JP2003166815A - 物体の三次元高さ計測方法 - Google Patents
物体の三次元高さ計測方法Info
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- G01B11/02—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring length, width or thickness
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- G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
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Abstract
(57)【要約】
【解決手段】 物体にスリット光を照射した状態で該物
体を撮影し、得られた画像における上記スリット光１８
ａ〜１８ｃを所定のシフト量ｓで順次スキャンして該ス
リット光の形状を計測し、その形状から物体の三次元高
さを演算する物体の三次元高さの計測方法に関する。本
発明では、各スキャンの際に（例えば矢印１９ａ）スリ
ット光１８ａ〜１８ｃを検出したら、予め定めたオフセ
ット量ｆだけ戻るとともに上記シフト量ｓだけシフトし
て次のスキャンを開始する（例えば矢印１９ｂ）。 【効果】 各スキャンの際に常に全行程をスキャンする
場合（矢印１９ａと矢印１９ａ’）に比較して、短時間
でスキャンを終了することができる。
体を撮影し、得られた画像における上記スリット光１８
ａ〜１８ｃを所定のシフト量ｓで順次スキャンして該ス
リット光の形状を計測し、その形状から物体の三次元高
さを演算する物体の三次元高さの計測方法に関する。本
発明では、各スキャンの際に（例えば矢印１９ａ）スリ
ット光１８ａ〜１８ｃを検出したら、予め定めたオフセ
ット量ｆだけ戻るとともに上記シフト量ｓだけシフトし
て次のスキャンを開始する（例えば矢印１９ｂ）。 【効果】 各スキャンの際に常に全行程をスキャンする
場合（矢印１９ａと矢印１９ａ’）に比較して、短時間
でスキャンを終了することができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は物体の三次元高さの
計測方法に関し、より詳しくは、物体にスリット光を照
射することによってその物体の高さを計測するようにし
た物体の三次元高さの計測方法に関する。
計測方法に関し、より詳しくは、物体にスリット光を照
射することによってその物体の高さを計測するようにし
た物体の三次元高さの計測方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、物体の高さを計測するために、ス
リット光を照射した状態で該物体を撮影し、得られた画
像における上記スリット光を所定のシフト量で順次スキ
ャンして該スリット光の形状を計測し、その形状から物
体の三次元高さを演算するようにした物体の三次元高さ
の計測方法が知られている（例えば、特公平８−２０２
１３号公報、特開平９−２２９６３２号公報）。上記画
像のスリット光の形状を計測する際には、通常、最初に
上記スリット光が横方向に伸びるように検査領域を設定
し、次に検査領域の下辺から上方に向けて縦方向にスキ
ャンを行い、最も明るい点にスリット光があると判定す
る。そして検査領域の上辺に至ったら所定のシフト量だ
け横方向に位置をずらし、再び検査領域の下辺から上辺
まで縦方向にスキャンする。このようにして、得られた
画像におけるスリット光を所定のシフト量で順次スキャ
ンすることにより検査領域の全域をスキャンし、各スキ
ャンにおけるスリット光の位置から該スリット光の形状
を計測するようにしている。
リット光を照射した状態で該物体を撮影し、得られた画
像における上記スリット光を所定のシフト量で順次スキ
ャンして該スリット光の形状を計測し、その形状から物
体の三次元高さを演算するようにした物体の三次元高さ
の計測方法が知られている（例えば、特公平８−２０２
１３号公報、特開平９−２２９６３２号公報）。上記画
像のスリット光の形状を計測する際には、通常、最初に
上記スリット光が横方向に伸びるように検査領域を設定
し、次に検査領域の下辺から上方に向けて縦方向にスキ
ャンを行い、最も明るい点にスリット光があると判定す
る。そして検査領域の上辺に至ったら所定のシフト量だ
け横方向に位置をずらし、再び検査領域の下辺から上辺
まで縦方向にスキャンする。このようにして、得られた
画像におけるスリット光を所定のシフト量で順次スキャ
ンすることにより検査領域の全域をスキャンし、各スキ
ャンにおけるスリット光の位置から該スリット光の形状
を計測するようにしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかるに従来は、上記
スキャンを行なう際には各スキャン毎に検査領域の下辺
から上辺までの全行程をスキャンさせるようにしていた
ので、検査領域の全域をスキャンするのに時間がかかる
という欠点があった。この欠点は、特に解像度を高める
ためにシフト量を小さく設定すると顕著になる。本発明
はそのような事情に鑑み、スキャンに要する時間を短縮
化することができる物体の三次元高さ計測方法を提供す
るものである。
スキャンを行なう際には各スキャン毎に検査領域の下辺
から上辺までの全行程をスキャンさせるようにしていた
ので、検査領域の全域をスキャンするのに時間がかかる
という欠点があった。この欠点は、特に解像度を高める
ためにシフト量を小さく設定すると顕著になる。本発明
はそのような事情に鑑み、スキャンに要する時間を短縮
化することができる物体の三次元高さ計測方法を提供す
るものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】すなわち本発明は、物体
にスリット光を照射した状態で該物体を撮影し、得られ
た画像における上記スリット光を所定のシフト量で順次
スキャンして該スリット光の形状を計測し、その形状か
ら物体の三次元高さを演算する物体の三次元高さの計測
方法において、各スキャンの際に上記スリット光を検出
したら、予め定めたオフセット量だけ戻るとともにシフ
トして次のスキャンを開始することを特徴とするもので
ある。
にスリット光を照射した状態で該物体を撮影し、得られ
た画像における上記スリット光を所定のシフト量で順次
スキャンして該スリット光の形状を計測し、その形状か
ら物体の三次元高さを演算する物体の三次元高さの計測
方法において、各スキャンの際に上記スリット光を検出
したら、予め定めたオフセット量だけ戻るとともにシフ
トして次のスキャンを開始することを特徴とするもので
ある。
【０００５】上記方法によれば、各スキャンの際に上記
スリット光を検出したら、予め定めたオフセット量だけ
戻るとともにシフトして次のスキャンを開始するので、
各スキャン毎に全行程をスキャンしてから次のスキャン
を開始する場合に比較して、短時間でスキャンを終了す
ることができる。
スリット光を検出したら、予め定めたオフセット量だけ
戻るとともにシフトして次のスキャンを開始するので、
各スキャン毎に全行程をスキャンしてから次のスキャン
を開始する場合に比較して、短時間でスキャンを終了す
ることができる。
【０００６】
【発明の実施の形態】以下図示実施例について本発明を
説明すると、図１において、三次元高さが計測される物
体１の上方にこれを撮影するカメラ２と、上記物体１に
ライン状のスリット光を照射する照射手段３とを設けて
ある。上記物体１に照射されるスリット光の照射位置は
変位手段６によって変位されるようになっており、図示
実施例では上記変位手段６は、上記物体１を載置した搬
送テーブル７と、この搬送テーブル７に固定したナット
部材８に螺合させたねじ軸９と、このねじ軸９を回転さ
せるサーボモータ１０とを備えている。上記変位手段６
としては上述した構成のものに限定されるものではな
く、カメラ２と照射手段３とを移動させるようにして
も、或いはガルバノミラー等を用いてスリット光のみを
変位させるようにしてもよい。上記サーボモータ１０の
運転は制御装置１３によって制御されるようになってお
り、上記サーボモータ１０によってねじ軸９を回転させ
ることにより上記搬送テーブル７を移動させることがで
きるようにしてある。上記サーボモータ１０に設けたエ
ンコーダ１４からのパルス信号は上記制御装置１３に入
力されるようになっており、そのパルス数から上記搬送
テーブル７上に載置された物体１の搬送量を算出するこ
とができるようになっている。
