JPH07234113A - Method and apparatus for detecting shape - Google Patents

Method and apparatus for detecting shape

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Publication number
JPH07234113A
JPH07234113A JP6026881A JP2688194A JPH07234113A JP H07234113 A JPH07234113 A JP H07234113A JP 6026881 A JP6026881 A JP 6026881A JP 2688194 A JP2688194 A JP 2688194A JP H07234113 A JPH07234113 A JP H07234113A
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JP
Japan
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image
slit light
image processing
irradiation
irradiation means
Prior art date
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Application number
JP6026881A
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Japanese (ja)
Inventor
Hiroo Arataki
博夫 荒滝
Yasuaki Yonezawa
康明 米沢
Hiroyuki Morimoto
博幸 森本
Yasuo Kiyouren
康生 教蓮
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Mazda Motor Corp
Original Assignee
Mazda Motor Corp
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Publication date
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Publication of JPH07234113A publication Critical patent/JPH07234113A/en
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Abstract

PURPOSE:To accurately detect a shape irrespective of a position of an object to be detected. CONSTITUTION:When a slight light of a fringe pattern is projected to a object 1 to be detected by irradiating means, fetched by image input means 2, and image-processed by image processing means 7 to obtain a three-dimensional position of the object 1, a plurality of irradiating means are switched and selectively used. A slit light of first irradiating means 3 and a slit light of second irradiating means 4 are emitted from different directions of about 90 deg., and a detection of more accurate shape is realized by obtaining the three-dimensional position by image-processing the image having more number of emission lines of the projected slit light.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本願発明は、対象物にスリット光
を投影してその反射光を撮像することで該対象物の三次
元位置を求めてその形状を検出するようにした形状検出
方法及びその装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a shape detecting method for detecting a three-dimensional position of a target object by projecting slit light on the target object and imaging reflected light thereof, and a shape detecting method. It relates to the device.

【0002】[0002]

【従来の技術】例えば、生産ライン等において所定位置
に載置されたワークをピックアップロボットによりピッ
クアップして組み付け等を行う場合、該ワークの形状、
即ち、三次元位置を識別してその情報を上記ピックアッ
プロボットに取り込む必要がある。かかる場合における
ワークの形状検出方法としては、例えば、特開昭62ー
32582号公報に開示される如く、対象物(上記ワー
ク)にスリット光を投影してその反射光を撮像し、その
入力画像に距離変換等の三次元処理をして距離情報、即
ち、三次元情報を得て該対象物の形状、位置等を認識す
る方法が知られている。
2. Description of the Related Art For example, when a work placed on a predetermined position in a production line or the like is picked up by a pick-up robot and assembled, the shape of the work is
That is, it is necessary to identify the three-dimensional position and take the information into the pickup robot. As a method of detecting the shape of the work in such a case, for example, as disclosed in JP-A-62-32582, a slit light is projected on an object (the work), its reflected light is imaged, and its input image is obtained. There is known a method in which three-dimensional processing such as distance conversion is performed to obtain distance information, that is, three-dimensional information to recognize the shape, position, etc. of the object.

【0003】ところで、このスリット光照射による対象
物の三次元位置の検出方法の原理は、スリット光を対象
物上に投影した場合、スリット光の輝線が対象物に対応
する部分と対象物から外れた部分とでズレを生じること
を利用して該対象物の形状等を識別するものである。従
って、このスリット光を用いた検出方法においては、形
状認識の基礎となる情報、即ち、対象物に投影されるス
リット光の数が多いほど、及びスリット光の照射に対し
て影となる部分が少ないほど検出精度が高められること
になる。
By the way, the principle of the method for detecting the three-dimensional position of an object by irradiating the slit light is that when the slit light is projected onto the object, the bright line of the slit light deviates from the portion corresponding to the object and the object. The shape and the like of the target object are identified by utilizing the difference between the part and the opened part. Therefore, in the detection method using this slit light, the information that is the basis of shape recognition, that is, the larger the number of slit light projected on the object, and the portion that becomes a shadow with respect to the irradiation of slit light are The smaller the number, the higher the detection accuracy.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】ところが、実際にスリ
ット光照射によって対象物の形状等の検出を行う場合に
おいては、該対象物は所定位置に不規則に載置されるも
のであるため、例えばこの対象物が軸物等の縦横比が大
きいものである場合には、該対象物の長軸方向とこれに
投影されるスリット光の輝線方向とが直交する場合に最
も多数のスリット光が対象物に投影されるため入力画像
からより多くの位置情報が得られ、より高精度の形状検
出が可能となる。これに対して、この対象物の長軸方向
がスリット光の輝線方向に対して平行方向へ近付くに従
って該対象物上に投影されるスリット光の数が減少する
ことから、入力画像から得られる位置情報が少なくな
り、結果的に形状等の検出精度が低下することになる。
However, in the case of actually detecting the shape of an object by slit light irradiation, the object is irregularly placed at a predetermined position. When this object has a large aspect ratio such as an axis, the most slit light is the object when the long axis direction of the object is orthogonal to the bright line direction of the slit light projected on the object. Since the image is projected on, more position information can be obtained from the input image, and more accurate shape detection can be performed. On the other hand, since the number of slit rays projected on the object decreases as the major axis direction of the object approaches in the direction parallel to the bright line direction of the slit light, the position obtained from the input image The amount of information decreases, and as a result, the accuracy of detecting the shape and the like decreases.

【0005】即ち、スリット光照射による形状検出方法
において、常時高精度の検出精度を確保しようとすれ
ば、対象物と照射手段の相対位置を考慮し、対象物上に
より多くのスリット光が投影されるようにすることが必
要であるが、かかる観点に基づく有効な技術は未だ提案
されていない。
That is, in the shape detecting method by irradiating slit light, in order to always ensure a high detection accuracy, more slit light is projected on the object in consideration of the relative position between the object and the irradiation means. However, effective technology based on this viewpoint has not been proposed yet.

【0006】尚、上掲公知例は単一の画像入力手段にて
画像入力を行うことを前提とするものであるが、この他
に二つの画像入力手段を使用して異なる二方向から対象
物を撮像する技術も提案されている(例えば、特公平2
ー4030号公報参照)。しかしながら、この後者の公
知例のものは、主として二つの画像入力手段を使用して
対象物を両眼立体視した場合の左右両画面間の対応づけ
を容易ならしめる等のことで画像処理時間の短縮化を図
らんとするものであって、上述の如き対象物とこれに投
影される輝線との相対関係に起因する形状検出精度に関
しては何等これを開示するものではない。
Incidentally, the above-mentioned known example is premised on image input by a single image inputting means, but in addition to this, two image inputting means are used so that the object can be viewed from two different directions. A technique for capturing images has also been proposed (for example, Japanese Patent Publication No. 2
-4030). However, in the latter known example, the image processing time is reduced mainly by facilitating the correspondence between the left and right screens when the object is stereoscopically viewed using two image input means. This is for the purpose of shortening, and does not disclose the shape detection accuracy resulting from the relative relationship between the object and the bright line projected on the object as described above.

【0007】そこで本願発明は、スリット光照射による
対象物の形状検出に際して、該対象物の位置に関係なく
精度の高い形状検出が行えるようにした形状検出方法及
びその装置を提案することをその目的とするものであ
る。
Therefore, an object of the present invention is to propose a shape detection method and an apparatus therefor capable of performing highly accurate shape detection regardless of the position of the object when detecting the shape of the object by slit light irradiation. It is what

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本願発明ではかかる課題
を解決するための具体的手段として次に述べるような構
成を採用している。
In the present invention, the following constitution is adopted as a concrete means for solving such a problem.

【0009】本願発明の形状検出方法は、照射手段によ
り対象物に所定の縞パターンのスリット光を投影すると
ともに、該対象物からの反射光を画像入力手段により取
り込み、この入力画像を画像処理手段にて画像処理して
上記対象物の三次元位置を求めるに際して、上記照射手
段を複数の縞パターンのスリット光を生成可能なる如く
構成し、撮像条件に応じて該複数の縞パターンを切り替
えて使用することを基本的構成としている。尚、ここで
言う「縞パターン」とは、照射手段から照射されるスリッ
ト光の輝線方向が異なることに基づくパターンと縞幅が
異なることに基づくパターンの意味であって、スリット
光のグレーコードパターンを言うものではない。
In the shape detecting method of the present invention, the irradiation means projects the slit light of a predetermined stripe pattern onto the object, the reflected light from the object is captured by the image input means, and the input image is processed by the image processing means. When the three-dimensional position of the object is obtained by performing image processing with, the irradiation means is configured to generate slit light having a plurality of stripe patterns, and the plurality of stripe patterns are switched and used according to imaging conditions. The basic configuration is to do. The "striped pattern" here means a pattern based on a difference in the emission line direction of the slit light emitted from the irradiation means and a pattern based on a different stripe width, and a gray code pattern of the slit light. It's not something to say.

【0010】そして、本願発明では、上述の如き基本的
構成をより具体化する方法として、縞パターンの切り替
えをスリット光の輝線方向の切り替えで行う方法と、ス
リット光の縞幅の切り替えで行う方法とを提案してい
る。
In the present invention, as a method for further embodying the basic structure as described above, a method of switching the stripe pattern by switching the bright line direction of the slit light and a method of switching the stripe width of the slit light. Is proposed.

【0011】(1) 縞パターンの切り替えをスリット光
の輝線方向の切り替えによって行う場合 この方法の場合には、さらに次のような四つの方法が考
えられる。
(1) Switching of Stripe Pattern by Switching Bright Line Direction of Slit Light In the case of this method, the following four methods can be considered.

【0012】1−a) 第1の方法及び第2の方法 第1の方法及び第2の方法は、共に対象物に投影される
スリット光の輝線方向の切り替えを二つの照射手段を使
用して実現するものである。
1-a) First Method and Second Method Both the first method and the second method use two irradiation means to switch the direction of the bright line of the slit light projected on the object. It will be realized.

【0013】即ち、第1の方法は、上記照射手段を第1
の照射手段と第2の照射手段の二つの照射手段で構成し
且つ該各照射手段から照射されるスリット光の輝線方向
を同一方向とするとともに、該第1の照射手段と第2の
照射手段とを上記対象物に対して略90°の交差角をも
って配置し、この状態において上記第1の照射手段と第
2の照射手段とを選択的に使用する方法である。
That is, in the first method, the irradiation means is
Of the first irradiation means and the second irradiation means, and the emission lines of the slit light emitted from the respective irradiation means are in the same direction, and the first irradiation means and the second irradiation means. And are arranged at a crossing angle of about 90 ° with respect to the object, and in this state, the first irradiation means and the second irradiation means are selectively used.

【0014】また、第2の方法は、上記照射手段を第1
の照射手段と第2の照射手段の二つの照射手段で構成し
且つ該第1の照射手段から照射されるスリット光の輝線
方向と第2の照射手段から照射されるスリット光の輝線
方向とを異なる方向とするとともに、該第1の照射手段
と第2の照射手段とを上記対象物に対して略90°の交
差角をもって配置し、この状態で上記第1の照射手段と
第2の照射手段とを選択使用する方法である。
In a second method, the irradiating means is the first
The irradiation line of the slit light emitted from the first irradiation unit and the direction of the emission line of the slit light irradiated from the second irradiation unit. The first irradiating means and the second irradiating means are arranged at different intersecting angles with respect to the object, and in this state, the first irradiating means and the second irradiating means are arranged in different directions. It is a method of selectively using means and.

【0015】そして、この第1及び第2の方法において
は、実際の画像処理に際して次の二つの処理方手順のい
ずれをも採用することができる。即ち、その一つは、上
記第1の照射手段からのスリット光の投影により生成さ
れる画像を画像入力手段から画像処理手段に取り込んで
画像処理した後、その画像処理状態に応じて特定条件下
においてのみ上記第2の照射手段からのスリット光の投
影により生成される画像を取り込んで画像処理するもの
であり、また他の一つは上記第1の照射手段からのスリ
ット光の投影により生成される画像と第2の照射手段か
らのスリット光の投影により生成される画像とを同時に
画像入力手段から画像処理手段に取り込んだ後、先ず上
記第1の照射手段による入力画像を画像処理し、その画
像処理状態に応じて特定条件下においてのみ上記第2の
照射手段からの入力画像を画像処理するものである。
In the first and second methods, either of the following two processing method procedures can be adopted in actual image processing. That is, one of them is that after the image generated by the projection of the slit light from the first irradiation means is taken into the image processing means from the image input means and the image processing is performed, the image is processed under a specific condition. Only for capturing and processing the image generated by the projection of the slit light from the second irradiation means, and the other one is generated by the projection of the slit light from the first irradiation means. Image and the image generated by the projection of the slit light from the second irradiation means are simultaneously taken in from the image input means to the image processing means, and then the input image by the first irradiation means is subjected to image processing, The input image from the second irradiation means is subjected to image processing only under a specific condition according to the image processing state.

【0016】1−b) 第3の方法及び第4の方法 第3の方法及び第4の方法は、上記第1及び第2の方法
とは異なって、スリット光の輝線方向の切り替えを単一
の照射手段により行う方法である。
1-b) Third Method and Fourth Method The third method and the fourth method are different from the above first and second methods in that the switching of the bright line direction of the slit light is single. It is a method of performing by the irradiation means.

【0017】即ち、第3の方法は、照射手段から照射さ
れるスリット光の輝線方向の切り替えにより行うに際し
て、該照射手段の上記対象物に対する設置位置を変更す
ることで行うようにする方法であり、第4の方法は、上
記照射手段を所定位置に固定配置してこれをその照射軸
心回りに回転させることで上記対象物に対するスリット
光の輝線方向を切り替える方法である。
That is, the third method is a method of changing the installation position of the irradiating means with respect to the object when switching the direction of the bright line of the slit light emitted from the irradiating means. The fourth method is a method of switching the bright line direction of the slit light with respect to the object by fixing the irradiation means at a predetermined position and rotating the irradiation means around the irradiation axis.

【0018】そして、この第3の方法においては、実際
の画像処理に際しての処理手順として、第1の設置位置
における照射手段からのスリット光の投影により生成さ
れる画像を画像入力手段から画像処理手段に取り込んで
画像処理した後、その画像処理状態に応じて特定条件下
においてのみ第2の設置位置における照射手段からのス
リット光の投影により生成される画像を取り込んで画像
処理する手順と、第1の設置位置における照射手段から
のスリット光の投影により生成される画像と第2の設置
位置における照射手段からのスリット光の投影により生
成される画像とを同時に画像入力手段から画像処理手段
に取り込んだ後、先ず上記第1の設置位置における照射
手段による入力画像を画像処理し、その画像処理状態に
応じて特定条件下においてのみ上記第2の設置位置にお
ける照射手段からの入力画像を画像処理する手順のいず
れも採用できる。
In the third method, as the processing procedure for the actual image processing, the image generated by projecting the slit light from the irradiation means at the first installation position is changed from the image input means to the image processing means. A procedure for capturing and image-processing an image generated by projecting slit light from the irradiation means at the second installation position only under specific conditions according to the image-processing state, The image generated by the projection of the slit light from the irradiation means at the installation position and the image generated by the projection of the slit light from the irradiation means at the second installation position are simultaneously captured from the image input means to the image processing means. After that, first, the input image by the irradiation means at the first installation position is subjected to image processing, and the image is processed under specific conditions according to the image processing state. Any Oite only procedure for image processing an input image from the irradiation means in the second installation position can be adopted.

【0019】また、第4の方法においては、画像処理の
処理手順として、第1の回転位置における照射手段から
のスリット光の投影により生成される画像を画像入力手
段から画像処理手段に取り込んで画像処理した後、その
画像処理状態に応じて特定条件下においてのみ第2の回
転位置における照射手段からのスリット光の投影により
生成される画像を取り込んで画像処理する手順と、第1
の回転位置における照射手段からのスリット光の投影に
より生成される画像と第2の回転位置における照射手段
からのスリット光の投影により生成される画像とを同時
に画像入力手段から画像処理手段に取り込んだ後、先ず
上記第1の回転位置における入力画像を画像処理し、そ
の画像処理状態に応じて特定条件下においてのみ上記第
2の回転位置における入力画像を画像処理する手順のい
ずれも採用できる。
Further, in the fourth method, as an image processing procedure, an image generated by projecting slit light from the irradiation means at the first rotation position is fetched from the image input means to the image processing means, and the image is processed. After processing, a procedure of capturing an image generated by projecting the slit light from the irradiation unit at the second rotation position and performing image processing only under specific conditions according to the image processing state;
The image generated by the projection of the slit light from the irradiation means at the rotation position of 1 and the image generated by the projection of the slit light from the irradiation means at the second rotation position are simultaneously captured from the image input means to the image processing means. After that, any of the procedures of first image-processing the input image at the first rotation position and image-processing the input image at the second rotation position only under specific conditions depending on the image processing state can be adopted.

【0020】(2) 縞パターンの切り替えをスリット光
の縞幅の切り替えで行う場合 この場合には、次のような二つの具体的方法(以下にお
いては、前述の第1〜第4の方法を考慮して便宜上、第
5の方法及び第6の方法という)が考えられる。
(2) When Switching Stripe Patterns by Switching Stripe Width of Slit Light In this case, the following two specific methods (hereinafter, the first to fourth methods described above are used. Considering this, for convenience, the fifth method and the sixth method are conceivable.

