JP2020011310A - 測定装置 - Google Patents
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Abstract
Description
撮影対象物の画像を取得する画像取得部と、
前記撮影対象物及び前記画像取得部を相対的に移動させる移動機構と、
制御部と、
を備え、
前記移動機構により、前記画像取得部の撮影方向または該撮影方向に対して略垂直な方向に既知の距離だけ、前記撮影対象物及び前記画像取得部を相対的に移動させ、前記画像取得部により、移動前後の前記撮影対象物の画像を取得し、
前記制御部が、取得した該2つの画像により得られた画像上の移動距離または長さに基づいて、前記撮影方向における前記画像取得部と前記撮影対象物との間の距離を算出する。
はじめに、図1を参照しながら、本発明の1つの実施形態に係る測定装置の説明を行う。図1は、本発明の1つの実施形態に係る測定装置及び測定方法の概要を示す模式図である。
本実施形態に係る測定装置2は、撮影対象物の画像を取得する画像取得部10と、撮影対象物及び画像取得部10を相対的に移動させる移動機構20と、制御部30と、を備える。
更に、工作機械の移動機構ではなく、測定装置2が固有の移動機構を備える場合もあり得る。
以上のように、本実施形態に係る測定装置2は、画像取得部10、移動機構20及び制御部30を備えた個別の装置として構成されている場合もあり得るし、工作機械の移動機機構や制御装置を用いた、一部が工作機械に組み込まれた装置の場合もあり得る。後者の場合には、測定装置2を備えた工作機械と称することもできる。
図1に示す例では、画像取得部10から垂直方向で距離Hだけ離れたポイントP、及び画像取得部10から垂直方向で距離Yだけ離れたポイントQが撮影対象物に該当する。ここで、画像取得部10及び撮影対象物(ポイント)P、Qの間の距離とは、詳細に言えば、画像取得部10の光学系14の垂直方向における中心位置C、及び撮影対象物(ポイント)P、Qの間の垂直距離を意味する。
次に、工作機械において、上記の測定装置2を用いて実際に距離の測定を行うところを説明する。
[第1の距離の測定方法]
はじめに、図2を参照しながら、上記の測定装置2を用いて実際に距離の測定を行う第1の距離の測定方法を説明する。図2は、図1に示す測定装置2を用いて距離の測定を行う第1の距離の測定方法を模式的に示す図である。
工作機械の主軸等を移動させる場合、加工によって不規則に堆積した切粉と干渉すること無く移動させる必要がある。図2に示す例では、画像取得部10により切粉40の山の上端に位置する撮影対象物(ポイント)Qの画像を取得する場合を示す。具体的には、画像取得部10を既知の距離Dだけ水平方向に移動させて、移動前後の撮影対象物Qの画像を取得する。
このようにして、距離Dに対応する結像の距離Xを取得し、上記の数式2により、画像取得部10及び撮影対象物(ポイント)Qの間の未知の距離Yを算出することができる。
次に、図3を参照しながら、上記の測定装置2を用いて実際に距離の測定を行う第2の距離の測定方法を説明する。図3は、図1に示す測定装置を用いて距離の測定を行う第2の距離の測定方法を模式的に示す図である。
上記の第1の距離の測定方法では、画像取得部10及び撮影対象物Qを相対的に既知の距離Dだけ水平方向に移動させて、移動前後の撮影対象物Qの画像を取得したが、第2の距離の測定方法では、画像取得部10及び撮影対象物Rを相対的に既知の距離Eだけ垂直方向に移動させて、移動前後の撮影対象物Rの画像を取得する。撮影対象物Rは、未知の寸法Z(例えば、幅寸法)を有している。
の画像を取得する。これにより、撮影対象物Rの結像の寸法Zに対応する長さX1を取得する。
更に、移動機構20により、画像取得部10が取得可能な画像の画素より小さい距離だけ、撮影対象物及び画像取得部10を相対的に移動させ、画像取得部10により、移動前後の撮影対象物の画像を取得することが可能である。このとき、画像取得部10が取得した画素より小さい距離だけ移動させた画像を用いて、それを補間することにより、実質的に画像取得部10の分解能を向上させることができる。
上記の実施形態に係る測定装置2では、工作機械に適用した場合を例に取って説明したが、これに限られるものではなく、非接触で迅速に距離の測定が必要なその他の任意の分野に適用可能である。
10 画像取得部
12 撮像素子
14 光学系
20 移動機構
30 制御部
40 切粉
A、B、C 位置
P、Q 撮影対象物(ポイント)
R 撮影対象物
Claims (2)
- 撮影対象物の画像を取得する画像取得部と、
前記撮影対象物及び前記画像取得部を相対的に移動させる移動機構と、
制御部と、
を備え、
前記移動機構により、前記画像取得部の撮影方向または該撮影方向に対して略垂直な方向に既知の距離だけ、前記撮影対象物及び前記画像取得部を相対的に移動させ、前記画像取得部により、移動前後の前記撮影対象物の画像を取得し、
前記制御部が、取得した該2つの画像により得られた画像上の移動距離または長さに基づいて、前記撮影方向における前記画像取得部と前記撮影対象物との間の距離を算出することを特徴とする測定装置。
- 前記移動機構により、前記画像取得部が取得可能な画像の画素より小さい距離だけ、前記撮影対象物及び前記画像取得部を相対的に移動させ、前記画像取得部により、移動前後の前記撮影対象物の画像を取得することを特徴とする請求項1に記載の測定装置。
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