JPH10124650A - 光照射像抽出装置およびその方法 - Google Patents
光照射像抽出装置およびその方法Info
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- JPH10124650A JPH10124650A JP8283467A JP28346796A JPH10124650A JP H10124650 A JPH10124650 A JP H10124650A JP 8283467 A JP8283467 A JP 8283467A JP 28346796 A JP28346796 A JP 28346796A JP H10124650 A JPH10124650 A JP H10124650A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 従来の光照射像抽出装置では、レーザ光線の
光強度の違いや表面反射の違いにより、ハーレーション
が発生し、また照射像を撮像することができなくなり、
計測不良が発生した。この点を改善する。 【解決手段】 被溶接物１に対して線状の光線を照射す
るレーザダイオード２、シリンドリカルレンズ３と、前
記光線の光量を変化させるパルス発生器11と、被溶接物
１の光照射像を斜め位置から撮像するＣＣＤカメラ５
と、パルス発生器11に前記光線の光量の設定の異なる光
量設定信号を出力し、これら各光量により照射された際
にＣＣＤカメラ５から出力された撮像データを記憶し、
前記光線の照射方向の各位置毎に、光線照射方向とは直
角方向の両撮像データの輝度特性を求めて加算し、この
加算した輝度特性より輝度ピーク値を求めることによ
り、前記直角方向の位置を求め、光照射像を抽出する画
像処理制御装置12を設ける。
光強度の違いや表面反射の違いにより、ハーレーション
が発生し、また照射像を撮像することができなくなり、
計測不良が発生した。この点を改善する。 【解決手段】 被溶接物１に対して線状の光線を照射す
るレーザダイオード２、シリンドリカルレンズ３と、前
記光線の光量を変化させるパルス発生器11と、被溶接物
１の光照射像を斜め位置から撮像するＣＣＤカメラ５
と、パルス発生器11に前記光線の光量の設定の異なる光
量設定信号を出力し、これら各光量により照射された際
にＣＣＤカメラ５から出力された撮像データを記憶し、
前記光線の照射方向の各位置毎に、光線照射方向とは直
角方向の両撮像データの輝度特性を求めて加算し、この
加算した輝度特性より輝度ピーク値を求めることによ
り、前記直角方向の位置を求め、光照射像を抽出する画
像処理制御装置12を設ける。
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、被溶接物の開先形
状などを計測するために使用する光照射像抽出装置およ
びその方法に関するものである。
状などを計測するために使用する光照射像抽出装置およ
びその方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の光照射像抽出装置を被溶接物の開
先形状の計測に使用した一例を図７に示す。
先形状の計測に使用した一例を図７に示す。
【０００３】従来の光照射像抽出装置は、被計測物であ
る被溶接物１の上方に、レーザダイオード２と、このレ
ーザダイオード２から出射されたレーザ光線を扇状の光
として被溶接物１の開先部に照射するシリンドリカルレ
ンズ３を設け、前記レーザダイオード２を駆動するレー
ザドライバ４を設け、さらに被溶接物１の斜め上方に、
レーザダイオード２により照射された被溶接物（開先
部）１のレーザ像（光照射像）を斜め上方から撮像する
撮像手段であるＣＣＤカメラ５を設け、このＣＣＤカメ
ラ５から出力された撮像信号の２次元輝度情報により、
撮像画像上の前記レーザ像を抽出して被溶接物（開先
部）１の形状を計測する画像処理装置６と、画像処理装
置６により抽出されたレーザ像を表示するモニタ装置７
を設けて構成されている。レーザダイオード２とシリン
ドリカルレンズ３とレーザドライバ４により照射手段が
形成されている。
る被溶接物１の上方に、レーザダイオード２と、このレ
ーザダイオード２から出射されたレーザ光線を扇状の光
として被溶接物１の開先部に照射するシリンドリカルレ
ンズ３を設け、前記レーザダイオード２を駆動するレー
ザドライバ４を設け、さらに被溶接物１の斜め上方に、
