JP2015227849A - ステレオマッチング法による絶対座標位置計測方法およびステレオマッチング法による絶対座標位置計測装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 測定対象物Pを撮影するカメラ(左)OLと、カメラ(左)OLに対して所定方向に移動自在で、測定対象物Pを撮影するカメラ(右)ORと、を使用したステレオマッチング法による絶対座標位置計測方法であって、カメラ(右)ORを測定対象物Pの正面に位置させて、カメラ(左)OLが所定条件を満たすように位置させて基点として、カメラ(右)ORが所定条件を満たすように移動させて、カメラ(左)OLによって撮影した画像情報に基づいて測定対象物Pの絶対座標位置(Xp、Yp、Zp)を算出する。
【選択図】 図1
Description
tanθ1=(m+Q/2)/x を変形して、m+Q/2=xtanθ1 ・・(1)
tanθ2=(m−Q/2)/x を変形して、m−Q/2=xtanθ2 ・・(2)
(1)+(2)より、Q=x(tanθ1−tanθ2) ・・・(3)
さらに、(3)を変形して、
x=Q/(tanθ1−tanθ2) ・・・(4)
を得る。
XR/XL=(f/tanθ2)/(f/tanθ1)
=tanθ1/tanθ2 ・・・・ニ式
(1)カメラ(右)ORを入射角θ2=60°の位置へ移動した場合
y=XR/XL、x=dとして、y=−x+1(x=1−y)の関係式を用いて、
y1=tan(30°)/tan(60°)
=0.5774÷1.7321≒0.3334
∴x=1−y1=1−0.3334=0.6666
すなわち、カメラ(右)ORを0.6666lの位置にセットすれば、測定対象物P(XP、YP、ZP)をイ式によって算出できる。
XP=d/(1−XR/XL)=0.6666l/(1−0.3334)=l
YP=(d・YL/XL)/(1−XR/XL)
=0.6666l・(YL/XL)/(1−0.3334)=(YL/XL)・l
ZP=((d・f)/XL))/(1−XR/XL)
=((0.6666l・f)/XL)/(1−0.3334)=(f・l)/XL
(1)と同様に、
y2=tan(30°)/tan(75°)
=0.5774÷3.7321≒0.1547
∴x=1−y2=1−0.1547=0.8453
すなわち、カメラ(右)ORを0.8453lの位置にセットすれば、測定対象物P(XP、YP、ZP)をイ式によって算出できる。
XP=d/(1−XR/XL)=0.8453l/(1−0.1547)=l
YP=(d・YL/XL)/(1−XR/XL)
=0.8453l・(YL/XL)/(1−0.1547)=(YL/XL)・l
ZP=((d・f)/XL))/(1−XR/XL)
=((0.8453l・f)/XL)/(1−0.1547)=(f・l)/XL
y=XR/XL=tan(30°)/tanθ2=0.5774/tanθ2
y=−x+1(x=1−y)の関係式を用いて、
x=1−0.5774/tanθ2 ・・・・・へ式
また、図5に示す三角形PORBにおいて、
tanθ2=w/(l−d) ・・・・・ト式
ここで、l−d=0.5l、w=lと仮定すると、ト式より、
tanθ2=w/(l−d)=l/0.5l=2(θ2は、約64°)
θ2をヘ式に代入すると、
x=1−0.5774/2=0.7113
ゆえに、d=0.7113lと設定する。
=tan(30°)/tanθ2=0.5774/2=0.2887
ハ式より、
XP=d/(1−XR/XL)=0.7113l/(1−0.2887)=l
YP=(d・YL/XL)/(1−XR/XL)
=0.7113l・(YL/XL)/(1−0.2887)=(YL/XL)・l
ZP=(d・f・1/XL)/(1−XR/XL)
=((0.7113l・f)/XL))/(1−0.2887)=(f/XL)・l
ト式より、
tanθ2=w/(l−d)=l/0.2l=5(θ2は、約79°)
θ2をヘ式に代入すると、
x=1−0.5774/5=0.8845
ゆえに、d=0.8845lと設定する。
ハ式より、
XP=d/(1−XR/XL)=0.8845l/(1−0.1155)=l
YP=(d・YL/XL)/(1−XR/XL)
=0.8845l・(YL/XL)/(1−0.1155)=(YL/XL)・l
ZP=(d・f・1/XL)/(1−XR/XL)
=((0.8845L・f)/XL))/(1−0.1155)=(f/XL)・l
w=l=1mとすると
d=(1―0.2)l=0.8l=0.8m
ト式より、
tanθ2=w/(l−d)=3l/0.5l=6(θ2は、約80.5°)
θ2をヘ式に代入すると、
x=1−0.5774/6=0.904
ゆえに、d=0.904lと設定する。
ハ式より、
XP=d/(1−XR/XL)=0.904l/(1−0.096)=l
YP=(d・YL/XL)/(1−XR/XL)
=0.904l・(YL/XL)/(1−0.096)=(YL/XL)・l
ZP=(d・f・1/XL)/(1−XR/XL)
=((0.904l・f)/XL))/(1−0.096)=(f/XL)・l
l=1m、w=3mとすると
d=(1―0.5)l=0.5l=0.5m
2 移動冶具(移動手段)
21 第1のレール(ガイド部)
22 第2のレール(ガイド部)
3 算出装置(絶対座標位置算出手段)
OL カメラ(左)(第1の撮影手段)
OR カメラ(右)(第2の撮影手段)
d カメラ間距離
f 焦点距離
θ 入射角
S 赤外線発光部
C1 赤外線受光部
C2 赤外線受光部
P 測定対象物
Claims (3)
- 対象物を撮影する第1の撮影手段と、前記第1の撮影手段に対して所定方向に移動自在で、前記対象物を撮影する第2の撮影手段と、を使用したステレオマッチング法による絶対座標位置計測方法であって、
前記第2の撮影手段を前記対象物の正面に位置させて、
前記第1の撮影手段が所定条件を満たすように位置させて基点として、
前記第2の撮影手段が所定条件を満たすように移動させて、
前記第1の撮影手段によって撮影した画像情報に基づいて前記対象物の位置を算出する、
ことを特徴とするステレオマッチング法による絶対座標位置計測方法。 - 対象物を撮影する第1の撮影手段と、
前記第1の撮影手段に対して所定方向に移動自在で、前記対象物を撮影する第2の撮影手段と、
前記第2の撮影手段を前記対象物の正面に位置させた状態で、前記第1の撮影手段が所定条件を満たすように位置させて基点とし、前記第2の撮影手段が所定条件を満たすように移動させて、前記第1の撮影手段によって撮影した画像情報に基づいて前記対象物の位置を算出する絶対座標位置算出手段と、
を備えることを特徴とするステレオマッチング法による絶対座標位置計測装置。 - 第2の撮影手段を前記第1の撮影手段に対して所定方向に移動させるガイド部を有する移動手段と、
を備えることを特徴とする請求項2に記載のステレオマッチング法による絶対座標位置計測装置。
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JP2014114318A JP6102829B2 (ja) | 2014-06-02 | 2014-06-02 | ステレオマッチング法による絶対座標位置計測方法およびステレオマッチング法による絶対座標位置計測装置 |
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