JPH0949706A - レーザ光を用いた被計測物の前後方向の移動量測定方法 - Google Patents
レーザ光を用いた被計測物の前後方向の移動量測定方法Info
- Publication number
- JPH0949706A JPH0949706A JP22260595A JP22260595A JPH0949706A JP H0949706 A JPH0949706 A JP H0949706A JP 22260595 A JP22260595 A JP 22260595A JP 22260595 A JP22260595 A JP 22260595A JP H0949706 A JPH0949706 A JP H0949706A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- measured
- light
- ccd camera
- speckle pattern
- movement
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Image Input (AREA)
- Image Processing (AREA)
Abstract
る被計測物の遠近方向への移動量を計測しようとするこ
とを目的としたものである。 [構成] 被計測物に照射するレーザ光の照射角と反射
光の反射角とが設定した視野角となるようにレーザ発振
器と計測器のCCDカメラの視野範囲となるように設置
するとともに、CCDカメラと被計測物との中間位置
で、かつ、CCDカメラの視野範囲内に遮光物を介装
し、ことによりレーCCDカメラが撮られるレーザ光被
照射域の反射映像範囲に描かれたスペックルパターン中
に前記の遮光物による空白域を形成し、計測器に対して
被計測物の遠近移動の移動状態をスペックルパターンの
映像範囲内における前記空白域の移動を標識的に検知
し、光学的に認識し、移動認識画素を演算処理して測定
数値を出力表示できるようにしてなるものである。
Description
い、計測器に対して前後動する被計測物の移動量を計測
する計測方法に関するものである。
光を照射し、被照射域の映像範囲に描かれたスペックル
パターンを標識として撮らえ、これを光学的に検知し、
かつ、演算処理し、更にこれを測定値として出力表示す
るものである。
映像範囲に描かれたスペックルパターンは、被照射面の
面粗度に倣って標示され、その映像範囲ごと異った特異
性を示す特性を利用し、被計測物と計測装置とのCCD
カメラの視野範囲に遮光物を設置し、該遮光物による影
作用を形成させ、スペックルパターン中に該影作用によ
る空白箇所を顕出し、この空白域の移動を被計測物の移
動量として計測値としようとするものである。
て、被計測物にレーザ光を照射することにより被照射域
の映像範囲に描かれたスペックルパターンを標識として
光学的に認識し、かつ、該認識画素を演算処理し、計測
数値を表示出力させてなる計測方法は、本特許願と同一
出願人がした特開平7−110216号、特願平5−2
77438号ならびに特願平6−147079号があ
る。
物までの距離測定方法は、レーザ光を被計測物に照射
し、反射光を受光するまでの時間から距離を導き出して
いた。
メートル)である場合は光の伝搬速度が40万キロメー
トル/秒と早く、計測が不可能であった。また、オート
・フォーカス(レーザ光が描く円の大きさを、測定)方
法は光学系の複雑・煩雑化となり、精密機構が必要とな
る。
範囲内の遮光位置による影から被計測物までの距離を導
き出す方式を開発した。
の前方位置にある被計測物の遠近方向への移動量を計測
しようとする方法を目的としたものである。
を達成させるための手段として、被計測物に照射するレ
ーザ光の照射角と反射光の反射角とが設定した視野角と
なるようにレーザ発振器と計測器のCCDカメラの視野
範囲となるように設置するとともに、CCDカメラと被
計測物との中間位置で、かつ、CCDカメラの視野範囲
内に遮光物を介装し、ことによりレーCCDカメラが撮
られるレーザ光被照射域の反射映像範囲に描かれたスペ
ックルパターン中に前記の遮光物による空白域を形成
し、計測器に対して被計測物の遠近移動の移動状態をス
ペックルパターンの映像範囲内における前記空白域の移
動を標識的に検知し、光学的に認識し、移動認識画素を
演算処理して測定数値を出力表示できるようにしてなる
ものである。
レーザ光とCCDカメラに既知の適宜な角度を付け、被
計測物からの反射光を一部分だけ遮る遮光体をCCDカ
メラの前方定位置に設置する。
に対応した遮光部分が生ずる。この状態において、CC
Dカメラと被計測物までの距離を前後することにより映
像範囲内の遮光部分が移動する。この移動した位置を認
識することにより、被計測物までの距離を計測すること
ができる。
までの距離範囲を広げることができるが、精度の低下を
招く。逆に角度を広げることにより被計測物までの距離
範囲が狭められるが高精度計測が可能である。
互いに近傍位置に定置するものである。
けるCCDカメラの視野角をある角度に設定するもの
で、その反射面となる位置を仮想被計測物設置位置と
し、かつ、対向面が反射面となるようにする。
で、かつ、該CCDカメラの視野範囲内に遮光物を設置
するものである。
る設定した視野角度をもって前記視野範囲を斜状に交叉
させるレーザ光の光幅が、前記視野角度に対し交叉開始
点から交叉終了点、すなわち、交叉範囲内が被告計測物
の計測可能な範囲とするものである。
ザ光を照射し、被照射域の映像範囲に描かれたスペック
ルパターンは、被照射面の面粗度に倣い反射光としてC
CDカメラが撮らえる。
遠近方向の移動により、位置が固定されているレーザ光
照射角度と、固定位置に設置されているCCDカメラに
おける視野範囲とにより、描かれる反射光としてスペッ
クルパターンを認識する範囲内を移動する点にある。
で、標識として捕らえるのが前記遮光物によって影とし
て生じさせた空白域である。
被計測物を反射面としての入射角と反射角との関係から
互いに近傍に定置することが条件とする。
るCCDカメラの視野角を或る角度に設定するもので、
その反射面となる位置を仮想被計測物設置位置とし、か
つ、対向面が反射面となるようにする。
で、かつ、CCDカメラの視野範囲内に遮光物を設置す
るものである。
る設定した視野角度をもって、前記視野範囲を斜状に交
叉させるレーザ光が、前記視野角に対し交叉開始点か
ら、交叉終了点、すなわち、交叉範囲内が被計測物の計
測可能な範囲とするものである。
ザ光を照射し、被照射域の映像範囲内に描かれたスペッ
クルパターンは、被照射面の面粗度に倣い反射光として
CCDカメラが撮らえるものであるが、その反射光の光
幅中には、該CCDカメラの前方位置に設置した遮光物
により、「影」が形成され、スペックルパターンを映像
として撮らえ、かつ、これを認識する部分に空白域が形
成される。
て移動すれば、スペックルパターンとして認識する部分
に描かれた空白域が計測開始の位置より被計測物の移動
量に準じて左右方向あるいは上下方向に移動する。
装置に対してレーザ光発振器の設置位置またはレーザ光
照射方向の態様に準じたものとする。
の移動により、位置が固定されているレーザ光照射角度
と固定位置に設置されているCCDカメラの視野範囲に
より、描かれるスペックルパターンが認識範囲内に移動
する点にある。
して撮らえるのが前記の空白域である。
として、本発明の方式を達成するための被計測物ならび
に検証機として各部位について説明する。
子;Charge CoupledDevice)カメ
ラ5の映像範囲。3はレーザ発振器4が被計測物1にレ
ーザ光が照射されて粗面により描くスペックルパター
ン。4はレーザ発振器。5はCCDカメラ。6はCCD
カメラ5のアナログ信号をディジタル信号に変換するA
/D(Analg/Digital)変換器。7はスペ
ックルパターン3を標識として上下および横移動量を算
出する演算装置。8はスペックルパターン3を直接目視
するCRT(Cathode Ray Tube di
splay)である。
ペックルパターンを描くために高輝度・指向性・可視光
を使用し、レーザ素子、冷却回路、駆動回路およびレン
ズより構成する。
クルパターンを撮るために使用し、NTSC信号(アナ
ログデータ)に変換する機能を有し、移動距離の測定精
度はCCD画素の間隔により決定し、スペックルパター
ンの大きさにより、コンピュータが処理しやすい粗密に
拡大または縮小するためにズームレンズを使用すること
もある。
タル信号に変換する機能を有する。NTSC信号は、ア
ナログ信号である。従って、コンピュータの記憶素子に
スペックルパターンを格納するためにディジタル信号に
変換する必要がある。スペックルパターンは明暗による
班点模様であるために例えば、明点を“1”、暗点を
“0”とする2値化に変換する。
ックルパターン)を連続的に記憶素子に格納し、任意の
明暗点の移動をCCD画素間隔(基準長)で演算し、数
値情報として表示出力する。
スペックルパターンならびに移動距離をCRTモニタ画
面上に表示し、パターンおよび移動状態を視覚すること
を目的として使用する。ただし、実用機では、セブン・
セグメント表示器により移動距離を数値として表示出力
する。
において、該アルミニューム板にレーザ光を照射し、実
際に描いたスペックルパターンを写真撮影したものが図
3である。
ルパターン3をCCDカメラ5で撮影し、A/D変換器
6で明暗による中間色を除去し、明と暗の2つの信号に
変換して演算装置7に入力できるようにしてある。
域、12はCCDカメラの視野範囲、Lは計測可能範
囲、L’はCCDカメラ5から被計測物1までの距離、
θはレーザ光と視野範囲の光軸との視野角度を示すもの
である。
囲の光軸との視野角度θの関係について、該視野角度θ
が大の場合は、計測可能範囲Lが狭くなるが、CCDカ
メラ5から被計測物1までの距離L’の計測精度が向上
し、また、レーザ光9とCCDカメラ5の視野角度θが
小の場合は計測可能範囲Lが広くなるが、被計測物1ま
での距離L’の計測精度が低下する。
1までの距離L’が大の場合には視野角度θが小であっ
てもCCDカメラ5とレーザ発振器4との離間距離を大
に採る必要があり、したがって、至近距離の被計測物1
の移動量を計測する手段として最適であり、位相差方式
といえる測定方法である。
計測にレーザ光を用い、その移動方向が遠近方向となる
ような位置にレーザ発振器ならびに計測器を設置し、か
つ、反射光の光幅中に遮光物を設置することにより、そ
の影の移動量を計測する位相差方式として被計測物の至
近位置より正確な移動利用を計測することができる効果
があるものである。
白域を表したスペックルパターン
Claims (1)
- 【請求項1】 被計測物に照射するレーザ光の照射角と
反射光の反射角とが設定した視野角となるようにレーザ
発振器と計測器のCCDカメラの視野範囲となるように
設置するとともに、CCDカメラと被計測物との中間位
置で、かつ、CCDカメラの視野範囲内に遮光物を介装
し、ことによりレーCCDカメラが撮られるレーザ光被
照射域の反射映像範囲に描かれたスペックルパターン中
に前記の遮光物による空白域を形成し、計測器に対して
被計測物の遠近移動の移動状態をスペックルパターンの
映像範囲内における前記空白域の移動を標識的に検知
し、光学的に認識し、移動認識画素を演算処理して測定
数値を出力表示できるようにしてなることを特徴とする
レーザ光を用いた被計測物の前後方向の移動量測定方
法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7222605A JP3029238B2 (ja) | 1995-08-08 | 1995-08-08 | レーザ光を用いた被計測物の遠近方向の移動量測定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7222605A JP3029238B2 (ja) | 1995-08-08 | 1995-08-08 | レーザ光を用いた被計測物の遠近方向の移動量測定方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0949706A true JPH0949706A (ja) | 1997-02-18 |
JP3029238B2 JP3029238B2 (ja) | 2000-04-04 |
Family
ID=16785085
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP7222605A Expired - Fee Related JP3029238B2 (ja) | 1995-08-08 | 1995-08-08 | レーザ光を用いた被計測物の遠近方向の移動量測定方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3029238B2 (ja) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6847910B2 (en) * | 2000-04-26 | 2005-01-25 | Kabushiki Kaisha Toyoseikiseisakusho | Method and apparatus to measure amount of movement using granular speck pattern generated by reflecting laser beam |
CN100395515C (zh) * | 2006-08-31 | 2008-06-18 | 蓝章礼 | 张力线视频挠度测量装置及方法 |
US7487685B2 (en) | 2005-09-01 | 2009-02-10 | Kabushiki Kaisha | Strain measurement method and device |
CN105203028A (zh) * | 2015-10-10 | 2015-12-30 | 杭州虹视科技有限公司 | 基于人眼特征的激光图像散斑的测量系统及测量方法 |
CN109945796A (zh) * | 2019-04-12 | 2019-06-28 | 四川大学 | 一种岩石试样环向微应变的非接触式测量系统及方法 |
CN111986154A (zh) * | 2020-07-20 | 2020-11-24 | 深圳奥比中光科技有限公司 | 一种光学信息检测方法、装置及设备 |
-
1995
- 1995-08-08 JP JP7222605A patent/JP3029238B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6847910B2 (en) * | 2000-04-26 | 2005-01-25 | Kabushiki Kaisha Toyoseikiseisakusho | Method and apparatus to measure amount of movement using granular speck pattern generated by reflecting laser beam |
US7165007B2 (en) | 2000-04-26 | 2007-01-16 | Kabushiki Kaisha Toyoseikiseisakusho | Method and apparatus for direct image pick-up of granular speck pattern generated by reflecting light of laser beam |
US7257510B2 (en) * | 2000-04-26 | 2007-08-14 | Kabushiki Kaisha Toyoseikiseisakusho | Method and apparatus to measure amount of movement using granular speck pattern generated by reflecting laser beam |
US7487685B2 (en) | 2005-09-01 | 2009-02-10 | Kabushiki Kaisha | Strain measurement method and device |
CN100395515C (zh) * | 2006-08-31 | 2008-06-18 | 蓝章礼 | 张力线视频挠度测量装置及方法 |