レーザダイオード２により照射された被溶接物（開先
部）１のレーザ像（光照射像）を斜め上方から撮像する
撮像手段であるＣＣＤカメラ５を設け、このＣＣＤカメ
ラ５から出力された撮像信号の２次元輝度情報により、
撮像画像上の前記レーザ像を抽出して被溶接物（開先
部）１の形状を計測する画像処理装置６と、画像処理装
置６により抽出されたレーザ像を表示するモニタ装置７
を設けて構成されている。レーザダイオード２とシリン
ドリカルレンズ３とレーザドライバ４により照射手段が
形成されている。
【０００４】上記構成により、レーザダイオード２から
出射されたレーザ光線は、シリンドリカルレンズ３によ
って扇状の光となり被溶接物１の開先部上に照射され、
照射された被溶接物（開先部）１のレーザ像はＣＣＤカ
メラ５により被溶接物１の斜め上方より撮像され、撮像
した画像信号より画像処理装置６によって前記レーザ像
が抽出され、被溶接物１の形状（開先形状）が計測さ
れ、モニタ装置７へその画像が表示される。
出射されたレーザ光線は、シリンドリカルレンズ３によ
って扇状の光となり被溶接物１の開先部上に照射され、
照射された被溶接物（開先部）１のレーザ像はＣＣＤカ
メラ５により被溶接物１の斜め上方より撮像され、撮像
した画像信号より画像処理装置６によって前記レーザ像
が抽出され、被溶接物１の形状（開先形状）が計測さ
れ、モニタ装置７へその画像が表示される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の光照射像抽
出装置では、 １．レーザ光線の光強度が照射中心で強く照射強度がガ
ウス分布し、 ２．被溶接物１の開先面は機械加工されることが多く、
この機械加工面には、錆発生防止剤が塗布されるため開
先内と他の面の状態が異なり、光表面反射の度合いが大
きく変化する、ことから、下記の課題が発生した。 ａ．撮像した画像はレーザ光線の光強度の違いや表面反
射の違いにより、ハーレーションが発生し、照射像を撮
像することができなくなり、またレーザ光線の光強度の
設定が困難であった。 ｂ．撮像できない計測対象の一部が抽出できなくなり、
計測不良が発生した。 ｃ．被溶接物１の表面反射を均一とするため、被溶接物
１の表面に塗料を塗布するなど前処理を実行しなければ
ならなかった。
出装置では、 １．レーザ光線の光強度が照射中心で強く照射強度がガ
ウス分布し、 ２．被溶接物１の開先面は機械加工されることが多く、
この機械加工面には、錆発生防止剤が塗布されるため開
先内と他の面の状態が異なり、光表面反射の度合いが大
きく変化する、ことから、下記の課題が発生した。 ａ．撮像した画像はレーザ光線の光強度の違いや表面反
射の違いにより、ハーレーションが発生し、照射像を撮
像することができなくなり、またレーザ光線の光強度の
設定が困難であった。 ｂ．撮像できない計測対象の一部が抽出できなくなり、
計測不良が発生した。 ｃ．被溶接物１の表面反射を均一とするため、被溶接物
１の表面に塗料を塗布するなど前処理を実行しなければ
ならなかった。
【０００６】そこで、本発明は、レーザ光線の光強度の
設定が容易で、計測不良を解消でき、また前処理を不要
にできる光照射像抽出装置およびその方法を提供するこ
とを目的としたものである。
設定が容易で、計測不良を解消でき、また前処理を不要
にできる光照射像抽出装置およびその方法を提供するこ
とを目的としたものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】前述した目的を達成する
ために、本発明のうち請求項１記載の光照射像抽出装置
は、被計測物に対して線状の光線を照射する照射手段
と、前記照射手段が発生する光線の光量を変化させる光
量変化手段と、前記照射手段により照射された被計測物
の光照射像を斜め位置から撮像する撮像手段と、前記光
量変化手段に、前記光線の光量を設定する第１光量設定
信号とこの第１光量設定信号とは異なる光線の光量を設
定する第２光量設定信号を出力し、これら各光量により
前記被計測物が照射された際に前記撮像手段から出力さ
れる第１撮像信号と第２撮像信号を記憶し、前記光線の
照射方向の複数の各位置毎に、光線照射方向とは直角方
向の前記第１撮像信号と第２撮像信号の輝度特性をそれ
ぞれ求めて加算し、この加算した輝度特性より輝度ピー
ク値を求めるとともにこのピーク値に対応する光線照射
方向とは直角方向の位置を求め、これら複数の各光線照
射方向の位置と光線照射方向とは直角方向の位置から撮
