JP4947559B2 - 三次元計測装置 - Google Patents
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Description
[但し、B:直流光ノイズ(オフセット成分)、A:正弦波のコントラスト(反射率)、φ:物体の凹凸により与えられる位相]
このとき、パターン光を移動させて、位相を例えば4段階(φ+0、φ+π/2、φ+π、φ+3π/2)に変化させ、これらに対応する強度分布I1、I2、I3、I4をもつ画像を取り込み、下記式に基づいて変調分(高さを導出するための位置情報)θを求める。
この変調分θを用いて、プリント基板上のクリームハンダ等の計測対象点Pの3次元座標(X,Y,Z)が求められ、もって計測対象の三次元形状、特に高さが計測される(例えば、特許文献1参照)。
前記パターン光の照射された前記被計測物からの反射光を撮像可能な撮像手段と、
複数通りに位相変化させた前記パターン光を照射して前記撮像手段にて撮像された複数通りの画像データに基づき、位相シフト法により三次元計測を行う画像処理手段とを備えた三次元計測装置であって、
前記照射手段は、
前記パターン光が照射される前記被計測物上の所定エリア内の少なくとも1箇所に対し、光強度及び位相が一定の均一光を照射可能に構成され、
前記画像処理手段は、
前記均一光が照射された特定エリア内にて検出される前記被計測物上の特定対象の位置を特定する特定対象検出手段と、
各画像データ毎に検出される前記特定対象の相対位置関係に基づき、複数通りの画像データ相互間の位置ズレを補正する位置ズレ補正手段と、
前記画像データ相互間の位置ズレ量を基に前記パターン光の位相ズレ量を補正した上で、前記位置ズレを補正した複数通りの画像データに基づき、前記被計測物上の計測対象点における高さ計測を行う演算手段とを備えたことを特徴とする三次元計測装置。
前記複数通りの画像データのうちの所定の画像データに係る前記特定対象の位置を基準として、当該特定対象と他の画像データに係る前記特定対象との相対位置関係に基づき、複数通りの画像データ相互間の位置ズレを補正することを特徴とする手段1又は2に記載の三次元計測装置。
前記位置ズレ量のうち前記パターン光の縞の方向と直交する方向の成分を基に、前記パターン光の位相ズレ量を算出することを特徴とする手段1乃至3のいずれかに記載の三次元計測装置。
I2=Asin(θ+π/2)+B ・・・(2)
I3=Asin(θ+π)+B ・・・(3)
I4=Asin(θ+3π/2)+B ・・・(4)
但し、A:反射率、B:オフセット成分、θ:高さを導出するための位置情報。
そして、この位置情報θを用いて、プリント基板2上のクリームハンダ等の計測対象点Pの3次元座標(X,Y,Z)が求められ、もって三次元形状、特に高さが計測される。
但し、T:縞ピッチ(パターン光の周期)、Δxは位相の進行方向にずれた場合を負とする。
このようにして得られた各検査エリア毎の計測データは、制御装置6の演算結果記憶装置25に格納される。そして、当該検査エリア毎の計測データに基づいて、基準面より高くなったクリームハンダの印刷範囲が検出され、この範囲内での各部位の高さを積分することにより、印刷されたクリームハンダの量が算出される。そして、このようにして求めたクリームハンダの位置、面積、高さ又は量等のデータが予め設定データ記憶装置26に記憶されている基準データと比較判定され、この比較結果が許容範囲内にあるか否かによって、その検査エリアにおけるクリームハンダの印刷状態の良否が判定される。
Claims (6)
- 少なくとも被計測物に対し、縞状の光強度分布を有しかつ複数通りに位相変化させたパターン光を照射可能な照射手段と、
前記パターン光の照射された前記被計測物からの反射光を撮像可能な撮像手段と、
複数通りに位相変化させた前記パターン光を照射して前記撮像手段にて撮像された複数通りの画像データに基づき、位相シフト法により三次元計測を行う画像処理手段とを備えた三次元計測装置であって、
前記照射手段は、
前記パターン光が照射される前記被計測物上の所定エリア内の少なくとも1箇所に対し、光強度及び位相が一定の均一光を照射可能に構成され、
前記画像処理手段は、
前記均一光が照射された特定エリア内にて検出される前記被計測物上の特定対象の位置を特定する特定対象検出手段と、
各画像データ毎に検出される前記特定対象の相対位置関係に基づき、複数通りの画像データ相互間の位置ズレを補正する位置ズレ補正手段と、
前記画像データ相互間の位置ズレ量を基に前記パターン光の位相ズレ量を補正した上で、前記位置ズレを補正した複数通りの画像データに基づき、前記被計測物上の計測対象点における高さ計測を行う演算手段とを備えたことを特徴とする三次元計測装置。 - 前記均一光が照射される特定エリアを複数備えたことを特徴とする請求項1に記載の三次元計測装置。
- 前記位置ズレ補正手段は、
前記複数通りの画像データのうちの所定の画像データに係る前記特定対象の位置を基準として、当該特定対象と他の画像データに係る前記特定対象との相対位置関係に基づき、複数通りの画像データ相互間の位置ズレを補正することを特徴とする請求項1又は2に記載の三次元計測装置。 - 前記演算手段は、
前記位置ズレ量のうち前記パターン光の縞の方向と直交する方向の成分を基に、前記パターン光の位相ズレ量を算出することを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の三次元計測装置。 - 前記撮像手段の矩形状の撮像視野の各辺に対し、前記パターン光の縞の方向が斜めに交わることを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載の三次元計測装置。
- 前記撮像視野の各辺に対し、前記パターン光の縞の方向が45度で交わることを特徴とする請求項5に記載の三次元計測装置。
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