【0021】即ち、第5の方法は、照射手段における縞
パターンの切り替えを、スリット光の縞幅の切り替えに
より行うに際して、上記照射手段を所定数のストライブ
をもつ液晶スリットで構成し、該液晶スリットの空間分
解能を切り替える方法であり、また、第6の方法は、上
記照射手段をレーザー光源から照射されるレーザー光に
光路差を与えて干渉縞を形成することでスリット光を生
成し得る如く構成し、この光路差を変更することで上記
対象物に投影されるスリット光の縞幅を切り替える方法
である。
That is, in the fifth method, when switching the stripe pattern in the irradiation means by switching the stripe width of the slit light, the irradiation means is constituted by liquid crystal slits having a predetermined number of stripes, and the liquid crystal The sixth method is a method of switching the spatial resolution of the slit, and the sixth method is to generate slit light by giving an optical path difference to the laser light emitted from the laser light source by the irradiation means to form interference fringes. In this method, the stripe width of the slit light projected on the object is switched by changing the optical path difference.

【0022】そして、実際の画像処理に際しての処理手
順としては、上記第5の方法にあっては、空間分解能の
低いスリット光の投影により生成される画像を画像入力
手段から画像処理手段に取り込んで画像処理した後、そ
の画像処理状態に応じて特定条件下においてのみ空間分
解能の高いスリット光の投影により生成される画像を取
り込んで画像処理する手順と、空間分解能の低いスリッ
ト光の投影により生成される画像と空間分解能の高いス
リット光の投影により生成される画像とを同時に画像入
力手段から画像処理手段に取り込んだ後、先ず空間分解
能の低いスリット光による入力画像を画像処理し、その
画像処理状態に応じて特定条件下においてのみ空間分解
能の高いスリット光による入力画像を画像処理する手順
のいずれも採用できる。
As a processing procedure for actual image processing, in the fifth method, an image generated by projection of slit light having a low spatial resolution is fetched from the image input means to the image processing means. After image processing, the procedure of capturing and processing the image generated by the projection of slit light with high spatial resolution only under specific conditions according to the image processing state and the projection of slit light with low spatial resolution. Image and the image generated by the projection of the slit light having a high spatial resolution are simultaneously captured from the image input means to the image processing means, and then the input image by the slit light having a low spatial resolution is image-processed and the image processing state thereof is obtained. Therefore, any of the procedures for image processing of the input image by slit light with high spatial resolution can be adopted only under specific conditions. That.

【0023】また、上記第6の方法にあっては、縞幅の
大きいスリット光の投影により生成される画像を画像入
力手段から画像処理手段に取り込んで画像処理した後、
その画像処理状態に応じて特定条件下においてのみ縞幅
の小さなスリット光の投影により生成される画像を取り
込んで画像処理する手順と、縞幅の大きいスリット光の
投影により生成される画像と縞幅の小さいスリット光の
投影により生成される画像とを同時に画像入力手段から
画像処理手段に取り込んだ後、先ず縞幅の大きいスリッ
ト光による入力画像を画像処理し、その画像処理状態に
応じて特定条件下においてのみ縞幅の小さいスリット光
による入力画像を画像処理する手順のいずれも採用でき
る。
In the sixth method, after the image generated by the projection of the slit light having a large stripe width is taken in from the image input means to the image processing means and the image processing is performed,
Depending on the image processing state, the procedure for capturing and processing the image generated by the projection of the slit light with a small stripe width only under a specific condition, and the image and the stripe width generated by the projection of the slit light with a large stripe width After the image generated by the projection of the slit light having a small width is simultaneously captured from the image input means to the image processing means, the input image by the slit light having a large stripe width is image-processed, and the specific condition is set according to the image processing state. Any of the procedures for performing image processing on an input image with slit light having a small stripe width only at the bottom can be adopted.

【0024】(3) 一方、上記各形状検出方法を実施す
るための形状検出装置としては、所定の縞パターンのス
リット光を対象物に投影する照射手段と、該照射手段に
より縞パターンが投影された対象物を撮像し画像として
入力する画像入力手段と、該画像入力手段から入力され
る画像情報を三次元変換処理して上記対象物の三次元位
置を求める画像処理手段とを備えるとともに、上記照射
手段を、照射されるスリット光の縞パターンを切り替え
可能なる如く構成することをを基本構成とする。
(3) On the other hand, as a shape detecting device for carrying out each of the above shape detecting methods, an irradiation means for projecting slit light having a predetermined stripe pattern onto an object, and the stripe pattern is projected by the irradiation means. And an image processing unit that captures an image of the target object and inputs it as an image; and an image processing unit that three-dimensionally converts the image information input from the image input unit to obtain the three-dimensional position of the target object. The basic configuration is that the irradiation means is configured so that the stripe pattern of the slit light to be irradiated can be switched.

【0025】そして、この基本構成をより具体化する場
合に、上述の如き縞パターンの切り替え方法により次述
の二つの具体的構成が考えられる。
When the basic structure is further embodied, the following two specific structures can be considered by the above-described stripe pattern switching method.

【0026】即ち、その一つは、縞パターンの切り替え
をスリット光の輝線方向の切り替えにより実現するため
の構成(以下、第1の構成という)であり、他の一つはス
リット光の縞幅の切り替えによって実現するための構成
(以下、第2の構成という)である。
That is, one of them is a structure for switching the stripe pattern by switching the direction of the bright line of the slit light (hereinafter referred to as the first structure), and the other one is the stripe width of the slit light. Configuration to be realized by switching
(Hereinafter, referred to as the second configuration).

【0027】(3−a) 第1の構成 第1の構成としては、さらに次の三つつの具体的構成が
考えられる。
(3-a) First Structure As the first structure, the following three concrete structures can be considered.

【0028】即ち、上記照射手段を、上記対象物に対し
てスリット光の照射方向が略90°の角度をもつように
相対的にその配置位置が設定された一対の照射手段で構
成し、該一対の照射手段を切り替えて使用することで照
射されるスリット光の輝線方向を切り替え可能とするも
のと、上記照射手段を単一の照射手段で構成し且つこれ
を上記対象物に対するスリット光の照射方向を略90°
の範囲内で変更し得る如く移動可能とするものと、上記
照射手段を単一の照射手段で構成し且つこれを上記対象
物に投影されるスリット光の輝線方向を略90°の範囲
内で変更可能なる如くその軸心回りに回転可能とするも
のとである。
That is, the irradiating means is constituted by a pair of irradiating means whose relative positions are set so that the irradiation direction of the slit light with respect to the object has an angle of about 90 °. What makes it possible to switch the bright line direction of the slit light emitted by switching and using a pair of irradiation means, and the irradiation means is constituted by a single irradiation means and the irradiation of the slit light to the object is performed. Direction is about 90 °
And the irradiation means is composed of a single irradiation means and the bright line direction of the slit light projected on the object is within a range of about 90 °. It can be rotated about its axis so that it can be changed.

【0029】(3−b) 第2の構成 第2の構成としては、さらに次の二つの具体的構成が考
えられる。即ち、その一つは、上記照射手段を、空間分
解能が切り替え可能とされた液晶スリットを備えて構成
し、該空間分解能の切り替えによりスリット光の縞幅を
切り替えるものであり、他の一つは、上記照射手段を、
レーザー光源と、該レーザー光源からのレーザー光の一
部を偏向させるプリズムと、該プリズムにより偏向され
たレーザー光反射して上記プリズムに再帰させる反射板
と、該反射板の反射角を可変とする可変機構とを備えて
構成し、該反射板の反射角の切り替えによってスリット
光の縞幅を切り替えるものである。
(3-b) Second Configuration As the second configuration, the following two specific configurations can be considered. That is, one of them is configured such that the irradiation means is provided with a liquid crystal slit whose spatial resolution is switchable, and the stripe width of slit light is switched by switching the spatial resolution, and the other one is , The irradiation means,
A laser light source, a prism for deflecting a part of laser light from the laser light source, a reflector for reflecting the laser light deflected by the prism and returning to the prism, and a reflection angle of the reflector are variable. A variable mechanism is provided, and the stripe width of the slit light is switched by switching the reflection angle of the reflector.

【0030】[0030]

【作用】本願発明ではかかる構成とすることにより次の
ような作用が得られる。
According to the present invention, with such a configuration, the following operation can be obtained.

【0031】 照射手段により対象物に所定の縞パタ
ーンのスリット光を投影するとともに、該対象物からの
反射光を画像入力手段により取り込み、この入力画像を
画像処理手段にて画像処理して上記対象物の三次元位置
を求めるに際して、上記照射手段を第1の照射手段と第
2の照射手段の二つの照射手段で構成し且つ該各照射手
段から照射されるスリット光の輝線方向を同一方向とす
るとともに、該第1の照射手段と第2の照射手段とを上
記対象物に対して略90°の交差角をもって配置し、こ
の状態において上記第1の照射手段と第2の照射手段と
を選択的に使用する場合には、第1の照射手段により対
象物に投影されるスリット光と第2の照射手段により対
象物に投影されるスリット光とは略90°の角度をなす
ことから、例えば、第1の照射手段により対象物にスリ
ット光を投影した場合と第2の照射手段により対象物に
スリット光を投影した場合とを比較し、この二つのうち
対象物に投影されるスリット光の数が多い方(即ち、画
像情報が多い方)の画像を取り込んで画像処理により対
象物の三次元位置を求めることで、より精度の高い形状
検出が実現される。
The irradiation means projects a slit light of a predetermined stripe pattern on the object, and the reflected light from the object is captured by the image input means, and the input image is image-processed by the image processing means to subject the object. When determining the three-dimensional position of an object, the irradiation means is composed of two irradiation means, a first irradiation means and a second irradiation means, and the bright line direction of the slit light emitted from each irradiation means is the same direction. In addition, the first irradiating means and the second irradiating means are arranged at an intersection angle of about 90 ° with respect to the object, and in this state, the first irradiating means and the second irradiating means are arranged. When selectively used, the slit light projected on the object by the first irradiation means and the slit light projected on the object by the second irradiation means form an angle of about 90 °, For example, The case where the slit light is projected onto the object by the irradiating means and the case where the slit light is projected onto the object by the second irradiating means are compared. Of these two, the number of the slit light projected onto the object is large. More accurate shape detection is realized by capturing the image of one side (that is, the side having a lot of image information) and obtaining the three-dimensional position of the object by image processing.

【0032】また、上記の場合と異なって、各照射手段
から照射されるスリット光の輝線方向を異なる方向に設
定すると、各照射手段の切り替えた場合、対象物に投影
されるスリット光の輝線方向は切り替えの前後において
変化しないが、照射手段の切り替えによって対象物への
スリット光の照射方向が略90°変化することから、例
えば、第1の照射手段からのスリット光の照射時には影
となっていた部分が第2の照射手段からのスリット光の
照射時には照射部分となる。従って、対象物のエッジ抽
出等に際して重要点となる部分が影とならないように画
像選択を行うことで、精度の良い形状検出が実現される
ものである。
Further, unlike the above case, when the direction of the bright line of the slit light emitted from each irradiation means is set to a different direction, the direction of the bright line of the slit light projected on the object is switched when the irradiation means are switched. Does not change before and after the switching, but since the irradiation direction of the slit light on the object changes by approximately 90 ° due to the switching of the irradiation means, for example, there is a shadow when the slit light is irradiated from the first irradiation means. The illuminated portion becomes an illuminated portion when the slit light is emitted from the second irradiation means. Therefore, accurate shape detection can be realized by selecting an image so that a portion that becomes an important point in the edge extraction of the object does not become a shadow.

【0033】そして、上記した方法のいずれの場合にお
いても、画像処理手順として、先ず最初に第1の照射手
段からのスリット光照射による画像を取り込んで画像処
理し、その結果、検出精度が良くない場合には第2の照
射手段からのスリット光照射による画像を取り込んでこ
の画像に基づき形状検出を行う手順と、取り合えず第1
の照射手段からのスリット光照射による画像と第2の照
射手段からのスリット光照射による画像とを同時に取り
込み、この同時に取り込んだ二つの画像のうち、先ず最
初に第1の照射手段による画像を処理して形状検出を行
い、その結果が悪い場合には第2の照射手段による画像
に基づいて形状検出を行う手順のいずれでも採用できる
が、特に前者の処理手順を採用した場合には最初に画像
処理される第1の照射手段による画像のみで精度の良い
形状検出が可能な時には第2の照射手段による画像取り
込み等を行う必要がないことから、より精度の良い形状
検出をより短時間で迅速に行うことができる。また、後
者の処理手順を採用した場合には、最初に第1及び第2
の照射手段による画像取り込みを行うものであることか
ら、画像入力が完了するとその時点で画像入力手段を次
回の形状検出空間に移動させて待機させることができ、
作業の迅速性という点において利点がある。
In any of the above methods, as an image processing procedure, first, an image by slit light irradiation from the first irradiation means is captured and image processing is performed, and as a result, detection accuracy is poor. In this case, the procedure for capturing an image by slit light irradiation from the second irradiation means and performing shape detection based on this image is not compatible with the first procedure.
The image by slit light irradiation from the irradiation unit and the image by slit light irradiation from the second irradiation unit are simultaneously captured, and of the two images captured at the same time, the image by the first irradiation unit is processed first. Then, if the result is bad, any of the procedures for performing the shape detection based on the image by the second irradiating means can be adopted. However, when the former processing procedure is adopted, the image is first detected. When accurate shape detection is possible only with the image from the first irradiation means to be processed, it is not necessary to capture an image with the second irradiation means, so that more accurate shape detection can be performed quickly in a shorter time. Can be done. When the latter processing procedure is adopted, first the first and second
Since the image is taken in by the irradiation means of, when the image input is completed, the image input means can be moved to the next shape detection space at that time and made to stand by,
There is an advantage in terms of work speed.

【0034】 対象物に投影される縞パターンの切り
替えを照射手段から照射されるスリット光の輝線方向の
切り替えにより行うに際して、該照射手段を単一の照射
手段で構成し、この照射手段の上記対象物に対する設置
位置を変更することで実現するようにした場合には、照
射手段を二つ設ける場合に比して、装置の構造の簡略化
が図れるという利点がある。そして、この場合、画像処
理に際しての処理手順としては、照射手段が第1の設置
位置にある場合の画像を取り込んで画像処理し、その結
果、形状検出精度が良くない場合(即ち、対象物に投影
されるスリット光の輝線の数が少なく画像情報が少ない
場合)に初めて第2の設置位置での画像を取り込んで形
状検出を行う手順と、取り合えず第1及び第2の設置位
置での画像を同時に取り込み、先ず第1の設置位置での
画像に基づく形状検出の結果、その精度が良くない場合
に初めて第2の設置位置での画像に基づく形状検出を行
う手順のいずれも採用し得るが、前者の処理手順を採用
した場合には第1の設置位置での画像に基づく形状検出
で高精度の検出が可能な場合は第2の設置位置での画像
取り込みが不要であり、また後者の処理手順を採用した
場合は画像取り込みの完了後、直ちに画像入力手段を次
回の形状検出に備えて待機させることができるものであ
る。
When switching the stripe pattern projected on the object by switching the bright line direction of the slit light emitted from the irradiation means, the irradiation means is constituted by a single irradiation means, and the object of the irradiation means is the above-mentioned object. When it is realized by changing the installation position for the object, there is an advantage that the structure of the device can be simplified as compared with the case where two irradiation means are provided. Then, in this case, as a processing procedure at the time of image processing, an image when the irradiation unit is at the first installation position is captured and image processing is performed, and as a result, when the shape detection accuracy is not good (that is, when the object is an object). When the number of bright lines of the projected slit light is small and the image information is small), the procedure to capture the image at the second installation position and detect the shape for the first time, and the images at the first and second installation positions that cannot be combined It is possible to adopt any of the procedures in which the shape detection based on the image at the first installation position is first performed, and the shape detection based on the image at the second installation position is performed only when the accuracy is not good as a result of the shape detection based on the image at the first installation position. When the former processing procedure is adopted, when the shape detection based on the image at the first installation position enables highly accurate detection, it is not necessary to capture the image at the second installation position. Adopt a processing procedure After if completed image capture, in which immediately image input means can be waiting on the next shape detection.

【0035】また、対象物に投影される縞パターンの切
り替えを照射手段から照射されるスリット光の輝線方向
の切り替えにより行うに際して、上記照射手段を所定位
置に固定配置してこれをその照射軸心回りに回転させる
ことで上記対象物に対するスリット光の輝線方向を切り
替える方法を採用した場合も上記の場合と同様の作用が
得られる。
Further, when the stripe pattern projected on the object is switched by switching the bright line direction of the slit light emitted from the irradiation means, the irradiation means is fixedly arranged at a predetermined position and the irradiation axis is set at the fixed position. Even when the method of switching the bright line direction of the slit light with respect to the object by rotating it around is adopted, the same effect as in the above case can be obtained.

