JP2020056777A - 非接触測定装置 - Google Patents
非接触測定装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2020056777A JP2020056777A JP2019112505A JP2019112505A JP2020056777A JP 2020056777 A JP2020056777 A JP 2020056777A JP 2019112505 A JP2019112505 A JP 2019112505A JP 2019112505 A JP2019112505 A JP 2019112505A JP 2020056777 A JP2020056777 A JP 2020056777A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- camera module
- laser
- housing
- computer
- substrate
- 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.)
- Granted
Links
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 35
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims abstract description 33
- NJPPVKZQTLUDBO-UHFFFAOYSA-N novaluron Chemical compound C1=C(Cl)C(OC(F)(F)C(OC(F)(F)F)F)=CC=C1NC(=O)NC(=O)C1=C(F)C=CC=C1F NJPPVKZQTLUDBO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 26
- 230000006870 function Effects 0.000 claims description 13
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims description 6
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 11
- 238000000034 method Methods 0.000 description 7
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 3
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 3
- 230000004397 blinking Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 description 2
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 2
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 2
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 2
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 description 2
- 230000001154 acute effect Effects 0.000 description 1
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 1
- 238000013523 data management Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 230000010365 information processing Effects 0.000 description 1
- 230000002452 interceptive effect Effects 0.000 description 1
- 238000007726 management method Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
Abstract
Description
図1に示す非接触測定装置10は、筐体12に収められた部品が筐体12の外のコンピュータ14にケーブル16で有線接続されている。レーザー装置18、カメラモジュール20、メモリ22、制御回路24およびハブ26が筐体12の中に収納され、LED28とトリガスイッチ30が筐体12の外に見えるように取り付けられている。筐体12には必要最小限の部品のみを収納している。
図2に示すように、筐体12は光学部品収納部32とグリップ部34を備えている。筐体12は樹脂で形成されている。図3に示すように、筐体12の内部は空間になっており、光学部品収納部32にレーザー装置18とカメラモジュール20が納められている。なお、図3において筐体12の中に収納される部品の中でレーザー装置18とカメラモジュール20以外の部品を省略している。光学部品収納部32に2つの開口36、38が設けられている。レーザー装置18で発振されたレーザーは開口36を通過して被照射物に照射され、被照射物で反射されたレーザーが開口38を通過してカメラモジュール20で受光される。なお、2つの開口36、38は1つにつながっていてもよい。
レーザー装置18は被照射物に対してラインレーザーを照射する装置である。たとえばレーザー装置18は半導体レーザーとロッドレンズを備える。半導体レーザーで発振された点状のレーザーがロッドレンズを通過することで直線状に広がり、被照射物に一直線のレーザーを照射できる。レーザーは被照射物と異なる色の波長を選択する。レーザーを見分けやすくし、さらに画像処理によって画像データからレーザーを抽出しやすくするためである。レーザー出力を1mW以下にするのが安全のために好ましい。
