JPH09273931A - 測量方法 - Google Patents
測量方法Info
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- JPH09273931A JPH09273931A JP8168896A JP8168896A JPH09273931A JP H09273931 A JPH09273931 A JP H09273931A JP 8168896 A JP8168896 A JP 8168896A JP 8168896 A JP8168896 A JP 8168896A JP H09273931 A JPH09273931 A JP H09273931A
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- JP
- Japan
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- dimensional
- data
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- laser
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- Pending
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- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Measurement Of Optical Distance (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】従来の方法では、カメラから出力される画像デ
ータに対し画像処理を施して、両画像データの内、被測
量物上の測量点に対応する部分を抽出しなければならな
いが、このような画像処理を行なうためには高価な画像
処理装置が必要である。 【解決手段】所定の間隔を存して設定された２点にカメ
ラ１・２を配置し、被測量物Ｗの表面の任意の位置にラ
イト３によりスポットレーザを照射し、その状態を撮像
する。カメラ１・２の画像データから照射位置に対応す
る二次元データを求め、該二次元データから照射位置の
三次元位置を求める。
ータに対し画像処理を施して、両画像データの内、被測
量物上の測量点に対応する部分を抽出しなければならな
いが、このような画像処理を行なうためには高価な画像
処理装置が必要である。 【解決手段】所定の間隔を存して設定された２点にカメ
ラ１・２を配置し、被測量物Ｗの表面の任意の位置にラ
イト３によりスポットレーザを照射し、その状態を撮像
する。カメラ１・２の画像データから照射位置に対応す
る二次元データを求め、該二次元データから照射位置の
三次元位置を求める。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、構造物等の被測量
物から数ｍ〜数十ｍ離れた位置に所定間隔を存して設定
された２点より該被測量物を撮像し、被測量物の位置や
形状を測量する測量方法に関する。
物から数ｍ〜数十ｍ離れた位置に所定間隔を存して設定
された２点より該被測量物を撮像し、被測量物の位置や
形状を測量する測量方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のこの種の方法として、例えば特開
平３−２００００７号公報により、相互に所定距離を存
してセットされた２台のカメラで被測量物を撮像し、各
カメラから出力される画像データの内、被測量物上の測
量点に対応する部分を各画像処理により抽出することに
より相互に対応付けし、測量点に対応する、各カメラの
画像上の位置データである二次元データを求め、両カメ
ラの二次元データから測量点の三次元位置を求めるよう
にした測量方法が知られている。
平３−２００００７号公報により、相互に所定距離を存
してセットされた２台のカメラで被測量物を撮像し、各
カメラから出力される画像データの内、被測量物上の測
量点に対応する部分を各画像処理により抽出することに
より相互に対応付けし、測量点に対応する、各カメラの
画像上の位置データである二次元データを求め、両カメ
ラの二次元データから測量点の三次元位置を求めるよう
にした測量方法が知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の方法では、
カメラから出力される画像データに対し画像処理を施し
て、両画像データの内、被測量物上の測量点に対応する
部分を抽出しなければならないが、このような画像処理
を行なうためには高価な画像処理装置が必要である。ま
た、測量点毎に画像処理を行なわなければならないので
画像処理時間が長時間になり測量時間全体が長くなる。
更には、被測量物の形状によっては測量点の抽出が困難
な場合が生じ、その場合には測量そのものが行なえない
という不具合が生じる。
カメラから出力される画像データに対し画像処理を施し
て、両画像データの内、被測量物上の測量点に対応する
部分を抽出しなければならないが、このような画像処理
を行なうためには高価な画像処理装置が必要である。ま
た、測量点毎に画像処理を行なわなければならないので
画像処理時間が長時間になり測量時間全体が長くなる。
更には、被測量物の形状によっては測量点の抽出が困難
な場合が生じ、その場合には測量そのものが行なえない
という不具合が生じる。
【０００４】そこで本発明は、上記の問題点に鑑み、高
価な画像処理装置を用いずに高速、かつ確実に三次元測
量し得る方法を提供することを課題とする。
価な画像処理装置を用いずに高速、かつ確実に三次元測
量し得る方法を提供することを課題とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明は、所定の間隔を存して設定された２点から撮
像手段により被測量物を撮像し、各撮像手段の画像デー
タから被測量物の所定点に対応する二次元データを求
め、両撮像手段の画像データから求められる二次元デー
タを基に所定点の三次元位置を求める方法において、被
測量物の所定点にスポット光を照射し、撮像データから
スポット光の照射位置に対応する二次元データを求め、
該二次元データから照射位置の三次元位置を求めるよう
にしたことを特徴とする。
に本発明は、所定の間隔を存して設定された２点から撮
像手段により被測量物を撮像し、各撮像手段の画像デー
タから被測量物の所定点に対応する二次元データを求
め、両撮像手段の画像データから求められる二次元デー
タを基に所定点の三次元位置を求める方法において、被
測量物の所定点にスポット光を照射し、撮像データから
スポット光の照射位置に対応する二次元データを求め、
該二次元データから照射位置の三次元位置を求めるよう
にしたことを特徴とする。
【０００６】被測量物にスポット光を照射するとその部
分は他の部分より明るくなる。従って、被測量物の測量
点を画像データから抽出するような高度な画像処理を行
なわなくても、二値化処理程度の簡単な画像処理により
測量点であるスポット光の照射位置の二次元データを求
めることができる。
分は他の部分より明るくなる。従って、被測量物の測量
点を画像データから抽出するような高度な画像処理を行
なわなくても、二値化処理程度の簡単な画像処理により
測量点であるスポット光の照射位置の二次元データを求
めることができる。
【０００７】
【発明の実施の形態】図１を参照して、１及び２は相互
に所定距離を存してマウントＭに固定されたカメラであ
り、ＰＳＤカメラやＣＣＤカメラのように撮像した映像
を二次元の画像データとして出力するものである。ま
た、両カメラ１・２の間にはスポットレーザを投光する
ライト３が、姿勢制御装置３１を介してマウントＭに取
り付けられている。該姿勢制御装置３１は駆動部３２か
らの駆動信号により作動し、ライト３の姿勢を制御し、
ライト３の前方に配置された被測量物Ｗの表面のスポッ
トレーザが照射される位置を任意に変更することができ
る。ところで、各カメラ１・２のレンズ１２・２２の前
方には各々光学的なフィルタ１１・２１が取り付けられ
ている。該フィルタ１１・２１はライト３から照射され
るスポットレーザの波長の光を選択的に透過する、いわ
ゆるバンドパスフィルタであり、従って、該フィルタ１
１・２１を介して撮像すると、スポットレーザが照射さ
れている点が他の部分より特に明るい映像データが得ら
れる。そしてカメラ１・２から出力される画像データは
画像処理装置４に入力され、所定の閾値を用いて二値化
することによりスポットレーザの照射位置を、ｘ座標と
ｙ座標とからなる二次元の位置データに変換して演算処
理装置５に出力する。演算処理装置５では画像処理装置
４から入力される位置データを基に所定の相互標定の演
算を行ない、スポットレーザが照射されている位置の三
次元座標を求める。そしてその結果をＣＲＴ等のモニタ
６や図外のプリンタに出力すると共に、駆動部３２に信
号を送り姿勢制御装置３１を作動させてスポットレーザ
の照射位置を動かし、上記と同様にして新たな位置の三
次元座標を求める。従って、スポットレーザ３の照射位
置を順次測量物Ｗの表面全域に亙って移動させ、その都
度上記の演算を繰り返すことにより被測量物の位置及び
形状が求められる。
に所定距離を存してマウントＭに固定されたカメラであ
り、ＰＳＤカメラやＣＣＤカメラのように撮像した映像
を二次元の画像データとして出力するものである。ま
た、両カメラ１・２の間にはスポットレーザを投光する
ライト３が、姿勢制御装置３１を介してマウントＭに取
り付けられている。該姿勢制御装置３１は駆動部３２か
らの駆動信号により作動し、ライト３の姿勢を制御し、
ライト３の前方に配置された被測量物Ｗの表面のスポッ
トレーザが照射される位置を任意に変更することができ
る。ところで、各カメラ１・２のレンズ１２・２２の前
方には各々光学的なフィルタ１１・２１が取り付けられ
ている。該フィルタ１１・２１はライト３から照射され
るスポットレーザの波長の光を選択的に透過する、いわ
ゆるバンドパスフィルタであり、従って、該フィルタ１
１・２１を介して撮像すると、スポットレーザが照射さ
れている点が他の部分より特に明るい映像データが得ら
れる。そしてカメラ１・２から出力される画像データは
画像処理装置４に入力され、所定の閾値を用いて二値化