【0036】 照射手段における縞パターンの切り替
えを、スリット光の縞幅の切り替えにより行うに際し
て、上記照射手段を所定数のストライブをもつ液晶スリ
ットで構成し、該液晶スリットの空間分解能を切り替え
る方法とした場合には、例え空間分解能の低いスリット
光の投影で精度の高い形状検出が期待できない場合であ
っても、これに替わって空間分解能の高いスリット光の
投影によって高い精度の形状検出が可能ならしめられる
ことから、対象物の位置に関係なく常時高精度の形状検
出が実現されるものである。
When the stripe pattern is switched in the irradiation means by switching the stripe width of the slit light, the irradiation means is composed of liquid crystal slits having a predetermined number of stripes, and the spatial resolution of the liquid crystal slits is switched. In this case, even if high-precision shape detection cannot be expected by projecting slit light with low spatial resolution, instead of this, if high-precision shape detection is possible by projecting slit light with high spatial resolution. Therefore, highly accurate shape detection can always be realized regardless of the position of the object.

【0037】また、この場合、画像処理手順として、空
間分解能の低いスリット光の投影により生成される画像
を取り込んで画像処理し、その結果、形状検出精度が良
くない場合(即ち、対象物に投影されるスリット光の輝
線の数が少なく画像情報が少ない場合)に初めて空間分
解能の高いスリット光の投影により生成される画像を取
り込んで画像処理する手順、又は空間分解能の低いスリ
ット光の投影により生成される画像と空間分解能の高い
スリット光の投影により生成される画像とを同時に取り
込んだ後、先ず空間分解能の低いスリット光による入力
画像を画像処理し、その結果によって空間分解能の高い
スリット光による入力画像を画像処理する手順のいずれ
も採用し得るが、特に前者の処理手順を採用した場合に
は最初の空間分解能の低いスリット光の投影による画像
に基づく画像処理で十分に精度の良い形状検出が可能な
場合には、空間分解能の高いスリット光の投影による処
理を行う必要がなく、画像処理の簡略化が図られる。こ
れに対して、後者の処理手順を採用した場合には、最初
に空間分解能の低いスリット光の投影による画像入力と
空間分解能の高いスリット光の投影による画像入力とを
行うことから、画像入力の完了後は画像入力手段を次回
の形状検出に備えて待機させることができ、それだけ作
業の迅速性が高められる。
Further, in this case, as an image processing procedure, an image generated by projection of slit light having a low spatial resolution is captured and image-processed. As a result, when the shape detection accuracy is not good (that is, the image is projected on the object, (When the number of bright lines of the slit light is small and the image information is small), the procedure for capturing and processing the image generated by the projection of the slit light with the high spatial resolution for the first time or the projection of the slit light with the low spatial resolution is generated. Image and the image generated by the projection of slit light with high spatial resolution are simultaneously captured, then the input image with slit light with low spatial resolution is image-processed, and the result is input with slit light with high spatial resolution. Any of the procedures for image processing of images can be adopted, but especially when the former processing procedure is adopted, the first spatial resolution When shape processing with sufficient accuracy can be performed by image processing based on an image by projection of low slit light, it is not necessary to perform processing by projection of slit light with high spatial resolution, and image processing can be simplified. . On the other hand, when the latter processing procedure is adopted, first, image input by projection of slit light with low spatial resolution and image input by projection of slit light with high spatial resolution are performed. After the completion, the image input means can be put on standby in preparation for the next shape detection, and the speed of work can be improved accordingly.

【0038】また、空間分解能の低いスリット光の投影
による画像に基づいて画像処理をして対象物の三次元位
置を求める場合には、これを空間分解能の高いスリット
光の投影による画像に基づいて行う場合に比して、空間
分解能が低い分だけ検出精度は落ちるものの、画像処理
における演算処理時間が短縮化され、迅速な形状検出が
実現されるという利点がある。
Further, when the image processing is performed based on the image projected by the slit light having a low spatial resolution to obtain the three-dimensional position of the object, this is calculated based on the image projected by the slit light having a high spatial resolution. Although the detection accuracy is reduced due to the lower spatial resolution compared to the case of performing it, there is an advantage that the calculation processing time in the image processing is shortened and rapid shape detection is realized.

【0039】 照射手段における縞パターンの切り替
えを、スリット光の縞幅の切り替えにより行うに際し
て、上記照射手段をレーザー光源から照射されるレーザ
ー光に光路差を与えて干渉縞を形成することでスリット
光を生成し得る如く構成し、この光路差を変更すること
で上記対象物に投影されるスリット光の縞幅を切り替え
る方法とした場合には、光路差の変更操作のみによって
簡便且つ容易にスリット光の縞幅を切り替えて対象物に
投影されるスリット光の輝線の数を所定の形状検出精度
が得られる状態にすることができ、その操作が非常に簡
単である。
When switching the stripe pattern in the irradiation means by switching the stripe width of the slit light, the irradiation means gives an optical path difference to the laser light emitted from the laser light source to form interference fringes. In the case of a method of switching the stripe width of the slit light projected on the object by changing the optical path difference, the slit light can be simply and easily changed only by changing the optical path difference. The stripe width can be switched to bring the number of bright lines of the slit light projected on the object into a state in which a predetermined shape detection accuracy can be obtained, and the operation is very simple.

【0040】また、この場合の画像処理手順としては、
縞幅の大きいスリット光の投影により生成される画像を
取り込んで画像処理し、その結果、形状検出精度が良く
ない場合に初めて縞幅の小さなスリット光の投影により
生成される画像を取り込んで画像処理する手順と、縞幅
の大きいスリット光の投影により生成される画像と縞幅
の小さいスリット光の投影により生成される画像とを同
時に取り込んだ後、先ず縞幅の大きいスリット光による
入力画像を画像処理し、その形状検出精度が良くない場
合に初めて縞幅の小さいスリット光による入力画像を画
像処理する手順のいずれも採用できるが、特に特に前者
の処理手順を採用した場合には最初の縞幅の大きいスリ
ット光の投影による画像に基づく画像処理で十分に精度
の良い形状検出が可能な場合には、縞幅の小さいスリッ
ト光の投影による処理を行う必要がなく、画像処理の簡
略化が図られる。これに対して、後者の処理手順を採用
した場合には、最初に縞幅の大きいスリット光の投影に
よる画像入力と縞幅の小さいスリット光の投影による画
像入力とを行うことから、画像入力の完了後は画像入力
手段を次回の形状検出に備えて待機させることができ、
それだけ作業の迅速性が高められる。
The image processing procedure in this case is as follows.
Image processing is performed by capturing the image generated by the projection of the slit light with a large stripe width, and as a result, the image generated by the projection of the slit light with a small stripe width is captured only when the shape detection accuracy is poor. And the image generated by the projection of the slit light having a large stripe width and the image generated by the projection of the slit light having a small stripe width at the same time. If the processing is performed and the shape detection accuracy is not good, any of the procedures for image processing of the input image by the slit light with a small stripe width can be adopted for the first time, but especially if the former processing procedure is adopted, the first stripe width If the shape can be detected with sufficient accuracy by image processing based on the projection of slit light with a large It is not necessary to perform management, simplification of the image processing can be achieved. On the other hand, when the latter processing procedure is adopted, the image input by projecting the slit light having a large stripe width and the image input by projecting the slit light having a small stripe width are performed first. After completion, the image input means can be put on standby in preparation for the next shape detection,
The speed of the work is increased accordingly.

【0041】また、縞幅の大きいスリット光の投影によ
る画像に基づいて画像処理をして対象物の三次元位置を
求める場合には、これを縞幅の小さいスリット光の投影
による画像に基づいて行う場合に比して、縞幅が大きく
それだけ得られる情報量が少ない分だけ検出精度は落ち
るものの、画像処理における演算処理時間が短縮化さ
れ、迅速な形状検出が実現されるという利点がある。
When image processing is performed based on an image projected by slit light having a large stripe width to obtain a three-dimensional position of an object, this is calculated based on an image projected by slit light having a small stripe width. Compared with the case of performing the detection, the detection accuracy is reduced due to the large stripe width and the smaller amount of information obtained, but there is an advantage that the calculation processing time in the image processing is shortened and rapid shape detection is realized.

【0042】 形状検出装置として、照射手段と画像
入力手段と画像処理手段とを備えるとともに、上記照射
手段を、上記対象物に対してスリット光の照射方向が略
90°の角度をもつように相対的にその配置位置が設定
された一対の照射手段で構成した場合には、該一対の照
射手段を切り替えて使用することで照射されるスリット
光の輝線方向を切り替えることが可能ならしめられる。
As the shape detection device, an irradiation unit, an image input unit, and an image processing unit are provided, and the irradiation unit is arranged relative to the object so that the slit light irradiation direction forms an angle of about 90 °. In the case of a pair of irradiating means whose arrangement positions are set, it is possible to switch the emission line direction of the slit light to be irradiated by switching and using the pair of irradiating means.

【0043】 形状検出装置として、照射手段と画像
入力手段と画像処理手段とを備えるとともに、上記照射
手段を単一の照射手段で構成し且つこれを上記対象物に
対するスリット光の照射方向を略90°の範囲内で変更
し得る如く移動可能としたものにおいては、該照射手段
の設置位置を変更することで単一の照射手段を使用する
ものでありながら、対象物上に投影されるスリット光の
輝線方向を略90°の範囲内で切り替えることができ
る。
As the shape detection device, an irradiation unit, an image input unit, and an image processing unit are provided, and the irradiation unit is constituted by a single irradiation unit, and the irradiation direction of the slit light to the object is approximately 90. In the case of a movable unit that can be changed within a range of °, a slit light projected onto an object can be used while using a single irradiation unit by changing the installation position of the irradiation unit. It is possible to switch the direction of the bright line in the range of approximately 90 °.

【0044】 形状検出装置として、照射手段と画像
入力手段と画像処理手段とを備えるとともに、上記照射
手段を単一の照射手段で構成し且つこれを上記対象物に
投影されるスリット光の輝線方向を略90°の範囲内で
変更可能なる如くその軸心回りに回転可能とした場合に
は、該照射手段の回転動作のみによって縞パターンの切
り替えが可能なことから、例えば、該照射手段を二つ設
けたり、単一の照射手段を移動させるような構成の場合
に比して、装置の簡略化がさらに促進されるものであ
る。
As the shape detection device, an irradiation unit, an image input unit, and an image processing unit are provided, and the irradiation unit is constituted by a single irradiation unit, which is in the direction of the bright line of the slit light projected on the object. When the irradiation means is rotatable about its axis so that it can be changed within a range of approximately 90 °, the stripe pattern can be switched only by the rotating operation of the irradiation means. The simplification of the apparatus is further promoted as compared with the case of providing one or moving a single irradiation means.

【0045】 形状検出装置として、照射手段と画像
入力手段と画像処理手段とを備えるとともに、上記照射
手段を、空間分解能が切り替え可能とされた液晶スリッ
トを備えて構成した場合には、該空間分解能の切り替え
によりスリット光の縞幅を切り替えることが可能とな
る。
When the shape detecting device is provided with an irradiating means, an image inputting means, and an image processing means, and the irradiating means is provided with a liquid crystal slit whose spatial resolution can be switched, the spatial resolution can be improved. It becomes possible to switch the stripe width of the slit light by switching.

【0046】 形状検出装置として、照射手段と画像
入力手段と画像処理手段とを備えるとともに、上記照射
手段を、レーザー光源と、該レーザー光源からのレーザ
ー光の一部を偏向させるプリズムと、該プリズムにより
偏向されたレーザー光反射して上記プリズムに再帰させ
る反射板と、該反射板の反射角を可変とする可変機構と
を備えて構成した場合には、該反射板の反射角の切り替
えによってスリット光の縞幅を容易に且つ無段階に切り
替えることができるものである。
The shape detection device includes an irradiation unit, an image input unit, and an image processing unit, and the irradiation unit includes a laser light source, a prism for deflecting a part of the laser light from the laser light source, and the prism. When a reflecting plate that reflects the laser light deflected by the reflector and returns to the prism and a variable mechanism that changes the reflecting angle of the reflecting plate are provided, the slit is formed by switching the reflecting angle of the reflecting plate. The stripe width of light can be easily and steplessly switched.

【0047】[0047]

【発明の効果】従って、本願発明の形状検出方法によれ
ば、照射手段から照射されるスリット光を対象物に投影
して画像を取り込み、これに基づいて画像処理して対象
物の形状検出を行う場合において、スリット光の縞パタ
ーンを照射手段に対する対象物の相対位置に応じて切り
替えることで常時上記対象物に多数のスリット光の輝線
を投影させてより多くの画像情報に基づいて形状検出を
行うものであることから、上記対象物の位置に関係なく
常時精度のよい形状検出が実現され、特にこの形状検出
の結果を用いてピックアップロボット等の作業機の作動
を制御する場合においてはその作動の正確さがより一層
高められ、信頼性の高い作業が可能となるものである。
Therefore, according to the shape detecting method of the present invention, the slit light emitted from the irradiating means is projected onto the object to capture an image, and the image is processed based on the image to detect the shape of the object. In the case of performing shape detection based on more image information by switching the stripe pattern of slit light according to the relative position of the object with respect to the irradiation means and always projecting the bright lines of many slit light on the object. Since it is performed, accurate shape detection is always realized irrespective of the position of the target object, and especially when the operation of a work machine such as a pickup robot is controlled using the result of this shape detection, the operation is performed. The accuracy of is further enhanced, and highly reliable work is possible.

【0048】また、本願発明の形状検出装置によれば、
対象物に対するスリット光の投影状態に応じて、二つの
照射手段を選択使用したり、一つの照射手段を位置変更
又は回転させたり、液晶スリットを備えた一つの照射手
段を用いてその空間分解能を切り替えたり、レーザー光
源を備えた単一の照射手段を用いてその光路差を切り替
えたりすることで、対象物に投影されるスリット光の縞
パターンを切り替え可能としているため、簡易な構造で
ありながら常時精度の高い形状検出を実現できるという
効果が奏せられる。
According to the shape detecting device of the present invention,
Depending on the projection state of the slit light on the target object, two irradiation means can be selectively used, one irradiation means can be changed in position or rotated, and the spatial resolution can be changed by using one irradiation means equipped with a liquid crystal slit. By switching or switching the optical path difference using a single irradiation means equipped with a laser light source, it is possible to switch the stripe pattern of the slit light projected on the object, so it is a simple structure The effect that it is possible to always realize highly accurate shape detection is obtained.

【0049】また、特に単一の照射手段を用いるものに
おいては、構造の簡略化、部品点数の低減により、低コ
スト化が図れるものである。
Further, particularly in the case of using a single irradiation means, the cost can be reduced by simplifying the structure and reducing the number of parts.

【0050】さらに、液晶スリットを備えた照射手段と
か、レーザー光源を備えた照射手段を用いるものにあっ
ては、該照射手段を単一の照射手段で構成することがで
きるとともに、該照射手段そのものを移動させたり回転
させたりする必要もないことから、構造の簡略化と低コ
スト化及び操作の簡便化がさらに促進されるものであ
る。
Further, in the case of using the irradiation means having the liquid crystal slit or the irradiation means having the laser light source, the irradiation means can be constituted by a single irradiation means, and the irradiation means itself. Since it is not necessary to move or rotate, the structure is simplified, the cost is reduced, and the operation is facilitated.

【0051】[0051]

【実施例】以下、本願発明の形状検出方法及びその装置
を添付図面に基づいて具体的に説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The shape detecting method and apparatus according to the present invention will be specifically described below with reference to the accompanying drawings.

【0052】第1実施例 図1には、本願発明の第1実施例にかかる形状検出方法
の実施に適用される形状検出装置の構成部材の配置状態
が示されており、同図において符号1はこの形状検出装
置により形状検出が行なわれる対象物であり、この対象
物1の直上方位置にはロボットアーム9により支持され
た例えば、CCDカメラで構成される画像入力手段2が
上記対象物1に指向せしめられた状態で配置されてい
る。また、同図において符号3及び4は、共に次述する
第1及び第2の照射手段であって、この第1の照射手段
3と第2の照射手段4とは、斜め上方から上記対象物1
に指向せしめられるとともに、これら二つの照射手段
3,4は上記対象物1に対するスリット光の照射方向が
90°の角度を持つように平面方向における設置角度が
相対的に設定されている。
First Embodiment FIG. 1 shows an arrangement state of constituent members of a shape detection apparatus applied to the implementation of the shape detection method according to the first embodiment of the present invention. In FIG. Is an object whose shape is to be detected by the shape detecting device, and an image input means 2 constituted by, for example, a CCD camera supported by a robot arm 9 is located directly above the object 1 by the shape detecting device 1. It is placed in a state of being oriented to. Further, in the figure, reference numerals 3 and 4 are first and second irradiating means which will be described below, and the first irradiating means 3 and the second irradiating means 4 are the above-mentioned object from obliquely above. 1
The two irradiation means 3 and 4 are set relative to each other in the plane direction so that the irradiation direction of the slit light with respect to the object 1 has an angle of 90 °.

【0053】ここで、上記第1の照射手段3と第2の照
射手段4は、これを該第1の照射手段3を例にとって図
2を参照してその構造を説明すると、該第1の照射手段
3はハロゲン光源13とコンデンスレンズ14と液晶ス
リット15と投光レンズ16とを順次同軸状に配置して
これを一体化して構成されている。そして、上記液晶ス
リット15は、ストライブ数256本のストライブシャ
ッターアレーからなり、8ビットのグレーコードパター
ンにより測定空間を256分割し得るように構成されて
いる。
The structure of the first irradiating means 3 and the second irradiating means 4 will be described with reference to FIG. 2 by taking the first irradiating means 3 as an example. The irradiation means 3 is configured by sequentially arranging a halogen light source 13, a condensation lens 14, a liquid crystal slit 15, and a light projecting lens 16 coaxially and integrating them. The liquid crystal slit 15 is composed of a stripe shutter array having 256 stripes, and is configured so that the measurement space can be divided into 256 by an 8-bit gray code pattern.

【0054】また、この実施例では、上記第1の照射手
段3と第2の照射手段4からそれぞれ照射されるスリッ
ト光の輝線方向を同一としている(即ち、縞パターンを
同一に設定している)。従って、この第1の照射手段3
から照射されたスリット光が対象物1上に投影された場
合と第2の照射手段4から照射されたスリット光が対象
物1上に投影された場合とでは、上記第1の照射手段3
と第2の照射手段4の設置角度に起因して、該対象物1
上の輝線方向は図7(イ)に示す画像Aと同(ロ)に示す画
像Bのように相互に90°の角度をもつことになる。
尚、図7(イ),(ロ)は、輝線方向の説明のために便宜
上、対象物画像29の長軸方向とスリット光の輝線方向
とが平行あるいは直交するように描いたものであり、実
際には対象物1が不規則に載置されることから該対象物
1の長軸方向とスリット光の輝線方向との関係及び画面
上(即ち、計測空間上)における配置位置は一定ではな
い。
Further, in this embodiment, the bright line directions of the slit light emitted from the first irradiating means 3 and the second irradiating means 4 are the same (that is, the stripe patterns are set to be the same). ). Therefore, this first irradiation means 3
When the slit light emitted from the object 1 is projected onto the object 1 and when the slit light emitted from the second irradiation means 4 is projected onto the object 1, the first irradiation means 3 is used.
And the object 1 due to the installation angle of the second irradiation means 4.
The upper bright line directions have an angle of 90 ° with each other as in the image A shown in FIG. 7A and the image B shown in FIG.
7 (a) and 7 (b) are drawn so that the long axis direction of the object image 29 and the bright line direction of the slit light are parallel or orthogonal to each other for convenience of explanation of the bright line direction. Since the object 1 is actually placed irregularly, the relationship between the long axis direction of the object 1 and the direction of the bright line of the slit light and the arrangement position on the screen (that is, in the measurement space) are not constant. .

【0055】続いて、このように構成された形状検出装
置を使用して対象物1の形状検出を行う場合の処理手順
等について説明するが、特にこの実施例においては、次
述の如く第1の照射手段3からスリット光を対象物1上
に投影した場合の画像の取り込みと第2の照射手段4か
らスリット光を対象物1上に投影した場合の画像の取り
込みとを順次行う方法を採用している。以下、10図に
示すフロ−チャ−トを参照して具体的に説明する。
Next, a processing procedure and the like in the case of detecting the shape of the object 1 using the shape detecting apparatus thus constructed will be described. Particularly, in this embodiment, as described below, the first method will be described. The method of sequentially capturing the image when the slit light is projected from the irradiation means 3 onto the object 1 and the image when the slit light is projected from the second irradiation means 4 onto the object 1 is adopted. is doing. A detailed description will be given below with reference to the flowchart shown in FIG.

【0056】計測開始後、先ず、ステップS1におい
て、第1の照射手段3から対象物1に対してスリット光
を投影し、その画像を画像入力手段2により取り込むと
ともに、これを画像処理手段7を介してこれをモニター
8に表示する。
After the measurement is started, first, in step S1, the slit light is projected from the first irradiation means 3 to the object 1, the image thereof is taken in by the image input means 2, and this is processed by the image processing means 7. This is displayed on the monitor 8 via.

【0057】次に、ステップS2において、この入力画
像から、照明による影の影響を判断し、影の影響により
対象物1が十分に検出できない場合には検出状態は不良
(NG)であるとし、この場合には後述する第2の照射手
段4による投影に移行する(ステップS5)。
Next, in step S2, the influence of the shadow caused by the illumination is judged from the input image. If the object 1 cannot be sufficiently detected due to the influence of the shadow, the detection state is bad.
(NG), and in this case, the process shifts to projection by the second irradiation means 4 described later (step S5).

【0058】これに対して、ステップS2において、影
の影響もなく検出状態は良好であると判断される場合に
は、ステップS3において、上記入力画像に画像処理手
段7において距離変換等の画像処理をし、現在の対象物
1の位置と方向とを計測する。
On the other hand, if it is determined in step S2 that the detection state is good without the influence of shadows, the image processing means 7 performs image processing such as distance conversion on the input image in step S3. Then, the current position and direction of the target object 1 are measured.

【0059】次に、ステップS4においては、ステップ
S3での計測結果に基づき、対象物1の方向(長軸方向)
が該対象物1上に投影されるスリット光の輝線30に対
して角度±45°以内であるかどうかを判断する。
Next, in step S4, based on the measurement result in step S3, the direction of the object 1 (long axis direction)
Is within ± 45 ° with respect to the bright line 30 of the slit light projected on the object 1.

【0060】これは、対象物1の長軸方向と輝線方向と
が±45°以内の角度である場合には図7(イ)の画像A
に近い状態であって、対象物1上に投影される輝線30
の数が少なく、従って、これから得られる情報量も少な
く、精度の良い形状検出が期待できない状態であると判
断でき、また対象物1の長軸方向と輝線方向とが±45
°以外の角度(即ち、45°〜135°の範囲内)である
場合には図7(ロ)の画像Bに近い状態であって、対象物
1上に投影される輝線30の数が多く、従って、これか
ら得られる情報量も多く、精度の良い形状検出が期待で
きる状態であると判断できるからである。
This is because when the major axis direction of the object 1 and the bright line direction are within an angle of ± 45 °, the image A of FIG.
Line 30 projected on the object 1 in a state close to
Therefore, it can be determined that accurate shape detection cannot be expected because the amount of information obtained from this is small, and the long-axis direction and the bright line direction of the object 1 are ± 45.
When the angle is other than 0 ° (that is, within the range of 45 ° to 135 °), the state is close to the image B in FIG. 7B, and the number of the bright lines 30 projected on the object 1 is large. Therefore, it can be determined that the amount of information obtained from this is large, and that accurate shape detection can be expected.

【0061】従って、ステップS4において、対象物1
の方向が角度±45°以外であると判断された場合に
は、現在の入力画像により精度の良い形状検出が期待で
きるため、この場合にはステップS6において、上記画
像に基づく対象物1の形状検出の結果を出力し、これを
モニター8に表示する。
Therefore, in step S4, the object 1
When it is determined that the direction is other than the angle ± 45 °, accurate shape detection can be expected from the current input image. In this case, therefore, in step S6, the shape of the object 1 based on the image is detected. The detection result is output and displayed on the monitor 8.

【0062】これに対して、ステップS4において対象
物1の方向が角度±45°以内であると判断された場合
には、第1の照射手段3からのスリット光照射による画
像では所要精度の形状検出が期待できないため、この場
合には、ステップS5に移行し、今度は上記第2の照射
手段4から対象物1に対してスリット光を投影し、その
画像を画像入力手段2により取り込むとともに、これを
画像処理手段7を介してモニター8に表示する。
On the other hand, when it is determined in step S4 that the direction of the object 1 is within the angle of ± 45 °, the shape of the required accuracy is obtained in the image by the slit light irradiation from the first irradiation means 3. Since detection cannot be expected, in this case, the process proceeds to step S5, this time, the slit light is projected from the second irradiation unit 4 onto the object 1, and the image is captured by the image input unit 2, and This is displayed on the monitor 8 via the image processing means 7.

【0063】ここで、さらにこの入力画像について、影
による検出状態の低下があるかどうかを判定し(ステッ
プS6)、この入力画像においても影の影響が大きく検
出状態は不良であると判断される場合には、その時点で
対象物1の形状検出制御を停止し、検出結果の出力も行
わない。
Here, it is further judged whether or not the detection state of the input image is deteriorated by the shadow (step S6), and the influence of the shadow is large in this input image as well, and the detection state is judged to be defective. In that case, the shape detection control of the object 1 is stopped at that time, and the detection result is not output.

【0064】これに対して、照明による影の影響もなく
検出状態は良好であると判断される場合には、ステップ
S7において対象物1の位置と方向とを計測し、その計
測結果を出力(ステップS6)し、これをモニター8に表
示する。これで、対象物1の形状検出制御が終了する。
尚、上述の如き形状検出制御は、対象物1が複数存在す
る場合には各対象物1毎に順次行なわれるものである。
On the other hand, when it is determined that the detection state is good without the influence of the shadow due to the illumination, the position and direction of the object 1 are measured in step S7, and the measurement result is output ( In step S6), this is displayed on the monitor 8. This completes the shape detection control of the object 1.
The shape detection control as described above is sequentially performed for each object 1 when there are a plurality of objects 1.

【0065】このように、照射手段として90°の角度
をもって配置された第1の照射手段3と第2の照射手段
4とを備え、先ず最初に第1の照射手段3からスリット
光を投影して得た画像についてその方向を計測し、その
方向が精度の良い検出結果が得られる状態であると判断
できる場合(即ち、対象物1に投影されるスリット光の
輝線30の数が多く多量の情報量が得られる場合)には
この入力画像に基づいて対象物1の形状検出を行う一
方、対象物1の方向からして上記入力画像では精度の良
い形状検出ができないと判断される場合には、これに替
わって第2の照射手段4からスリット光を投影して得ら
れる画像に基づいて対象物1の形状検出を行うことで、
精度の良好な形状検出が確実に実現されるものである。
As described above, the first irradiation means 3 and the second irradiation means 4 arranged at an angle of 90 ° are provided as the irradiation means, and first, the slit light is projected from the first irradiation means 3. When the direction of the obtained image is measured, and it can be determined that the direction is a state in which a highly accurate detection result can be obtained (that is, the number of the bright lines 30 of the slit light projected on the object 1 is large and a large amount). When the amount of information is obtained), the shape of the target object 1 is detected based on this input image, while when it is determined from the direction of the target object 1 that the shape of the input image cannot be detected accurately. Instead of this, by performing shape detection of the object 1 based on the image obtained by projecting the slit light from the second irradiation means 4,
The shape detection with good accuracy is surely realized.

【0066】そして、特にこの実施例の如く、第1の照
射手段3からのスリット光の投影と第2の照射手段4か
らのスリット光の投影を前後して行うようにした場合に
は、例えば、最初に投影される第1の照射手段3により
得られる画像で十分に精度の良い形状検出が期待できる
場合には、第2の照射手段4の投影を行う必要がないこ
とから、それだけ形状検出の処理時間の短縮が期待でき
るものである。
In particular, when the projection of the slit light from the first irradiating means 3 and the projection of the slit light from the second irradiating means 4 are performed before and after as in this embodiment, for example, If the image obtained by the first irradiation means 3 which is initially projected can be expected to have sufficiently accurate shape detection, it is not necessary to project the second irradiation means 4, and thus the shape detection is performed accordingly. The processing time can be expected to be shortened.

【0067】第2実施例 図11には、本願発明の第2実施例にかかる形状検出方
法による対象物1の形状検出制御のフロ−チャ−トを示
している。この実施例の形状検出方法は、上記第1実施
例の場合と同様に、図1に示すものと同様の装置を使用
して行なわれるものであるが、次の点において上記第1
実施例のものと異なっている。
Second Embodiment FIG. 11 shows a flowchart of the shape detection control of the object 1 by the shape detection method according to the second embodiment of the present invention. The shape detection method of this embodiment is carried out by using the same apparatus as that shown in FIG. 1 as in the case of the first embodiment, but the first point is described below.
It differs from that of the embodiment.

【0068】即ち、上記第1の実施例においては、第1
の照射手段3からのスリット光を投影しての画像取り込
みと第2の照射手段4からスリット光を投影しての画像
取り込みとを前後して行うとともに、第1の照射手段3
からのスリット光の投影で得られた画像により十分に精
度の良い形状検出が可能と判断された場合には第2の照
射手段4からのスリット光の投影による画像取り込みは
行わないようにしたものであるのに対して、この第2実
施例においては最初に第1の照射手段3と第2の照射手
段4からそれぞれスリット光を投影してその画像をそれ
ぞれ取り込むようにしている。
That is, in the first embodiment, the first
The image capturing by projecting the slit light from the irradiating means 3 and the image capturing by projecting the slit light by the second irradiating means 4 are performed before and after the first irradiating means 3
When it is determined that the shape detection with sufficient accuracy can be performed by the image obtained by projecting the slit light from, the image capturing by the projection of the slit light from the second irradiation means 4 is not performed. On the other hand, in the second embodiment, first, slit light is projected from the first irradiation means 3 and the second irradiation means 4, respectively, and the images thereof are respectively captured.

【0069】このように、検出制御の最初に各照射手段
3,4からそれぞれスリット光を投影した場合の画像を
取り込んでおくことにより、画像入力手段2はそれ以
後、その対象物1の形状検出制御の間にはこれを使用す
る必要がないことから、例えば、両画像の取り込み完了
後はこの画像入力手段2を次回における他の対象物1の
形状検出に備えて所定位置で待機させておくことがで
き、連続的に複数の対象物1に対して順次形状検出を行
うような場合には、各形状検出工程毎の作業時間を短縮
することができ、作業性の向上という点において有効で
ある。
As described above, by capturing the images obtained by projecting the slit light from the respective irradiation means 3 and 4 at the beginning of the detection control, the image input means 2 thereafter detects the shape of the object 1. Since it is not necessary to use this during control, for example, after the completion of capturing both images, this image input means 2 is made to stand by at a predetermined position in preparation for the shape detection of another object 1 at the next time. In the case where shape detection is successively performed on a plurality of objects 1, work time for each shape detection process can be shortened, which is effective in improving workability. is there.

【0070】以下、この第2実施例における形状検出制
御を図11のフロ−チャ−トを参照して説明する。
The shape detection control in the second embodiment will be described below with reference to the flow chart of FIG.

【0071】計測開始後、先ず、ステップS1におい
て、第1の照射手段3と第2の照射手段4とから順次対
象物1に対してスリット光を投影し、その画像を順次画
像入力手段2により取り込む。この時点で上記画像入力
手段2の作業は完了する。
After the measurement is started, first, in step S1, slit light is sequentially projected from the first irradiation means 3 and the second irradiation means 4 onto the object 1, and the images thereof are sequentially processed by the image input means 2. take in. At this point, the work of the image input means 2 is completed.

【0072】次に、ステップS2において、この各入力
画像のうち、第1の照射手段3からのスリット光投影に
より得られた画像について照明による影の影響があるか
どうかを判断する。ここで、影の影響が大きくで十分な
検出精度が得られないと判断される場合には次述のステ
ップS5に移行する。
Next, in step S2, it is determined whether or not the image obtained by the slit light projection from the first irradiation means 3 has an influence of the shadow due to the illumination among the input images. Here, when it is determined that sufficient detection accuracy cannot be obtained due to the large influence of the shadow, the process proceeds to step S5 described below.

【0073】これに対して、影の影響もなく十分に精度
の良い形状検出が可能であると判断される場合には、ス
テップS3において当該画像に基いて対象物1の位置と
方向を計測する。そして、この計測結果のうち、対象物
1の方向に関してステップS4においてスリット光の輝
線方向に対する対象物1の長軸方向の角度が±45°以
下であるかどうか(即ち、対象物1に所定数以上のスリ
ット光輝線が投影されているかどうか)を判断する。こ
こで、上記角度が±45°以上である場合には、十分に
精度の良い形状検出が可能であるとして、そのまま上記
計測結果を形状検出の結果として出力する(ステップS
7)。
On the other hand, when it is determined that the shape can be detected with sufficient accuracy without the influence of the shadow, the position and direction of the object 1 are measured based on the image in step S3. . Then, in this measurement result, with respect to the direction of the object 1, whether or not the angle in the long axis direction of the object 1 with respect to the bright line direction of the slit light is ± 45 ° or less in step S4 (that is, whether the object 1 has a predetermined number It is determined whether or not the above slit bright lines are projected. If the angle is ± 45 ° or more, it is possible to detect the shape with sufficient accuracy, and the measurement result is directly output as the shape detection result (step S
7).

【0074】これに対して、上記角度が±45°以内で
ある場合には、上記画像に基づいては十分な検出精度が
期待できないと判断し、この場合には上記第2の照射手
段4からのスリット光投影により得られた画像に基づく
形状検出を行うべくステップS5に移行する。
On the other hand, when the angle is within ± 45 °, it is determined that sufficient detection accuracy cannot be expected based on the image, and in this case, the second irradiation means 4 determines In step S5, the shape detection is performed based on the image obtained by the slit light projection.

【0075】ステップS5においては、上記のステップ
S2の場合と同様に、第2の照射手段4からのスリット
光投影により得られた画像について影の影響を判断す
る。そして、ここでこの画像においても影の影響が大き
く十分な検出精度が期待できないと判断される場合に
は、その時点で形状検出制御を停止する。これに対し
て、影の影響もなく十分な検出精度が期待できると判断
される場合には、ステップS6においてこの画像に基づ
いて対象物1の位置と方向を計測し、その結果を出力す
る(ステップS6)。
In step S5, as in the case of step S2 described above, the influence of the shadow on the image obtained by the slit light projection from the second irradiation means 4 is judged. Then, if it is determined that the influence of the shadow is large in this image as well and sufficient detection accuracy cannot be expected, the shape detection control is stopped at that point. On the other hand, when it is determined that sufficient detection accuracy can be expected without the influence of the shadow, the position and direction of the target object 1 are measured based on this image in step S6, and the result is output ( Step S6).

【0076】第3実施例 図12には、本願発明の第3実施例にかかる形状検出方
法による対象物1の形状検出制御のフロ−チャ−トを示
している。この第3実施例の形状検出方法は、上記第
1、第2実施例と同様に図1に示す形状検出装置を使用
して実施されるものであり、また具体的な形状検出の処
理手順は上記第1実施例のものと同様である。そして、
この第3実施例の形状検出方法が第1実施例の形状検出
方法と異なる点は、上記一対の照射手段3,4からそれ
ぞれ照射されるスリット光の輝線方向が同一方向に設定
されている点である。
Third Embodiment FIG. 12 shows a flowchart of the shape detection control of the object 1 by the shape detection method according to the third embodiment of the present invention. The shape detecting method of the third embodiment is carried out by using the shape detecting device shown in FIG. 1 as in the first and second embodiments, and the specific shape detecting processing procedure is It is similar to that of the first embodiment. And
The difference between the shape detection method of the third embodiment and the shape detection method of the first embodiment is that the bright line directions of the slit light emitted from the pair of irradiation means 3 and 4 are set to the same direction. Is.

【0077】従って、対象物1に対して第1の照射手段
3からスリット光を投影して得られる画像(図8(イ)の
画像C)と、該第1の照射手段3と90°の設置角度を
もつ第2の照射手段4からスリット光を投影して得られ
る画像(図8(ロ)の画像D)とにおいては、対象物1に対
するスリット光の輝線のかかり方は同一となる。このた
め、上記第1及び第2実施例のもののように対象物1上
にかかるスリット光の輝線数が変化しないため両画像か
ら得られる情報量は同じであるが、該対象物1に対する
スリット光の照射方向が90°の角度をもっていること
から、例えば、第1の照射手段3からのスリット光投影
時には影となっていた部分が第2の照射手段4からのス
リット光投影時には照射面となる。従って、画像処理で
のエッジ抽出処理等においては画像の特徴部分が影にな
らないような画像を選択することができ、結果的に高い
精度の形状検出が可能になるという利点を有するもので
ある。以下、この形状検出制御を図12を参照して説明
する。
Therefore, an image obtained by projecting the slit light from the first irradiating means 3 onto the object 1 (image C in FIG. 8 (a)) and the first irradiating means 3 and 90 ° In the image obtained by projecting the slit light from the second irradiation means 4 having the installation angle (image D in FIG. 8B), the way the bright line of the slit light is applied to the object 1 is the same. Therefore, unlike the first and second embodiments, since the number of bright lines of the slit light on the object 1 does not change, the amount of information obtained from both images is the same, but the slit light for the object 1 is the same. Has an angle of 90 °, for example, the shadowed portion when the slit light is projected from the first irradiation means 3 becomes the irradiation surface when the slit light is projected from the second irradiation means 4. . Therefore, in the edge extraction processing and the like in the image processing, it is possible to select an image in which a characteristic portion of the image does not become a shadow, and as a result, it is possible to perform shape detection with high accuracy. Hereinafter, this shape detection control will be described with reference to FIG.

【0078】計測開始後、先ず、ステップS1におい
て、第1の照射手段3から対象物1に対してスリット光
を投影し、その画像を画像入力手段2により取り込むと
ともに、ステップS2においてはこの入力画像の影の影
響を判断する。そして、特に対象物1の特徴部分に影の
影響がないと判断される場合には、ステップS3におい
て対象物1の位置と方向とを計測し、その結果をそのま
ま出力する(ステップS7)。
After the measurement is started, first, in step S1, the slit light is projected from the first irradiation means 3 onto the object 1, and the image is taken in by the image input means 2. Determine the effect of shadows. If it is determined that the characteristic portion of the object 1 is not affected by the shadow, the position and direction of the object 1 are measured in step S3, and the result is output as it is (step S7).

【0079】これに対して、影の影響が看過できない状
態であると判断される場合には、ステップS4に移行
し、ここで第2の照射手段4からスリット光を投影して
その画像を取り込むとともに、ステップS5においてこ
の入力画像について影の影響を判断する。そして、影の
影響がないと判断された場合には、ステップSにおい
て、当該画像に基づいて対象物1の位置と方向とを計測
し、その結果を出力する(ステップS7)。尚、ステップ
S5において、この入力画像においても看過し得ない程
度の影の影響があると判断された場合には、その時点で
形状検出制御を停止する。
On the other hand, when it is determined that the influence of the shadow cannot be overlooked, the process proceeds to step S4, where slit light is projected from the second irradiation means 4 and the image is captured. At the same time, the influence of the shadow on the input image is determined in step S5. If it is determined that there is no influence of the shadow, the position and direction of the target object 1 are measured based on the image in step S, and the result is output (step S7). If it is determined in step S5 that the input image has a shadow that cannot be overlooked, the shape detection control is stopped at that point.

【0080】第4実施例 図13には、本願発明の第4実施例にかかる形状検出方
法による対象物1の形状検出制御のフロ−チャ−トを示
している。この第4実施例の形状検出方法は、上記第3
実施例の形状検出方法が、第1の照射手段3空のスリッ
ト光投影による画像取り込みと第2の照射手段4からの
スリット光投影による画像取り込みとを前後して行い、
第1の照射手段3に基づく画像が不適な場合に初めて第
2の照射手段4に基づく画像取り込みを行うようにして
いたのに対して、この二つの画像取り込みを形状検出制
御の最初の段階において同時に行うようにしたものであ
る(即ち、上記第2実施例における画像取り込み処理と
同様である)。
Fourth Embodiment FIG. 13 shows a flow chart of the shape detection control of the object 1 by the shape detection method according to the fourth embodiment of the present invention. The shape detecting method of the fourth embodiment is the same as the third embodiment.
In the shape detecting method of the embodiment, the image capturing by the slit light projection of the first irradiating means 3 and the image capturing by the slit light projection from the second irradiating means 4 are performed before and after,
When the image based on the first irradiation means 3 is not suitable, the image acquisition based on the second irradiation means 4 is performed for the first time, whereas these two image acquisitions are performed in the first stage of the shape detection control. This is performed simultaneously (that is, the same as the image capturing process in the second embodiment).

【0081】従って、この第4実施例においては、上記
第3実施例における基本的な作用効果(即ち、画像にお
ける影の部分の排除効果)が得られると同時に、上記第
2実施例における画像処理手順に基づく作用効果(即
ち、第1の照射手段3と第2の照射手段4とを画像取り
込み完了時点で次回の作業に備えて待機させることで作
業時間の短縮を図る点)とが得られるものである。
Therefore, in the fourth embodiment, the basic operation and effect (that is, the effect of eliminating the shadow portion in the image) in the third embodiment can be obtained, and at the same time, the image processing in the second embodiment. The effect based on the procedure (that is, the work time can be shortened by making the first irradiation unit 3 and the second irradiation unit 4 stand by for the next work at the time of completion of image capturing). It is a thing.

【0082】尚、図13に示すフロ−チャ−トの具体的
内容については、上記第2あるいは第3実施例における
説明を援用することとしてここでの説明は省略する。
Regarding the specific contents of the flow chart shown in FIG. 13, the description in the above second or third embodiment is cited, and the description thereof is omitted here.

【0083】第5実施例 図3には、本願発明の第5実施例にかかる形状検出方法
の実施に使用される形状検出装置の構成部材の配置状態
を示している。この形状検出装置においては、対象物1
の直上方位置に画像入力手段2を配置する点は図1に示
す形状検出装置の場合(即ち、第1〜第4実施例に適用
される形状検出装置)の場合と同様であるが、次の点に
おいて図1の形状検出装置とは異なる構成となってい
る。即ち、この実施例の形状検出装置においては、図1
に示す形状検出装置の如く90°の設置角度をもって二
つの照射手段3,4を配置するのではなく、単一の照射
手段5をロボットアーム10によって移動可能に配置
し、該照射手段5を図3に実線図示する第1の位置と同
図に鎖線図示する第2の位置の二位置に選択的に設置し
得るようにしている。そして、この場合、第1の位置と
第2の位置の間に90°の角度をもたせている。尚、こ
の照射手段5の具体的構成は上記各第1の照射手段3及
び第2の照射手段4と同様である。
Fifth Embodiment FIG. 3 shows an arrangement state of constituent members of a shape detecting apparatus used for carrying out a shape detecting method according to a fifth embodiment of the present invention. In this shape detection device, the object 1
The point of arranging the image input means 2 immediately above is similar to the case of the shape detecting apparatus shown in FIG. 1 (that is, the shape detecting apparatus applied to the first to fourth embodiments). In this respect, the configuration is different from that of the shape detection device of FIG. That is, in the shape detecting apparatus of this embodiment,
Instead of arranging the two irradiation means 3 and 4 at an installation angle of 90 ° as in the shape detection device shown in Fig. 1, a single irradiation means 5 is movably arranged by the robot arm 10, and the irradiation means 5 is The first position shown by a solid line in FIG. 3 and the second position shown by a chain line in FIG. 3 can be selectively installed. Then, in this case, an angle of 90 ° is provided between the first position and the second position. The specific structure of the irradiation means 5 is the same as the first irradiation means 3 and the second irradiation means 4 described above.

【0084】そして、この実施例においては、このよう
に移動可能に配置された照射手段5により、上記第1の
位置と第2の位置の両方でそれぞれ撮像して画像を取り
込むようになっている。以下、実際の作動を図14に示
すフロ−チャ−トに基づいて説明する。
In this embodiment, the irradiation means 5 movably arranged in this way captures images by capturing images at both the first position and the second position. . The actual operation will be described below with reference to the flowchart shown in FIG.

【0085】計測開始後、先ず、ステップS1におい
て、第1の位置で照射手段5から対象物1に対してスリ
ット光を投影し、その画像を取り込むとともに、ステッ
プS2においてはこの入力画像の検出状態を判断する。
そして、検出状態が不良である場合には、第2の位置で
の撮像を行うべくステップS5に移行するが、検出状態
が良好である場合にはステップS3において対象物1の
位置と方向とを計測し、さらにステップS4において対
象物1の方向の適否を判定する。ここで、対象物1の方
向が不適である場合、即ち、対象物1上に投影されたス
リット光の輝線吸うが少なく多くの情報量が得られない
状態である場合には、この検出結果を出力することなく
ステップS5に移行する。
After the measurement is started, first, in step S1, slit light is projected from the irradiation means 5 onto the object 1 at the first position and the image thereof is captured, and in step S2, the detected state of this input image is detected. To judge.
If the detection state is poor, the process proceeds to step S5 to perform imaging at the second position, but if the detection state is good, the position and direction of the target object 1 are determined in step S3. The measurement is further performed, and the adequacy of the direction of the object 1 is determined in step S4. Here, when the direction of the object 1 is unsuitable, that is, when the slit light projected on the object 1 absorbs little bright lines and a large amount of information cannot be obtained, this detection result is obtained. The process proceeds to step S5 without outputting.

【0086】ステップS5においては、照射手段5を第
2の位置に設置した状態で対象物1にスリット光を投影
してこれを撮像し画像として取り込む。そして、この入
力画像についてステップS6においてその検出状態を判
定する。ここで、この入力画像においては影の影響もな
く良好な検出精度が得られると判断される場合には、ス
テップS7においてこの入力画像に基づいて対象物1の
位置と方向を計測し、その結果を出力する(ステップS
8)。また、ステップS6において、検出状態は不良で
あると判断された場合には、その時点で形状検出を停止
する。
In step S5, slit light is projected onto the object 1 with the irradiation means 5 installed at the second position, and this is imaged and captured as an image. Then, the detection state of this input image is determined in step S6. Here, if it is determined that good detection accuracy can be obtained without the influence of shadows in this input image, the position and direction of the object 1 are measured based on this input image in step S7, and the result is obtained. Is output (step S
8). If it is determined in step S6 that the detection state is bad, the shape detection is stopped at that point.

【0087】尚、この第1の位置と第2の位置において
それぞれ取り込まれる画像は、図7(イ),(ロ)に示すよ
うにスリット光の輝線方向が直交する画像となる。
The images captured at the first and second positions are images in which the bright line directions of the slit light are orthogonal to each other, as shown in FIGS. 7A and 7B.

【0088】このように、この実施例のものにおいては
単一の照射手段5を使用してことなる二方向から対象物
1を撮像するものであることから、例えば、二つの照射
手段を使用する場合に比して部品点数の低減及び構造の
簡略化が図れるものである。第6実施例 図15には、本願発明の第6実施例にかかる形状検出方
法のフロ−チャ−トを示している。この実施例のもの
は、上記第5実施例において使用した形状検出装置と同
様な装置を使用して実施されるものであって、上記第5
実施例と異なる点は、該第5実施例のものが照射手段5
による第1の位置と第2の位置での画像取り込みを順次
行う構成とするとともに、第1の位置での撮像で取り込
んだ画像の検出状態が悪い場合及び第1の位置で取り込
んだ画像における対象物1の方向では該対象物1にかか
るスリット光の輝線数が少なく精度の良い検出が困難な
場合に初めて第2の位置での画像取り込みを行うように
していたのに対して、この実施例においては最初に第1
の位置と第2の位置の双方における画像取り込みを完了
させるように構成した点である。
As described above, since the object 1 is imaged from two different directions by using the single irradiation means 5 in this embodiment, for example, two irradiation means are used. Compared to the case, the number of parts can be reduced and the structure can be simplified. Sixth Embodiment FIG. 15 shows a flowchart of a shape detecting method according to a sixth embodiment of the present invention. The device of this embodiment is implemented by using the same device as the shape detecting device used in the fifth embodiment, and
The difference from the fifth embodiment is that the fifth embodiment has an irradiation means 5
The configuration is such that the images at the first position and the second position are sequentially captured, and when the detection state of the image captured by the imaging at the first position is poor and the target in the image captured at the first position In this embodiment, the image is captured at the second position only when the number of bright lines of the slit light on the object 1 is small in the direction of the object 1 and accurate detection is difficult. First in first
The point is configured to complete the image capturing at both the position and the second position.

【0089】尚、この実施例における第1及び第2の位
置でそれぞれ撮像される画像は、図7(イ)に示す画像A
と同(ロ)に示す画像Bの如きものである。
The images picked up at the first and second positions in this embodiment are the images A shown in FIG.
It is like the image B shown in (b).

【0090】かかる構成とすることで、上記第5実施例
と同様の作用効果が期待できるとともに、撮像完了後に
照射手段5を次回の対象物1に対する形状検出に備えて
待機させることによる作業時間の短縮化も図れるもので
ある。
With this configuration, the same operational effect as that of the fifth embodiment can be expected, and the work time by waiting the irradiation means 5 for the next shape detection of the object 1 after the completion of the imaging is reduced. It can be shortened.

【0091】第7実施例 図4には、本願発明の第7実施例にかかる形状検出方法
の実施に使用される形状検出装置の各構成部材の配置状
態を示している。この実施例の形状検出装置において
も、上記各実施例における形状検出装置と同様に、対象
物1の直上方位置に画像入力手段2を配置している。ま
た、照射手段に関しては図3に示す上記第5及び第6実
施例において使用される形状検出装置と同様に単一の照
射手段5でこれを構成している。しかし、この実施例に
おける照射手段5は、図3に示す照射手段5がロボット
アーム10により第1の位置と第2の位置の間で移動可
能に設けられていたのに対して、該照射手段5をその照
射軸心回りに90°の角度範囲で回転可能にロボットア
ーム10に支持せしめている点が異なっている。
Seventh Embodiment FIG. 4 shows the arrangement state of each component of the shape detecting apparatus used for carrying out the shape detecting method according to the seventh embodiment of the present invention. Also in the shape detecting device of this embodiment, the image input means 2 is arranged at a position directly above the object 1 as in the shape detecting devices of the above embodiments. As for the irradiation means, a single irradiation means 5 is used to configure the same as the shape detection device used in the fifth and sixth embodiments shown in FIG. However, in the irradiation means 5 in this embodiment, the irradiation means 5 shown in FIG. 3 is provided so as to be movable between the first position and the second position by the robot arm 10. 5 differs in that the robot arm 10 is rotatably supported by the robot arm 10 within an angle range of 90 ° around its irradiation axis.

【0092】そして、かかる構成とすることで、照射手
段5が対象物1に対して一定位置に設置されていても、
これを第1の回転位置と第2の回転位置に選択的に位置
設定することで、該照射手段5により撮像される画像
は、図7(イ)に示す画像A及び同(ロ)に示す画像Bの如
く、対象物1に対するスリット光の輝線方向が直交する
画像が得られるものである。従って、第1の回転位置と
第2の回転位置のいずれかで撮像した画像が図7(イ)に
示す画像Aの如く対象物1にかかるスリット光の輝線数
が少ないような場合には、照射手段5を他の回転位置に
切り替えて撮像することで図7(ロ)に示す画像Bの如き
スリット光の輝線数の多い画像が得られ、より多くの情
報量に基づいて精度の良い形状検出が可能となるもので
ある。
With this configuration, even if the irradiation means 5 is installed at a fixed position with respect to the object 1,
By selectively setting this to the first rotation position and the second rotation position, the images picked up by the irradiation means 5 are shown in the images A and B of FIG. 7A. As in the image B, an image in which the bright line directions of the slit light with respect to the object 1 are orthogonal to each other is obtained. Therefore, when the image captured at either the first rotation position or the second rotation position has a small number of bright lines of the slit light applied to the object 1 as in the image A shown in FIG. 7A, By switching the irradiation means 5 to another rotation position and capturing an image, an image with a large number of bright lines of slit light such as the image B shown in FIG. 7B can be obtained, and an accurate shape can be obtained based on a larger amount of information. It is possible to detect.

【0093】この実施例における形状検出制御を、図1
6のフロ−チャ−トに基づいて説明すると、計測開始
後、先ず、ステップS1において、第1の回転位置で照
射手段5から対象物1に対してスリット光を投影し、そ
の画像を取り込むとともに、ステップS2においてはこ
の入力画像の検出状態を判断する。そして、検出状態が
不良である場合には、第2の回転位置での撮像を行うべ
くステップS5に移行するが、検出状態が良好である場
合にはステップS3において対象物1の位置と方向とを
計測し、さらにステップS4において対象物1の方向の
適否を判定する。ここで、対象物1の方向が不適である
場合、即ち、対象物1上に投影されたスリット光の輝線
数が少なく多くの情報量が得られない状態である場合に
は、この検出結果を出力することなくステップS5に移
行する。
Shape detection control in this embodiment is shown in FIG.
Describing based on the flowchart of No. 6, after the measurement is started, first in step S1, slit light is projected from the irradiation means 5 to the object 1 at the first rotation position and the image is captured. In step S2, the detection state of this input image is determined. Then, if the detection state is poor, the process proceeds to step S5 to perform imaging at the second rotation position, but if the detection state is good, the position and direction of the target object 1 are determined in step S3. Is further measured, and the adequacy of the direction of the object 1 is determined in step S4. Here, when the direction of the object 1 is inappropriate, that is, when the number of bright lines of the slit light projected on the object 1 is small and a large amount of information cannot be obtained, this detection result is The process proceeds to step S5 without outputting.

【0094】ステップS5においては、照射手段5を第
2の回転位置に設置した状態で対象物1にスリット光を
投影してこれを撮像し画像として取り込む。そして、こ
の入力画像についてステップS6においてその検出状態
を判定する。ここで、この入力画像においては影の影響
もなく良好な検出精度が得られると判断される場合に
は、ステップS7においてこの入力画像に基づいて対象
物1の位置と方向を計測し、その結果を出力する(ステ
ップS8)。また、ステップS6において、検出状態は
不良であると判断された場合には、その時点で形状検出
を停止する。
In step S5, slit light is projected onto the object 1 with the irradiation means 5 installed at the second rotation position, and this is imaged and captured as an image. Then, the detection state of this input image is determined in step S6. Here, if it is determined that good detection accuracy can be obtained without the influence of shadows in this input image, the position and direction of the object 1 are measured based on this input image in step S7, and the result is obtained. Is output (step S8). If it is determined in step S6 that the detection state is bad, the shape detection is stopped at that point.

【0095】従って、この実施例のものにおいては、照
射手段5を回転させてその回転位置を切り替えることの
みによってスリット光の輝線方向が異なる二つの画像を
得ることができるものであり、この二つの画像のいずれ
かを選択することで精度の良い形状検出が実現されるも
のである。
Therefore, in this embodiment, it is possible to obtain two images in which the bright line directions of the slit light are different only by rotating the irradiation means 5 and switching the rotation position. By selecting any of the images, accurate shape detection can be realized.

【0096】また、この場合、第1の回転位置での撮像
で取り込んだ画像に基づいて精度の良い形状検出が可能
な場合には、第2の回転位置での撮像が不要であること
から、形状検出処理時間の短縮化が図れる点は上記第
1、第3及び第5実施例の場合と同様である。
Further, in this case, when accurate shape detection can be performed based on the image captured by the image pickup at the first rotation position, the image pickup at the second rotation position is not necessary. The point that the shape detection processing time can be shortened is the same as in the first, third and fifth embodiments.

【0097】第8実施例 図17には、本願発明の第8実施例にかかる形状検出方
法における形状検出制御のフロ−チャ−トを示してい
る。この実施例の形状検出方法は、上記第7実施例と同
様の形状検出装置を使用して実施されるものであるが、
該第7実施例と異なる点は、該第7実施例のものが照射
手段5による第1の回転位置と第2の回転位置での画像
取り込みを順次行う構成とするとともに、第1の回転位
置での撮像で取り込んだ画像の検出状態が悪い場合及び
第1の回転位置で取り込んだ画像における対象物1の方
向では該対象物1にかかるスリット光の輝線数が少なく
精度の良い検出が困難な場合に初めて第2の回転位置で
の画像取り込みを行うようにしていたのに対して、この
実施例においては最初に第1の回転位置と第2の回転位
置の双方における画像取り込みを完了させるように構成
した点である。
Eighth Embodiment FIG. 17 shows a flow chart of the shape detection control in the shape detection method according to the eighth embodiment of the present invention. The shape detecting method of this embodiment is carried out by using the same shape detecting device as that of the seventh embodiment.
The difference from the seventh embodiment is that the seventh embodiment is configured such that images are sequentially captured by the irradiation means 5 at the first rotation position and the second rotation position, and the first rotation position is also changed. If the detection state of the image captured by the imaging is poor, and in the direction of the object 1 in the image captured at the first rotation position, the number of bright lines of the slit light on the object 1 is small and accurate detection is difficult. In this case, the image was captured at the second rotation position for the first time, whereas in this embodiment, the image capture at both the first rotation position and the second rotation position is completed first. It is the point configured in.

【0098】かかる構成とすることで、上記第7実施例
と同様の作用効果が期待できるとともに、撮像完了後に
照射手段5を次回の対象物1に対する形状検出に備えて
待機させることによる作業時間の短縮化も図れるもので
ある。
With such a structure, the same effects as those of the seventh embodiment can be expected, and the work time by waiting the irradiation means 5 for the next shape detection of the object 1 after the completion of the image pickup is reduced. It can be shortened.

【0099】第9実施例 図5には、本願発明の第9実施例にかかる形状検出方法
に使用される形状検出装置の構成部材の配置状態を示し
ている。この実施例の形状検出装置は、基本構成上は図
4に示す形状検出装置(上記第7及び第8実施例に使用
される形状検出装置)と同様であるが、ここに使用され
ている照射手段5の構造は上記各実施例の形状検出装置
における照射手段3,4,5とは異なっている。即ち、上
記各実施例にける照射手段3,4,5は、上述のように液
晶スリット15(図2参照)を備えて構成されるが、この
液晶スリット15がストライブ数256本のストライブ
シャッターアレーからなり、8ビットのグレーコードパ
ターンにより測定空間を256分割し得る構成とされて
いるのに対して、この実施例において使用される照射手
段5の液晶スリット15は、ストライブ数128本のス
トライブシャッターアレーからなり、7ビットのグレー
コードパターンにより測定空間を128分割し得るとと
もに、空間符号パターンの半ピッチずらし操作により測
定空間を倍の256分割にも分割し得るように構成され
ている。従って、この実施例の照射手段5は、測定空間
を128分割する第1の空間分解能と測定空間を256
分割する第2の空間分解能の高低二つの空間分解能を有
し、対象物1に対して第2の空間分解能でスリット光を
投影した場合には、第1の空間分解能でスリット光を投
影する場合に比して、該対象物1上に投影されるスリッ
ト光の輝線数が倍となり、結果的に、倍の情報量が得ら
れることで2倍の検出精度をもつことになる。
Ninth Embodiment FIG. 5 shows an arrangement state of constituent members of a shape detecting device used in a shape detecting method according to a ninth embodiment of the present invention. The shape detection apparatus of this embodiment is similar to the shape detection apparatus (shape detection apparatus used in the seventh and eighth embodiments) shown in FIG. 4 in basic configuration, but the irradiation used here is the same. The structure of the means 5 is different from that of the irradiation means 3, 4, 5 in the shape detecting device of each of the above embodiments. That is, the irradiation means 3, 4, 5 in each of the above-described embodiments is configured to include the liquid crystal slit 15 (see FIG. 2) as described above, but the liquid crystal slit 15 has a number of stripes of 256. The shutter array is configured so that the measurement space can be divided into 256 by an 8-bit gray code pattern, whereas the liquid crystal slit 15 of the irradiation means 5 used in this embodiment has 128 stripes. It consists of a striped shutter array, and is configured so that the measurement space can be divided into 128 by a 7-bit gray code pattern, and the measurement space can be divided into 256 times by a half pitch shift operation of the space code pattern. There is. Therefore, the irradiation means 5 of this embodiment has a first spatial resolution of dividing the measurement space into 128 and a measurement space of 256.
When the slit light is projected to the object 1 at the second spatial resolution, the slit light is projected at the first spatial resolution. The number of bright lines of the slit light projected on the object 1 is doubled, and as a result, a double amount of information is obtained, resulting in double detection accuracy.

【0100】即ち、上記各実施例(第3及び第4実施例
を除く)のものは、対象物1上に投影されるスリット光
の輝線方向を切り替えることで該対象物1上に投影され
る輝線数を切り替えて良好な検出精度を確保するように
していたのに対して、この実施例のものは照射手段5か
ら対象物1に照射されるスリット光のスリット数を切り
替えることで、対象物1と照射手段5との相対位置の変
化を伴うことなく、縞パターンの縞幅を切り替え、以っ
て対象物1上に投影される輝線数を高低二段階に切り替
えるようにしたものである。尚、第1の空間分解能での
画像は図9(イ)に示す画像Eの如くなり、第2の空間分
解能での画像は図9(ロ)に示す画像Fの如くなる。
That is, in each of the above-described embodiments (excluding the third and fourth embodiments), the bright line direction of the slit light projected on the object 1 is switched to project it on the object 1. While the number of bright lines is switched to ensure good detection accuracy, the object of this embodiment is switched by switching the number of slits of the slit light emitted from the irradiation means 5 to the object 1. The stripe width of the stripe pattern is switched without changing the relative position between the irradiation pattern 1 and the irradiation means 5, and thus the number of bright lines projected on the object 1 is switched between high and low steps. An image at the first spatial resolution is like an image E shown in FIG. 9 (a), and an image at the second spatial resolution is like an image F shown in FIG. 9 (b).

【0101】この実施例の形状検出装置においては、図
18のフロ−チャ−トに示すようにこの照射手段5の空
間分解能を使い分けるようにしている。即ち、計測開始
後、先ず、ステップS1において、照射手段5を第1の
空間分解能が得られる状態に設定して対象物1にスリッ
ト光を投影し、その画像を取り込むとともに、ステップ
S2においてはこの入力画像の検出状態を判断する。そ
して、検出状態が不良である場合には、該照射手段5を
第2の空間分解能に切り替えた状態での撮像を行うべく
ステップS5に移行するが、検出状態が良好である場合
にはステップS3において対象物1の位置と方向とを計
測し、さらにステップS4において対象物1の方向の適
否を判定する。ここで、対象物1の方向が不適である場
合、即ち、輝線方向と対象物1の長軸方向との角度が±
45°以下であってスリット数の少ない第1の空間分解
能によるスリット光の投影では該対象物1上に投影され
る輝線数の少なく良好な検出精度が期待できないと思わ
れる場合には、この検出結果を出力することなくステッ
プS5に移行する。
In the shape detecting apparatus of this embodiment, the spatial resolution of the irradiation means 5 is selectively used as shown in the flow chart of FIG. That is, after the measurement is started, first, in step S1, the irradiation means 5 is set to a state in which the first spatial resolution is obtained, the slit light is projected on the object 1, the image thereof is captured, and in step S2, Determine the detection state of the input image. Then, if the detection state is poor, the process proceeds to step S5 to perform imaging with the irradiation unit 5 switched to the second spatial resolution, but if the detection state is good, step S3. In step S4, the position and direction of the object 1 are measured, and in step S4, the adequacy of the direction of the object 1 is determined. Here, when the direction of the object 1 is inappropriate, that is, the angle between the bright line direction and the long axis direction of the object 1 is ±
When it is considered that the number of bright lines projected on the object 1 is small and good detection accuracy cannot be expected by projection of slit light with the first spatial resolution of 45 ° or less and the number of slits is small, this detection is performed. The process proceeds to step S5 without outputting the result.

【0102】ステップS5においては、照射手段5を第
2の空間分解能が得られる状態に設定し、この状態で対
象物1にスリット光を投影しその画像を取り込む。この
場合、スリット光の照射方向は同じでも(即ち、スリッ
ト光の輝線方向と対象物1の長軸方向とのなす角度が同
じでも)、縞パターンの縞幅が半減していることから対
象物1上には2倍の輝線が投影されることになる。
In step S5, the irradiation means 5 is set in a state where the second spatial resolution is obtained, and in this state slit light is projected on the object 1 to capture the image. In this case, even if the irradiation direction of the slit light is the same (that is, even if the angle between the bright line direction of the slit light and the long axis direction of the object 1 is the same), the stripe width of the stripe pattern is halved, so the object A double bright line will be projected on 1.

【0103】次に、この入力画像についてステップS6
においてその検出状態を判定する。ここで、この入力画
像においては影の影響もなく良好な検出精度が得られる
と判断される場合には、ステップS7においてこの入力
画像に基づいて対象物1の位置と方向を計測し、その結
果を出力する(ステップS8)。また、ステップS6にお
いて、検出状態は不良であると判断された場合には、そ
の時点で形状検出を停止する。
Next, with respect to this input image, step S6 is performed.
The detection state is determined in. Here, if it is determined that good detection accuracy can be obtained without the influence of shadows in this input image, the position and direction of the object 1 are measured based on this input image in step S7, and the result is obtained. Is output (step S8). If it is determined in step S6 that the detection state is bad, the shape detection is stopped at that point.

【0104】従って、この実施例のものにおいては、照
射手段5の空間分解能を切り替えることのみによって、
対象物1上に投影される輝線数が2倍の画像を得て倍精
度の検出を行うことが可能となるものである。
Therefore, in this embodiment, only by changing the spatial resolution of the irradiation means 5,
This makes it possible to obtain an image in which the number of bright lines projected onto the object 1 is twice and to perform double-precision detection.

【0105】尚、この実施例においても、第1の空間分
解能での画像に基づいて精度の良い形状検出が可能な場
合には第2の空間分解能での画像取り込みが不要である
ことから、形状検出処理時間の短縮化が図れるものであ
る。
Also in this embodiment, since it is not necessary to capture an image at the second spatial resolution when the shape can be detected with high accuracy based on the image at the first spatial resolution, The detection processing time can be shortened.

【0106】第10実施例 図19には、本願発明の第10実施例にかかる形状検出
方法の制御フロ−チャ−トを示している。この実施例の
ものは、上記第9実施例のものと同一の基本構成をもつ
ものであるが、該第9実施例のものが第1の空間分解能
での画像取り込みと第2の空間分解能での画像取り込み
とを順次実行するとともに、最初に取り込まれる第1の
空間分解能での画像によって十分な検出精度の形状検出
が可能な場合には第2の空間分解能での画像取り込みを
行わない構成としているのに対して、この実施例におい
ては図19のフロ−チャ−トに示されるように、最初に
第1の空間分解能での画像取り込みと第2の空間分解能
での画像取り込みとを同時に行い、その後、この同時に
取り込まれた二つの画像を選択して形状検出を行うよう
にした点が異なっている。
Tenth Embodiment FIG. 19 shows a control flow chart of a shape detecting method according to a tenth embodiment of the present invention. This embodiment has the same basic configuration as that of the ninth embodiment, but the ninth embodiment uses the first spatial resolution for image capturing and the second spatial resolution. And the image capturing at the first spatial resolution are performed sequentially, and the image capturing at the second spatial resolution is not performed when the shape detection with sufficient detection accuracy can be performed by the first captured image at the first spatial resolution. On the other hand, in this embodiment, as shown in the flowchart of FIG. 19, first, image acquisition at the first spatial resolution and image acquisition at the second spatial resolution are simultaneously performed. The difference is that after that, the two images captured at the same time are selected to perform shape detection.

【0107】このような構成とすることで、上記第9実
施例と同様の作用効果が期待できるとともに、撮像完了
後に照射手段5を次回の対象物1に対する形状検出に備
えて待機させることによる作業時間の短縮化も図れるも
のである。
With such a structure, the same effect as the ninth embodiment can be expected, and the work by making the irradiation means 5 stand by in preparation for the next shape detection of the object 1 after the completion of imaging. The time can be shortened.

【0108】第11実施例 図6には、本願発明の第11実施例にかかる形状検出方
法の実施に使用される形状検出装置の構成部材の配置状
態を示している。この実施例の形状検出装置は、上記各
実施例と同様に対象物1の情報に画像入力手段2と照射
手段6とを配置して構成されるものであるが、この実施
例における上記照射手段6は上記各実施例に於ける照射
手段3,4,5とはその構成を全く別異にしている。即
ち、この実施例の照射手段6は、上記各実施例の如く液
晶スリットを備えて構成されるものではなく、図6に示
すように、レーザー光源20とコンデンスレンズ21と
プリズム22と投光レンズ23とを同軸上に順次配置す
るとともに、上記プリズム22の側方に圧電アクチュエ
ータ25により傾動変化せしめられる反射板24を配置
して構成されている。
Eleventh Embodiment FIG. 6 shows an arrangement state of constituent members of a shape detecting device used for carrying out a shape detecting method according to an eleventh embodiment of the present invention. The shape detection device of this embodiment is configured by arranging the image input means 2 and the irradiation means 6 on the information of the object 1 as in the above embodiments, but the irradiation means in this embodiment is the same. Reference numeral 6 is completely different from the irradiation means 3, 4 and 5 in the above-mentioned embodiments. That is, the irradiation means 6 of this embodiment is not provided with the liquid crystal slit as in each of the above embodiments, but as shown in FIG. 6, the laser light source 20, the condensation lens 21, the prism 22 and the light projecting lens. 23 and 23 are sequentially arranged on the same axis, and a reflecting plate 24 which is tilted and changed by a piezoelectric actuator 25 is arranged on the side of the prism 22.

【0109】この照射手段6における縞パターンの形成
原理、即ち、スリット光の生成原理は、次の通りであ
る。即ち、レーザー光源20からレーザー光をコンデン
スレンズ21を介してプリズム22側に照射すると、該
レーザー光の一部はそのまま直進して対象物1に照射さ
れるが、他の一部は上記プリズム22において偏向され
て上記反射板24に至るとともに、該反射板24で反射
されてプリズム22側に再帰し、再度偏向されて対象物
1側に照射される。この場合、プリズム22により偏向
されるレーザー光と偏向されずに直進するレーザー光と
の間に光路差が生じ、この光路差によって上記対象物1
に投影されるスリット光には干渉縞が発生するものであ
る。
The principle of stripe pattern formation in the irradiation means 6, that is, the principle of slit light generation is as follows. That is, when the laser light is emitted from the laser light source 20 to the prism 22 side through the condensation lens 21, a part of the laser light goes straight to the object 1 and the other part is emitted from the prism 22. At the same time, the light is deflected to reach the reflecting plate 24, is reflected by the reflecting plate 24, returns to the prism 22 side, is deflected again, and is irradiated to the object 1 side. In this case, there is an optical path difference between the laser light deflected by the prism 22 and the laser light that travels straight without being deflected, and the optical path difference causes the object 1 to move.
Interference fringes are generated in the slit light projected on.

【0110】そして、この干渉縞の縞幅は、上記反射板
24の傾動角に対応して変化する再帰光の反射角によっ
て増減変化するものである。このため、この実施例にお
いては、上記反射板24の反射角を第1の反射板角度と
第2の反射板角度との間で切り替え、対象物1に投影さ
れるスリット光の縞幅を大小二段階に切り替え可能と
し、以って上記第9及び第10実施例と同様に縞パター
ンの縞幅の切り替えにより対象物1上に投影されるスリ
ット光の輝線数を大小二段階に切り替えることで高い精
度の形状検出を実現するようにしたものである。
The fringe width of the interference fringes increases or decreases depending on the reflection angle of the retroreflected light which changes corresponding to the tilt angle of the reflection plate 24. Therefore, in this embodiment, the reflection angle of the reflection plate 24 is switched between the first reflection plate angle and the second reflection plate angle, and the stripe width of the slit light projected on the object 1 is increased or decreased. By making it possible to switch to two steps, the number of bright lines of the slit light projected on the object 1 is switched to two steps, large and small, by switching the stripe width of the stripe pattern as in the ninth and tenth embodiments. This is for realizing highly accurate shape detection.

【0111】尚、この実施例では、反射板24の反射板
角度を、大きな縞幅のスリット光が得られる第1の反射
板角度と、小さな縞幅が得られる第2の反射板角度とに
設定しており、第1の反射板角度での画像は図9(イ)に
示す画像Eの如くなり、また第2の反射板角度での画像
は図9(ロ)に示す画像Fの如くなる。
In this embodiment, the reflection plate angle of the reflection plate 24 is set to the first reflection plate angle at which the slit light having a large stripe width is obtained and the second reflection plate angle at which the small stripe width is obtained. The image at the first reflector angle is set as image E shown in FIG. 9 (a), and the image at the second reflector angle is set as image F shown in FIG. 9 (b). Become.

【0112】以下、この反射板24の反射板角度の切り
替えを伴う形状検出方法を図20に示すフロ−チャ−ト
に基づいて説明すると、計測開始後、先ず、ステップS
1において、反射板24を第1の反射板角度に設定した
状態で照射手段6からスリット光を対象物1に投影して
その画像を取り込むとともに、ステップS2においては
この入力画像の検出状態を判断する。そして、検出状態
が不良である場合には、上記反射板24を第2の反射板
角度に設定した状態での撮像を行うべくステップS5に
移行するが、検出状態が良好である場合にはステップS
3において対象物1の位置と方向とを計測し、さらにス
テップS4において対象物1の方向の適否を判定する。
ここで、対象物1の方向が不適である場合、即ち、輝線
方向と対象物1の長軸方向との角度が±45°以下であ
って上記反射板24が第1の反射板角度とされたスリッ
ト数の少ないスリット光の投影では該対象物1上に投影
される輝線数の少なく良好な検出精度が期待できないと
思われる場合には、この検出結果を出力することなくス
テップS5に移行する。
The shape detection method involving switching the reflector angle of the reflector 24 will be described below with reference to the flow chart shown in FIG. 20.
In 1, the slit light is projected from the irradiation means 6 onto the object 1 and the image thereof is captured while the reflector 24 is set to the first reflector angle, and the detection state of this input image is determined in step S2. To do. Then, if the detection state is poor, the process proceeds to step S5 to perform imaging in the state where the reflection plate 24 is set to the second reflection plate angle, but if the detection state is good, the step is performed. S
In step 3, the position and direction of the object 1 are measured, and in step S4, the adequacy of the direction of the object 1 is determined.
Here, when the direction of the object 1 is unsuitable, that is, the angle between the bright line direction and the long axis direction of the object 1 is ± 45 ° or less, and the reflection plate 24 is set as the first reflection plate angle. When it is considered that the number of bright lines projected on the object 1 cannot be expected by projection of slit light having a small number of slits and good detection accuracy cannot be expected, the process proceeds to step S5 without outputting this detection result. .

【0113】ステップS5においては、照射手段6の上
記反射板24を第2の反射板角度に設定した状態で対象
物1に対してスリット光を投影し、その画像を取り込
む。この場合、スリット光の照射方向には変化がなくて
も(即ち、スリット光の輝線方向と対象物1の長軸方向
とのなす角度が同じでも)、縞パターンの縞幅が半減し
ていることから対象物1上には2倍の輝線が投影される
ことになる。
In step S5, the slit light is projected onto the object 1 with the reflection plate 24 of the irradiation means 6 set to the second reflection plate angle, and the image is captured. In this case, even if there is no change in the irradiation direction of the slit light (that is, even if the angle between the bright line direction of the slit light and the major axis direction of the object 1 is the same), the stripe width of the stripe pattern is halved. Therefore, twice as many bright lines are projected on the object 1.

【0114】次に、この入力画像についてステップS6
においてその検出状態を判定する。ここで、この入力画
像においては影の影響もなく良好な検出精度が得られる
と判断される場合には、ステップS7においてこの入力
画像に基づいて対象物1の位置と方向を計測し、その結
果を出力する(ステップS8)。また、ステップS6にお
いて、検出状態は不良であると判断された場合には、そ
の時点で形状検出を停止する。
Next, with respect to this input image, step S6 is performed.
The detection state is determined in. Here, if it is determined that good detection accuracy can be obtained without the influence of shadows in this input image, the position and direction of the object 1 are measured based on this input image in step S7, and the result is obtained. Is output (step S8). If it is determined in step S6 that the detection state is bad, the shape detection is stopped at that point.

【0115】従って、この実施例のものにおいては、照
射手段6の反射板24の反射板角度を切り替えることの
みによって、対象物1上に投影される輝線数が2倍とさ
れた画像を得て倍精度の検出を行うことが可能となるも
のである。
Therefore, in the present embodiment, an image in which the number of bright lines projected on the object 1 is doubled can be obtained only by switching the reflector angle of the reflector 24 of the irradiation means 6. This enables double-precision detection.

【0116】尚、この実施例においても、反射板24を
第1の反射板角度に設定した状態での画像に基づいて精
度の良い形状検出が可能な場合には該反射板24を第2
の反射板角度に切り替えての画像取り込みが不要である
ことから、形状検出処理時間の短縮化が図れるものであ
る。
Also in this embodiment, if accurate shape detection is possible based on an image in the state where the reflector 24 is set at the first reflector angle, the reflector 24 is set to the second reflector.
Since it is not necessary to capture an image by switching to the angle of the reflector plate, it is possible to shorten the shape detection processing time.

【0117】第12実施例 図21には、本願発明の第12実施例にかかる形状検出
方法の制御フロ−チャ−トを示している。この実施例の
ものは、上記第11実施例のものと同一の基本構成をも
つものであるが、該第11実施例のものが反射板24を
第1の反射板角度に設定した状態での画像取り込みとこ
れを第2の反射板角度に設定した状態での画像取り込み
とを順次実行するとともに、最初に取り込まれる第1の
反射板角度での画像によって十分な検出精度の形状検出
が可能な場合には第2の反射板角度での画像取り込みを
行わない構成としているのに対して、この実施例におい
ては図21のフロ−チャ−トに示されるように、最初に
第1の反射板角度での画像取り込みと第2の反射板角度
での画像取り込みとを同時に行い、その後、この同時に
取り込まれた二つの画像を選択して形状検出を行うよう
にした点が異なっている。
Twelfth Embodiment FIG. 21 shows a control flowchart of the shape detecting method according to the twelfth embodiment of the present invention. This embodiment has the same basic structure as that of the eleventh embodiment, but in the eleventh embodiment, the reflector 24 is set to the first reflector angle. The image capturing and the image capturing in the state where the second reflecting plate angle is set are sequentially executed, and the shape detection with sufficient detection accuracy can be performed by the first captured image at the first reflecting plate angle. In this case, the image is not taken in at the second reflection plate angle, whereas in this embodiment, as shown in the flowchart of FIG. The difference is that the image capturing at the angle and the image capturing at the second reflector angle are simultaneously performed, and then the two images captured at the same time are selected to perform the shape detection.

【0118】このような構成とすることで、上記第11
実施例と同様の作用効果が期待できるとともに、撮像完
了後に照射手段6を次回の対象物1に対する形状検出に
備えて待機させることによる作業時間の短縮化も図れる
ものである。
With such a structure, the eleventh aspect described above is obtained.
The same effect as the embodiment can be expected, and the working time can be shortened by making the irradiation means 6 stand by in preparation for the next shape detection of the object 1 after the completion of the imaging.

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

【図1】本願発明の第1〜第4実施例にかかる形状検出
装置における構成部材の配置概念図である。
FIG. 1 is a layout conceptual diagram of constituent members in a shape detection device according to first to fourth embodiments of the present invention.

【図2】図1に示した照射手段の具体的構造説明図であ
る。
FIG. 2 is a specific structural explanatory view of the irradiation means shown in FIG.

【図3】本願発明の第5及び第6実施例にかかる形状検
出装置における構成部材の配置概念図である。
FIG. 3 is an arrangement conceptual diagram of constituent members in a shape detecting device according to fifth and sixth embodiments of the present invention.

【図4】本願発明の第7及び第8実施例にかかる形状検
出装置における構成部材の配置概念図である。
FIG. 4 is a layout conceptual diagram of constituent members in a shape detecting device according to seventh and eighth embodiments of the present invention.

【図5】本願発明の第9及び第10実施例にかかる形状
検出装置における構成部材の配置概念図である。
FIG. 5 is a layout conceptual diagram of constituent members in a shape detection device according to ninth and tenth embodiments of the present invention.

【図6】本願発明の第11及び第12実施例にかかる形
状検出装置における構成部材の配置概念図である。
FIG. 6 is an arrangement conceptual diagram of constituent members in a shape detecting device according to eleventh and twelfth embodiments of the present invention.

【図7】本願発明の第1及び第2、第5〜第8実施例に
かかる形状検出方法を実施した場合における生成画像の
説明図である。
FIG. 7 is an explanatory diagram of a generated image when the shape detection method according to the first, second, fifth to eighth embodiments of the present invention is carried out.

【図8】本願発明の第3及び第4実施例にかかる形状検
出方法を実施した場合における生成画像の説明図であ
る。
FIG. 8 is an explanatory diagram of a generated image when the shape detecting method according to the third and fourth embodiments of the present invention is implemented.

【図9】本願発明の第9〜第412施例にかかる形状検
出方法を実施した場合における生成画像の説明図であ
る。
FIG. 9 is an explanatory diagram of a generated image when the shape detection method according to the ninth to the 412th embodiments of the present invention is executed.

【図10】本願発明の第1実施例にかかる形状検出方法
における画像処理の制御フロ−チャ−トである。
FIG. 10 is a control flowchart of image processing in the shape detecting method according to the first embodiment of the present invention.

【図11】本願発明の第2実施例にかかる形状検出方法
における画像処理の制御フロ−チャ−トである。
FIG. 11 is a control flowchart of image processing in the shape detecting method according to the second embodiment of the present invention.

【図12】本願発明の第3実施例にかかる形状検出方法
における画像処理の制御フロ−チャ−トである。
FIG. 12 is a control flowchart of image processing in the shape detecting method according to the third embodiment of the present invention.

【図13】本願発明の第4実施例にかかる形状検出方法
における画像処理の制御フロ−チャ−トである。
FIG. 13 is a control flowchart of image processing in the shape detecting method according to the fourth embodiment of the present invention.

【図14】本願発明の第5実施例にかかる形状検出方法
における画像処理の制御フロ−チャ−トである。
FIG. 14 is a control flowchart of image processing in the shape detecting method according to the fifth embodiment of the present invention.

【図15】本願発明の第6実施例にかかる形状検出方法
における画像処理の制御フロ−チャ−トである。
FIG. 15 is a control flowchart of image processing in the shape detecting method according to the sixth embodiment of the present invention.

【図16】本願発明の第7実施例にかかる形状検出方法
における画像処理の制御フロ−チャ−トである。
FIG. 16 is a control flowchart of image processing in the shape detecting method according to the seventh embodiment of the present invention.

【図17】本願発明の第8実施例にかかる形状検出方法
における画像処理の制御フロ−チャ−トである。
FIG. 17 is a control flowchart of image processing in the shape detecting method according to the eighth embodiment of the present invention.

【図18】本願発明の第9実施例にかかる形状検出方法
における画像処理の制御フロ−チャ−トである。
FIG. 18 is a control flowchart of image processing in the shape detecting method according to the ninth embodiment of the present invention.

【図19】本願発明の第10実施例にかかる形状検出方
法における画像処理の制御フロ−チャ−トである。
FIG. 19 is a control flowchart of image processing in the shape detecting method according to the tenth embodiment of the present invention.

【図20】本願発明の第11実施例にかかる形状検出方
法における画像処理の制御フロ−チャ−トである。
FIG. 20 is a control flowchart of image processing in the shape detecting method according to the eleventh embodiment of the present invention.

