JPH11271022A - ３次元物体計測装置 - Google Patents
３次元物体計測装置Info
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- JPH11271022A JPH11271022A JP10076856A JP7685698A JPH11271022A JP H11271022 A JPH11271022 A JP H11271022A JP 10076856 A JP10076856 A JP 10076856A JP 7685698 A JP7685698 A JP 7685698A JP H11271022 A JPH11271022 A JP H11271022A
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- Japan
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- dimensional
- camera
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Abstract
(57)【要約】
【構成】 マイクロコンピュータは垂直同期信号Ｖsync
に同期してライン光源１２を駆動し、カメラ１６はその
ときの映像信号を取り込む。映像信号は比較回路２８に
よって２値化され、ライン光源の部分でハイレベル、他
の部分でローレベルとなる。ＣＰＵ３０は２値化映像信
号の立ち上がりでＹカウンタ３２で垂直位置を検出し、
２値化映像信号の立ち上がりおよび立ち下がりのＸカウ
ンタ３４のカウント値で水平方向を検出する。ここで得
られた数値とライン光源の照射手段，被計測物体，およ
びカメラの位置関係から３角法を用いることによって、
被計測物体の３次元位置を検出する。そして、さらには
得られた３次元データを総計することによって、被計測
物体の立体形状を計測する。 【効果】 簡単な装置によって被計測物体の３次元位置
を計測することができる。
に同期してライン光源１２を駆動し、カメラ１６はその
ときの映像信号を取り込む。映像信号は比較回路２８に
よって２値化され、ライン光源の部分でハイレベル、他
の部分でローレベルとなる。ＣＰＵ３０は２値化映像信
号の立ち上がりでＹカウンタ３２で垂直位置を検出し、
２値化映像信号の立ち上がりおよび立ち下がりのＸカウ
ンタ３４のカウント値で水平方向を検出する。ここで得
られた数値とライン光源の照射手段，被計測物体，およ
びカメラの位置関係から３角法を用いることによって、
被計測物体の３次元位置を検出する。そして、さらには
得られた３次元データを総計することによって、被計測
物体の立体形状を計測する。 【効果】 簡単な装置によって被計測物体の３次元位置
を計測することができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は３次元物体計測装置に
関し、特にたとえばスリット光のようなライン光源を用
いて物体の形状を計測する、３次元物体計測装置に関す
る。
関し、特にたとえばスリット光のようなライン光源を用
いて物体の形状を計測する、３次元物体計測装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】画像処理によって物体の３次元形状を計
測する方法が既に数多く提案されている。
測する方法が既に数多く提案されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来技
術では、いずれも、画像処理のためのメモリや複雑な画
像処理のための大規模な設備を必要とし、非常に高価で
あった。それゆえに、この発明の主たる目的は、極めて
簡単かつ安価に、被計測物体の３次元形状を計測でき
る、３次元物体計測装置を提供することである。
術では、いずれも、画像処理のためのメモリや複雑な画
像処理のための大規模な設備を必要とし、非常に高価で
あった。それゆえに、この発明の主たる目的は、極めて
簡単かつ安価に、被計測物体の３次元形状を計測でき
る、３次元物体計測装置を提供することである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】この発明は、フレームに
同期してライン光源を被計測物体に照射する照射手段、
照射手段および被計測物体と所定の位置関係を有して設
けられ、被計測物体表面からの反射光を撮影するカメ
ラ、カメラからの映像信号の走査線情報に基づいて当該
フレ−ム内においてライン光源が照射される被計測物体
上の位置を検出する位置検出手段、照射手段によって照
射されるライン光源をフレーム毎に所定角度ずつ位させ
る光源変位手段、および位置検出手段によって検出した
位置，ライン光源の被計測物体への照射角度，カメラへ
の反射光の入射角度，および照射手段とカメラとの間の
距離に基づいて位置の３次元位置を求める演算手段を備
える、３次元物体計測装置である。
同期してライン光源を被計測物体に照射する照射手段、
照射手段および被計測物体と所定の位置関係を有して設
けられ、被計測物体表面からの反射光を撮影するカメ
ラ、カメラからの映像信号の走査線情報に基づいて当該
フレ−ム内においてライン光源が照射される被計測物体
上の位置を検出する位置検出手段、照射手段によって照
射されるライン光源をフレーム毎に所定角度ずつ位させ
る光源変位手段、および位置検出手段によって検出した
位置，ライン光源の被計測物体への照射角度，カメラへ
の反射光の入射角度，および照射手段とカメラとの間の
距離に基づいて位置の３次元位置を求める演算手段を備
える、３次元物体計測装置である。
【０００５】
【作用】フレームに同期してライン光源を被計測物体に
照射し、カメラはそのときの被計測物体からの反射光を
含む映像を撮影してテレビジョン信号（映像信号）を出
力する。ライン光源はフレーム、具体的には垂直同期信
号に同期して駆動され、光源が駆動されたときのカメラ
からの映像信号の走査線情報、たとえば水平同期信号に
よってリセットされかつ適宜のクロックに従ってインク
リメントされる第１カウンタおよび垂直同期信号によっ
てリセットされかつ水平同期信号に従ってインクリメン
トされる第２カウンタのカウント値に基づいて、画面
（フレーム）内における被計測物体上のＸ軸およびＹ軸
の位置を検出する。
照射し、カメラはそのときの被計測物体からの反射光を
含む映像を撮影してテレビジョン信号（映像信号）を出
力する。ライン光源はフレーム、具体的には垂直同期信
号に同期して駆動され、光源が駆動されたときのカメラ
からの映像信号の走査線情報、たとえば水平同期信号に
よってリセットされかつ適宜のクロックに従ってインク
リメントされる第１カウンタおよび垂直同期信号によっ
てリセットされかつ水平同期信号に従ってインクリメン
トされる第２カウンタのカウント値に基づいて、画面
（フレーム）内における被計測物体上のＸ軸およびＹ軸
の位置を検出する。
【０００６】そして、ライン光源，被計測物体，および
カメラの位置関係から３角法を用いる事によって、被計
測物体上の３次元位置を検出することができる。その３
次元位置デ−タを総計する事によって、被計測物体の立
体形状を計測する。
カメラの位置関係から３角法を用いる事によって、被計
測物体上の３次元位置を検出することができる。その３
次元位置デ−タを総計する事によって、被計測物体の立
体形状を計測する。
【０００７】
【発明の効果】この発明によれば、被計測物体の形状を
認識するためにフレームメモリを用いる必要はなく、簡
単かつ安価にして、被計測物体上の三次元位置、すなわ
