JP3040607B2 - 光切断方法における異常光除去方法 - Google Patents
光切断方法における異常光除去方法Info
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- JP3040607B2 JP3040607B2 JP4207943A JP20794392A JP3040607B2 JP 3040607 B2 JP3040607 B2 JP 3040607B2 JP 4207943 A JP4207943 A JP 4207943A JP 20794392 A JP20794392 A JP 20794392A JP 3040607 B2 JP3040607 B2 JP 3040607B2
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- shape
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、物体の形状を非接触で
計測する自動計測装置や溶接線自動倣い装置での光切断
方法にあって異常光除去方法に関する。
計測する自動計測装置や溶接線自動倣い装置での光切断
方法にあって異常光除去方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、光切断方法で物体の形状を得る場
合、図２の如くスリット光光源１からスリット光３を発
光させこれを被検体５の検査したい場所、例えば溶接の
開先部６に照射し、これをＩＴＶカメラ２で斜め前方よ
り見て、光切断線４を得てこれを画像処理ボードに取り
込んで、光切断線４の屈曲して描かれた画像より、開先
の断面形状を得ていた。この光切断線を正確に得るため
には、スリット光やＩＴＶカメラのフォーカス、ＩＴＶ
カメラの絞り及びスリット光の光の強さを人が微調整し
ている。
合、図２の如くスリット光光源１からスリット光３を発
光させこれを被検体５の検査したい場所、例えば溶接の
開先部６に照射し、これをＩＴＶカメラ２で斜め前方よ
り見て、光切断線４を得てこれを画像処理ボードに取り
込んで、光切断線４の屈曲して描かれた画像より、開先
の断面形状を得ていた。この光切断線を正確に得るため
には、スリット光やＩＴＶカメラのフォーカス、ＩＴＶ
カメラの絞り及びスリット光の光の強さを人が微調整し
ている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上述の光切断方法にお
いては、例えば溶接開先にあって開先が浅く、また狭開
先でない時には比較的正確に光切断線が得られている。
しかし、開先が深く狭開先になり、また開先内が研磨し
てある面では、正確に光切断線を得るのは難ずかしい。
これは、開先下部において反対面の開先の壁にスリット
光が反射して本来の像とは異なる光を得る事になるため
であり、研磨してある面では反射率が高いため余計に反
射が多くなり、ＩＴＶで捕えた画像は、この開先下部は
ハレーションを起こし、どこが本来の光切断線か判らな
くなるといった問題があった。
いては、例えば溶接開先にあって開先が浅く、また狭開
先でない時には比較的正確に光切断線が得られている。
しかし、開先が深く狭開先になり、また開先内が研磨し
てある面では、正確に光切断線を得るのは難ずかしい。
これは、開先下部において反対面の開先の壁にスリット
光が反射して本来の像とは異なる光を得る事になるため
であり、研磨してある面では反射率が高いため余計に反
射が多くなり、ＩＴＶで捕えた画像は、この開先下部は
ハレーションを起こし、どこが本来の光切断線か判らな
くなるといった問題があった。
【０００４】そこでハレーションを起こさないようにス
リット光の光強度を落とす事も考えられる。しかし、こ
のようにした場合は開先下部のハレーションは無くなる
ものの、その他の部分ではスリット光の強度が低くなっ
てしまうため、光切断線はとぎれとぎれでしか得られな
くなり、正確な光切断線を得るのは困難であった。
リット光の光強度を落とす事も考えられる。しかし、こ
のようにした場合は開先下部のハレーションは無くなる
ものの、その他の部分ではスリット光の強度が低くなっ
てしまうため、光切断線はとぎれとぎれでしか得られな
くなり、正確な光切断線を得るのは困難であった。
【０００５】本発明は、上述したような同一画面内に光
切断線が強すぎる所と弱すぎる所が生じることの対策と
