JPH04278401A - 平面形状の測定方法 - Google Patents
平面形状の測定方法Info
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- JPH04278401A JPH04278401A JP6376391A JP6376391A JPH04278401A JP H04278401 A JPH04278401 A JP H04278401A JP 6376391 A JP6376391 A JP 6376391A JP 6376391 A JP6376391 A JP 6376391A JP H04278401 A JPH04278401 A JP H04278401A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、平面形状を用途に合わ
せて効率良く測定するのに適した測定方法に関するもの
である。
せて効率良く測定するのに適した測定方法に関するもの
である。
【０００２】
【従来の技術】従来比較的広範囲の平面形状を測定する
方法としては、スチールテープ等で直接寸法を計る方法
がある。また、平面形状を高精度で測定する従来の方法
としては、マグネスケールまたはモアレ縞を利用した測
長器などを２軸の移動方向に組み込ませた接触型の測定
機を用いる方法もある。
方法としては、スチールテープ等で直接寸法を計る方法
がある。また、平面形状を高精度で測定する従来の方法
としては、マグネスケールまたはモアレ縞を利用した測
長器などを２軸の移動方向に組み込ませた接触型の測定
機を用いる方法もある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら前者のス
チールテープ等で直接寸法を計る方法は、最も簡単な測
定方法であるが、高精度の測定を期待することができず
、またこの方法は測定しようとする平面形状が複雑な場
合には不向きであるという欠点がある。
チールテープ等で直接寸法を計る方法は、最も簡単な測
定方法であるが、高精度の測定を期待することができず
、またこの方法は測定しようとする平面形状が複雑な場
合には不向きであるという欠点がある。
【０００４】また後者のマグネスケールまたはモアレ縞
を利用した測長器などを２軸の移動方向に組み込ませた
接触型の測定機を用いて計測する方法の測定機は、衝撃
に弱いので、被測定物が重量物の場合は取り扱いに注意
する必要がある。また、この方法で使用する直線定規は
高精度の真直度または直角度が要求される上に、この方
法ではプローブを被測定物に当てなければならないので
、測点数が多い場合は、効率が悪いという欠点があり、
また測定範囲に限界があるという問題点があった。
を利用した測長器などを２軸の移動方向に組み込ませた
接触型の測定機を用いて計測する方法の測定機は、衝撃
に弱いので、被測定物が重量物の場合は取り扱いに注意
する必要がある。また、この方法で使用する直線定規は
高精度の真直度または直角度が要求される上に、この方
法ではプローブを被測定物に当てなければならないので
、測点数が多い場合は、効率が悪いという欠点があり、
また測定範囲に限界があるという問題点があった。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上述の問題点を解決する
ため本発明においては、測定しようとする平面を固体撮
像素子カメラで撮影し、そのカメラの座標値を基にレン
ズの歪曲収差を補正して、これを射影変換により測定面
上の計測大座標値として表わす平面形状の測定方法を特
徴とする。
ため本発明においては、測定しようとする平面を固体撮
像素子カメラで撮影し、そのカメラの座標値を基にレン
ズの歪曲収差を補正して、これを射影変換により測定面
上の計測大座標値として表わす平面形状の測定方法を特
徴とする。
【０００６】
【作用】本発明方法を実施する測定装置は、非接触型で
あるので衝撃に強く、重量物の測定等に適しており、比
較的精度の高い測定が可能である。また測定面とカメラ
の位置関係は簡単に調整できるので、カメラの据え付け
が容易であり、その測定装置は比較的安価である。また
測定装置は用途に合わせて作ることができる上に、その
測定装置は取り扱い易く、しかも測定効率が良いという
特徴がある。
あるので衝撃に強く、重量物の測定等に適しており、比
較的精度の高い測定が可能である。また測定面とカメラ
の位置関係は簡単に調整できるので、カメラの据え付け
が容易であり、その測定装置は比較的安価である。また
測定装置は用途に合わせて作ることができる上に、その
測定装置は取り扱い易く、しかも測定効率が良いという
特徴がある。
【０００７】
【実施例】以下、図面について本発明を説明する。図１
は、本発明の原理説明用の斜視図である。図中１は測定
面で、２は固体撮像素子カメラの一つであるＣＣＤカメ
ラであり、３はそのレンズ、４は受像面である。
は、本発明の原理説明用の斜視図である。図中１は測定
面で、２は固体撮像素子カメラの一つであるＣＣＤカメ
ラであり、３はそのレンズ、４は受像面である。
【０００８】すなわち本発明は、測定しようとする平面
１を固体撮像素子カメラであるＣＣＤカメラ２で撮影し
、そのカメラ２の受像面４における座標値ｘｉ ， ｙ
ｉ を射影変換により測定面１上の計測大座標値Ｘｉ
， Ｙｉ として表わすことにより平面形状を測定する
。
１を固体撮像素子カメラであるＣＣＤカメラ２で撮影し
、そのカメラ２の受像面４における座標値ｘｉ ， ｙ
ｉ を射影変換により測定面１上の計測大座標値Ｘｉ
， Ｙｉ として表わすことにより平面形状を測定する
。
【０００９】この場合ＣＣＤカメラ２は測定面１に対し
て傾いた状態でも良い。測定面１上の計測大座標値（０
−ＸＹ座標系）とＣＣＤカメラ２の受像面４上のカメラ
座標値（ｃ−ｘｙ座標系）は、射影変換により、数１
て傾いた状態でも良い。測定面１上の計測大座標値（０
−ＸＹ座標系）とＣＣＤカメラ２の受像面４上のカメラ
座標値（ｃ−ｘｙ座標系）は、射影変換により、数１
【
数１】 の関係が成立する。したがって、ＣＣＤカメラ２で促え
た画像値（カメラ座標値）は全て計測大座標値で表すこ
とができる。なお、式（１） においてａ〜ｖの８個の
定数は、キャリブレーションによって予め決定しておか
なければならない。
数１】 の関係が成立する。したがって、ＣＣＤカメラ２で促え
た画像値（カメラ座標値）は全て計測大座標値で表すこ
とができる。なお、式（１） においてａ〜ｖの８個の
定数は、キャリブレーションによって予め決定しておか
なければならない。
【００１０】なお、通常のカメラレンズは歪曲収差が１
〜２％あるので、高精度の測定にはこれを補正する必要
がある。ここでは、カメラレンズの歪曲収差の補正とし
て、受像画の中心（レンズ中心の投影点に対応）から放
射方向に、数２
〜２％あるので、高精度の測定にはこれを補正する必要
がある。ここでは、カメラレンズの歪曲収差の補正とし
て、受像画の中心（レンズ中心の投影点に対応）から放
射方向に、数２
【数２】
の補正量を決定し、式（１） のカメラ座標値（ｘｉ
， ｙｉ ）を修正することにした。この式（２） の
補正係数（Ｃ１ ，Ｃ２ ）もキャリブレーションで決
定すればよい。
， ｙｉ ）を修正することにした。この式（２） の
補正係数（Ｃ１ ，Ｃ２ ）もキャリブレーションで決
定すればよい。
【００１１】そのキャリブレーションの方法としては、
図１のように測定面上に計測大座標系０−ＸＹを有する
平面パターン（基準点数ｎ≧５個）を作成し、式（１）
の左辺−右辺＝０の条件式の残差を、数３
図１のように測定面上に計測大座標系０−ＸＹを有する
平面パターン（基準点数ｎ≧５個）を作成し、式（１）
の左辺−右辺＝０の条件式の残差を、数３
【数３】
のように置き、これらの２乗和である数４
【数４】
の目的関数が最小になるような定数（ａ，ｂ，Ａ，Ｂ，
Ｃ，Ｄ，ｕ，ｖ，Ｃ１ ，Ｃ２ ）を求めることにした
。
Ｃ，Ｄ，ｕ，ｖ，Ｃ１ ，Ｃ２ ）を求めることにした
。
【００１２】目的関数Ｇの最小化は、Ｇをａ〜Ｃ２ の
１０変数でそれぞれ偏微分した式をゼロと置くことによ
って得られる１０元の非線形連立方程式を解く問題にな
る。本キャリブレーションでは、この非線形連立方程式
の解をニュートン法を適用して求めることにした。なお
、上述のキャリブレーションの解法では逐次近似解法を
適用しても同じ結果が得られる。上述のように、本計測
では測定状況に応じて簡単にキャリブレーションするこ
とができるので、ＣＣＤカメラなどの装置の据え付けが
容易であるという利点がある。
１０変数でそれぞれ偏微分した式をゼロと置くことによ
って得られる１０元の非線形連立方程式を解く問題にな
る。本キャリブレーションでは、この非線形連立方程式
の解をニュートン法を適用して求めることにした。なお
、上述のキャリブレーションの解法では逐次近似解法を
適用しても同じ結果が得られる。上述のように、本計測
では測定状況に応じて簡単にキャリブレーションするこ
とができるので、ＣＣＤカメラなどの装置の据え付けが
容易であるという利点がある。
【００１３】つぎに、本発明の測定方法を二次元位置セ
ンサーによる変位測定に応用した計測装置を説明する。 長大吊橋の主塔部材はブロック単位で製作され、これを
垂直に積み上げていく。その際に、各部材の上端面と下
端面の平行度が悪い場合は、主塔が傾いた状態でできあ
がる。このため、主塔部材の両端面の平行度を保つため
に端面を高精度で切削しなければならない。図２の計測
装置はその切削した部材の形状を管理するためのもので
ある。
ンサーによる変位測定に応用した計測装置を説明する。 長大吊橋の主塔部材はブロック単位で製作され、これを
垂直に積み上げていく。その際に、各部材の上端面と下
端面の平行度が悪い場合は、主塔が傾いた状態でできあ
がる。このため、主塔部材の両端面の平行度を保つため
に端面を高精度で切削しなければならない。図２の計測
装置はその切削した部材の形状を管理するためのもので
ある。
【００１４】この図２の計測装置は、ＣＣＤカメラ２と
オパールガラス５とを組み合わせて二次元位置センサー
６を構成し、レーザー発振機７のレーザービーム８を二
次元位置センサー６のオパールガラス５に照射して、そ
の裏側からＣＣＤカメラ２でレーザースポットの重心を
読み取るものである。
オパールガラス５とを組み合わせて二次元位置センサー
６を構成し、レーザー発振機７のレーザービーム８を二
次元位置センサー６のオパールガラス５に照射して、そ
の裏側からＣＣＤカメラ２でレーザースポットの重心を
読み取るものである。
【００１５】この二次元位置センサー６では、オパール
ガラス５の面上における読み取り座標系と、ＣＣＤカメ
ラ２のカメラ座標系との従属関係をキャリブレーション
によって明らかにすることができるので、ＣＣＤカメラ
２のセットは厳密に行なわなくても良い。したがって、
この二次元位置センサー６は比較的簡単に製作すること
ができる。なお、このＣＣＤカメラ２では、多値の画像
データを基にレーザースポットの重心を計算している。
ガラス５の面上における読み取り座標系と、ＣＣＤカメ
ラ２のカメラ座標系との従属関係をキャリブレーション
によって明らかにすることができるので、ＣＣＤカメラ
２のセットは厳密に行なわなくても良い。したがって、
この二次元位置センサー６は比較的簡単に製作すること
ができる。なお、このＣＣＤカメラ２では、多値の画像
データを基にレーザースポットの重心を計算している。
【００１６】図３は、二次元位置センサー６の測定精度
を検証するための検定装置で、この検定装置は、レーザ
ー発振機７をＸＹステージ９（位置決め精度：±０．０
１ｍｍ、移動有効範囲：ＸＹ＝１００ ×１００ｍｍ）
に取り付け、二次元位置センサー６の測定面５にレーザ
ービーム８を照射させるようにしてある。そして、ＸＹ
ステージ９を移動させた時、その移動座標値と二次元位
置センサー６の読み取り座標値の相対差を調べて測定精
度を検証するものである。
を検証するための検定装置で、この検定装置は、レーザ
ー発振機７をＸＹステージ９（位置決め精度：±０．０
１ｍｍ、移動有効範囲：ＸＹ＝１００ ×１００ｍｍ）
に取り付け、二次元位置センサー６の測定面５にレーザ
ービーム８を照射させるようにしてある。そして、ＸＹ
ステージ９を移動させた時、その移動座標値と二次元位
置センサー６の読み取り座標値の相対差を調べて測定精
度を検証するものである。
【００１７】一例として、レーザー発振機７から二次元
位置サンセー６までの距離Ｌを５ｍ、１０ｍ、１５ｍ（
使用範囲は最大１５ｍ）とし、また、各位置におけるＸ
Ｙステージ９の移動範囲を６０×６０ｍｍとし、１０ｍ
ｍ間隔の格子状にレーザースポットを二次元位置センサ
ー６の測定面５上に照射させた（合計４９箇所） 。そ
してこの格子状にレーザースポットを照射させる作業を
５回繰り返した。
位置サンセー６までの距離Ｌを５ｍ、１０ｍ、１５ｍ（
使用範囲は最大１５ｍ）とし、また、各位置におけるＸ
Ｙステージ９の移動範囲を６０×６０ｍｍとし、１０ｍ
ｍ間隔の格子状にレーザースポットを二次元位置センサ
ー６の測定面５上に照射させた（合計４９箇所） 。そ
してこの格子状にレーザースポットを照射させる作業を
５回繰り返した。
【００１８】図４の（ａ），（ｂ），（ｃ） はその結
果を示すもので、横座標に相対差のバラツキ（単位ｍｍ
） をとり、縦座標に相対度数（単位％）をとってある
。なお（ａ） はＬ＝５ｍ、（ｂ） はＬ＝１０ｍｍ、
（ｃ） はＬ＝１５ｍの場合である。 その結果、二次元位置センサー６の読み取り誤差は図に
示すようなバラツキを示した。この誤差分布図ではＸ，
Ｙ座標値の相対誤差が同じような値を示していたので、
それらを一括して表わした。これによると、距離が１５
ｍ以内では同程度の誤差分布を示した。また、最大誤差
はＬ＝１５ｍの位置で±０．１ｍｍ であった。よって
、この二次元位置センサー６は１５ｍ以内の範囲では±
０．１ｍｍ の測定精度で変位を計測することができる
ことが判った。以上のように、この二次元位置センサー
６は二次元形状の測定装置として活用することができる
ので、用途は非常に広いものと思われる。
果を示すもので、横座標に相対差のバラツキ（単位ｍｍ
） をとり、縦座標に相対度数（単位％）をとってある
。なお（ａ） はＬ＝５ｍ、（ｂ） はＬ＝１０ｍｍ、
（ｃ） はＬ＝１５ｍの場合である。 その結果、二次元位置センサー６の読み取り誤差は図に
示すようなバラツキを示した。この誤差分布図ではＸ，
Ｙ座標値の相対誤差が同じような値を示していたので、
それらを一括して表わした。これによると、距離が１５
ｍ以内では同程度の誤差分布を示した。また、最大誤差
はＬ＝１５ｍの位置で±０．１ｍｍ であった。よって
、この二次元位置センサー６は１５ｍ以内の範囲では±
０．１ｍｍ の測定精度で変位を計測することができる
ことが判った。以上のように、この二次元位置センサー
６は二次元形状の測定装置として活用することができる
ので、用途は非常に広いものと思われる。
【００１９】大型鋼構造物の主要部材の製作では、鋼板
を切断し、それを溶接してＩ型または箱型などの断面形
状に組み立てている。これらの主要部材は添接板を介し
てボルトで連結するため、接合部にはボルト孔が明けら
れる。また、主要部材には二次部材を連結するためのガ
セットプレートなどのコネクションピースが取り付けら
れることが多く、このガセットにも連結用のボルト孔が
明けられている。
を切断し、それを溶接してＩ型または箱型などの断面形
状に組み立てている。これらの主要部材は添接板を介し
てボルトで連結するため、接合部にはボルト孔が明けら
れる。また、主要部材には二次部材を連結するためのガ
セットプレートなどのコネクションピースが取り付けら
れることが多く、このガセットにも連結用のボルト孔が
明けられている。
【００２０】しかしてこれら接合部に設ける連結用のボ
ルト孔は正確な位置にあけられていなければ、後の工程
に支障をきたすので、これらのボルト孔の検査も重要で
ある。図５はそのボルト孔を検査する計測装置の一例を
示すもので、これはＣＡＤ・ＣＡＭで作成した設計デー
タと計測データを比較することによって誤作を早期発見
しようというものである。
ルト孔は正確な位置にあけられていなければ、後の工程
に支障をきたすので、これらのボルト孔の検査も重要で
ある。図５はそのボルト孔を検査する計測装置の一例を
示すもので、これはＣＡＤ・ＣＡＭで作成した設計デー
タと計測データを比較することによって誤作を早期発見
しようというものである。
【００２１】すなわち、図中１０は前後動自在な台車、
１１はこの台車１０を跨ぐように設けた門形フレーム、
２はこの門形フレーム１１の水平部材１１ａ に固定さ
れたＣＣＤカメラ、１２は台車１０上に載置した添接板
用の鋼板で、図６はその添接板の一例を示すものである
。
１１はこの台車１０を跨ぐように設けた門形フレーム、
２はこの門形フレーム１１の水平部材１１ａ に固定さ
れたＣＣＤカメラ、１２は台車１０上に載置した添接板
用の鋼板で、図６はその添接板の一例を示すものである
。
【００２２】実施例の装置では１．２ ×１ｍまでのサ
イズの鋼板の外形寸法とボルト孔位置を正確に計測する
ことができる。なお、この場合使用したＣＣＤカメラ２
の分解能は１２８０×１０２４ピクセルで、取り込んだ
画像データは２値化して処理をした。
イズの鋼板の外形寸法とボルト孔位置を正確に計測する
ことができる。なお、この場合使用したＣＣＤカメラ２
の分解能は１２８０×１０２４ピクセルで、取り込んだ
画像データは２値化して処理をした。
【００２３】本計測装置の計測精度を検定するため図６
に示す添接板１２を測定した。測点は外観形状の４点（
イ〜ニ）とボルト孔中心の６点（ホ〜ヌ）で、測定回数
は５回繰り返した。なお、画像処理では、外観形状の輪
郭線を抽出し、これに近似直線を当てはめ、２つの直線
の交点のカメラ座標値を外観の測点とした。また、ボル
ト孔中心はその重心のカメラ座標値を計算した。
に示す添接板１２を測定した。測点は外観形状の４点（
イ〜ニ）とボルト孔中心の６点（ホ〜ヌ）で、測定回数
は５回繰り返した。なお、画像処理では、外観形状の輪
郭線を抽出し、これに近似直線を当てはめ、２つの直線
の交点のカメラ座標値を外観の測点とした。また、ボル
ト孔中心はその重心のカメラ座標値を計算した。
【００２４】この測定精度を検証するための比較値とし
て、添接板１２の測点間距離（例えばイ〜ロ、イ〜ハな
どの寸法）をノギス（最小読み取り：０．０２ｍｍ）
で計測し、この値とＣＣＤカメラ２による測定値を比較
した。その結果を示したのが図７である。
て、添接板１２の測点間距離（例えばイ〜ロ、イ〜ハな
どの寸法）をノギス（最小読み取り：０．０２ｍｍ）
で計測し、この値とＣＣＤカメラ２による測定値を比較
した。その結果を示したのが図７である。
【００２５】図７は、横座標に相対差のバラツキ（単位
ｍｍ） をとり、縦座標に相対度数（単位％）をとった
もので、図７（ａ） は外観形状のイ〜ニの測点間の誤
差である。この誤差の最大値はイ〜ハで最大０．８ｍｍ
であったので、少なくとも外観形状は±１．０ｍｍ
程度の計測は可能であることが判った。一方、ボルト孔
中心（ホ〜ヌ）の測定では、図７（ｂ） に示すような
誤差分布が得られた。この場合最大誤差は±０．５ｍｍ
程度であり、図７（ａ） の外観寸法の測定誤差より
も小さい。これはボルト孔の輪郭形状の方が外観の形状
よりも正確に加工されているために画像の認識率が高く
、測定精度が向上したものと思われる。
ｍｍ） をとり、縦座標に相対度数（単位％）をとった
もので、図７（ａ） は外観形状のイ〜ニの測点間の誤
差である。この誤差の最大値はイ〜ハで最大０．８ｍｍ
であったので、少なくとも外観形状は±１．０ｍｍ
程度の計測は可能であることが判った。一方、ボルト孔
中心（ホ〜ヌ）の測定では、図７（ｂ） に示すような
誤差分布が得られた。この場合最大誤差は±０．５ｍｍ
程度であり、図７（ａ） の外観寸法の測定誤差より
も小さい。これはボルト孔の輪郭形状の方が外観の形状
よりも正確に加工されているために画像の認識率が高く
、測定精度が向上したものと思われる。
【００２６】図８は橋梁部材等の大型鋼構造物の形状を
計る三次元計測装置である。図中１３はレール、１４は
このレール１３上に載置した台車、１５は台車１４上に
載置した被測定物、１６は台車１４に取り付けた直線定
規、１７はパーソナルコンピュータ、１８は変位測定機
、１９はその変位測定機１８のレーザービーム、２０は
移動量測定用カメラ、２は４箇所に配置したＣＣＤカメ
ラである。
計る三次元計測装置である。図中１３はレール、１４は
このレール１３上に載置した台車、１５は台車１４上に
載置した被測定物、１６は台車１４に取り付けた直線定
規、１７はパーソナルコンピュータ、１８は変位測定機
、１９はその変位測定機１８のレーザービーム、２０は
移動量測定用カメラ、２は４箇所に配置したＣＣＤカメ
ラである。
【００２７】この三次元計測装置は、被測定物１５を台
車１４上に載せ、４台のＣＣＤカメラ２の測定範囲に被
測定物１５を移動させて全体の三次元形状を計るシステ
ムである。この場合、被測定物１５の直線移動量（最大
１５ｍ程度）を計測する必要がある。この直線移動量の
計測では、被測定物１５が重量物であるのでマグネスケ
ールまたはパルスジェネレーター方式のような衝撃に弱
い測長器は好ましくない。また、台車１４に載せられた
被測定物１５は計測が完了するとそのまま次の工程に進
むので、計測法は非接触型が望ましい。おな、この直線
移動量は被測定物１５の全体の長さの精度に影響するの
で高精度の測定が要求される。ここでは測定精度として
１／３００００ （１５ｍで±０．５ｍｍ の誤差）を
目標としている。上記の主旨に基づいて、本装置では図
８のように台車１４に直線定規１６を取り付け、これを
移動量測定用カメラ２０（小型のＣＣＤカメラ：分解能
５１２ ×５１２ ピクセル）で読み取る方式にした。
車１４上に載せ、４台のＣＣＤカメラ２の測定範囲に被
測定物１５を移動させて全体の三次元形状を計るシステ
ムである。この場合、被測定物１５の直線移動量（最大
１５ｍ程度）を計測する必要がある。この直線移動量の
計測では、被測定物１５が重量物であるのでマグネスケ
ールまたはパルスジェネレーター方式のような衝撃に弱
い測長器は好ましくない。また、台車１４に載せられた
被測定物１５は計測が完了するとそのまま次の工程に進
むので、計測法は非接触型が望ましい。おな、この直線
移動量は被測定物１５の全体の長さの精度に影響するの
で高精度の測定が要求される。ここでは測定精度として
１／３００００ （１５ｍで±０．５ｍｍ の誤差）を
目標としている。上記の主旨に基づいて、本装置では図
８のように台車１４に直線定規１６を取り付け、これを
移動量測定用カメラ２０（小型のＣＣＤカメラ：分解能
５１２ ×５１２ ピクセル）で読み取る方式にした。
【００２８】図９は直線定規１６の一例を示すものであ
る。この定規では幅の中心に１００ｍｍ ピッチで円パ
タンを目盛りとして刻んだ。また、目盛りの上下にはそ
の実寸法を表す数値コード（合計８個の円パターン）を
取り付けた。この数値コードは８ビットの２進表示パタ
ーンで上の四個は上位４ビットである。また下の円パタ
ーンは下位４ビットを示す。本直線移動量の計測装置で
は、この直線定規１６の目盛りの刻み面を測定面として
キャリブレーションした。また、本計測装置では、ＣＣ
Ｄカメラで直線定規の目盛りと数値コードを同時に画像
データとして取り込み、目盛中心のカメラ座標値とその
数値コードが自動認識できるようにした。なお、ＣＣＤ
カメラの画像データは高速演算を行なうため全て２値デ
ータで処理をした。
る。この定規では幅の中心に１００ｍｍ ピッチで円パ
タンを目盛りとして刻んだ。また、目盛りの上下にはそ
の実寸法を表す数値コード（合計８個の円パターン）を
取り付けた。この数値コードは８ビットの２進表示パタ
ーンで上の四個は上位４ビットである。また下の円パタ
ーンは下位４ビットを示す。本直線移動量の計測装置で
は、この直線定規１６の目盛りの刻み面を測定面として
キャリブレーションした。また、本計測装置では、ＣＣ
Ｄカメラで直線定規の目盛りと数値コードを同時に画像
データとして取り込み、目盛中心のカメラ座標値とその
数値コードが自動認識できるようにした。なお、ＣＣＤ
カメラの画像データは高速演算を行なうため全て２値デ
ータで処理をした。
【００２９】
【発明の効果】上述のように本発明方法を実施する測定
装置は、非接触型であるので衝撃に強く、重量物の測定
等に適しており、比較的精度の高い測定が可能である。 また測定面とカメラの位置関係は簡単に調整できるので
、カメラの据え付けが容易であり、その測定装置は比較
的安価である。また測定装置は用途に合わせて作ること
ができる上に、その測定装置は取り扱い易く、しかも測
定効率が良いという特長がある。
装置は、非接触型であるので衝撃に強く、重量物の測定
等に適しており、比較的精度の高い測定が可能である。 また測定面とカメラの位置関係は簡単に調整できるので
、カメラの据え付けが容易であり、その測定装置は比較
的安価である。また測定装置は用途に合わせて作ること
ができる上に、その測定装置は取り扱い易く、しかも測
定効率が良いという特長がある。
【図１】本発明の原理説明用の斜視図である。
【図２】本発明を応用した二次元位置センサーによる計
測装置の斜視図である。
測装置の斜視図である。
【図３】二次元位置センサーの測定精度を検証する検定
装置の斜視図である。
装置の斜視図である。
【図４】図３の検定装置による検証結果を示す図である
。 （ａ） は、Ｌ＝５ｍの場合であり、 （ｂ） は、Ｌ＝１０ｍの場合であり、（ｃ） は、Ｌ
＝１５ｍの場合である。
。 （ａ） は、Ｌ＝５ｍの場合であり、 （ｂ） は、Ｌ＝１０ｍの場合であり、（ｃ） は、Ｌ
＝１５ｍの場合である。
【図５】連結用鋼板の形状を検査する計測装置の斜視図
である。
である。
【図６】連結用鋼板の一例を示す平面図である。
【図７】図５の計測装置による測定精度の検証結果を示
す図である。 （ａ） は、外観寸法の誤差分布を示すものであり、（
ｂ） は、ボルト孔中心間距離の誤差分布を示すもので
ある。
す図である。 （ａ） は、外観寸法の誤差分布を示すものであり、（
ｂ） は、ボルト孔中心間距離の誤差分布を示すもので
ある。
【図８】三次元計測装置の平面図である。
【図９】直線定規の一例を示す部分図である。
１ 測定面
２ ＣＣＤカメラ
３ レンズ
４ 受像面
５ オパールガラス
６ 二次元位置センサー
７ レーザー発振機
８ レーザービーム
９ ＸＹステージ
１０ 台車
１１ 門形フレーム
１２ 鋼板（添接板、連結用鋼板）
１３ レール
１４ 台車
１５ 被測定物
１６ 直線定規
１７ パーソナルコンピュータ
１８ 変位測定機
１９ レーザービーム
２０ 移動量測定用カメラ
Claims (1)
- 【請求項１】 測定しようとする平面を固体撮像素子
カメラで撮影し、そのカメラの座標値を基にレンズの歪
曲収差を補正して、これを射影変換により測定面上の計
測大座標値として表わすことを特徴とする平面形状の測
定方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3063763A JP2515932B2 (ja) | 1991-03-06 | 1991-03-06 | 平面形状の測定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3063763A JP2515932B2 (ja) | 1991-03-06 | 1991-03-06 | 平面形状の測定方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04278401A true JPH04278401A (ja) | 1992-10-05 |
| JP2515932B2 JP2515932B2 (ja) | 1996-07-10 |
Family
ID=13238749
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3063763A Expired - Lifetime JP2515932B2 (ja) | 1991-03-06 | 1991-03-06 | 平面形状の測定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2515932B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012504222A (ja) * | 2008-07-04 | 2012-02-16 | シック アイヴィピー エービー | 較正 |
| JP2012041620A (ja) * | 2010-08-23 | 2012-03-01 | Jfe Steel Corp | 鋼構造物の合わせ面の加工方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61251705A (ja) * | 1985-04-30 | 1986-11-08 | Sumitomo Metal Ind Ltd | パタ−ン検査方法及び装置 |
| JPH02206707A (ja) * | 1989-02-06 | 1990-08-16 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Ｔｖカメラの内部パラメータの較正方法 |
-
1991
- 1991-03-06 JP JP3063763A patent/JP2515932B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61251705A (ja) * | 1985-04-30 | 1986-11-08 | Sumitomo Metal Ind Ltd | パタ−ン検査方法及び装置 |
| JPH02206707A (ja) * | 1989-02-06 | 1990-08-16 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Ｔｖカメラの内部パラメータの較正方法 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012504222A (ja) * | 2008-07-04 | 2012-02-16 | シック アイヴィピー エービー | 較正 |
| JP2012041620A (ja) * | 2010-08-23 | 2012-03-01 | Jfe Steel Corp | 鋼構造物の合わせ面の加工方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2515932B2 (ja) | 1996-07-10 |
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