JPH0656296B2 - Shape measuring device - Google Patents

Shape measuring device

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JPH0656296B2
JPH0656296B2 JP26465990A JP26465990A JPH0656296B2 JP H0656296 B2 JPH0656296 B2 JP H0656296B2 JP 26465990 A JP26465990 A JP 26465990A JP 26465990 A JP26465990 A JP 26465990A JP H0656296 B2 JPH0656296 B2 JP H0656296B2
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JP
Japan
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sawtooth wave
light
shape
measurement
measuring
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JP26465990A
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Inventor
幸男 佐藤
Original Assignee
幸男 佐藤
株式会社キャディックス
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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は測定対象の形状の非接触で光学的に計測する形
状計測装置に関する。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a non-contact optical measurement system for measuring the shape of a measurement target.

[従来の技術] 測定対象へ測定光を照射し、測定対象にて反射された反
射測定光を、例えばビデオカメラで受光して、この受光
情報に基づいて測定対象の形状を計測する非接触式の形
状計測装置が知られており、各方面の分野においてその
応用が期待されている。
[Prior Art] A non-contact type that irradiates a measurement light to a measurement target, receives reflected measurement light reflected by the measurement target with a video camera, and measures the shape of the measurement target based on the received light information. Shape measuring devices are known, and their applications are expected in various fields.

第5図には、上記形状計測の原理が示されている。FIG. 5 shows the principle of the above-mentioned shape measurement.

図において、光源10から所定角度θで放射された測定
光100は、計測対象である物体Qの表面で反射され、
受光点12に到達する。ここで、光源10と受光点12
との間の距離はlであり、図において、lの方向をX軸
方向としてXYZの直交座標系が設定されている。な
お、図においては、測定光100としてスリット光が示
されている。
In the figure, the measurement light 100 emitted from the light source 10 at a predetermined angle θ is reflected on the surface of the object Q to be measured,
The light receiving point 12 is reached. Here, the light source 10 and the light receiving point 12
Is 1 and in the figure, an XYZ orthogonal coordinate system is set with the direction of 1 as the X-axis direction. In the figure, slit light is shown as the measurement light 100.

実際の形状計測装置においては、受光装置として例えば
テレビカメラが用いられている。そして、このテレビカ
メラの撮像面が図において、模式的に14で示されてい
る。
In an actual shape measuring device, for example, a television camera is used as a light receiving device. The image pickup surface of this television camera is schematically shown by 14 in the drawing.

従って、図に示す構図から理解されるように撮像面14
における測定光の受光位置は、測定光100の照射角度
θ及び物体Qの表面形状(Z軸方向の距離z)に依存し
ている。なお、撮像面14における受光位置(X座標)
がxで示されている。
Therefore, as can be understood from the composition shown in the drawing, the imaging surface 14
The light receiving position of the measurement light in 1 depends on the irradiation angle θ of the measurement light 100 and the surface shape of the object Q (distance z in the Z-axis direction). The light receiving position (X coordinate) on the imaging surface 14
Is indicated by x.

このような形状計測原理については、例えば特開昭62
−228106号公報に詳細に説明されており、結論を
述べれば、物体Qの形状に係る距離zは以下に示す第1
式で表わされる。
For such a shape measuring principle, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 62-62
No. 228106, the distance z relating to the shape of the object Q is firstly described below.
It is represented by a formula.

z=f・l/(x+f・ tanθ) …(第1式) 従って、測定光100を走査、すなわち順次θを可変さ
せながら照射を行うことにより、物体Qに関する所定範
囲の三次元形状情報を得ることが可能である。
z = f · l / (x + f · tan θ) (Formula 1) Therefore, the measurement light 100 is scanned, that is, irradiation is performed while sequentially changing θ, thereby obtaining three-dimensional shape information of the object Q in a predetermined range. It is possible.

[発明が解決しようとする課題] 従来の形状計測装置においては、一般に、撮像された画
像を計算機内部の画像メモリに一旦格納し、この画像メ
モリから格納された画像情報を順次読み出して、輝度レ
ベルの差から受光位置を解析し、この解析された受光位
置xを上記第1式に代入することにより距離情報xを得
ていた。
[Problems to be Solved by the Invention] In a conventional shape measuring apparatus, generally, a captured image is temporarily stored in an image memory inside a computer, and the stored image information is sequentially read from the image memory to obtain a brightness level. The distance information x was obtained by analyzing the light receiving position from the difference of ## EQU1 ## and substituting the analyzed light receiving position x in the first expression.

従って、このようなソフトウエア的な形状の解析は、非
常に時間がかかり、このため、運動する物体の計測等を
行えないという問題があった。
Therefore, such software-like shape analysis takes a very long time, and therefore, there is a problem that a moving object cannot be measured.

一方、上記特開昭62−228106号公報で提案され
た形状計測装置においては、リアルタイムでの形状計測
が実現可能とされていたが、装置が複雑化し、生産コス
トの増大をまねくという課題があった。
On the other hand, in the shape measuring device proposed in Japanese Patent Laid-Open No. 62-228106, it has been possible to realize shape measurement in real time, but there is a problem that the device becomes complicated and the production cost increases. It was

本発明は上記従来の課題に鑑みなされたものであり、そ
の目的は、リアルタイムでの形状計測が行える簡易な構
成の形状計測装置を提供することにある。
The present invention has been made in view of the above conventional problems, and an object thereof is to provide a shape measuring device having a simple configuration capable of performing shape measurement in real time.

[課題を解決するための手段] 上記目的を達成するために、本発明は、測定対象へ測定
光を照射し測定対象からの反射測定光をテレビカメラで
受光して、この受光情報に基づいて測定対象の形状測定
を行う形状測定装置において、前記テレビカメラから出
力されるビデオ信号の水平同期信号に同期した鋸波を発
生する鋸波発生手段と、前記ビデオカメラから出力され
るビデオ信号のうち前記反射測定光の受光を示す輝度ピ
ークを検出する輝度ピーク検出手段と、前記輝度ピーク
が検出されたタイミングで前記鋸波の電圧値を抽出する
受光位置サンプル手段と、を有することを特徴とする。
[Means for Solving the Problems] In order to achieve the above object, the present invention irradiates a measuring object with measuring light, receives reflected measuring light from the measuring object with a television camera, and based on the received light information. In a shape measuring device for measuring the shape of a measuring object, a sawtooth wave generating means for generating a sawtooth wave synchronized with a horizontal synchronizing signal of a video signal output from the television camera, and a video signal output from the video camera It has a brightness peak detecting means for detecting a brightness peak indicating reception of the reflected measurement light, and a light receiving position sampling means for extracting a voltage value of the sawtooth wave at a timing when the brightness peak is detected. .

また、本発明は、前記鋸波発生手段と前記受光位置サン
プル手段との間に鋸波に所定の計測演算を施すアナログ
演算回路を設けたことを特徴とする。
Further, the present invention is characterized in that an analog operation circuit for performing a predetermined measurement operation on the sawtooth wave is provided between the sawtooth wave generating means and the light receiving position sampling means.

[作用] 上記構成によれば、ビデオ信号に含まれる輝度ピークが
検出されると、その検出タイミングで鋸波の電圧値がサ
ンプルされるため、サンプルされた電圧値は水平期間に
おける反射測定光の受光位置(x)を示すことになる。
[Operation] According to the above configuration, when the brightness peak included in the video signal is detected, the voltage value of the sawtooth wave is sampled at the detection timing. Therefore, the sampled voltage value is the reflection measurement light in the horizontal period. It indicates the light receiving position (x).

つまり、テレビカメラからのビデオ信号の出力と共に、
そのビデオ信号に含まれる反射測定光の受光位置(x)
を連続的に得ることが可能となる。
In other words, along with the output of the video signal from the TV camera,
Receiving position (x) of reflected measurement light included in the video signal
Can be continuously obtained.

従って、何らソフトウエア的に受光位置を求めることな
く、鋸波の電圧値としてリアルタイムで受光位置(x)
を抽出でき、更に距離情報(z)を解析することが可能
となる。
Therefore, the light receiving position (x) is obtained in real time as a sawtooth voltage value without obtaining the light receiving position by software.
Can be extracted, and the distance information (z) can be further analyzed.

また、鋸波発生手段と受光位置サンプル手段との間にア
ナログ演算回路を設けることにより、受光位置サンプル
手段にてサンプルされる前に、鋸波を後に演算解析しや
すいようなアナログ情報形態に処理可能である。
Further, by providing an analog operation circuit between the sawtooth wave generating means and the light receiving position sampling means, the sawtooth wave is processed into an analog information form that can be easily operated and analyzed before being sampled by the light receiving position sampling means. It is possible.

従って、例えば、アナログ演算回路として加算器や割算
器を適用することにより、鋸波を形状情報を含む波に変
換でき、更に受光位置サンプル手段でそのサンプルを行
うことにより、直接的に距離情報(z)を得ることが可
能となる。
Therefore, for example, by applying an adder or a divider as an analog arithmetic circuit, the sawtooth wave can be converted into a wave containing shape information, and further, the light receiving position sampling means samples the sawtooth wave to directly obtain the distance information. It is possible to obtain (z).

[実施例] 以下、本発明の好適な実施例を図面に基づいて説明す
る。
[Embodiment] A preferred embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

第1図には本発明に係る形状計測装置の全体構成が示さ
れている。また、第2図には本発明に係る形状計測原理
が示されている。
FIG. 1 shows the overall configuration of the shape measuring apparatus according to the present invention. Further, FIG. 2 shows the principle of shape measurement according to the present invention.

まず、第2図を用いて、形状計測原理について説明す
る。
First, the principle of shape measurement will be described with reference to FIG.

第2図において、(I)には、ビデオカメラから出力さ
れるビデオ信号が示されている。ここで示される波形は
位置水平期間内の信号波形であり、測定対象にて反射さ
れた反射測定光の受光により生じた輝度ピーク20が示
されている。
In FIG. 2, (I) shows a video signal output from the video camera. The waveform shown here is a signal waveform within the position horizontal period, and the luminance peak 20 generated by receiving the reflected measurement light reflected by the measurement target is shown.

第2図(II)には、上記ビデオ信号の水平同期信号に同
期した鋸波が示されている。この鋸波は、後述するよう
に、上記輝度ピークの位置を求めるために発生されたも
のである。
FIG. 2 (II) shows a sawtooth wave synchronized with the horizontal synchronizing signal of the video signal. The sawtooth wave is generated in order to find the position of the brightness peak, as will be described later.

従って、前記輝度ピークを検出するために、(I)に示
されるように、所定のしきい値Vthを設定して、その輝
度ピークが検出された時のタイミングで上記鋸波の電圧
値を抽出することにより、(III)に示すように、その
抽出された電圧値から位置水平期間における反射測定光
の受光位置xを求めることが可能である。
Therefore, in order to detect the brightness peak, a predetermined threshold value Vth is set as shown in (I), and the sawtooth voltage value is extracted at the timing when the brightness peak is detected. By doing so, as shown in (III), it is possible to obtain the light receiving position x of the reflected measurement light in the position horizontal period from the extracted voltage value.

そして、求められた受光位置xから距離情報zを得るた
めに、上述した第1式の演算を以下のように行う。
Then, in order to obtain the distance information z from the obtained light receiving position x, the above-described calculation of the first expression is performed as follows.

すなわち、(III)に示した電圧値xに対して、(IV)
に示すように、加算器を用いてf・ tanθを加算し、更
に、(V)に示すように、その加算結果でf・lを割れ
ば、上述した第1式が実現でき、その除算結果から距離
情報zを電圧値として得ることが可能である。
That is, for the voltage value x shown in (III), (IV)
As shown in (1), if f · tan θ is added using an adder, and then f · l is divided by the addition result as shown in (V), the above-mentioned first expression can be realized, and the division result It is possible to obtain the distance information z as a voltage value from.

ここで、上述のf・ tanθ及びf・lは、所定のコント
ローラから電圧値として供給され、上記加算及び除算は
アナログ的に行われる。
Here, the above-mentioned f · tan θ and f · l are supplied as voltage values from a predetermined controller, and the above addition and division are performed in an analog manner.

従って、以上のように、輝度ピークの検出タイミングで
鋸波の電圧値を抽出し、その電圧値をアナログ的に処理
することにより、迅速かつ簡便に距離情報zを得ること
が可能である。
Therefore, as described above, it is possible to quickly and easily obtain the distance information z by extracting the sawtooth voltage value at the luminance peak detection timing and processing the voltage value in an analog manner.

第1図には、第2図で説明した形状計測原理を適用した
本発明に係る形状計測装置の好適な実施例が示されてい
る。
FIG. 1 shows a preferred embodiment of the shape measuring apparatus according to the present invention to which the shape measuring principle explained in FIG. 2 is applied.

測定光照射装置30は、例えばスポット光あるいはスリ
ット光等の測定光を照射するものであり、その照射は、
微小角度Δθ毎に走査して順次行われる。
The measurement light irradiation device 30 irradiates measurement light such as spot light or slit light.
The scanning is performed sequentially for each minute angle Δθ.

測定光照射装置30から照射された測定光は、測定対象
である物体Qの表面で反射され、受光装置であるテレビ
カメラ32に到達する。具体的には、レンズ系で集束を
受けた後、内部に設けられた撮像素子(例えばCCD)
に物体Qの測定光反射部分の像が結像する。
The measurement light emitted from the measurement light irradiation device 30 is reflected by the surface of the object Q that is the measurement target, and reaches the television camera 32 that is the light receiving device. Specifically, an image sensor (for example, CCD) provided inside after being focused by a lens system
An image of the measurement light reflection portion of the object Q is formed at.

距離情報解析装置34は、前記テレビカメラ32からの
出力ビデオ信号を入力してその信号に基づいて物体Qの
表面形状に係る距離情報zを解析するものである。この
距離情報解析装置34については後に第2図を用いて詳
述する。
The distance information analysis device 34 inputs the output video signal from the television camera 32 and analyzes the distance information z related to the surface shape of the object Q based on the signal. The distance information analysis device 34 will be described later in detail with reference to FIG.

計測コントローラ36は、この装置全体の制御を行うも
のであり、具体的には、前記測定光照射装置30に測定
光照射に係る角度情報θを供給しており、また、前記距
離情報解析装置34に対してその距離情報解析に係る必
要なパラメータf・l,f・ tanθ,Zmを供給してい
る。
The measurement controller 36 controls the entire device, and specifically supplies the measurement light irradiation device 30 with angle information θ relating to the measurement light irradiation, and the distance information analysis device 34. Is supplied with necessary parameters f · l, f · tan θ, Zm related to the distance information analysis.

また、この計測コントローラ36は、前記距離情報解析
装置34から解析された距離情報zを受け取り、表示装
置38に送出している。
The measurement controller 36 also receives the analyzed distance information z from the distance information analysis device 34 and sends it to the display device 38.

ここで、図示されてはいないが、計測コントローラ36
からは、測定光照射装置30、テレビカメラ32、及び
距離情報解析装置34に所定のコントロール信号を供給
しており、装置全体の同期が図られている。
Here, although not shown, the measurement controller 36
Supplies a predetermined control signal to the measurement light irradiation device 30, the television camera 32, and the distance information analysis device 34, thereby synchronizing the entire device.

次に、前記距離情報解析装置34について第3図を用い
て説明する。
Next, the distance information analysis device 34 will be described with reference to FIG.

図において、テレビカメラ32から供給されるビデオ信
号110は、トリガ回路40に入力されている。
In the figure, the video signal 110 supplied from the television camera 32 is input to the trigger circuit 40.

このトリガ回路40は、ビデオ信号110に含まれる上
述した輝度ピークを検出するものであり、ビデオ信号1
10と所定のしきい値Vthとを比較し、輝度ピークが検
出されると、検出パルスを発生している。
The trigger circuit 40 detects the above-mentioned luminance peak included in the video signal 110, and the video signal 1
10 is compared with a predetermined threshold value Vth, and when a luminance peak is detected, a detection pulse is generated.

そして、発生された検出パルスは、波形整形回路42に
入力され、ここで、後のサンプリングのためにパルス幅
の変更(0.5μs→2.0μs)が行われている。
Then, the generated detection pulse is input to the waveform shaping circuit 42, where the pulse width is changed (0.5 μs → 2.0 μs) for later sampling.

一方、前記ビデオ信号110から分離される水平同期信
号112は、鋸波発生回路44に入力されている。ここ
で、この水平同期信号112は、テレビカメラ32の別
の端子から供給してもよく、または計測コントローラ3
6から供給してもよい。
On the other hand, the horizontal synchronizing signal 112 separated from the video signal 110 is inputted to the sawtooth wave generating circuit 44. Here, the horizontal synchronizing signal 112 may be supplied from another terminal of the television camera 32, or the measurement controller 3
6 may be supplied.

ここで、鋸波発生回路44は、前記水平同期信号112
に同期してその走査信号と同一周期の鋸波V(t)を発
生している。
Here, the sawtooth wave generation circuit 44 outputs the horizontal synchronization signal 112.
The sawtooth wave V (t) having the same cycle as that of the scanning signal is generated in synchronization with.

発生された鋸波V(t)は、後述のサンプリング回路5
2に入力されるが、本実施例においては、アナログ演算
部46を介してサンプリング52に入力されている。
The generated sawtooth wave V (t) is applied to the sampling circuit 5 described later.
2 is input to the sampling unit 52 via the analog operation unit 46 in the present embodiment.

このアナログ演算部46は、加算器48と除算器50と
から構成されている。
The analog operation unit 46 is composed of an adder 48 and a divider 50.

この加算器48は鋸波に計測コントローラ36から送出
されたf・ tanθ信号114を加算するものである。
The adder 48 adds the f · tan θ signal 114 sent from the measurement controller 36 to the sawtooth wave.

また、除算器50は計測コントローラ36から送出され
たf・l信号116を前記加算器48から出力されたV
(t)+f・ tanθ信号で除算している。なお、除算器
では、分母が0Vになると異常動作を生ずる場合がある
ので、信号のないときには1V程度になるように設定さ
れている。
Further, the divider 50 outputs the f · l signal 116 sent from the measurement controller 36 to the V output from the adder 48.
It is divided by (t) + f · tan θ signal. In the divider, an abnormal operation may occur when the denominator becomes 0V, so it is set to about 1V when there is no signal.

すなわち、第1式で示した分母での加算及び割算が実行
されている。
That is, addition and division with the denominator shown in the first equation are executed.

そして、除算器50の出力信号、すなわち、演算された
鋸波は、サンプリング回路52に入力されている。
The output signal of the divider 50, that is, the calculated sawtooth wave is input to the sampling circuit 52.

このサンプリング回路52は、トリガ回路40から出力
された輝度ピーク検出パルスに従って前記演算された鋸
波の電圧値をサンプルするものである。なお、このサン
プリング回路は、例えばアナログスイッチ等で構成され
る。
The sampling circuit 52 samples the voltage value of the sawtooth wave calculated in accordance with the brightness peak detection pulse output from the trigger circuit 40. The sampling circuit is composed of, for example, an analog switch or the like.

従って、このサンプリング回路52により受光位置xが
決定され、距離信号zが求まる。
Therefore, the light receiving position x is determined by the sampling circuit 52, and the distance signal z is obtained.

なお、本実施例においては、鋸波発生回路44とサンプ
リング回路52との間にアナログ演算部46を設けた
が、サンプリング回路52の次段に設けても同様の距離
信号zを得ることが可能である。
Although the analog operation unit 46 is provided between the sawtooth wave generation circuit 44 and the sampling circuit 52 in the present embodiment, a similar distance signal z can be obtained even if it is provided in the next stage of the sampling circuit 52. Is.

しかしながら、トリガ回路40で発生される検出パルス
は、波形整形回路42でパルス幅が変更されても、依然
として高周波成分を多く含み、このようなパルスでサン
プリングを行うと加算器及び除算器での応答が追従でき
ないことが考えられる。そこで、本実施例のように、鋸
波発生回路42とサンプリング回路52との間に加算器
48及び除算器50を設けることにより、安定して距離
信号zを得ることが可能である。
However, the detection pulse generated by the trigger circuit 40 still contains a large amount of high frequency components even if the pulse width is changed by the waveform shaping circuit 42, and if sampling is performed using such a pulse, the response in the adder and the divider is increased. May not follow. Therefore, by providing the adder 48 and the divider 50 between the sawtooth wave generation circuit 42 and the sampling circuit 52 as in the present embodiment, it is possible to stably obtain the distance signal z.

なお、計測コントローラ36にマイクロコンピュータ等
を用いた場合には、信号114及び116はコンピュー
タからのデジタル信号をD/A変換器を用いてアナログ
信号に変換して得られる。
When a microcomputer or the like is used as the measurement controller 36, the signals 114 and 116 are obtained by converting a digital signal from the computer into an analog signal using a D / A converter.

以上のように、このような距離情報解析装置34によれ
ば、ビデオ信号110に含まれる検出タイミングで受光
位置を特定して距離情報zを得ることが可能である。こ
こで、装置がアナログ回路で構成されているため、極め
て迅速に距離情報を得ることができるという利点を有す
る。
As described above, according to such a distance information analysis device 34, it is possible to specify the light receiving position at the detection timing included in the video signal 110 and obtain the distance information z. Here, since the device is composed of an analog circuit, there is an advantage that the distance information can be obtained extremely quickly.

次に、第4図に示すビデオ信号変換部について説明す
る。
Next, the video signal converter shown in FIG. 4 will be described.

第3図で示した距離信号zを計測コントローラ36に送
出することにより、計測コントローラ36で画像処理し
て表示装置38にて表示を行うことが可能であるが、更
に迅速なる表示を行うために以下に説明するビデオ信号
変換部を設けることが好適である。
By sending the distance signal z shown in FIG. 3 to the measurement controller 36, it is possible to perform image processing on the measurement controller 36 and display on the display device 38. It is preferable to provide a video signal converter described below.

第4図において、分岐されたビデオ信号110は、同期
分離回路60に入力されている。この同期分離回路60
は、ビデオ信号から水平同期信号を抽出するものであ
る。そして、その出力は後述する合成回路62に入力さ
れている。
In FIG. 4, the branched video signal 110 is input to the sync separation circuit 60. This sync separation circuit 60
Is for extracting a horizontal synchronizing signal from a video signal. Then, the output is input to the combining circuit 62 described later.

一方、距離情報解析装置にて得られた距離信号zは、減
算器64の一方の入力端子に送出されている。また、こ
の減算器64の他方の入力端子には、計測コントローラ
36から送出された最大距離を示す最大距離信号z
入力されている。すなわち、表示装置38へ直接距離信
号を送って表示を行う場合には、物体の凹凸(すなわち
距離z)に応じてその形状を濃淡で表現することが公的
であり、その濃淡表現のために距離信号zと最大距離信
号zとが比較され、両者の差分が求められている。
On the other hand, the distance signal z obtained by the distance information analysis device is sent to one input terminal of the subtractor 64. The maximum distance signal z m indicating the maximum distance sent from the measurement controller 36 is input to the other input terminal of the subtractor 64. That is, when a distance signal is directly sent to the display device 38 for display, it is official to express the shape by shading according to the unevenness of the object (that is, the distance z). The distance signal z and the maximum distance signal z m are compared to obtain the difference between them.

そして、減算器64の出力は、レベル調整回路66に入
力されている。このレベル調整回路66は、表示装置3
8へ送出するビデオ信号のレベルに信号レベルを調節す
るものである。
Then, the output of the subtractor 64 is input to the level adjusting circuit 66. The level adjusting circuit 66 is used in the display device 3.
The signal level is adjusted to the level of the video signal to be sent to S8.

そして、レベル調整回路66の出力信号と前記同期分離
回路60から出力された同期信号は、合成回路62に入
力され、両者が合成され、距離情報を含むビデオ信号D
zが形成されている。
Then, the output signal of the level adjustment circuit 66 and the synchronization signal output from the synchronization separation circuit 60 are input to the synthesis circuit 62, both are synthesized, and the video signal D including the distance information.
z is formed.

従って、このビデオ信号変換部を設けることにより、計
測コントローラ36で画像形成を行わず、直接表示装置
38で描画を行うことが可能であり、より一層迅速な画
像表示が実現される。
Therefore, by providing this video signal conversion unit, it is possible to perform drawing directly on the display device 38 without performing image formation by the measurement controller 36, and more rapid image display is realized.

なお、本実施例の装置に関し、本発明者らの実験によれ
ば、距離計測精度は物体まで約30cmの距離において
1%程度であり、十分な精度を得ることが実証されてい
る。従って、アナログ的に処理することは問題ないとい
える。
According to experiments conducted by the present inventors regarding the apparatus of this embodiment, the distance measurement accuracy is about 1% at a distance of about 30 cm to the object, and it has been proved that sufficient accuracy can be obtained. Therefore, it can be said that there is no problem in analog processing.

以上のように、本実施例の装置によれば、極めて迅速に
形状計測を行い、更に迅速な表示を行うことが可能であ
るので、運動する物体の形状計測等に好適であり、更に
表示画像をモニタしながら、最適な形状計測を行えると
いう利点を有する。
As described above, according to the apparatus of the present embodiment, it is possible to perform shape measurement extremely quickly and to perform more rapid display, which is suitable for shape measurement of a moving object, etc. It has an advantage that the optimum shape measurement can be performed while monitoring.