して、光強度の低下による光切断線のとぎれやハレーシ
ョンを生じない光切断方法における異常光除去方法の提
供を目的とする。
切断線が強すぎる所と弱すぎる所が生じることの対策と
して、光強度の低下による光切断線のとぎれやハレーシ
ョンを生じない光切断方法における異常光除去方法の提
供を目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成する本
発明は、レーザ光を物体にスリット状に照射し、物体外
形に応じて屈曲した光切断像をＩＴＶカメラによって捕
え、画像処理により物体の形状を得る光切断方法におい
て、上記物体の形状に応じて同物体の光切断領域を複数
の指定範囲に区分し、各指定範囲にて上記ＩＴＶカメラ
による画像の光レベルの総和を求め、この値が設定範囲
内となるよう指定範囲毎に上記レーザ光のパワーを変化
させて指定範囲内の画像を得、これら得られた画像を合
成することにより正確な光切断線を得るようにしたこと
を特徴とする。
発明は、レーザ光を物体にスリット状に照射し、物体外
形に応じて屈曲した光切断像をＩＴＶカメラによって捕
え、画像処理により物体の形状を得る光切断方法におい
て、上記物体の形状に応じて同物体の光切断領域を複数
の指定範囲に区分し、各指定範囲にて上記ＩＴＶカメラ
による画像の光レベルの総和を求め、この値が設定範囲
内となるよう指定範囲毎に上記レーザ光のパワーを変化
させて指定範囲内の画像を得、これら得られた画像を合
成することにより正確な光切断線を得るようにしたこと
を特徴とする。
【０００７】
【作用】レーザ光の光パワーを指定範囲ごとに設定し、
しかもこの指定範囲は光パワー不足やハレーションを起
こしにくい同様の条件を有する部分を抽出して定めるこ
とにより、その指定範囲での光切断像を明確に得ること
ができ、かかる指定範囲の全てにつき適切な光パワーに
より良好な光切断像を得ることができる。
しかもこの指定範囲は光パワー不足やハレーションを起
こしにくい同様の条件を有する部分を抽出して定めるこ
とにより、その指定範囲での光切断像を明確に得ること
ができ、かかる指定範囲の全てにつき適切な光パワーに
より良好な光切断像を得ることができる。
【０００８】
【実施例】ここで、図１、図３、図４にて実施例を説明
する。図１において、スリット光光源１はアンプ７によ
りその光パワーが可変され、スリット光の強度を変える
ことができる。この場合、スリット光光源１は、レーザ
ダイオードやヘリウムネオンレーザなどから発光される
レーザとこれをスリット状に発光させるシリンドリカル
レンズや焦点合わせのためのフォーカスレンズなどで組
合わされている。このスリット光３は、被検体５の開先
６を照射し光切断線４を得る。これをＩＴＶカメラ２に
より撮像され、画像記憶装置１０にフリーズ（記憶）さ
れる。
する。図１において、スリット光光源１はアンプ７によ
りその光パワーが可変され、スリット光の強度を変える
ことができる。この場合、スリット光光源１は、レーザ
ダイオードやヘリウムネオンレーザなどから発光される
レーザとこれをスリット状に発光させるシリンドリカル
レンズや焦点合わせのためのフォーカスレンズなどで組
合わされている。このスリット光３は、被検体５の開先
６を照射し光切断線４を得る。これをＩＴＶカメラ２に
より撮像され、画像記憶装置１０にフリーズ（記憶）さ
れる。
【０００９】ついで、画像処理装置１１において画像処
理を行なうのであるが、画像処理に当っては、図３の如
く開先上部と開先下部とに画像内を二つの領域に区分け
し画像を処理する。つまり、開先上部は指定範囲（マス
ク領域）Ａとし開先下部は指定範囲（マスク領域）Ｂと
して、これら二つの領域を別々の画面として得る。この
マスク領域は本実施例では図３の如く上下にＡＢを区分
けしたが、物体の形状によっては左右とか他の区分けを
行なう。区分けの基準は、光切断画像が部分的にとぎれ
そうな所とか逆にハレーションを生じそうな所を別区域
としてマスク領域を定めればよい。
理を行なうのであるが、画像処理に当っては、図３の如
く開先上部と開先下部とに画像内を二つの領域に区分け
し画像を処理する。つまり、開先上部は指定範囲（マス
ク領域）Ａとし開先下部は指定範囲（マスク領域）Ｂと
して、これら二つの領域を別々の画面として得る。この
マスク領域は本実施例では図３の如く上下にＡＢを区分
けしたが、物体の形状によっては左右とか他の区分けを
行なう。区分けの基準は、光切断画像が部分的にとぎれ
そうな所とか逆にハレーションを生じそうな所を別区域
としてマスク領域を定めればよい。
【００１０】図１に戻り、画像処理装置１１は、画像記
憶装置１０にてフリーズされた画面に対し、マスク領域
である開先上部Ａの場合と下部Ｂで最適な照射パワーと
なるようにレーザパワーの比較器９に指示を与える。比
較器９はレーザパワー検出器８により検出された現在の
照射パワーと異なる場合、パワーアンプ７にレーザパワ
ーの変更を指示し、画像処理装置１１の指示値になるよ
うにする。すなわち、開先上部のマスク領域（第１の画
面）についてレーザパワーにつきてチェックを行ない最
適パワーになるまで処理を繰り返し、この後新たな画像
である開先下部のマスク領域（第２の画面）について同
様なチェックを行ない最適パワーまでの処理をくり返
す。そして、この２枚の画像を重ね合わせて第３の画面
を得て光不足によるとぎれとか光過度によるハレーショ
ンがない正常化した正確な光切断線を得るものである。
憶装置１０にてフリーズされた画面に対し、マスク領域
である開先上部Ａの場合と下部Ｂで最適な照射パワーと
なるようにレーザパワーの比較器９に指示を与える。比
較器９はレーザパワー検出器８により検出された現在の
照射パワーと異なる場合、パワーアンプ７にレーザパワ
ーの変更を指示し、画像処理装置１１の指示値になるよ
うにする。すなわち、開先上部のマスク領域（第１の画
面）についてレーザパワーにつきてチェックを行ない最
適パワーになるまで処理を繰り返し、この後新たな画像
である開先下部のマスク領域（第２の画面）について同
様なチェックを行ない最適パワーまでの処理をくり返
す。そして、この２枚の画像を重ね合わせて第３の画面
を得て光不足によるとぎれとか光過度によるハレーショ
ンがない正常化した正確な光切断線を得るものである。
【００１１】マスク領域を正常化する方法を図４に示
す。まず、初期設定されている第１画面を取り込むに最
適なレーザパワーＰA を画像処理装置１１より、パワー
アンプ７の比較器９に指示する。これにより、比較器９
でレーザパワー検出器８により得られたパワーと異なる
場合、スリット光光源１のレーザパワーをパワーアンプ
７により可変させて合致させる。このパワーＰA により
まず第１の画面を画像記憶装置１０によりフリーズす
る。このフリーズされた画面が正常か否かＡ部のマスク
内の輝度レベルの総和ＶA を求める。次にこの値が指定
の範囲ＶAmin〜ＶAm axの間に入っているかチェックし、
ＶAminより小さい時、すなわち光が薄い時は、レーザパ
ワーのアップ指示＋ΔＶをし、ＶAmaxより大きい時、す
なわち光が強すぎハレーションなどを起こしている可能
性のある時はレーザパワーのダウン指示−ΔＶを行う。
これにより、レーザパワーは最適な値になるまで繰り返
され、最終的に光が弱すぎず強すぎない正常なＡ部の第
１画面を得る。更にＡ部を記憶後、Ｂのマスク領域内も
同様にしてパワーを自動可変させて、正常なＢ部の第２
画面を得る。最後にＡ部とＢ部を重ね合わせて第３の画
面を得て、この画面を処理する事によって正確な光切断
線を得る事が出来る。
す。まず、初期設定されている第１画面を取り込むに最
適なレーザパワーＰA を画像処理装置１１より、パワー
アンプ７の比較器９に指示する。これにより、比較器９
でレーザパワー検出器８により得られたパワーと異なる
場合、スリット光光源１のレーザパワーをパワーアンプ
７により可変させて合致させる。このパワーＰA により
まず第１の画面を画像記憶装置１０によりフリーズす
る。このフリーズされた画面が正常か否かＡ部のマスク
内の輝度レベルの総和ＶA を求める。次にこの値が指定
の範囲ＶAmin〜ＶAm axの間に入っているかチェックし、
ＶAminより小さい時、すなわち光が薄い時は、レーザパ
ワーのアップ指示＋ΔＶをし、ＶAmaxより大きい時、す
なわち光が強すぎハレーションなどを起こしている可能
性のある時はレーザパワーのダウン指示−ΔＶを行う。
これにより、レーザパワーは最適な値になるまで繰り返
され、最終的に光が弱すぎず強すぎない正常なＡ部の第
１画面を得る。更にＡ部を記憶後、Ｂのマスク領域内も
同様にしてパワーを自動可変させて、正常なＢ部の第２
画面を得る。最後にＡ部とＢ部を重ね合わせて第３の画
面を得て、この画面を処理する事によって正確な光切断
