JP7414772B2 - Method and device for measuring displacement of object - Google Patents
Method and device for measuring displacement of object Download PDFInfo
- Publication number
- JP7414772B2 JP7414772B2 JP2021094601A JP2021094601A JP7414772B2 JP 7414772 B2 JP7414772 B2 JP 7414772B2 JP 2021094601 A JP2021094601 A JP 2021094601A JP 2021094601 A JP2021094601 A JP 2021094601A JP 7414772 B2 JP7414772 B2 JP 7414772B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- mark
- camera
- displacement
- plane
- marker
- 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.)
- Active
Links
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 title claims description 144
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 53
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 133
- 239000003550 marker Substances 0.000 claims description 128
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 claims description 17
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 claims description 8
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 17
- 229910052745 lead Inorganic materials 0.000 description 7
- 230000006870 function Effects 0.000 description 4
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 4
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 4
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 4
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 2
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 2
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 description 1
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N acrylic acid group Chemical group C(C=C)(=O)O NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 description 1
- 230000001788 irregular Effects 0.000 description 1
- 238000003909 pattern recognition Methods 0.000 description 1
- 229920002223 polystyrene Polymers 0.000 description 1
Images
Description
本発明は、対象物の変位量測定方法および変位量測定装置に関する。 The present invention relates to a method and apparatus for measuring displacement of an object.
WO2017/029905A1には、単一のデジタルカメラによる面外変位分布計測方法、単一のデジタルカメラによる面内・面外変位同時計測方法なる発明が開示されている。同公報によれば、単一デジタル(ビデオ)カメラから物体表面に貼り付けたまたは転写した格子マーカをデジタル(ビデオ)カメラで撮影し、画像処理により画像上の格子ピッチの位相の面外変位による微小変化からサンプリングモアレ法を利用してその面外変位量を定量的に求める。また同様に同一格子の位相の面内・面外変位による微小変化からサンプリングモアレ法を利用してその面外・面内変位量を定量的に求め見かけ上の面内変位の影響を除外して3次元変位量を求めるとされている。 WO2017/029905A1 discloses an invention called an out-of-plane displacement distribution measuring method using a single digital camera and a method for simultaneously measuring in-plane and out-of-plane displacement using a single digital camera. According to the publication, a grating marker affixed or transferred to the surface of an object is photographed by a single digital (video) camera, and image processing is performed to determine the out-of-plane displacement of the phase of the grating pitch on the image. The amount of out-of-plane displacement is quantitatively determined from minute changes using the sampling moiré method. Similarly, the amount of out-of-plane and in-plane displacement is quantitatively determined using the sampling moiré method from minute changes due to in-plane and out-of-plane displacement of the phase of the same grating, excluding the influence of apparent in-plane displacement. It is said that the amount of three-dimensional displacement is determined.
ところで、本発明者は、WO2017/029905A1に開示される技術について、モアレ模様の面外変位測定では1ピクセル単位で格子幅が計測されているため精度が向上しにくく誤差が生じやすい、と考えている。 By the way, the present inventor believes that in the technique disclosed in WO2017/029905A1, since the grating width is measured in units of 1 pixel in out-of-plane displacement measurement of moiré patterns, it is difficult to improve accuracy and errors are likely to occur. There is.
ここで開示される対象物の変位量測定方法は、以下の工程A~Dを含んでいる。
(A)マークAと、マークAから予め定められた距離に配置されたマークBとを一平面に有するマーカを測定対象物に取り付ける工程
(B)カメラの撮像方向にマーカの一平面が向けられた測定対象物の基準画像を得る工程
(C)測定対象物の基準画像から、マークAとマークBとをパターンマッチングで認識する工程
(D)測定対象物の基準画像におけるマークAとマークBとの距離に基づいて、基準解像度を得る工程
The method for measuring the amount of displacement of an object disclosed herein includes the following steps A to D.
(A) Step of attaching a marker having mark A and mark B placed at a predetermined distance from mark A on one plane to the measurement object (B) One plane of the marker is directed toward the imaging direction of the camera. (C) Recognizing mark A and mark B from the reference image of the measurement object by pattern matching (D) Recognizing mark A and mark B in the reference image of the measurement object obtaining a reference resolution based on the distance of
かかる変位量測定方法によれば、パターンマッチングを利用した画像処理によって、測定対象物Mの基準画像の解像度が基準解像度として得られる。 According to this displacement measurement method, the resolution of the reference image of the measurement target M is obtained as the reference resolution by image processing using pattern matching.
マークAとマークBとの距離は、マークAで特定される1つの点と、マークBで特定される1つの点との距離で定められてもよい。マークAとマークBが異なる模様で印されており、マークAとマークBとがパターンマッチングで特定されてもよい。この場合、基準画像から測定対象物が変位した変位画像を得る工程と、変位画像におけるマークAとマークBとの距離の変化量と、基準解像度とに基づいて、測定対象物の変位量を得る工程とがさらに含まれていてもよい。 The distance between mark A and mark B may be determined by the distance between one point specified by mark A and one point specified by mark B. Mark A and mark B may be marked with different patterns, and mark A and mark B may be identified by pattern matching. In this case, the amount of displacement of the measurement target is obtained based on the step of obtaining a displacement image in which the measurement target has been displaced from the reference image, the amount of change in the distance between mark A and mark B in the displacement image, and the reference resolution. It may further include a step.
また、マークAとマークBが同じ模様で印されており、マークAとマークBとがパターンマッチングで特定されてもよい。この場合、マーカの一平面には、マークAとマークBとは異なる模様が印されたマークCが含まれており、マークCがパターンマッチングで特定されてもよい。この場合、変位画像におけるマークAとマークCとの距離の変化量と、基準解像度とに基づいて、測定対象物の変位量を得る工程とがさらに含まれていてもよい。マークAとマークCとの距離は、マークAで特定される1つの点と、マークCで特定される1つの点との距離で定められてもよい。 Alternatively, mark A and mark B may be marked with the same pattern, and mark A and mark B may be identified by pattern matching. In this case, one plane of the marker includes a mark C marked with a pattern different from the marks A and B, and the mark C may be identified by pattern matching. In this case, the method may further include a step of obtaining the amount of displacement of the measurement target based on the amount of change in the distance between mark A and mark C in the displacement image and the reference resolution. The distance between mark A and mark C may be determined by the distance between one point specified by mark A and one point specified by mark C.
このように、ここでは対象物の変位量測定方法に関し、新たな方法が提案されている。 In this way, a new method for measuring the amount of displacement of an object is proposed here.
また、ここで開示される変位量測定装置は、カメラと、測定対象物に取り付けられるマーカと、画像処理装置とを備えている。マーカは、マークAと、マークAから予め定められた距離に配置されたマークBとを一平面に有している。画像処理装置は、以下の処理a~cが実行されるように構成されているとよい。
(a)カメラの撮像方向にマーカの一平面が向けられた測定対象物の基準画像を得る処理
(b)測定対象物の基準画像から、マークAとマークBとをパターンマッチングで認識する処理
(c)測定対象物の画像のマークAとマークBとの距離に基づいて、基準解像度を得る処理
Further, the displacement measurement device disclosed herein includes a camera, a marker attached to the object to be measured, and an image processing device. The marker has a mark A and a mark B placed at a predetermined distance from the mark A on one plane. The image processing device is preferably configured to execute the following processes a to c.
(a) Process of obtaining a reference image of the measurement target with one plane of the marker facing the imaging direction of the camera (b) Process of recognizing mark A and mark B from the reference image of the measurement target by pattern matching ( c) Process of obtaining a reference resolution based on the distance between mark A and mark B of the image of the measurement target
かかる変位量測定装置によれば、パターンマッチングを利用した画像処理によって、測定対象物Mの基準画像の解像度が基準解像度として得られる。 According to such a displacement measuring device, the resolution of the reference image of the measurement target M is obtained as the reference resolution by image processing using pattern matching.
マークAとマークBとの距離は、マークAで特定される1つの点と、マークBで特定される1つの点との距離で定められるように構成されてもよい。マークAとマークBとは異なる模様で印されており、マークAとマークBとは、パターンマッチングで特定されるように構成されていてもよい。 The distance between mark A and mark B may be configured to be determined by the distance between one point specified by mark A and one point specified by mark B. Mark A and mark B are marked with different patterns, and mark A and mark B may be configured to be identified by pattern matching.
画像処理装置は、基準画像から測定対象物が変位した変位画像を得る処理と、変位画像におけるマークAとマークBとの距離の変化量と、基準解像度とに基づいて、測定対象物の変位量を得る処理とがさらに実行されるように構成されていてもよい。 The image processing device calculates the amount of displacement of the measurement target based on the process of obtaining a displacement image in which the measurement target has been displaced from the reference image, the amount of change in the distance between mark A and mark B in the displacement image, and the reference resolution. The configuration may also be such that the process of obtaining the above information is further executed.
一平面には、マークAとマークBとが同じ模様で印されており、マークAとマークBとは、パターンマッチングで特定されるように構成されていてもよい。マーカは、マークAとマークBが印刷されたシールで構成されていてもよい。 Mark A and mark B may be marked with the same pattern on one plane, and mark A and mark B may be identified by pattern matching. The marker may be composed of a sticker on which mark A and mark B are printed.
一平面には、マークAとマークBとは異なる模様が印されたマークCが含まれており、マークCがパターンマッチングで特定され、変位画像におけるマークAとマークCとの距離の変化量と、基準解像度とに基づいて、測定対象物の変位量が得られるように構成されていてもよい。マークAとマークCとの距離は、マークAで特定される1つの点と、マークCで特定される1つの点との距離で定められるように構成されていてもよい。マーカは、マークAとマークBとマークCが印刷されたシールで構成されていてもよい。 One plane includes mark C marked with a pattern different from mark A and mark B. Mark C is identified by pattern matching, and the amount of change in the distance between mark A and mark C in the displacement image is determined by pattern matching. , and the reference resolution, the displacement amount of the object to be measured may be obtained. The distance between mark A and mark C may be configured to be determined by the distance between one point specified by mark A and one point specified by mark C. The marker may be composed of a sticker on which mark A, mark B, and mark C are printed.