[発明の効果] 以上説明したように、本発明に係る形状計測装置によれ
ば、ビデオ信号に含まれる輝度ピークの検出タイミング
で、同期信号の水平同期信号に同期した鋸波の電圧値を
抽出することができるので、反射測定光の受光位置を極
めて簡便に検出できると共に、迅速に距離情報を得るこ
とが可能である。
[Effects of the Invention] As described above, according to the shape measuring apparatus of the present invention, the sawtooth voltage value synchronized with the horizontal synchronizing signal of the synchronizing signal is extracted at the detection timing of the luminance peak included in the video signal. Therefore, it is possible to extremely easily detect the light receiving position of the reflected measurement light and quickly obtain the distance information.

また、鋸波発生手段と受光位置サンプル手段との間にア
ナログ演算回路を設けることにより、形状計測演算に係
る、例えば加算器や除算器の動作を安定させて計測を行
うことが可能である。
Further, by providing an analog arithmetic circuit between the sawtooth wave generating means and the light receiving position sampling means, it is possible to stabilize the operation of, for example, an adder or a divider related to the shape measurement calculation and perform the measurement.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図は本発明に係る形状計測装置の全体構成を示すブ
ロック図、 第2図は本発明に係る形状計測原理を示す原理説明図、 第3図は距離情報解析装置の具体的な構成を示すブロッ
ク図、 第4図はビデオ信号変換部の構成を示すブロック図、 第5図は非接触形状計測の原理を示す原理説明図であ
る。 30……測定光照射装置 32……テレビカメラ 34……距離情報解析装置。 36……計測コントローラ 38……表示装置 40……トリガ回路 44……鋸波発生回路 46……アナログ演算部 48……加算器 50……除算器 52……サンプリング回路
FIG. 1 is a block diagram showing the overall configuration of a shape measuring device according to the present invention, FIG. 2 is a principle explanatory diagram showing the shape measuring principle according to the present invention, and FIG. 3 is a specific configuration of a distance information analyzing device. FIG. 4 is a block diagram showing the configuration of the video signal converter, and FIG. 5 is a principle explanatory diagram showing the principle of non-contact shape measurement. 30 ... Measuring light irradiation device 32 ... TV camera 34 ... Distance information analysis device. 36 ... Measurement controller 38 ... Display device 40 ... Trigger circuit 44 ... Sawtooth wave generation circuit 46 ... Analog operation unit 48 ... Adder 50 ... Divider 52 ... Sampling circuit

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】測定対象へ測定光を照射し測定対象からの
反射測定光をテレビカメラで受光して、この受光情報に
基づいて測定対象の形状測定を行う形状計測装置におい
て、 前記テレビカメラから出力されるビデオ信号の水平同期
信号に同期した鋸波を発生する鋸波発生手段と、 前記ビデオカメラから出力されるビデオ信号のうち前記
反射測定光の受光を示す輝度ピークを検出する輝度ピー
ク検出手段と、 前記輝度ピークが検出されたタイミングで前記鋸波の電
圧値を抽出する受光位置サンプル手段と、 を有することを特徴とする形状計測装置。
1. A shape measuring device for irradiating a measuring object with measuring light, receiving reflected measuring light from the measuring object with a television camera, and measuring the shape of the measuring object based on the received light information. Sawtooth wave generation means for generating a sawtooth wave in synchronization with a horizontal synchronizing signal of an output video signal, and brightness peak detection for detecting a brightness peak indicating reception of the reflected measurement light in the video signal output from the video camera A shape measuring apparatus comprising: a light receiving position sampling unit configured to extract a voltage value of the sawtooth wave at a timing when the brightness peak is detected.
【請求項2】請求項(1)記載の形状計測装置におい
て、 前記鋸波発生手段と前記受光位置サンプル手段との間に
は、前記発生された鋸波に所定の計測演算を施すアナロ
グ演算回路が設けられ、 前記受光位置サンプル手段には既演算鋸波が入力される
ことを特徴とする形状計測装置。
2. The shape measuring device according to claim 1, wherein an analog operation circuit for performing a predetermined measurement operation on the generated sawtooth wave is provided between the sawtooth wave generating means and the light receiving position sampling means. The shape measuring device is characterized in that an already calculated sawtooth wave is input to the light receiving position sampling means.
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