JPH0676888B2 - 被測定物体からの反射光による距離測定方法 - Google Patents
被測定物体からの反射光による距離測定方法Info
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- JPH0676888B2 JPH0676888B2 JP62067394A JP6739487A JPH0676888B2 JP H0676888 B2 JPH0676888 B2 JP H0676888B2 JP 62067394 A JP62067394 A JP 62067394A JP 6739487 A JP6739487 A JP 6739487A JP H0676888 B2 JPH0676888 B2 JP H0676888B2
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Description
【発明の詳細な説明】 本発明は、被測定物体表面各点の垂直方向における距離
すなわち高さを被測定物体の光学的三次元情報から知る
距離測定方法、特に、被測定物体からの反射光による距
離測定方法に関するものである。
すなわち高さを被測定物体の光学的三次元情報から知る
距離測定方法、特に、被測定物体からの反射光による距
離測定方法に関するものである。
（従来の技術） 一般に、テレビジョンカメラなどの撮像手段により被測
定物体を撮像して得た画像から被測定物体の形状、ある
いは、表面各点の位置座標などの光学的三次元情報を得
る方法は、いわゆるロボットの自動制御技術の開発に伴
い、かかる自動制御系の光学的測定領域における役割が
重要視されている。
定物体を撮像して得た画像から被測定物体の形状、ある
いは、表面各点の位置座標などの光学的三次元情報を得
る方法は、いわゆるロボットの自動制御技術の開発に伴
い、かかる自動制御系の光学的測定領域における役割が
重要視されている。
しかして、三角測量の原理を用いて光学的三次元情報を
得る方法としては、従来、２台のテレビジョンカメラを
用いて得た被測定物体の２枚の撮像出力画像相互の対応
によってかかる三次元情報を得るステレオ法、あるい
は、格子やグレイコードなどの光学的パターンを被測定
物体に投影してそれらの光学的パターンの変形によりか
かる三次元上報を得るパターン投影法が知られている。
また、特定の光源光により照射して得られる被測定物体
からの反射光からかかる三次元情報を得る方法として
は、電子通信学会論文誌vol.J−85−Ｄ、No.7（1982年
７月）記載の「反射率地図に基づき二次元濃淡画像によ
り三次元形状を再構成する２手法」が知られている。こ
の２手法は、被測定物体を照射する光源の方向を変えて
得た被測定物体の複数の撮像出力二次元濃淡画像から作
成した被測定物体表面の反射率分布を表わす反射率地図
に基づいて三次元形状を再構成とする手法と、被測定物
体の単一の撮像出力二次元濃淡画像から、画像各点の濃
淡は連続して滑らかに変化するものとして被測定物体表
面各点の法線方向を決定する手法とからなっている。
得る方法としては、従来、２台のテレビジョンカメラを
用いて得た被測定物体の２枚の撮像出力画像相互の対応
によってかかる三次元情報を得るステレオ法、あるい
は、格子やグレイコードなどの光学的パターンを被測定
物体に投影してそれらの光学的パターンの変形によりか
かる三次元上報を得るパターン投影法が知られている。
また、特定の光源光により照射して得られる被測定物体
からの反射光からかかる三次元情報を得る方法として
は、電子通信学会論文誌vol.J−85−Ｄ、No.7（1982年
７月）記載の「反射率地図に基づき二次元濃淡画像によ
り三次元形状を再構成する２手法」が知られている。こ
の２手法は、被測定物体を照射する光源の方向を変えて
得た被測定物体の複数の撮像出力二次元濃淡画像から作
成した被測定物体表面の反射率分布を表わす反射率地図
に基づいて三次元形状を再構成とする手法と、被測定物
体の単一の撮像出力二次元濃淡画像から、画像各点の濃
淡は連続して滑らかに変化するものとして被測定物体表
面各点の法線方向を決定する手法とからなっている。
（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、上述した従来のステレオ法やパターン投
影法には、測定の対象とする撮像出力画像中の対応点を
見付けるのが困難であってその確認に手間が掛かるうえ
に、分解能がよくないなどの問題点があった。また、従
来の反射光を用いた反射率地図に基づく手法などには、
少なくとも三方向から理想的な面光源によって被測定物
体を照射する必要があるために、装置の構成が複雑で大
掛りになる、という問題点があった。
影法には、測定の対象とする撮像出力画像中の対応点を
見付けるのが困難であってその確認に手間が掛かるうえ
に、分解能がよくないなどの問題点があった。また、従
来の反射光を用いた反射率地図に基づく手法などには、
少なくとも三方向から理想的な面光源によって被測定物
体を照射する必要があるために、装置の構成が複雑で大
掛りになる、という問題点があった。
本発明の目的は、上述した従来の問題点を解決し、被測
定物体を照射する光源の種類には拘わりなく、適切な補
正を施して点光源として使用し得るとともに、単一光源
を平行移動させて複数個の点光源として使用することが
でき、かかる簡単な構成の装置によって得た被測定物体
撮像出力画像の輝度分布から所要の三次元位置情報を容
易に算出し得る反射光による距離測定方法を提供するこ
とにある。
定物体を照射する光源の種類には拘わりなく、適切な補
正を施して点光源として使用し得るとともに、単一光源
を平行移動させて複数個の点光源として使用することが
でき、かかる簡単な構成の装置によって得た被測定物体
撮像出力画像の輝度分布から所要の三次元位置情報を容
易に算出し得る反射光による距離測定方法を提供するこ
とにある。
（問題点を解決するための手段） 本発明は、それぞれ異なる複数の光源位置から同一光度
の拡散光により同一被測定物体をそれぞれ照射したとき
の各反射光像を同一撮像手段によりそれぞれ撮像して得
られる複数の撮像出力画像の輝度分布を測定することに
より、各前記反射光像の輝度分布が各前記光源位置から
前記被測定物体表面の各点までの距離の二乗にそれぞれ
反比例することに基づいて、前記被測定物体表面の距離
分布を算出するようにしたことを特徴とするものであ
る。
の拡散光により同一被測定物体をそれぞれ照射したとき
の各反射光像を同一撮像手段によりそれぞれ撮像して得
られる複数の撮像出力画像の輝度分布を測定することに
より、各前記反射光像の輝度分布が各前記光源位置から
前記被測定物体表面の各点までの距離の二乗にそれぞれ
反比例することに基づいて、前記被測定物体表面の距離
分布を算出するようにしたことを特徴とするものであ
る。
（作用） すなわち、本発明被測定物体からの反射光による距離測
定方法は、点光源からの拡散光により照明した被測定物
体上の照度が光源からの処理の二乗に反比例することを
利用して反射光像の輝度分布から定量的に被測定物体表
面の処理を測定するものであり、被測定物体を完全拡散
反斜面とすれば反射光の輝度が表面上の照度に比例する
から、表面の輝度分布の撮像出力画像信号をＡ−Ｄ変換
したディジタル画像信号を被測定物体からの距離の異な
る複数点光源について求め、それらの画像データから簡
単な演算により被測定物体表面の各点の高さを定量的に
算出するようにしたものであって、それぞれ異なる複数
の光源位置から同一光度の拡散光により同一被測定物体
をそれぞれ照射したときの各反射光像を同一撮像手段に
よりそれぞれ撮像して得られる複数の撮像出力画像の輝
度分布を測定することにより、各前記反射光像の輝度分
布が各前記光源位置から前記被測定物体表面の各点まで
の距離の二乗にそれぞれ反比例することに基づいて、前
記被測定物体表面の距離分布を算出するようにしたもの
である。
定方法は、点光源からの拡散光により照明した被測定物
体上の照度が光源からの処理の二乗に反比例することを
利用して反射光像の輝度分布から定量的に被測定物体表
面の処理を測定するものであり、被測定物体を完全拡散
反斜面とすれば反射光の輝度が表面上の照度に比例する
から、表面の輝度分布の撮像出力画像信号をＡ−Ｄ変換
したディジタル画像信号を被測定物体からの距離の異な
る複数点光源について求め、それらの画像データから簡
単な演算により被測定物体表面の各点の高さを定量的に
算出するようにしたものであって、それぞれ異なる複数
の光源位置から同一光度の拡散光により同一被測定物体
をそれぞれ照射したときの各反射光像を同一撮像手段に
よりそれぞれ撮像して得られる複数の撮像出力画像の輝
度分布を測定することにより、各前記反射光像の輝度分
布が各前記光源位置から前記被測定物体表面の各点まで
の距離の二乗にそれぞれ反比例することに基づいて、前
記被測定物体表面の距離分布を算出するようにしたもの
である。
したがって、本発明によれば、簡単な構成の光源により
照射した被測定物体の撮像出力再像から簡単な演算によ
り被測定物体の形状寸法、特に、照射光源からの距離す
なわち物体表面の高さを非接触にて確実容易に算出する
ことが可能となる。
照射した被測定物体の撮像出力再像から簡単な演算によ
り被測定物体の形状寸法、特に、照射光源からの距離す
なわち物体表面の高さを非接触にて確実容易に算出する
ことが可能となる。
（実施例） 以下に図面を参照して実施例につき本発明を詳細に説明
する。
する。
まず、本発明方法による距離測定の原理について述べ
る。
る。
第１図に示すように、光度Ｉの点光源からの拡散光によ
り表面反射率Ｒの物体を照射したとき、物体表面上の点
Ａと点光源Ｉとの間の距離をｒとし、点Ａにおける拡散
光の入射方向と法線方向とのなす角をθとすると、点Ａ
における物体表面の照度Ｅはつぎの式（１）で表わされ
る。
り表面反射率Ｒの物体を照射したとき、物体表面上の点
Ａと点光源Ｉとの間の距離をｒとし、点Ａにおける拡散
光の入射方向と法線方向とのなす角をθとすると、点Ａ
における物体表面の照度Ｅはつぎの式（１）で表わされ
る。
Ｅ＝（Ｉ・cosθ）/r2 （１） さらに、物体表面が完全拡散面であるとすると、物体表
面からの反射光の輝度Ｌは、観測方向には関係なく、つ
ぎの式（２）となる。
面からの反射光の輝度Ｌは、観測方向には関係なく、つ
ぎの式（２）となる。
Ｌ＝Ｒ・E/π （２） したがって、上述の式（１）と式（２）とから、反射光
の輝度Ｌはつぎの式（３）によって表わされる。
の輝度Ｌはつぎの式（３）によって表わされる。
Ｌ＝（Ｒ・Ｉ・cosθ）／（π・r2） （３） 被測定物体のかかる反射光像の観測手段として例えばCC
Dテレビジョンカメラを用いると、物体表面上の輝度分
布を表わす反射光像が撮像系のレンズを介してCCD撮像
面上に結像される。このようにしてCCD撮像面上に投影
された反射光像の輝度分布は逐一光電変換されて撮像出
力アナログ画像信号となる。そのアナログ画像信号をＡ
−Ｄ変換して撮像出力ディジタル画像信号にしてディジ
タル画像メモリに蓄積しておけば、随時再生して種々異
なる光源装置からの同一光度拡散光照射による複数反射
光像交互間の輝度分布の変化から拡散光照射の距離、し
たがって、物体表面各点の高さを算出することができ
る。
Dテレビジョンカメラを用いると、物体表面上の輝度分
布を表わす反射光像が撮像系のレンズを介してCCD撮像
面上に結像される。このようにしてCCD撮像面上に投影
された反射光像の輝度分布は逐一光電変換されて撮像出
力アナログ画像信号となる。そのアナログ画像信号をＡ
−Ｄ変換して撮像出力ディジタル画像信号にしてディジ
タル画像メモリに蓄積しておけば、随時再生して種々異
なる光源装置からの同一光度拡散光照射による複数反射
光像交互間の輝度分布の変化から拡散光照射の距離、し
たがって、物体表面各点の高さを算出することができ
る。
しかして、一般に、撮像系における入射光の輝度と撮像
変換出力ディジタル画像信号が表わす輝度段階とは、必
ずしも比例しない。したがって、ディジタル画像信号が
表わす輝度段階をLdとすると、この撮像出力輝度段階Ld
は入射光輝度Ｌの関数ｆになる。すなわち、撮像レンズ
系の総合透過率をＴとすると、撮像出力輝度段階Ldはつ
ぎの式（４）で表わされる。
変換出力ディジタル画像信号が表わす輝度段階とは、必
ずしも比例しない。したがって、ディジタル画像信号が
表わす輝度段階をLdとすると、この撮像出力輝度段階Ld
は入射光輝度Ｌの関数ｆになる。すなわち、撮像レンズ
系の総合透過率をＴとすると、撮像出力輝度段階Ldはつ
ぎの式（４）で表わされる。
Ld＝ｆ（Ｔ・Ｌ） （４） したがって、入射光輝度Ｌはつぎの式（５）で表わされ
る。
る。
Ｌ＝f-1（Ld）/T （５） かかる逆関数値f-1を撮像出力の各輝度段階Ldにつき予
め予測して撮像出力ディジタル輝度段階Ldと入射光アナ
ログ輝度Ｌとの対象表すなわちＤ−Ａテーブルを作成し
ておけば、撮像出力輝度段階Ldの測定値から直ちに入射
光輝度Ｌを知ることができる。
め予測して撮像出力ディジタル輝度段階Ldと入射光アナ
ログ輝度Ｌとの対象表すなわちＤ−Ａテーブルを作成し
ておけば、撮像出力輝度段階Ldの測定値から直ちに入射
光輝度Ｌを知ることができる。
つぎに、上述のような測定原理に基づく本発明方法の反
射光による距離測定について説明するに、例えば第２図
に示すように、被測定物体の凹凸表面にほぼ直交する軸
線上に間隔ｄをおいて２個の点光源P1およびP2を配置
し、点P1を原点としてＸ−Ｙ−Ｚ座標系を設定し、被測
定物体上の測定対象点Ａの座標値を（x,y,z）としたと
き、点光源P1およびP2の光度をともＩとし、点光源P1お
よびP2からの拡散光の点Ａにおける入射角をそれぞれθ
１およびθ２とすると、点光源P1およびP2からの拡散光
によりそれぞれ照射したとの点Ａの反射光輝度L1および
L2は、式（３）に従ってつぎの式（６）のように表わさ
れる。
射光による距離測定について説明するに、例えば第２図
に示すように、被測定物体の凹凸表面にほぼ直交する軸
線上に間隔ｄをおいて２個の点光源P1およびP2を配置
し、点P1を原点としてＸ−Ｙ−Ｚ座標系を設定し、被測
定物体上の測定対象点Ａの座標値を（x,y,z）としたと
き、点光源P1およびP2の光度をともＩとし、点光源P1お
よびP2からの拡散光の点Ａにおける入射角をそれぞれθ
１およびθ２とすると、点光源P1およびP2からの拡散光
によりそれぞれ照射したとの点Ａの反射光輝度L1および
L2は、式（３）に従ってつぎの式（６）のように表わさ
れる。
ここで、被測定物体の大きさに比して、点光源P1,P2か
らの距離が十分に大きく、したがって、座標値x,yに比
して座標値ｚが十分に大きいとすると、つぎの近似式
（７）が成立つ。
らの距離が十分に大きく、したがって、座標値x,yに比
して座標値ｚが十分に大きいとすると、つぎの近似式
（７）が成立つ。
cosθ1/cosθ２≒１ （７） かかる照明状態にある被測定物体を、例えば第３図に示
すように、点光源P1,P2を連ねる投光系軸線と角度φを
もってわずかに斜交する交軸方向に固定したカメラ系に
より、点光源P1,P2からの拡散光により照射した被測定
物体の反射光像をそれぞれ撮像すると、物体表面上の測
定対象点Ａは、各撮像出力画像中の同一画素点となる。
かかる同一画素点における各撮像出力ディジタル輝度段
階をそれぞれLd1およびLd2とし、物体表面上の点Ａにお
ける反射光輝度L1とL2との比をＤとすると、上述の式
（５）および（６）に従って、反射光輝度比Ｄはつぎの
式（８）で表わされる。
すように、点光源P1,P2を連ねる投光系軸線と角度φを
もってわずかに斜交する交軸方向に固定したカメラ系に
より、点光源P1,P2からの拡散光により照射した被測定
物体の反射光像をそれぞれ撮像すると、物体表面上の測
定対象点Ａは、各撮像出力画像中の同一画素点となる。
かかる同一画素点における各撮像出力ディジタル輝度段
階をそれぞれLd1およびLd2とし、物体表面上の点Ａにお
ける反射光輝度L1とL2との比をＤとすると、上述の式
（５）および（６）に従って、反射光輝度比Ｄはつぎの
式（８）で表わされる。
ここで、第３図に方形枠で示す被測定物体の撮像面にお
ける上述した画素点の座標値を（ｘ″,y″）とし、カメ
ラ系のレンズ中心点で表わす撮像接点Ptから撮像面まで
の距離をItとし、点光源P1の位置を原点としたＸ−Ｙ−
Ｚ座標系における撮像接点Ptの座標値を（at,0,bt）と
し、投光系とカメラ系とが第３図に示すように同一Ｘ−
Ｚ平面上にあるものとすると、Ｘ−Ｙ−Ｚ座標系におけ
る撮像面に平行な平面上における座標値ｘおよびｙはそ
れぞれつぎの式（９）および式（10）で表わされる。
ける上述した画素点の座標値を（ｘ″,y″）とし、カメ
ラ系のレンズ中心点で表わす撮像接点Ptから撮像面まで
の距離をItとし、点光源P1の位置を原点としたＸ−Ｙ−
Ｚ座標系における撮像接点Ptの座標値を（at,0,bt）と
し、投光系とカメラ系とが第３図に示すように同一Ｘ−
Ｚ平面上にあるものとすると、Ｘ−Ｙ−Ｚ座標系におけ
る撮像面に平行な平面上における座標値ｘおよびｙはそ
れぞれつぎの式（９）および式（10）で表わされる。
とおき、この式（11）を上述の式（８）に代入して整理
すると、つぎの式（12）が得られる。
すると、つぎの式（12）が得られる。
Ｉ・z2＋２・II・ｚ＋III＝０ （12） ここに、Ｉ＝ｘ″２＋ｙ″２＋It2 II＝Ｍ・Ｎ・at−M2・bt−y2・bt−N2・ｄ・Ｄ′ III＝（Ｎ・bt−Ｎ・at）２＋y2＋bt2−N2・d2・Ｄ′ したがって、被測定物体表面の反射光輝度L1,L2を撮像
出力ディジタル輝度段階Ld1,Ld2からそれぞれ求めて上
述の式（12）を解けば、被測定物体表面上の点の位置を
表わす座標値（X,y,z）を決定することができ、したが
って、点光源の位置を基準として被測定物体表面各点の
距離すなわち高さを非接触で光学的に測定することがで
きる。
出力ディジタル輝度段階Ld1,Ld2からそれぞれ求めて上
述の式（12）を解けば、被測定物体表面上の点の位置を
表わす座標値（X,y,z）を決定することができ、したが
って、点光源の位置を基準として被測定物体表面各点の
距離すなわち高さを非接触で光学的に測定することがで
きる。
なお、本発明による上述のような測定方法に用いる照明
光源としては、完全な点光源であるのが理想的ではある
が、実際には強い照明光が必要であるので、通常の投光
機を用いるのが好適である。しかしながら、投光機は、
通例、電球光源の光をレンズ系を介して投射しているの
で、完全な点光源とはいい難く、光度のむらのある光を
投射することになる。したがって、かかる投光機の投射
光における光度分布を測定して適切な光度むら補正を施
し、点光源と見做し得る状態にして使用する必要があ
る。すなわち、投光機の投射方向に垂直の平面上におけ
る投影光の照度分布を測定することとして、その平面上
において座標値（a,b,c）を有する点Ａにおける照度をE
Aとし、投光機の投光軸とその平面との座標値（O,O,C）
を有する交点０における程度をEgとすると、投光機を点
光源と見做した場合における点Ａの理論上の照度EATHは
つぎの式（12）によって求めることができる。
光源としては、完全な点光源であるのが理想的ではある
が、実際には強い照明光が必要であるので、通常の投光
機を用いるのが好適である。しかしながら、投光機は、
通例、電球光源の光をレンズ系を介して投射しているの
で、完全な点光源とはいい難く、光度のむらのある光を
投射することになる。したがって、かかる投光機の投射
光における光度分布を測定して適切な光度むら補正を施
し、点光源と見做し得る状態にして使用する必要があ
る。すなわち、投光機の投射方向に垂直の平面上におけ
る投影光の照度分布を測定することとして、その平面上
において座標値（a,b,c）を有する点Ａにおける照度をE
Aとし、投光機の投光軸とその平面との座標値（O,O,C）
を有する交点０における程度をEgとすると、投光機を点
光源と見做した場合における点Ａの理論上の照度EATHは
つぎの式（12）によって求めることができる。
EATH＝Eg・｛C2/（a2＋b2＋c2｝２ （12） したがって、投光機を点光源と見做し得るようにするめ
の点Ａにおける照度の実測値に対する補正係数Ｋ＝EATH
/EAは画像上における位置の関数となるので、かかる補
正係数を前述した点光源P1およびP2につきそれぞれ全画
面について求め、それぞれの点光源を用いたときの照度
実測値に対する補正係数K1およびK2とする。
の点Ａにおける照度の実測値に対する補正係数Ｋ＝EATH
/EAは画像上における位置の関数となるので、かかる補
正係数を前述した点光源P1およびP2につきそれぞれ全画
面について求め、それぞれの点光源を用いたときの照度
実測値に対する補正係数K1およびK2とする。
つぎに、本発明方法による距離測定の実験結果について
説明しておく。
説明しておく。
実験結果としては、PIKAGAKU社製プロジェクタ（MASTE
R）、ELMO社製テレビジョンカメラ（8400）、HEXUS社製
画像処理装置（HEXUS−6400）およびNEC社製パーソナル
コンピュータ（PC−9801VM2）を使用し、使用言語とし
てはMS-FORTRAN,M88BASICを用いた。
R）、ELMO社製テレビジョンカメラ（8400）、HEXUS社製
画像処理装置（HEXUS−6400）およびNEC社製パーソナル
コンピュータ（PC−9801VM2）を使用し、使用言語とし
てはMS-FORTRAN,M88BASICを用いた。
以上の実験装置による測定データの処理手順はつぎのと
おりとした。すなわち、被測定物体を異なる光源位置
P1,P2からの拡散光により照射したときの撮像出力画像
信号を、画像の一転ノイズを除去するために平滑化した
うえで、Ａ−Ｄ変換して撮像出力輝度段階Ld1,Ld2の分
布を求め、予め作成しておいたＤ−Ａテーブルにより対
応する各反射光像の輝度L1,L2を求め、さらに、予め求
めておいた照度むら補正係数K1,K2を積算したうえで、
両者間の輝度比率Ｄを求める。その輝度比率Ｄの値と各
位置パラメータとを前述した式（12）に入力し、その方
程式（12）の解として被測定物体表面の高さの分布を算
出する。なお、かかる一連の測定データ処理時間は512
×480画素からなる全画面について25分であった。
おりとした。すなわち、被測定物体を異なる光源位置
P1,P2からの拡散光により照射したときの撮像出力画像
信号を、画像の一転ノイズを除去するために平滑化した
うえで、Ａ−Ｄ変換して撮像出力輝度段階Ld1,Ld2の分
布を求め、予め作成しておいたＤ−Ａテーブルにより対
応する各反射光像の輝度L1,L2を求め、さらに、予め求
めておいた照度むら補正係数K1,K2を積算したうえで、
両者間の輝度比率Ｄを求める。その輝度比率Ｄの値と各
位置パラメータとを前述した式（12）に入力し、その方
程式（12）の解として被測定物体表面の高さの分布を算
出する。なお、かかる一連の測定データ処理時間は512
×480画素からなる全画面について25分であった。
人物の石膏像を被測定物体とし、投光機から石膏像まで
の距離を約155cmとし、光源間距離を140cmとして上述し
た距離測定を行なった結果では、石膏像の表面各点の光
源からの距離のオフセット値が140cmとなり、かかる距
離オフセット幅に256輝度段階を対応させて、距離測定
値の一段階0.15cmを1/256輝度段階で表した距離画像が
得られた。
の距離を約155cmとし、光源間距離を140cmとして上述し
た距離測定を行なった結果では、石膏像の表面各点の光
源からの距離のオフセット値が140cmとなり、かかる距
離オフセット幅に256輝度段階を対応させて、距離測定
値の一段階0.15cmを1/256輝度段階で表した距離画像が
得られた。
（発明の効果） 以上の説明から明かなように、本発明によれば、物体の
表面にほぼ直交する軸線上に離隔配置した２個の光源に
より照明したときの反射光像の輝度分布から物体表面各
点までの距離を測定し得るので、簡単な装置による測定
データを容易に処理して全自動化可能の距離測定を行な
い得る、という格別の効果が得られる。
表面にほぼ直交する軸線上に離隔配置した２個の光源に
より照明したときの反射光像の輝度分布から物体表面各
点までの距離を測定し得るので、簡単な装置による測定
データを容易に処理して全自動化可能の距離測定を行な
い得る、という格別の効果が得られる。
なお、本発明方法による距離測定の誤差検出方法とし
て、照射光軸に対して傾斜させた平板上各点の距離を測
定し、その設定値を理論値と比較した結果では、反射光
像を撮像するテレビジョンカメラからの距離に対して測
定誤差が約±５％の範囲内にあることが判った。かかる
測定誤差発生の原因としては、照度むら補正係数や輝度
段階と入射光輝度との対応が完全には一致しないこと、
照射光入射角の差に関するcosθ1/cosθ２≒１の近似誤
差を無視し得ない場合などが考えられる。
て、照射光軸に対して傾斜させた平板上各点の距離を測
定し、その設定値を理論値と比較した結果では、反射光
像を撮像するテレビジョンカメラからの距離に対して測
定誤差が約±５％の範囲内にあることが判った。かかる
測定誤差発生の原因としては、照度むら補正係数や輝度
段階と入射光輝度との対応が完全には一致しないこと、
照射光入射角の差に関するcosθ1/cosθ２≒１の近似誤
差を無視し得ない場合などが考えられる。
第１図は本発明方法による距離測定の原理を示す線図、 第２図は本発明測定方法における被測定物体表面に対す
る照射光源の位置の関係を模式的に示す線図、 第３図は本発明方法による距離測定用構成配置の座標系
を模式的に示す線図である。
る照射光源の位置の関係を模式的に示す線図、 第３図は本発明方法による距離測定用構成配置の座標系
を模式的に示す線図である。
Claims (1)
- 【請求項１】それぞれ異なる複数の光源位置から同一光
度の拡散光により同一被測定物体をそれぞれ照射したと
きの各反射光像を同一撮像手段によりそれぞれ撮像して
得られる複数の撮像出力画像の輝度分布を測定すること
により、各前記反射光像の輝度分布が各前記光源装置か
ら前記被測定物体表面の各点までの距離の二乗にそれぞ
れ反比例することに基づいて、前記被測定物体表面の距
離分布を算出するようにしたことを特徴とする被測定物
体からの反射光による距離測定方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62067394A JPH0676888B2 (ja) | 1987-03-20 | 1987-03-20 | 被測定物体からの反射光による距離測定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62067394A JPH0676888B2 (ja) | 1987-03-20 | 1987-03-20 | 被測定物体からの反射光による距離測定方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63233312A JPS63233312A (ja) | 1988-09-29 |
| JPH0676888B2 true JPH0676888B2 (ja) | 1994-09-28 |
Family
ID=13343712
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62067394A Expired - Lifetime JPH0676888B2 (ja) | 1987-03-20 | 1987-03-20 | 被測定物体からの反射光による距離測定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0676888B2 (ja) |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11316820A (ja) * | 1998-04-30 | 1999-11-16 | Toshiba Corp | 行動計測方法および行動計測装置および制御装置および電子的装置および記録媒体 |
| EP1126412B1 (en) | 2000-02-16 | 2013-01-30 | FUJIFILM Corporation | Image capturing apparatus and distance measuring method |
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| DE60124647T2 (de) | 2000-09-26 | 2007-03-08 | Fuji Photo Film Co., Ltd., Minami-Ashigara | Vorrichtung und Verfahren zur Abstandsmessung |
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| JP4872035B2 (ja) * | 2005-06-03 | 2012-02-08 | 学校法人 中央大学 | 撮像装置、撮像画像距離測定方法、撮像画像距離測定プログラム、及び記録媒体 |
| JP2009236696A (ja) * | 2008-03-27 | 2009-10-15 | Toppan Printing Co Ltd | 被写体の３次元画像計測方法、計測システム、並びに計測プログラム |
| JP6551269B2 (ja) * | 2016-03-10 | 2019-07-31 | 株式会社デンソー | 距離計測装置 |
| CN112066878A (zh) * | 2020-09-01 | 2020-12-11 | 广州海关技术中心 | 基于儿童生理特征用于模拟口腔的测试仪器 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6175210A (ja) * | 1984-09-20 | 1986-04-17 | Nec Corp | レンジフアインダ |
| JPS61155909A (ja) * | 1984-12-28 | 1986-07-15 | Machida Seisakusho:Kk | 距離測定装置 |
-
1987
- 1987-03-20 JP JP62067394A patent/JPH0676888B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63233312A (ja) | 1988-09-29 |
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