説明すると、図１において、三次元高さが計測される物
体１の上方にこれを撮影するカメラ２と、上記物体１に
ライン状のスリット光を照射する照射手段３とを設けて
ある。上記物体１に照射されるスリット光の照射位置は
変位手段６によって変位されるようになっており、図示
実施例では上記変位手段６は、上記物体１を載置した搬
送テーブル７と、この搬送テーブル７に固定したナット
部材８に螺合させたねじ軸９と、このねじ軸９を回転さ
せるサーボモータ１０とを備えている。上記変位手段６
としては上述した構成のものに限定されるものではな
く、カメラ２と照射手段３とを移動させるようにして
も、或いはガルバノミラー等を用いてスリット光のみを
変位させるようにしてもよい。上記サーボモータ１０の
運転は制御装置１３によって制御されるようになってお
り、上記サーボモータ１０によってねじ軸９を回転させ
ることにより上記搬送テーブル７を移動させることがで
きるようにしてある。上記サーボモータ１０に設けたエ
ンコーダ１４からのパルス信号は上記制御装置１３に入
力されるようになっており、そのパルス数から上記搬送
テーブル７上に載置された物体１の搬送量を算出するこ
とができるようになっている。
【０００７】図示実施例では、上記カメラ２は鉛直下方
に向けて配置してあり、他方、照射手段３は斜めに配置
して、上記カメラ２の鉛直下方位置となる搬送テーブル
７に上記スリット光を照射することができるようにして
ある。このとき、上記スリット光は、搬送テーブル７の
送り方向と直交する方向に照射されるようになってい
る。またこのスリット光は、上記カメラ２の光軸と搬送
テーブル７の表面とが交わる点を横切るように設定して
あり、かつスリット光とカメラ２の光軸との交差角度θ
はあらかじめ所定の角度に設定してある。なお、必ずし
もカメラ２の光軸を鉛直下方に向ける必要はなく、斜め
に配置しても良い。
に向けて配置してあり、他方、照射手段３は斜めに配置
して、上記カメラ２の鉛直下方位置となる搬送テーブル
７に上記スリット光を照射することができるようにして
ある。このとき、上記スリット光は、搬送テーブル７の
送り方向と直交する方向に照射されるようになってい
る。またこのスリット光は、上記カメラ２の光軸と搬送
テーブル７の表面とが交わる点を横切るように設定して
あり、かつスリット光とカメラ２の光軸との交差角度θ
はあらかじめ所定の角度に設定してある。なお、必ずし
もカメラ２の光軸を鉛直下方に向ける必要はなく、斜め
に配置しても良い。
【０００８】上記カメラ２で撮影された画像は上記制御
装置１３に入力され、この制御装置１３によって物体１
の三次元高さが演算される。図２は物体１にスリット光
を照射した状態をカメラ２で撮影した画像１６の一例を
示したもので、同図において１７は検査領域を、１８
ａ、１８ｂ、１８ｃは撮影されたスリット光を示してい
る。このとき、スリット光１８ａ、１８ｃは搬送テーブ
ル７の表面に照射されたスリット光を示しており、両者
は実質的に一直線上に位置するようになる。他方、スリ
ット光１８ｂは物体１上に照射されたスリット光を示し
ている。そして本実施例では、物体１の両側に、つまり
検査領域１７の両側の部分に、搬送テーブル７の表面に
照射されたスリット光１８ａ、１８ｃが得られるように
設定してある。上記検査領域１７の下辺は基準位置とし
てあり、この下辺から上記スリット光１８ａ、１８ｃま
での距離Ｌ１、Ｌ３とスリット光１８ｂまでの距離Ｌ２
とを計測してそれらのスリット光間のずれ量δを算出す
ることにより、三角測量の原理によって物体１の高さを
演算するようになっている。
装置１３に入力され、この制御装置１３によって物体１
の三次元高さが演算される。図２は物体１にスリット光
を照射した状態をカメラ２で撮影した画像１６の一例を
示したもので、同図において１７は検査領域を、１８
ａ、１８ｂ、１８ｃは撮影されたスリット光を示してい
る。このとき、スリット光１８ａ、１８ｃは搬送テーブ
ル７の表面に照射されたスリット光を示しており、両者
は実質的に一直線上に位置するようになる。他方、スリ
ット光１８ｂは物体１上に照射されたスリット光を示し
ている。そして本実施例では、物体１の両側に、つまり
検査領域１７の両側の部分に、搬送テーブル７の表面に
照射されたスリット光１８ａ、１８ｃが得られるように