変位量測定装置は、カメラが、一平面と正対していることを判定するように構成された判定部を備えていてもよい。 The displacement measurement device may include a determination unit configured to determine whether the camera is directly facing one plane.
判定部は、カメラの撮影方向に沿って照射されるレーザを照射する照射部と、反射したレーザを受光する受光部とを有し、一平面で反射したレーザが受光部で受光されることによって、カメラがマーカの一平面に対して正対していることが判定されるように構成されてもよい。 The determination unit includes an irradiation unit that irradiates a laser that is irradiated along the photographing direction of the camera, and a light reception unit that receives the reflected laser. , it may be determined that the camera is directly facing one plane of the marker.
判定部は、カメラの撮影方向に沿って照射される十字や予め定められた形状のレーザ光を照射する照射部と、一平面に照射された十字や予め定められた形状の精度が評価されることによって、カメラがマーカの一平面に対して正対していることが判定されるように構成されてもよい。判定部は、マーカに印されたマークの形状が精度良く写っているかが撮影画像を基に判定されるように構成されてもよい。 The determination section evaluates the accuracy of the irradiation section that irradiates a laser beam with a cross or a predetermined shape that is irradiated along the shooting direction of the camera, and the accuracy of the cross or a predetermined shape that is irradiated on one plane. Accordingly, it may be determined that the camera is directly facing one plane of the marker. The determination unit may be configured to determine whether the shape of the mark marked on the marker is accurately captured based on the captured image.
以下、ここで開示される発明の一実施形態を説明する。ここで説明される実施形態は、当然ながら特に本発明を限定することを意図したものではない。本発明は、特に言及されない限りにおいて、ここで説明される実施形態に限定されない。各図面は模式的に描かれており、必ずしも実物を反映していない。また、同一の作用を奏する部材・部位には、適宜に同一の符号を付し、重複する説明を省略する。 Hereinafter, one embodiment of the invention disclosed herein will be described. The embodiments described herein are, of course, not intended to particularly limit the invention. The invention is not limited to the embodiments described herein unless otherwise stated. Each drawing is schematic and does not necessarily reflect the actual product. In addition, members and parts that have the same function are designated by the same reference numerals as appropriate, and redundant explanations will be omitted.
図1は、ここで開示される変位量測定装置10の模式図である。図2は、図1においてカメラ11で撮影された画像の変化の一例を示す模式図である。
FIG. 1 is a schematic diagram of a
〈変位量測定装置10〉
変位量測定装置10は、カメラ11と、測定対象物Mに取り付けられるマーカ12と、画像処理装置13とを備えている。
<
The
〈カメラ11〉
カメラ11は、測定対象物Mを撮影するための撮影装置である。カメラ11は、図1に示されているように、撮影方向を測定対象物Mに向けてように配置されているとよい。カメラ11は、図示は省略するが、例えば、イメージセンサとレンズを備えており、ピント調整機構などを備えているとよい。このようなカメラ11は、適宜に市販のカメラが採用されうる。カメラ11は、一台の単眼カメラでもよい。カメラ11のイメージセンサには、CCDやCMOSセンサが採用されうる。
<
The
本発明者は、カメラ11で測定対象物Mを撮影し、カメラ11で撮影された測定対象物Mの画像を基に、測定対象物Mの変位を解析することを考えている。測定対象物Mの変位を精度良く得るには、カメラ11の撮影範囲の変化を考慮して測定対象物Mの変位を求める必要がある。
The present inventor is considering photographing the measurement object M with the
例えば、図1および図2に示されているように、カメラ11で撮影された画像の面外方向zに測定対象物Mが変位すると、測定対象物Mの変位に応じてカメラ11の撮影範囲が変化する。測定対象物Mが、カメラ11に対して移動すると、カメラ11の撮影範囲は、カメラ11と測定対象物Mとの距離に応じて変化する。つまり、測定対象物Mにピントを合わせると、撮影範囲が変化する。撮影範囲が変化すると、カメラ11で撮影された画像における測定対象物Mの位置が変化する。これに限らず、カメラ11と測定対象物Mの相対的な位置が変化した場合などで、測定対象物Mの同一平面上で撮影範囲が変化しうる。カメラ11で撮影された画像に基づいて、測定対象物Mの変位を精度良く得るには、カメラ11の撮影範囲の変化を考慮して解析する必要がある。
For example, as shown in FIGS. 1 and 2, when the measurement object M is displaced in the out-of-plane direction z of the image photographed by the
図3は、カメラ11の撮影範囲の変化を示す模式図である。図4は、カメラ11と測定対象物Mの距離が変化した際のポイントPa、ポイントPcの動きを示す模式図である。図3では、カメラ11と測定対象物Mの距離(撮影距離)が遠い時の撮影範囲S1が太線で示されおり、撮影距離が近い時の撮影範囲S2が2点鎖線で示されている。また、カメラ11と測定対象物Mの距離が近い時の撮影範囲S2の目盛りが細線で示されている。図4では、カメラ11と測定対象物Mの距離が近づいた後の撮影範囲S2において、撮影距離が近づく前のポイントPaの位置Pa1とポイントPcの位置Pc1と、におけるポイントPaの位置Pa2とマークCの位置Pc2とがそれぞれ示されている。
FIG. 3 is a schematic diagram showing changes in the photographing range of the
図3および図4に示されているように、カメラ11と測定対象物Mの距離が変化することによって、撮影範囲がS1からS2に変化する。撮影範囲がS1からS2に変化すると、図4に示されているように、撮影画像においてポイントPaとポイントPcの位置が動く。ポイントPaとポイントPcの実際の距離は変わらない。しかし、図3に示されているように、撮影距離が変化するとカメラ11の撮影範囲S1,S2が変わる。このため、カメラ11で撮影された画像において、ポイントPaとポイントPcの距離は、K1からK2に変化する。しかし、かかるK1からK2への距離の変化は、S1からS2への撮影範囲の変化もある。このため、ポイントPaの変位(マーカ12の変位)は、不明である。
As shown in FIGS. 3 and 4, as the distance between the
カメラ11の撮影範囲におけるポイントPaの面内座標を直交するXY座標で表す。カメラ11と測定対象物Mの距離が近づく前のポイントPaの位置Pa1の面内座標は、(X1,Y1)である。撮影画像においてポイントPa,Pc間のピクセル数がaであるとする。また、ポイントPa,Pc間の実際の距離がsであるとする。s=a×qで計算されうる。ここで、qは、画像の解像度である。解像度qは、q=s/aで計算されうる。つまり、ポイントPa,Pc間の実際の距離sが予め分かっていれば、解像度qは計算できる。
The in-plane coordinates of a point Pa in the photographing range of the
カメラ11と測定対象物Mの距離が近づいた後のポイントPaの位置Pa2の面内座標は、(X2,Y2)である。撮影画像における2点の実際の距離sが既知である場合、撮影画像における2点の座標が分かれば、撮影画像における2点の座標間のx軸方向のピクセル数と、y軸方向のピクセル数とが得られる。撮影画像における2点の座標間のx軸方向のピクセル数と、y軸方向のピクセル数とが得られると、撮影画像における2点の距離をピクセル数で得られる。撮影画像における2点の実際の距離が既知であるので、撮影画像における2点の距離がピクセル数で得られると、画像の解像度が分かる。撮影画像におけるマーカ12のうち2点の実際の距離sが既知である場合、画像の解像度の変化が分かり、さらにポイントPaの変位を割り出すことができる。さらに、マーカ12のうち2点がパターンマッチング処理で特定できる場合、コンピュータによる画像処理によって、カメラ11の撮影画像から、マーカ12の変位,測定対象物Mの変位が割り出される。また、マーカ12のうち2点は、一平面に設けられているとよい。
The in-plane coordinates of the position Pa2 of the point Pa after the distance between the
図5から図7は、撮影範囲が変化した場合の事象をさらに示す図である。図5は、カメラ11の撮影範囲S3とS4の変化を示す模式図である。図6は、撮影範囲S4におけるポイントPdとPeの動きを示す模式図である。図7は、撮影範囲がS3からS4に変化したことに起因する、ポイントPdとPeの変位量を示す模式図である。図5から図7に示された例では、ポイントPdは、Pd1からPd2に移動する。ポイントPeは、Pe1からPe2に移動する。
FIGS. 5 to 7 are diagrams further illustrating events when the photographing range changes. FIG. 5 is a schematic diagram showing changes in the photographing ranges S3 and S4 of the
ポイントPdとポイントPeは、図5に示されているように、カメラ11の撮影範囲において、X方向にu1,Y方向にそれぞれv1変化している。ポイントPdとポイントPeが、例えば、測定対象物Mに取り付けられマーカ12の同一平面に記されている場合(図1参照)、ポイントPdとポイントPeは、X方向およびY方向にそれぞれ同じ量変位する。
As shown in FIG. 5, the point Pd and the point Pe change by u1 in the X direction and v1 in the Y direction in the photographing range of the
図5に示されているように、ポイントPdの移動元の位置をPd1とし、その座標を(d1x,d1y)とする。ポイントPdの移動先の位置をPd2とし、その座標を(d2x,d2y)とする。ポイントPeの移動元の位置をPe1とし、その座標を(e1x,e1y)とする。ポイントPeの移動先の位置をPe2とし、その座標を(e2x,e2y)とする。 As shown in FIG. 5, the source position of point Pd is Pd1, and its coordinates are (d1x, d1y). The destination position of point Pd is Pd2, and its coordinates are (d2x, d2y). The source position of point Pe is Pe1, and its coordinates are (e1x, e1y). The destination position of point Pe is Pe2, and its coordinates are (e2x, e2y).
図5に示されているように、撮影範囲S3が変化しない場合、ポイントPdとポイントPeが移動しても、ポイントPdとポイントPeの見かけ上の距離t3は変わらない。つまり、図5に示された移動前の位置Pd1とPe1の距離と、移動後の位置Pd2とPe2の距離は、撮影範囲S3では、見かけ上では変わらず、ともにt3である。 As shown in FIG. 5, when the shooting range S3 does not change, even if the points Pd and Pe move, the apparent distance t3 between the points Pd and Pe does not change. That is, the distance between the positions Pd1 and Pe1 before the movement and the distance between the positions Pd2 and Pe2 after the movement shown in FIG. 5 do not seem to change in the shooting range S3, and both are t3.
