JPH05504842A - 物体を光電的に測定する方法および装置 - Google Patents

物体を光電的に測定する方法および装置

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JPH05504842A
JPH05504842A JP51812691A JP51812691A JPH05504842A JP H05504842 A JPH05504842 A JP H05504842A JP 51812691 A JP51812691 A JP 51812691A JP 51812691 A JP51812691 A JP 51812691A JP H05504842 A JPH05504842 A JP H05504842A
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JP51812691A
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バルク,ヘルベルト
ニール,アルベルト
シュヴェンツファイアー,ヴェルナー
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ベーラー ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング
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    • G01MEASURING; TESTING
    • G01BMEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • G01B11/24Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring contours or curvatures
    • G01B11/245Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring contours or curvatures using a plurality of fixed, simultaneously operating transducers

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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。

Description

【発明の詳細な説明】 物体を光電的に測定する方法および装置本発明は、例えば加工品のような物体の 形状−例えば横断面形状−を光電的に測定する方法、ないしは光電測定装置を較 正する方法に関する。この場合、少なくとも1つの光源−例えばレーザ光源−に より、測定すべき物体および/または較正物体上にそれぞれ少なくとも1つの光 ストライプないし線状光を投影しく光切断法)、この光ストライブを、例えば光 源の個数に相応する個数のビデオカメラ−例えばCOD半導体カメラ−により撮 影して該ビデオカメラのセンサ素子上に結像し、さらに画像を評価し物体の寸法 を算出するために、ないしは較正のための基本データと基本パラメータをめるた めに、計算機を含む評価ユニットへカメラ信号を導く、さらに本発明は、この方 法を実施するための装置に関する。
この形式の方法および装置において用いられている画像処理システムは欠点を有 しており、すなわちこのシステムの限られた分解能に鑑みて達成可能な最大精度 が制限されるという欠点を有する。通常のシステムは、1つの画像を例えば51 2X512個の画素に分解する。光切断法の測定装置により種々異なる大きさの 物体を測定しようとする場合、必然的に小さな物体は用いられるセンサ素子上に 小さく結像され、つまり設けられている測定領域は完全には利用されず、このこ とにより評価の際に精度が損なわれる。つまり著しく小さい物体は、測定領域の 一部だけしか使用せず、したがって512x512個の画素よりも僅かにしか分 解されれず、これにより相対的な測定精度が下がる。
したがって本発明の課題は、光切断法により行なわれる測定方法および測定装置 における画像処理の際に最大の精度が得られるようにすることにある。
本発明によれば、冒頭で述べた形式の方法において、個々の光ストライブの画像 の大ぎさを個々のセンサ素子の大きさへ近づける、ないし適合させるために、結 像スケールを変更ないし変化させ、ないしは個々のカメラの測定領域の大きさを 、物体および/または較正物体に形成される光ストライブの大きさに依存して変 化させる、ないしはその大きさに適合させるようにする。
少なくとも1つの光源−例えばレーザ光源−により、測定すべき物体および/ま たは較正物体上にそれぞれ少なくとも1つの光ストライブないし線状光を投影し く光切断法)、該光ストライブを、例えば光源の個数に相応する個数のビデオカ メラ−例えばCOD半導体カメラ−により撮影して該ビデオカメラのセンサ索子 に結像し、m像の評価ないし物体の寸法の算出のために、ないしは較正のための 基本データと基本パラメータをめるために、前記カメラが計算機を含む評価ユニ ットと接続されている、例えば加工品のような物体の形状−例えば横断面形状− を光電的に測定する方法ないしは光電測定装置を較正する方法において、本発明 によれば、センサ素子上への光ストライプの結像スケールを変更ないし変化させ る装置が設けられており、該装置により光ストライブの画像の大きさを変化させ ることができ、例えば個々のセンサ索子の大きさに適合させることができ、ない しはカメラの測定領域の大きさを変化させ、測定領域の大きさを物体ないし物体 領域および/または較正物体における測定されるべき光ストライブへ適合させる 装置が設けられていることを特徴としている。
このため本発明によれば、カメラのセンサ素子の大きさが同じままでも、小さい 物体ないし小さい光ストライブの実貿的に改善された評価を行なうことができる 。これらの小さい物体ないし小さい光ストライプは、たしかに拡大されてカメラ のセンサ素子上に結像されるが、これは評価に必要なすべての光ストライブが常 にいっしょにないし同時に結像されるようにして行われる。較正物体および/ま たは物体の1つの光ストライブが、または複数個の光ストライブがセンサ素子上 に結像されるか否かは、選択される評価方式に依存する。光ストライブの結像が センサ索子よりも大きいならば、比較的小さい結像スケールを選択して、光スト ライブの画像の大きさをセンサ素子の大きさへ適合させることも当然可能である 。同じことは、被測定物体の寸法を評価ユニットによって判定できるようにする ために用いられる、較正物体に結像された光ストライブについてもあてはまる。
このため較正物体を測定し、その測定データを測定される物体の評価に利用する 。
なお、光ストライブを較正物体と被測定物体とにおいて同時に結像しそれにした がって評価することができることも述べておく、シたがって本発明によるプロセ スないし構成により、本発明による方法ないし本発明による装置を使用した画像 処理システムの分解能を最適に利用することができる。
本発明による有利な実施形態によれば、センサ素子上に結像される光ストライブ の結像スケールを変更するために、ないしは測定領域の大きさを変化させるため に、ビデオカメラのズーム装置を一場合によってはモータで一調整するように構 成されており、および/または異なる焦点距離のカメラ対物レンズがビデオカメ ラに前置接続されており、および/またはビデオカメラと、測定すべき物体およ び/または較正物体との距離を一場合によってはモータで一炭化させるように構 成されている。この構成により、光ストライブの画像をその大きさに関して変化 させるための筒車な構成が得られる。これらの装置は、手動または評価ユニット により自動的に操作可能である。
較正のために、所定の大きさの少なくとも1つの較正物体を測定し、少なくとも 1つのこの較正物体のセンサ素子上における結像から得られたデータを評価ユニ ット内に記憶して、物体測定時に得られたデータを評価するために利用すると有 利である。さらに本発明によれば、評価ユニットにおいてセンサ素子上に結像さ れる切断光を測定することにより、物体および/または較正物体における個々の 光ストライプの結像のために選択される拡大スケールないし縮小スケールを算出 し、カメラ信号の評価時に考慮するように構成されている。結像の大きさないし 結像スケール、ないしは測定領域の大きさを調節する装置を評価ユニットにより 制御することができ、しかもこれは較正物体のデータと被測定物体のデータとの 比較に依存して、ないしはセンサ索子上の光ストライブの画像の定められた大き さに依存して行なわれる。これにより、最適な精度を有するほぼ完全自動の測定 方法が実現される。
本発明の有利な実施形態によれば、較正物体ないし較正用マーク上に結像される 少なくとも1つの切断光をセンサ素子上に結像し、少なくとも1つの切断光の結 像の大きさをセンサ素子の大きさに適合させるようにし、較正物体ないし較正用 マークに形成された光ストライプを測定し、結像スケールないし測定fII域の 大きさを決定するようにし、光ストライブと結像スケールの大きさに関するデー タとパラメータを評価装置内に記憶し、物体に形成された少な(とも1つの光ス トライプを測定する際、少な(とも1つの光ストライプの結像の大きさをセンサ 素子の大きさに適合させるようにし、さらに同じ結像スケールを用い、または既 知のないし所定の程度だけ上記の結像スケールと異なる結像スケールを用い、こ の結像スケールで物体を測定するようにし、さらに測定時および較正時にめられ た結像パラメータを用いることにより、物体の寸法の算出を行なうように構成さ れている。
さらに本発明によれば評価ユニットは、物体の測定中に当該評価ユニットにより 測定された較正物体に基づく少なくとも1つのデータとパラメータから導かれた データとパラメータのための比較器を有しており、さらにこの評価ユニットは、 結像スケールないし測定領域の大きさを変化させる装置と接続されており、この 装置は、結像スケールないし測定領域の大きさを設定調整するための、比較結果 に依存する制御信号を印加するように構成されている。
次に、実例として図面に基づき本発明の詳細な説明する。I!1図には本発明に よる装置の構成が図示されており、第2図には、物体ないし較正物体の測定の基 本原理が示されており、第3a図、第3b図、第3C図には、結像スケールを変 化させるための種々の構成が示されており、さらにj[4a、b、cllには、 較正物体の測定の様子が示されている。
第1図には、この測定方法の基本原理が示されている。被検査物体4は複数個の 光X5により、この場合には4つのレーザ光源により、照射されている。その際 、レーザ光源5は、必要に応じて種々異なる波長の光を照射する。レーザ5の光 ビームは、図示されていない光学系により1つの平面内に向けて拡開され、した がって測定物体において明るい輪郭つまり明るい光ストライプ6が結像される。
各レーザ5は1つの明るいストライプ6を結像し、この光ストライプは通常、物 体において部分的に重なり合っている。1つのレーザ5により形成される各光包 括面は、好適には物体の長手軸線に対して垂直に位置している(角度β)2個々 のレーザ5の光包括面は次のように配向されている。
即ち、個々のレーザにより結像される光ストライブをできるかぎり重量させるよ うに、ないし物体に対する所定の切断面内に位置させるように、それらの光包括 面ができるかぎり1つの共通な面内に位置調整されていて、位!の不正確さに起 因する評価エラーをはじめから回避するように配向されている。
レーザにより物体4上に結像される切断光(線状光ないし縞状光)6は、半導体 カメラ7により撮影される。これらの半導体カメラは、個々のカメラ7に配属さ れたレーザ5の光軸ないし光包括面21に関して角度αで傾斜している。各カメ ラ7にはフィルタ8を前置接続することができ、このフィルタは所属のレーザ5 により照射される波長の光しか透過させないので、各カメラ7は、それらに配属 されたレーザ光115からの光だけしか受光できない。したがって他の光源5か ら照射された光による各カメラ7の干渉作用が完全に回避される。これと同時に 、光ストライプ6の輪郭の著しく正確な評価を行なうことができ、ないしは較正 物体の基本データを正確に評価することができ、このことにより以降の測定精度 も高められる。
光i15ないしカメラ7のための相応の制御線路はllで示されている。照明お よびカメラの投入を行なう制御ユニット10を、カメラ信号のための評価ユニッ ト9と結合することができ、ないしはこの評価ユニットと共働可能である。
評価装置9は計算機を宥しており、この計算機へカメラ7のディジタル化された ビデオ信号が導かれ、さらに計算機はこのビデオ信号を記憶する。この計算機は 、画像マトリクスから切断光を表わしている点を探し出す。測定の場合、物体の 位置データおよび光包括面に対するカメラの相対的な位置および配向状態、なら びに対物レンズ焦点距離は既知であるので、探し出された画素を幾何学的に補正 し、さらに実際の対象物座標に換算して計算することができる。
有利な場合にはもはや2つのカメラで十分であり、円形の横断面に対しては少な くとも3つのカメラが必要であり、さらに第3図に示されているように、アンダ ーカット部が存在しないかぎり、凸面および凹面の形状の横断面を有するほとん どすべての慣用のプロフィール体を完全に測定することができることを述べてお く。
光R5として、相応のカラーフィルタを備えた白色光源、波長が可調整でありな いし周波数を設定調整可能なレーザ、レーザダイオード等が考えられる。物体に 非常に狭い切断光を形成するための適当な光学系は公知である。
カメラとして、ビデオカメラ、半導体カメラ、例えばCODカメラ、所定の色に 応動するないし特有の色感度を有するカメラいわゆるカラーカメラが考えられる 。例えば画像記録のために、実質的に歪みのない画像を供給する、約500X5 00個のホトダイオードのマトリクスから形成された半導体センサを有するCO Dカメラが使用される。
評価ユニット9に記憶されたカメラのビデオ信号を評価するために、画像は通常 、画素の輝度コントラストを検査し探し出されたライン経過をポリゴン化するこ とによって、輪郭始点が探索される。ビデオカメラの個々の信号に対してそれぞ れ別個に、相応のポリゴン経過をめた後、それぞれめられたポリゴン経過が対象 物座標に変換されて、個々のカメラによって得られたポリゴン経過が全体構造に 統合され、それにより所望の寸法が計算される。
結像ないし補正パラメータは較正中にめられ、このために計算機にその正確なサ イズが記憶されている較正物体がカメラの測定領域内に置かれる。既述の方法に より較正物体の切断光が撮影されると、記憶された寸法と測定された切断光との 比較から、等化パラメータを算出することができる。
個々のカメラの信号を、各カメラにより撮影されたポリゴン経過に処理するため のユニットが、第1図において12で示されている。物体の輪郭ないし横断面に 対する個々のポリゴン経過を統合するユニットは13で示されている。測定され た物体を表示するためのモニタは14で示されており、物体の寸法またはその他 の測定されたデータをプリントアウトするためのプリンタは15で、さらに検査 された物体の輪郭を図形で記録するためのプロッタが16で示されている。
第2図には、物体4がレーザ5により照射され、前置接続されたフィルタ8を有 するCODカメラ7により切断光6が観察される装置が空間的に示されている。
レーザ5の光軸21とカメラ7の光軸22とが互いに45°の角度αを成してお り、ざらにレーザ光により形成される各レーザ5の平面が、1つの共通の全体の 面内にあることがわかる。
第3a図、第3b図、および第3C図には、結像スケールを変化させるための、 ないしは測定すべき物体ないし較正物体に応じてカメラの測定領域の大きさを設 定調整するための種々の構成が示されている。第3a図の場合、カメラ7はズー ムレンズ18を装備しており、第3a図において左と右とに示されているような 異なる大きさの測定対象物23、ないしは異なる大きさの切断光ないし光ストラ イプ6がそれぞれ次のように結像されることが示されている。即ち、それらがカ メラ7の測定領域30ないし31をできるかぎり大きく満たすように、ないしは 測定領域30ないし31の大きさが被測定物体ないし光ストライプ6に適合調整 されるように結像されている。
第3b図には、第3a図に相応する装置が示されており、ここではビデオカメラ 7の結像スケールないし測定領域の大きさを適合ないし変化させる目的で、対物 レンズ交換装置18’が、例えば回転ドラム形対物レンズシステムが設けられて いる。
第3C図には、測定領域を適合調整する目的でカメラシフト装置18′が設けら れており、これによりカメラ7と物体23の距離を変えることができるが、ここ において選択的にカメラ7に対して物体を、ないしはカメラ7も物体ないし較正 物体23も互いに相対的に動かせるように構成することもできる。
測定領域の大きさを較正物体ないしその部分領域に適合調整すれば、物体測定時 の精度の改善と同様の改善が較正物体測定時にも得られる。既に述べたように、 測定装置の較正は、精確に定められた形状の較正物体により行なわれる。定めら れたこの形状を、評価装置内に記憶された測定された較正物体の画像データと比 較することにより、測定されるべき物体の画像を補正するために必要とされる補 正パラメータを得ることができる。物体の測定と同様に補正パラメータの決定に も、画像処理システムの分解能に左右するエラーが伴う、物体を測定するときの ように、較正物体に結像される光ストライブができるかぎり測定領域全体にわた って広がるようにすれば、ないしは較正物体の画像ないし所望の画像領域がセン サ素子全体にわたって広がるようにすれば、較正物体を測定する際つまり較正時 に比較的小さなエラーないし較正誤差を小さくすることができ、ないしは回避す ることができる。
前述のように、可変の測定領域を用いて作業を行なう場合、種々異なる大きさの 結像スケールを有する測定領域のために、異なる較正物体または種々の結像スケ ールに対して定められた較正用マークを備えた較正物体を用いると有利である0 本発明によれば、種々の測定領域の大きさのための較正物体、ないし異なる結像 スケールのための較正物体は、位置および/または寸法に関して予め定められた マークを有する種々異なる領域を有しており、これらの領域は測定領域内へ取り 込まれるか、ないしはセンサ素子上に結像され、既知であるそれらの寸法が評価 される。
第4a図には、較正用マーク26および26′の着けられた較正物体23′を測 定する様子が示されている。第4b図には、この較正物体23′の平面図が示さ れていて、周縁部に付された較正用マーク26と中央に付された較正用マーク2 6′とが示されている。
視点、即ち4つのビデオカメラの光軸が22で示されている。第4a図および第 4b図に示されている較正物体は、4つのカメラにより同時に較正を行なうよう に構成されている。この較正プロセスのために、較正用マーク26ないし26′ 上に相応の切断光6が形成される、つまりこれらの較正用マーク26および26 ′は相応の光包括面33によって切断される。画像伝送システムを大きな結像ス ケールに設定調整すると、つまり例えばズームレンズが望遠設定であると、第4 d図のように中央よりの4つの較正用マーク26′ しか測定領域内に位置せず 、ビデオカメラ7のセンナ素子34′上にはこれら中央よりの較正用マーク26 ′の切断光24′ しか結像しない、比較的小さい結像スケールを選択すると、 例えばズームレンズが広角設定にあると、第4C図のようにすべての較正用マー ク26および26′を結像することができ、つまりセンサ素子34′上に切断光 24および24′が結像される。
較正物体に基づく測定データと較正用マークの寸法に関して記憶されたデータと の比較によって、評価装置は結像スケールないし画像領域の大きさをめることが できる。さらに評価装置は、光ストライブの測定により物体の大きさをめること ができ、さらに両方の結像スケールで物体を測定することができる。このように して、測定および較正測定に対してエラーを著しく低減することができ、測定精 度を高めることができる。
好適には、結像スケールはできるだけ大きく選択される。測定時の結像スケール は既知であるべきである。
較正を行なったときと同じ結像スケールで測定されるか、あるいは測定時の結像 スケールは、評価装置により自動的にあるいは手動により既知の値へ設定調整さ れる。
測定領域面にわたって長く延在する物体上に、例えば定規ないしスケール上に、 光ストライブを結像させて測定すると5測定ないし較正がいっそう改善される。
そのあとで物体は平行にずらされて測定される。これは測定される光ストライプ で測定フィールド1こ網目が形成されるまで繰り返される。同じ過程は90′旋 回された物体(定規)でもう1度行なわれる。′s定精度に応じて間隔の大きさ を加減できるこの測定ラスタは較正のために用いられ、これは物体の結像に関連 づけられ、ないしは物体上に結像した光ストライブと比較される。物体の所定の 領域をいっそう精確に測定する必要がある場合には、その領域内にラスタをいっ そう密にめぐらす。このようにラスタ形成つまり較正用光ストライブの形成は、 測定領域ないし画像領域に関して部分的に変化させて行なわれる。
有利には本発明によれば、物体に結像される切断光から送出される光、が直接カ メラへ導かれ、ないしは所定の結像装置18,18’ 、18’から直接ないし 偏向なしでセンサ素子上へ導かれる。本発明によれば、センサ素子の大きさに対 する切断光の大きさの直接的な適合調整ないしは切断光の大きさに対するセンサ 素子の大きさの直接的な適合調整が行なわれ、このことにより光の損失を防ぐこ とができ、さらにたとえ測定中であっても変化する結像スケールにより評価を改 善し、いっそう精確にすることができる。したがって結像スケールを迅速に変更 することにより、同じ切断光を種々異なる大きさで、つまり画像を比較的多く満 たす形であるいは画像を比較的僅かしか満たさない形で測定することができ、な いしは所望の詳細領域を所望の結像スケールで検査することができる。さらにこ の種の可変の結像ユニットは各ビデオカメラに配属されているので5個々のビデ オカメラに配属された切断光を種々異なる結像スケールで結像し評価することが できる。
! Ftg、 <(7 物体の形状を光電的に測定するための方法において、検査されるべき物体(4) がレーザ光g (5)により照射される。この光源の光ビームは、図示されてい ない光学系にまり1つの面になるように広げられる。その結果、物体(4)には 各レーザ光i1 (5)により明るいストライプ(6)が結像される。この場合 、通常それらのストライプは部分的にオーバラップしている。
各ストライプ(6)は半導体カメラ(7)により撮影される。このカメラには、 配属されたレーザ(5)から放射される光しか透過させないフィルタ(8)が前 置接続されている。レーザ光R(5)は制御線路を介して制御ユニット(10) と接続されており、この制御ユニットは評価ユニット(9)と結合されている。
評価ユニット(9)は計算機を有しており、この計算機へカメラ(7)のディジ タルビデオ信号が供給される0個々のカメラ(7)の信号を各カメラにより撮影 されたポリゴンカットに信号処理するためのユニットが(12)で示されており 、個々のポリゴン経過を物体の輪郭へと統合するユニットが(13)で示されて おり、測定された物体を表示するモニタが(14)で、物体の寸法を出力するプ リンタが(15)で、さらに物体を図形で記録するためのプロッタが(16)で 示されている。個々の光ストライブ(6)の画像の太きさを、半導体カメラ(7 )の個々のセンサ素子の大きさに変化ないし適合させるために、結像スケールを 変更ないし変化させるようにし、ないしは個々のカメラ(7)の測定領域の大き さを物体(4)に形成された光ストライブ(6)の大きさに依存して変化させる 、ないしはその大きさへ適合させる(第1図)。
国際調査報告

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1.少なくとも1つの光源一例えばレーザ光源−によリ、測定すべき物体および /または較正物体上にそれぞれ少なくとも1つの光ストライプないし線状光を投 影し(光切断法)、該光ストライプを、例えば光源の個数に相応する個数のピデ オカメラ−例えばCCD半導体カメラ−により撮影して該ビデオカメラのセンサ 素子上に結像するようにし、画像を評価し物体の寸法を算出するために、ないし は較正のための基本データと基本パラメータを求めるために、計算機を含む評価 ユニットへカメラ信号を導くようにした、例えば加工品のような物体の形状一例 えば横断面形状ーを光電的に測定する方法ないしは光電測定装置を較正する方法 において、 個々の光ストライプの画像の大きさを個々のセンサ素子の大きさへの近似化のた めに、ないし適合化のために、結像尺度(スケール)を変更ないし変化させ、な いしは夫々のカメラの測定領域の大きさを、物体および/または較正物体に形成 される光ストライプの大きさに依存して変化させ、ないしはその大きさに適合さ せるようにしたことを特徴とする、物体の形状を光電的に測定する方法ないしは 光電測定装置を較正する方法。 2.センサ素子上に結像される光ストライプの結像スケールを変更するために、 ないしは測定領域の大きさを変えるために、ビデオカメラのズーム装置を一場合 によってはモータでー調整するようにし、および/または種々異なる焦点距離を 有するカメラ対物レンズをビデオカメラに前置接続するようにし、および/また はビデオカメラと測定すべき物体および/または校正物体との間隔を一場合によ ってはモータでー変化させるようにした、請求項1記載の方法。 3.測定時および/または較正時に、物体ないし較正物体にないしは較正用マー ク上に結像される全ての光ストライプを同一の大きさでセンサ素子上に結像する ようにし、センサ素子に結像されたそれらの光ストライプにより当該センサ素子 ができるかぎり十分に溝たされるようにし、ないしは測定領域の大きさがちょう どすべての光ストライプを捕捉検出するようにした、請求項1または2記載の方 法。 4.センサ素子上に結像された切断光を測定することにより、物体および/また は較正物体における個々の光ストライプの結像のために選択される拡大スケール ないし縮小スケールを評価装置において求めてカメラ信号を評価する際に考慮す るようにした、請求項1〜3のいずれか1項記載の方法。 5.較正のために、所定の大きさの較正物体に形成される少なくとも1つの光ス トライプを測定し、センサ素子上の少なくとも1つの当該光ストライプの結像に より得られた、結像スケールに関するデータを評価ユニット内に記憶し、同じ結 像スケールを用いての物体測定時に、あるいは既知ないしは所定の程度だけ上記 結像スケールとは異なる結像スケールを用いての物体測定時に物体に形成された 光ストライプの実際の大きさを求めるために用いるようにした、請求項1〜4の いずれか1項記載の方法。 6.較正物体ないし較正用マーク上に結像された少なくとも1つの光ストライプ をセンサ素子上に結像し、当該の少なくとも1つの切断光の結像の大きさをセン サ素子の大きさへ適合させるようにし、較正物体ないし較正用マークに形成され た光ストライプを測定して、結像スケールないし測定領域の大きさを決定するよ うにし、光ストライプと結像スケールの大きさに関するデータおよびパラメータ を評価装置内に記憶するようにし、さらに物体に形成された少なくとも1つの光 ストライプを測定する際、少なくとも1つの光ストライプの結像の大きさをセン サ素子の大きさに適合させるようにし、同じ結像スケールを用いて、あるいは既 知ないし所定の程度だけ上記の結像スケールとは異なる結像スケールを用い、当 該結像スケールで物体を測定するようにし、さらに測定時および較正時に検出さ れた結像パラメータを用いて物体の寸法の算出を行なうようにした、請求項1〜 5のいずれか1項記載の方法。 7.所定の較正用マークを、例えば周縁部と中央部に所定の大きさの較正用マー クを有する、少なくとも1つの較正物体に形成された光ストライプを、少なくと も2つの異なる結像スケールないし測定領域の大きさを用いて測定するようにし 、センサ素子上における光ストライプの夫々の結像から得られたデータを評価ユ ニット内に記憶するようにし、物体を測定する際、場合によっては当該物体に形 成された光ストライプの結像の大きさとセンサ素子で扱い(処理)可能な大きさ との比較に基づいて、較正時に選択された結像スケールを考慮して、結像スケー ルないし測定領域の大きさを一例えば自動的にー変化させるようにし、当該物体 に形成された光ストライプの結像の大きさを、センサ素子の大きさにできるだけ 近似させるようにし、ないしは較正測定データが評価ユニット内に記憶されてい るできるだけ大きな測定領域の大きさを選択するようにした、請求項1〜6のい ずれか1項記載の方法。 8.少なくとも1つの光源一例えばレーザ光源−によリ、測定すべき物体および /または較正物体上にそれそれ少なくとも1つの光ストライプないし線状光を投 影し(光切断法)、該光ストライプを、例えば光源の個数に相応する個数のビデ オカメラ−例えばCCD半導体カメラ−により撮影して該ビデオカメラのセンサ 素子に結像するようにし、画像の評価ないしは物体の寸法の算出のために、ない しは較正のための基本データと基本パラメータを求めるために、前記カメラは計 算機を含む評価ユニットと接続されている、例えば加工品のような物体の形状一 例えば横断面形状ーを光電的に測定する装置ないしは光電測定装置を較正する装 置、例えば請求項1〜7のいずれか1項記載の方法を実施する装置において、セ ンサ素子上への光ストライプの結像スケールを変更ないし変化させる装置(18 ,18′,18′′)が設けられており、該装置により光ストライプの画像の大 きさを変化させることができ、例えば個々のセンサ素子(34)の大きさに適合 させることができ、ないしはカメラ(7)の測定領域の大きさを変化させ、測定 領域の大きさを物体(23)ないし物体領域および/または較正物体(23′) における測定されるべき光ストライプへ適合させる装置(18,18′,18′ ′)が設けられていることを特徴とする、物体の形状を光電的に測定する装置な いしは光電測定装置を較正する装置。 9.結像スケールないし測定領域の大きさを変化させるために、前記ビデオカメ ラ(7)にー場合によってはモータでー調整可能なズーム装置(18)が前置接 続されており、および/または、前記ビデオカメラ(7)に種々異なる焦点距離 を有するカメラ対物レンズ(18′)が前置接続されており、および/または、 前記ビデオカメラ(7)と、測定すべき物体(22)および/または較正物体( 23′)との間の距離を変化させる装置(18′′)が設けられている、請求項 8記載の装置。 1°.前記評価ユニット(9)は、少なくとも1つの測定された較正物体(23 ′)に基づくデータとパラメータのための、および物体(23)の測定中に当該 評価ユニットへ導かれるデータとパラメータのための比較器ないし処理ユニット を有しており、さらに前記評価ユニット(9)は、結像スケールないし測定領域 の大きさを変化させる装置(18,18′,18′′)と接続されており、該装 置は、結像スケールないし測定領域の大きさを設定調整するために、比較結果な いし処理結果に依存する制御信号を印加するようにした、請求項8または9記載 の装置。 11.位置および/または大きさに関してそれぞれ異なる所定の較正用マーク例 えば周縁部と中央部の較正用マーク(24,24′)を有する少なくとも1つの 較正物体(23′)が設けられており、該較正物体はセンサ素子(34)上に種 々異なる大きさで結像可能である、請求項8〜10のいずれか1項記載の装置。 12.較正のために、測定領域にわたって長く延在する物体、例えば定規、物差 し等が設けられており、該物体上に光ストライプを結像するようにし、該物体を 測定領域にわたって平行に種々異なる位置に配置することができ、該物体に結像 される光ストライプを測定し、当該測定を90°だけ旋回させた物体で繰リ返し 、ここにおいて両方の場合に、物体の位置の間隔ないし物体の位置が既知であり 、さらに物体に関して光ストライプの位置から得られたパラメータおよびデータ を、物体の測定の基礎とするようにし、ないしは物体に結像された光ストライプ の評価に利用するようにした、請求項8〜11のいずれか1項記載の装置。
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Families Citing this family (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB9127548D0 (en) * 1991-12-31 1992-02-19 3D Scanners Ltd Scanning sensor
US5449673A (en) * 1992-08-13 1995-09-12 G. D. Searle & Co. 10,11-dihydro-10-(3-substituted-1-oxo-2-propyl, propenyl or propynyl)dibenz[b,f][1,4] oxazepine prostaglandin antagonists
US5488046A (en) * 1993-11-03 1996-01-30 G. D. Searle & Co. Carbamic acid derivatives of substituted dibenzoxazepine compounds, pharmaceutical compositions and methods of use
DE4411986A1 (de) * 1994-04-10 1995-10-12 Kjm Ges Fuer Opto Elektronisch Verfahren und Vorrichtung zur Messung des Querschnitts von stabförmigen Objekten
AU5270596A (en) * 1995-03-30 1996-10-16 Pipetech Aps System identification
GB9515311D0 (en) * 1995-07-26 1995-09-20 3D Scanners Ltd Stripe scanners and methods of scanning
DE19634254B4 (de) * 1995-09-04 2009-06-10 Volkswagen Ag Optisch-numerisches Verfahren zur Ermittlung der gesamten Oberfläche eines dreidimensionalen Objektes
SE516607C2 (sv) * 1995-12-04 2002-02-05 Optonova Ab Sätt och anordning vid kantavkänning
SE520060C2 (sv) * 2000-10-12 2003-05-13 Latronix Ab System och förfarande för kontinuerlig bestämning av storleken på ett objekt vars storlek varierar i tiden
DE20201933U1 (de) * 2002-02-08 2003-06-12 Cooper Power Tools Gmbh & Co Oberflächenkonturerkennungsvorrichtung
US7881896B2 (en) 2002-02-14 2011-02-01 Faro Technologies, Inc. Portable coordinate measurement machine with integrated line laser scanner
GB2394283A (en) * 2002-10-18 2004-04-21 Beta Lasermike Ltd Optical imaging, and monitoring of exposed cut ends of a product
DE10328523B4 (de) * 2003-06-24 2009-05-07 Schreck-Mieves Gmbh Verfahren und Meßvorrichtung zur berührungslosen Vermessung einer Kontur einer Oberfläche
DE102004057092A1 (de) * 2004-11-25 2006-06-01 Hauni Maschinenbau Ag Messen des Durchmessers von stabförmigen Artikeln der Tabak verarbeitenden Industrie
CZ298071B6 (cs) * 2005-06-20 2007-06-13 Ceské vysoké ucení technické v Praze, Fakulta elektrotechnická Zpusob merení tvaru transparentních objektu, zejména brousených kamenu a zarízení k jeho provádení
DE102008036275B4 (de) * 2008-08-04 2013-03-21 Data M Sheet Metal Solutions Gmbh Verfahren zum Vermessen von Profilen mit optischen Sensoren
DE102011000304B4 (de) * 2011-01-25 2016-08-04 Data M Sheet Metal Solutions Gmbh Kalibrierung von Laser-Lichtschnittsensoren bei gleichzeitiger Messung
CN102887155A (zh) * 2011-07-22 2013-01-23 天津思博科科技发展有限公司 货运列车超限计算机视觉检测系统
DE102012101302B4 (de) * 2012-02-17 2014-05-15 Kocos Optical Measurement Gmbh Konfokaler mikroskopischer 3D-Lichtschnittsensor
DE102013103251B4 (de) 2013-03-28 2016-05-12 Data M Sheet Metal Solutions Gmbh Erhöhung der Messgenauigkeit bei einer Vermessung mit Lichtschnittsensoren durch gleichzeitige Kalibrierung und Vermeidung von Speckles
DE102013103252B4 (de) 2013-03-28 2016-03-10 Data M Sheet Metal Solutions Gmbh Erhöhung der Messgenauigkeit bei einer Vermessung mit Lichtschnittsensoren durch gleichzeitige Kalibrierung und Reduzierung von Speckles
CN106441091A (zh) * 2016-08-31 2017-02-22 武汉汉宁轨道交通技术有限公司 一种钢轨自动检测装置以及方法
CN107816952B (zh) * 2017-10-27 2023-11-17 长江三峡勘测研究院有限公司(武汉) 一种逐层开挖工程获取整体三维影像的方法
EP3502672B1 (en) 2017-12-20 2022-02-09 Fundación Tecnalia Research & Innovation Methods and systems for visual inspection

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2441377A1 (de) * 1973-09-04 1975-03-13 Hauser Raimund Einrichtung zur durchfuehrung eines holographisch-interferometrischen oder moiremetrischen verfahrens
DE3621927A1 (de) * 1986-06-30 1988-01-07 Ulrich M Landwehr Verfahren und vorrichtung zur ermittlung der abmessungen eines gegenstandes
US5085502A (en) * 1987-04-30 1992-02-04 Eastman Kodak Company Method and apparatus for digital morie profilometry calibrated for accurate conversion of phase information into distance measurements in a plurality of directions
FR2641607B1 (fr) * 1989-01-06 1993-12-31 Electricite De France Systeme de releve de la surface d'une piece a distance par un capteur optique, notamment d'un auget de turbine pelton

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