設定してある。上記検査領域１７の下辺は基準位置とし
てあり、この下辺から上記スリット光１８ａ、１８ｃま
での距離Ｌ１、Ｌ３とスリット光１８ｂまでの距離Ｌ２
とを計測してそれらのスリット光間のずれ量δを算出す
ることにより、三角測量の原理によって物体１の高さを
演算するようになっている。
【０００９】図２の矢印は上記検査領域１７におけるス
キャンの方向を示したもので、本実施例では検査領域１
７の基準位置における一端となるスタート位置からスリ
ット光１８ａの長手方向と直交する縦方向にスキャンを
開始する（矢印１９ａ）。そしてスリット光１８ａを検
出したら、予め定めたオフセット量ｆだけ戻るとともに
スリット光１８ａの長手方向である横方向に所定シフト
量ｓだけ位置をずらし（矢印１９ｂ）、再び縦方向にス
キャンを開始する（矢印１９ｃ）。以後これを繰り返し
て、検査領域１７の基準位置からスリット光１８ａまで
の距離Ｌ１を検出する。スキャンがスリット光１８ａを
超えると（矢印１９ｄ）、この際のスキャンはスリット
光１８ａを検出することができずに、スリット光１８ｂ
を検出するようになる。このスリット光１８ｂが検出さ
れた場合も、上述した場合と同様に予め定めたオフセッ
ト量ｆだけ戻るとともに横方向に所定シフト量ｓだけ位
置をずらし（矢印１９ｅ）、再び縦方向にスキャンを開
始する（矢印１９ｆ）。以後これを繰り返して、検査領
域１７の基準位置からスリット光１８ｂまでの距離Ｌ２
を検出する。さらに、スキャンがスリット光１８ｂを超
えると（矢印１９ｇ）、この際のスキャンはスリット光
を全く検出することができずに、検査領域１７の上辺に
至ることになる。この場合には、横方向に移動すること
なく検査領域１７の下辺から縦方向にスキャンを開始す
るようになり（矢印１９ｈ）、それによってスリット光
１８ｃを検出することとなる。そしてスリット光１８ｃ
を検出したら、上述した場合と同様に予め定めたオフセ
ット量ｆだけ戻るとともに横方向に所定シフト量ｓだけ
位置をずらし（矢印１９ｉ）、再び縦方向にスキャンを
開始する（矢印１９ｊ）。以後これを繰り返して検査領
域１７の基準位置からスリット光１８ｃまでの距離Ｌ３
を検出し、検査領域１７の他端となったらスキャンを終
了する。
キャンの方向を示したもので、本実施例では検査領域１
７の基準位置における一端となるスタート位置からスリ
ット光１８ａの長手方向と直交する縦方向にスキャンを
開始する（矢印１９ａ）。そしてスリット光１８ａを検
出したら、予め定めたオフセット量ｆだけ戻るとともに
スリット光１８ａの長手方向である横方向に所定シフト
量ｓだけ位置をずらし（矢印１９ｂ）、再び縦方向にス
キャンを開始する（矢印１９ｃ）。以後これを繰り返し
て、検査領域１７の基準位置からスリット光１８ａまで
の距離Ｌ１を検出する。スキャンがスリット光１８ａを
超えると（矢印１９ｄ）、この際のスキャンはスリット
光１８ａを検出することができずに、スリット光１８ｂ
を検出するようになる。このスリット光１８ｂが検出さ
れた場合も、上述した場合と同様に予め定めたオフセッ
ト量ｆだけ戻るとともに横方向に所定シフト量ｓだけ位
置をずらし（矢印１９ｅ）、再び縦方向にスキャンを開
始する（矢印１９ｆ）。以後これを繰り返して、検査領
域１７の基準位置からスリット光１８ｂまでの距離Ｌ２
を検出する。さらに、スキャンがスリット光１８ｂを超
えると（矢印１９ｇ）、この際のスキャンはスリット光
を全く検出することができずに、検査領域１７の上辺に
至ることになる。この場合には、横方向に移動すること
なく検査領域１７の下辺から縦方向にスキャンを開始す
るようになり（矢印１９ｈ）、それによってスリット光
１８ｃを検出することとなる。そしてスリット光１８ｃ
を検出したら、上述した場合と同様に予め定めたオフセ
ット量ｆだけ戻るとともに横方向に所定シフト量ｓだけ
位置をずらし（矢印１９ｉ）、再び縦方向にスキャンを
開始する（矢印１９ｊ）。以後これを繰り返して検査領
域１７の基準位置からスリット光１８ｃまでの距離Ｌ３
を検出し、検査領域１７の他端となったらスキャンを終
了する。
【００１０】このように、本実施例においてはスリット
光１８ａ〜１８ｃを検出したら、予め定めたオフセット
量ｆだけ戻るとともに横方向に所定シフト量ｓだけ位置
をずらしてスキャンを再開しているので、短時間で検査
