JP2005061886A - 体積測定方法及び体積測定装置 - Google Patents

体積測定方法及び体積測定装置 Download PDF

Info

Publication number
JP2005061886A
JP2005061886A JP2003208064A JP2003208064A JP2005061886A JP 2005061886 A JP2005061886 A JP 2005061886A JP 2003208064 A JP2003208064 A JP 2003208064A JP 2003208064 A JP2003208064 A JP 2003208064A JP 2005061886 A JP2005061886 A JP 2005061886A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
horizontal
vertical direction
volume
angle
vertical
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.)
Pending
Application number
JP2003208064A
Other languages
English (en)
Inventor
Hiroshi Kanamori
裕志 金森
Yukihiko Inagaki
幸彦 稲垣
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.)
Idec Izumi Corp
Tietech Co Ltd
Original Assignee
Idec Izumi Corp
Tietech Co Ltd
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 Idec Izumi Corp, Tietech Co Ltd filed Critical Idec Izumi Corp
Priority to JP2003208064A priority Critical patent/JP2005061886A/ja
Publication of JP2005061886A publication Critical patent/JP2005061886A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
  • Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)

Abstract

【課題】より単純な処理にて比較的短時間に対象物の縦、横、高さ及び体積を測定可能な体積測定方法及び体積測定装置を提供する。
【解決手段】略直方体の形状を有する対象物の体積を算出する体積測定装置であって、レーザ発光手段と撮影手段は本体部に組み込まれている。出射されるレーザ光は扇状レーザであり、本体部は、水平方向及び垂直方向に任意の角度に回転可能であり、水平方向検出手段と垂直方向検出手段とを備えている。本体部が水平な場合、撮影手段の撮影方向は、垂直方向に対して第3所定角度であり、垂直方向に第4所定角度の撮影範囲を有している。撮影手段は、レーザ光による線状の被照射部が交わっている任意の辺または任意の角を含む画像情報を作成し、制御手段は、各検出手段からの検出信号と、画像情報と、第1所定距離とに基づいて対象物の上面における所定の辺の寸法を求め、求めた各辺の寸法に基づいて対象物の体積を算出する。
【選択図】 図2

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、略直方体の形状を有する対象物の縦、横、高さの各辺の寸法を測定して、当該対象物の体積を測定する体積測定方法及び体積測定装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来より、例えば郵便または宅配等の業種においては、種々のサイズの荷物(ダンボール箱等に梱包された荷物)を取り扱っている。これらの荷物に対する料金区分は、主に当該荷物の体積に基づいて分けられている。荷物の体積を測定するには、縦、横、高さの寸法を計測することが必要である。
従来では、対象物である荷物の各寸法を測定するために、係員等がメジャーを用いて測定したり、メジャーを用いずに目分量で推定したりしていた。
また、照射する光線に対して斜めに位置した直方体形状の荷物に、光線を照射して寸法を測定する方法も提案されている(例えば特許文献1参照)。
【0003】
【特許文献1】
特開2002−328008号公報
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
メジャーを用いた測定方法は非常に手間がかかり、目分量を用いた測定方法は誤差が比較的大きい。
また、特開2002−328008号公報に提案されている寸法測定方法及び寸法測定システムでは、複数のレーザ光を照射して画像を取り込み、画像処理を施して変節点を抽出し、抽出した変節点を結んで相似形状を生成する処理を行ない、レーザ光を用いた別の方法で寸法測定システムと荷物までの距離を計測して補正処理を行ない、実寸法を求めている。しかし、画像処理等、複雑な処理が必要であり、処理に費やす時間及び処理負荷が大きくなる傾向にある。
本発明は、このような点に鑑みて創案されたものであり、より単純な処理にて比較的短時間に対象物の縦、横、高さ及び体積を測定可能な体積測定方法及び体積測定装置を提供することを課題とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するための手段として、本発明の第1発明は、請求項1に記載されたとおりの体積測定方法である。
請求項1に記載の体積測定方法では、対象物から所定距離だけ離れた所定位置(対象物の縦、横、高さの各辺が同時に撮影可能な位置でもある)から対象物を撮影して画像情報を作成する。そして、画像認識処理を用いて、作成した画像情報から縦、横、高さの各辺を抽出し、抽出した各辺の寸法と所定位置に対応した距離(既知の距離)に基づいて各辺の寸法を求め、体積を算出する(第5の実施の形態参照)。
この場合、所定位置から撮影することで、所定位置から対象物までの距離は既知となり、距離を算出する必要がないので処理を軽減できる。
これにより、より単純な処理にて比較的短時間に対象物の縦、横、高さの寸法、及び体積を測定することができる。
【0006】
また、本発明の第2発明は、請求項2に記載されたとおりの体積測定装置である。
請求項2に記載の体積測定装置では、レーザ発光手段と撮影手段は本体部に組み込まれており、レーザ発光手段から出射されるレーザ光は扇状レーザであり、本体部が水平な場合におけるレーザ出射方向は垂直方向に対して第1所定角度であり、レーザ広がり角は垂直方向に第2所定角度である。また、本体部は、水平方向及び垂直方向に任意の角度に回転可能であり、水平方向の回転角度を検出する水平方向検出手段と、垂直方向の回転角度を検出する垂直方向検出手段とを備えている。そして、本体部を、対象物の上面の任意の辺を基準辺として更に基準辺の任意の位置を基準点として、あるいは対象物の上面の任意の角を基準点として、前記上面より上であって且つ基準点から水平方向及び垂直方向に第1所定距離の位置に相当する第1所定位置に配置する。更に、レーザ光による線状の被照射部が、基準辺を除いた前記上面の任意の辺と、または基準角を除いた前記上面の任意の角と、交わるように本体部を水平方向及び垂直方向に回転させる。
本体部が水平な場合における撮影手段の撮影方向は垂直方向に対して第3所定角度であり、垂直方向に第4所定角度の撮影範囲を有し、撮影手段は、レーザ光による線状の被照射部が交わっている前記任意の辺または前記任意の角を含む画像情報を作成する。
制御手段は、水平方向検出手段からの検出信号と垂直方向検出手段からの検出信号と撮影手段からの画像情報とを取り込み、取り込んだ検出信号及び画像情報と、第1所定位置に関する第1所定距離とに基づいて、対象物の上面における所定の辺の寸法を求め、対象物の縦、横、高さの各辺の寸法を求めると、求めた各辺の寸法に基づいて対象物の体積を算出する。
この場合、画像情報において必要な情報は「線状の被照射部が交わっている任意の辺または前記任意の角の位置」であり(第2の実施の形態参照)、従来の寸法測定システムと比較して、扱うデータ量も演算量も少なくて済む。
このように、より単純な処理にて比較的短時間に対象物の縦、横、高さの寸法、及び体積を測定することができる。
【0007】
また、本発明の第3発明は、請求項3に記載されたとおりの体積測定装置である。
請求項3に記載の体積測定装置は、請求項2に記載の体積測定装置であって、請求項2に記載の体積測定装置に対して、レーザ発光手段が垂直方向に回転せず、垂直方向にスライドする。このため、垂直方向のスライド量を検出する垂直方向検出手段を備えている。
制御手段は、水平方向検出手段からの検出信号と垂直方向検出手段からの検出信号と撮影手段からの画像情報とを取り込み、取り込んだ検出信号及び画像情報と、第1所定位置に関する第1所定距離とに基づいて、対象物の上面における所定の辺の寸法を求め、対象物の縦、横、高さの各辺の寸法を求めると、求めた各辺の寸法に基づいて、対象物の体積を算出する。
この場合、画像情報において必要な情報は「線状の被照射部が交わっている任意の辺または前記任意の角の位置」であり(第1の実施の形態参照)、従来の寸法測定システムと比較して、扱うデータ量も演算量も少なくて済む。
このように、より単純な処理にて比較的短時間に対象物の縦、横、高さの寸法、及び体積を測定することができる。
【0008】
また、本発明の第4発明は、請求項4に記載されたとおりの体積測定装置である。
請求項4に記載の体積測定装置は、請求項2または3に記載の体積測定装置であって、出力した検出信号が物体から反射されて戻ってくるまでの時間に対応する検出時間を検出可能な反射型距離検出手段を備える(第1及び第2の実施の形態参照)。この反射型距離検出手段を、水平方向において対象物の外側になるように、第1所定位置から水平方向及び垂直方向に第2所定距離の位置に相当する第2所定位置に配置する。そして、反射型距離検出手段は、垂直下方向に検出信号を出力し、第2所定位置から対象物を載置している床面までに対応する検出時間を検出する。
制御手段は、水平方向検出手段からの検出信号と垂直方向検出手段からの検出信号と撮影手段からの画像情報とを取り込み、取り込んだ検出信号及び画像情報と、第1所定位置に関する第1所定距離とに基づいて、対象物の上面における縦及び横の辺の寸法を求める。また、制御手段は、反射型距離検出手段からの検出時間と、第2所定位置に関する第2所定距離とに基づいて、対象物の高さの寸法を求め、対象物の縦、横、高さの各辺の寸法を求めると、求めた各辺の寸法に基づいて対象物の体積を算出する。
これにより、対象物の上面では検出できない高さの寸法を、反射型距離検出手段を用いて容易に求めることができる。
このように、より単純な処理にて比較的短時間に対象物の縦、横、高さの寸法、及び体積を測定することができる。また、高さの寸法の測定と、縦及び横の寸法の測定とを並行させることができるため、より短時間に縦、横、高さの寸法、及び体積を測定することができる。
【0009】
また、本発明の第5発明は、請求項5に記載されたとおりの体積測定装置である。
請求項5に記載の体積測定装置では、レーザ発光手段は本体部に組み込まれており、レーザ発光手段から出射されるレーザ光は線状レーザであり、本体部が水平な場合におけるレーザ出射方向は垂直方向に対して第5所定角度である。また、本体部は、水平方向及び垂直方向に任意の角度に回転可能であり、水平方向の回転角度を検出する水平方向検出手段と、垂直方向の回転角度を検出する垂直方向検出手段とを備えている。そして、本体部を、対象物の上面の任意の辺を基準辺として更に基準辺の任意の位置を基準点として、あるいは対象物の上面の任意の角を基準点として、前記上面より上であって且つ基準点から水平方向及び垂直方向に第1所定距離の位置に相当する第1所定位置に配置する。更に、レーザ光による点状の被照射部が、基準辺を除いた前記上面の任意の辺における任意の位置に、または基準角を除いた前記上面の任意の角に、到達するように本体部を水平方向及び垂直方向に回転させる。
制御手段は、水平方向検出手段からの検出信号と垂直方向検出手段からの検出信号とを取り込み、取り込んだ検出信号と、第1所定位置に関する第1所定距離とに基づいて、対象物の上面における所定の辺の寸法を求め、対象物の縦、横、高さの各辺の寸法を求めると、求めた各辺の寸法に基づいて対象物の体積を算出する。
この場合、画像情報を必要としないので(第4の実施の形態参照)、従来の寸法測定システムと比較して、扱うデータ量も演算量も非常に少なくて済む。
このように、より単純な処理にてより短時間に対象物の縦、横、高さの寸法、及び体積を測定することができる。
【0010】
また、本発明の第6発明は、請求項6に記載されたとおりの体積測定装置である。
請求項6に記載の体積測定装置は、請求項5に記載の体積測定装置であって、請求項5に記載の体積測定装置に対して、レーザ発光手段が垂直方向に回転せず、垂直方向にスライドする。このため、垂直方向のスライド量を検出する垂直方向検出手段を備えている。
制御手段は、水平方向検出手段からの検出信号と垂直方向検出手段からの検出信号とを取り込み、取り込んだ検出信号と、第1所定位置に関する第1所定距離とに基づいて、対象物の上面における所定の辺の寸法を求め、対象物の縦、横、高さの各辺の寸法を求めると、求めた各辺の寸法に基づいて、対象物の体積を算出する。
この場合、画像情報を必要としないので(第3の実施の形態参照)、従来の寸法測定システムと比較して、扱うデータ量も演算量も非常に少なくて済む。
このように、より単純な処理にてより短時間に対象物の縦、横、高さの寸法、及び体積を測定することができる。
【0011】
また、本発明の第7発明は、請求項7に記載されたとおりの体積測定装置である。
請求項7に記載の体積測定装置は、請求項5または6に記載の体積測定装置であって、出力した検出信号が物体から反射されて戻ってくるまでの時間に対応する検出時間を検出可能な反射型距離検出手段を備える(第3及び第4の実施の形態参照)。この反射型距離検出手段を、水平方向において対象物の外側になるように、第1所定位置から水平方向及び垂直方向に第2所定距離の位置に相当する第2所定位置に配置する。そして、反射型距離検出手段は、垂直下方向に検出信号を出力し、第2所定位置から対象物を載置している床面までに対応する検出時間を検出する。
制御手段は、水平方向検出手段からの検出信号と垂直方向検出手段からの検出信号とを取り込み、取り込んだ検出信号と、第1所定位置に関する第1所定距離とに基づいて、対象物の上面における縦及び横の辺の寸法を求める。また、制御手段は、反射型距離検出手段からの検出時間と、第2所定位置に関する第2所定距離とに基づいて、対象物の高さの寸法を求め、対象物の縦、横、高さの各辺の寸法を求めると、求めた各辺の寸法に基づいて対象物の体積を算出する。
これにより、対象物の上面では検出できない高さの寸法を、反射型距離検出手段を用いて容易に求めることができる。
このように、より単純な処理にて比較的短時間に対象物の縦、横、高さの寸法、及び体積を測定することができる。また、高さの寸法の測定と、縦及び横の寸法の測定とを並行させることができるため、より短時間に縦、横、高さの寸法、及び体積を測定することができる。
【0012】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態を図面を用いて説明する。
◆[第1の実施の形態(図1〜図7)]
図1は、本発明の体積測定装置1における、第1の実施の形態の概略図を示している。
●[全体構成(図1)]
第1の実施の形態では、体積測定装置1の本体部10は、レーザ発光手段11(半導体レーザユニット等)と撮影手段12(CCDカメラ等)と制御手段13(CPUを含んだ演算ユニット等であり、図示せず)を備えている。レーザ発光手段11から出射されるレーザ光11aは扇状レーザであり、対象物40(体積を測定されるダンボール箱等)の表面に照射されたレーザ光による線状の被照射部を撮影手段12で撮影し、制御手段13にて対象物40の体積を算出する。
また、本体部10は、対象物40への取付部30に固定された支持部材20が貫通しており、水平方向(図1におけるXY平面の方向)に任意の角度で回転可能であり、垂直方向(図1におけるZ軸の方向)に任意の距離でスライド可能である。
【0013】
なお、水平方向への回転角度は水平方向検出手段14(アブソリュートエンコーダ等)にて検出することが可能であり、垂直方向へのスライド距離は垂直方向検出手段15(位置センサ等)にて検出することが可能である。
扇状に出射されるレーザ光11aの出射方向は、本体部10が水平な場合において垂直方向に対して角度αdir(第1所定角度)であり、レーザ光11aの垂直方向の広がり角(全角)は角度αwide(第2所定角度)である。
また、撮影手段12の撮影方向は、本体部10が水平な場合において垂直方向に対して角度βdir(第3所定角度)であり、垂直方向の撮影範囲(広がり角)はβwide(第4所定角度)である。
また、レーザ発光手段11と撮影手段12との距離は近い方が好ましい。また、レーザ発光手段11と撮影手段12は、支持部材20の軸により近い方が、寸法の算出が容易である。以下の説明では、レーザ発光手段11及び撮影手段12から支持部材20の軸までの距離を0とした例で説明している。
【0014】
更に、本体部10には、検出信号を出力して、出力した検出信号が物体から反射されて戻ってくるまでの時間に対応する検出時間を検出可能な反射型距離検出手段16(超音波発信器及び受信器等)を備えている。反射型距離検出手段16は、水平方向において対象物40の外側になるように配置されており、所定の位置(第1所定位置)に配置された本体部10と一体(図1参照)、または別体(図8(C)参照)に構成されている。本体部10と別体の場合、反射型距離検出手段16は、本体部10の支持中心O2から水平方向及び垂直方向に所定距離(第2所定距離)の位置に相当する所定位置(第2所定位置)に配置される(図8(C))。
反射型距離検出手段16は、床面80に向かって検出信号を出力して床面80から反射された検出信号を取り込んで検出時間を出力し、制御手段13は、検出時間に基づいて反射型距離検出手段16から床面80までの距離を算出することができる。
【0015】
●[測定方法(図2、図3)]
次に、対象物40の縦、横、高さの各辺の寸法の測定方法について説明する。
対象物40は略直方体の形状(略立方体の形状を含む)であり、8つの頂点の各々をP1〜P8とする。
まず、体積測定装置1の取付部30を対象物40の上面の任意の角(頂点)に載置する。この角をP1として時計回りに上面の角を各々P1〜P4とする。また、上面のP1〜P4に対応させて、底面の角をP5〜P8とする。
ここで、取付部30を載置した角P1を基準点とする。そして、例えば対象物40の上面より上であって且つ基準点から水平方向に0、垂直方向に0の位置(第1所定距離の位置)を第1所定位置とする。この第1所定位置を本体部10の初期位置とする。また、初期位置における本体部10の方向は、辺P1−P2と平行な方向とする。
【0016】
本体部10を、上記の第1所定位置(初期位置)から垂直方向に少しスライドさせ、水平方向に少し回転させた状態が、図2(A)に示す状態である。この状態では、扇状のレーザ光11aは、対象物40の上面P1−P2−P3−P4上に照射されている。また、撮影手段12の撮影範囲12aは、上面P1−P2−P3−P4上に照射されているレーザ光による線状の被照射部11bの少なくとも一部を含む範囲に予め調整されている。
更に本体部10を水平方向に回転させるとともに、垂直方向にスライドさせ、レーザ光による線状の被照射部11bが、角P1の対角に位置する角P3と交わるようにした状態が図2(B)である。この状態では、本体部10と取付部30との垂直方向の距離がHv、かつ本体部10と辺P1−P2との水平方向の角度がθである。なお、この回転及びスライドは、制御手段13が被照射部11bの状態を監視しながら自動的に行ってもよいし、作業者が行ってもよい。
そして、撮影手段12は、レーザ光による線状の被照射部11bが交わっている角P3を含む画像情報を作成する(図2(B)参照)。なお、画像情報の作成は、制御手段13からの信号に基づいて自動的に作成するようにしてもよいし、作業者からの撮影操作(図1中の操作部10bの操作等)に従って作成するようにしてもよい。
【0017】
図3(A)及び(B)は、作成された画像情報及び対象物40との位置関係を示している。図3(A)は、図2(B)の状態をZ軸方向から見た図(体積測定装置1は省略している)である。また、図3(B)は、図3(A)を辺P1−P3に対して垂直な右方向から見た図である。ここで、寸法Lrealは、対象物40の対角線の寸法において、角P1から撮影範囲12aの端面までの実寸法を示しており、寸法Mrealは、対象物40の対角線の寸法(角P1から角P3までの寸法)から寸法Lrealを差し引いた残りの実寸法を示している。また、寸法SVrealは、撮影範囲12aにおける縦方向の実寸法を示しており、寸法SHrealは、撮影範囲12aにおける横方向の実寸法を示している。また、図3(B)に示す角度βdir−βwide/2、角度βwideは、図1(C)に基づいている。
図3(A)において、辺P1−P2と対角線P1−P3との角度θが既にわかっているので、対角線P1−P3の実寸法を求めることができれば、対象物40の縦の辺の寸法(辺P2−P3の寸法)、及び対象物40の横の辺の寸法(辺P1−P2の寸法)を求めることができる。なお、辺P2−P3の寸法と辺P1−P2の寸法は、一方が縦の寸法で、他方が横の寸法であり、どちらが縦であってもよい。
【0018】
まず、図3(B)におけるLrealの寸法を求める。図3(B)において距離Hvと、角度βdir−βwide/2、角度βdir+βwide/2は既知である。ここで角度βdir−βwide/2=角度φ1、角度βdir+βwide/2=角度φ2とする。この場合、図3(B)におけるLrealの寸法を、以下のように求めることができる。
tanφ1=Lreal/Hvより、
Lreal=Hv*tanφ1 (式1)
【0019】
次に、Mrealの寸法を求めるために、撮影範囲12aにおける画像情報を利用する。例えば撮影手段12は撮影範囲12aを640画素(横)*480画素(縦)で画像情報を作成するものとする。制御手段13は、画像情報の縦方向に対する線状の被照射部11bの長さの割合を求める。例えば画像情報の縦方向が480画素(ドット)に対して、被照射部11bの長さが360画素(ドット)の場合、割合は360/480=0.75である。割合を一般式で表すために、縦方向の画素数をM(ドット)、被照射部11bの長さをm(ドット)とすると、割合はm/Mで表すことができる。この場合、図3(B)におけるMrealの寸法を、以下のように求めることができる。
Mreal=SVreal*m/M (式2)
tanφ2=(Lreal+SVreal)/Hvより
SVreal=Hv*tanφ2−Lreal=Hv*(tanφ2−tanφ1) (式3)
以上の(式2)と(式3)より、
Mreal=Hv*m/M*(tanφ2−tanφ1) (式4)
【0020】
対角線P1−P3は、Lreal+Mrealであり、辺P2−P3の寸法及び辺P1−P2の寸法を、以下のように求めることができる。
辺P2−P3の寸法=(対角線P1−P3)*sinθ
=(Lreal+Mreal)*sinθ
=Hv*[(M−m)/M*tanφ1+m/M*tanφ2]*sinθ (式5)
辺P1−P2の寸法=(対角線P1−P3)*cosθ
=(Lreal+Mreal)*cosθ
=Hv*[(M−m)/M*tanφ1+m/M*tanφ2]*cosθ (式6)
φ1=βdir−βwide/2
φ2=βdir+βwide/2
【0021】
上記の(式5)及び(式6)の演算を制御手段13に行わせ、対象物40の縦及び横の辺の寸法を求めることができる。また、対象物40の高さの辺の寸法は、反射型距離検出手段16による検出時間を用いて制御手段13にて求めることができる。この場合、図2(B)において検出時間に基づいて求めた距離は、反射型距離検出手段16と床面との距離Hsである(図2(B)参照)。対象物40の上面から反射型距離検出手段16(本体部10)までの距離はHvであるので、高さの辺の寸法は、Hs−Hvであり、制御手段13にて容易に算出することができる。
また、制御手段13は、縦、横、高さの各辺の寸法を求めると、各寸法を乗算して対象物40の体積を算出し、算出した体積を本体部10の表示部10a(図1(A)参照)に表示する。なお、体積の算出は、制御手段13が縦、横、高さを求めた後に自動的に算出するようにしてもよいし、作業者の操作に従って(操作部10b(図1(A)参照)の操作に基づいて)算出するようにしてもよい。
【0022】
また、高さを求める際、反射型距離検出手段16を用いたが、反射型距離検出手段16を省略することもできる。反射型距離検出手段16を省略した場合、辺P1−P2、辺P2−P3を求めた後、対象物40の面P1−P2−P6−P5が底面となるように対象物40を回転させる。そして、体積測定装置1を上面P4−P3−P7−P8上の角P4に再配置して、縦の寸法(辺P3−P7)を算出すれば、これが高さの寸法となる。
【0023】
●[第1所定位置を、角から辺上の任意の位置に変更した例(図4〜図6)]
上記に説明した実施の形態では、第1所定位置の基準点を対象物40の上面の任意の角に設定したが、第1所定位置の基準点を対象物40の任意の辺を基準辺として、当該基準辺の任意の位置を基準点とすることもできる。以下、上記に説明した実施の形態からの相違点について説明する。
【0024】
●[全体構成(図4)]
図4(A)及び(B)に示す体積測定装置1の全体構成では、図1(A)及び(B)に示す全体構成に対して、取付部30の形状のみが異なる。図1(A)及び(B)に示す取付部30は角に容易に載置可能な形状を有しており、図4(A)及び(B)に示す取付部30は任意の辺の任意の位置に容易に載置可能な形状を有している。他は同様であるので説明を省略する。
【0025】
●[測定方法(図5〜図7)]
次に、対象物40の縦、横、高さの各辺の寸法の測定方法について説明する。体積測定装置1の取付部30を、対象物40の上面の任意の辺を基準辺として当該基準辺の任意の位置に載置する(図5(A)、図6(A)、図7(A)参照)。
ここで、取付部30を載置した辺P1−P2(基準辺)の任意の位置を基準点とする。そして、例えば対象物40の上面より上であって且つ基準点から水平方向にY0、垂直方向に0の位置(第1所定距離の位置)を第1所定位置とする。この第1所定位置を本体部10の初期位置とする。また、初期位置における本体部10の方向は、辺P1−P2と平行な方向とする。
次に、図5〜図7を用いて、3通りの計測方法(異なる3通りの計測位置による計測方法)を順に説明する。
【0026】
[1.基準辺と対向する辺の一方の角、または両端の角までの距離を計測する方法(図5)]
第1の計測方法は、基準辺(図5の場合、辺P1−P2)と対向する辺(図5の場合、辺P3−P4)の一方の角、または両端の角までの距離を計測する。一方の角までの距離を計測した場合は、図5におけるY軸方向の辺(辺P2−P3または辺P1−P4)の寸法を算出できるが、X軸方向の辺(辺P1−P2または辺P3−P4)の寸法を算出することはできない。両端の角までの距離を計測した場合は、Y軸方向の辺及びX軸方向の辺の双方の寸法を算出することができる。
まず、図5(A)に示すように、体積測定装置1の取付部30を、対象物40の上面の任意の辺を基準辺(この場合、辺P1−P2)として更に当該基準辺の任意の位置に載置する。そして、本体部10を水平方向に回転させるとともに、垂直方向にスライドさせ、レーザ光11aによる被照射部11b1が、対向する辺の角(この場合、角P3)と交わるようにする。なお、図5(B)は、図5(A)の状態をZ軸方向から見た、各寸法等を含む図であり、体積測定装置1を省略しているとともに、角P4に対する被照射部11b2に関する寸法等も含んでいる。
【0027】
被照射部11b1が角P3と交わるように本体部10を設定した場合、本体部10における水平方向の回転角度がθ1、垂直方向のスライド距離がH1vであったとする。また、被照射部11b2が角P4と交わるように本体部10を設定した場合、本体部10における水平方向の回転角度がθ2、垂直方向のスライド距離がH2vであったとする。また、体積測定装置1の支持部材20の中心(本体部10の水平方向の回転の中心)を中心O1として、基準辺から中心O1までの距離をY0とする(図5(B)参照)。
更に、図3における(式5)及び(式6)を利用すると、辺P2−P3及び辺P1−P2は、以下のように求めることができる。なお、m1は撮影範囲12a1の画像情報における被照射部11b1の長さがm1(ドット)であることを示し、m2は撮影範囲12a2の画像情報における被照射部11b2の長さがm2(ドット)であることを示している。
Figure 2005061886
なお、高さの寸法は反射型距離検出手段16の利用等、同様に求めることができるので説明を省略する。
【0028】
[2.基準辺の両端に直交する各辺までの距離を計測する方法(図6)]
第2の計測方法は、基準辺(図6の場合、辺P1−P2)の両端に直交する各辺(図6の場合、辺P2−P3と辺P1−P4)までの距離を計測する。ただし、この計測方法ではX軸方向の辺(辺P1−P2または辺P3−P4)の寸法を算出することしかできないため、Y軸方向の辺の寸法は別の方法で求める必要がある。
まず、図6(A)に示すように、体積測定装置1の取付部30を、対象物40の上面の任意の辺を基準辺(この場合、辺P1−P2)として更に当該基準辺の任意の位置に載置する。そして、本体部10を水平方向に回転させるとともに、垂直方向にスライドさせ、レーザ光11aによる被照射部11b3が、基準辺と直交する辺(この場合、辺P2−P3)と交わるようにする。なお、図6(B)は、図6(A)の状態をZ軸方向から見た、各寸法等を含む図であり、体積測定装置1を省略しているとともに、辺P1−P4に対する被照射部11b4に関する寸法等も含んでいる。
【0029】
被照射部11b3が辺P2−P3と交わるように本体部10を設定した場合、本体部10における水平方向の回転角度がθ3、垂直方向のスライド距離がH3vであったとする。また、被照射部11b4が辺P1−P4と交わるように本体部10を設定した場合、本体部10における水平方向の回転角度がθ4、垂直方向のスライド距離がH4vであったとする。また、体積測定装置1の支持部材20の中心(本体部10の水平方向の回転の中心)を中心O1として、基準辺から中心O1までの距離をY0とする(図6(B)参照)。
更に、図3における(式5)及び(式6)を利用すると、辺P1−P2は、以下のように求めることができる。なお、m3は撮影範囲12a3の画像情報における被照射部11b3の長さがm3(ドット)であることを示し、m4は撮影範囲12a4の画像情報における被照射部11b4の長さがm4(ドット)であることを示している。
Figure 2005061886
なお、高さの寸法は反射型距離検出手段16の利用等、同様に求めることができるので説明を省略する。また、辺P2−P3の寸法は、図5または図7の説明に示す方法にて求めることができる。
【0030】
[3.基準辺と対向する辺までの距離を計測する方法(図7)]
第3の計測方法は、基準辺(図7の場合、辺P1−P2)と対向する辺(図7の場合、辺P3−P4)までの距離を計測する。ただし、この計測方法ではY軸方向の辺(辺P2−P3または辺P1−P4)の寸法を算出することしかできないため、X軸方向の辺の寸法は別の方法で求める必要がある。
まず、図7(A)に示すように、体積測定装置1の取付部30を、対象物40の上面の任意の辺を基準辺(この場合、辺P1−P2)として更に当該基準辺の任意の位置に載置する。そして、本体部10を水平方向に回転させるとともに、垂直方向にスライドさせ、レーザ光11aによる被照射部11b5が、基準辺と対向する辺(この場合、辺P3−P4)と交わるようにする。なお、図7(B)は、図7(A)の状態をZ軸方向から見た、各寸法等を含む図であり、体積測定装置1を省略している。
【0031】
被照射部11b5が辺P3−P4と交わるように本体部10を設定した場合、本体部10における水平方向の回転角度がθ5、垂直方向のスライド距離がH5vであったとする。また、体積測定装置1の支持部材20の中心(本体部10の水平方向の回転の中心)を中心O1として、基準辺から中心O1までの距離をY0とする(図7(B)参照)。
更に、図3における(式5)及び(式6)を利用すると、辺P2−P3は、以下のように求めることができる。なお、m5は撮影範囲12a5の画像情報における被照射部11b5の長さがm5(ドット)であることを示している。
Figure 2005061886
なお、高さの寸法は反射型距離検出手段16の利用等、同様に求めることができるので説明を省略する。また、辺P1−P2の寸法は、図5または図6の説明に示す方法にて求めることができる。
【0032】
◆[第2の実施の形態(図8〜図9)]
第2の実施の形態における体積測定装置1は、図8に示すように、本体部10が垂直方向にスライドする第1の実施の形態に対して、垂直方向に任意の角度で回転可能である。また、垂直方向への回転角度は垂直方向検出手段17(アブソリュートエンコーダ等)にて検出することが可能である。
なお、図8(C)に示すように、垂直方向への回転角度θvを水平方向との角度で示す。また、対象物40の上面から本体部10までの垂直方向の距離Hfixは固定である。以下、第1の実施の形態との相違点について説明する。
【0033】
●[測定方法(図9)]
第1の実施の形態における図3に対して、本実施の形態の場合を図9に示す。第1の実施の形態と本実施の形態とは、図9(B)において、垂直方向の高さHfixが一定である点と、角度φ3とφ4に「−θv」が現れる点が異なる。これらと(式5)及び(式6)より、辺P2−P3の寸法及び辺P1−P2の寸法を、以下のように求めることができる。
辺P2−P3の寸法=(対角線P1−P3)*sinθ
=(Lreal+Mreal)*sinθ
=Hfix*[(M−m)/M*tanφ3+m/M*tanφ4]*sinθ (式7)
辺P1−P2の寸法=(対角線P1−P3)*cosθ
=(Lreal+Mreal)*cosθ
=Hfix*[(M−m)/M*tanφ3+m/M*tanφ4]*cosθ (式8)
φ3=βdir−θv−βwide/2
φ4=βdir−θv+βwide/2
【0034】
●[第1所定位置を、角から辺上の任意の位置に変更した例]
第1の実施の形態と同様に、第1所定位置の基準点を対象物40の任意の辺を基準辺として、当該基準辺の任意の位置を基準点とすることもできる。以下、第1の実施の形態と相違する演算式を示す。
【0035】
[1.基準辺と対向する辺の一方の角、または両端の角までの距離を計測する方法]
被照射部11b1が角P3と交わるように本体部10を設定した場合、本体部10における水平方向の回転角度がθ1、垂直方向の回転角度がθ1vであったとする。また、被照射部11b2が角P4と交わるように本体部10を設定した場合、本体部10における水平方向の回転角度がθ2、垂直方向の回転角度がθ2vであったとする。また、体積測定装置1の支持部材20の中心(本体部10の水平方向の回転の中心)を中心O1として、基準辺から中心O1までの距離をY0とする。
この場合、辺P2−P3及び辺P1−P2は、以下のように求めることができる。
Figure 2005061886
【0036】
[2.基準辺の両端に直交する各辺までの距離を計測する方法]
被照射部11b3が辺P2−P3と交わるように本体部10を設定した場合、本体部10における水平方向の回転角度がθ3、垂直方向の回転角度がθ3vであったとする。また、被照射部11b4が辺P1−P4と交わるように本体部10を設定した場合、本体部10における水平方向の回転角度がθ4、垂直方向の回転角度がθ4vであったとする。また、体積測定装置1の支持部材20の中心(本体部10の水平方向の回転の中心)を中心O1として、基準辺から中心O1までの距離をY0とする。
この場合、辺P1−P2は、以下のように求めることができる。
Figure 2005061886
【0037】
[3.基準辺と対向する辺までの距離を計測する方法]
被照射部11b5が辺P3−P4と交わるように本体部10を設定した場合、本体部10における水平方向の回転角度がθ5、垂直方向の回転角度がθ5vであったとする。また、体積測定装置1の支持部材20の中心(本体部10の水平方向の回転の中心)を中心O1として、基準辺から中心O1までの距離をY0とする。
この場合、辺P2−P3は、以下のように求めることができる。
Figure 2005061886
【0038】
◆[第3の実施の形態(図10〜図14)]
●[全体構成(図10)]
図10(A)〜(C)に示すように、第3の実施の形態では、第1及び第2の実施の形態に対して、レーザ発光手段11から出射されるレーザ光11aは線状のレーザであり、本体部10が水平な場合において、垂直方向に対して角度αdir(第5所定角度)で出射され、被照射部11cはスポット状(点状)である。また、撮影手段12は省略されている。以下、第1の実施の形態との相違点について説明する。
また、レーザ発光手段11は、支持部材20の軸により近い方が、寸法の算出が容易である。以下の説明では、レーザ発光手段11から支持部材20の軸までの距離を0とした例で説明している。
【0039】
●[測定方法(図11)]
まず、体積測定装置1の取付部30を対象物40の上面の任意の角(頂点)に載置する。この角をP1として時計回りに上面の角を各々P1〜P4とする。また、上面のP1〜P4に対応させて、底面の角をP5〜P8とする。
本体部10の第1所定位置の決め方は、第1の実施の形態と同様であるので説明を省略する。
【0040】
次に、本体部10を水平方向に回転させるとともに、垂直方向にスライドさせ、線状のレーザ光11aによるスポット状の被照射部11cが、角P1の対角に位置する角P3に到達するようにした状態が図11(A)である。この状態では、本体部10と取付部30との垂直方向の距離がHv、かつ本体部10と辺P1−P2との水平方向の角度がθである。なお、この回転及びスライドは、制御手段13が自動的に行ってもよいし、作業者が行ってもよい。
図11(B)及び(C)は、図11(A)の状態における、対象物40と体積測定装置1による各寸法及び角度を示している(体積測定装置1は省略している)。なお、図11(C)は、図11(B)の状態をZ軸方向から見た図である。ここで、寸法Treal(対角線P1−P3の寸法)の実寸法を求め、寸法Trealと角度θを用いて辺P1−P2の寸法、及び辺P2−P3の寸法を求める。
【0041】
図11(B)に示すように、レーザ光11aの出射角度はαdirであり、角P1から角αdirまでの距離がHvであるので、Trealの寸法を以下のように求めることができる。
tanαdir=Treal/Hvより、
Treal=Hv*tanαdir (式10)
また、図11(C)に示すように、Trealと角度θを用いると、辺P2−P3の寸法(Yreal)、及び辺P1−P2の寸法(Xreal)は、以下のように求めることができる。
辺P2−P3の寸法=Treal*sinθ
=Hv*tanαdir*sinθ (式11)
辺P1−P2の寸法=Treal*cosθ
=Hv*tanαdir*cosθ (式12)
【0042】
上記の(式11)及び(式12)の演算を制御手段13に行わせ、対象物40の縦及び横の辺の寸法を求めることができる。また、対象物40の高さの辺の寸法の求め方、及び体積の求め方等は第1の実施の形態と同様であるので説明を省略する。
また、第1の実施の形態と同様に、高さを求める際、反射型距離検出手段16を用いたが、反射型距離検出手段16を省略することもできる。
【0043】
●[第1所定位置を、角から辺上の任意の位置に変更した例(図12〜図14)]
第1及び第2の実施の形態と同様、上記の説明では第1所定位置の基準点を対象物40の上面の任意の角に設定したが、第1所定位置の基準点を対象物40の任意の辺を基準辺として、当該基準辺の任意の位置を基準点とすることもできる。以下、上記に説明した実施の形態からの相違点について説明する。
●[全体構成]
体積測定装置1の全体構成は、図10に示す体積測定装置1から取付部30の形状が図4に示す取付部30と同様の形状に変更される(図示省略)。他は図10と同様であるので説明を省略する。
【0044】
●[測定方法(図12〜図14)]
第1の実施の形態と同様、体積測定装置1の取付部30を、対象物40の上面の任意の辺を基準辺として当該基準辺の任意の位置に載置する(図12(A)、図13(A)、図14(A)参照)。
本体部10の第1所定位置の決め方はb、第1の実施の形態と同様であるので説明を省略する。
次に、図12〜図14を用いて、3通りの計測方法(異なる3通りの計測位置による計測方法)を順に説明する。
【0045】
[1.基準辺と対向する辺の一方の角、または両端の角までの距離を計測する方法(図12)]
まず、図12(A)に示すように、体積測定装置1の取付部30を、対象物40の上面の任意の辺を基準辺(この場合、辺P1−P2)として更に当該基準辺の任意の位置に載置する。そして、本体部10を水平方向に回転させるとともに、垂直方向にスライドさせ、レーザ光11aによる点状の被照射部11c1が、対向する辺の角(この場合、角P3)に到達するようにする。なお、図12(C)は、図12(B)の状態をZ軸方向から見た、各寸法等を含む図であり、体積測定装置1を省略しているとともに、角P4に対する被照射部11c2に関する寸法等も含んでいる。
【0046】
被照射部11c1が角P3に到達するように本体部10を設定した場合、本体部10における水平方向の回転角度がθ1、垂直方向のスライド距離がH1vとして、被照射部11c2(図示せず)が角P4に到達するように本体部10を設定した場合、本体部10における水平方向の回転角度がθ2、垂直方向のスライド距離がH2vとする。また、体積測定装置1の支持部材20の中心(本体部10の水平方向の回転の中心)を中心O1として、基準辺から中心O1までの距離をY0とする(図11(C)参照)。
この場合、辺P2−P3の寸法、及び辺P1−P2の寸法は、以下のように求めることができる。
T1real=H1v*tanαdir
T2real=H2v*tanαdir
辺P2−P3の寸法=Y1real+Y0
=T1real*sinθ1+Y0=H1v*tanαdir*sinθ1+Y0
辺P1−P2の寸法=X1real+X2real
=T1real*cosθ1+T2real*cos(180−θ2)
=[H1v*cosθ1+H2v*cos(180−θ2)]*tanαdir
なお、高さの寸法は反射型距離検出手段16の利用等、同様に求めることができるので説明を省略する。
【0047】
[2.基準辺の両端に直交する各辺までの距離を計測する方法(図13)]
まず、図13(A)に示すように、体積測定装置1の取付部30を、対象物40の上面の任意の辺を基準辺(この場合、辺P1−P2)として更に当該基準辺の任意の位置に載置する。そして、本体部10を水平方向に回転させるとともに、垂直方向にスライドさせ、レーザ光11aによる点状の被照射部11c3が、基準辺と直交する辺(この場合、辺P2−P3)に到達するようにする。なお、図13(C)は、図13(B)の状態をZ軸方向から見た、各寸法等を含む図であり、体積測定装置1を省略しているとともに、辺P1−P4に対する被照射部11c4に関する寸法等も含んでいる。
【0048】
被照射部11c3が辺P2−P3に到達するように本体部10を設定した場合、本体部10における水平方向の回転角度がθ3、垂直方向のスライド距離がH3vとし、被照射部11c4(図示せず)が辺P1−P4に到達するように本体部10を設定した場合、本体部10における水平方向の回転角度がθ4、垂直方向のスライド距離がH4vとする。また、体積測定装置1の支持部材20の中心(本体部10の水平方向の回転の中心)を中心O1として、基準辺から中心O1までの距離をY0とする(図13(C)参照)。
この場合、辺P1−P2の寸法は、以下のように求めることができる。
T3real=H3v*tanαdir
T4real=H4v*tanαdir
辺P1−P2の寸法=X3real+X4real
=T3real*cosθ3+T4real*cos(180−θ4)
=[H3v*cosθ3+H4v*cos(180−θ4)]*tanαdir
なお、高さの寸法は反射型距離検出手段16の利用等、同様に求めることができるので説明を省略する。また、辺P2−P3の寸法は、図12または図14の説明に示す方法にて求めることができる。
【0049】
[3.基準辺と対向する辺までの距離を計測する方法(図14)]
まず、図14(A)に示すように、体積測定装置1の取付部30を、対象物40の上面の任意の辺を基準辺(この場合、辺P1−P2)として更に当該基準辺の任意の位置に載置する。そして、本体部10を水平方向に回転させるとともに、垂直方向にスライドさせ、レーザ光11aによる点状の被照射部11c5が、基準辺と対向する辺(この場合、辺P3−P4)に到達するようにする。なお、図14(C)は、図14(B)の状態をZ軸方向から見た、各寸法等を含む図であり、体積測定装置1を省略している。
【0050】
被照射部11c5が辺P3−P4に到達するように本体部10を設定した場合、本体部10における水平方向の回転角度がθ5、垂直方向のスライド距離がH5vとする。また、体積測定装置1の支持部材20の中心(本体部10の水平方向の回転の中心)を中心O1として、基準辺から中心O1までの距離をY0とする(図14(C)参照)。
この場合、辺P2−P3の寸法は、以下のように求めることができる。
T5real=H5v*tanαdir
辺P2−P3の寸法=Y5real+Y0=T5real*sinθ5+Y0
=H5v*tanαdir*sinθ5+Y0
なお、高さの寸法は反射型距離検出手段16の利用等、同様に求めることができるので説明を省略する。また、辺P1−P2の寸法は、図12または図13の説明に示す方法にて求めることができる。
【0051】
◆[第4の実施の形態]
第4の実施の形態における体積測定装置1は、図15に示すように、本体部10が垂直方向にスライドする第3の実施の形態(図10参照)に対して、垂直方向にスライドせずに任意の角度で回転可能である。また、垂直方向への回転角度は垂直方向検出手段17(アブソリュートエンコーダ等)にて検出することが可能である。
なお、図15(C)に示すように、垂直方向への回転角度θvを水平方向との角度で示す。また、対象物40の上面から本体部10までの垂直方向の距離Hfixは固定である。以下、第3の実施の形態との相違点について説明する。
【0052】
●[測定方法(図16)]
第3の実施の形態における図11に対して、本実施の形態の場合を図16に示す。第3の実施の形態と本実施の形態とは、図16(A)及び(B)において、垂直方向の高さHfixが一定である点と、角度αdirに「−θv」が現れる点が異なる。これらより、辺P2−P3の寸法及び辺P1−P2の寸法を、以下のように求めることができる。
Treal=Hfix*tan(αdir−θv)
辺P2−P3の寸法=Treal*sinθ=Hfix*tan(αdir−θv)*sinθ
辺P1−P2の寸法=Treal*cosθ=Hfix*tan(αdir−θv)*cosθ
【0053】
●[第1所定位置を、角から辺上の任意の位置に変更した例]
第3の実施の形態と同様に、第1所定位置の基準点を対象物40の任意の辺を基準辺として、当該基準辺の任意の位置を基準点とすることもできる。以下、第3の実施の形態と相違する演算式を示す。
【0054】
[1.基準辺と対向する辺の一方の角、または両端の角までの距離を計測する方法]
被照射部11c1が角P3に到達するように本体部10を設定した場合、本体部10における水平方向の回転角度がθ1、垂直方向の回転角度がθ1vであったとする。また、被照射部11c2が角P4に到達するように本体部10を設定した場合、本体部10における水平方向の回転角度がθ2、垂直方向の回転角度がθ2vであったとする。また、体積測定装置1の支持部材20の中心(本体部10の水平方向の回転の中心)を中心O1として、基準辺から中心O1までの距離をY0とする。
この場合、辺P2−P3及び辺P1−P2は、以下のように求めることができる。
Figure 2005061886
【0055】
[2.基準辺の両端に直交する各辺までの距離を計測する方法]
被照射部11c5が辺P3−P4に到達するように本体部10を設定した場合、本体部10における水平方向の回転角度がθ3、垂直方向の回転角度がθ2vであったとする。また、被照射部11c4が辺P1−P4に到達するように本体部10を設定した場合、本体部10における水平方向の回転角度がθ4、垂直方向の回転角度がθ4vであったとする。また、体積測定装置1の支持部材20の中心(本体部10の水平方向の回転の中心)を中心O1として、基準辺から中心O1までの距離をY0とする。
この場合、辺P1−P2は、以下のように求めることができる。
Figure 2005061886
【0056】
[3.基準辺と対向する辺までの距離を計測する方法]
被照射部11c5が辺P3−P4に到達するように本体部10を設定した場合、本体部10における水平方向の回転角度がθ5、垂直方向の回転角度がθ5vであったとする。また、体積測定装置1の支持部材20の中心(本体部10の水平方向の回転の中心)を中心O1として、基準辺から中心O1までの距離をY0とする。
この場合、辺P2−P3は、以下のように求めることができる。
辺P2−P3の寸法
=Hfix*tan(αdir−θ5v)*sinθ5+Y0
【0057】
◆[第5の実施の形態(図17)]
第5の実施の形態では、図17に示すように、所定位置MKに配置された対象物40を、撮影手段90(CCDカメラ等)で撮影して、対象物40の縦、横、高さの各辺を含む画像情報93を作成する。ここで、所定位置MKと撮影手段90との距離LKは既知であり、撮影手段90の垂直方向の角度βdirも既知である。
そして、制御手段にて画像情報93から、縦の辺Xgと横の辺Ygと高さの辺Zgを抽出する。抽出には既存の画像認識技術を利用することができる。そして、抽出した各辺の画像中の寸法と、距離LKと、角度βdirとを用いて、辺Xg、辺Yg、辺Zgの実寸法を求める。更に、制御手段は、求めた各辺の実寸法を用いて対象物40の体積を算出する。
【0058】
本発明の体積測定方法及び体積測定装置は、本実施の形態で説明した構成、形状、測定方法等に限定されず、本発明の要旨を変更しない範囲で種々の変更、追加、削除が可能である。
本実施の形態の説明に用いた数値等は一例であり、この数値等に限定されるものではない。
また、以上(≧)、以下(≦)、より大きい(>)、未満(<)等は、等号を含んでも含まなくてもよい。
【0059】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項1に記載の体積測定方法を用いれば、より単純な処理にて比較的短時間に対象物の縦、横、高さの寸法、及び体積を測定することができる。
また、請求項2〜7のいずれかに記載の体積測定装置を用いれば、より単純な処理にて比較的短時間に対象物の縦、横、高さ及び体積を測定可能な体積測定装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の体積測定装置1における、第1の実施の形態の概略図である。
【図2】第1の実施の形態において、対象物40の縦、横、高さの各辺の寸法の測定方法について説明する図である。
【図3】第1の実施の形態において、作成された画像情報及び対象物40との位置関係を説明する図である。
【図4】第1の実施の形態において、第1所定位置を、任意の角から任意の辺上の任意の位置に変更する場合の、体積測定装置1の概略図である。
【図5】基準辺と対向する辺の一方の角、または両端の角までの距離を計測する方法について説明する図である。
【図6】基準辺の両端に直交する各辺までの距離を計測する方法について説明する図である。
【図7】基準辺と対向する辺までの距離を計測する方法について説明する図である。
【図8】第2の実施の形態における体積測定装置1の全体構成を説明する図である。
【図9】第2の実施の形態において、作成された画像情報及び対象物40との位置関係を説明する図である。
【図10】第3の実施の形態における体積測定装置1の全体構成を説明する図である。
【図11】第3の実施の形態において、対象物40の縦、横、高さの各辺の寸法の測定方法について説明する図である。
【図12】第3の実施の形態において、第1所定位置を任意の角から任意の辺上の任意の位置に変更する場合において、基準辺と対向する辺の一方の角、または両端の角までの距離を計測する方法について説明する図である。
【図13】第3の実施の形態において、基準辺の両端に直交する各辺までの距離を計測する方法について説明する図である。
【図14】第3の実施の形態において、基準辺と対向する辺までの距離を計測する方法について説明する図である。
【図15】第4の実施の形態における体積測定装置1の全体構成を説明する図である。
【図16】第4の実施の形態において、対象物40の縦、横、高さの各辺の寸法の測定方法について説明する図である。
【図17】第5の実施の形態において、対象物40の縦、横、高さの各辺の寸法の測定方法について説明する図である。
【符号の説明】
1 体積測定装置
10 本体部
10a 表示部
10b 操作部
11 レーザ発光手段
11a レーザ光
11b 被照射部(線状)
11c 被照射部(点状)
12 撮影手段
12a 撮影範囲
14 水平方向検出手段
15、17 垂直方向検出手段
16 反射型距離検出手段
20 支持部材
30 取付部
40 対象物

Claims (7)

  1. 略直方体の形状を有する対象物の体積を算出する体積測定方法であって、
    対象物の縦、横、高さの各辺を全て同時に撮影可能な所定位置に配置された対象物を撮影して対象物の画像情報を作成するステップと、
    作成した画像情報に基づいて、対象物の縦、横、高さの各辺を抽出し、抽出した各辺と、前記所定位置に関する距離とに基づいて、各辺の寸法を求めるステップと、
    求めた各辺の寸法に基づいて、対象物の体積を算出するステップとを有する、ことを特徴とする体積測定方法。
  2. 略直方体の形状を有する対象物の体積を算出する体積測定装置であって、レーザ発光手段と撮影手段と制御手段とを備え、
    レーザ発光手段と撮影手段は本体部に組み込まれており、
    レーザ発光手段から出射されるレーザ光は扇状レーザであり、本体部が水平な場合におけるレーザ出射方向は垂直方向に対して第1所定角度であり、レーザ広がり角は垂直方向に第2所定角度であり、
    本体部は、水平方向及び垂直方向に任意の角度に回転可能であり、水平方向の回転角度を検出する水平方向検出手段と、垂直方向の回転角度を検出する垂直方向検出手段とを備え、
    本体部を、対象物の上面の任意の辺を基準辺として更に基準辺の任意の位置を基準点として、あるいは対象物の上面の任意の角を基準点として、前記上面より上であって且つ基準点から水平方向及び垂直方向に第1所定距離の位置に相当する第1所定位置に配置して、
    レーザ光による線状の被照射部が、基準辺を除いた前記上面の任意の辺と、または基準角を除いた前記上面の任意の角と、交わるように本体部を水平方向及び垂直方向に回転させ、
    本体部が水平な場合における撮影手段の撮影方向は、垂直方向に対して第3所定角度であり、垂直方向に第4所定角度の撮影範囲を有し、
    撮影手段は、レーザ光による線状の被照射部が交わっている前記任意の辺または前記任意の角を含む画像情報を作成し、
    制御手段は、水平方向検出手段からの検出信号と垂直方向検出手段からの検出信号と撮影手段からの画像情報とを取り込み、取り込んだ検出信号及び画像情報と、第1所定位置に関する第1所定距離とに基づいて、対象物の上面における所定の辺の寸法を求め、対象物の縦、横、高さの各辺の寸法を求めると、求めた各辺の寸法に基づいて対象物の体積を算出する、
    ことを特徴とする体積測定装置。
  3. 請求項2に記載の体積測定装置であって、
    本体部は、垂直方向に対しては回転することなく任意の距離でスライド可能であり、垂直方向のスライド量を検出する垂直方向検出手段を備え、
    レーザ光による線状の被照射部が、基準辺を除いた前記上面の任意の辺と、または基準角を除いた前記上面の任意の角と、交わるように本体部を水平方向に回転、及び垂直方向にスライドさせ、
    制御手段は、水平方向検出手段からの検出信号と垂直方向検出手段からの検出信号と撮影手段からの画像情報とを取り込み、取り込んだ検出信号及び画像情報と、第1所定位置に関する第1所定距離とに基づいて、対象物の上面における所定の辺の寸法を求め、対象物の縦、横、高さの各辺の寸法を求めると、求めた各辺の寸法に基づいて、対象物の体積を算出する、
    ことを特徴とする体積測定装置。
  4. 請求項2または3に記載の体積測定装置であって、
    更に、対象物の高さの寸法を求めるための反射型距離検出手段を備え、
    反射型距離検出手段は、出力した検出信号が物体から反射されて戻ってくるまでの時間に対応する検出時間を検出可能であり、
    反射型距離検出手段を、水平方向において対象物の外側になるように、第1所定位置から水平方向及び垂直方向に第2所定距離の位置に相当する第2所定位置に配置して、
    反射型距離検出手段は、垂直下方向に検出信号を出力し、
    制御手段は、水平方向検出手段からの検出信号と垂直方向検出手段からの検出信号と撮影手段からの画像情報とを取り込み、取り込んだ検出信号及び画像情報と、第1所定位置に関する第1所定距離とに基づいて、対象物の上面における縦及び横の辺の寸法を求め、反射型距離検出手段からの検出時間と、第2所定位置に関する第2所定距離とに基づいて、対象物の高さの寸法を求め、対象物の縦、横、高さの各辺の寸法を求めると、求めた各辺の寸法に基づいて対象物の体積を算出する、
    ことを特徴とする体積測定装置。
  5. 略直方体の形状を有する対象物の体積を算出する体積測定装置であって、レーザ発光手段と制御手段とを備え、
    レーザ発光手段は本体部に組み込まれており、
    レーザ発光手段から出射されるレーザ光は線状レーザであり、本体部が水平な場合におけるレーザ出射方向は垂直方向に対して第5所定角度であり、
    本体部は、水平方向及び垂直方向に任意の角度に回転可能であり、水平方向の回転角度を検出する水平方向検出手段と、垂直方向の回転角度を検出する垂直方向検出手段とを備え、
    本体部を、対象物の上面の任意の辺を基準辺として更に基準辺の任意の位置を基準点として、あるいは対象物の上面の任意の角を基準点として、前記上面より上であって且つ基準点から水平方向及び垂直方向に第1所定距離の位置に相当する第1所定位置に配置して、
    レーザ光による点状の被照射部が、基準辺を除いた前記上面の任意の辺における任意の位置に、または基準角を除いた前記上面の任意の角に、到達するように本体部を水平方向及び垂直方向に回転させ、
    制御手段は、水平方向検出手段からの検出信号と垂直方向検出手段からの検出信号とを取り込み、取り込んだ検出信号と、第1所定位置に関する第1所定距離とに基づいて、対象物の上面における所定の辺の寸法を求め、対象物の縦、横、高さの各辺の寸法を求めると、求めた各辺の寸法に基づいて対象物の体積を算出する、
    ことを特徴とする体積測定装置。
  6. 請求項5に記載の体積測定装置であって、
    本体部は、垂直方向に対しては回転することなく任意の距離でスライド可能であり、垂直方向のスライド量を検出する垂直方向検出手段を備え、
    レーザ光による点状の被照射部が、基準辺を除いた前記上面の任意の辺における任意の位置に、または基準角を除いた前記上面の任意の角に、到達するように本体部を水平方向に回転、及び垂直方向にスライドさせ、
    制御手段は、水平方向検出手段からの検出信号と垂直方向検出手段からの検出信号とを取り込み、取り込んだ検出信号と、第1所定位置に関する第1所定距離とに基づいて、対象物の上面における所定の辺の寸法を求め、対象物の縦、横、高さの各辺の寸法を求めると、求めた各辺の寸法に基づいて対象物の体積を算出する、
    ことを特徴とする体積測定装置。
  7. 請求項5または6に記載の体積測定装置であって、
    更に、対象物の高さの寸法を求めるための反射型距離検出手段を備え、
    反射型距離検出手段は、出力した検出信号が物体から反射されて戻ってくるまでの時間に対応する検出時間を検出可能であり、
    反射型距離検出手段を、水平方向において対象物の外側になるように、第1所定位置から水平方向及び垂直方向に第2所定距離の位置に相当する第2所定位置に配置して、
    反射型距離検出手段は、垂直下方向に検出信号を出力し、
    制御手段は、水平方向検出手段からの検出信号と垂直方向検出手段からの検出信号とを取り込み、取り込んだ検出信号と、第1所定位置に関する第1所定距離とに基づいて、対象物の上面における縦及び横の辺の寸法を求め、反射型距離検出手段からの検出時間と、第2所定位置に関する第2所定距離とに基づいて、対象物の高さの寸法を求め、対象物の縦、横、高さの各辺の寸法を求めると、求めた各辺の寸法に基づいて対象物の体積を算出する、
    ことを特徴とする体積測定装置。
JP2003208064A 2003-08-20 2003-08-20 体積測定方法及び体積測定装置 Pending JP2005061886A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003208064A JP2005061886A (ja) 2003-08-20 2003-08-20 体積測定方法及び体積測定装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003208064A JP2005061886A (ja) 2003-08-20 2003-08-20 体積測定方法及び体積測定装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2005061886A true JP2005061886A (ja) 2005-03-10

Family

ID=34364310

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2003208064A Pending JP2005061886A (ja) 2003-08-20 2003-08-20 体積測定方法及び体積測定装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2005061886A (ja)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100955732B1 (ko) * 2006-11-16 2010-04-30 지멘스 악티엔게젤샤프트 스택 내에 적치된 물품들의 실재고를 산출하기 위한 방법및 측정 시스템, 이에 기초한 프로파일 측정을 위한 방법및 측정 시스템, 이들의 용도 그리고 컴퓨터 프로그램과데이터 저장 매체
WO2012082980A1 (en) 2010-12-15 2012-06-21 Packsize Llc Apparatus, systems and methods for using handheld measurement devices to create on-demand packaging
JP2017054426A (ja) * 2015-09-11 2017-03-16 パナソニックIpマネジメント株式会社 宅配物測定装置
CN109141233A (zh) * 2018-08-08 2019-01-04 深圳码隆科技有限公司 箱包体积测量方法、装置和箱包体积测量服务器

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100955732B1 (ko) * 2006-11-16 2010-04-30 지멘스 악티엔게젤샤프트 스택 내에 적치된 물품들의 실재고를 산출하기 위한 방법및 측정 시스템, 이에 기초한 프로파일 측정을 위한 방법및 측정 시스템, 이들의 용도 그리고 컴퓨터 프로그램과데이터 저장 매체
WO2012082980A1 (en) 2010-12-15 2012-06-21 Packsize Llc Apparatus, systems and methods for using handheld measurement devices to create on-demand packaging
EP2651768A1 (en) * 2010-12-15 2013-10-23 Packsize LLC Apparatus, systems and methods for using handheld measurement devices to create on-demand packaging
JP2014506320A (ja) * 2010-12-15 2014-03-13 パックサイズ,エルエルシー 携帯型測定器を用いて個別対応式梱包を行う装置、システム、および方法
JP2016020920A (ja) * 2010-12-15 2016-02-04 パックサイズ,エルエルシー 携帯型測定器を用いて個別対応式梱包を行う装置、システム、および方法
EP2651768A4 (en) * 2010-12-15 2017-05-17 Packsize LLC Apparatus, systems and methods for using handheld measurement devices to create on-demand packaging
JP2017054426A (ja) * 2015-09-11 2017-03-16 パナソニックIpマネジメント株式会社 宅配物測定装置
CN109141233A (zh) * 2018-08-08 2019-01-04 深圳码隆科技有限公司 箱包体积测量方法、装置和箱包体积测量服务器

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3335002B1 (en) Volumetric estimation methods, devices and systems
US8564655B2 (en) Three-dimensional measurement method and three-dimensional measurement apparatus
JP5303873B2 (ja) 車両形状計測方法と装置
CN105652330B (zh) 便携式背散射成像检查设备及成像方法
US20040008259A1 (en) Optical methods for remotely measuring objects
US9441959B2 (en) Calibration method and shape measuring apparatus
US7694426B2 (en) Method for eliminating sources of error in the system correction of a coordinate measuring machine
JP2007114071A (ja) 三次元形状計測装置、プログラム、コンピュータ読み取り可能な記録媒体、及び三次元形状計測方法
JP2007534933A (ja) ワークピースの座標を確定するための方法
JP7227442B2 (ja) 車両寸法測定装置及び車両寸法測定方法
JP6981802B2 (ja) 寸法測定装置
CN107907055B (zh) 图案投射模组、三维信息获取系统、处理装置及测量方法
US7620235B2 (en) Device for scanning three-dimensional objects
JP2015072197A (ja) 形状測定装置、構造物製造システム、形状測定方法、構造物製造方法、及び形状測定プログラム
JP4837538B2 (ja) 端部位置測定方法および寸法測定方法
JP2005061886A (ja) 体積測定方法及び体積測定装置
CN117422777A (zh) 安检机标定方法及相关方法、装置、设备和存储介质
JP2007102262A (ja) 運送料金算出装置
WO2022149315A1 (ja) 寸法測定装置および寸法測定方法
JP4927427B2 (ja) 外形欠点の検出方法及びプログラム
JPH11142124A (ja) レ−ルの断面形状測定方法及び装置
JPH11173840A (ja) 測距装置及び測距方法
JP3645340B2 (ja) フラットパッケージのピン曲がりの検出装置
US20240169589A1 (en) Camera calibration and distance measurement based on homography
US20240187565A1 (en) Provision of real world and image sensor correspondence points for use in calibration of an imaging system for three dimensional imaging based on light triangulation