線を得る事が出来る。
【００１２】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、レ
ーザ光を物体にスリット状に照射し、物体外形に応じて
屈曲した光切断像をＩＴＶカメラによって捕え、画像処
理により物体の形状を得る光切断方法において、上記物
体の形状に応じて同物体の光切断領域を複数の指定範囲
に区分し、各指定範囲にて上記ＩＴＶカメラによる画像
の光レベルの総和を求め、この値が設定範囲内となるよ
う指定範囲毎に上記レーザ光のパワーを変化させて指定
範囲内の画像を得、これら得られた画像を合成すること
により正確な光切断線を得るようにしたので、レーザ光
のパワーは指定範囲毎に適切なものとなるから、各指定
範囲内の光切断線にはとぎれやハレーションが生じるこ
とがなく、従って、画像の合成により得られる光切断線
は、とぎれやハレーションがない正確なものとなる。こ
のように光切断線の光の強度を最適にする事が可能であ
るため、物体の非接触形状検査が自動で正確に行える。
また、その事により、溶接ロボットなどの溶接倣いに開
先形状から計算して利用でき、大幅な工数低減が期待で
きる。
ーザ光を物体にスリット状に照射し、物体外形に応じて
屈曲した光切断像をＩＴＶカメラによって捕え、画像処
理により物体の形状を得る光切断方法において、上記物
体の形状に応じて同物体の光切断領域を複数の指定範囲
に区分し、各指定範囲にて上記ＩＴＶカメラによる画像
の光レベルの総和を求め、この値が設定範囲内となるよ
う指定範囲毎に上記レーザ光のパワーを変化させて指定
範囲内の画像を得、これら得られた画像を合成すること
により正確な光切断線を得るようにしたので、レーザ光
のパワーは指定範囲毎に適切なものとなるから、各指定
範囲内の光切断線にはとぎれやハレーションが生じるこ
とがなく、従って、画像の合成により得られる光切断線
は、とぎれやハレーションがない正確なものとなる。こ
のように光切断線の光の強度を最適にする事が可能であ
るため、物体の非接触形状検査が自動で正確に行える。
また、その事により、溶接ロボットなどの溶接倣いに開
先形状から計算して利用でき、大幅な工数低減が期待で
きる。
【図１】光切断線の異常光を除去する制御ブロック図。
【図２】光切断方法の説明図。
【図３】異常光を除去する方法を示した画面の説明図。
【図４】画像処理装置の制御内容を示したフローチャー
ト。
ト。
１ スリット光光源 ２ ＩＴＶカメラ ３ スリット光 ４ 光切断線 ５ 被検体 ６ 開先 ７ アンプ ８ 検出器 ９ 比較器 １０ 画像記憶装置 １１ 画像処理装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 芝池 国雄 兵庫県高砂市荒井町新浜二丁目１番１号 三菱重工業株式会社 高砂研究所内 (72)発明者 豊原 力 兵庫県神戸市兵庫区和田崎町一丁目１番 １号 三菱重工業株式会社 神戸造船所 内 (72)発明者 松本 治朗 兵庫県神戸市兵庫区和田崎町一丁目１番 １号 三菱重工業株式会社 神戸造船所 内 (56)参考文献 特開 昭64−21581（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−258473（ＪＰ，Ａ) 実開 昭60−118710（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01B 11/00 - 11/30 102 B23K 9/095 B23K 9/127 H04N 7/18
Claims (1)
- 【請求項１】 レーザ光を物体にスリット状に照射し、
物体外形に応じて屈曲した光切断像をＩＴＶカメラによ
って捕え、画像処理により物体の形状を得る光切断方法
において、 上記物体の形状に応じて同物体の光切断領域を複数の指
定範囲に区分し、各指定範囲にて上記ＩＴＶカメラによ
る画像の光レベルの総和を求め、この値が設定範囲内と
なるよう指定範囲毎に上記レーザ光のパワーを変化させ
て指定範囲内の画像を得、これら得られた画像を合成す
ることにより正確な光切断線を得るようにしたことを特
徴とする光切断方法における異常光除去方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4207943A JP3040607B2 (ja) | 1992-08-04 | 1992-08-04 | 光切断方法における異常光除去方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4207943A JP3040607B2 (ja) | 1992-08-04 | 1992-08-04 | 光切断方法における異常光除去方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0658726A JPH0658726A (ja) | 1994-03-04 |
| JP3040607B2 true JP3040607B2 (ja) | 2000-05-15 |
Family
ID=16548109
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4207943A Expired - Lifetime JP3040607B2 (ja) | 1992-08-04 | 1992-08-04 | 光切断方法における異常光除去方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3040607B2 (ja) |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| ATE237793T1 (de) | 1996-07-29 | 2003-05-15 | Elpatronic Ag | Verfahren und vorrichtung zur kantenverfolgung und kantenprüfung |
| US6839144B2 (en) | 2001-03-25 | 2005-01-04 | Omron Corporation | Optical displacement sensor |
| JP5086596B2 (ja) * | 2006-10-05 | 2012-11-28 | 株式会社キーエンス | 光学式変位計、光学式変位測定方法、光学式変位測定プログラム及びコンピュータで読み取り可能な記録媒体並びに記録した機器 |
| JP5075394B2 (ja) * | 2006-10-31 | 2012-11-21 | 株式会社東芝 | 形状計測装置および形状計測方法 |
| JP2009069063A (ja) * | 2007-09-14 | 2009-04-02 | Nikon Corp | 計測方法、形状計測方法、計測装置及び形状計測装置 |
| WO2009044944A1 (en) * | 2007-10-02 | 2009-04-09 | Intekplus Co., Ltd. | Optical test method |
| WO2011145319A1 (ja) * | 2010-05-19 | 2011-11-24 | 株式会社ニコン | 形状測定装置及び形状測定方法 |
| JP5494597B2 (ja) * | 2011-09-16 | 2014-05-14 | 株式会社安川電機 | ロボットシステム |
| JP6248510B2 (ja) * | 2013-09-27 | 2017-12-20 | 株式会社ニコン | 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、形状測定プログラム、及び記録媒体 |
| CN109807936A (zh) * | 2019-03-11 | 2019-05-28 | 上海交通大学 | 用于焊缝与熔池单目双位图像同步采集的机器人焊接视觉传感器 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2644497B2 (ja) * | 1987-07-16 | 1997-08-25 | オムロン株式会社 | 画像処理用スリット光投光制御装置 |
-
1992
- 1992-08-04 JP JP4207943A patent/JP3040607B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0658726A (ja) | 1994-03-04 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
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