【図21】本願発明の第12実施例にかかる形状検出方
法における画像処理の制御フロ−チャ−トである。
FIG. 21 is a control flowchart of image processing in the shape detecting method according to the twelfth embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1は対象物、2は画像入力手段、3は第1の照射手段、
4は第2の照射手段、5及び6は照射手段、7は画像処
理手段、8はモニター、9はロボットアーム、10はロ
ボットアーム、13はハロゲン光源、14はコンデンス
レンズ、15は液晶スリット、16は投光レンズ、20
はレーザー光源、21はコンデンスレンズ、22はプリ
ズム、23は投光レンズ、24は反射板、25は圧電ア
クチュエータ、29は対象物画像、30は輝線、A〜F
は画像である。
1 is an object, 2 is an image input means, 3 is a first irradiation means,
4 is a second irradiation means, 5 and 6 are irradiation means, 7 is an image processing means, 8 is a monitor, 9 is a robot arm, 10 is a robot arm, 13 is a halogen light source, 14 is a condensation lens, 15 is a liquid crystal slit, 16 is a projection lens, 20
Is a laser light source, 21 is a condensation lens, 22 is a prism, 23 is a projection lens, 24 is a reflector, 25 is a piezoelectric actuator, 29 is an object image, 30 is a bright line, and AF are
Is an image.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 教蓮 康生 広島県安芸郡府中町新地3番1号 マツダ 株式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Yasuo Kyoren 3-1, Shinchi, Fuchu-cho, Aki-gun, Hiroshima Prefecture Mazda Motor Corporation

Claims (32)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 照射手段により対象物に所定の縞パター
ンのスリット光を投影するとともに、該対象物からの反
射光を画像入力手段により取り込み、この入力画像を画
像処理手段にて画像処理して上記対象物の三次元位置を
求める形状検出方法であって、 上記照射手段が複数の縞パターンのスリット光を生成可
能とされ、撮像条件に応じて該複数の縞パターンを切り
替えて使用することを特徴とする形状検出方法。
1. The irradiation means projects a slit light of a predetermined stripe pattern onto an object, the reflected light from the object is captured by an image input means, and the input image is processed by an image processing means. A shape detection method for obtaining the three-dimensional position of the object, wherein the irradiation means is capable of generating slit light of a plurality of stripe patterns, and the plurality of stripe patterns are switched and used according to imaging conditions. Characteristic shape detection method.
【請求項2】 請求項1において、上記照射手段におけ
る縞パターンの切り替えが、該照射手段から照射される
スリット光の輝線方向の切り替えによりなされることを
特徴とする形状検出方法。
2. The shape detection method according to claim 1, wherein the switching of the stripe pattern in the irradiation means is performed by switching the direction of the bright line of the slit light emitted from the irradiation means.
【請求項3】 請求項2において、上記スリット光の輝
線方向の切り替えが、上記照射手段を第1の照射手段と
第2の照射手段とで構成し、該第1の照射手段と第2の
照射手段とを選択使用することで行なわれることを特徴
とする形状検出方法。
3. The switching of the bright line direction of the slit light according to claim 2, wherein the irradiation means is composed of a first irradiation means and a second irradiation means, and the first irradiation means and the second irradiation means. A shape detection method, which is performed by selectively using an irradiation unit.
【請求項4】 請求項3において、上記第1の照射手段
と第2の照射手段とが上記対象物に対して略90°の交
差角をもって配置されていることを特徴とする形状検出
方法。
4. The shape detecting method according to claim 3, wherein the first irradiating means and the second irradiating means are arranged at an intersection angle of about 90 ° with respect to the object.
【請求項5】 請求項4において、上記第1の照射手段
から照射されるスリット光の輝線方向と第2の照射手段
から照射されるスリット光の輝線方向とが同一方向とさ
れていることを特徴とする形状検出方法。
5. The bright line direction of the slit light emitted from the first irradiation means and the bright line direction of the slit light emitted from the second irradiation means are the same direction. Characteristic shape detection method.
【請求項6】 請求項3、4又は5において、上記第1
の照射手段からのスリット光の投影により生成される画
像を画像入力手段から画像処理手段に取り込んで画像処
理した後、その画像処理状態に応じて特定条件下におい
てのみ上記第2の照射手段からのスリット光の投影によ
り生成される画像を取り込んで画像処理することを特徴
とする形状検出方法。
6. The method according to claim 3, 4 or 5, wherein:
After the image generated by the projection of the slit light from the irradiating means is fetched from the image inputting means to the image processing means and subjected to the image processing, the second irradiating means from the second irradiating means is operated only under a specific condition according to the image processing state. A shape detecting method characterized by capturing an image generated by projection of slit light and performing image processing.
【請求項7】 請求項3、4又は5において、上記第1
の照射手段からのスリット光の投影により生成される画
像と第2の照射手段からのスリット光の投影により生成
される画像とを同時に画像入力手段から画像処理手段に
取り込んだ後、先ず上記第1の照射手段による入力画像
を画像処理し、その画像処理状態に応じて特定条件下に
おいてのみ上記第2の照射手段からの入力画像を画像処
理することを特徴とする形状検出方法。
7. The method according to claim 3, 4 or 5, wherein:
After the image generated by the projection of the slit light from the irradiating means and the image generated by the projection of the slit light from the second irradiating means are simultaneously taken into the image processing means from the image inputting means, first the first 2. The shape detecting method, wherein the input image from the irradiating means is image-processed, and the input image from the second irradiating means is image-processed only under a specific condition according to the image processing state.
【請求項8】 請求項4において、上記第1の照射手段
から照射されるスリット光の輝線方向と第2の照射手段
から照射されるスリット光の輝線方向とが異なる方向と
されていることを特徴とする形状検出方法。
8. The bright line direction of the slit light emitted from the first irradiation means and the bright line direction of the slit light emitted from the second irradiation means are different from each other. Characteristic shape detection method.
【請求項9】 請求項3、4又は8において、上記第1
の照射手段からのスリット光の投影により生成される画
像を画像入力手段から画像処理手段に取り込んで画像処
理した後、その画像処理状態に応じて特定条件下におい
てのみ上記第2の照射手段からのスリット光の投影によ
り生成される画像を取り込んで画像処理することを特徴
とする形状検出方法。
9. The method according to claim 3, 4 or 8, wherein:
After the image generated by the projection of the slit light from the irradiating means is fetched from the image inputting means to the image processing means and subjected to the image processing, the second irradiating means from the second irradiating means is operated only under a specific condition according to the image processing state. A shape detecting method characterized by capturing an image generated by projection of slit light and performing image processing.
【請求項10】 請求項3、4又は8において、上記第
1の照射手段からのスリット光の投影により生成される
画像と第2の照射手段からのスリット光の投影により生
成される画像とを同時に画像入力手段から画像処理手段
に取り込んだ後、先ず上記第1の照射手段による入力画
像を画像処理し、その画像処理状態に応じて特定条件下
においてのみ上記第2の照射手段からの入力画像を画像
処理することを特徴とする形状検出方法。
10. The image produced by projecting the slit light from the first irradiating means and the image produced by projecting the slit light from the second irradiating means according to claim 3, 4, or 8. At the same time, after the image is input from the image input means to the image processing means, the input image from the first irradiation means is first subjected to image processing, and the input image from the second irradiation means only under specific conditions according to the image processing state. A shape detection method comprising:
【請求項11】 請求項2において、上記対象物に投影
されるスリット光の輝線方向の切り替えが単一の上記照
射手段により行なわれることを特徴とする形状検出方
法。
11. The shape detecting method according to claim 2, wherein switching of the bright line direction of the slit light projected on the object is performed by a single irradiation unit.
【請求項12】 請求項11において、上記照射手段が
上記対象物に対する設置位置を変更することで該対象物
に投影されるスリット光の輝線方向が切り替えられるこ
とを特徴とする形状検出方法。
12. The shape detection method according to claim 11, wherein the illuminating means changes the installation position of the object to switch the bright line direction of the slit light projected on the object.
【請求項13】 請求項11または12において、第1
の設置位置における照射手段からのスリット光の投影に
より生成される画像を画像入力手段から画像処理手段に
取り込んで画像処理した後、その画像処理状態に応じて
特定条件下においてのみ第2の設置位置における照射手
段からのスリット光の投影により生成される画像を取り
込んで画像処理することを特徴とする形状検出方法。
13. The method according to claim 11 or 12,
After the image generated by projecting the slit light from the irradiating means at the installation position is taken in from the image input means to the image processing means and subjected to image processing, the second installation position is provided only under specific conditions according to the image processing state. 2. A shape detecting method, comprising: capturing an image generated by projecting slit light from an irradiating means and processing the image.
【請求項14】 請求項11又は12において、第1の
設置位置における照射手段からのスリット光の投影によ
り生成される画像と第2の設置位置における照射手段か
らのスリット光の投影により生成される画像とを同時に
画像入力手段から画像処理手段に取り込んだ後、先ず上
記第1の設置位置における照射手段による入力画像を画
像処理し、その画像処理状態に応じて特定条件下におい
てのみ上記第2の設置位置における照射手段からの入力
画像を画像処理することを特徴とする形状検出方法。
14. The image according to claim 11 or 12, which is generated by projecting the slit light from the irradiation means at the first installation position and the image generated by projection of the slit light from the irradiation means at the second installation position. After simultaneously capturing the image and the image from the image input means into the image processing means, first, the input image by the irradiation means at the first installation position is subjected to image processing, and the second image is processed only under specific conditions according to the image processing state. A shape detecting method characterized by performing image processing on an input image from an irradiation unit at an installation position.
【請求項15】 請求項11において、上記照射手段は
所定位置に固定配置されるとともにその照射軸心回りに
回転可能とされ、該照射手段を回転させることで上記対
象物に対するスリット光の輝線方向を切り替えることを
特徴とする形状検出方法。
15. The illuminating device according to claim 11, wherein the irradiating means is fixedly arranged at a predetermined position and is rotatable about its irradiating axis, and by rotating the irradiating means, the bright line direction of the slit light with respect to the target object. A shape detection method characterized by switching between.
【請求項16】 請求項11または15において、第1
の回転位置における照射手段からのスリット光の投影に
より生成される画像を画像入力手段から画像処理手段に
取り込んで画像処理した後、その画像処理状態に応じて
特定条件下においてのみ第2の回転位置における照射手
段からのスリット光の投影により生成される画像を取り
込んで画像処理することを特徴とする形状検出方法。
16. The method according to claim 11 or 15,
After the image generated by projecting the slit light from the irradiating means at the rotating position is captured from the image inputting means into the image processing means and subjected to the image processing, the second rotating position only under a specific condition depending on the image processing state. 2. A shape detecting method, comprising: capturing an image generated by projecting slit light from an irradiating means and processing the image.
【請求項17】 請求項11又は12において、第1の
回転位置における照射手段からのスリット光の投影によ
り生成される画像と第2の回転位置における照射手段か
らのスリット光の投影により生成される画像とを同時に
画像入力手段から画像処理手段に取り込んだ後、先ず上
記第1の回転位置における入力画像を画像処理し、その
画像処理状態に応じて特定条件下においてのみ上記第2
の回転位置における入力画像を画像処理することを特徴
とする形状検出方法。
17. The image according to claim 11 or 12, which is generated by projecting the slit light from the irradiation unit at the first rotation position and the image generated by projection of the slit light from the irradiation unit at the second rotation position. After the image and the image are simultaneously captured from the image input means to the image processing means, the input image at the first rotation position is first image-processed, and the second image is processed only under a specific condition depending on the image processing state.
A shape detection method characterized by performing image processing on an input image at a rotation position of.
【請求項18】 請求項1において、上記照射手段にお
ける縞パターンの切り替えが、上記スリット光の縞幅の
切り替えによりなされることを特徴とする形状検出方
法。
18. The shape detecting method according to claim 1, wherein the switching of the stripe pattern in the irradiation unit is performed by switching the stripe width of the slit light.
【請求項19】 請求項18において、上記照射手段が
所定数のストライブをもつ液晶スリットで構成され、該
液晶スリットの空間分解能を切り替えることでスリット
光の縞幅を切り替えることを特徴とする形状検出方法。
19. The shape according to claim 18, wherein the irradiation means is composed of a liquid crystal slit having a predetermined number of stripes, and the stripe width of the slit light is switched by switching the spatial resolution of the liquid crystal slit. Detection method.
【請求項20】 請求項18又は19において、空間分
解能の低いスリット光の投影により生成される画像を画
像入力手段から画像処理手段に取り込んで画像処理した
後、その画像処理状態に応じて特定条件下においてのみ
空間分解能の高いスリット光の投影により生成される画
像を取り込んで画像処理することを特徴とする形状検出
方法。
20. The image processing method according to claim 18 or 19, wherein an image generated by projecting slit light having a low spatial resolution is captured from the image input means to the image processing means and subjected to image processing, and then a specific condition is set according to the image processing state. A shape detection method characterized in that an image generated by projection of slit light having a high spatial resolution is captured only in the lower side and image processing is performed.
【請求項21】 請求項18又は19において、空間分
解能の低いスリット光の投影により生成される画像と空
間分解能の高いスリット光の投影により生成される画像
とを同時に画像入力手段から画像処理手段に取り込んだ
後、先ず空間分解能の低いスリット光による入力画像を
画像処理し、その画像処理状態に応じて特定条件下にお
いてのみ空間分解能の高いスリット光による入力画像を
画像処理することを特徴とする形状検出方法。
21. The image generated by the projection of slit light having low spatial resolution and the image generated by the projection of slit light having high spatial resolution at the same time from the image input means to the image processing means. After being captured, first, the input image with slit light having low spatial resolution is subjected to image processing, and the input image with slit light having high spatial resolution is subjected to image processing only under specific conditions according to the image processing state. Detection method.
【請求項22】 請求項18において、上記照射手段が
レーザー光源から照射されるレーザー光に光路差を与え
て干渉縞を形成することでスリット光を生成し得る如く
され、上記光路差を変更することで上記対象物に投影さ
れるスリット光の縞幅を切り替えるようにしたことを特
徴とする形状検出方法。
22. The illuminating device according to claim 18, wherein the slit light can be generated by giving an optical path difference to the laser light emitted from the laser light source to form interference fringes, and the optical path difference is changed. In this way, the shape detection method is characterized in that the stripe width of the slit light projected on the object is switched.
【請求項23】 請求項18又は22において、縞幅の
大きいスリット光の投影により生成される画像を画像入
力手段から画像処理手段に取り込んで画像処理した後、
その画像処理状態に応じて特定条件下においてのみ縞幅
の小さなスリット光の投影により生成される画像を取り
込んで画像処理することを特徴とする形状検出方法。
23. In claim 18 or 22, after an image generated by projection of slit light having a large fringe width is captured from the image input means to the image processing means and image processed,
A shape detecting method characterized in that an image generated by projecting slit light having a small stripe width is captured and image processed only under a specific condition according to the image processing state.
【請求項24】 請求項18又は22において、縞幅の
大きいスリット光の投影により生成される画像と縞幅の
小さいスリット光の投影により生成される画像とを同時
に画像入力手段から画像処理手段に取り込んだ後、先ず
縞幅の大きいスリット光による入力画像を画像処理し、
その画像処理状態に応じて特定条件下においてのみ縞幅
の小さいスリット光による入力画像を画像処理すること
を特徴とする形状検出方法。
24. The image generated by projection of slit light having a large stripe width and the image generated by projection of slit light having a small stripe width are simultaneously transferred from the image input means to the image processing means according to claim 18 or 22. After capturing, first process the input image by slit light with large stripe width,
A shape detecting method characterized by performing image processing on an input image with slit light having a small stripe width only under specific conditions according to the image processing state.
【請求項25】 所定の縞パターンのスリット光を対象
物に投影する照射手段と、 該照射手段により縞パターンが投影された対象物を撮像
し画像として入力する画像入力手段と、 該画像入力手段から入力される画像情報を三次元変換処
理して上記対象物の三次元位置を求める画像処理手段と
を備えた形状検出装置であって、 上記照射手段が、照射されるスリット光の縞パターンを
切り替え可能なる如く構成されていることを特徴とする
形状検出装置。
25. An irradiation means for projecting a slit light of a predetermined stripe pattern onto an object, an image input means for picking up an object on which the stripe pattern is projected by the irradiation means and inputting it as an image, and the image input means. A shape detecting device comprising: an image processing unit that obtains a three-dimensional position of the object by performing a three-dimensional conversion process on the image information input from the irradiation unit; A shape detection device, which is configured to be switchable.
【請求項26】 請求項25において、上記照射手段
は、照射されるスリット光の輝線方向が切り替え可能な
る如く構成されていることを特徴とする形状検出装置。
26. The shape detecting device according to claim 25, wherein the irradiation means is configured so that the bright line direction of the slit light to be irradiated can be switched.
【請求項27】 請求項26において、上記照射手段
は、上記対象物に対してスリット光の照射方向が略90
°の角度をもつように相対的にその配置位置が設定され
た一対の照射手段で構成されていることを特徴とする形
状検出装置。
27. The irradiation means according to claim 26, wherein the irradiation direction of the slit light with respect to the object is approximately 90.
A shape detection device comprising a pair of irradiation means whose arrangement positions are relatively set so as to have an angle of °.
【請求項28】 請求項26において、上記照射手段は
単一の照射手段で構成されるとともに、上記対象物に対
するスリット光の照射方向を略90°の範囲内で変更し
得る如く移動可能とされていることを特徴とする形状検
出装置。
28. The irradiation means according to claim 26, wherein the irradiation means is composed of a single irradiation means, and is movable so that the irradiation direction of the slit light on the object can be changed within a range of about 90 °. A shape detection device characterized in that.
【請求項29】 請求項26において、上記照射手段は
単一の照射手段で構成されるとともに、上記対象物に投
影されるスリット光の輝線方向を略90°の範囲内で変
更可能なる如くその軸心回りに回転可能とされているこ
とを特徴とする形状検出装置。
29. The irradiation means according to claim 26, wherein the irradiation means is composed of a single irradiation means, and the luminescent line direction of the slit light projected on the object can be changed within a range of about 90 °. A shape detection device, which is rotatable about an axis.
【請求項30】 請求項25において、上記照射手段
は、照射されるスリット光の縞幅を切り替え可能なる如
く構成されていることを特徴とする形状検出装置。
30. The shape detecting device according to claim 25, wherein the irradiation unit is configured to be capable of switching the stripe width of the slit light to be irradiated.
【請求項31】 請求項30において、上記照射手段
が、空間分解能が切り替え可能とされた液晶スリットを
備えて構成されていることを特徴とする形状検出装置。
31. The shape detecting device according to claim 30, wherein the irradiating means comprises a liquid crystal slit whose spatial resolution is switchable.
【請求項32】 請求項30において、上記照射手段
が、レーザー光源と、該レーザー光源からのレーザー光
の一部を偏向させるプリズムと、該プリズムにより偏向
されたレーザー光反射して上記プリズムに再帰させる反
射板と、該反射板の反射角を可変とする可変機構とを備
えて構成されていることを特徴とする形状検出装置。
32. The irradiating means according to claim 30, wherein the laser light source, a prism for deflecting a part of the laser light from the laser light source, the laser light deflected by the prism are reflected, and the laser light is returned to the prism. A shape detecting device comprising: a reflecting plate for changing the reflection angle of the reflecting plate; and a variable mechanism for changing the reflection angle of the reflecting plate.
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