CN105203028A (zh) * | 2015-10-10 | 2015-12-30 | 杭州虹视科技有限公司 | 基于人眼特征的激光图像散斑的测量系统及测量方法 |
CN109945796A (zh) * | 2019-04-12 | 2019-06-28 | 四川大学 | 一种岩石试样环向微应变的非接触式测量系统及方法 |
CN109945796B (zh) * | 2019-04-12 | 2024-02-23 | 四川大学 | 一种岩石试样环向微应变的非接触式测量系统及方法 |
CN111986154A (zh) * | 2020-07-20 | 2020-11-24 | 深圳奥比中光科技有限公司 | 一种光学信息检测方法、装置及设备 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP3029238B2 (ja) | 2000-04-04 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6529280B1 (en) | Three-dimensional measuring device and three-dimensional measuring method | |
US6268918B1 (en) | Three-dimensional input device | |
JP3873401B2 (ja) | 3次元計測システム | |
KR100382577B1 (ko) | 차륜 측정장치 | |
US6291817B1 (en) | Moire apparatus having projection optical system and observation optical system which have optical axes parallel to each other | |
US6424422B1 (en) | Three-dimensional input device | |
KR100995287B1 (ko) | 레이저 반사광에 의한 입상반점모양을 이용한 이동량측정방법과 그 장치 | |
JP2001504592A (ja) | 距離測定方法および距離測定装置 | |
JPH0949706A (ja) | レーザ光を用いた被計測物の前後方向の移動量測定方法 | |
US6421114B1 (en) | Three-dimensional information measuring apparatus | |
JP2527403B2 (ja) | レ―ザ光を利用したスペックルパタ―ンによる被計測物の移動量の修正方法ならびにその装置 | |
JP2681745B2 (ja) | レーザ光を利用したスペックルパターンによる被計測物の上下および横移動量の測定方法。 | |
JPH11280378A (ja) | シールド掘進機におけるテール部のクリアランス計測方法および計測装置 | |
JP2922250B2 (ja) | 形状測定装置 | |
JP2007508562A (ja) | デジタルカメラによる寸法測定方法 | |
JPH03186706A (ja) | 3次元形状寸法計測装置 | |
JPH0914914A (ja) | レーザスペックルパターンによる移動量の測定装置におけるレーザ光の照射方法ならびにその装置 | |
JPS6383604A (ja) | 三次元座標計測装置 | |
CN116067628B (zh) | 一种入射空间角度测量方法及系统 | |
JP3906640B2 (ja) | レーザ墨出し器の光線評価方法 | |
JPH10185534A (ja) | 形状測定装置及び方法 | |
JPS62291512A (ja) | 距離測定装置 | |
JPH0528264A (ja) | 画像処理装置 | |
JPH0534117A (ja) | 画像処理方法 | |
JPH03205503A (ja) | シート光の像位置検出方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Year of fee payment: 8 Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080204 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Year of fee payment: 9 Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090204 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100204 Year of fee payment: 10 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Year of fee payment: 11 Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110204 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110204 Year of fee payment: 11 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120204 Year of fee payment: 12 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |