JP5715822B2 - 光学三角法、コンピュータプログラム、電子制御ユニット及び測定システム - Google Patents
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Description
− 対象物を測定システムに対し第1移動方向に沿って動かし、一方で基準対象物を入射光で照らす工程であって、それによってセンサは少なくとも二つの連続する時刻の組内の各時刻で基準対象物の基準画像を生じる工程と、
− 基準画像に基づいて当該延長部分を決定する工程を含む。
a) 基準対象物の範囲の組を規定する工程であって、各範囲は中心点を有しており、組内の各範囲の中心点は、対象物横次元内に及び/又は対象物鉛直次元内において組内の他範囲の中心点から距離をおいて配置される工程と、
b) 範囲の組内の各範囲に対し、対応する部分軌跡の延長部分を決定する工程と、及び、
c) 軌跡を形成するように部分軌跡を組み立てる工程を含む。
a) 軌跡の延長部分を仮定する工程、及び、
b) 仮定した延長部分を用いる場合に、アーティファクト量の程度(尺度)を決定する工程、を含み、
ここで工程a)とb)は、程度が予め決められた閾値を下回るまで又は最小値に到達するまで繰り返される。
a) 軌跡の延長部分を仮定する工程、
b) 基準時空間体積内の仮定した軌跡の延長部分に沿った光強度分布を解析し、当該分布の中心と対称比率を推定する工程であって、低い対称比率を有する分布は高い対称比率を有する分布よりも中心の周りでより対称である、工程をさらに含んでおり、
工程a)と工程b)は、上記対称比率が予め決められた閾値を下回るまで又は最小値に到達するまで繰り返される。
a) 基準画像の時空間体積Vr内において軌跡Rの延長部分を仮定する工程、及び、
b) 仮定した延長部分を用いる際に、アーティファクト量の程度(尺度)を決定する工程、を含んでいる。
工程a)及びb)は次に、当該程度が予め決定された閾値を下回るまで、又は最小値に到達するまで繰り返される。
a) 軌跡Rの延長部分を仮定する工程、及び、
b) 基準時空間体積Vr内の仮定した軌跡Rの延長部分に沿って光強度分布38を解析し、当該分布の中心40と対称比SRを推定する工程を含んでいる。
工程a)及びb)は次に、対称比SRが予め決められた閾値を下回る又は最小値に到達するまで繰り返される。
Claims (24)
- 測定画像の時空間体積(Vm)内で軌跡(R)の延長部分を決定するための方法であって、
前記測定画像の時空間体積(Vm)は、第1光源(12)とセンサ(14)を備える測定システム(10)を用いる測定手法によって生じ、
前記測定手法は以下の工程、即ち、
前記測定システム(10)の予め決められた作動条件下で測定対象物(16)を測定システム(10)に対して第1移動方向(Y)に沿って動かし、
一方で、前記第1光源(12)が前記測定対象物(16)を照らし、それによってセンサ(14)が少なくとも二つの連続する時刻(t0-tn)の組の各時刻(T)で測定対象物(16)の測定画像を生じ、
これによって、測定対象物(16)の特徴点(28)が前記時空間体積(Vm)内に軌跡(R)を写像するような、測定画像の前記時空間体積(Vm)を生じる工程を含む、方法において、
前記延長部分を決定するための前記方法は、前記測定システム(10)の前記予め決められた作動条件下で、以下の工程、即ち、
− 前記測定システム(10)に対して前記第1移動方向(Y)に沿って基準対象物(30)を動かし、
一方で、前記基準対象物を入射光(18)で照らし、
これによって、前記センサが、少なくとも二つの連続する時刻(t0-tn)の組の各時刻で前記基準対象物(30)の基準画像(Ir)を生じる工程と、
− 前記基準画像(Ir)に基づいて前記延長部分を決定する工程を含むことを特徴とする、方法。 - 軌跡(R)が部分軌跡の組によって構成され、各部分軌跡は時空間体積(Vm)の限定した部分体積内に分布し、基準対象物(30)は第1移動方向(Y)に実質的に垂直な対象物横次元(X)を有しており、基準対象物(30)は、第1移動方向(Y)及び前記対象物横次元(X)に実質的に垂直な対象物鉛直次元(Z)をさらに有し、
延長部分を決定するための方法が以下の工程、即ち、
a) 基準対象物(30)の範囲の組を規定する工程であって、各範囲は中心点を有しており、組内の各範囲の中心点は、対象物横次元(X)内に及び/又は対象物鉛直次元(Z)内において組内の他範囲の中心点から距離をおいて配置される工程と、
b) 前記範囲の組内の各範囲に対し、対応する部分軌跡の延長部分を決定する工程と、
c) 軌跡(R)を形成するように部分軌跡を組み合わせる工程を含む、請求項1に記載の方法。 - センサ(14)がセンサ縦次元(vs)とセンサ横次元(us)を有し、センサ横次元(us)は第1移動方向(Y)に実質的に垂直であり、
前記センサ(14)によって生じた測定画像(Im)は、時空間体積(Vm)が画像縦次元(vi)、画像横次元(ui)及び時間次元(t)の三次元を有するように、前記センサ縦次元(vs)とセンサ横次元(us)に各々対応する画像縦次元(vi)と画像横次元(ui)を有しており、
軌跡(R)又は部分軌跡の延長部分が直線であると仮定され、且つ、前記線の延長部分が、第1回転軸に関して第1角度(θST)で傾斜すること及び第2回転軸に関して第2角度(θSTU)で傾斜することによって規定され、
前記第1回転軸が前記画像横次元に平行であり、且つ前記第2回転軸が前記画像縦次元に平行である、請求項1又は2に記載の方法。 - 第2角度(θSTU)がゼロであると仮定される、請求項3に記載の方法。
- 基準対象物(30)が測定対象物(16)と同一である、請求項1〜4のいずれか一項に記載の方法。
- 基準画像(Ir)が、測定画像の時空間体積(Vm)と同一の基準画像の時空間体積(Vr)を形成する、請求項5に記載の方法。
- 基準対象物(30)が第1部分及び第2部分を有しており、前記第1部分(32)及び第2部分(34)は異なる反射特性を有している、請求項1〜6のいずれか一項に記載の方法。
- 前記方法は、基準画像(Ir)から生じた基準対象物(30)の三次元画像内のアーティファクト(36’、36’’)量の程度を決定する工程を含み、以下の工程、即ち、
a) 軌跡(R)の延長部分を仮定する工程と、
b) 仮定した延長部分を用いる際に、アーティファクト(36’、36’’)の量の前記程度を決定する工程とを更に含み、工程a)と工程b)は、前記程度が予め決められた閾値を下回る、又は最小値に到達するまで繰り返される、請求項7に記載の方法。 - アーティファクト(36’、36’’)の量の程度が、基準対象物(30)の三次元画像内で算出した高さ形状値の差異を計算することによって決定される、請求項8に記載の方法。
- 前記方法は、基準画像の基準時空間体積(Vr)を形成する工程を含み、以下の工程、即ち、
a) 軌跡(R)の延長部分を仮定する工程と、
b) 前記基準時空間体積(Vr)内で仮定した軌跡(R)の延長部分に沿って光強度分布(38)を解析し、且つ前記分布(38)の中心(40)と対称比(SR)を推定する工程であって、低い対称比(SR)を有する分布(38)は、より高い対称比(SR)を有する分布よりも、中心(40)に関してより対称である、工程とを更に含んでおり、工程a)と工程b)は、前記対称比(SR)が予め決められた閾値を下回る、又は最小値に到達するまで繰り返される、請求項1〜9のいずれか一項に記載の方法。 - 前記分布(38)の対称比(SR)を推定する工程が、二つの軌跡点(PR1、PR2)で光強度値を比較する工程をさらに含んでおり、前記軌跡点(PR1、PR2)は仮定した軌跡に沿って前記光強度分布(38)の中心(40)の各側方から予め決められた距離(d)を置いて配置され、対称比(SR)は二つの軌跡点(PR1、PR2)での光強度差に基づいて決定される、請求項10に記載の方法。
- 入射光(18)が実質的に均質な光を有する領域を備えており、前記方法が、基準画像(Ir)内における少なくとも一つの点の、見掛けの動作を測定する工程をさらに含んでおり、軌跡(R)の延長部分は基準画像を通る前記特徴点を追跡することによって推定される、請求項1〜6のいずれか一項に記載の方法。
- 基準対象物が、センサの視界内に大きなコントラスト変化を備えた部分を含んでいる、請求項12に記載の方法。
- 前記部分が、見掛けの動作の測定を容易にするために鏡面反射性構造体を備えている、請求項13に記載の方法。
- 前記動作の推定が、直交フィルタを用いることによって実行される、請求項12〜14のいずれか一項に記載の方法。
- 第1光源(12)とセンサ(14)とを備えた測定システム(10)によって測定対象物(16)の特性を決定する方法であって、前記方法は、
測定システム(10)に対して第1移動方向(Y)に沿って測定対象物(16)を動かし、一方で第1光源(12)が前記対象物(16)を照らし、それによって前記センサ(14)が、少なくとも二つの連続する時刻(t0-tn)の組の各時刻で前記対象物(16)の測定画像(Im)を生じ、このようにして測定画像の時空間体積(Vm)を生じる工程を含んでおり、前記方法は、
前記時空間体積(Vm)内の軌跡(R)に沿って反射光(20)の強度内のピーク位置を決定することによって前記測定対象物(16)の特徴点(28)を識別する工程をさらに含む方法において、
軌跡(R)の延長部分が、請求項1〜15のいずれか一項に記載の方法を用いることによって決定されることを特徴とする、方法。 - 対象物から発せられた光の強度内のピーク位置を決定する工程が、軌跡に沿って光強度分布を推定することによって実行され、前記ピークは前記光強度分布の重心を推定することによって決定される、請求項16に記載の方法。
- 軌跡の延長部分を決定する方法、並びに測定対象物の特性を決定する方法が、前記測定システムの同一実行結果を用いることによって行われる、請求項16又は17に記載の方法。
- 前記方法によって決定されるべき特性が、測定対象物の三次元形状を含む、請求項16〜18のいずれか一項に記載の方法。
- 請求項1〜19のいずれか一項に記載の方法の工程を実施するためにコンピュータ内又は演算装置内で実行可能なコンピュータプログラムコードを備えたコンピュータプログラムであって、前記コンピュータプログラムはコンピュータ読み取り可能な媒体で保存されることを特徴とする、コンピュータプログラム。
- 電子制御ユニット(24)において、
請求項20に記載のコンピュータプログラムを含んでおり、且つ、請求項1〜15のいずれか一項に記載の軌跡延長部分決定方法、又は請求項16〜19のいずれか一項に記載の特性決定方法を実行するように配置された、電子制御ユニット。 - 第1光源(12)とセンサ(14)を備える測定システム(10)において、
上記測定システムが、請求項21に記載の電子制御ユニット(24)を備えることを特徴とする、測定システム。 - 測定システムが第2光源(46)をさらに備え、第1光源(12)は、実質的に均質な光を備えた領域を生じるように適用される、請求項22に記載の測定システム。
- センサ(14)が二つの部分画像を同時に生じるように適用され、
一つ目の部分画像は、請求項16〜19のいずれか一項に記載の測定対象物の特性を決定する方法において用いられるように適用され、及び、
二つ目の部分画像は、請求項1〜15のいずれか一項に記載の軌跡の延長部分を決定する方法において用いられるように適用される、請求項23に記載の測定システム。
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