することによりスポットレーザの照射位置を、ｘ座標と
ｙ座標とからなる二次元の位置データに変換して演算処
理装置５に出力する。演算処理装置５では画像処理装置
４から入力される位置データを基に所定の相互標定の演
算を行ない、スポットレーザが照射されている位置の三
次元座標を求める。そしてその結果をＣＲＴ等のモニタ
６や図外のプリンタに出力すると共に、駆動部３２に信
号を送り姿勢制御装置３１を作動させてスポットレーザ
の照射位置を動かし、上記と同様にして新たな位置の三
次元座標を求める。従って、スポットレーザ３の照射位
置を順次測量物Ｗの表面全域に亙って移動させ、その都
度上記の演算を繰り返すことにより被測量物の位置及び
形状が求められる。
【０００８】ところで、図２に示すように、両カメラ１
・２の各レンズ１２・２２の後方に各焦点距離ｆ１・ｆ
２離れて撮像管の受光面Ｃ１・Ｃ２が配置されており、
レンズ１２・２２を通った光は該受光面Ｃ１・Ｃ２に結
像する。Ａ点は両レンズ１２・２２の中心に対しての三
次元座標が予めわかっている基準点であり、ライト３の
姿勢を制御しＡ点にスポットレーザを照射すると、Ａ点
で反射した光は受光面Ｃ１ではａ１に結像し、受光面Ｃ
２ではａ２に結像する。ここで、ａ１の座標を（ｘａ
１，ｙａ１）とし、ａ２の座標を（ｘａ２，ｙａ２）と
する。また、被測量物Ｗ上の任意の点Ｂにスポットレー
ザを照射すると各受光面Ｃ１・Ｃ２には各々ｂ１・ｂ２
に示す位置に結像し、ｂ１の座標（ｘｂ１，ｙｂ１）と
ｂ２の座標（ｘｂ２，ｙｂ２）が得られる。但し、この
ような二次元の座標データはレンズ１２・２２の中心を
通る三軸（Ｘ１，Ｙ１，Ｚ１）・（Ｘ２，Ｙ２，Ｚ２）
についての偏位角度（ω１，φ１，κ１）・（ω２，φ
２，κ２）及び基線長Ｌによって変化する。そこで、図
３に示すように、相対位置である三次元座標がわかって
いるＡ点にスポットレーザを照射し（Ｓ１１）、各カメ
ラ１・２から出力される画像データからａ１の座標（ｘ
ａ１，ｙａ１）とａ２の座標（ｘａ２，ｙａ２）とを画
像処理装置４で求めて演算処理装置５に出力すると共に
（Ｓ１２）、演算処理装置５に既知の値であるレンズ１
２・２２の焦点距離ｆ１・ｆ２とＡ点の三次元座標とを
入力する（Ｓ１３）。演算処理装置５はこれらの数値を
基に標定演算を行ない（Ｓ１４）、偏位角度（ω１，φ
１，κ１）・（ω２，φ２，κ２）及び基線長Ｌを求
め、演算処理装置５内に記憶しておく。
・２の各レンズ１２・２２の後方に各焦点距離ｆ１・ｆ
２離れて撮像管の受光面Ｃ１・Ｃ２が配置されており、
レンズ１２・２２を通った光は該受光面Ｃ１・Ｃ２に結
像する。Ａ点は両レンズ１２・２２の中心に対しての三
次元座標が予めわかっている基準点であり、ライト３の
姿勢を制御しＡ点にスポットレーザを照射すると、Ａ点
で反射した光は受光面Ｃ１ではａ１に結像し、受光面Ｃ
２ではａ２に結像する。ここで、ａ１の座標を（ｘａ
１，ｙａ１）とし、ａ２の座標を（ｘａ２，ｙａ２）と
する。また、被測量物Ｗ上の任意の点Ｂにスポットレー
ザを照射すると各受光面Ｃ１・Ｃ２には各々ｂ１・ｂ２
に示す位置に結像し、ｂ１の座標（ｘｂ１，ｙｂ１）と
ｂ２の座標（ｘｂ２，ｙｂ２）が得られる。但し、この
ような二次元の座標データはレンズ１２・２２の中心を
通る三軸（Ｘ１，Ｙ１，Ｚ１）・（Ｘ２，Ｙ２，Ｚ２）
についての偏位角度（ω１，φ１，κ１）・（ω２，φ
２，κ２）及び基線長Ｌによって変化する。そこで、図
３に示すように、相対位置である三次元座標がわかって
いるＡ点にスポットレーザを照射し（Ｓ１１）、各カメ
ラ１・２から出力される画像データからａ１の座標（ｘ
ａ１，ｙａ１）とａ２の座標（ｘａ２，ｙａ２）とを画
像処理装置４で求めて演算処理装置５に出力すると共に
（Ｓ１２）、演算処理装置５に既知の値であるレンズ１
２・２２の焦点距離ｆ１・ｆ２とＡ点の三次元座標とを
入力する（Ｓ１３）。演算処理装置５はこれらの数値を
基に標定演算を行ない（Ｓ１４）、偏位角度（ω１，φ
１，κ１）・（ω２，φ２，κ２）及び基線長Ｌを求
め、演算処理装置５内に記憶しておく。
【０００９】そして、Ｂ点の三次元座標を求める際には
図４に示すように、Ｂ点にスポットレーザを照射し（Ｓ
２１）、画像処理装置４で得られるｂ１の座標（ｘｂ
１，ｙｂ１）とｂ２の座標（ｘｂ２，ｙｂ２）とを演算
処理装置５に取り込むと共に（Ｓ２２）、上記図３のＳ
１５で求めた偏位角度（ω１，φ１，κ１）・（ω２，
φ２，κ２）及び基線長Ｌを読み出して（Ｓ２３）、こ
れら数値を基にＢ点の三次元座標を求める（Ｓ２４）。
図４に示すように、Ｂ点にスポットレーザを照射し（Ｓ
２１）、画像処理装置４で得られるｂ１の座標（ｘｂ
１，ｙｂ１）とｂ２の座標（ｘｂ２，ｙｂ２）とを演算
処理装置５に取り込むと共に（Ｓ２２）、上記図３のＳ
１５で求めた偏位角度（ω１，φ１，κ１）・（ω２，
φ２，κ２）及び基線長Ｌを読み出して（Ｓ２３）、こ
れら数値を基にＢ点の三次元座標を求める（Ｓ２４）。
【００１０】このようにしてＢ点の三次元座標が求めら
れるが、Ｂ点に対応する二次元の座標データであるｂ１
の座標（ｘｂ１，ｙｂ１）とｂ２の座標（ｘｂ２，ｙｂ
２）とは複雑な画像処理を行なわなくても求めることが
できるのでＢ点の三次元座標を求めるまでに要する演算
時間が短い。従って、ライト３の姿勢を適宜変更し、ス
ポットレーザが照射される位置を被測量物Ｗ上で移動さ
せれば、被測量物Ｗの表面形状を短時間で求めることが
できる。
れるが、Ｂ点に対応する二次元の座標データであるｂ１
の座標（ｘｂ１，ｙｂ１）とｂ２の座標（ｘｂ２，ｙｂ
２）とは複雑な画像処理を行なわなくても求めることが
できるのでＢ点の三次元座標を求めるまでに要する演算
時間が短い。従って、ライト３の姿勢を適宜変更し、ス
ポットレーザが照射される位置を被測量物Ｗ上で移動さ
せれば、被測量物Ｗの表面形状を短時間で求めることが
できる。
【００１１】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
は、被測量物にスポット光を照射することによって画像
認識等の高度な画像処理を行なうことなく被測量物の三
次元位置を求めることができるので、三次元測量を高速
かつ正確に行なうことができる。
は、被測量物にスポット光を照射することによって画像
認識等の高度な画像処理を行なうことなく被測量物の三
次元位置を求めることができるので、三次元測量を高速
かつ正確に行なうことができる。
【図１】本発明を実施するための装置構成を示すブロッ
ク図
ク図
【図２】撮像状態を示す原理図
【図３】カメラの相対位置を補正する方法を示すフロー
図
図
【図４】スポットレーザの照射位置を求めるためのフロ
ー図
ー図
１ カメラ ２ カメラ ３ ライト ４ 画像処理装置 ５ 演算処理装置 ６ モニタ １１ フィルタ ２１ フィルタ １２ レンズ ２２ レンズ Ｃ１ 受光面 Ｃ２ 受光面
Claims (1)
- 【請求項１】 所定の間隔を存して設定された２点から
撮像手段により被測量物を撮像し、各撮像手段の画像デ
ータから被測量物の所定点に対応する二次元データを求
め、両撮像手段の画像データから求められる二次元デー
タを基に所定点の三次元位置を求める方法において、被
測量物の所定点にスポット光を照射し、撮像データから
スポット光の照射位置に対応する二次元データを求め、
該二次元データから照射位置の三次元位置を求めるよう
にしたことを特徴とする測量方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8168896A JPH09273931A (ja) | 1996-04-03 | 1996-04-03 | 測量方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8168896A JPH09273931A (ja) | 1996-04-03 | 1996-04-03 | 測量方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09273931A true JPH09273931A (ja) | 1997-10-21 |
Family
ID=13753302
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8168896A Pending JPH09273931A (ja) | 1996-04-03 | 1996-04-03 | 測量方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09273931A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100780603B1 (ko) * | 2007-05-10 | 2007-11-30 | (주)지에스엠솔루션 | 이동형 사진측량 시스템에서의 라인 레이저를 이용한시설물의 위치 파악 방법 |
| JP2015132540A (ja) * | 2014-01-14 | 2015-07-23 | 株式会社リコー | 測距装置及びロボットピッキングシステム |
-
1996
- 1996-04-03 JP JP8168896A patent/JPH09273931A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100780603B1 (ko) * | 2007-05-10 | 2007-11-30 | (주)지에스엠솔루션 | 이동형 사진측량 시스템에서의 라인 레이저를 이용한시설물의 위치 파악 방법 |
| JP2015132540A (ja) * | 2014-01-14 | 2015-07-23 | 株式会社リコー | 測距装置及びロボットピッキングシステム |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Effective date: 20041029 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20041109 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Effective date: 20050308 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 |