JPH09273931A - 測量方法 - Google Patents
測量方法Info
- Publication number
- 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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- Japan
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- dimensional
- data
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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 |