ち３次元形状を計測することができる。この発明の上述
の目的，その他の目的，特徴および利点は、図面を参照
して行う以下の実施例の詳細な説明から一層明らかとな
ろう。
認識するためにフレームメモリを用いる必要はなく、簡
単かつ安価にして、被計測物体上の三次元位置、すなわ
ち３次元形状を計測することができる。この発明の上述
の目的，その他の目的，特徴および利点は、図面を参照
して行う以下の実施例の詳細な説明から一層明らかとな
ろう。
【０００８】
【実施例】図１に示す実施例の３次元計測装置１０は、
ライン光源１２を含む。ライン光源１２は図２のような
スリット光１２ａを被計測物体１４に照射する。被計測
物体１４からの反射光がカメラ１６に入射され、カメラ
１６からは被計測物体１４によって反射光の映像信号
（テレビジョン信号）が出力される。その映像信号は計
測回路１８に与えられる。
ライン光源１２を含む。ライン光源１２は図２のような
スリット光１２ａを被計測物体１４に照射する。被計測
物体１４からの反射光がカメラ１６に入射され、カメラ
１６からは被計測物体１４によって反射光の映像信号
（テレビジョン信号）が出力される。その映像信号は計
測回路１８に与えられる。
【０００９】ライン光源１２，被計測物体１４，および
カメラ１６は次のような位置関係に設けられる。つま
り、カメラ１６は、被計測物体１４に対して一定角度θ
２を有して、被計測物体１４に対角され、ライン光源１
２からのスリット光１２ａ（図２ ）の被計測物体１４
への投射角度がθ１であり，ライン光源１２とカメラ１
６との間隔が距離Ｌである。そして、ライン光源１２か
らのスリット光１２ａの中心がカメラ１６のレンズの主
点を通る走査線に平行な直線上に置かれ、さらにスリッ
ト光１２ａの長さ方向がこの直線と直交するように、３
者は配置される。また、ライン光源１２の被計測物体１
４への照射方向（角度）を変えるためにステッピングモ
−タ１３が用いられる。
カメラ１６は次のような位置関係に設けられる。つま
り、カメラ１６は、被計測物体１４に対して一定角度θ
２を有して、被計測物体１４に対角され、ライン光源１
２からのスリット光１２ａ（図２ ）の被計測物体１４
への投射角度がθ１であり，ライン光源１２とカメラ１
６との間隔が距離Ｌである。そして、ライン光源１２か
らのスリット光１２ａの中心がカメラ１６のレンズの主
点を通る走査線に平行な直線上に置かれ、さらにスリッ
ト光１２ａの長さ方向がこの直線と直交するように、３
者は配置される。また、ライン光源１２の被計測物体１
４への照射方向（角度）を変えるためにステッピングモ
−タ１３が用いられる。
【００１０】計測回路１８は、図３に示すように、カメ
ラ１６からの映像信号すなわちテレビジョン信号を受け
る同期検出回路２０を含む。この同期検出回路２０とし
ては、たとえば、“ＬＭ１８８１”のような同期分離用
ＩＣが用いられ得る。そして、同期検出回路２０は、カ
メラ１６から出力される映像信号（テレビジョン信号）
から水平同期信号Ｈsyncおよび垂直同期信号Ｖsyncを取
り出し、それを１チップの１６ビットマイクロコンピュ
ータ２２の入力ポート２４に与える。
ラ１６からの映像信号すなわちテレビジョン信号を受け
る同期検出回路２０を含む。この同期検出回路２０とし
ては、たとえば、“ＬＭ１８８１”のような同期分離用
ＩＣが用いられ得る。そして、同期検出回路２０は、カ
メラ１６から出力される映像信号（テレビジョン信号）
から水平同期信号Ｈsyncおよび垂直同期信号Ｖsyncを取
り出し、それを１チップの１６ビットマイクロコンピュ
ータ２２の入力ポート２４に与える。
【００１１】一方、同期検出回路２０によって同期分離
された映像信号は、ピーク検出回路２６および比較回路
２８に与えられる。ピーク検波回路２６は、映像信号の
ピーク値を検出するものであり、その検出されたピーク
値は比較回路２８に与えられる。比較回路２６では、ピ
ーク値に応じて適当な基準レベル（閾値）を設定し、同
期分離された映像信号をその基準レベル（閾値）で２値
化することによって、背景部分よりも大きいレベルのラ
イン光源（スリット光）の映像信号だけを分離する。し
たがって、比較回路２８からは、ライン光源（スリット
光）の部分だけがハイレベルとなり他の部分はローレベ
ルとなる２値化信号が出力され、それが入力ポート２４
に与えられる。 マイクロコンピュータ２２は、たとえ
ば“Ｖ２５”または“Ｖ５５”のようなタイムキャプチ
ャ機能を有するマイクロコンヒュータであり、ＣＰＵ３
０や、必要なメモリのほかに、Ｙカウンタ３２およびＸ
カウンタ３４を含む。Ｙカウンタ３２は、入力ポート２
４を通して与えられる垂直同期信号Ｖsyncでリセットさ
れかつ同じように入力ポート２４から与えられる水平同
期信号Ｈsyncに応じてインクリメントされる。つまり、
Ｙカウンタ３２のカウント値は、１画面（１フレーム）
中の走査線の数を示し、縦軸すなわち、Ｙ軸の位置情報
となる。Ｘカウンタ３４は、水平同期信号Ｈsyncでリセ
ットされ、映像信号に比べて十分高速（たとえば数十１
０ＭＨｚ）で、正確なクロックに従ってインクリメント
される。つまり、Ｙカウンタ３２のカウント値は、１画
面（１フレーム）中の走査線の数を示し、横軸すなわ
ち、Ｘ軸の位置情報となる。
された映像信号は、ピーク検出回路２６および比較回路
２８に与えられる。ピーク検波回路２６は、映像信号の
ピーク値を検出するものであり、その検出されたピーク
値は比較回路２８に与えられる。比較回路２６では、ピ
ーク値に応じて適当な基準レベル（閾値）を設定し、同
期分離された映像信号をその基準レベル（閾値）で２値
化することによって、背景部分よりも大きいレベルのラ
イン光源（スリット光）の映像信号だけを分離する。し
たがって、比較回路２８からは、ライン光源（スリット
光）の部分だけがハイレベルとなり他の部分はローレベ
ルとなる２値化信号が出力され、それが入力ポート２４
に与えられる。 マイクロコンピュータ２２は、たとえ
ば“Ｖ２５”または“Ｖ５５”のようなタイムキャプチ
ャ機能を有するマイクロコンヒュータであり、ＣＰＵ３
０や、必要なメモリのほかに、Ｙカウンタ３２およびＸ
カウンタ３４を含む。Ｙカウンタ３２は、入力ポート２
４を通して与えられる垂直同期信号Ｖsyncでリセットさ
れかつ同じように入力ポート２４から与えられる水平同
期信号Ｈsyncに応じてインクリメントされる。つまり、
Ｙカウンタ３２のカウント値は、１画面（１フレーム）
中の走査線の数を示し、縦軸すなわち、Ｙ軸の位置情報
となる。Ｘカウンタ３４は、水平同期信号Ｈsyncでリセ
ットされ、映像信号に比べて十分高速（たとえば数十１
０ＭＨｚ）で、正確なクロックに従ってインクリメント
される。つまり、Ｙカウンタ３２のカウント値は、１画
面（１フレーム）中の走査線の数を示し、横軸すなわ
ち、Ｘ軸の位置情報となる。
【００１２】マイクロコンピュータ２２に含まれるＹレ
ジスタ３６は、Ｙカウンタ３２のカント値をロードする
ためのものであり、Ｘ１レジスタ３８およびＸ２レジス
タ４０は、それぞれＸカウンタ３４のカウント値をロー
ドするものである。マイクロコンピュータ２２は、出力
ポート４２を介して、ライン光源１２に光源駆動信号を
与えるとともに、ステッピングモータ１３や回転ミラー
等の光源変位手段（図示せず）に対して角度変化信号を
与える。したがって、マイクロコンピュータ２２がライ
ン光源１２を駆動したときの映像信号がカメラ１６によ
って撮影され、マイクロコンピュータ２２は、そのとき
に得られる図４のような映像信号に基づいて、画面４４
の左上を原点として、ライン光源すなわちスリット光１
２ａの位置を検出する。そして、マイクロコンピュ−タ
２２は、フレ−ム毎に、角度変化信号を出力し、したが
って、ライン光源１２すなわちスリット光１２ａの被計
測物体１４上への投影角度θ１（図１）がフレ−ム毎に
変えられる。
ジスタ３６は、Ｙカウンタ３２のカント値をロードする
ためのものであり、Ｘ１レジスタ３８およびＸ２レジス
タ４０は、それぞれＸカウンタ３４のカウント値をロー
ドするものである。マイクロコンピュータ２２は、出力
ポート４２を介して、ライン光源１２に光源駆動信号を
与えるとともに、ステッピングモータ１３や回転ミラー
等の光源変位手段（図示せず）に対して角度変化信号を
与える。したがって、マイクロコンピュータ２２がライ
ン光源１２を駆動したときの映像信号がカメラ１６によ
って撮影され、マイクロコンピュータ２２は、そのとき
に得られる図４のような映像信号に基づいて、画面４４
の左上を原点として、ライン光源すなわちスリット光１
２ａの位置を検出する。そして、マイクロコンピュ−タ
２２は、フレ−ム毎に、角度変化信号を出力し、したが
って、ライン光源１２すなわちスリット光１２ａの被計
測物体１４上への投影角度θ１（図１）がフレ−ム毎に
変えられる。
【００１３】次に、図５に示すフロー図とともに、図１
実施例の動作について説明する。図５の最初のステップ
Ｓ１では、ＣＰＵ３０は、入力ポート２４から水平同期
信号Ｈsyncが入力されたかどうかを検出する。つまり、
図５フロー図は、ＣＰＵ３０が水平同期信号Ｈsyncを検
出したとき、スタートする。そして、ステップＳ１で水
平同期信号Ｈsyncを検出すると、ＣＰＵ３０は、ステッ
プＳ２において、Ｘカウンタ３４をリセットするととも
に、そのＸカウンタ３０をトリガ（スタート）する。し
たがって、Ｘカウンタ３４は、この時点から図示しない
クロックに従ってインクリメントされる。また、Ｙカウ
ンタ３２が水平同期信号Ｈsyncによってインクリメント
される。
実施例の動作について説明する。図５の最初のステップ
Ｓ１では、ＣＰＵ３０は、入力ポート２４から水平同期
信号Ｈsyncが入力されたかどうかを検出する。つまり、
図５フロー図は、ＣＰＵ３０が水平同期信号Ｈsyncを検
出したとき、スタートする。そして、ステップＳ１で水
平同期信号Ｈsyncを検出すると、ＣＰＵ３０は、ステッ
プＳ２において、Ｘカウンタ３４をリセットするととも
に、そのＸカウンタ３０をトリガ（スタート）する。し
たがって、Ｘカウンタ３４は、この時点から図示しない
クロックに従ってインクリメントされる。また、Ｙカウ
ンタ３２が水平同期信号Ｈsyncによってインクリメント
される。
【００１４】次のステップＳ３では、ＣＰＵ３０は、再
び、水平同期信号Ｈsyncが入力されかどうか判断する。
ステップＳ１で水平同期信号Ｈsyncが検出されさらにス
テップＳ３で水平同期信号Ｈsyncが検出されるというこ
とは、ステップＳ１において検出された水平同期信号Ｈ
syncのライン（水平走査線）にスリット光１２ａの映像
（図４）が存在しなかったことを意味し、この場合に
は、再びステップＳ２に戻って、Ｘカウンタ３４がリセ
ット／スタートされる。
び、水平同期信号Ｈsyncが入力されかどうか判断する。
ステップＳ１で水平同期信号Ｈsyncが検出されさらにス
テップＳ３で水平同期信号Ｈsyncが検出されるというこ
とは、ステップＳ１において検出された水平同期信号Ｈ
syncのライン（水平走査線）にスリット光１２ａの映像
（図４）が存在しなかったことを意味し、この場合に
は、再びステップＳ２に戻って、Ｘカウンタ３４がリセ
ット／スタートされる。
【００１５】ステップＳ３で水平同期信号Ｈsyncが検出
されない場合には、ＣＰＵ３０は、のステップＳ４にお
いて、比較回路２８からの２値化された映像信号の立ち
上がりを検出したかどうか判断する。映像信号の立ち上
がりがなければ、先のステップＳ３に戻る。映像信号の
立ち上がりが検出されると、続くステップＳ５におい
て、ＣＰＵ３０は、そのときのＸカウンタ３４のカウン
ト値を立ち上がりレジスタすなわちＸ１レジスタ３８に
ロードするとともに、Ｙカウンタ３２のカウント値をＹ
レジスタ３６にロードする。つまり、ステップＳ５で
は、図４に示すライン光源の映像信号の立ち上がりＬＥ
でＹカウンタ３２のカウント値すなわち垂直同期信号Ｖ
syncの走査線数（垂直方向位置）がＹレジスタ３６にロ
ードされるとともに、Ｘカウンタ３４のカウント値、す
なわち、水平同期信号Hsync からの水平方向位置がＸ１
レジスタ３８にロードされる。
されない場合には、ＣＰＵ３０は、のステップＳ４にお
いて、比較回路２８からの２値化された映像信号の立ち
上がりを検出したかどうか判断する。映像信号の立ち上
がりがなければ、先のステップＳ３に戻る。映像信号の
立ち上がりが検出されると、続くステップＳ５におい
て、ＣＰＵ３０は、そのときのＸカウンタ３４のカウン
ト値を立ち上がりレジスタすなわちＸ１レジスタ３８に
ロードするとともに、Ｙカウンタ３２のカウント値をＹ
レジスタ３６にロードする。つまり、ステップＳ５で
は、図４に示すライン光源の映像信号の立ち上がりＬＥ
でＹカウンタ３２のカウント値すなわち垂直同期信号Ｖ
syncの走査線数（垂直方向位置）がＹレジスタ３６にロ
ードされるとともに、Ｘカウンタ３４のカウント値、す
なわち、水平同期信号Hsync からの水平方向位置がＸ１
レジスタ３８にロードされる。
【００１６】次のステップＳ６では、ＣＰＵ３０は、再
び、水平同期信号Ｈsyncが入力されたかどうか判断す
る。そして、このステップＳ６で“ＹＥＳ”が判断され
ると、先のステップＳ２に戻る。そして、次のステップ
Ｓ７において、ＣＰＵ３０は、映像信号の立ち下がりが
検出されたかどうか判断する。このステップＳ７におい
て“ＹＥＳ”が判断されると、ＣＰＵ３０は、次のステ
ップＳ８において、そのときのＸカウンタ３４のカウン
ト値を立ち下がりレジスタすなわちＸ２レジスタにロー
ドする。
び、水平同期信号Ｈsyncが入力されたかどうか判断す
る。そして、このステップＳ６で“ＹＥＳ”が判断され
ると、先のステップＳ２に戻る。そして、次のステップ
Ｓ７において、ＣＰＵ３０は、映像信号の立ち下がりが
検出されたかどうか判断する。このステップＳ７におい
て“ＹＥＳ”が判断されると、ＣＰＵ３０は、次のステ
ップＳ８において、そのときのＸカウンタ３４のカウン
ト値を立ち下がりレジスタすなわちＸ２レジスタにロー
ドする。
【００１７】そして、ステップＳ９において、ＣＰＵ３
０は、Ｘ１レジスタ，Ｘ２レジスタ，およびＹレジスタ
のデータを取り込み、位置計算をする。つまり、水平方
向位置ｘはＸ１レジスタの値とＸ２レジスタの値との中
間値から求められ、また垂直方向位置ｙはＹレジスタの
値から与えられる。ステップＳ１０では、マイクロコン
ピュータ２２から出力される角度変化信号からライン光
源１２からのスリット光１２ａの被計測物体１４への投
射角度θ１を取り込む。そして次のステップＳ１１にお
いて、当該フレーム内における位置（Ｘ、Ｙ），ライン
光源１２とカメラ１６との間の距離Ｌ，およびライン光
源１２からのスリット光１２ａの被計測物体１４への投
射角度θ１を取り込み、カメラ１６への反射光の入射角
θ２を計算する。入射角θ２は、スリット光１２ａの被
計測物体１４への投射角度θ１によって決定されるスリ
ット光１２ａに交差する仮想の画像面上のスリット光の
位置と、カメラ１６によって撮影された画像面上のスリ
ット光１２ａの位置（Ｘ、Ｙ）から計算して求めること
ができる。
０は、Ｘ１レジスタ，Ｘ２レジスタ，およびＹレジスタ
のデータを取り込み、位置計算をする。つまり、水平方
向位置ｘはＸ１レジスタの値とＸ２レジスタの値との中
間値から求められ、また垂直方向位置ｙはＹレジスタの
値から与えられる。ステップＳ１０では、マイクロコン
ピュータ２２から出力される角度変化信号からライン光
源１２からのスリット光１２ａの被計測物体１４への投
射角度θ１を取り込む。そして次のステップＳ１１にお
いて、当該フレーム内における位置（Ｘ、Ｙ），ライン
光源１２とカメラ１６との間の距離Ｌ，およびライン光
源１２からのスリット光１２ａの被計測物体１４への投
射角度θ１を取り込み、カメラ１６への反射光の入射角
θ２を計算する。入射角θ２は、スリット光１２ａの被
計測物体１４への投射角度θ１によって決定されるスリ
ット光１２ａに交差する仮想の画像面上のスリット光の
位置と、カメラ１６によって撮影された画像面上のスリ
ット光１２ａの位置（Ｘ、Ｙ）から計算して求めること
ができる。
【００１８】ステップＳ１２では、既知であるライン光
源１２とカメラ１６との間の距離Ｌを取り込み、そして
最終的にはステップＳ１３においてθ１，θ２，および
Ｌを取り込み、三角法により被計測物体１４の絶対的な
３次元位置（ｘ、ｙ、ｚ）を検出する。その後、ステッ
プＳ１４において、ＣＰＵ３０は入力ポートから垂直同
期信号Ｖsyncが入力されたかどうか判断する。このステ
ップＳ１５において“ＮＯ”が判断されると、先のステ
ップＳ１に戻るが、“ＹＥＳ”が判断されると、次のス
テップＳ１５において、ＣＰＵ３０はＹカウンタ３２を
リセットする。
源１２とカメラ１６との間の距離Ｌを取り込み、そして
最終的にはステップＳ１３においてθ１，θ２，および
Ｌを取り込み、三角法により被計測物体１４の絶対的な
３次元位置（ｘ、ｙ、ｚ）を検出する。その後、ステッ
プＳ１４において、ＣＰＵ３０は入力ポートから垂直同
期信号Ｖsyncが入力されたかどうか判断する。このステ
ップＳ１５において“ＮＯ”が判断されると、先のステ
ップＳ１に戻るが、“ＹＥＳ”が判断されると、次のス
テップＳ１５において、ＣＰＵ３０はＹカウンタ３２を
リセットする。
【００１９】最後に、ステップＳ１６において、ＣＰＵ
２６は、出力ポート４２からライン光源１２に対しては
光源駆動信号を、またスッテピングモータ１３に対して
は角度変化信号を出力する。すなわち、ステップＳ１６
において、垂直同期信号Ｖsyncに同期してライン光源１
２とステッピングモータ１３が駆動され、その後ステッ
プＳ１〜Ｓ１６が再び実行される。
２６は、出力ポート４２からライン光源１２に対しては
光源駆動信号を、またスッテピングモータ１３に対して
は角度変化信号を出力する。すなわち、ステップＳ１６
において、垂直同期信号Ｖsyncに同期してライン光源１
２とステッピングモータ１３が駆動され、その後ステッ
プＳ１〜Ｓ１６が再び実行される。
【００２０】なお、上述の実施例ではライン光源にはス
リット光１２ａを用いたが、ライン光源としてスポット
光を用いた場合も図６に示すように、結果は同じとな
る。つまり、スポット光をたとえばミラ−などで上下方
向に高速にスキャンすることによって、スリット光１２
ａと同等のライン光源を作ることができる。
リット光１２ａを用いたが、ライン光源としてスポット
光を用いた場合も図６に示すように、結果は同じとな
る。つまり、スポット光をたとえばミラ−などで上下方
向に高速にスキャンすることによって、スリット光１２
ａと同等のライン光源を作ることができる。
【図１】この発明の一実施例を示す図解図である。
【図２】図１実施例におけるスリット光の図解図であ
る。
る。
【図３】図１実施例の演算回路の構造図である。
【図４】図１実施例においてライン光源にスリット光を
用いたときの画面図である。
用いたときの画面図である。
【図５】図１実施例の動作を示すフロ−図である。
【図６】図１実施例においてライン光源にスポット光を
用いたときの画面図である。
用いたときの画面図である。
１０ …３次元物体計測装置 １２ …ライン光源 １４ …被計測物体 １６ …カメラ ２０ …同期検出回路 ２２ …マイクロコンピュータ ２６ …ピーク検出回路 ２８ …比較回路 ３０ …ＣＰＵ ３２ …Ｙカウンタ ３４ …Ｘカウンタ ３６ …Ｙレジスタ ３８ …Ｘ１レジスタ ４０ …Ｘ２レジスタ
フロントページの続き (72)発明者 片寄 晴弘 大阪市住之江区南港北１丁目14−16 ＷＴ Ｃビル21階 メールボックス番号82 財団 法人イメージ情報科学研究所内 (72)発明者 山崎 紘一 京都市右京区嵯峨二尊院往生院町18 株式 会社山崎精機研究所内
Claims (5)
- 【請求項１】フレームに同期してライン光源を被計測物
体に照射する照射手段、 前記照射手段および前記被計測物体と所定の位置関係を
有して設けられ、前記被計測物体表面からの反射光を撮
影するカメラ、 前記カメラからの映像信号の走査線情報に基づいて当該
フレ−ム内において前記ライン光源が照射される前記被
計測物体上の位置を検出する位置検出手段、 前記照射手段によって照射される前記ライン光源をフレ
ーム毎に所定角度ずつ変位させる光源変位手段、および
前記位置検出手段によって検出した前記位置，前記ライ
ン光源の前記被計測物体への照射角度，前記カメラへの
前記反射光の入射角度，および前記照射手段と前記カメ
ラとの間の距離に基づいて前記位置の３次元位置を求め
る演算手段を備える、３次元物体計測装置。 - 【請求項２】前記ライン光源はスリット光である、請求
項１記載の３次元物体計測装置。 - 【請求項３】前記ライン光源はライン状に走査されるス
ポット光である、請求項１記載の３次元物体計測装置。 - 【請求項４】前記光源変位手段はステッピングモータを
含む、請求項１ないし３のいずれかに記載の３次元物体
計測装置。 - 【請求項５】前記演算手段で得られた被計測物体上の３
次元位置データを総計することによって前記被計測物体
の立体形状を計測する、請求項１ないし４のいずれかに
記載の３次元物体計測装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10076856A JPH11271022A (ja) | 1998-03-25 | 1998-03-25 | ３次元物体計測装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10076856A JPH11271022A (ja) | 1998-03-25 | 1998-03-25 | ３次元物体計測装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11271022A true JPH11271022A (ja) | 1999-10-05 |
Family
ID=13617305
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10076856A Pending JPH11271022A (ja) | 1998-03-25 | 1998-03-25 | ３次元物体計測装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11271022A (ja) |
-
1998
- 1998-03-25 JP JP10076856A patent/JPH11271022A/ja active Pending
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Legal Events
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