領域１７内の全スキャンを終了することができる。つま
り従来は、図２の想像線１９ａ’で示すように、横方向
に位置をずらした際に常に検査領域の下辺から上辺まで
の全工程をスキャンしていたので、時間がかかってい
た。
光１８ａ〜１８ｃを検出したら、予め定めたオフセット
量ｆだけ戻るとともに横方向に所定シフト量ｓだけ位置
をずらしてスキャンを再開しているので、短時間で検査
領域１７内の全スキャンを終了することができる。つま
り従来は、図２の想像線１９ａ’で示すように、横方向
に位置をずらした際に常に検査領域の下辺から上辺まで
の全工程をスキャンしていたので、時間がかかってい
た。
【００１１】次に、図３は一回のスキャンにおいてスリ
ット光を検出する際の状態を示したものである。本実施
例においては、上述したように検査領域１７の下辺から
上辺への縦方向に向けてスキャンを行い、その際の画像
の明るさを例えば２５６階調で検出するようになってい
る。スリット光１８ａ〜１８ｃの近傍では画像の明るさ
は急激に明るくなり、ピークＰを超えると画像の明るさ
は急激に暗くなる。本実施例では２つの閾値を設定して
あり、ＬｔｏＨ閾値２０ａは明るさが暗い状態から明る
い状態に変化したときの閾値であり、ＨｔｏＬ閾値２０
ｂは明るさが明るい状態から暗い状態に変化したときの
閾値である。そしてそれらの閾値は、ＬｔｏＨ閾値２０
ａのほうがＨｔｏＬ閾値２０ｂよりも明るくなるような
値に設定してある。上記制御装置１３は、最初のスキャ
ンは検査領域１７の下辺の基準位置から、検査している
画素の明るさが上記ＬｔｏＨ閾値２０ａより大きいか否
かを順次判定し、この画素の明るさが上記ＬｔｏＨ閾値
２０ａより大きくなったら、次の画素からはその明るさ
がＨｔｏＬ閾値２０ｂより小さいか否かを判定する。そ
して検査している画素の明るさが上記ＨｔｏＬ閾値２０
ｂより小さくなったら今回のスキャンを終了し、上述し
たように所定オフセット量ｆだけ戻るとともに横方向に
所定シフト量ｓだけ位置をずらし、再び縦方向にスキャ
ンを開始する。その新たなスキャンの際には、新たに検
査している画素の明るさが上記ＬｔｏＨ閾値２０ａより
大きいか否かを判定するようになり、上述したのと同様
にして、画素の明るさが上記ＬｔｏＨ閾値２０ａより大
きくなったら、次の画素からはその明るさがＨｔｏＬ閾
値２０ｂより小さいか否かを判定するようになる。
ット光を検出する際の状態を示したものである。本実施
例においては、上述したように検査領域１７の下辺から
上辺への縦方向に向けてスキャンを行い、その際の画像
の明るさを例えば２５６階調で検出するようになってい
る。スリット光１８ａ〜１８ｃの近傍では画像の明るさ
は急激に明るくなり、ピークＰを超えると画像の明るさ
は急激に暗くなる。本実施例では２つの閾値を設定して
あり、ＬｔｏＨ閾値２０ａは明るさが暗い状態から明る
い状態に変化したときの閾値であり、ＨｔｏＬ閾値２０
ｂは明るさが明るい状態から暗い状態に変化したときの
閾値である。そしてそれらの閾値は、ＬｔｏＨ閾値２０
ａのほうがＨｔｏＬ閾値２０ｂよりも明るくなるような
値に設定してある。上記制御装置１３は、最初のスキャ
ンは検査領域１７の下辺の基準位置から、検査している
画素の明るさが上記ＬｔｏＨ閾値２０ａより大きいか否
かを順次判定し、この画素の明るさが上記ＬｔｏＨ閾値
２０ａより大きくなったら、次の画素からはその明るさ
がＨｔｏＬ閾値２０ｂより小さいか否かを判定する。そ
して検査している画素の明るさが上記ＨｔｏＬ閾値２０
ｂより小さくなったら今回のスキャンを終了し、上述し
たように所定オフセット量ｆだけ戻るとともに横方向に
所定シフト量ｓだけ位置をずらし、再び縦方向にスキャ
ンを開始する。その新たなスキャンの際には、新たに検
査している画素の明るさが上記ＬｔｏＨ閾値２０ａより
大きいか否かを判定するようになり、上述したのと同様
にして、画素の明るさが上記ＬｔｏＨ閾値２０ａより大
きくなったら、次の画素からはその明るさがＨｔｏＬ閾
値２０ｂより小さいか否かを判定するようになる。
【００１２】そして制御装置１３は、画素の明るさが上
記ＬｔｏＨ閾値２０ａより大きくなってから上記Ｈｔｏ
Ｌ閾値２０ｂより小さくなるまでの範囲で、最も明るさ
の大きな画素（上記ピークＰとなる画素）を求め、その
ピークＰを検出したスリット光の中心として設定する。
ここで、上記ＬｔｏＨ閾値２０ａとＨｔｏＬ閾値２０ｂ
とを設定したのは、ノイズなどの影響によりＬｔｏＨ閾
値２０ａを超えてもすぐにこれを下回り、再びこのＬｔ
ｏＨ閾値２０ａを超えるような場合があるからである。
この場合にはすくなくとも２つのピークが得られるよう
になる。また、例えばＬｔｏＨ閾値２０ａを超えた明る
さの範囲内でも２つ以上のピーク（極大値）が得られる
可能性がある。これらの場合には、それらの平均値を求
めてその値を上記ピークＰとして設定することができ
る。或いは、あるピークが他のピークよりも充分に大き
い場合には、その大きなピークのみを上記ピークＰとし
て設定してもよい。
記ＬｔｏＨ閾値２０ａより大きくなってから上記Ｈｔｏ
Ｌ閾値２０ｂより小さくなるまでの範囲で、最も明るさ
の大きな画素（上記ピークＰとなる画素）を求め、その
ピークＰを検出したスリット光の中心として設定する。
ここで、上記ＬｔｏＨ閾値２０ａとＨｔｏＬ閾値２０ｂ
とを設定したのは、ノイズなどの影響によりＬｔｏＨ閾
値２０ａを超えてもすぐにこれを下回り、再びこのＬｔ
ｏＨ閾値２０ａを超えるような場合があるからである。
この場合にはすくなくとも２つのピークが得られるよう
になる。また、例えばＬｔｏＨ閾値２０ａを超えた明る
さの範囲内でも２つ以上のピーク（極大値）が得られる
可能性がある。これらの場合には、それらの平均値を求
めてその値を上記ピークＰとして設定することができ
る。或いは、あるピークが他のピークよりも充分に大き
い場合には、その大きなピークのみを上記ピークＰとし
て設定してもよい。
【００１３】制御装置１３は、上述のようにして各スキ
ャン毎にピークＰを求めると、得られた多数のピークを
各スリット光１８ａ〜１８ｃに属するピーク毎のグルー
プに分別し、次に各グループ毎に平均値をとってそれか
ら上記距離Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３を求める。さらに、検査領
域１７の左右両端部分のスリット光１８ａ、１８ｃは、
上述したように搬送テーブル７の表面に照射されたスリ
ット光であるので、それらの距離Ｌ１、Ｌ３の平均値か
ら搬送テーブル７の表面に照射されたスリット光の平均
距離が求められ、この平均距離と物体１に関する距離Ｌ
２とから、両者間のずれ量δが算出される。そしてこの
ずれ量δから物体１の高さが演算される。なお、上記ス
リット光１８ａ、１８ｃを基準としてそこからスリット
光１８ｂの間隔を求めることにより直接的にずれ量δを
求めるようにしてもよいことは勿論である。
ャン毎にピークＰを求めると、得られた多数のピークを
各スリット光１８ａ〜１８ｃに属するピーク毎のグルー
プに分別し、次に各グループ毎に平均値をとってそれか
ら上記距離Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３を求める。さらに、検査領
域１７の左右両端部分のスリット光１８ａ、１８ｃは、
上述したように搬送テーブル７の表面に照射されたスリ
ット光であるので、それらの距離Ｌ１、Ｌ３の平均値か
ら搬送テーブル７の表面に照射されたスリット光の平均
距離が求められ、この平均距離と物体１に関する距離Ｌ
２とから、両者間のずれ量δが算出される。そしてこの
ずれ量δから物体１の高さが演算される。なお、上記ス
リット光１８ａ、１８ｃを基準としてそこからスリット
光１８ｂの間隔を求めることにより直接的にずれ量δを
求めるようにしてもよいことは勿論である。
【００１４】このようにして物体１の高さが演算された
ら、上記変位手段６により物体１が所定量だけ移動され
て該物体１に照射されるスリット光の照射位置が変位さ
れ、この状態で再び上記カメラ２によって新たな画像が
取り込まれて上述した作業が繰り返される。そして物体
１を移動させながら多数の画像を取り込むことにより、
物体１の全域における高さを演算することができ、それ
によって物体１の全体の形状を把握することができる。
ら、上記変位手段６により物体１が所定量だけ移動され
て該物体１に照射されるスリット光の照射位置が変位さ
れ、この状態で再び上記カメラ２によって新たな画像が
取り込まれて上述した作業が繰り返される。そして物体
１を移動させながら多数の画像を取り込むことにより、
物体１の全域における高さを演算することができ、それ
によって物体１の全体の形状を把握することができる。
【００１５】なお、上記スリット光１８ａ〜１８ｃを検
出した際に戻るオフセット量ｆは、画素の明るさが上記
ＬｔｏＨ閾値２０ａより大きくなってから上記ＨｔｏＬ
閾値２０ｂより小さくなった位置を基準とすることがで
き、又は上述のようにして求めたピークＰを基準として
もよい。また、上記実施例では物体１の表面（上面）が
平面であるので、上記距離Ｌ２の平均値を求めている
が、物体１の表面が曲面である場合には、この表面に照
射されたスリット光における個々のピークＰを求めるこ
とになることは勿論である。
出した際に戻るオフセット量ｆは、画素の明るさが上記
ＬｔｏＨ閾値２０ａより大きくなってから上記ＨｔｏＬ
閾値２０ｂより小さくなった位置を基準とすることがで
き、又は上述のようにして求めたピークＰを基準として
もよい。また、上記実施例では物体１の表面（上面）が
平面であるので、上記距離Ｌ２の平均値を求めている
が、物体１の表面が曲面である場合には、この表面に照
射されたスリット光における個々のピークＰを求めるこ
とになることは勿論である。
【００１６】
【発明の効果】以上のように、本発明においては、スリ
ット光を検出したら予め定めたオフセット量だけ戻って
次のスキャンを開始するようにしているので、各スキャ
ンの際に全行程をスキャンしていた従来に比較して短時
間でスキャンを終了することができるという効果が得ら
れる。
ット光を検出したら予め定めたオフセット量だけ戻って
次のスキャンを開始するようにしているので、各スキャ
ンの際に全行程をスキャンしていた従来に比較して短時
間でスキャンを終了することができるという効果が得ら
れる。
【図１】本発明の一実施例を示す斜視図。
【図２】画像１６のスキャンの状態を示す説明図。
【図３】各スキャンにおける画素の明るさを判断する際
の説明図。
の説明図。
１ 物体 ２ カメラ
３ 照射手段 ６ 変位手段
１３ 制御装置 １６画像
１７ 検査領域 １８ａ〜１８ｃ スリット光
２０ａ、２０ｂ 閾値
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 菱沼 繁
石川県金沢市大豆田本町甲58番地 澁谷工
業株式会社内
Ｆターム(参考） 2F065 AA24 AA53 BB05 DD06 FF01
FF02 FF09 HH05 HH12 HH18
JJ03 JJ09 LL13 LL62 MM03
MM26 NN17 NN20 PP12 QQ02
QQ25 QQ29 QQ42
Claims (2)
- 【請求項１】 物体にスリット光を照射した状態で該物
体を撮影し、得られた画像における上記スリット光を所
定のシフト量で順次スキャンして該スリット光の形状を
計測し、その形状から物体の三次元高さを演算する物体
の三次元高さの計測方法において、 各スキャンの際に上記スリット光を検出したら、予め定
めたオフセット量だけ戻るとともにシフトして次のスキ
ャンを開始することを特徴とする物体の三次元高さ計測
方法。 - 【請求項２】 各スキャンの際に、上記スリット光を検
出することができなかった場合には、シフトすることな
く予め定められた基準位置からスキャンを再開すること
を特徴とする請求項１に記載の物体の三次元高さ計測方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001367505A JP3759584B2 (ja) | 2001-11-30 | 2001-11-30 | 物体の三次元高さ計測方法 |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| JP2001367505A JP3759584B2 (ja) | 2001-11-30 | 2001-11-30 | 物体の三次元高さ計測方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003166815A true JP2003166815A (ja) | 2003-06-13 |
| JP3759584B2 JP3759584B2 (ja) | 2006-03-29 |
Family
ID=19177242
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001367505A Expired - Fee Related JP3759584B2 (ja) | 2001-11-30 | 2001-11-30 | 物体の三次元高さ計測方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3759584B2 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005088243A1 (ja) * | 2004-03-10 | 2005-09-22 | Tokyo University Of Agriculture And Technology Tlo Co. Ltd. | ３次元形状計測システム及び３次元形状計測方法 |
| JP2008292434A (ja) * | 2007-05-28 | 2008-12-04 | Panasonic Electric Works Co Ltd | 光切断３次元計測装置 |
| JP2009014388A (ja) * | 2007-07-02 | 2009-01-22 | Kobe Steel Ltd | 形状検出方法及び形状検出装置 |
| JP2010190812A (ja) * | 2009-02-20 | 2010-09-02 | Pulstec Industrial Co Ltd | ３次元形状測定装置および３次元形状測定方法 |
| EP2700903A1 (en) * | 2011-04-20 | 2014-02-26 | Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho | Tire surface shape measuring device and tire surface shape measuring method |
| EP3438604A1 (de) * | 2017-08-04 | 2019-02-06 | Bundesrepublik Deutschland, vertreten durch das Bundesmisterium für Wirtschaft und Energie, endvertreten durch den Präsidenten der PTB | Verfahren zum ermitteln einer lage eines zumindest abschnittsweise linienförmigen objekts und vorrichtung dazu |
-
2001
- 2001-11-30 JP JP2001367505A patent/JP3759584B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (7)
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| EP2700903A4 (en) * | 2011-04-20 | 2014-10-22 | Kobe Steel Ltd | Device for measuring a tire surface shape and method for measuring a tire surface shape |
| EP3438604A1 (de) * | 2017-08-04 | 2019-02-06 | Bundesrepublik Deutschland, vertreten durch das Bundesmisterium für Wirtschaft und Energie, endvertreten durch den Präsidenten der PTB | Verfahren zum ermitteln einer lage eines zumindest abschnittsweise linienförmigen objekts und vorrichtung dazu |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3759584B2 (ja) | 2006-03-29 |
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