ポイントPdとポイントPeが、それぞれPd2、Pe2に移動すると、撮影範囲がS3からS4に変化しうる。撮影範囲がS3からS4に変化すると、図6に示されているように、カメラ11(図1参照)の撮影範囲S4において、ポイントPdは、位置Pd1からPd2に移動する。ポイントPeは、位置Pe1からPe2に移動する。図6では、ポイントPdの変位量MdのうちX方向の変位量はXdMとされ、Y方向の変位量はYdMとされている。ポイントPeの変位量MeのうちX方向の変位量はXeMとされ、Y方向の変位量はYeMとされている。 When point Pd and point Pe move to Pd2 and Pe2, respectively, the shooting range can change from S3 to S4. When the photographing range changes from S3 to S4, as shown in FIG. 6, in the photographing range S4 of the camera 11 (see FIG. 1), the point Pd moves from the position Pd1 to Pd2. Point Pe moves from position Pe1 to Pe2. In FIG. 6, of the displacement amount Md of the point Pd, the displacement amount in the X direction is XdM, and the displacement amount in the Y direction is YdM. Of the displacement Me of the point Pe, the displacement in the X direction is XeM, and the displacement in the Y direction is YeM.
撮影範囲S4では、見かけ上、ポイントPdとポイントPeの距離t3が距離t4に変化する。距離t3が距離t4に変化するのは、図5に示されているように、ポイントPdとポイントPeとがそれぞれ移動し、かつ、撮影範囲S3からS4に変化した結果である。ここで、撮影範囲が変化する前のポイントPdとポイントPeの見かけ上の距離t3は、ピクセル数β3と撮影範囲S3の解像度を基に把握される。撮影範囲が変化した後のポイントPdとポイントPeの見かけ上の距離t4は、ピクセル数β4と撮影範囲S4の解像度を基に取得されうる。ピクセル数β3,β4は、それぞれX方向およびY方向のピクセル数を基に取得されうる。 In the photographing range S4, the apparent distance t3 between the point Pd and the point Pe changes to a distance t4. The distance t3 changes to the distance t4 because, as shown in FIG. 5, the point Pd and the point Pe move, and the shooting range changes from S3 to S4. Here, the apparent distance t3 between the point Pd and the point Pe before the photographing range changes is determined based on the number of pixels β3 and the resolution of the photographing range S3. The apparent distance t4 between the point Pd and the point Pe after the photographing range has changed can be obtained based on the number of pixels β4 and the resolution of the photographing range S4. The numbers β3 and β4 of pixels can be obtained based on the numbers of pixels in the X direction and the Y direction, respectively.
ポイントPdとポイントPeの実際の距離tが既知である場合には、ポイントPdとポイントPeの見かけ上の距離t3が分かると、撮影範囲S3の解像度q3が分かる。また、撮影範囲が変化した後のポイントPdとポイントPeの見かけ上の距離t4が分かると、撮影範囲S4の解像度q4が分かる。さらに、撮影範囲S3とS4との間での解像度の変化量(q4-q3)が分かる。また、カメライメージセンサ水平距離(isk)と、レンズ焦点距離(rsk)は、カメラ11の仕様を基に得られる。面外変位量Δzは、解像度変化とカメライメージセンサ水平距離をiskとし、レンズ焦点距離をrskとすると
Δz=(q4-q3)×(isk/rsk)となる。
When the actual distance t between the point Pd and the point Pe is known, the resolution q3 of the photographing range S3 can be determined by knowing the apparent distance t3 between the point Pd and the point Pe. Furthermore, when the apparent distance t4 between the point Pd and the point Pe after the photographing range changes is known, the resolution q4 of the photographing range S4 can be found. Furthermore, the amount of change in resolution (q4-q3) between the photographing ranges S3 and S4 can be found. Further, the camera image sensor horizontal distance (isk) and the lens focal length (rsk) are obtained based on the specifications of the
次に、図7を説明する。撮影範囲S3での移動後のポイントPdの位置Pd2(図5参照)は、図7では、撮影範囲S4ではPd3で示されている。さらに、撮影範囲S3での移動後のポイントPeの位置Pe2(図5参照)は、図7では、Pe3で示されている。図7に示されているように、撮影範囲がS3からS4に変化したことに起因する、ポイントPdの変位量はMd1である。撮影範囲がS3からS4に変化したことに起因する、ポイントPeの変位量はMe1である。変位量Md1をXY方向に分解すると、X方向成分はXd1であり、Y方向成分はYd1である。図7に示された例では、Yd1=0である。変位量Me1をXY方向に分解すると、X方向成分はXe1であり、Y方向成分はYe1である。 Next, FIG. 7 will be explained. In FIG. 7, the position Pd2 (see FIG. 5) of the point Pd after movement in the photographing range S3 is indicated by Pd3 in the photographing range S4. Furthermore, the position Pe2 (see FIG. 5) of the point Pe after movement in the photographing range S3 is indicated by Pe3 in FIG. As shown in FIG. 7, the amount of displacement of point Pd due to the change in the imaging range from S3 to S4 is Md1. The amount of displacement of the point Pe due to the change in the photographing range from S3 to S4 is Me1. When the displacement amount Md1 is decomposed into the X and Y directions, the X direction component is Xd1 and the Y direction component is Yd1. In the example shown in FIG. 7, Yd1=0. When the displacement Me1 is decomposed into the XY directions, the X direction component is Xe1 and the Y direction component is Ye1.
ここで、図7に示されているように、XdM=u1+Xd1,YdM=v1+Yd1,XeM=u1+Xe1,YeM=v1+Ye1である。このように、{実際に計測された変位量(XdM,YdMなど)=実際の変位量(u1,v1)+カメラ11の撮影範囲の変化に起因する変位量(Xd1,Yd1など)}の関係が成り立つ。このため、実際に計測された変位量(XdM,YdMなど)と、カメラ11の撮影範囲の変化に起因する変位量(Xd1,Yd1など)とが得られると、ポイントPdとPeの実際の動き(u1,v1)(図5参照)が得られる。
Here, as shown in FIG. 7, XdM=u1+Xd1, YdM=v1+Yd1, XeM=u1+Xe1, and YeM=v1+Ye1. In this way, the relationship {actually measured displacement amount (XdM, YdM, etc.) = actual displacement amount (u1, v1) + displacement amount due to change in the shooting range of camera 11 (Xd1, Yd1, etc.)} holds true. Therefore, when the actually measured displacement amount (XdM, YdM, etc.) and the displacement amount (Xd1, Yd1, etc.) caused by the change in the shooting range of the
変位量(XdM,YdMなど)は、カメラ11で撮影された画像における2点のポイント(Pd,Pe)の座標から算出される。カメラ11の撮影範囲の変化(つまり、面外方向における撮影範囲の変化Δz)は、上述のようにΔz=(q4-q3)×(isk/rsk)で得られる。撮影範囲S3での2点のポイント(Pd,Pe)の距離がt3であり、撮影範囲S4での2点のポイント(Pd,Pe)の距離がt4である。この場合、カメラ11の撮影範囲の変化に起因する変位量(Xd1,Yd1など)は、撮影範囲S3におけるPdとPeの移動元の座標(d1x,d1y),(e1x,e1y)に対して、(t4/t3-1)の関係がある。
The displacement amount (XdM, YdM, etc.) is calculated from the coordinates of two points (Pd, Pe) in the image photographed by the
図7に示された例では、
Xd1=d1x(t4/t3-1);
Xe1=e1x(t4/t3-1);
Yd1=d1y(t4/t3-1);
Ye1=e1y(t4/t3-1);
となる。ここで、撮影範囲S3におけるPdとPeの移動元の座標(d1x,d1y),(e1x,e1y)が代入されることによって、Xd1,Xe1,Yd1およびYe1が得られる。このように、カメラ11の撮影範囲の変化に起因する変位量(Xd1,Yd1など)は、演算で求められる。
In the example shown in Figure 7,
Xd1=d1x(t4/t3-1);
Xe1=e1x(t4/t3-1);
Yd1=d1y(t4/t3-1);
Ye1=e1y(t4/t3-1);
becomes. Here, Xd1, Xe1, Yd1, and Ye1 are obtained by substituting the coordinates (d1x, d1y) and (e1x, e1y) of the movement source of Pd and Pe in the photographing range S3. In this way, the amount of displacement (Xd1, Yd1, etc.) caused by a change in the photographing range of the
2点間距離(t)が既知である少なくとも2点のポイント(Pd,Pe)が撮影された画像において把握されると、カメラ11の撮影範囲が変化する場合でも、カメラ11で撮影された2点間距離(t)が既知である2点のポイント(Pd,Pe)の動きが分かる。実際に計測された変位量(XdM,YdMなど)は、カメラ11で撮影された画像から把握される2点のポイント(Pd,Pe)に基づいて把握される。2点のポイント(Pd,Pe)の実際の変位量(u1,v1)は、同じである。また、2点のポイント(Pd,Pe)の2点間距離(t)は既知であることから、カメラ11の撮影範囲の変化に起因する解像度の変化量が分かる。カメラ11の撮影範囲の変化に起因する変位量(Xd1,Yd1など)は、演算で求められる。さらに、XdM=u1+Xd1,YdM=v1+Yd1,XeM=u1+Xe1,YeM=v1+Ye1が成り立つ。このため、実際に計測された変位量(XdM,YdMなど)と、カメラ11の撮影範囲の変化に起因する変位量(Xd1,Yd1など)とが得られると、実際の変位量(u1,v1)が演算で求められる。
If at least two points (Pd, Pe) with known distances (t) between the two points are known in the photographed image, even if the photographing range of the