像画像上の光照射像を抽出する画像処理制御手段とを設
けたことを特徴とするものである。
ために、本発明のうち請求項１記載の光照射像抽出装置
は、被計測物に対して線状の光線を照射する照射手段
と、前記照射手段が発生する光線の光量を変化させる光
量変化手段と、前記照射手段により照射された被計測物
の光照射像を斜め位置から撮像する撮像手段と、前記光
量変化手段に、前記光線の光量を設定する第１光量設定
信号とこの第１光量設定信号とは異なる光線の光量を設
定する第２光量設定信号を出力し、これら各光量により
前記被計測物が照射された際に前記撮像手段から出力さ
れる第１撮像信号と第２撮像信号を記憶し、前記光線の
照射方向の複数の各位置毎に、光線照射方向とは直角方
向の前記第１撮像信号と第２撮像信号の輝度特性をそれ
ぞれ求めて加算し、この加算した輝度特性より輝度ピー
ク値を求めるとともにこのピーク値に対応する光線照射
方向とは直角方向の位置を求め、これら複数の各光線照
射方向の位置と光線照射方向とは直角方向の位置から撮
像画像上の光照射像を抽出する画像処理制御手段とを設
けたことを特徴とするものである。
【０００８】ここで、光量変化は、照射手段による点灯
時間を制御することにより実行される。上記構成によ
り、第１光量設定信号とこの第１光量設定信号とは異な
る光量が設定された第２光量設定信号に応じた光量の光
線が被計測物に照射され、これら各光量により照射され
た際に、被計測物の光照射像が撮像され、これら第１撮
像信号と第２撮像信号が記憶され、光線の照射方向の複
数の各位置毎に、光線照射方向とは直角方向の第１撮像
信号と第２撮像信号の輝度特性がそれぞれ求められて加
算され、この加算された輝度特性より輝度ピーク値が求
められるとともにこのピーク値に対応する光線照射方向
とは直角方向の位置が求められ、これら複数の各光線照
射方向の位置と光線照射方向とは直角方向の位置から撮
像画像上の光照射像が抽出される。
時間を制御することにより実行される。上記構成によ
り、第１光量設定信号とこの第１光量設定信号とは異な
る光量が設定された第２光量設定信号に応じた光量の光
線が被計測物に照射され、これら各光量により照射され
た際に、被計測物の光照射像が撮像され、これら第１撮
像信号と第２撮像信号が記憶され、光線の照射方向の複
数の各位置毎に、光線照射方向とは直角方向の第１撮像
信号と第２撮像信号の輝度特性がそれぞれ求められて加
算され、この加算された輝度特性より輝度ピーク値が求
められるとともにこのピーク値に対応する光線照射方向
とは直角方向の位置が求められ、これら複数の各光線照
射方向の位置と光線照射方向とは直角方向の位置から撮
像画像上の光照射像が抽出される。
【０００９】また請求項２記載の光照射像抽出装置は、
上記請求項１記載の光照射像抽出装置であって、画像処
理制御手段は、第１光量設定信号により、照射手段の光
量を光線による反射が弱く撮像しにくい表面において、
撮像を可能とする光量に設定し、第２光量設定信号によ
り、照射手段の光量を光線が反射しやすい面を撮像可能
とする光量に設定することを特徴とするものである。
上記請求項１記載の光照射像抽出装置であって、画像処
理制御手段は、第１光量設定信号により、照射手段の光
量を光線による反射が弱く撮像しにくい表面において、
撮像を可能とする光量に設定し、第２光量設定信号によ
り、照射手段の光量を光線が反射しやすい面を撮像可能
とする光量に設定することを特徴とするものである。
【００１０】上記構成により、第１光量設定信号により
設定された光量によるレーザ光線による照射時に、表面
での反射が弱く撮像しにくい表面状態の輝度特性が有効
に検出され、第２光量設定信号により設定された光量に
よるレーザ光線による照射時に、表面反射しやすい面の
輝度特性が有効に検出される。よって、光線の光強度の
違いや表面反射の違いにより、ハーレーションが発生す
る場合、撮像できない箇所が発生する場合においても、
形状を計測できる。
設定された光量によるレーザ光線による照射時に、表面
での反射が弱く撮像しにくい表面状態の輝度特性が有効
に検出され、第２光量設定信号により設定された光量に
よるレーザ光線による照射時に、表面反射しやすい面の
輝度特性が有効に検出される。よって、光線の光強度の
違いや表面反射の違いにより、ハーレーションが発生す
る場合、撮像できない箇所が発生する場合においても、
形状を計測できる。
【００１１】さらに請求項３記載の光照射像抽出方法
は、被計測物に対して線状の光線を、その光量を大きく
して照射し、また光量を小さくして照射し、各光量の光
線により照射された被計測物の光照射像を斜め位置から
撮像し、これら各光量により照射された際の第１撮像信
号と第２撮像信号を記憶し、前記光線の照射方向の複数
の各位置毎に、光線照射方向とは直角方向の前記第１撮
像信号と第２撮像信号の輝度特性をそれぞれ求めて加算
し、この加算した輝度特性より輝度ピーク値を求めると
ともにこのピーク値に対応する光線照射方向とは直角方
向の位置を求め、これら複数の各光線照射方向の位置と
光線照射方向とは直角方向の位置から撮像画像上の光照
射像を抽出することを特徴とするものである。
は、被計測物に対して線状の光線を、その光量を大きく
して照射し、また光量を小さくして照射し、各光量の光
線により照射された被計測物の光照射像を斜め位置から
撮像し、これら各光量により照射された際の第１撮像信
号と第２撮像信号を記憶し、前記光線の照射方向の複数
の各位置毎に、光線照射方向とは直角方向の前記第１撮
像信号と第２撮像信号の輝度特性をそれぞれ求めて加算
し、この加算した輝度特性より輝度ピーク値を求めると
ともにこのピーク値に対応する光線照射方向とは直角方
向の位置を求め、これら複数の各光線照射方向の位置と
光線照射方向とは直角方向の位置から撮像画像上の光照
射像を抽出することを特徴とするものである。
【００１２】また請求項４記載の光照射像抽出方法は、
上記請求項３記載の光照射像抽出方法であって、光量を
大きくするとき、その光量を、光線による反射が弱く撮
像しにくい表面において、撮像を可能とする光量に設定
し、光量を小さくするとき、その光量を、光線が反射し
やすい面を撮像可能とする光量に設定することを特徴と
するものである。
上記請求項３記載の光照射像抽出方法であって、光量を
大きくするとき、その光量を、光線による反射が弱く撮
像しにくい表面において、撮像を可能とする光量に設定
し、光量を小さくするとき、その光量を、光線が反射し
やすい面を撮像可能とする光量に設定することを特徴と
するものである。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。なお、従来例の図７と同一の構成
には同一の符号を付して説明を省略する。
に基づいて説明する。なお、従来例の図７と同一の構成
には同一の符号を付して説明を省略する。
【００１４】図１は本発明の実施の形態における光照射
像抽出装置の構成図である。図１において、11はパルス
発生回路であり、後述する画像処理制御装置12から入力
する、レーザダイオード２の１周期の点灯時間を設定し
た光量設定信号により、図２に示す、点灯時間をオン時
間としたパルス信号をレーザドライバ４に出力する。レ
ーザドライバ４はこのパルス信号にしたがってレーザダ
イオード２を駆動し、レーザ光線は、このパルスの周期
で点滅を繰り返す。レーザ光線の光量は、このパルスの
オン時間の増減により増減される。前記パルス信号の１
周期時間の設定は、ＣＣＤカメラ５の走査時間を考慮
し、それぞれの画素に対し均一に光が蓄積するような値
とする。本実施の形態では、１周期を２．５４ｍｓｅｃ
としている。
像抽出装置の構成図である。図１において、11はパルス
発生回路であり、後述する画像処理制御装置12から入力
する、レーザダイオード２の１周期の点灯時間を設定し
た光量設定信号により、図２に示す、点灯時間をオン時
間としたパルス信号をレーザドライバ４に出力する。レ
ーザドライバ４はこのパルス信号にしたがってレーザダ
イオード２を駆動し、レーザ光線は、このパルスの周期
で点滅を繰り返す。レーザ光線の光量は、このパルスの
オン時間の増減により増減される。前記パルス信号の１
周期時間の設定は、ＣＣＤカメラ５の走査時間を考慮
し、それぞれの画素に対し均一に光が蓄積するような値
とする。本実施の形態では、１周期を２．５４ｍｓｅｃ
としている。
【００１５】図１において、12はコンピュータからなる
画像処理制御装置であり、ＣＣＤカメラ５から出力され
た撮像信号より、撮像画像上のレーザ像を抽出する画像
処理を実行するとともに前記光量設定信号を出力する。
この画像処理制御装置12の動作を図３のフローチャート
にしたがって詳細に説明する。同時に全体の作用を説明
する。
画像処理制御装置であり、ＣＣＤカメラ５から出力され
た撮像信号より、撮像画像上のレーザ像を抽出する画像
処理を実行するとともに前記光量設定信号を出力する。
この画像処理制御装置12の動作を図３のフローチャート
にしたがって詳細に説明する。同時に全体の作用を説明
する。
【００１６】まず、パルス発生回路11に、点灯時間を短
くした「光量小」の光量設定信号を出力する（ステップ
−１）。「光量小」の点灯時間の設定は、表面反射が発
生しやすく、通常に撮像するとハレーションを発生する
被溶接物１の箇所がハレーションを発生しない程度の光
量としている。
くした「光量小」の光量設定信号を出力する（ステップ
−１）。「光量小」の点灯時間の設定は、表面反射が発
生しやすく、通常に撮像するとハレーションを発生する
被溶接物１の箇所がハレーションを発生しない程度の光
量としている。
【００１７】パルス発生回路11はこの「光量小」の光量
設定信号にしたがってオン時間を設定したパルス信号を
レーザドライバ４に出力し、レーザドライバ４はこのパ
ルス信号にしたがってレーザダイオード２を駆動し、レ
ーザ光線は、このパルスの周期で点滅を繰り返し、被溶
接物１の開先部に照射される。「光量小」のレーザ光線
により照射された被溶接物（開先部）１のレーザ像はＣ
ＣＤカメラ５により被溶接物１の斜め上方より撮像さ
れ、画像処理制御装置12へ入力される。
設定信号にしたがってオン時間を設定したパルス信号を
レーザドライバ４に出力し、レーザドライバ４はこのパ
ルス信号にしたがってレーザダイオード２を駆動し、レ
ーザ光線は、このパルスの周期で点滅を繰り返し、被溶
接物１の開先部に照射される。「光量小」のレーザ光線
により照射された被溶接物（開先部）１のレーザ像はＣ
ＣＤカメラ５により被溶接物１の斜め上方より撮像さ
れ、画像処理制御装置12へ入力される。
【００１８】ＣＣＤカメラ５より撮像信号を入力すると
（ステップ−２）、その撮像データ（２次元輝度情報）
をメモリＢへ格納する（ステップ−３）。ＣＣＤカメラ
５より撮像された画像を図４（ｂ）に示す。図４（ｂ）
に示すように、開先内部では、開先加工面の影響で反射
が悪く、レーザ像が確認できない状態にある。
（ステップ−２）、その撮像データ（２次元輝度情報）
をメモリＢへ格納する（ステップ−３）。ＣＣＤカメラ
５より撮像された画像を図４（ｂ）に示す。図４（ｂ）
に示すように、開先内部では、開先加工面の影響で反射
が悪く、レーザ像が確認できない状態にある。
【００１９】次に、パルス発生回路11に、点灯時間を長
くした「光量大」の光量設定信号を出力する（ステップ
−４）。「光量大」の点灯時間の設定は、表面反射が発
生しにくい箇所でも、レーザ像がＣＣＤカメラ５により
撮像できる程度の光量としている。
くした「光量大」の光量設定信号を出力する（ステップ
−４）。「光量大」の点灯時間の設定は、表面反射が発
生しにくい箇所でも、レーザ像がＣＣＤカメラ５により
撮像できる程度の光量としている。
【００２０】パルス発生回路11はこの「光量大」の光量
設定信号にしたがってオン時間を設定したパルス信号を
レーザドライバ４に出力し、レーザドライバ４はこのパ
ルス信号にしたがってレーザダイオード２を駆動し、レ
ーザ光線は、このパルスの周期で点滅を繰り返し、被溶
接物１の開先部に照射される。「光量大」のレーザ光線
により照射された被溶接物（開先部）１のレーザ像はＣ
ＣＤカメラ５により被溶接物１の斜め上方より撮像さ
れ、画像処理制御装置12へ入力される。
設定信号にしたがってオン時間を設定したパルス信号を
レーザドライバ４に出力し、レーザドライバ４はこのパ
ルス信号にしたがってレーザダイオード２を駆動し、レ
ーザ光線は、このパルスの周期で点滅を繰り返し、被溶
接物１の開先部に照射される。「光量大」のレーザ光線
により照射された被溶接物（開先部）１のレーザ像はＣ
ＣＤカメラ５により被溶接物１の斜め上方より撮像さ
れ、画像処理制御装置12へ入力される。
【００２１】ＣＣＤカメラ５より撮像信号を入力すると
（ステップ−５）、その撮像データをメモリＡへ格納す
る（ステップ−６）。ＣＣＤカメラ５より撮像された画
像を図４（ａ）に示す。図４（ａ）に示すように、ハレ
ーションが発生した画像して撮像される。なお、図４に
おける画像のｘ軸（レーザ光線の照射方向の軸）におい
て所定間隔の画素毎にｍ個の位置、ｘ（１），ｘ
（２），〜ｘ（ｍ）が設定されている。
（ステップ−５）、その撮像データをメモリＡへ格納す
る（ステップ−６）。ＣＣＤカメラ５より撮像された画
像を図４（ａ）に示す。図４（ａ）に示すように、ハレ
ーションが発生した画像して撮像される。なお、図４に
おける画像のｘ軸（レーザ光線の照射方向の軸）におい
て所定間隔の画素毎にｍ個の位置、ｘ（１），ｘ
（２），〜ｘ（ｍ）が設定されている。
【００２２】次に、「Ｎ＝１」（Ｎはｘ軸の各位置のナ
ンバー）を設定し（ステップ−７）、メモリＡに記憶さ
れた撮像データにより、位置ｘ（Ｎ）におけるｙ軸（レ
ーザ光線の照射方向とは直角方向の軸）上の輝度特性
（ｙ軸上の各画素の輝度レベルを結んだもの、図５，図
６参照）を求め（ステップ−８）、メモリＢに記憶され
た撮像データより、同位置ｘ（Ｎ）におけるｙ軸上の輝
度特性を求める（ステップ−９）。次に、これら位置ｘ
（Ｎ）における輝度特性を加算し（ステップ−10）、輝
度がピークの位置ｙ（Ｎ）を求め（ステップ−11）、こ
れら座標｛ｘ（Ｎ），ｙ（Ｎ）｝を記憶する（ステップ
−12）。
ンバー）を設定し（ステップ−７）、メモリＡに記憶さ
れた撮像データにより、位置ｘ（Ｎ）におけるｙ軸（レ
ーザ光線の照射方向とは直角方向の軸）上の輝度特性
（ｙ軸上の各画素の輝度レベルを結んだもの、図５，図
６参照）を求め（ステップ−８）、メモリＢに記憶され
た撮像データより、同位置ｘ（Ｎ）におけるｙ軸上の輝
度特性を求める（ステップ−９）。次に、これら位置ｘ
（Ｎ）における輝度特性を加算し（ステップ−10）、輝
度がピークの位置ｙ（Ｎ）を求め（ステップ−11）、こ
れら座標｛ｘ（Ｎ），ｙ（Ｎ）｝を記憶する（ステップ
−12）。
【００２３】次に、Ｎが最終値ｍかどうかを確認し（ス
テップ−13）、Ｎが最終値ｍでない場合、「Ｎ＝Ｎ＋
１」を演算し（ステップ−14）、ステップ−７へ戻り、
Ｎが最終値ｍのとき、記憶した各座標｛ｘ（Ｎ），ｙ
（Ｎ）｝（Ｎ＝１〜ｍ）を結んで、レーザ像を形成し
（ステップ−15）、モニタ装置７へ出力して表示して
（ステップ−16）、終了する。
テップ−13）、Ｎが最終値ｍでない場合、「Ｎ＝Ｎ＋
１」を演算し（ステップ−14）、ステップ−７へ戻り、
Ｎが最終値ｍのとき、記憶した各座標｛ｘ（Ｎ），ｙ
（Ｎ）｝（Ｎ＝１〜ｍ）を結んで、レーザ像を形成し
（ステップ−15）、モニタ装置７へ出力して表示して
（ステップ−16）、終了する。
【００２４】上記ステップによりｘ軸の各位置ｘ（Ｎ）
における照射位置ｙ（Ｎ）が求められ、被溶接物（開先
部）１のレーザ像が求められる。すなわち開先形状が計
測され、その形状がモニタ装置７へ表示される。
における照射位置ｙ（Ｎ）が求められ、被溶接物（開先
部）１のレーザ像が求められる。すなわち開先形状が計
測され、その形状がモニタ装置７へ表示される。
【００２５】ハレーションが発生する位置ｘ（ｐ）にお
いて、メモリＡに記憶された撮像データにより求めたｙ
軸上の輝度特性を図５（ａ）に、メモリＢに記憶された
撮像データより求めたｙ軸上の輝度特性を図５（ｂ）
に、これら特性を加算した輝度特性を図５（ｃ）に示
す。また、開先部の位置ｘ（ｑ）において、メモリＡに
記憶された撮像データにより求めたｙ軸上の輝度特性を
図６（ａ）に、メモリＢに記憶された撮像データより求
めたｙ軸上の輝度特性を図６（ｂ）に、これら特性を加
算した輝度特性を図６（ｃ）に示す。
いて、メモリＡに記憶された撮像データにより求めたｙ
軸上の輝度特性を図５（ａ）に、メモリＢに記憶された
撮像データより求めたｙ軸上の輝度特性を図５（ｂ）
に、これら特性を加算した輝度特性を図５（ｃ）に示
す。また、開先部の位置ｘ（ｑ）において、メモリＡに
記憶された撮像データにより求めたｙ軸上の輝度特性を
図６（ａ）に、メモリＢに記憶された撮像データより求
めたｙ軸上の輝度特性を図６（ｂ）に、これら特性を加
算した輝度特性を図６（ｃ）に示す。
【００２６】図５，図６からわかるように、レーザ照射
位置がピーク値として確認される。つまり、「光量大」
のレーザ光線による照射時は、表面での反射が弱く撮像
しにくい表面状態で、輝度特性が有効に検出され、「光
量小」のレーザ光線による照射時は、表面反射しやすい
面で、輝度特性が有効に検出される。
位置がピーク値として確認される。つまり、「光量大」
のレーザ光線による照射時は、表面での反射が弱く撮像
しにくい表面状態で、輝度特性が有効に検出され、「光
量小」のレーザ光線による照射時は、表面反射しやすい
面で、輝度特性が有効に検出される。
【００２７】このように、レーザ光線の光量を変化させ
て撮像し、これら撮像した各画像のｘ軸の各位置の輝度
特性を求めて加算して輝度のピーク値を求め、レーザ照
射位置を求めることにより、レーザ光線の光強度の違い
や、被溶接物１の表面状態（色、表面光沢など）による
表面反射の違いにより、ハーレーションが発生する場
合、撮像できない箇所が発生する場合においても、その
影響を受けることなく形状を計測でき、計測不良を解消
することができ、さらにレーザ光線の光強度の設定を容
易にすることができる。また計測に際し、開先などの前
処理（塗装などにより表面状態を均一にするための処
理）などを不要とすることができ、広範囲な被計測物に
対し非接触計測を行うことができる。
て撮像し、これら撮像した各画像のｘ軸の各位置の輝度
特性を求めて加算して輝度のピーク値を求め、レーザ照
射位置を求めることにより、レーザ光線の光強度の違い
や、被溶接物１の表面状態（色、表面光沢など）による
表面反射の違いにより、ハーレーションが発生する場
合、撮像できない箇所が発生する場合においても、その
影響を受けることなく形状を計測でき、計測不良を解消
することができ、さらにレーザ光線の光強度の設定を容
易にすることができる。また計測に際し、開先などの前
処理（塗装などにより表面状態を均一にするための処
理）などを不要とすることができ、広範囲な被計測物に
対し非接触計測を行うことができる。
【００２８】なお、照射手段として、レーザダイオード
２を使用しているが、コヒーレント光を発生する照射手
段であればよい。また光量変化手段として、パルス発生
器11を使用しているが、レーザダイオード２の順方向電
流を制御することにより、光量を変化させることもでき
る。
２を使用しているが、コヒーレント光を発生する照射手
段であればよい。また光量変化手段として、パルス発生
器11を使用しているが、レーザダイオード２の順方向電
流を制御することにより、光量を変化させることもでき
る。
【００２９】
【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、被計
測物の表面状態（色、表面光沢など）の影響を受けるこ
となく光照射像を計測でき、よって計測不良を解消する
ことができ、また開先などの前処理（塗装などにより表
面状態を均一にするための処理）などを不要とすること
ができ、広範囲な被計測物に対し非接触計測を行うこと
ができる。
測物の表面状態（色、表面光沢など）の影響を受けるこ
となく光照射像を計測でき、よって計測不良を解消する
ことができ、また開先などの前処理（塗装などにより表
面状態を均一にするための処理）などを不要とすること
ができ、広範囲な被計測物に対し非接触計測を行うこと
ができる。
【図１】本発明の実施の形態における光照射像抽出装置
の構成図である。
の構成図である。
【図２】同光照射像抽出装置のパルス発生器から出力さ
れるパルス波形図である。
れるパルス波形図である。
【図３】同光照射像抽出装置の画像処理制御装置の動作
を説明するフローチャートである。
を説明するフローチャートである。
【図４】同光照射像抽出装置のＣＣＤカメラにより撮像
した画像図である。
した画像図である。
【図５】同光照射像抽出装置のＣＣＤカメラにより撮像
した画像の輝度特性図である。
した画像の輝度特性図である。
【図６】同光照射像抽出装置のＣＣＤカメラにより撮像
した画像の輝度特性図である。
した画像の輝度特性図である。
【図７】従来の光照射像抽出装置の構成図である。
１ 被溶接物（被計測物） ２ レーザダイオード（照射手段） ３ シリンドリカルレンズ（照射手段） ４ レーザドライバ（照射手段） ５ ＣＣＤカメラ（撮像手段） ７ モニタ装置 11 パルス発生器（光量変化手段） 12 画像処理制御装置（画像処理制御手段）
Claims (4)
- 【請求項１】 被計測物に対して線状の光線を照射する
照射手段と、 前記照射手段が発生する光線の光量を変化させる光量変
化手段と、 前記照射手段により照射された被計測物の光照射像を斜
め位置から撮像する撮像手段と、 前記光量変化手段に、前記光線の光量を設定する第１光
量設定信号とこの第１光量設定信号とは異なる光線の光
量を設定する第２光量設定信号を出力し、 これら各光量により前記被計測物が照射された際に前記
撮像手段から出力される第１撮像信号と第２撮像信号を
記憶し、 前記光線の照射方向の複数の各位置毎に、光線照射方向
とは直角方向の前記第１撮像信号と第２撮像信号の輝度
特性をそれぞれ求めて加算し、この加算した輝度特性よ
り輝度ピーク値を求めるとともにこのピーク値に対応す
る光線照射方向とは直角方向の位置を求め、 これら複数の各光線照射方向の位置と光線照射方向とは
直角方向の位置から撮像画像上の光照射像を抽出する画
像処理制御手段と、を設けたことを特徴とする光照射像
抽出装置。 - 【請求項２】 請求項１記載の光照射像抽出装置であっ
て、 画像処理制御手段は、第１光量設定信号により、照射手
段の光量を光線による反射が弱く撮像しにくい表面にお
いて、撮像を可能とする光量に設定し、第２光量設定信
号により、照射手段の光量を光線が反射しやすい面を撮
像可能とする光量に設定することを特徴とする。 - 【請求項３】 被計測物に対して線状の光線を、その光
量を大きくして照射し、また光量を小さくして照射し、
各光量の光線により照射された被計測物の光照射像を斜
め位置から撮像し、これら各光量により照射された際の
第１撮像信号と第２撮像信号を記憶し、前記光線の照射
方向の複数の各位置毎に、光線照射方向とは直角方向の
前記第１撮像信号と第２撮像信号の輝度特性をそれぞれ
求めて加算し、この加算した輝度特性より輝度ピーク値
を求めるとともにこのピーク値に対応する光線照射方向
とは直角方向の位置を求め、これら複数の各光線照射方
向の位置と光線照射方向とは直角方向の位置から撮像画
像上の光照射像を抽出することを特徴とする光照射像抽
出方法。 - 【請求項４】 請求項３記載の光照射像抽出方法であっ
て、 光量を大きくするとき、その光量を、光線による反射が
弱く撮像しにくい表面において、撮像を可能とする光量
に設定し、光量を小さくするとき、その光量を、光線が
反射しやすい面を撮像可能とする光量に設定することを
特徴とする。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8283467A JPH10124650A (ja) | 1996-10-25 | 1996-10-25 | 光照射像抽出装置およびその方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8283467A JPH10124650A (ja) | 1996-10-25 | 1996-10-25 | 光照射像抽出装置およびその方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10124650A true JPH10124650A (ja) | 1998-05-15 |
Family
ID=17665931
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8283467A Pending JPH10124650A (ja) | 1996-10-25 | 1996-10-25 | 光照射像抽出装置およびその方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10124650A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102941507A (zh) * | 2012-11-09 | 2013-02-27 | 无锡华联精工机械有限公司 | 环缝清根铣边机视频检测跟踪机构 |
| CN112050753A (zh) * | 2020-09-10 | 2020-12-08 | 广东省特种设备检测研究院珠海检测院 | 一种压力容器纵焊缝的棱角度测量方法及装置 |
-
1996
- 1996-10-25 JP JP8283467A patent/JPH10124650A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102941507A (zh) * | 2012-11-09 | 2013-02-27 | 无锡华联精工机械有限公司 | 环缝清根铣边机视频检测跟踪机构 |
| CN112050753A (zh) * | 2020-09-10 | 2020-12-08 | 广东省特种设备检测研究院珠海检测院 | 一种压力容器纵焊缝的棱角度测量方法及装置 |
| CN112050753B (zh) * | 2020-09-10 | 2021-12-21 | 广东省特种设备检测研究院珠海检测院 | 一种压力容器纵焊缝的棱角度测量方法及装置 |
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