JP6681258B2 - 計測装置、システム、物品の製造方法、算出方法及びプログラム - Google Patents
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Description
かかる計測処理の信号処理は、処理部4のコンピュータがプログラムを読み出すことで実行される。なお、本実施形態の機能を実現するソフトウェアやプログラムはネットワーク又は各種記憶媒体を介して1つ又は複数のコンピュータよりなる情報処理装置に供給される。その情報処理装置の処理部が、記録媒体または記憶媒体に記録又は記憶されたプログラムを読み出すことにより、プログラムが実行される。離れた位置にある複数のコンピュータが有線又は無線通信で互いにデータを送受信することにより、プログラムの各種処理を行ってもよい。情報処理装置の処理部は、各ステップを実行する各手段を構成する。
上述の計測装置は、ある支持部材に支持された状態で使用される。本実施形態では、一例として、図14に示すように、ロボットアーム300(把持装置)に備え付けられて使用される制御システムについて説明する。計測装置100は、支持台350に置かれた被計測物210にパターン光を投影して撮像し、画像を取得する。そして、計測装置100の制御部が、又は、計測装置100の制御部から画像データを取得した制御部310が、被計測物210の位置及び姿勢を求め、求められた位置及び姿勢の情報を制御部310が取得する。制御部310は、その位置及び姿勢の情報に基づいて、ロボットアーム300に駆動指令を送ってロボットアーム300を制御する。ロボットアーム300は先端のロボットハンドなど(把持部)で被計測物210を保持して、並進や回転などの移動をさせる。更に、ロボットアーム300によって被計測物210を他の部品に組み立てることにより、複数の部品で構成された物品、例えば、電子回路基板や機械などを製造することができる。また、移動された被計測物210を加工(処理)することにより、物品を製造することができる。制御部310は、CPUなどの演算装置やメモリなどの記憶装置を有する。なお、ロボットを制御する制御部を制御部310の外部に設けてもよい。また、計測装置100により計測された計測データや得られた画像をディスプレイなどの表示部320に表示してもよい。
Claims (18)
- 被計測物の形状を計測する計測装置であって、
第1方向に沿って明部と暗部とを交互に含むパターン光が投影された前記被計測物を撮像して得られる画像に基づいて、前記被計測物の形状の情報を求める処理部を有し、
前記処理部は、
前記暗部に対応する前記画像の領域から、前記第1方向に交差する第2方向における光強度分布を示す、互いに異なる複数の第1信号を取得し、
前記明部に対応する前記画像の領域から取得される前記第2方向における光強度分布を表す第2信号を、前記複数の第1信号のそれぞれを用いて補正することで得られる複数の補正信号の、それぞれの良否についての評価値を求め、
前記評価値が許容範囲内となる補正信号を用いて、前記情報を求めることを特徴とする計測装置。 - 前記パターン光は、前記第1方向の長さが互いに異なる複数の暗部を含み、
前記処理部は、前記複数の暗部に対応する前記画像の複数の領域のそれぞれから前記複数の第1信号を取得することを特徴とする請求項1に記載の計測装置。 - 前記処理部は、前記複数の暗部のそれぞれの前記第1方向における中央部分に対応する前記画像の複数の領域のそれぞれから前記複数の第1信号を取得することを特徴とする請求項2に記載の計測装置。
- 前記処理部は、前記暗部の前記第1方向における端から前記第1方向に沿った距離が互いに異なる前記暗部の複数の部分に対応する前記画像の複数の領域のそれぞれから前記複数の第1信号を取得することを特徴とする請求項1に記載の計測装置。
- 前記パターン光は、前記第1方向に沿って複数の明部を含み、
前記処理部は、
前記複数の明部のうちの1つの明部に対応する前記画像の領域から取得される第2信号と、前記複数の第1信号のそれぞれとの差分をとることで前記複数の補正信号を取得し、
前記複数の補正信号から前記評価値が最も高い補正信号に対応する第1信号を選択し、
前記複数の明部に対応する前記画像の複数の領域から取得される複数の第2信号のそれぞれについて、当該第2信号と前記評価値が最も高い補正信号に対応する第1信号との差分をとることで前記評価値が前記許容範囲内となる補正信号を取得することを特徴とする請求項1乃至4のうちいずれか1項に記載の計測装置。 - 前記処理部は、前記1つの明部の前記第1方向における中央部分に対応する前記画像の領域から前記第2信号を取得することを特徴とする請求項5に記載の計測装置。
- 前記処理部は、
前記明部の前記第1方向における端から前記第1方向に沿った距離が互いに異なる前記明部の複数の部分に対応する前記画像の複数の領域のそれぞれから取得される複数の第2信号のそれぞれと、前記複数の第1信号のそれぞれとの差分をとることで前記複数の補正信号を取得し、
前記明部の複数の部分のそれぞれについて、前記複数の補正信号から前記評価値が最も高い補正信号を、前記評価値が前記許容範囲内となる補正信号として取得することを特徴とする請求項1乃至4のうちいずれか1項に記載の計測装置。 - 前記暗部は、前記パターン光における前記明部を含む線を識別するための識別部を構成することを特徴とする請求項1乃至7のうちいずれか1項に記載の計測装置。
- 前記識別部は、複数のドットを含むことを特徴とする請求項8に記載の計測装置。
- 前記評価値は、前記複数の補正信号のそれぞれの波形の対称性を示す値を含むことを特徴とする請求項1乃至8のうちいずれか1項に記載の計測装置。
- 被計測物の形状を計測する計測装置であって、
第1方向に沿って明部と暗部とを交互に含むパターン光が投影された前記被計測物を撮像して得られる画像に基づいて、前記被計測物の形状の情報を求める処理部を有し、
前記パターン光は、前記第1方向の長さが互いに異なる複数の暗部を含み、
前記処理部は、
前記複数の暗部に対応する前記画像の複数の領域から、前記第1方向に交差する第2方向における強度分布を示す、互いに異なる複数の第1信号を取得し、
前記明部に対応する前記画像の領域から取得される前記第2方向における光強度分布を表す第2信号を、前記第1信号を用いて補正して前記情報を求めることを特徴とする計測装置。 - 前記処理部は、前記明部に対応する前記画像の領域から取得される前記第2方向における強度分布を表す第2信号を前記第1信号で補正することにより、前記情報を求める、ことを特徴とする請求項11に記載の計測装置。
- 前記パターン光を前記被計測物に投影する投影部と、
前記パターン光が投影された前記被計測物を撮像して画像を取得する撮像部と、を更に有し、
前記処理部は、前記撮像部によって取得された画像に基づいて、前記被計測物の形状の情報を求める、ことを特徴とする請求項1乃至12のうちいずれか1項に記載の計測装置。 - 被計測物を計測する請求項1乃至13のうちいずれか1項に記載の計測装置と、
前記計測装置による計測結果に基づいて、前記被計測物を保持して移動させるロボットと、
を有することを特徴とするシステム。 - 請求項1乃至13のうちいずれか1項に記載の計測装置を用いて被計測物を計測する工程と、
前記計測装置の計測結果に基づいて前記被計測物を処理することにより物品を製造する工程と、を有することを特徴とする物品の製造方法。 - 被計測物の形状を算出する算出方法であって、
第1方向に沿って明部と暗部とを交互に含むパターン光が投影された前記被計測物を撮像して得られる画像を取得する工程と、
前記画像に基づいて、前記被計測物の形状の情報を求める工程と、を有し、
前記情報を求める工程において、
前記暗部に対応する前記画像の領域から、前記第1方向に交差する第2方向における光強度分布を示す、互いに異なる複数の第1信号を取得し、
前記明部に対応する前記画像の領域から取得される前記第2方向における光強度分布を表す第2信号を、前記複数の第1信号のそれぞれを用いて補正することで得られる複数の補正信号の、それぞれの良否についての評価値を求め、
前記評価値が許容範囲内となる補正信号を用いて、前記情報を求めることを特徴とする算出方法。 - 被計測物の形状を算出する算出方法であって、
第1方向に沿って明部と暗部とを交互に含むパターン光が投影された前記被計測物を撮像して得られる画像を取得する工程と、
前記画像に基づいて、前記被計測物の形状の情報を求める工程と、を有し、
前記パターン光は、前記第1方向の長さが互いに異なる複数の暗部を含み、
前記情報を求める工程において、
前記複数の暗部に対応する前記画像の複数の領域から、前記第1方向に交差する第2方向における強度分布を示す、互いに異なる複数の第1信号を取得し、
前記明部に対応する前記画像の領域から取得される前記第2方向における光強度分布を表す第2信号を、前記第1信号を用いて補正して前記情報を求めることを特徴とする算出方法。 - 請求項16又は17に記載の算出方法を情報処理装置に実行させるためのプログラム。
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