カメラモジュール20はボードカメラを使用する(図4)。具体的な構成は、レンズ52、CCDまたはCMOSの撮像素子、その撮像素子からデータを読み出す周辺回路、および基板54を備える。基板54にレンズ52、撮像素子および周辺回路が搭載されている。被照射物に照射されたレーザーの反射光がレンズ52を通して撮像素子で受光される。レンズ52は固定焦点であり、筐体12を動かして被照射物に対する焦点を合わせる(画像データ内で被照射物を鮮明にする)必要がある。周辺回路が撮像素子から受光量に応じたデータを読み出してコンピュータ14に送信する。読み出したデータを画像データにしたり、画像処理したりせずにコンピュータ14に送信し、コンピュータ14で画像データに加工し、所定の画像処理をおこなう。カメラモジュール20の構成を単純にして、筐体12に収納される部品を増やさず、簡単な構成にする。レンズ52の絞りも固定であり(または絞りを有さず)、撮像素子が画像データを取得する際のシャッター速度とゲイン(感度)を調節する。また、シャッター速度が遅くなるとフレームレートが下がるため、シャッター速度は一定速度(たとえば1/30秒)よりも遅くならないようにして、シャッター速度を遅くせずにゲインを上げるようにする。
メモリ22はUSBメモリ(USBフラッシュドライブ)を使用する。ケーブル16とハブ26を介してメモリ22がコンピュータ14に接続されると、コンピュータ14からメモリ22にアクセスできるようになる。コンピュータ14に記憶(インストール)させるプログラム(ソフトウェア)とレーザー装置18とカメラモジュール20の位置関係を示すパラメータデーターがメモリ22に記憶されている。CD−ROMなどの記憶媒体を使用していないので、コンピュータ14に簡単にプログラムとパラメータデーターを記憶させることができる。コンピュータ14にプログラムとパラメータデーターを記憶させず、コンピュータ14がメモリ22にアクセスすることでプログラムとパラメータデーターを使用できるようにしてもよい。また、メモリ22に認証キーなどのセキュリティーにかかわるデータを記憶し、特定のコンピュータ14で使用できるようにしてもよい。
制御回路24はトリガスイッチ30の操作によって動作する回路であり、ICなどの素子を使用する。図1に示すように、レーザー装置18とLED28はFET(スイッチ)Q1、Q2を介してハブ26に接続されており、それらのFETQ1、Q2のゲートが制御回路24に接続されている。トリガスイッチ30が押されている間、制御回路24はFETQ1のゲートに電圧を印加し、レーザー装置18をハブ26に接続する。レーザー装置18に電力が供給され、レーザー装置18でレーザーが発振される。また、トリガスイッチ30が押されている間、制御回路24はFETQ2のゲートにパルス電圧を印加し、LED28とハブ26を間欠的に接続する。LED28に間欠的に電力が供給され、LED28が点滅する。さらに、カメラモジュール20のピントが合わせられた信号をコンピュータ14から受信すると、制御回路24はFETQ2のゲートに一定の電圧を印加する。FETQ2が常時オンになるため、LED28に常時電力が供給されて点灯される。トリガスイッチ30が離されるとFETQ1、Q2をオフにして、コンピュータ14に信号を送信する。コンピュータ14は信号を受信すると画像処理して被照射物の外形を求める。なお、カメラモジュール20は制御回路24に電源制御されず、カメラモジュール20には常にコンピュータ14から電力供給される。
LED28は筐体12の中から外に見えるように取り付けられている。LED28が点灯や点滅することでレーザーの発振やピント合わせの終了を操作者に知らせることができる。たとえば、レーザーが発振されるとLED28を点滅させ、ピント合わせができるとLED28を点灯させる。
ハブ26はUSBハブを使用する。レーザー装置18、カメラモジュール20、メモリ22、制御回路24およびLED28がハブ26に接続されている。ハブ26とコンピュータ14とを接続するケーブル16はUSBケーブルである。ケーブル16は電力供給およびデータ転送が可能なUSBケーブルを使用する。ハブ26によって1本のケーブル16から複数の部品に分配されるようにし、ケーブル16の本数を最低限にする。
コンピュータ14は持ち運びできるタブレット型コンピュータ、スマートフォンまたはラップトップ型コンピュータを使用する。筐体12に収められた部品とコンピュータ14がケーブル16で接続されており、コンピュータ14を持ち運ぶ必要があるためである。
カメラモジュール20のレンズ52の前にフィルター56が有り、レーザーと同じ波長の光のみをカメラモジュール20が受光しているため、撮像素子から読み出したデータを画像データ80に変換するとレーザー82とそれ以外の部分84に分けられる(図6(a))。
被照射物の外形を求める処理が可能な画像データであるか否かを判断するために、(a)画像データ80のレーザー82とそれ以外の部分84とのコントラストの差の最大を求め、(b)レーザー82が連続していることの確認し、(c)レーザー82が画像データ80の中心またはその付近に入っていることを確認して判断する。上記のようにLED28の点滅している間、筐体12のグリップ部34を手で持って動かすことで、時間と共に画像データ80が変化する。上記(a)は画像データ80の中心およびその付近におけるレーザー82とそれ以外の部分84のコントラストの差が時間と共に変化する。そのコントラストの差が最も大きくなった時に被照射物の外形を求める処理が可能(一般のカメラでピントが合って画像が鮮明になる状態)になるためである。上記(b)はレーザー82が連続していなければ被照射物の外形が求められないためである。画像データ80はレーザー82とそれ以外の部分84になっており、輝度の高い部分がレーザー82になっているため、輝度の高い部分が連続しているか分断されているかによって判断する。上記(c)はレーザー82が画像データ80の中心またはその付近になければ被照射物にレーザーが照射されていない恐れがあるためである。
上記のように被照射物86の外形を示す画像データ88が生成されているので、外形の直線90a、90b、90cの長さ、直線90a、90b、90cの角度などから被照射物86の外形寸法を求める。外形を求めるとき、パラメータデーターを使用する。直線90a、90b、90cが折れ曲がった部分92a、92bは特徴点として抽出してもよい。直線90a、90cを延長し、延長した部分同士の交点94を特徴点として抽出し、延長した部分の長さおよび特徴点の角度を求めてもよい。
コンピュータ14は得られた被照射物86の外形を他のプログラムで使用してもよい。たとえば、得られたデータを表計算ソフトに自動入力したり、CADソフトに自動入力したりする。
予めコンピュータ14にケーブル16を接続し、コンピュータ14の記憶装置にメモリ22に記憶されたソフトウェアをインストールし、パラメータデーターも記憶しておく。コンピュータ14とケーブル16を接続した状態で、操作者は筐体12のグリップ部34を持ちながら開口36を被照射物に向けた状態でトリガスイッチ30を押す。トリガスイッチ30が押されている間、制御回路24はFETQ1をオンにし、レーザー装置18に電力を供給する。FETQ2のゲートにパルス電圧を印加することでLED28を点滅させる。また、トリガスイッチ30が押されている間、コンピュータ14はカメラモジュール20で得られたデータから画像データ80を生成しており、画像処理によってレンズ52のピントが被照射物に合わせられているかをチェックする。ピントが合っているときに、コンピュータ14から制御回路24に信号を送信する。
12:筐体
14:コンピュータ
16:ケーブル
18:レーザー装置
20:カメラモジュール
22:メモリ
24:制御回路
26:ハブ
28:LED
30:トリガスイッチ
32:光学部品収納部
34:グリップ部
36、38:開口
40:棒状体
42:筐体におけるケーブルの出入口
44:保護部材
46:保持部材
48:保持部材の一端
50:保護レンズ
52:レンズ
54:基板
56:フィルター
58:台座
60:スペーサー
62、72:基板の側部
64:ピン
66:頭部
68:軸部
70:偏芯部材
74:コネクタ
76:切り欠き
80、88、96:画像データ
82:レーザー
84:レーザー以外の部分
86、98:被照射物
90a、90b、90c:直線
92a、92b、102a、102b:特徴点
94:交点
100:曲線
Q1、Q2:FET
Claims (4)
- 開口を備えた筐体と、
前記筐体の中に収納され、前記開口を通して被照射物にレーザーを照射するレーザー装置と、
前記筐体の中に収納され、前記開口を通して被照射物に照射されたレーザーを撮影するカメラモジュールと、
前記筐体の外において、前記カメラモジュールで撮影されたデータを画像処理する手段として機能するコンピュータと、
前記筐体の中に収納され、前記コンピュータを画像処理手段として機能させるためのプログラムおよび前記レーザー装置とカメラモジュールの位置関係のパラメータデーターを記憶したメモリと、
前記レーザー装置、カメラモジュールおよびメモリを前記コンピュータに接続するケーブルと、
を備えた非接触測定装置。 - 前記カメラモジュールは基板にレンズ、撮像素子および該撮像素子からデータを読み出す周辺回路を搭載しており、
前記基板を固定する台座と、
前記台座から突出し、基板の側部に接するピンと、
軸部と該軸部の一端に配置された頭部とを有し、該軸部の中心軸と頭部の中心軸が一致せず、該軸部が前記台座に取り付けられ、該頭部が前記基板の側部に接する偏芯部材と、
を備えた請求項1の非接触測定装置。 - 前記レーザー装置を保持する保持部材を備え、
前記保持部材が前記台座に取り付けられ、または前記保持部材が前記台座と一体に形成された請求項2の非接触測定装置。 - 前記被照射物または被照射物の測定箇所の少なくとも1つの情報が含められた識別記号を備え、
前記コンピュータが
前記カメラモジュールで撮影された識別記号から情報を取得する手段と、
前記識別記号の情報と撮影された被照射物のデータを紐づけする手段
として機能する請求項1から3のいずれかの非接触測定装置。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018186346 | 2018-10-01 | ||
JP2018186346 | 2018-10-01 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2020056777A true JP2020056777A (ja) | 2020-04-09 |
JP7349702B2 JP7349702B2 (ja) | 2023-09-25 |
Family
ID=70107106
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2019112505A Active JP7349702B2 (ja) | 2018-10-01 | 2019-06-18 | 非接触測定装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP7349702B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN116972757A (zh) * | 2023-09-25 | 2023-10-31 | 北京视运盛业科技有限公司 | 一种基于智能化技术的易燃易爆物品用的防爆箱 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH05322527A (ja) * | 1992-05-15 | 1993-12-07 | Kanto Auto Works Ltd | 三次元形状測定装置 |
JPH078704U (ja) * | 1993-07-21 | 1995-02-07 | 株式会社東海理化電機製作所 | 表面形状測定装置 |
JP2011257267A (ja) * | 2010-06-09 | 2011-12-22 | Kawada Industries Inc | 撮像面位置検出装置およびそれを具える作業ロボット |
WO2015008587A1 (ja) * | 2013-07-16 | 2015-01-22 | 富士フイルム株式会社 | 撮影装置及び3次元計測装置 |
JP2016509199A (ja) * | 2012-12-14 | 2016-03-24 | ビーピー・コーポレーション・ノース・アメリカ・インコーポレーテッド | 3次元表面測定のための装置および方法 |
-
2019
- 2019-06-18 JP JP2019112505A patent/JP7349702B2/ja active Active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH05322527A (ja) * | 1992-05-15 | 1993-12-07 | Kanto Auto Works Ltd | 三次元形状測定装置 |
JPH078704U (ja) * | 1993-07-21 | 1995-02-07 | 株式会社東海理化電機製作所 | 表面形状測定装置 |
JP2011257267A (ja) * | 2010-06-09 | 2011-12-22 | Kawada Industries Inc | 撮像面位置検出装置およびそれを具える作業ロボット |
JP2016509199A (ja) * | 2012-12-14 | 2016-03-24 | ビーピー・コーポレーション・ノース・アメリカ・インコーポレーテッド | 3次元表面測定のための装置および方法 |
WO2015008587A1 (ja) * | 2013-07-16 | 2015-01-22 | 富士フイルム株式会社 | 撮影装置及び3次元計測装置 |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN116972757A (zh) * | 2023-09-25 | 2023-10-31 | 北京视运盛业科技有限公司 | 一种基于智能化技术的易燃易爆物品用的防爆箱 |
CN116972757B (zh) * | 2023-09-25 | 2023-12-01 | 北京视运盛业科技有限公司 | 一种基于智能化技术的易燃易爆物品用的防爆箱 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP7349702B2 (ja) | 2023-09-25 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9857167B2 (en) | Dual-projector three-dimensional scanner | |
US8181878B2 (en) | Method and apparatus for providing a focus indication for optical imaging of visual codes | |
EP3076330A1 (en) | Aimer for barcode scanning | |
US6741279B1 (en) | System and method for capturing document orientation information with a digital camera | |
US20210312148A1 (en) | Reader, program, and unit | |
JP2006244139A (ja) | 光学情報読取装置 | |
JP2008281399A (ja) | 三次元測定装置及び携帯型計測器 | |
JP2020056777A (ja) | 非接触測定装置 | |
EP3081926B1 (en) | System and method for acquiring images of surface texture | |
US9940497B2 (en) | Minimizing laser persistence on two-dimensional image sensors | |
JP6453158B2 (ja) | 撮像装置及び光学的情報読取装置 | |
US20180075270A1 (en) | Reading device and portable device | |
CN110998591B (zh) | 光学信息读取装置及光学信息读取装置的制造方法 | |
EP3608814B1 (en) | Verification process in a terminal, corresponding terminal and corresponding computer program | |
JP4466522B2 (ja) | 光学情報読取装置 | |
JP2014241160A (ja) | 光照射装置およびプログラム | |
JP2008191999A (ja) | 光学情報読取装置 | |
US20180036885A1 (en) | Projection apparatus, measurement apparatus, system, and method of manufacturing product | |
JP2018055397A (ja) | 光学的情報読取装置 | |
JP5673404B2 (ja) | 光学的情報読取装置 | |
JP5032555B2 (ja) | バーコードスキャナ | |
JP5032617B2 (ja) | バーコードスキャナ | |
JP6327294B2 (ja) | 光照射装置およびプログラム | |
KR20230144231A (ko) | 라인빔을 이용한 형상 프로파일 측정장치 | |
US7701565B2 (en) | Optical navigation system with adjustable operating Z-height |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20190702 |
|
RD01 | Notification of change of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7421 Effective date: 20220603 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20220606 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20220607 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20230228 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20230307 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20230508 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20230829 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20230905 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7349702 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |