。このシステム構成にお
いて、図４に示すＤ（監視カメラの光軸から受光カメラ
４０４までの距離）、Ｌ（ハーフミラー４０２から、レ
ーザ光４０７と受光カメラ光軸４０８の交点までの距
離）、ｆ（受光カメラ４０４の焦点距離）が決まると、
対象物４０６までの距離ｌは、受光面４０５とレーザ反
射光４０９との交差位置ｘより次式で求まる。 ｌ＝｛Ｄ（ｆＬ−Ｄｘ）｝／（Ｄｆ＋Ｌｘ） ・・・・（式１） 図５は従来の計測装置の１例を示している。図におい
て、４０１は監視カメラ、４０４は受光カメラ、４０６
は対象物、４０７はレーザ光、５０１はパン・チルト
台、５０２はパン軸、５０３はチルト軸、５０４は図４
の計測システムに基づく計測装置である。このようにパ
ン軸５０２とチルト軸５０３とから構成されるパン・チ
ルト台５０１に図４による計測装置を搭載し、操作者
は、パン・チルト台５０１を遠隔操作することで、対象
物４０６までの距離を計測することが可能となる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来の技術で説明した
ように、任意の位置に置かれた対象物４０６までの距離
を計測する場合、操作者はパン・チルト台５０１を遠隔
操作して対象物４０６が監視カメラ４０１の中央に来る
ように調節する。このように、レーザ光４０７が物体４
０６に当たるように計測装置５０４の向きを変更する必
要がある。対象物４０６表面のある点の距離を計測する
場合には、操作者はその点が監視カメラ４０１の中央に
来るように微調整する必要がある。ところがこの操作は
監視カメラ４０１の映像を見ながら操作者が行うもの
で、パン・チルト台の調整に手間と時間とを要し、非常
に煩雑であるという問題があった。そこで、これらの問
題を解決するために、本発明は手間と時間とをかけず
に、任意の位置に置かれた対象物の計測対象点の位置を
簡便に計測することのできる位置計測装置を提供するこ
とを目的とする。
ように、任意の位置に置かれた対象物４０６までの距離
を計測する場合、操作者はパン・チルト台５０１を遠隔
操作して対象物４０６が監視カメラ４０１の中央に来る
ように調節する。このように、レーザ光４０７が物体４
０６に当たるように計測装置５０４の向きを変更する必
要がある。対象物４０６表面のある点の距離を計測する
場合には、操作者はその点が監視カメラ４０１の中央に
来るように微調整する必要がある。ところがこの操作は
監視カメラ４０１の映像を見ながら操作者が行うもの
で、パン・チルト台の調整に手間と時間とを要し、非常
に煩雑であるという問題があった。そこで、これらの問
題を解決するために、本発明は手間と時間とをかけず
に、任意の位置に置かれた対象物の計測対象点の位置を
簡便に計測することのできる位置計測装置を提供するこ
とを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記問題を解決するた
め、請求項１記載の対象物の位置計測装置の発明は、対
象物に光を照射する光照射手段と、前記対象物に照射さ
れ反射した反射光及び可視光を受光する受光手段と、前
記反射光及び可視光のうち反射光を通過させる光路と可
視光を通過させる光路に分岐させる光路分岐手段と、前
記反射光を用いて３次元座標値の情報を演算する３次元
座標値情報演算手段と、前記３次元座標値の情報を用い
て距離画像を出力する距離画像出力手段と、前記可視光
を用いて濃淡画像を出力する濃淡画像出力手段と、前記
濃淡画像と前記距離画像とを表示する表示装置と、前記
表示装置に表示された前記濃淡画像内の前記計測対象点
の位置を指定する位置指定手段と、前記位置指定手段で
指定した前記濃淡画像内の前記計測対象点の位置を出力
する位置出力手段と、前記濃淡画像内の位置から前記距
離画像内の３次元位置を算出する計測点算出手段と、前
記計測対象点の３次元位置を出力する計測点位置出力手
段と、を備えることを特徴とする。請求項２記載の対象
物の位置計測方法の発明は、対象物の計測対象点の３次
元位置を濃淡画像と距離画像とが同一視野で取得できる
距離計測装置を用い、前記濃淡画像内の前記計測対象点
の位置を指定し、前記指定した前記濃淡画像内の前記計
測対象点の位置を出力し、前記出力された位置から前記
距離画像内の３次元位置を算出し、前記算出された計測
対象点の３次元位置を出力することを特徴とする。
め、請求項１記載の対象物の位置計測装置の発明は、対
象物に光を照射する光照射手段と、前記対象物に照射さ
れ反射した反射光及び可視光を受光する受光手段と、前
記反射光及び可視光のうち反射光を通過させる光路と可
視光を通過させる光路に分岐させる光路分岐手段と、前
記反射光を用いて３次元座標値の情報を演算する３次元
座標値情報演算手段と、前記３次元座標値の情報を用い
て距離画像を出力する距離画像出力手段と、前記可視光
を用いて濃淡画像を出力する濃淡画像出力手段と、前記
濃淡画像と前記距離画像とを表示する表示装置と、前記
表示装置に表示された前記濃淡画像内の前記計測対象点
の位置を指定する位置指定手段と、前記位置指定手段で
指定した前記濃淡画像内の前記計測対象点の位置を出力
する位置出力手段と、前記濃淡画像内の位置から前記距
離画像内の３次元位置を算出する計測点算出手段と、前
記計測対象点の３次元位置を出力する計測点位置出力手
段と、を備えることを特徴とする。請求項２記載の対象
物の位置計測方法の発明は、対象物の計測対象点の３次
元位置を濃淡画像と距離画像とが同一視野で取得できる
距離計測装置を用い、前記濃淡画像内の前記計測対象点
の位置を指定し、前記指定した前記濃淡画像内の前記計
測対象点の位置を出力し、前記出力された位置から前記
距離画像内の３次元位置を算出し、前記算出された計測
対象点の３次元位置を出力することを特徴とする。
【０００５】
【発明の実施の形態】図３は本発明の実施例に関わる距
離計測装置の簡略模式図を示している。図３において、
３０１はガルバノミラー、３０２は投光レンズ、３０３
はレーザ光源、３０４は受光レンズ、３０５はプリズム
ブロック、３０６は距離画像カメラ、３０７はカラー画
像カメラ、３０８はメインＣＰＵ、３０９は対象物、３
１０は駆動指令、３１１はレーザスポット光、３１２は
レーザスリット光、３１３は走査レーザスリット光、３
１４はレーザ反射光、３１５は可視光、３１６はレーザ
反射光及び可視光、３１７は透過レーザ反射光、３１８
は距離濃淡画像、３１９は距離画像、３２０は透過可視
光、３２１はカラー画像である。尚、図３は距離計測装
置を簡略化したものであり、メインＣＰＵ３０８から各
デバイスへの指示ライン等の多くは省略してある。この
距離計測装置は光切断法の三角測量の原理に基づいて対
象物３０９までの距離を計測するものである。 メインＣＰＵ３０８からの駆動指令３１０によりレ
ーザ光源３０３が駆動されると、レーザ光源３０３より
レーザスポット光３１１が照射される。 レーザスポット光３１１は投光レンズ３０２に入
り、投光レンズ３０２によりスリット状のレーザ光（レ
ーザスリット光３１２）に変換される。 レーザスリット光３１２はガルバノミラー３０１に
よって走査レーザスリット光３１３として走査される。
走査範囲は対象物３０９を含む３次元空間となる。 対象物３０９に照射された走査レーザスリット光３
１３は対象物３０９の表面で反射し、レーザ反射光３１
４として受光レンズ３０４に入る。また、可視光３１５
も受光レンズ３０４に入る。 受光レンズ３０４に入ったレーザ反射光３１４及び
可視光３１５はプリズムブロック３０５に入る。 プリズムブロック３０５は、光路を２つに分岐させ
る機能を持つ。一方は、レーザ波長のみを選択的に通過
させる光路で、プリズムブロック３０５に入るレーザ反
射光及び可視光３１６の内、レーザ反射光のみがこの光
路を通過する（透過レーザ反射光３１７）。他方は、レ
ーザ波長以外の可視光が通過する光路で、プリズムブロ
ック３０５に入るレーザ反射光及び可視光３１６の内、
可視光のみがこの光路を通過する（透過可視光３２
０）。 プリズムブロック３０５の一方の出力である透過レ
ーザ反射光３１７は距離画像カメラ３０６に入り、距離
画像カメラ３０６は距離濃淡画像３１８を出力する。 プリズムブロック３０５の他方の出力である透過可
視光３２０はカラー画像カメラ３０７に入り、カラー画
像カメラ３０７はカラー画像３２１を出力する。ここで
のカラー画像３２１はカラー濃淡画像を意味する。 距離濃淡画像３１８はメインＣＰＵ３０８で距離と
して演算され、距離画像３１９となる。ここでの距離画
像３１９は、単に距離計測装置から対象物３０９までの
距離を表しているのではなく、３次元座標値の情報を持
つ。
離計測装置の簡略模式図を示している。図３において、
３０１はガルバノミラー、３０２は投光レンズ、３０３
はレーザ光源、３０４は受光レンズ、３０５はプリズム
ブロック、３０６は距離画像カメラ、３０７はカラー画
像カメラ、３０８はメインＣＰＵ、３０９は対象物、３
１０は駆動指令、３１１はレーザスポット光、３１２は
レーザスリット光、３１３は走査レーザスリット光、３
１４はレーザ反射光、３１５は可視光、３１６はレーザ
反射光及び可視光、３１７は透過レーザ反射光、３１８
は距離濃淡画像、３１９は距離画像、３２０は透過可視
光、３２１はカラー画像である。尚、図３は距離計測装
置を簡略化したものであり、メインＣＰＵ３０８から各
デバイスへの指示ライン等の多くは省略してある。この
距離計測装置は光切断法の三角測量の原理に基づいて対
象物３０９までの距離を計測するものである。 メインＣＰＵ３０８からの駆動指令３１０によりレ
ーザ光源３０３が駆動されると、レーザ光源３０３より
レーザスポット光３１１が照射される。 レーザスポット光３１１は投光レンズ３０２に入
り、投光レンズ３０２によりスリット状のレーザ光（レ
ーザスリット光３１２）に変換される。 レーザスリット光３１２はガルバノミラー３０１に
よって走査レーザスリット光３１３として走査される。
走査範囲は対象物３０９を含む３次元空間となる。 対象物３０９に照射された走査レーザスリット光３
１３は対象物３０９の表面で反射し、レーザ反射光３１
４として受光レンズ３０４に入る。また、可視光３１５
も受光レンズ３０４に入る。 受光レンズ３０４に入ったレーザ反射光３１４及び
可視光３１５はプリズムブロック３０５に入る。 プリズムブロック３０５は、光路を２つに分岐させ
る機能を持つ。一方は、レーザ波長のみを選択的に通過
させる光路で、プリズムブロック３０５に入るレーザ反
射光及び可視光３１６の内、レーザ反射光のみがこの光
路を通過する（透過レーザ反射光３１７）。他方は、レ
ーザ波長以外の可視光が通過する光路で、プリズムブロ
ック３０５に入るレーザ反射光及び可視光３１６の内、
可視光のみがこの光路を通過する（透過可視光３２
０）。 プリズムブロック３０５の一方の出力である透過レ
ーザ反射光３１７は距離画像カメラ３０６に入り、距離
画像カメラ３０６は距離濃淡画像３１８を出力する。 プリズムブロック３０５の他方の出力である透過可
視光３２０はカラー画像カメラ３０７に入り、カラー画
像カメラ３０７はカラー画像３２１を出力する。ここで
のカラー画像３２１はカラー濃淡画像を意味する。 距離濃淡画像３１８はメインＣＰＵ３０８で距離と
して演算され、距離画像３１９となる。ここでの距離画
像３１９は、単に距離計測装置から対象物３０９までの
距離を表しているのではなく、３次元座標値の情報を持
つ。
【０００６】以上の原理を持つ距離計測装置は、距離画
像３１９とカラー画像３２１とが同一視野で取得できる
という特徴を持つ。近年このようにカラー画像あるいは
モノクロ濃淡画像と距離画像とが同一視野で取得できる
距離計測装置が市販されつつある。例えば、“糊田寿
夫：「高速光切断法を用いた３次元形状入力システ
ム」、計測技術、８号、３８−４２ページ、１９９６
年”参照。本発明の実施例では図３の距離計測装置を用
いてカラー画像と距離画像とが同一視野で取得できる距
離計測装置の一例を示した。距離計測装置の原理は光切
断法に限るものではなく、スポット光投影法等、他の原
理に基づいた装置を利用しても良い。また、距離計測装
置の構成はこれらに限らず、例えば、レーザ光がハロゲ
ン光で構成されていても良い。更に、カラー画像がモノ
クロ濃淡画像でも良い。
像３１９とカラー画像３２１とが同一視野で取得できる
という特徴を持つ。近年このようにカラー画像あるいは
モノクロ濃淡画像と距離画像とが同一視野で取得できる
距離計測装置が市販されつつある。例えば、“糊田寿
夫：「高速光切断法を用いた３次元形状入力システ
ム」、計測技術、８号、３８−４２ページ、１９９６
年”参照。本発明の実施例では図３の距離計測装置を用
いてカラー画像と距離画像とが同一視野で取得できる距
離計測装置の一例を示した。距離計測装置の原理は光切
断法に限るものではなく、スポット光投影法等、他の原
理に基づいた装置を利用しても良い。また、距離計測装
置の構成はこれらに限らず、例えば、レーザ光がハロゲ
ン光で構成されていても良い。更に、カラー画像がモノ
クロ濃淡画像でも良い。
【０００７】図１は本発明の実施例に関わる位置計測装
置の説明図である。図において、１０１は距離計測装置
座標系で、距離計測装置内部に固定されている。１０２
は対象物で、ここでは距離計測装置により対象物１０２
表面の点Ｐ（計測点１０４）の距離計測装置座標系１０
１に関する位置を計測する。この位置はベクトル１０３
により表され、Ｐ（ｘ，ｙ，ｚ）と表記する。距離計測
装置によって対象物１０２に対して取得した画像の内、
１０５がカラー画像、１０６が距離画像である。カラー
画像１０５はモノクロ濃淡画像として図示してある。距
離画像１０６は距離計測装置に近い部分ほど白く表現さ
れている。図３を用いて説明したように、距離画像１０
６の各画素は３次元座標値の情報を持つ。また、カラー
画像１０５と距離画像１０６とは同一視野で取得されて
いる。
置の説明図である。図において、１０１は距離計測装置
座標系で、距離計測装置内部に固定されている。１０２
は対象物で、ここでは距離計測装置により対象物１０２
表面の点Ｐ（計測点１０４）の距離計測装置座標系１０
１に関する位置を計測する。この位置はベクトル１０３
により表され、Ｐ（ｘ，ｙ，ｚ）と表記する。距離計測
装置によって対象物１０２に対して取得した画像の内、
１０５がカラー画像、１０６が距離画像である。カラー
画像１０５はモノクロ濃淡画像として図示してある。距
離画像１０６は距離計測装置に近い部分ほど白く表現さ
れている。図３を用いて説明したように、距離画像１０
６の各画素は３次元座標値の情報を持つ。また、カラー
画像１０５と距離画像１０６とは同一視野で取得されて
いる。
【０００８】図２は本発明の実施例に関わる処理フロー
（ａ）およびその処理フローを実行するブロック図
（ｂ）を示す。ステップ２０１から２０４は、計測点１
０４の位置を計測する計測装置の手順を表している。 ステップ２０１（位置指定）では、距離計測装置
（図２（ｂ））から表示手段に送られたカラー画像信号
によって表示手段に表示されたカラー画像１０５上で操
作者が対象物１０２表面の任意の点（ここでは計測点１
０４）に相当する画像点を指定する。ここでの位置指定
は、マウスによる方法、カーソルによる方法等がある。 ステップ２０２（位置出力）では、指定された画像
点のカラー画像座標系（ＵＶ座標系）に関する位置を計
測点算出手段に出力する。ここではこのカラー画像座標
系に関する画像点の座標を（ｕ，ｖ）とする。 ステップ２０３（計測点算出）は、指定された画像
点に対応する計測点の３次元位置を計測点算出手段にお
いて算出する。計測点算出手段には距離計測装置から距
離画像データが送られている。これは、カラー画像１０
５と距離画像１０６とが同一視野で取得されているか
ら、 Ｐ＝ｆ（ｕ，ｖ） ・・・・ （式２） という演算を行えば良い。つまり、画像点（ｕ，ｖ）に
相当する計測点Ｐ（ｘ，ｙ，ｚ）が算出できるというこ
とである。 ステップ２０４（計測点位置出力）は、ステップ２
０３で算出した距離計測装置座標系１０１に関する計測
点１０４の位置を出力し、操作者に提示したり、ロボッ
トの位置データとして用いたりする。なお、本実施の形
態では、カラー画像１０５を用いて計測点１０４を指定
しているために指定がしやすくなるという効果があるも
のの、本発明はこれに限られるものではなく、もちろん
モノクロ濃淡画像を利用してもよいことはいうまでもな
い。また、本実施の形態では、光源としてレーザ光を用
いたが、本発明はこれに限られるものではなく、ハロゲ
ン光等、別の光源を利用してもよい。
（ａ）およびその処理フローを実行するブロック図
（ｂ）を示す。ステップ２０１から２０４は、計測点１
０４の位置を計測する計測装置の手順を表している。 ステップ２０１（位置指定）では、距離計測装置
（図２（ｂ））から表示手段に送られたカラー画像信号
によって表示手段に表示されたカラー画像１０５上で操
作者が対象物１０２表面の任意の点（ここでは計測点１
０４）に相当する画像点を指定する。ここでの位置指定
は、マウスによる方法、カーソルによる方法等がある。 ステップ２０２（位置出力）では、指定された画像
点のカラー画像座標系（ＵＶ座標系）に関する位置を計
測点算出手段に出力する。ここではこのカラー画像座標
系に関する画像点の座標を（ｕ，ｖ）とする。 ステップ２０３（計測点算出）は、指定された画像
点に対応する計測点の３次元位置を計測点算出手段にお
いて算出する。計測点算出手段には距離計測装置から距
離画像データが送られている。これは、カラー画像１０
５と距離画像１０６とが同一視野で取得されているか
ら、 Ｐ＝ｆ（ｕ，ｖ） ・・・・ （式２） という演算を行えば良い。つまり、画像点（ｕ，ｖ）に
相当する計測点Ｐ（ｘ，ｙ，ｚ）が算出できるというこ
とである。 ステップ２０４（計測点位置出力）は、ステップ２
０３で算出した距離計測装置座標系１０１に関する計測
点１０４の位置を出力し、操作者に提示したり、ロボッ
トの位置データとして用いたりする。なお、本実施の形
態では、カラー画像１０５を用いて計測点１０４を指定
しているために指定がしやすくなるという効果があるも
のの、本発明はこれに限られるものではなく、もちろん
モノクロ濃淡画像を利用してもよいことはいうまでもな
い。また、本実施の形態では、光源としてレーザ光を用
いたが、本発明はこれに限られるものではなく、ハロゲ
ン光等、別の光源を利用してもよい。
【０００９】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は、同一視
野で取得されるカラー画像と距離画像とを用い、位置指
定手段により操作者がカラー画像上で計測点を指定し、
位置出力手段により指定された計測点の画像上での位置
を出力し、計測点算出手段により画像上での位置に対応
する計測点の３次元位置を算出し、計測点位置出力手段
により計測点の３次元位置が出力されるので、操作者は
カラー画像の位置を指定するだけで計測対象点の３次元
位置情報を取得することができ、手間と時間とをかけず
に、対象物の計測対象点の位置を簡便に計測することが
できるという効果がある。
野で取得されるカラー画像と距離画像とを用い、位置指
定手段により操作者がカラー画像上で計測点を指定し、
位置出力手段により指定された計測点の画像上での位置
を出力し、計測点算出手段により画像上での位置に対応
する計測点の３次元位置を算出し、計測点位置出力手段
により計測点の３次元位置が出力されるので、操作者は
カラー画像の位置を指定するだけで計測対象点の３次元
位置情報を取得することができ、手間と時間とをかけず
に、対象物の計測対象点の位置を簡便に計測することが
できるという効果がある。
【図１】本発明の実施例に関わる位置計測装置の説明
図。
図。
【図２】本発明の実施例に関わる処理フロー（ａ）およ
びその処理フローを実行するブロック図（ｂ）。
びその処理フローを実行するブロック図（ｂ）。
【図３】本発明の実施例に関わる距離計測装置の簡略模
式図。
式図。
【図４】対象物の計測対象点の３次元位置を計測する従
来の計測システムの例。
来の計測システムの例。
【図５】図４に基づく従来の計測装置の例。
１０１ 距離計測装置座標系 １０２ 対象物 １０３ ベクトル １０４ 計測点 １０５ カラー画像 １０６ 距離画像 ２０１〜２０４ 位置計測ステップ ３０１ ガルバノミラー ３０２ 投光レンズ ３０３ レーザ光源 ３０４ 受光レンズ ３０５ プリズムブロック ３０６ 距離画像カメラ ３０７ カラー画像カメラ ３０８ メインＣＰＵ ３０９ 対象物 ３１０ 駆動指令 ３１１ レーザスポット光 ３１２ レーザスリット光 ３１３ 走査レーザスリット光 ３１４ レーザ反射光 ３１５ 可視光 ３１６ レーザ反射光及び可視光 ３１７ 透過レーザ反射光 ３１８ 距離濃淡画像 ３１９ 距離画像 ３２０ 透過可視光 ３２１ カラー画像 ４０１ 監視カメラ ４０２ ハーフミラー ４０３ レーザ光源 ４０４ 受光カメラ ４０５ 受光面 ４０６ 対象物 ４０７ レーザ光 ４０８ 受光カメラ光軸 ４０９ レーザ反射光 ５０１ パン・チルト台 ５０２ パン軸 ５０３ チルト軸 ５０４ 計測システム
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2F065 AA04 AA53 DD06 FF10 FF23 FF42 GG04 GG12 HH05 HH18 JJ03 JJ19 LL20 LL62 MM16 UU07 2F112 AA09 BA05 CA08 DA13 DA25 DA32 FA08 FA35 5B047 AA07 AB04 BB04 BC05 BC09 BC11 BC14 CA01 CA23 CB16
Claims (2)
- 【請求項１】 対象物に光を照射する光照射手段と、 前記対象物に照射され反射した反射光及び可視光を受光
する受光手段と、 前記反射光及び可視光のうち反射光を通過させる光路と
可視光を通過させる光路に分岐させる光路分岐手段と、 前記反射光を用いて３次元座標値の情報を演算する３次
元座標値情報演算手段と、 前記３次元座標値の情報を用いて距離画像を出力する距
離画像出力手段と、 前記可視光を用いて濃淡画像を出力する濃淡画像出力手
段と、 前記濃淡画像と前記距離画像とを表示する表示装置と、
前記表示装置に表示された前記濃淡画像内の前記計測対
象点の位置を指定する 位置指定手段と、前記位置指定手段で指定した前記濃淡
画像内の前記計測対象点の位置を出力する位置出力手段
と、前記濃淡画像内の位置から前記距離画像内の３次元
位置を算出する計測点算出手段と、前記計測対象点の３
次元位置を出力する計測点位置出力手段と、を備えるこ
とを特徴とする対象物の位置計測装置。 - 【請求項２】 対象物の計測対象点の３次元位置を濃淡
画像と距離画像とが同一視野で取得できる距離計測装置
を用い、前記濃淡画像内の前記計測対象点の位置を指定
し、前記指定した前記濃淡画像内の前記計測対象点の位
置を出力し、前記出力された位置から前記距離画像内の
３次元位置を算出し、前記算出された計測対象点の３次
元位置を出力することを特徴とする対象物の位置計測方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001149693A JP2002340534A (ja) | 2001-05-18 | 2001-05-18 | 位置計測装置および位置計測方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001149693A JP2002340534A (ja) | 2001-05-18 | 2001-05-18 | 位置計測装置および位置計測方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002340534A true JP2002340534A (ja) | 2002-11-27 |
Family
ID=18994828
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001149693A Pending JP2002340534A (ja) | 2001-05-18 | 2001-05-18 | 位置計測装置および位置計測方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002340534A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004212129A (ja) * | 2002-12-27 | 2004-07-29 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | 環境状況把握装置 |
| JP2014106099A (ja) * | 2012-11-27 | 2014-06-09 | Keyence Corp | 形状測定装置、形状測定方法および形状測定プログラム |
-
2001
- 2001-05-18 JP JP2001149693A patent/JP2002340534A/ja active Pending
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|---|---|---|---|---|
| JP2004212129A (ja) * | 2002-12-27 | 2004-07-29 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | 環境状況把握装置 |
| JP2014106099A (ja) * | 2012-11-27 | 2014-06-09 | Keyence Corp | 形状測定装置、形状測定方法および形状測定プログラム |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20060324 |
|
| RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20071127 |