このように、2点間距離(t)が既知である少なくとも2点のポイント(Pd,Pe)が撮影された画像において把握されると、カメラ11の撮影範囲が変化する場合でも、カメラ11で撮影された2点のポイント(Pd,Pe)の動きから、ポイントPdとPeの実際の動き(u1,v1)が得られる(図7参照)。
In this way, if at least two points (Pd, Pe) with known distances (t) between the two points are known in the photographed image, even if the photographing range of the
このため、2点間距離(t)が既知である少なくとも2点のポイント(Pd,Pe)が撮影された画像において把握されるようなマーカ12が用意されるとよい。そして、図1に示されているように、マーカ12が、測定対象物Mに取り付けられており、マーカ12と測定対象物Mとが一緒に撮影されると、測定対象物Mが移動するとともにカメラ11の撮影範囲が変化する場合でも、マーカ12に付された2点のポイント(Pd,Pe)が、撮影された画像から取得される。そして、カメラ11で撮影された2点のポイント(Pd,Pe)の動きから、ポイントPdとPeの実際の動き(u1,v1)が得られる(図7参照)。
For this reason, it is preferable to prepare a
〈マーカ12〉
マーカ12は、図1に示されているように、測定対象物Mに取り付けられる部材である。図8は、マーカ12の一例を示す平面図である。マーカ12は、図8に示されているように、マークA,マークBおよびマークCを有している。マークA,マークBおよびマークCは、マーカ12の一平面に設けられている。ここで、マークAとマークBは、同じ模様である。同じ模様であるマークAとマークBは、マークAから予め定められた距離sに配置されている。マークCは、マークAとマークBとは異なる模様である。マークAとマークCとの距離は、予め分かっていなくてもよい。
<
The
図8に示された形態では、マーカ12は、矩形のマークであり、8×2の格子の区画が設定されている。当該8×2の格子の区画には、図8に示されているように、黒色に塗られた正方形の領域と、白色に塗られた正方形の領域とが、千鳥に配置されている。このマーカ12では、黒色に塗られた正方形の領域が左上と右下に配置される部分の矩形領域12a,12bと、黒色に塗られた正方形の領域が右上と左下に配置される部分の矩形領域12cとが生じる。ここで、矩形領域12a、12bは、黒色に塗られた正方形の領域が左上と右下に配置されており、画像処理において局所的には同じ模様と認識されうる。矩形領域12cは、黒色に塗られた正方形の領域が右上と左下に配置される。矩形領域12cと、矩形領域12a,12bとは鏡面対称性を有するが一致しない。このため、矩形領域12cは、画像処理において矩形領域12a,12bとは異なる模様と認識される。マーカ12は、測定対象物Mに設定されるX,Yの直交する2方向に沿って格子の区画が配置されるとよい。
In the form shown in FIG. 8, the
〈測定対象物M〉
ここで、測定対象物Mは、例えば、振動テストでテストされる被検査対象物でありうる。この場合、加振機に取り付けられ、振動が加えられる。振動テストでテストされる被検査対象物は、種々、挙げられる。被検査対象物は、車載される電池、機器、装置などでありうる。被検査対象物には、複数の電池が組み込まれた電池パックのような車載電池が含まれる。マーカ12は、かかる被検査対象物としての測定対象物Mに取り付けられているとよい。カメラ11は、図1に示されているように、測定対象物Mに取り付けられたマーカ12に向けられているとよい。図1では、測定対象物Mは、カメラ11の撮影範囲においてM1からM2で示されているように移動する。
<Measurement object M>
Here, the measurement object M may be, for example, an object to be inspected that is tested in a vibration test. In this case, it is attached to a vibrator and vibrations are applied. There are various objects to be tested in the vibration test. The object to be inspected may be a battery, equipment, device, etc. mounted on a vehicle. The object to be inspected includes an in-vehicle battery such as a battery pack incorporating a plurality of batteries. The
ここで、測定対象物Mは、図1に示されているように、カメラ11の撮影領域において面内方向および面外方向の任意の方向に移動しうる。ここで面内方向は、撮影領域における水平面に沿った移動であり、x方向、y方向で表されうる。面外方向は、撮影領域における撮影方向に沿った移動であり、z方向で表されうる。測定対象物Mは、カメラ11の撮影領域において面内方向および面外方向に移動する。測定対象物Mが撮影された画像では、図2に示されているように、マーカ12の位置や大きさが変化する。マーカ12は、かかる被検査対象物としての測定対象物Mの予め定められた位置にそれぞれ取り付けられていてもよい。この場合、マーカ12が取り付けられた部位の局所的な変位が観察できる。例えば、電池パックの筐体や、筐体に固定された電池モジュールや各電池セルなどに、それぞれマーカ12が取り付けられていてもよい。
Here, as shown in FIG. 1, the measurement target M can move in any direction in the in-plane direction or in the out-of-plane direction in the photographing area of the
〈画像処理装置13〉
画像処理装置13は、変位量測定装置10において測定対象物Mの画像を処理する装置である。画像処理装置13は、例えば、予め定められたプログラムに沿って駆動するコンピュータによって具現化されうる。具体的には、画像処理装置13の各機能は、画像処理装置13を構成する各コンピュータの演算装置(プロセッサ、CPU(Central Processing Unit)、MPU(Micro-processing unit)とも称される)や記憶装置(メモリーやハードディスクなど)と、ソフトウエアとの協働によって処理される。例えば、画像処理装置13の各構成および処理は、コンピュータによって具現化されるデータを予め定められた形式で記憶するデータベース、データ構造、予め定められたプログラムに従って所定の演算処理を行う処理モジュールなどとして、または、それらの一部として具現化されうる。画像処理装置13の処理は、1つのコンピュータで実行されてもよい。また、画像処理装置13の処理は、複数のコンピュータで実行されてもよい。また、画像処理装置13の処理は、カメラ11の内部に組み込まれたコンピュータや外部のコンピュータと協働で実行されてもよい。例えば、画像処理装置13に記憶される情報または一部の情報を、外部のコンピュータが記憶してもよい。また、画像処理装置13が実行する処理または処理の一部を、外部のコンピュータが実行してもよい。
<
The
画像処理装置13は、変位量を測定するのに必要な処理が実行されるように構成されている。変位量を測定するのに必要な処理には、例えば、以下の処理13a~13cが含まれる。処理13a~13cは、変位量を測定するのに必要な処理のうち、基準解像度を得るための処理である。処理13a~13cは、画像処理装置13に組み込まれた処理モジュールによる処理で具現化されうる。
The
〈処理13a〉
処理13aは、カメラ11の撮像方向にマーカ12の一平面が向けられた測定対象物Mの基準画像を得る処理である。マーカ12の一平面の法線方向が、カメラ11の撮像方向に向けられているとよい。ここで処理13aは、図1において、例えば、初期の位置M1における測定対象物Mの画像が、基準画像として得られるとよい。図1に示された例では、測定対象物Mの位置M1は、移動後の測定対象物Mの位置M2よりもカメラ11からの距離が遠い。このため、図2に示されているように、カメラ11の撮影範囲において片側に寄っている。
<
The
〈処理13b〉
処理13bは、測定対象物Mの基準画像から、マークAとマークBとをパターンマッチングで認識する処理である。図2および図8に示された形態では、マークAとマークBとの模様が、画像処理装置13に予め定め記憶されている。マークAとマークBとには、同じ模様で印されており、パターンマッチングで特定される。このため、画像処理装置13において、マークAとマークBは容易に精度良く特定される。処理13bでは、例えば、マーカ12の中から矩形領域12aの模様が画像処理でマークAとして認識される。次に、パターンマッチングによって、マーカ12のうちマークAと同じ模様が付された矩形領域12bの模様がマークBとして認識される。
<Processing 13b>
Process 13b is a process of recognizing mark A and mark B from the reference image of measurement target M by pattern matching. In the embodiments shown in FIGS. 2 and 8, the patterns of mark A and mark B are determined and stored in the
〈処理13c〉
処理13cは、測定対象物Mの画像のマークAとマークBとの距離に基づいて、基準解像度を得る処理である。処理13cでは、撮影された基準画像における測定対象物Mの画像のマークAとマークBとの距離が演算される。図2および図8に示された形態では、マークAでは、黒色に塗られた正方形の領域が対角に配置されている。当該正方形の領域の交点が、マークAの中心位置Paとして認識されるように構成されている。マークBについても、同様に対角に配置された黒塗りの正方形領域の交点が、マークBの中心位置Pbとして認識されるように構成されている。マークAの中心位置PaやマークBの中心位置Pbは、対角に配置された黒色に塗られた正方形の領域の連続した辺が交差する点として認識されてもよい。この実施形態では、マークAとマークBとの距離は、マークAの中心位置Paと、マークBの中心位置Pbとの距離として演算される。
<
基準解像度を得る処理では、パターンマッチングを利用した画像処理によって、測定対象物Mの基準画像の解像度が基準解像度として得られる。図2および図8に示された形態では、マーカ12におけるマークAとマークBとの実際の距離x0が、画像処理装置13に予め記憶されている。測定対象物Mの基準画像の解像度は、マーカ12におけるマークAとマークBとの実際の距離x0と、測定対象物Mの基準画像におけるマークAとマークBとの距離x1との比(x1/x0)によって得られる。かかる解像度は、基準解像度あるいは初期解像度とも称されうる。
In the process of obtaining the reference resolution, the resolution of the reference image of the measurement object M is obtained as the reference resolution by image processing using pattern matching. In the embodiments shown in FIGS. 2 and 8, the actual distance x0 between the mark A and the mark B in the
この実施形態では、マークAで特定される1つの点Paは、マークAの中心位置で規定されている。マークBで特定される1つの点Pbは、マークBの中心位置で規定されている。マークAとマークBにおいて、画像処理によって認識可能な1つの点がそれぞれ特定されるとよい。マークAとマークBとの距離は、マークAで特定される1つの点と、マークBで特定される1つの点との距離で定められるように構成されているとよい。かかる観点において、マークAで特定される1つの点Paは、マークAの中心位置で規定されていなくてもよい。また、マークBで特定される1つの点Pbは、マークBの中心位置で規定されていなくてもよい。マーカ12におけるマークAとマークBとの実際の距離s(図8参照)は、既知であるとよく、画像処理装置13に予め記憶されているとよい。
In this embodiment, one point Pa specified by mark A is defined by the center position of mark A. One point Pb specified by mark B is defined by the center position of mark B. In mark A and mark B, one point that can be recognized by image processing is preferably identified. The distance between mark A and mark B is preferably configured to be determined by the distance between one point specified by mark A and one point specified by mark B. From this point of view, one point Pa specified by mark A may not be defined by the center position of mark A. Moreover, one point Pb specified by mark B does not have to be defined by the center position of mark B. The actual distance s between the mark A and the mark B in the marker 12 (see FIG. 8) is preferably known and preferably stored in the
次に、測定対象物Mの基準画像においてマークAとマークBとは異なるマークCを探索する。マークCとしての矩形領域12cでは、黒色に塗られた正方形の領域が右上と左下に配置されている。矩形領域12cは、矩形領域12a、12bとは鏡面対称性を有する。このため、矩形領域12cは、画像処理において矩形領域12a、12bとは異なる模様と認識される。また、マークCとしての矩形領域12cは、矩形領域12a、12bに対して鏡面対称性を有する模様として、パターンマッチングによって探索できる。探索されたマークCのうち、対角に配置された黒塗りの正方形領域の交点が、マークCの中心位置Pcとして認識されるように構成されているとよい。マークAとマークCとの距離x2は、マークAで特定される1つの点Paと、マークCで特定される1つの点Pcとの距離で定められるように構成されているとよい。測定対象物Mの基準画像においてマークAとマークCとの距離がα1として記録されるとよい。
Next, a mark C, which is different from marks A and B, is searched for in the reference image of the measurement object M. In the
なお、矩形領域12a、12bに対してパターンマッチングによって探索できる模様は、ここで挙げられる鏡面対称性を有する模様に限定されない。例えば、矩形領域12a、12bに対してパターンマッチングによって探索できる模様は、矩形領域12a、12bに対して180度未満の回転対称性を有する模様などでもよい。また、画像処理装置13において、各マークに採用された模様の画像データが予め記憶されていてもよい。この場合には、各マークがパターンマッチング処理で探索できるので、任意の模様を採用してもよい。例えば、各マークは、それぞれ同一でない異形形状で、対称性などの関係性がなくてもよい。
Note that the patterns that can be searched for by pattern matching for the
次に、加振機などで振動が与えられることによって、測定対象物Mの画像が変化する。この際、測定対象物Mにマーカ12が取り付けられていることによって、測定対象物Mの変位を得ることができる。しかし、測定対象物Mにピントを合わせると、カメラ11と測定対象物Mとの距離L1に応じてカメラ11の撮影範囲が変化する。このため、単純に撮影画像から測定対象物Mの変位が得られない。
Next, the image of the object M to be measured changes by applying vibration with a vibrator or the like. At this time, by attaching the
図2および図8に示された形態では、マーカ12の一平面には、マークAとマークBとは異なる模様が印されたマークCが含まれている。上述のようにマークCは、パターンマッチングで特定される。加振機などで振動が与えられることによって、測定対象物Mの画像が変化する。つまり、カメラ11で撮影された画像における測定対象物Mの位置は、カメラ11の向きと、カメラ11と測定対象物Mとの距離L1と、カメラ11の焦点距離と、画角と、イメージセンサのサイズとによって決まる。このうち、カメラ11の向きと、カメラ11の焦点距離と、画角と、イメージセンサのサイズとが一定であるとすると、カメラ11の撮影された画像における測定対象物Mの位置は、カメラ11に対する測定対象物Mの変位によって変化する。
In the embodiments shown in FIGS. 2 and 8, one plane of the
カメラ11で撮影された画像の面外方向のマーカ12の変位に応じて、カメラ11で撮影された画像においてマークAとマークCとの距離がα1からα2に変化する。カメラ11で撮影された画像においてマークAとマークCとの距離の変化から、マーカ12の面外方向の変位が得られる。図8に示されたマーカ12によれば、一平面には、マークAとマークBとは異なる模様が印されたマークCを含み、マークCがパターンマッチングで特定される。そして、変位画像におけるマークAとマークCとの距離の変化量と、基準解像度とに基づいて、マーカ12の変位量が得られる。このように、マークAの位置の変化と、マークAとマークCとの距離の変化に基づいて、測定対象物Mの変位(面内変位および面外変位)が把握される。
In accordance with the displacement of the
このように、ここで提案される変位量測定方法は、以下の工程(A)~(C)が含まれているとよい。
(A) マークAと、マークAから予め定められた距離に配置されたマークBとを一平面に有するマーカ12を測定対象物Mに取り付ける。
(B) カメラ11の撮像方向にマーカ12の一平面が向けられた測定対象物Mの基準画像を得る。
(C) 測定対象物Mの基準画像から、マークAとマークBとをパターンマッチングで認識する。
(D) 測定対象物Mの基準画像におけるマークAとマークBとの距離に基づいて、基準解像度を得る。
In this way, the displacement measurement method proposed here preferably includes the following steps (A) to (C).
(A) A
(B) Obtain a reference image of the measurement object M in which one plane of the
(C) Mark A and mark B are recognized from the reference image of the measurement target M by pattern matching.
(D) A reference resolution is obtained based on the distance between mark A and mark B in the reference image of measurement target M.
このように、変位量測定装置および変位量測定方法によれば、パターンマッチングを利用した画像処理によって、測定対象物Mの基準画像の解像度が基準解像度として得られる。この実施形態では、マークAと、マークAから予め定められた距離に配置されたマークBとを一平面に有するマーカ12が測定対象物Mに取り付けられている。カメラ11の撮像方向にマーカ12の一平面が向けられ、カメラ11によって基準画像が得られる。マーカ12のマークAとマークBとは、パターンマッチングで認識される。基準画像におけるマークAとマークBとの距離に基づいて、基準解像度が精度良く得られる。
In this way, according to the displacement measuring device and the displacement measuring method, the resolution of the reference image of the measurement target M is obtained as the reference resolution through image processing using pattern matching. In this embodiment, a
この場合、マークAとマークBとの距離は、マークAで特定される1つの点と、マークBで特定される1つの点との距離で定められるとよい。マーカ12の一平面には、マークAとマークBとが同じ模様で印されていてもよい。この場合、マークAとマークBとは、パターンマッチングで特定されるとよい。さらに、一平面には、マークAとマークBとは異なる模様が印されたマークCが含まれていてもよい。マークCは、パターンマッチングで特定されるとよい。また、変位画像におけるマークAとマークCとの距離の変化量と、基準解像度とに基づいて、測定対象物Mの変位量が得られるとよい。ここで提案される変位量測定方法によれば、測定対象物Mにマーカ12が取り付けられており、パターンマッチングによって、マーカ12に印されたマークAとマークBとマークCとが特定される。そして、カメラ11で撮影された画像を基に、基準解像度および測定対象物Mの変位量が精度良く得られる。つまり、測定対象物Mの面内移動と面外移動の量が精度良く得られる。
In this case, the distance between mark A and mark B may be determined by the distance between one point specified by mark A and one point specified by mark B. Mark A and mark B may be marked in the same pattern on one plane of the
かかる変位量測定装置および変位量測定方法によれば、測定対象物Mにマーカ12を取付け、カメラ11で撮影することによって、画像から測定対象物Mの変位が得られる。例えば、測定対象物Mの予め定められた複数の位置に、それぞれマーカ12が取り付けられていることによって、測定対象物Mのそれぞれの位置での局所的な変位が取得できる。例えば、電池パックや電池モジュールのように複数の電池セルが、筐体に収められている場合には、各電池セルと、筐体の複数の位置にそれぞれマーカ12が取り付けられるとよい。そして、マーカ12を含む画像を撮影し、画像処理装置13で予め定められたプログラムに沿って画像処理を実行することによって、各電池セルと、筐体の複数の位置のそれぞれの変位が取得できる。このため、画像処理によって、筐体に対する各電池セルの固定の程度などが適切に取得できる。
According to the displacement measurement device and displacement measurement method, the
〈マーカ12A〉
図9は、他の形態に係るマーカ12Aの模式図である。図2および図8に示された形態では、測定対象物Mに取り付けられるマーカ12の一形態が例示されている。マーカ12は、かかる形態に限定されない。例えば、図2および図8に示されたマーカ12は、図9に示されるマーカ12Aに置き換えられうる。
<
FIG. 9 is a schematic diagram of a
マーカ12Aは、図9に示されているように、マークAと、マークAと同じ模様であるマークBと、マークA,Bとは異なる模様であるマークCとが、マーカ12の一平面に形成されている。マークAとマークBは、黒色に塗られた正方形の領域が左上と右下に配置される部分の矩形領域12a,12bを有している。同じ模様であるマークA,マークBの矩形領域12a,12bの中心位置Pa,Pbは、予め定められた距離に配置されている。マークCは、黒色に塗られた正方形の領域が左下と右上に配置される部分の矩形領域12cを有している。マークCの矩形領域12cと、マークAとマークBの矩形領域12aと、12bとは、鏡面対称性を有するが一致しない。このため、矩形領域12cは、画像処理において矩形領域12aと、12bとは異なる模様と認識される。
As shown in FIG. 9, the
このように、マーカ12Aは、図2および図8に示されたマーカ12のように8×2の格子の区画に設けられていない。しかし、マーカ12Aは、マーカ12と同様の矩形領域12a,12b,12cをそれぞれ有しており、マーカ12と同様に機能する。つまり、マーカ12Aは、測定対象物Mに取り付けられる。そして、撮影画像の基準解像度を得ること、および、撮影画像から測定対象物Mの変位を得ることに用いられる。
In this way, the
マーカ12Aによれば、マークAとマークBの距離は、画像処理装置13において予め記憶されている。基準画像上のマークAとマークBの距離s0から基準解像度q0が得られる。ここで、画像上の2点間の距離は、2点間のピクセル数に換算されうる。マークAとマークBは、同じ模様であり、パターンマッチングによって特定され、中心位置Pa,Pbが特定される。マークAとマークBの中心位置Pa,Pb間のピクセル数がaであると、マークAとマークBの距離sは、s=a×qで計算されうる。ここで、qは、画像の解像度であり、q=s/aで計算されうる。つまり、マークAとマークBの距離sが予め分かっていれば、解像度qは、計算できる。
According to the
マークAとマークCは、鏡面対称性を有する異なる模様であり、パターンマッチングによって特定される。なお、この実施形態では、マークCは、鏡面対称性を有する異なる模様であるが、マークCの模様が画像処理装置13に予め記憶されていてもよい。マークAとマークCの中心位置Pa,Pcの距離tは、q=t/β=s/aの関係がある。ここでβは、マークAとマークCの中心位置Pa,Pcの間のピクセル数である。
Mark A and mark C are different patterns having mirror symmetry, and are identified by pattern matching. In this embodiment, the mark C has a different pattern with mirror symmetry, but the pattern of the mark C may be stored in the
測定対象物Mが面外方向に変位した場合など、解像度qが変わると、画像範囲が変わる。例えば、解像度qがq1からq2に変化し、撮影画像におけるマークAとマークBの中心位置Pa,Pb間の距離tがt1からt2に変化したとする。撮影画像におけるマークAとマークCの中心位置Pa,Pb間のピクセル数βは、β1からβ2に変化する。それぞれの関係は、t1/q1=β1,t2/q1=β2,t1/β2=q2である。
t2/q1=β2は、解像度を初期基準での二点間距離変化によるピクセル変化が示されたものである。t1/β2=q2は、2点間の実際の距離が一定なので、ピクセル数が変化しているとしたときに変化した解像度を計算するための計算式が示されている。
When the resolution q changes, such as when the measurement target M is displaced in an out-of-plane direction, the image range changes. For example, assume that the resolution q changes from q1 to q2, and the distance t between the center positions Pa and Pb of mark A and mark B in the captured image changes from t1 to t2. The number β of pixels between the center positions Pa and Pb of mark A and mark C in the photographed image changes from β1 to β2. The respective relationships are t1/q1=β1, t2/q1=β2, and t1/β2=q2.
t2/q1=β2 indicates a pixel change due to a change in distance between two points with the resolution as an initial reference. Since the actual distance between two points is constant, t1/β2=q2 shows a calculation formula for calculating the changed resolution when the number of pixels is changed.
面外方向の変位量Δzは、解像度の変化Δq=(q2-q1)と、カメラ11のイメージセンサの水平距離(isk)と、カメラ11(レンズ)の焦点距離(rsk)とによって、Δz=(q2-q1)×(isk/rsk)で得られる。
The amount of displacement Δz in the out-of-plane direction is determined by the change in resolution Δq=(q2−q1), the horizontal distance (isk) of the image sensor of the
〈マーカ12B〉
図10は、他の形態に係るマーカ12Bを示す平面図である。マーカ12Bは、図10に示されているように、一平面に、マークAとマークBとが設けられている。ここで、マークAは、黒色に塗られた正方形の領域が左上と右下に配置されている。マークBは、黒色に塗られた正方形の領域が右上と左下に配置されている。マークAとマークBは、鏡面対称性を有しており、画像処理において異なる模様と認識される。また、この実施形態では、マークBは、マークAに対して鏡面対称性を有する模様であり、マークAを基にパターンマッチングによって探索できる。このように、マーカ12Bでは、マークAとマークBとは異なる模様で印されている。また、マークAとマークBとは、パターンマッチングで特定される。また、この実施形態では、マークAの黒色に塗られた正方形の領域と、マークBの黒色に塗られた正方形の領域とが重ならないように、マークAとマークBとが配置されている。詳しくは、マークAの右上の領域に、マークBの左下の黒色に塗られた正方形の領域が配置されている。これにより、マーカ12Bは、全体としてコンパクトに収められ、省スペース化が図られている。
<
FIG. 10 is a plan view showing a
マークAとマークBは、それぞれ対角に配置された黒塗りの正方形領域の交点が、マークの中心位置Pa,Pbとして認識される。マークBは、マークAから予め定められた距離に配置されている。マークA,Bの中心位置Pa,Pbの距離は、画像処理装置13において予め記憶されている。
For mark A and mark B, the intersections of black square areas arranged diagonally are recognized as the center positions Pa and Pb of the marks. Mark B is placed at a predetermined distance from mark A. The distances between the center positions Pa and Pb of the marks A and B are stored in advance in the
このマーカ12Bは、図1に示されているように、測定対象物Mに取り付けられる。そして、カメラ11の撮像方向にマーカ12の一平面が向けられた測定対象物Mの基準画像が得られる。測定対象物Mの基準画像から、マークAとマークBとがパターンマッチングによって認識される。測定対象物Mの基準画像におけるマークAとマークBとの距離に基づいて基準解像度が得られる。さらに、基準画像から測定対象物が変位すると変位画像が得られる。変位画像におけるマークAとマークBとの距離の変化量と、基準解像度とに基づいて、測定対象物の変位量が得られる。このように、マーカ12Bにおいても、画像処理装置13において、パターンマッチングによってマークAとマークBとが認識され、基準解像度が得られる。さらに、基準画像から測定対象物が変位すると、測定対象物の変位量が得られる。つまり、測定対象物Mの面内移動と面外移動の量が得られる。
This
ここで、マークAとマークBの位置は、それぞれ基準画像における直交座標において(XA,YA),(XB,YB)として取得されうる。各点の座標は、予め画像処理プログラムによって取得できるように構成されているとよい。マークAとマークBのx方向の距離uは、u=|XB-XA|として得られ得る。マークAとマークBのy方向の距離vは、v=|YB-YA|として得られ得る。 Here, the positions of mark A and mark B can be obtained as (XA, YA) and (XB, YB), respectively, in orthogonal coordinates in the reference image. It is preferable that the coordinates of each point be configured so that they can be obtained in advance by an image processing program. The distance u between mark A and mark B in the x direction can be obtained as u=|XB−XA|. The distance v in the y direction between mark A and mark B can be obtained as v=|YB−YA|.
基準画像におけるマークAとマークBとの距離tをt0とする。マークAとマークBとの距離のピクセル数β0で換算されうる。また、基準画像の解像度が基準解像度q0とすると、t0=β0 ×q0となる。画像処理装置13は、マークAとマークBとの距離がピクセル数β0で取得され、基準解像度q0が取得されることによって、マークAとマークBとの距離t0が得られるように構成されうる。
Let the distance t between mark A and mark B in the reference image be t0. The distance between mark A and mark B can be converted by the number of pixels β0. Further, assuming that the resolution of the reference image is the reference resolution q0, t0=β0×q0. The
マーカ12Bが、カメラ11で撮影画像の面外方向zに移動すると、上述のように撮影画像においてマークAとマークBとの距離が変化する。画像処理装置13では、上述のようにマークAとマークBとがパターンマッチングによって取得され、変位後のマークAとマークBとの距離がピクセル数β1で取得される。ここで、マークAとマークBの実際の距離tは変化しない。このため、変位後の撮影画像の解像度q1は、例えば、q1=t/β1で得られる。面外方向の変位量Δzは、上述のようにΔz=(q2-q1)×(isk/rsk)で得られる。
When the
以下、ここで例示されたマーカ12,12A,12Bを、マーカ12として一般化して説明する。ここで提案されるマーカ12は、図3,図9および図10に示されているものに限定されない。マーカ12は、それぞれパターンマッチングによって画像処理装置13が認識可能な模様を少なくとも2つ有しているとよい。認識した模様のうち何れか1つは、他の1つと異なっている。認識した模様のうち2つの模様は、予め定められた距離に配置されている。マーカ12は、測定対象物Mに取り付けられ、カメラ11で撮影される。基準画像では、予め定められた距離に配置された2つの模様に基づいて、基準解像度が得られる。基準画像から測定対象物が変位すると、測定対象物の変位量が得られる。つまり、このようなマーカ12が用いられることによって、カメラの画角と測定範囲の情報で、カメラ11で撮影された測定対象物Mの画像を基に、パターンマッチングを利用した画像処理によって、測定対象物Mの面内移動と面外移動の量が精度良く得られる。これに対して、画像の変位との関係に関するデータを事前に取得することを必要としない。このため、カメラ11で撮影された撮影画像が画像処理されることによって、測定対象物Mの面内移動と面外移動の量が精度良く得られる。
Hereinafter, the
マーカ12に付される模様は、図3および図10に示されているように、全体を二単位以上として、一単位を黒い四角の1つの角同士が接触している模様でありうる。また、マーカ12に付される模様は、黒い四角の外形の2辺が十字になるとよい。このような模様によれば、小さなドットで表現できるので模様を小さくできる。模様が付される平面が小さくでき、模様が付される平面の平面度が出やすい。このため、精度良く、測定対象物Mの微小な変位量をも精度良く測定できる。また、マーカ12,12Aに付される模様は、互い違いの黒白で中心点が規定されている。このため、パターンマッチングによって画像の黒濃度の変化を読み取れる。このため、画像処理装置13(コンピュータ)による画像処理によって、高精度なパターン認識が可能であり、高精度な計測が可能である。
As shown in FIGS. 3 and 10, the pattern attached to the
マーカ12は、ラベルライターのようなテープに、上述した模様を印刷したものでもよい。また、マーカ12は、インクジェットによって印刷されるシールであってもよい。この場合、マーカ12は、測定対象物Mの平面に貼り付けられるとよい。この場合、マーカ12が軽いので、測定対象物Mの変位に影響しない。
The
また、測定対象物Mに凹凸があり、そのまま貼り付けると平面度が確保できない場合には、マーカ12は、金属や樹脂のプレートに貼り、測定対象物Mに取り付けられるとよい。金属のプレートとしては、アルミ板のような軽量な金属のプレートが用いられるとよい。樹脂のプレートとしては、ポリスチレンやアクリル板のような樹脂のプレートに貼り、測定対象物Mに取り付けられるとよい。なお、マーカ12は、金属や樹脂のプレートに直接印刷されてもよい。また、マーカ12は、測定対象物Mの平坦な面に直接印刷されてもよい。
Furthermore, if the measurement object M has unevenness and flatness cannot be ensured if it is attached as is, the
また、図1に示されているように、カメラ11とマーカ12の一平面が正対していることを判定するように構成された判定部30が設けられていてもよい。かかる判定部30が設けられていることによって、カメラ11とマーカ12の一平面が正対していることを判定できるので、マーカ12の変位量が精度良く測定される。
Further, as shown in FIG. 1, a
判定部30は、例えば、マーカ12の一平面が光を反射するものであれば、カメラ11の撮影方向に沿ってレーザーポインタを当てて、マーカ12の一平面で反射したレーザ光が予め定められた範囲内に収まる場合に正対していると判定するものであってもよい。この場合、図1に示されているように、カメラ11は、カメラ11の撮影方向に向けてレーザL1を照射する照射部31と、反射したレーザL2を受光する受光部32とを有していてもよい。そして、マーカ12の一平面で反射したレーザL2が受光部32で受光されることによって、カメラ11がマーカ12の一平面に正対していることが判定されるように構成されているとよい。
For example, if one plane of the
また、カメラ11の撮影方向に沿ってマーカ12に正三角形のポインタを投射し、投射されたポインタの各辺の長さを評価し、各辺の差が予め定められた閾値よりも小さければ、カメラ11とマーカ12の一平面が正対していると判定してもよい。ポインタの形状は、正三角形に限定されず、例えば、十字や正方形のポインタであっても良い。カメラの撮影方向に沿って照射される十字や予め定められた形状のレーザ光を照射する照射部と、一平面に照射された十字や予め定められた形状の精度が評価されることによって、カメラがマーカの一平面に対して正対していることが判定されるように構成されていてもよい。
Further, an equilateral triangular pointer is projected onto the
また、判定部30は、かかる形態に限定されない。判定部30の機能は、画像処理装置13に組み込まれていてもよい。例えば、上述した実施形態では、マーカ12に黒色に塗られた正方形の領域がいくつかある。この場合、カメラ11で撮影された画像を基に、正方形の領域の各辺の差が、予め定められた閾値の範囲内であるか否かを判定し、各辺の差が予め定められた閾値よりも小さければ、カメラ11とマーカ12の一平面が正対していると判定してもよい。このように、マーカ12に印されたマークの形状が精度良く写っているかが撮影画像を基に判定されてもよい。
Further, the
以上、ここで開示される発明について、種々説明した。特に言及されない限りにおいて、ここで挙げられた実施形態などは本発明を限定しない。また、ここで開示される発明の実施形態は、種々変更でき、特段の問題が生じない限りにおいて、各構成要素やここで言及された各処理は適宜に省略され、または、適宜に組み合わされうる。 Various aspects of the invention disclosed herein have been described above. Unless specifically stated, the embodiments listed herein do not limit the invention. Furthermore, the embodiments of the invention disclosed herein can be modified in various ways, and unless particular problems arise, each component and each process mentioned here can be omitted or combined as appropriate. .
10 変位量測定装置
11 カメラ
12,12A,12B マーカ
12a,12b,12c 矩形領域
13 画像処理装置
30 判定部
31 照射部
32 受光部
A,B,C マーク
L1 レーザ
L2 反射したレーザ
M 測定対象物
10
Claims (21)
前記一平面とカメラとが正対していることを判定する工程と、
前記カメラの撮像方向に前記マーカの前記一平面が向けられた測定対象物の基準画像を得る工程と、
前記測定対象物の基準画像から、前記マークAと前記マークBとをパターンマッチングで認識する工程と、
前記測定対象物の基準画像における前記マークAと前記マークBとの距離に基づいて、基準解像度を得る工程と
を含み、
ここで、前記一平面と前記カメラとが正対していることを判定する工程では、前記カメラの撮影方向に沿ってレーザを照射し、前記一平面に反射したレーザを受光することによって、前記カメラが前記一平面に対して正対していることが判定される、対象物の変位量測定方法。 a step of attaching a marker having a mark A and a mark B disposed at a predetermined distance from the mark A on one plane to an object to be measured;
determining that the one plane and the camera are directly facing each other;
obtaining a reference image of the measurement object in which the one plane of the marker is directed in the imaging direction of the camera;
a step of recognizing the mark A and the mark B from the reference image of the measurement object by pattern matching;
obtaining a reference resolution based on the distance between the mark A and the mark B in the reference image of the measurement object,
Here, in the step of determining whether the one plane and the camera are directly facing each other, the camera emits a laser along the photographing direction of the camera and receives the laser reflected on the one plane. A method for measuring displacement of an object, wherein it is determined that the object is directly facing the one plane.
前記一平面とカメラとが正対していることを判定する工程と、
前記カメラの撮像方向に前記マーカの前記一平面が向けられた測定対象物の基準画像を得る工程と、
前記測定対象物の基準画像から、前記マークAと前記マークBとをパターンマッチングで認識する工程と、
前記測定対象物の基準画像における前記マークAと前記マークBとの距離に基づいて、基準解像度を得る工程と
を含み、
ここで、前記一平面と前記カメラとが正対していることを判定する工程では、前記カメラの撮影方向に沿って照射される十字や予め定められた形状のレーザ光を照射し、前記一平面に照射された十字や予め定められた形状の精度が評価されることによって、前記カメラが前記一平面に対して正対していることが判定される、対象物の変位量測定方法。 a step of attaching a marker having a mark A and a mark B disposed at a predetermined distance from the mark A on one plane to an object to be measured;
determining that the one plane and the camera are directly facing each other;
obtaining a reference image of the measurement object in which the one plane of the marker is directed in the imaging direction of the camera;
a step of recognizing the mark A and the mark B from the reference image of the measurement object by pattern matching;
obtaining a reference resolution based on the distance between the mark A and the mark B in the reference image of the measurement object,
Here, in the step of determining whether the one plane and the camera are directly facing each other, the one plane is irradiated with a cross or a laser beam of a predetermined shape that is irradiated along the photographing direction of the camera. A method for measuring the amount of displacement of an object, in which it is determined that the camera is directly facing the one plane by evaluating the accuracy of a cross or a predetermined shape irradiated on the object.
前記一平面とカメラとが正対していることを判定する工程と、
前記カメラの撮像方向に前記マーカの前記一平面が向けられた測定対象物の基準画像を得る工程と、
前記測定対象物の基準画像から、前記マークAと前記マークBとをパターンマッチングで認識する工程と、
前記測定対象物の基準画像における前記マークAと前記マークBとの距離に基づいて、基準解像度を得る工程と
を含み、
ここで、前記マーカは、正方形の領域がいくつかあり、
前記一平面と前記カメラとが正対していることを判定する工程では、前記カメラで撮影された画像を基に、前記マーカの正方形の領域の各辺の差が、予め定められた閾値の範囲内であるか否かを判定し、各辺の差が予め定められた閾値よりも小さい場合に、前記カメラが前記一平面に対して正対していることが判定される、対象物の変位量測定方法。 a step of attaching a marker having a mark A and a mark B disposed at a predetermined distance from the mark A on one plane to an object to be measured;
determining that the one plane and the camera are directly facing each other;
obtaining a reference image of the measurement object in which the one plane of the marker is directed in the imaging direction of the camera;
a step of recognizing the mark A and the mark B from the reference image of the measurement object by pattern matching;
obtaining a reference resolution based on the distance between the mark A and the mark B in the reference image of the measurement object,
Here, the marker has several square areas,
In the step of determining whether the one plane and the camera are directly facing each other, based on the image taken by the camera, the difference between each side of the square area of the marker is within a predetermined threshold value. the amount of displacement of the object, and if the difference between each side is smaller than a predetermined threshold, it is determined that the camera is directly facing the one plane; Measuring method.
前記変位画像における前記マークAと前記マークBとの距離の変化量と、基準解像度とに基づいて、前記測定対象物の変位量を得る工程と
をさらに含む、請求項5に記載された対象物の変位量測定方法。 obtaining a displacement image in which the measurement object is displaced from the reference image;
The object according to claim 5, further comprising the step of obtaining the displacement amount of the measurement object based on the amount of change in distance between the mark A and the mark B in the displacement image and a reference resolution. Displacement measurement method.
前記マークCが、パターンマッチングで特定される工程と、
前記基準画像から前記測定対象物が変位した変位画像を得る工程と、
前記変位画像における前記マークAと前記マークCとの距離の変化量と、基準解像度とに基づいて、前記測定対象物の変位量を得る工程と
をさらに含む、請求項7に記載された対象物の変位量測定方法。 The one plane includes a mark C marked with a pattern different from the mark A and the mark B,
a step in which the mark C is identified by pattern matching;
obtaining a displacement image in which the measurement object is displaced from the reference image;
The object according to claim 7, further comprising the step of obtaining the displacement amount of the measurement object based on the amount of change in distance between the mark A and the mark C in the displacement image and a reference resolution. Displacement measurement method.
測定対象物に取り付けられるマーカと、
画像処理装置と、
判定部と
を備え、
前記マーカは、マークAと、前記マークAから予め定められた距離に配置されたマークBとを一平面に有し、
前記判定部は、
前記カメラの撮影方向に沿って照射されるレーザを照射する照射部と、反射したレーザを受光する受光部とを有し、前記一平面で反射したレーザが前記受光部で受光されることによって、前記カメラが前記一平面に対して正対していることが判定されるように構成されており、
前記画像処理装置は、
前記カメラの撮像方向に前記マーカの前記一平面が向けられた測定対象物の基準画像を得る処理と、
前記測定対象物の基準画像から、前記マークAと前記マークBとをパターンマッチングで認識する処理と、
前記測定対象物の画像の前記マークAと前記マークBとの距離に基づいて、基準解像度を得る処理と
が実行されるように構成された、変位量測定装置。 camera and
a marker attached to an object to be measured;
an image processing device;
and a determination section,
The marker has a mark A and a mark B arranged at a predetermined distance from the mark A on one plane,
The determination unit includes:
It has an irradiation unit that irradiates a laser that is irradiated along the photographing direction of the camera, and a light receiving unit that receives the reflected laser, and the laser reflected from the one plane is received by the light receiving unit, It is configured to determine that the camera is directly facing the one plane,
The image processing device includes:
obtaining a reference image of the measurement object in which the one plane of the marker is directed in the imaging direction of the camera;
A process of recognizing the mark A and the mark B from the reference image of the measurement object by pattern matching;
A displacement measuring device configured to perform a process of obtaining a reference resolution based on a distance between the mark A and the mark B of the image of the measurement object.
測定対象物に取り付けられるマーカと、
画像処理装置と、
判定部と
を備え、
前記マーカは、マークAと、前記マークAから予め定められた距離に配置されたマークBとを一平面に有し、
前記判定部は、
前記カメラの撮影方向に沿って照射される十字や予め定められた形状のレーザ光を照射する照射部と、前記一平面に照射された十字や予め定められた形状の精度が評価されることによって、前記カメラが前記一平面に対して正対していることが判定されるように構成されており、
前記画像処理装置は、
前記カメラの撮像方向に前記マーカの前記一平面が向けられた測定対象物の基準画像を得る処理と、
前記測定対象物の基準画像から、前記マークAと前記マークBとをパターンマッチングで認識する処理と、
前記測定対象物の画像の前記マークAと前記マークBとの距離に基づいて、基準解像度を得る処理と
が実行されるように構成された、変位量測定装置。 camera and
a marker attached to an object to be measured;
an image processing device;
and a determination section,
The marker has a mark A and a mark B arranged at a predetermined distance from the mark A on one plane,
The determination unit includes:
By evaluating the accuracy of the irradiation unit that irradiates a laser beam with a cross or a predetermined shape that is irradiated along the shooting direction of the camera, and the cross or the predetermined shape that is irradiated on the one plane. , configured to determine that the camera is directly facing the one plane,
The image processing device includes:
obtaining a reference image of the measurement object in which the one plane of the marker is directed in the imaging direction of the camera;
A process of recognizing the mark A and the mark B from the reference image of the measurement object by pattern matching;
A displacement measuring device configured to perform a process of obtaining a reference resolution based on a distance between the mark A and the mark B of the image of the measurement object.
測定対象物に取り付けられるマーカと、
画像処理装置と、
判定部と
を備え、
前記マーカは、マークAと、前記マークAから予め定められた距離に配置されたマークBとを一平面に有し、
前記マーカは、正方形の領域がいくつかあり、
前記判定部は、
前記カメラで撮影された画像を基に、前記マーカの正方形の領域の各辺の差が、予め定められた閾値の範囲内であるか否かを判定し、各辺の差が予め定められた閾値よりも小さい場合に、前記カメラが前記一平面に対して正対していることが判定されるように構成されており、
前記画像処理装置は、
前記カメラの撮像方向に前記マーカの前記一平面が向けられた測定対象物の基準画像を得る処理と、
前記測定対象物の基準画像から、前記マークAと前記マークBとをパターンマッチングで認識する処理と、
前記測定対象物の画像の前記マークAと前記マークBとの距離に基づいて、基準解像度を得る処理と
が実行されるように構成された、変位量測定装置。 camera and
a marker attached to an object to be measured;
an image processing device;
and a determination section,
The marker has a mark A and a mark B arranged at a predetermined distance from the mark A on one plane,
The marker has several square areas,
The determination unit includes:
Based on the image taken by the camera, it is determined whether the difference between each side of the square area of the marker is within a predetermined threshold, and the difference between each side is determined to be within a predetermined threshold. If the camera is smaller than a threshold, it is determined that the camera is directly facing the one plane,
The image processing device includes:
obtaining a reference image of the measurement object in which the one plane of the marker is directed in the imaging direction of the camera;
A process of recognizing the mark A and the mark B from the reference image of the measurement object by pattern matching;
A displacement measuring device configured to perform a process of obtaining a reference resolution based on a distance between the mark A and the mark B of the image of the measurement object.
前記変位画像における前記マークAと前記マークBとの距離の変化量と、基準解像度とに基づいて、前記測定対象物の変位量を得る処理と
がさらに実行されるように構成された、請求項14に記載された変位量測定装置。 a process of obtaining a displacement image in which the measurement object is displaced from the reference image;
A process of obtaining a displacement amount of the object to be measured based on a reference resolution and an amount of change in distance between the mark A and the mark B in the displacement image is configured to be further executed. 14. The displacement measuring device described in 14.
前記マークCがパターンマッチングで特定される処理と、
前記基準画像から前記測定対象物が変位した変位画像を得る処理と、
前記変位画像における前記マークAと前記マークCとの距離の変化量と、基準解像度とに基づいて、前記測定対象物の変位量を得る処理とが、
さらに実行されるように構成された、請求項16または17に記載された変位量測定装置。 The one plane includes a mark C marked with a pattern different from the mark A and the mark B,
a process in which the mark C is identified by pattern matching;
a process of obtaining a displacement image in which the measurement object is displaced from the reference image;
A process of obtaining a displacement amount of the measurement target based on a change amount in the distance between the mark A and the mark C in the displacement image and a reference resolution,
The displacement measuring device according to claim 16 or 17, further configured to be executed.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2021094601A JP7414772B2 (en) | 2021-06-04 | 2021-06-04 | Method and device for measuring displacement of object |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2021094601A JP7414772B2 (en) | 2021-06-04 | 2021-06-04 | Method and device for measuring displacement of object |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2022186401A JP2022186401A (en) | 2022-12-15 |
JP7414772B2 true JP7414772B2 (en) | 2024-01-16 |
Family
ID=84442171
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2021094601A Active JP7414772B2 (en) | 2021-06-04 | 2021-06-04 | Method and device for measuring displacement of object |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP7414772B2 (en) |
Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003028614A (en) | 2001-07-12 | 2003-01-29 | Toyota Industries Corp | Method and apparatus for detection of position, industrial vehicle, mark, pallet, shelf and system for materials handling and pasting agent |
JP2003030628A (en) | 2001-07-18 | 2003-01-31 | Fujitsu Ltd | Relative position measuring instrument |
WO2015045834A1 (en) | 2013-09-30 | 2015-04-02 | 独立行政法人産業技術総合研究所 | Marker image processing system |
JP2017034576A (en) | 2015-08-05 | 2017-02-09 | 株式会社日立製作所 | Imaging system, imaging device and image processing apparatus |
WO2017029905A1 (en) | 2015-08-19 | 2017-02-23 | 国立研究開発法人産業技術総合研究所 | Method, device, and program for measuring displacement and vibration of object by single camera |
JP2017207815A (en) | 2016-05-16 | 2017-11-24 | 井関農機株式会社 | Control system of work vehicle |
JP2019133441A (en) | 2018-01-31 | 2019-08-08 | 井関農機株式会社 | Work vehicle managing system |
JP2020042323A (en) | 2018-09-06 | 2020-03-19 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | Driving support device, driving support system, and driving support method |
JP2020098100A (en) | 2018-12-17 | 2020-06-25 | 株式会社フジタ | Displacement measuring apparatus |
JP2021066539A (en) | 2019-10-18 | 2021-04-30 | 株式会社豊田自動織機 | Cargo handling work support device for cargo handling vehicle |
-
2021
- 2021-06-04 JP JP2021094601A patent/JP7414772B2/en active Active
Patent Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003028614A (en) | 2001-07-12 | 2003-01-29 | Toyota Industries Corp | Method and apparatus for detection of position, industrial vehicle, mark, pallet, shelf and system for materials handling and pasting agent |
JP2003030628A (en) | 2001-07-18 | 2003-01-31 | Fujitsu Ltd | Relative position measuring instrument |
WO2015045834A1 (en) | 2013-09-30 | 2015-04-02 | 独立行政法人産業技術総合研究所 | Marker image processing system |
JP2017034576A (en) | 2015-08-05 | 2017-02-09 | 株式会社日立製作所 | Imaging system, imaging device and image processing apparatus |
WO2017029905A1 (en) | 2015-08-19 | 2017-02-23 | 国立研究開発法人産業技術総合研究所 | Method, device, and program for measuring displacement and vibration of object by single camera |
JP2017207815A (en) | 2016-05-16 | 2017-11-24 | 井関農機株式会社 | Control system of work vehicle |
JP2019133441A (en) | 2018-01-31 | 2019-08-08 | 井関農機株式会社 | Work vehicle managing system |
JP2020042323A (en) | 2018-09-06 | 2020-03-19 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | Driving support device, driving support system, and driving support method |
JP2020098100A (en) | 2018-12-17 | 2020-06-25 | 株式会社フジタ | Displacement measuring apparatus |
JP2021066539A (en) | 2019-10-18 | 2021-04-30 | 株式会社豊田自動織機 | Cargo handling work support device for cargo handling vehicle |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2022186401A (en) | 2022-12-15 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP2188589B1 (en) | System and method for three-dimensional measurement of the shape of material objects | |
Sładek et al. | Development of a vision based deflection measurement system and its accuracy assessment | |
US20100310128A1 (en) | System and Method for Remote Measurement of Displacement and Strain Fields | |
JP2020516883A (en) | High precision calibration system and method | |
CN105960569B (en) | The method of three-dimension object is checked using two dimensional image processing | |
US10001405B2 (en) | Measurement device for obtaining amplitude information of an object | |
CN103649674A (en) | Measurement device and information processing device | |
JP5798810B2 (en) | Image correlation displacement sensor | |
RU2535522C1 (en) | Vibrations measurement method | |
JP7414772B2 (en) | Method and device for measuring displacement of object | |
CN113048912A (en) | Calibration system and method for projector | |
JP2896539B2 (en) | How to detect unique information such as object position and angle | |
RU2535237C1 (en) | Vibrations measurement method | |
RU2597280C1 (en) | Method for measuring vibrations | |
CN105953820B (en) | A kind of optical calibrating device of inertial measurement combination dynamic navigation performance | |
Gąska et al. | Simple optical coordinate measuring system, based on fiducial markers detection, and its accuracy assessment | |
Shi et al. | Development of an automatic optical measurement system for automotive part surface inspection | |
US11644303B2 (en) | Three-dimensional coordinate measuring instrument coupled to a camera having a diffractive optical element | |
JP6041855B2 (en) | Subpixel absolute positioning method | |
US20230204409A1 (en) | System and non-contact method for measuring vibration on surface of an object | |
JP3976054B2 (en) | Position measurement system | |
JP4813911B2 (en) | Camera internal parameter measurement device | |
Luthuli | Traceability of measurements in optical coordinate measuring machines | |
JP3781762B2 (en) | 3D coordinate calibration system | |
Batra et al. | Developments in Three-Dimensional Scanning Techniques and Scanners |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20220707 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20230728 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20230803 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20230926 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20231102 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20231113 |
|
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: 20231221 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20231228 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7414772 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |