JPH11271033A - Imaging apparatus for three-dimensional shape object - Google Patents

Imaging apparatus for three-dimensional shape object

Info

Publication number
JPH11271033A
JPH11271033A JP9659898A JP9659898A JPH11271033A JP H11271033 A JPH11271033 A JP H11271033A JP 9659898 A JP9659898 A JP 9659898A JP 9659898 A JP9659898 A JP 9659898A JP H11271033 A JPH11271033 A JP H11271033A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
dimensional object
light
ccd camera
image
optical path
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.)
Pending
Application number
JP9659898A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hideharu Ogami
秀晴 大上
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sumitomo Metal Mining Co Ltd
Original Assignee
Sumitomo Metal Mining Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sumitomo Metal Mining Co Ltd filed Critical Sumitomo Metal Mining Co Ltd
Priority to JP9659898A priority Critical patent/JPH11271033A/en
Publication of JPH11271033A publication Critical patent/JPH11271033A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain an imaging apparatus whose imaging operation can be simplified and in which the number of components can be reduced by installing an optical-path changing means by which the optical path of projecting light onto, or reflected light from, a three-dimensional shape object by an illuminating means for every direction is changed and by which the light is incident on a CCD camera. SOLUTION: A corner part of a three-dimensional object 2 is fixed by a fixing means 3. After that, while an LED illumination part 6 is being turned on, projecting light onto the X-Y plane part of the three-dimensional shape object 2 is made incident on a CCD camera 10, and its projected image is projected onto a monitor for a projected image. Then, the three-dimensional shape object 2 is imaged, and the projected image onto the X-Y plane part is stored in an image memory. Then, an X-direction measurement stage 91 is moved, and the CCD camera 10 is arranged on the opposite side of a 90 deg.-reflecting prism 11 for the X-direction. After that, projected light onto the Y-Z plane part of the three-dimensional shape object 2 by an LED illumination part 4 is made incident on the CCD camera 10 via the 90 deg.-reflecting prismn 11 for the X-direction, and a projected image is projected onto the monitor for the projected image. Then, the three-dimensional shape object 2 is imaged, and the projected image onto the Y-Z plane part is stored in the image memory.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、三次元形状物体の
画像解析による計測等に利用される三次元形状物体撮像
装置に係り、特に、撮像作業の簡便化と部品点数の低減
が図れる三次元形状物体撮像装置の改良に関するもので
ある。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a three-dimensional object imaging apparatus used for measurement and the like of a three-dimensional object by image analysis, and more particularly to a three-dimensional object capable of simplifying an imaging operation and reducing the number of parts. The present invention relates to an improvement of a shape object imaging device.

【0002】[0002]

【従来の技術】この種の三次元形状物体撮像装置とし
て、例えば図19に示すような装置が知られている。す
なわち、この三次元形状物体撮像装置は、三次元形状物
体aが載置されかつX軸、Y軸方向へ移動するXY移動
ステージbと、このXY移動ステージbの上方側に配置
されかつ固定焦点あるいはズームレンズcが装着された
CCDカメラdと、上記XY移動ステージbの下方側に
設けられ三次元形状物体aを下方側から照明する透過照
明eと、上記XY移動ステージbの上方側に設けられ三
次元形状物体aを上方側から照明する同軸落射照明f並
びに反射照明gとでその主要部が構成され、かつ、上記
CCDカメラdはZ軸方向に移動するZ移動ステージh
に取付けられていると共にCCDカメラdの光入射側に
は距離計測素子iが付設されている。
2. Description of the Related Art As this type of three-dimensionally shaped object imaging apparatus, for example, an apparatus as shown in FIG. 19 is known. That is, the three-dimensionally shaped object imaging apparatus includes an XY movement stage b on which a three-dimensionally shaped object a is placed and moves in the X-axis and Y-axis directions, and is disposed above the XY movement stage b and has a fixed focus. Alternatively, a CCD camera d on which a zoom lens c is mounted, transmitted light e provided below the XY moving stage b to illuminate the three-dimensional object a from below, and provided above the XY moving stage b. The main part of the three-dimensional object a is illuminated from above with a coaxial epi-illumination illumination f and a reflection illumination g, and the CCD camera d moves in the Z-axis direction.
And a distance measuring element i is attached to the light incident side of the CCD camera d.

【0003】そして、この三次元形状物体撮像装置によ
る三次元形状物体aの計測は以下のようにしてなされ
る。まず、上記XY移動ステージbに載置された三次元
形状物体aのXY平面部の計測は、上記CCDカメラd
により撮像された三次元形状物体aの画像解析により行
われている。一方、三次元形状物体aのZ軸方向の高さ
の計測は、CCDカメラdのZ移動ステージhを適宜移
動させながら撮像される三次元形状物体aにおける画像
のシャープさを判断して行うフォーカス調整により焦点
位置を求めかつ得られた焦点位置のデータと予め設定さ
れた基準面のデータからZ移動ステージhにおけるZ軸
方向の移動量を求めて計測したり、あるいは、三次元形
状物体aとCCDカメラdとのZ軸方向間距離が一定と
なるように設定された上記距離計測素子iからの信号に
基づき上記Z移動ステージhをZ軸方向へ移動させこの
Z移動ステージhにおけるZ軸方向の移動量を求めて計
測されていた。
The measurement of the three-dimensionally shaped object a by the three-dimensionally shaped object imaging apparatus is performed as follows. First, the measurement of the XY plane portion of the three-dimensional object a placed on the XY moving stage b is performed by the CCD camera d.
Is performed by analyzing the image of the three-dimensional object a captured by the computer. On the other hand, the measurement of the height of the three-dimensional object a in the Z-axis direction is performed by judging the sharpness of the image of the three-dimensional object a captured while appropriately moving the Z movement stage h of the CCD camera d. The focus position is obtained by the adjustment, and the amount of movement in the Z-axis direction in the Z movement stage h is measured from the obtained data of the focus position and the data of the preset reference plane. The Z-movement stage h is moved in the Z-axis direction based on a signal from the distance measuring element i set so that the distance between the CCD camera d and the Z-direction is constant. The amount of movement was measured.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】ところで、図19に示
された従来の三次元形状物体撮像装置においては、その
撮像手段としてXY移動ステージbの上方側に配置され
た単一のCCDカメラdが装備されているに過ぎないた
め、三次元形状物体aのXZ平面部やYZ平面部に存在
する穴j等の計測対象について撮像を行おうとした場
合、その計測部位が三次元形状物体aのXY平面部とな
るようにXY移動ステージbにおける三次元形状物体a
の向きを変更しなければならず、その分、撮像作業が繁
雑となる問題点を有していた。
In the conventional three-dimensional object imaging apparatus shown in FIG. 19, a single CCD camera d arranged above the XY movement stage b is used as the imaging means. Since it is merely provided, when an image of a measurement target such as a hole j existing in the XZ plane portion or the YZ plane portion of the three-dimensional object a is to be taken, the measurement site is XY of the three-dimensional object a. The three-dimensional object a on the XY moving stage b so as to be a flat part
Has to be changed, and there is a problem that the imaging operation becomes complicated accordingly.

【0005】尚、上記XY移動ステージbに載置される
三次元形状物体aを中心にしてそのX、Y、Z軸方向に
それぞれ専用のCCDカメラを配置する撮像装置も提案
されているが、この三次元形状物体撮像装置においては
少なくとも3台のCCDカメラが必要となり、その分、
部品点数が増えて撮像装置の製造コストが割高となる問
題点を有していた。
An image pickup apparatus has been proposed in which a dedicated CCD camera is arranged in each of the X, Y, and Z axes around a three-dimensional object a placed on the XY moving stage b. In this three-dimensional object imaging apparatus, at least three CCD cameras are required, and
There has been a problem that the number of parts increases and the manufacturing cost of the imaging device becomes higher.

【0006】本発明はこのような問題点に着目してなさ
れたもので、その課題とするところは、撮像作業の簡便
化と部品点数の低減が図れる三次元形状物体撮像装置を
提供することにある。
The present invention has been made in view of such problems, and an object thereof is to provide a three-dimensional object imaging apparatus capable of simplifying an imaging operation and reducing the number of parts. is there.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】すなわち、請求項1に係
る発明は、互いに直交するX、Y、Z軸で示される空間
を占める三次元形状物体を撮像する三次元形状物体撮像
装置を前提とし、上記三次元形状物体を固定する固定手
段と、固定された三次元形状物体を中心にしてそのXY
Z軸方向から互いに時間をずらして光を逐次照射する
X、Y、Z方向用照明手段と、その光軸方向がXYZ軸
のいずれか1つの方向に設定されかつ対応したその方向
用照明手段による三次元形状物体の投影光若しくは反射
光が入射される少なくとも1つのCCDカメラと、残り
の2方向側にそれぞれ配置されかつ対応したその各方向
用照明手段による三次元形状物体の各投影光若しくは反
射光の光路を変更させてその投影光若しくは反射光を上
記CCDカメラに入射させる光路変更手段を具備するこ
とを特徴とするものである。
That is, the invention according to claim 1 is based on a three-dimensional object imaging apparatus for imaging a three-dimensional object occupying a space indicated by X, Y, and Z axes orthogonal to each other. Fixing means for fixing the three-dimensional object, and XY of the fixed three-dimensional object
X-, Y-, and Z-direction illuminating means for sequentially irradiating light with a time offset from the Z-axis direction, and an illuminating means for the direction in which the optical axis direction is set to any one of the XYZ axes and corresponding thereto At least one CCD camera on which projection light or reflection light of the three-dimensional object is incident, and each projection light or reflection of the three-dimensional object by the illumination means for each direction which is disposed on the remaining two directions and corresponds to each direction. An optical path changing means for changing an optical path of light and causing the projected light or reflected light to be incident on the CCD camera is provided.

【0008】そして、この請求項1記載の発明に係る三
次元形状物体撮像装置によれば、光軸方向がXYZ軸の
いずれか1つの方向に設定されかつ対応したその方向用
照明手段による三次元形状物体の投影光若しくは反射光
が入射される少なくとも1つのCCDカメラと、残りの
2方向側にそれぞれ配置されかつ対応したその各方向用
照明手段による三次元形状物体の各投影光若しくは反射
光の光路を変更させてその投影光若しくは反射光を上記
CCDカメラに入射させる光路変更手段を具備している
ため、固定手段で固定された三次元形状物体の向きを変
更することなくしかも最小個数のCCDカメラにて三次
元形状物体のXY平面部、XZ平面部およびYZ平面部
の計測対象をそれぞれ撮像することが可能となる。
According to the three-dimensionally shaped object imaging apparatus according to the first aspect of the present invention, the optical axis direction is set to any one of the XYZ axes and the three-dimensional illumination means for the direction is used. At least one CCD camera on which the projection light or reflection light of the shape object is incident, and the projection light or reflection light of the three-dimensional shape object by the corresponding illuminating means for each direction, which are respectively arranged in the remaining two directions. Since it has an optical path changing means for changing the optical path and projecting the reflected light or the reflected light to the CCD camera, the number of CCDs can be reduced without changing the direction of the three-dimensional object fixed by the fixing means. With the camera, it is possible to image the measurement target on the XY plane, the XZ plane, and the YZ plane of the three-dimensional object.

【0009】尚、この三次元形状物体撮像装置において
上記X方向、Y方向およびZ方向用照明手段について
は、従来の撮像装置と同様、透過照明、同軸落射照明、
反射照明等でこれ等を構成することが可能である。但
し、上記同軸落射照明はCCDカメラの光軸方向と同一
の方向用照明手段に限られる。また、CCDカメラの光
軸方向と異なる方向の各方向用照明手段を反射照明で構
成する場合には、例えば光路変更手段の後方側でかつ変
更される光路を遮らない部位に配置させることを要す
る。尚、この三次元形状物体撮像装置においては、透過
照明、同軸落射照明、反射照明のすべてを具備させる必
要はなく、これ等照明手段の少なくとも1つを備えてい
ればよい。
In the three-dimensional object imaging apparatus, the illumination means for the X, Y, and Z directions includes transmission illumination, coaxial incident illumination,
These can be constituted by reflection lighting or the like. However, the coaxial epi-illumination is limited to illumination means for the same direction as the optical axis direction of the CCD camera. Further, when the illumination means for each direction in a direction different from the optical axis direction of the CCD camera is constituted by reflected illumination, it is necessary to arrange the illumination means on the rear side of the optical path changing means and at a position which does not block the optical path to be changed. . In the three-dimensional object imaging apparatus, it is not necessary to provide all of the transmitted illumination, the coaxial incident illumination, and the reflected illumination, and it is sufficient to provide at least one of these illumination means.

【0010】ところで、請求項1記載の発明に係る三次
元形状物体撮像装置において、例えば上記CCDカメラ
の光軸方向がZ軸方向に設定されているとし、このCC
Dカメラで三次元形状物体の投影像若しくは反射像を撮
像しようとした場合、Z方向用照明手段に加えてX方向
およびY方向用照明手段も同時に照明していると当然の
ことながら上記投影像若しくは反射像を撮像することは
できない。このため、請求項1記載の発明に係る三次元
形状物体撮像装置においては、例えば上記CCDカメラ
の光軸方向がZ軸方向に設定されている場合、このCC
Dカメラで三次元形状物体におけるXY平面部の投影像
若しくは反射像を撮像するときに同期してZ方向用照明
手段だけが照明し残りのX方向およびY方向用照明手段
は照明しないように制御されており、以下、上記CCD
カメラにより逐次タイミングをずらして三次元形状物体
におけるXZ平面部、YZ平面部の投影像若しくは反射
像を撮像する構成が採られている。すなわち、X方向、
Y方向およびZ方向用照明手段については、三次元形状
物体の対応するYZ平面部、XZ平面部およびXY平面
部の撮像時にそれぞれ同期して機能させる切替え手段が
必要となる。請求項2に係る発明は、このような照明の
切替え手段を必要としない三次元形状物体撮像装置に関
する。
In the three-dimensional object imaging apparatus according to the first aspect of the present invention, for example, the optical axis direction of the CCD camera is set to the Z-axis direction.
When a projected image or a reflected image of a three-dimensionally shaped object is to be captured by the D camera, it is natural that the X-direction and Y-direction illumination means are simultaneously illuminated in addition to the Z-direction illumination means. Alternatively, a reflected image cannot be captured. For this reason, in the three-dimensional object imaging apparatus according to the first aspect of the present invention, when the optical axis direction of the CCD camera is set to the Z-axis direction, for example,
When the D camera captures a projection image or a reflection image of the XY plane portion of the three-dimensional object, only the illumination means for the Z direction is illuminated and the remaining illumination means for the X and Y directions are not illuminated synchronously. The following CCD
A configuration is employed in which a projected image or a reflected image of an XZ plane portion or a YZ plane portion of a three-dimensional object is sequentially shifted by a camera by a camera. That is, in the X direction,
As for the illumination means for the Y direction and the Z direction, a switching means which functions in synchronization with the imaging of the corresponding YZ plane, XZ plane, and XY plane of the three-dimensional object is required. The invention according to claim 2 relates to a three-dimensionally shaped object imaging apparatus that does not require such illumination switching means.

【0011】すなわち、請求項2に係る発明は、互いに
直交するX、Y、Z軸で示される空間を占める三次元形
状物体を撮像する三次元形状物体撮像装置を前提とし、
上記三次元形状物体を固定する固定手段と、固定された
三次元形状物体を中心にしてそのXYZ軸方向から互い
に波長の異なる光をそれぞれ照射するX、Y、Z方向用
照明手段と、その光軸方向がXYZ軸のいずれか1つの
方向に設定されかつ対応したその方向用照明手段による
三次元形状物体の投影光若しくは反射光が入射される少
なくとも1つのCCDカメラと、残りの2方向側にそれ
ぞれ配置されかつ対応したその各方向用照明手段による
三次元形状物体の各投影光若しくは反射光の光路を変更
させてその投影光若しくは反射光を上記CCDカメラに
入射させる光路変更手段を具備し、かつ、上記三次元形
状物体と各光路変更手段の間には対応する残りの2方向
用照明手段から照射される波長域の光のみを透過させる
光学フィルターがそれぞれ設けられていると共に、上記
三次元形状物体とCCDカメラ間にはこの光軸方向と同
一の方向用照明手段による三次元形状物体の投影光若し
くは反射光が入射されるときにのみ作用してその方向用
照明手段から照射される波長域の光のみを透過させる光
学フィルターが設けられていることを特徴とするもので
ある。
That is, the invention according to claim 2 is based on a three-dimensional object imaging apparatus for imaging a three-dimensional object occupying a space indicated by X, Y, and Z axes orthogonal to each other.
Fixing means for fixing the three-dimensionally shaped object; X, Y, and Z-direction illuminating means for irradiating light having different wavelengths from the XYZ-axis directions around the fixed three-dimensionally shaped object; At least one CCD camera whose axial direction is set to any one of the XYZ axes and onto which projection light or reflected light of a three-dimensional object by the corresponding direction illumination means is incident, and on the remaining two directions. Light path changing means for changing the optical path of each projected light or reflected light of the three-dimensional object by the illuminating means for each direction arranged and corresponding thereto, and causing the projected light or reflected light to enter the CCD camera; Further, between the three-dimensionally shaped object and each of the optical path changing means, there is provided an optical filter that transmits only light in the wavelength range emitted from the corresponding two-way illumination means. Each of them is provided, and acts only between the three-dimensional object and the CCD camera when projection light or reflected light of the three-dimensional object by the illumination means for the same direction as the optical axis direction is incident. Further, an optical filter for transmitting only light in a wavelength range irradiated from the direction lighting means is provided.

【0012】そして、請求項2記載の発明に係る三次元
形状物体撮像装置によれば、X方向、Y方向およびZ方
向用照明手段からは互いに波長の異なる光が三次元形状
物体に向けて照射され、かつ、三次元形状物体と各光路
変更手段の間および三次元形状物体とCCDカメラ間に
設けられた別々の光学フィルターを介し各方向からの対
応した光のみが上記CCDカメラに入射されることにな
る。
According to the three-dimensional object imaging apparatus according to the second aspect of the present invention, lights having different wavelengths are radiated from the illuminating means for the X, Y, and Z directions toward the three-dimensional object. And only corresponding light from each direction is incident on the CCD camera via separate optical filters provided between the three-dimensional object and each optical path changing means and between the three-dimensional object and the CCD camera. Will be.

【0013】従って、XYZ軸のいずれかの方向に配置
されたCCDカメラで三次元形状物体における例えばX
Y平面部の投影像若しくは反射像を撮像する際、Z方向
用照明手段だけでなくX方向およびY方向用照明手段が
三次元形状物体を同時に照明している場合でも、上記C
CDカメラには、各光学フィルターの作用によりX方向
およびY方向用照明手段からの光は入射されずZ方向用
照明手段からの光のみが入射されることになるため、上
記切替え手段を設けることなく三次元形状物体における
各平面部の投影像若しくは反射像の撮像が可能となる。
Therefore, a CCD camera arranged in any one of the X, Y, and Z axes can use, for example, X
When a projected image or a reflected image of the Y plane portion is captured, even when the illumination means for the X direction and the illumination means for the Y direction simultaneously illuminate a three-dimensional object simultaneously, not only the illumination means for the Z direction,
Since the light from the illumination means for the X and Y directions is not incident on the CD camera due to the action of each optical filter and only the light from the illumination means for the Z direction is incident, the switching means is provided. In addition, it is possible to capture a projection image or a reflection image of each flat portion of the three-dimensional object.

【0014】尚、XYZ軸方向から互いに波長の異なる
光をそれぞれ照射するX、Y、Z方向用照明手段として
は、570nm(黄緑色光源)、690nm(サンセッ
トオレンジ色光源)、および、644nm(赤色光源)
の光を照射する各光源がそれぞれ例示される。
The illuminating means for the X, Y, and Z directions for irradiating light having different wavelengths from the XYZ axis directions are respectively 570 nm (yellow green light source), 690 nm (sunset orange light source), and 644 nm ( Red light source)
Each light source which irradiates this light is exemplified.

【0015】ところで、本発明に係る三次元形状物体撮
像装置においては、三次元形状物体から直接CCDカメ
ラに入射される三次元形状物体の投影像若しくは反射
像、あるいは、各光路変更手段を介して上記CCDカメ
ラに入射される三次元形状物体の投影像若しくは反射像
における画像の焦点合わせのために、上記CCDカメラ
または三次元形状物体を固定する上記固定手段等の少な
くとも一方をX、Y、Z軸方向へ移動させる移動手段が
必要となる場合がある。また、三次元形状物体のXY、
XZ、YZ平面部における任意箇所の投影像若しくは反
射像を撮像できるようにするため、あるいは、各光路変
更手段により光路が変更されてCCDカメラに入射され
る三次元形状物体の投影像若しくは反射像を撮像できる
ようにするため、CCDカメラまたは上述した固定手段
等の少なくとも一方をX、Y、Z軸方向へ移動させる移
動手段が必要となる場合がある。請求項3および請求項
4に係る発明はこのような技術的理由から上記移動手段
を組込んだ発明に関する。
In the three-dimensional object imaging apparatus according to the present invention, a projected image or a reflected image of the three-dimensional object directly incident on the CCD camera from the three-dimensional object, or via each optical path changing means. In order to focus an image on a projected image or a reflected image of the three-dimensional object incident on the CCD camera, at least one of the CCD camera or the fixing means for fixing the three-dimensional object is X, Y, or Z. In some cases, a moving means for moving in the axial direction is required. XY of a three-dimensional object,
A projection image or a reflection image of a three-dimensional object incident on a CCD camera in which an optical path is changed by each optical path changing means so that a projection image or a reflection image of an arbitrary position in an XZ or YZ plane portion can be captured. In some cases, moving means for moving at least one of the CCD camera and the above-described fixing means in the X, Y, and Z-axis directions may be necessary in order to be able to image the image. The inventions according to claims 3 and 4 relate to the invention incorporating the moving means for such technical reasons.

【0016】すなわち、請求項3に係る発明は、請求項
1記載の発明に係る三次元形状物体撮像装置を前提と
し、上記固定手段、X、Y、Z方向用照明手段、およ
び、各光路変更手段が同一のステージに固定されてお
り、かつ、このステージおよび上記CCDカメラが固定
されたカメラステージの少なくとも一方をX、Y、Z軸
方向へ移動させる移動手段を備えていることを特徴とす
るものであり、請求項4に係る発明は、請求項2記載の
発明に係る三次元形状物体撮像装置を前提とし、上記固
定手段、X、Y、Z方向用照明手段、各光路変更手段、
および、各光学フィルターが同一のステージに固定され
ており、かつ、このステージおよび上記CCDカメラが
固定されたカメラステージの少なくとも一方をX、Y、
Z軸方向へ移動させる移動手段を備えていることを特徴
とするものである。
That is, a third aspect of the present invention is based on the three-dimensional object imaging apparatus according to the first aspect of the present invention, wherein the fixing means, the illuminating means for the X, Y, and Z directions, and each of the optical path changing means. The means is fixed to the same stage, and a moving means is provided for moving at least one of the stage and the camera stage to which the CCD camera is fixed in the X, Y, and Z axis directions. The invention according to claim 4 is based on the three-dimensional object imaging apparatus according to claim 2, wherein the fixing means, the illuminating means for X, Y, and Z directions, each optical path changing means,
And each optical filter is fixed to the same stage, and at least one of this stage and the camera stage to which the CCD camera is fixed is X, Y,
A moving means for moving in the Z-axis direction is provided.

【0017】尚、請求項3および請求項4に係る発明に
おいては、上記移動手段によりCCDカメラを固定した
カメラステージのみがX、Y、Z軸方向へ移動し、ある
いは他方のステージのみがX、Y、Z軸方向へ移動する
ようにしてもよいし、各ステージの両方がそれぞれX、
Y、Z軸方向へ独立して移動するようにしてもよい。ま
た、場合によってはCCDカメラを固定したカメラステ
ージがX、Y、Z軸のいずれか一方の方向へ移動し、他
方のステージが残りの2方向へ移動するようにしてもよ
くその構成は任意である。
According to the third and fourth aspects of the present invention, only the camera stage to which the CCD camera is fixed is moved in the X, Y, and Z axes by the moving means, or only the other stage is moved in the X, Y, and Z directions. The stage may be moved in the Y and Z axis directions, or both stages may be moved in the X and Z directions, respectively.
It may move independently in the Y and Z axis directions. In some cases, the camera stage on which the CCD camera is fixed may move in one of the X, Y, and Z axes, and the other stage may move in the remaining two directions. is there.

【0018】また、本発明に係る三次元形状物体撮像装
置において、固定されあるいはその光軸方向へのみ移動
するように設定されたCCDカメラにテレセントリック
レンズ(撮像される物体の大きさが光軸方向の前後位置
に依存しないレンズ)が装着され、かつ、この装置に搭
載された各光路変更手段により光路を変更された三次元
形状物体における投影像若しくは反射像の各画像が上記
テレセントリックレンズの視野に全て含まれる解像度で
十分な場合には、固定手段、X、Y、Z方向用照明手
段、各光路変更手段等が固定された上記ステージをX、
Y、Z軸のいずれかの方向へ移動させる上記移動手段の
組込みを省略させることも可能である。
In the three-dimensional object imaging apparatus according to the present invention, a CCD camera fixed or set so as to move only in the optical axis direction has a telecentric lens (the size of the object to be imaged is in the optical axis direction). Of the three-dimensional object whose optical path has been changed by each of the optical path changing means mounted on the device, the projected image or the reflected image of the three-dimensional object is placed in the field of view of the telecentric lens. In the case where the resolution included in all is sufficient, the stage to which the fixing means, the illuminating means for the X, Y, and Z directions, each optical path changing means, and the like are fixed is denoted by X,
It is also possible to omit the incorporation of the moving means for moving in any of the Y and Z axes.

【0019】また、本発明に係る三次元形状物体撮像装
置においては、その光軸方向をXYZ軸のいずれか1つ
の方向に設定した少なくとも1台のCCDカメラが装備
されているが、三次元形状物体における各平面部の投影
像若しくは反射像についてこれを異なる倍率で撮像でき
るような装置にするためには、倍率が連続可変のズーム
レンズを適用するか、1台のCCDカメラにレンズ交換
機能を付けるか、あるいは、異なった倍率のレンズがそ
れぞれ装着されかつ光軸方向が同一方向に設定される複
数台のCCDカメラを互いに交換可能に用意する構成が
例示される。
In the three-dimensional object imaging apparatus according to the present invention, at least one CCD camera whose optical axis direction is set to one of the XYZ axes is provided. In order to obtain a projection image or reflection image of each flat portion of an object at different magnifications, a zoom lens with a continuously variable magnification can be applied, or a single CCD camera must have a lens exchange function. An example is a configuration in which a plurality of CCD cameras, each of which is attached with a lens of different magnification and whose optical axis direction is set to the same direction, are interchangeably prepared.

【0020】次に、本発明に係る三次元形状物体撮像装
置において三次元形状物体の投影光若しくは反射光の光
路を変更させてCCDカメラへ入射させる光路変更手段
としては、反射ミラー、90度反射プリズム、ペンタプ
リズム等が挙げられる。請求項5に係る発明は上記光路
変更手段を特定した発明に関する。
Next, in the three-dimensional object imaging apparatus according to the present invention, the optical path changing means for changing the optical path of the projection light or the reflected light of the three-dimensional object to be incident on the CCD camera includes a reflecting mirror, a 90-degree reflecting light. Examples include a prism and a pentaprism. The invention according to claim 5 relates to the invention in which the optical path changing means is specified.

【0021】すなわち、請求項5に係る発明は、請求項
1、2、3または4記載の発明に係る三次元形状物体撮
像装置を前提とし、上記光路変更手段が、反射ミラー、
90度反射プリズム、または、ペンタプリズムのいずれ
かであることを特徴とするものである。
That is, a fifth aspect of the present invention is based on the three-dimensional object imaging apparatus according to the first, second, third, or fourth aspect of the present invention.
It is a 90-degree reflecting prism or a pentaprism.

【0022】[0022]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して詳細に説明する。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.

【0023】まず、この実施の形態に係る三次元形状物
体撮像装置1は、図1〜図4に示すように装置本体10
0の固定ステージ(図示せず)に取付けられ三次元形状
物体2が固定される固定手段3と、上記三次元形状物体
2を中心にしてそのXYZ軸方向にそれぞれ配置された
X、Y、Z方向用照明手段としてのLED照明4、5、
6と、光軸方向がZ軸方向に設定され図5に示すような
同軸落射照明7が付設されると共にその光入射側にテレ
セントリックレンズ8が装着されかつ図6に示すような
XYZ方向に移動可能な移動カメラステージ9に固定さ
れたCCDカメラ10と、固定された三次元形状物体2
を中心にして上記LED照明4の対向側でY、Z方向用
照明手段としてのLED照明5、6を遮らない部位に配
置されかつLED照明4による三次元形状物体2の投影
光の光路を変更させて上記CCDカメラ10に入射させ
る光路変更手段としてのX方向用90度反射プリズム1
1と、同じく上記三次元形状物体2を中心にしてLED
照明5の対向側でX、Z方向用照明手段としてのLED
照明4、6を遮らない部位に配置されかつLED照明5
による三次元形状物体2の投影光の光路を変更させて上
記CCDカメラ10に入射させる光路変更手段としての
Y方向用90度反射プリズム12と、上記装置本体10
0上に設けられCCDカメラ10で撮像された三次元形
状物体2の投影像若しくは反射像を表示する撮像画像用
モニター13と、同じく装置本体100上に設けられか
つ制御系の主要部を構成する制御用コンピュータのモニ
ター(コンピュータ用モニター)14と、制御用コンピ
ュータに接続されたキーボード15並びにポインティン
グデバイス16とでその主要部が構成されており、か
つ、上述した各LED照明4、5、6、X方向用90度
反射プリズム11およびY方向用90度反射プリズム1
2等は固定手段3と共に上記固定ステージに取付けられ
ている。
First, as shown in FIGS. 1 to 4, a three-dimensional object imaging apparatus 1 according to this embodiment
And a fixing means 3 attached to a fixed stage (not shown) for fixing the three-dimensional object 2, and X, Y, Z arranged around the three-dimensional object 2 in the XYZ axis directions. LED illuminations 4, 5, as direction illumination means
6, a coaxial epi-illumination 7 as shown in FIG. 5 is provided, and a telecentric lens 8 is mounted on the light incident side thereof, and the optical axis is moved in the XYZ directions as shown in FIG. CCD camera 10 fixed to possible moving camera stage 9 and fixed three-dimensional object 2
The LED light 4 and the LED light 5 and 6 serving as illumination means for the Z direction are arranged in a portion that does not obstruct the LED light 4 and the light path of the projection light of the three-dimensional object 2 by the LED light 4. 90-degree reflecting prism 1 for the X direction as an optical path changing means for causing the light to enter the CCD camera 10
1 and the LED around the three-dimensional object 2
LED as illumination means for X and Z directions on the side opposite to illumination 5
LED lighting 5 which is arranged in a part which does not block lights 4 and 6
A 90-degree reflecting prism 12 for the Y direction as an optical path changing means for changing the optical path of the projection light of the three-dimensionally shaped object 2 to be incident on the CCD camera 10, and the apparatus body 10
And a captured image monitor 13 for displaying a projected image or a reflected image of the three-dimensional object 2 imaged by the CCD camera 10 and a main part of a control system which is also provided on the apparatus main body 100. A main part of the control computer monitor (computer monitor) 14, a keyboard 15 and a pointing device 16 connected to the control computer are provided. 90 degree reflecting prism 11 for X direction and 90 degree reflecting prism 1 for Y direction
2 and the like are attached to the fixed stage together with the fixing means 3.

【0024】また、上記CCDカメラ10に付設された
同軸落射照明7は、図5に示すように光源70と、この
光源70からの光をCCDカメラ10に設けられたハー
フミラー71側へ導きこのミラー面で反射させてテレセ
ントリックレンズ8側から出射させる光ファイバ72と
で構成されている。また、XYZ方向に移動可能な上記
移動カメラステージ9は、図6に示すように互いに直交
するように組込まれたX方向移動ステージ91、Y方向
移動ステージ92およびZ方向移動ステージ93とで構
成され、かつ、上記CCDカメラ10はZ方向移動ステ
ージ93の取付け部90に固定して取付けられており、
これによりCCDカメラ10がXYZ方向へ任意に移動
できるようになっている。また、Z方向用照明手段とし
てのLED照明6と、CCDカメラ10に付設された同
軸落射照明7は、測定対象である三次元形状物体2の撮
像に適したいずれかの照明が適宜選択されるようになっ
ており、かつ、X、Y、Z方向用照明手段としての各L
ED照明4、5、6は、三次元形状物体2における対応
するYZ平面部、XZ平面部およびXY平面部の撮像時
にそれぞれ同期して逐次点灯するように図示外の切替え
手段により各点灯タイミングが制御される(すなわち、
各LED照明4、5、6が同時に点灯しないように制御
される)ようになっている。
The coaxial epi-illumination 7 provided on the CCD camera 10 guides the light from the light source 70 and the light from the light source 70 to the half mirror 71 provided on the CCD camera 10 as shown in FIG. The optical fiber 72 is reflected by a mirror surface and emitted from the telecentric lens 8 side. The movable camera stage 9 movable in the XYZ directions is composed of an X-directional movable stage 91, a Y-directional movable stage 92, and a Z-directional movable stage 93 which are assembled so as to be orthogonal to each other as shown in FIG. And the CCD camera 10 is fixedly attached to the attachment portion 90 of the Z-direction moving stage 93,
Thereby, the CCD camera 10 can be arbitrarily moved in the XYZ directions. As the LED illumination 6 as the illumination means for the Z direction and the coaxial incident illumination 7 attached to the CCD camera 10, any illumination suitable for imaging the three-dimensional object 2 to be measured is appropriately selected. And each L as an illuminating means for X, Y, Z directions
The lighting timing of each of the ED illuminations 4, 5, and 6 is switched by a switching unit (not shown) so that the ED illuminations 4, 5, and 6 are sequentially turned on in synchronization with the imaging of the corresponding YZ plane, XZ plane, and XY plane in the three-dimensional object 2. Controlled (ie,
Each of the LED lights 4, 5, 6 is controlled so as not to be turned on at the same time).

【0025】尚、切替え手段を省略するためには、上記
LED照明4、5、6として互いに異なる発光波長のL
ED光源を適用し、図1および図2において一点鎖線で
示すように三次元形状物体2とCCDカメラ10との間
にLED照明6の発光波長のみを透過させる四角形状の
光学フィルター17を介在させると共に、光路変更手段
としてのX方向用90度反射プリズム11にLED照明
4の発光波長のみを透過させる光学フィルター(図示せ
ず)を施し、また、光路変更手段としてのY方向用90
度反射プリズム12にLED照明5の発光波長のみを透
過させる光学フィルター(図示せず)を施す構成にすれ
ばよい。
In order to omit the switching means, the LED lights 4, 5, and 6 have different emission wavelengths L.
An ED light source is applied, and a rectangular optical filter 17 that transmits only the emission wavelength of the LED illumination 6 is interposed between the three-dimensional object 2 and the CCD camera 10 as shown by a dashed line in FIGS. 1 and 2. At the same time, an optical filter (not shown) for transmitting only the emission wavelength of the LED illumination 4 is applied to the X-direction 90-degree reflecting prism 11 as an optical path changing unit, and a Y-direction 90-degree reflecting prism 11 as an optical path changing unit.
An optical filter (not shown) that transmits only the emission wavelength of the LED lighting 5 may be applied to the reflection prism 12.

【0026】また、この三次元形状物体撮像装置の制御
系200は、予め作成した撮像・計測条件ファイル(三
次元形状物体の撮像や計測を自動化させるための操作手
順)等が記録されるハードディスク、フロッピーディス
ク等記録素子を有しかつ上記キーボード15並びにポイ
ンティングデバイス16が接続された制御用コンピュー
タ(図示せず)と、この制御用コンピュータに組込まれ
その画像入力側が上記CCDカメラ10に接続されかつ
画像出力側が撮像画像用モニター13に接続された画像
解析ボード(図示せず)とでその主要部が構成されてお
り、かつ、この画像解析ボードは上記CCDカメラ10
で撮像された三次元形状物体2におけるYZ平面部、X
Z平面部およびXY平面部の各画像データをファイルに
記録できる画像メモリー(図示せず)を有している。す
なわち、装置全体の制御系200は、図7に示すような
コンピュータシステムから成っており、CCDカメラ1
0、マウス等ポインティングデバイス16、キーボード
15等からの信号が入力インターフェース201を介し
て制御部202にデータとして入力される。そして、制
御部202は、システム全体を総括的に処理するCPU
203と、このCPU203との間で処理上でのデータ
の授受を行うRAM204および上記CPU203に処
理手順を与えるプログラム等を格納するROM205か
ら成り、上記ROM205には、記録された画像ファイ
ルを用いて測定対象の画像解析を行う際の適切な操作手
順を計測作業者に指示する複数の計測アルゴリズム(メ
ニュー…1:平行部分の幅を計測する操作手順、2:交
点間距離を計測する操作手順、3:指定間隔離れた位置
の幅を計測する操作手順、4:凸凹部分の最大高さを計
測する操作手順、5:凸凹部分の位置を計測する操作手
順、6:先端凸凹部分の最大高さを計測する操作手順、
7:中心線からの距離を計測する操作手順、8:隙間の
最小間隔を計測する操作手順、等)の各プログラム等が
予め格納されており、上記CPU203は、入力インタ
ーフェース201を介して与えられたデータに基づいて
上記プログラムを実行し、出力インターフェース206
を介してX方向移動ステージ91、Y方向移動ステージ
92、Z方向移動ステージ93、X方向用照明手段(L
ED照明)4、Y方向用照明手段(LED照明)5、Z
方向用照明手段(LED照明)6、コンピュータ用モニ
ター14、撮像画像用モニター13等に制御用の信号を
送出し、これ等を制御するようになっている。
The control system 200 of the three-dimensional object imaging apparatus includes a hard disk on which an imaging / measurement condition file (operation procedure for automating imaging and measurement of the three-dimensional object) created in advance is recorded. A control computer (not shown) having a recording element such as a floppy disk and having the keyboard 15 and the pointing device 16 connected thereto; an image input side incorporated in the control computer and having an image input side connected to the CCD camera 10; The main part of the image analysis board (not shown) connected to the captured image monitor 13 is provided on the output side.
YZ plane portion in the three-dimensional object 2 imaged at
It has an image memory (not shown) that can record each image data of the Z plane part and the XY plane part in a file. That is, the control system 200 of the entire apparatus is composed of a computer system as shown in FIG.
0, signals from the pointing device 16 such as a mouse, the keyboard 15 and the like are input to the control unit 202 via the input interface 201 as data. The control unit 202 includes a CPU that performs overall processing of the entire system.
203, a RAM 204 for transmitting and receiving data in processing between the CPU 203, and a ROM 205 for storing a program for giving a processing procedure to the CPU 203. The ROM 205 stores measurement data using a recorded image file. A plurality of measurement algorithms for instructing the measurement operator on an appropriate operation procedure for performing image analysis of the target (menu: 1: operation procedure for measuring the width of the parallel portion, 2: operation procedure for measuring the distance between intersections, 3 : Operation procedure for measuring the width of a position separated by a specified interval, 4: Operation procedure for measuring the maximum height of the projection and depression, 5: Operation procedure for measuring the position of the projection and depression, 6: Maximum operation for the tip projection and depression Operation procedure to measure,
7: an operation procedure for measuring the distance from the center line, 8: an operation procedure for measuring the minimum gap, etc.), and the like are stored in advance, and the CPU 203 is provided through the input interface 201. The above-mentioned program is executed based on the received data, and the output interface 206
, An X-direction moving stage 91, a Y-direction moving stage 92, a Z-direction moving stage 93, and an X-direction illumination means (L
ED lighting) 4, Y-direction lighting means (LED lighting) 5, Z
A control signal is transmitted to the direction lighting means (LED lighting) 6, the computer monitor 14, the captured image monitor 13, and the like, and these are controlled.

【0027】以下、この実施の形態に係る三次元形状物
体撮像装置を用い図8に示した三次元形状物体(金属加
工部品)2の撮像と計測を行う方法について説明する。
Hereinafter, a method of imaging and measuring the three-dimensionally shaped object (metal workpiece) 2 shown in FIG. 8 using the three-dimensionally shaped object imaging apparatus according to this embodiment will be described.

【0028】尚、この三次元形状物体(金属加工部品)
2は、図8と図9(A)〜(C)に示すように直方体状
の部品本体210と、このXY平面部、XZ平面部およ
びYZ平面部にそれぞれ設けられた円形状の貫通孔21
1、212、213とで構成されているものである。
The three-dimensional object (metal part)
As shown in FIG. 8 and FIGS. 9A to 9C, a rectangular parallelepiped component body 210 and circular through-holes 21 provided in the XY plane portion, the XZ plane portion, and the YZ plane portion, respectively.
1, 212, and 213.

【0029】まず、この三次元形状物体(金属加工部
品)2の角部を図3〜図4に示すように固定手段(固定
治具)3にて固定した後、LED照明6を点灯させなが
ら三次元形状物体(金属加工部品)2におけるXY平面
部の投影光をCCDカメラ10に入射させてその投影像
を撮像画像用モニター13に映し出す。そして、このモ
ニター画像を見ながらマニュアル操作によりZ方向移動
ステージ93を移動させて焦点合わせを行った後、三次
元形状物体(金属加工部品)2を撮像してXY平面部の
投影像を上記画像解析ボードの画像メモリーに記録す
る。
First, after fixing the corners of the three-dimensionally shaped object (metal processing part) 2 with fixing means (fixing jig) 3 as shown in FIGS. The projection light on the XY plane portion of the three-dimensional object (metal workpiece) 2 is made incident on the CCD camera 10 and the projected image is projected on the captured image monitor 13. Then, the user moves the Z-direction moving stage 93 by manual operation while focusing on the monitor image, focuses the object, picks up an image of the three-dimensional object (metal processing part) 2, and projects the projected image of the XY plane portion into the above image. Record in the image memory of the analysis board.

【0030】次に、上記LED照明6を消灯させる一
方、LED照明4を点灯させ、かつ、マニュアル操作に
よりX方向移動ステージ91を移動させて図10に示す
ようにCCDカメラ10をX方向用90度反射プリズム
11の対向側に配置した後、LED照明4による三次元
形状物体(金属加工部品)2におけるYZ平面部の投影
光を図11に示すようにX方向用90度反射プリズム1
1を介しCCDカメラ10に入射させてその投影像を撮
像画像用モニター13に映し出す。そして、このモニタ
ー画像を見ながらマニュアル操作によりZ方向移動ステ
ージ93を移動させて焦点合わせを行った後、三次元形
状物体(金属加工部品)2を撮像してYZ平面部の投影
像を上記画像解析ボードの画像メモリーに記録する。
Next, the LED illumination 6 is turned off, the LED illumination 4 is turned on, and the X-direction moving stage 91 is moved manually to move the CCD camera 10 to the X-direction 90 as shown in FIG. After being disposed on the opposite side of the reflection prism 11, the projection light of the three-dimensional object (metal processing part) 2 on the YZ plane by the LED lighting 4 is reflected by the 90-degree reflection prism 1 for the X direction as shown in FIG.
The light is made incident on the CCD camera 10 through 1 and a projected image thereof is projected on a captured image monitor 13. Then, after focusing on the Z-direction moving stage 93 by moving the Z-direction moving stage 93 by manual operation while watching the monitor image, the three-dimensional object (metal processing part) 2 is imaged, and the projected image of the YZ plane portion is converted into the above image. Record in the image memory of the analysis board.

【0031】尚、この三次元形状物体撮像装置に光学フ
ィルター17が組込まれている(上記切替え手段を省略
するため)場合、図10に示すようにCCDカメラ10
をX方向用90度反射プリズム11の対向側に配置させ
るとCCDカメラ10の対向側に上記光学フィルター1
7が介在しなくなるため、この光学フィルター17をX
Y平面部の撮像時にのみ作用させることが可能となる。
When the optical filter 17 is incorporated in this three-dimensionally shaped object imaging apparatus (to omit the switching means), as shown in FIG.
Is disposed on the opposite side of the 90-degree reflecting prism 11 for the X direction, the optical filter 1 is disposed on the opposite side of the CCD camera 10.
7, the optical filter 17 is not
It is possible to operate only when imaging the Y plane portion.

【0032】最後に、上記LED照明4を消灯させる一
方、LED照明5を点灯させ、かつ、マニュアル操作に
よりY方向移動ステージ92を移動させてCCDカメラ
10をY方向用90度反射プリズム12の対向側に配置
した後、LED照明5による三次元形状物体(金属加工
部品)2におけるXZ平面部の投影光をY方向用90度
反射プリズム12を介しCCDカメラ10に入射させて
その投影像を撮像画像用モニター13に映し出す。そし
て、このモニター画像を見ながらマニュアル操作により
Z方向移動ステージ93を移動させて焦点合わせを行っ
た後、三次元形状物体(金属加工部品)2を撮像してX
Z平面部の投影像を上記画像解析ボードの画像メモリー
に記録し三次元形状物体(金属加工部品)2のXYZ軸
3方向からの撮像を終了する。
Finally, the LED illumination 4 is turned off, the LED illumination 5 is turned on, and the Y-direction moving stage 92 is moved by manual operation so that the CCD camera 10 faces the 90-degree reflecting prism 12 for Y-direction. After that, the projection light of the XZ plane portion of the three-dimensional object (metal processing part) 2 by the LED illumination 5 is made incident on the CCD camera 10 via the 90-degree reflecting prism 12 for the Y direction to capture the projected image. The image is displayed on the image monitor 13. Then, the user moves the Z-direction movement stage 93 by manual operation while watching the monitor image to perform focusing, and then takes an image of the three-dimensionally shaped object (metal processing part) 2 to obtain X.
The projection image of the Z plane portion is recorded in the image memory of the image analysis board, and the imaging of the three-dimensionally shaped object (metal workpiece) 2 from the three directions of the XYZ axes is completed.

【0033】尚、この実施の形態に係る三次元形状物体
撮像装置においては光路変更手段として90度反射プリ
ズムが適用されており、三次元形状物体(金属加工部
品)2の投影像は図12に示すような関係でCCDカメ
ラ10に入射されるため、図14(A)〜(C)に示す
ような画像パターンが得られる。また、光路変更手段と
してペンタプリズムを適用した場合、三次元形状物体
(金属加工部品)2の投影像は図13に示すようにその
上下が反転した関係でCCDカメラ10に入射されるた
め、図15(A)〜(C)に示すように第三角法による
製図のような画像パターンが得られる。
In the three-dimensional object imaging apparatus according to this embodiment, a 90-degree reflecting prism is applied as an optical path changing means, and the projected image of the three-dimensional object (metal processing part) 2 is shown in FIG. Since the light is incident on the CCD camera 10 in the relationship as shown, image patterns as shown in FIGS. 14A to 14C are obtained. Further, when a pentaprism is applied as the optical path changing means, the projected image of the three-dimensional object (metal processing part) 2 is incident on the CCD camera 10 in an upside-down relationship as shown in FIG. As shown in FIGS. 15 (A) to 15 (C), an image pattern like a drawing by the third trigonometric method is obtained.

【0034】次に、上記画像解析ボードの画像メモリー
に記録された三次元形状物体(金属加工部品)2の各投
影像を用いて画像解析(上記貫通孔の孔径の計測)を行
う方法について説明する。
Next, a method of performing image analysis (measurement of the hole diameter of the through hole) using each projected image of the three-dimensionally shaped object (metal workpiece) 2 recorded in the image memory of the image analysis board will be described. I do.

【0035】まず、上記画像メモリーから必要とする投
影像の画像データを指定して撮像画像用モニター13に
読み出し、かつ、計測部位に適した上述の計測アリゴリ
ズムをメニュー画面から選択すると共に、選択された計
測アリゴリズムの操作手順に従って、例えばエッジ検出
線の始点と終点の座標等を指定して投影像を用いた画像
解析を行う。ここで、上記エッジ検出線の設定は、撮像
画像用モニター13上の画像を見ながらポインティング
デバイスを用いて行う。すなわち、CCDカメラ10か
らの画像出力信号は、上述したように制御用コンピュー
タに組込まれた、例えば512×512の画像メモリー
を装備する画像解析ボードに接続されており、図16
(A)に示す画像メモリーのX軸とY軸で指定される各
座標(画像アドレス)に、CCDカメラにおける対応す
る各画素の撮像濃度(すなわち、図16Bで示すような
D11、D21、D31等の画像濃度データ)が記録されるよ
うになっており、かつ、撮像画像用モニター上のポイン
ティングデバイスの位置が画像メモリー上の上記画像ア
ドレスに対応している。
First, the image data of the required projected image is designated from the image memory and read out to the captured image monitor 13, and the above-described measurement algorithm suitable for the measurement site is selected from the menu screen and selected. According to the operation procedure of the measurement algorithm, for example, the coordinates of the start point and the end point of the edge detection line are designated, and the image analysis using the projection image is performed. Here, the setting of the edge detection line is performed using a pointing device while viewing the image on the captured image monitor 13. That is, the image output signal from the CCD camera 10 is connected to an image analysis board equipped with, for example, a 512 × 512 image memory incorporated in the control computer as described above.
At each coordinate (image address) designated by the X axis and the Y axis of the image memory shown in (A), the imaging density of each corresponding pixel in the CCD camera (that is, D11, D21, D31, etc. as shown in FIG. 16B) Image density data) is recorded, and the position of the pointing device on the captured image monitor corresponds to the image address on the image memory.

【0036】尚、図16(C)で示すように、(D11−
D21=D’1121),(D21−D31=D’2131),(D31
−D41=D’3141)等隣接する各座標位置の画像濃度デ
ータの差分を順次求めることにより画像濃度変化の一次
微分値が得られ、図16(D)で示すように(D’1121
−D’2131=D”11212131),(D’2131−D’3141=
D”21313141)等隣接する一次微分値の差分を順次求め
ることにより画像濃度変化の二次微分値が得られる。
As shown in FIG. 16C, (D11-
D21 = D'1121), (D21-D31 = D'2131), (D31
−D41 = D′ 3141) The first derivative of the image density change is obtained by sequentially calculating the difference between the image density data at each of the adjacent coordinate positions such as (D′ 1121), as shown in FIG.
−D′2131 = D ″ 11212131), (D′ 2131−D′3141 =
D "21313141) By sequentially calculating the difference between the adjacent primary differential values, the secondary differential value of the image density change can be obtained.

【0037】そこで、図17に示すように、撮像画像用
モニター上に読み出された画像を見ながらポインティン
グデバイスを用いてエッジ検出線αの始点α1 と終点α
2 を指定することによりエッジ検出線の設定がなされ
る。また、上記エッジ検出におけるエッジとは、図18
に示すように画像濃度変化(図18では、図17におけ
るエッジ検出線αの始点α1 から貫通孔211の端部を
横切るまでの画像濃度変化がプロットされている)から
サブピクセル精度(1画素以下の精度)で設定される濃
度変化中心位置を意味している。すなわち、この濃度変
化中心位置は、図17においてエッジ検出線αが貫通孔
211の円周端部を横切る点α3 の座標位置に対応して
いる。そして、貫通孔211における円周部の2箇所の
エッジを検出しその最大エッジ間距離(直径)を画像解
析により求めた。
Therefore, as shown in FIG. 17, the starting point α1 and the ending point α of the edge detection line α are determined by using a pointing device while viewing the image read on the captured image monitor.
Specifying 2 sets the edge detection line. Further, the edge in the edge detection is defined as FIG.
As shown in FIG. 18, the change in image density from the start point α1 of the edge detection line α in FIG. 17 to the point across the end of the through hole 211 is plotted in FIG. (Accuracy of the density). That is, this density change center position corresponds to the coordinate position of the point α3 at which the edge detection line α crosses the circumferential end of the through hole 211 in FIG. Then, two edges of the circumferential portion of the through hole 211 were detected, and the maximum distance (diameter) between the edges was obtained by image analysis.

【0038】尚、この実施の形態において上記エッジ検
出は、貫通孔211の円中心付近から円周部付近におけ
る画像濃度変化の二次微分を求め、その二次微分値が0
と交わる点をエッジ位置と決定している。
In this embodiment, the edge detection calculates the second derivative of the image density change from the vicinity of the center of the through hole 211 to the vicinity of the circumference thereof.
Is determined as an edge position.

【0039】また、この実施の形態では、上記三次元形
状物体(金属加工部品)の計測を行う方法として、この
三次元形状物体撮像装置で撮像した画像データを画像解
析ボードの画像メモリーに一旦記録し、記録された上記
画像データを再度読み出すと共に、読み出された画像デ
ータに基づき画像解析を行って計測する方法を例示して
いるが、以下の実施例で示すように三次元形状物体(金
属加工部品)の撮像と同時に画像解析に基づく計測を直
接行う方法を採ってもよい。
In this embodiment, as a method of measuring the three-dimensionally shaped object (metal workpiece), image data captured by the three-dimensionally shaped object imaging device is temporarily recorded in an image memory of an image analysis board. In addition, a method of reading the recorded image data again and performing a measurement by performing an image analysis based on the read image data is illustrated. However, as shown in the following embodiments, a three-dimensional object (metal A method of directly performing measurement based on image analysis at the same time as imaging of the processed part) may be adopted.

【0040】[0040]

【実施例】以下、本発明の実施例について具体的に説明
する。
Embodiments of the present invention will be specifically described below.

【0041】尚、撮像対象である三次元形状物体2には
図8に示された30mm角、高さ10mmの金属加工部
品を適用している。また、三次元形状物体撮像装置1は
図1〜図4に示された実施の形態に係る三次元形状物体
撮像装置が適用されている。但し、XYZ方向に移動可
能な上記移動カメラステージ9の各方向の最大移動距離
は100mmである。また、CCDカメラ10の光入射
側に装着されたテレセントリックレンズ8には倍率0.
32倍、作動距離120mmのレンズが適用されてい
る。また、CCDカメラ10には1/2インチサイズC
CDカメラ[有効画素数768(水平方向)×494
(垂直方向)]が適用されており、これにより視野は2
0mm(水平方向)×15mm(垂直方向)になる。ま
た、X、Y、Z方向用照明手段としてのLED照明4、
5、6には赤色のLEDを適用し、三次元形状物体2に
おけるXY平面部、YZ平面部およびXZ平面部の投影
像(透過画像)を撮像している。尚、これ等LED照明
4、5、6は、対応する各方向の投影像を撮像するとき
のみ点灯させる構成にしている。
The three-dimensional object 2 to be imaged is a 30 mm square, 10 mm high metal workpiece shown in FIG. Further, as the three-dimensional object imaging apparatus 1, the three-dimensional object imaging apparatus according to the embodiment shown in FIGS. 1 to 4 is applied. However, the maximum moving distance of the movable camera stage 9 movable in the XYZ directions in each direction is 100 mm. The telecentric lens 8 mounted on the light incident side of the CCD camera 10 has a magnification of 0.
A lens having a magnification of 32 and a working distance of 120 mm is applied. The CCD camera 10 has a 1/2 inch size C
CD camera [number of effective pixels 768 (horizontal direction) x 494
(Vertical direction)] so that the field of view is 2
0 mm (horizontal direction) x 15 mm (vertical direction). LED lighting 4 as lighting means for X, Y, Z directions;
Red LEDs are applied to 5 and 6 to capture projected images (transmission images) of the XY plane portion, the YZ plane portion, and the XZ plane portion of the three-dimensional object 2. Note that these LED lights 4, 5, and 6 are configured to be turned on only when a projected image in each corresponding direction is captured.

【0042】まず、撮像対象である金属加工部品を固定
治具に固定した。次に、移動カメラステージ9を作動さ
せて金属加工部品のXY平面部に設けられた貫通孔21
1の上部にCCDカメラを移動させ、かつ、Z方向移動
ステージ93を移動させて焦点合わせを行い上記貫通孔
211の撮像と貫通孔211における孔径の計測を行っ
た。貫通孔211の孔径は、孔中心付近からX軸方向に
両側のエッジ(円周)を検出して最大エッジ間距離(直
径)を求め、同様にY軸方向の最大エッジ間距離(直
径)を求めその大きい方を孔径とした。
First, a metal workpiece to be imaged was fixed to a fixing jig. Next, the movable camera stage 9 is actuated to make the through-hole 21 provided in the XY plane portion of the metal workpiece.
The CCD camera was moved to the upper part of 1, and the Z-direction movement stage 93 was moved to perform focusing, and the imaging of the through-hole 211 and the measurement of the diameter of the through-hole 211 were performed. The hole diameter of the through-hole 211 is determined by detecting edges (circumference) on both sides in the X-axis direction from the vicinity of the hole center to determine the maximum distance (diameter) between edges, and similarly calculating the maximum distance (diameter) between edges in the Y-axis direction. The larger one was determined as the pore diameter.

【0043】ここで、エッジ検出は、中心付近から円周
部付近における画像濃度変化の二次微分を求め、その二
次微分値が0と交わる点をエッジ位置とした。
Here, in the edge detection, a second derivative of the image density change from the vicinity of the center to the vicinity of the circumference is obtained, and a point where the second derivative value intersects with 0 is defined as an edge position.

【0044】次に、上記CCDカメラ10を、金属加工
部品のXZ平面部に設けられた貫通孔212が映し出さ
れたY方向用90度反射プリズム12の上部に移動さ
せ、かつ、Z方向移動ステージ93を移動させて焦点合
わせを行い上記貫通孔212の撮像と貫通孔212にお
ける孔径の計測を同様の手順に従って行った。
Next, the CCD camera 10 is moved to a position above the 90-degree reflecting prism 12 for the Y-direction on which the through-hole 212 provided in the XZ plane portion of the metal processing component is projected, and a Z-direction moving stage is provided. Focusing was performed by moving 93 and imaging of the through hole 212 and measurement of the diameter of the through hole 212 were performed according to the same procedure.

【0045】最後に、上記CCDカメラ10を、金属加
工部品のYZ平面部に設けられた貫通孔213が映し出
されたX方向用90度反射プリズム11の上部に移動さ
せ、かつ、Z方向移動ステージ93を移動させて焦点合
わせを行い上記貫通孔213の撮像と貫通孔213にお
ける孔径の計測を同様の手順に従って行った。
Finally, the CCD camera 10 is moved to the upper part of the X-direction 90-degree reflecting prism 11 on which the through-hole 213 provided in the YZ plane portion of the metal work part is projected, and the Z-direction moving stage is moved. Focusing was performed by moving 93, and the imaging of the through hole 213 and the measurement of the diameter of the through hole 213 were performed according to the same procedure.

【0046】尚、実施例に係る三次元形状物体撮像装置
(実施例)と図19に示された従来の計測装置(比較
例)とを適用して金属加工部品における貫通孔の孔径の
画像解析による計測を行い、画像解析に要する時間(画
像解析時間)、金属加工部品の向きを変える置き換え時
間、ステージの移動時間をそれぞれ比較したところ、以
下の表1に示すような結果が得られた。
An image analysis of the diameter of a through hole in a metal processing part by applying the three-dimensional object imaging apparatus according to the embodiment (embodiment) and the conventional measuring apparatus (comparative example) shown in FIG. And the time required for image analysis (image analysis time), the replacement time for changing the direction of the metal workpiece, and the stage movement time were compared. The results shown in Table 1 below were obtained.

【0047】 表1 画像解析時間 置き換え時間 ステージ移動時間 実施例 約01秒 0秒 約06秒 比較例 約01秒 約10秒 約06秒 そして、実施例に係る三次元形状物体撮像装置と比較例
に係る計測装置についてその画像解析時間には差異はあ
まりなかったが、比較例に係る計測装置においては金属
加工部品の向きを変える置き換え時間が必要となる分、
作業時間が長くかかると共にその作業性に劣り、顕著な
差異が確認された。
Table 1 Image analysis time Replacement time Stage movement time Example Approximately 01 seconds 0 seconds Approximately 06 seconds Comparative example Approximately 01 seconds Approximately 10 seconds Approximately 06 seconds Then, the three-dimensional object imaging apparatus according to the example and the measuring apparatus according to the comparative example are described. Although there was not much difference in the image analysis time, in the measuring device according to the comparative example, the replacement time for changing the direction of the metal processing component is necessary,
The work time was long and the workability was poor, and a remarkable difference was confirmed.

【0048】[0048]

【発明の効果】請求項1、3、5記載の発明に係る三次
元形状物体撮像装置によれば、光軸方向がXYZ軸のい
ずれか1つの方向に設定されかつ対応したその方向用照
明手段による三次元形状物体の投影光若しくは反射光が
入射される少なくとも1つのCCDカメラと、残りの2
方向側にそれぞれ配置されかつ対応したその各方向用照
明手段による三次元形状物体の各投影光若しくは反射光
の光路を変更させてその投影光若しくは反射光を上記C
CDカメラに入射させる光路変更手段を具備しているた
め、固定手段で固定された三次元形状物体の向きを変更
することなくしかも最小個数のCCDカメラにて三次元
形状物体のXY平面部、XZ平面部およびYZ平面部の
計測対象をそれぞれ撮像できる効果を有する。
According to the three-dimensional object imaging apparatus according to the first, third, and fifth aspects of the present invention, the direction of the optical axis is set to any one of the XYZ axes, and the corresponding illumination means for that direction is set. At least one CCD camera on which projection light or reflected light of a three-dimensional object according to
The optical path of each projected light or reflected light of the three-dimensional object by the corresponding illuminating means for each direction is changed by changing the optical path of the projected light or reflected light to the C direction.
Since the optical path changing means for inputting the light to the CD camera is provided, the XY plane portion of the three-dimensional object, the XZ, and the XZ part are not changed without changing the direction of the three-dimensional object fixed by the fixing means. This has the effect of being able to image the measurement objects in the plane portion and the YZ plane portion, respectively.

【0049】また、請求項2、4、5記載の発明に係る
三次元形状物体撮像装置によれば、X方向、Y方向およ
びZ方向用照明手段からは互いに波長の異なる光が三次
元形状物体に向けて照射され、かつ、三次元形状物体と
各光路変更手段の間および三次元形状物体とCCDカメ
ラ間に設けられた別々の光学フィルターを介し各方向か
らの対応した光のみが上記CCDカメラに入射されるこ
とになる。
According to the three-dimensional object imaging apparatus according to the second, fourth, and fifth aspects of the present invention, lights having different wavelengths from the X-direction, Y-direction, and Z-direction illuminating means are output from the three-dimensional object. And only corresponding light from each direction passes through a separate optical filter provided between the three-dimensional object and each optical path changing means and between the three-dimensional object and the CCD camera. Will be incident.

【0050】従って、XYZ軸のいずれかの方向に配置
されたCCDカメラで三次元形状物体における例えばX
Y平面部の投影像若しくは反射像を撮像する際、Z方向
用照明手段だけでなくX方向およびY方向用照明手段が
三次元形状物体を同時に照明している場合でも、上記C
CDカメラには、各光学フィルターの作用によりX方向
およびY方向用照明手段からの光は入射されずZ方向用
照明手段からの光のみが入射されることになるため、上
記切替え手段を設けることなく三次元形状物体における
各平面部の投影像若しくは反射像の撮像が可能となる効
果を有する。
Therefore, for example, X-rays of a three-dimensional object can be obtained by a CCD camera arranged in any of the XYZ axes.
When a projected image or a reflected image of the Y plane portion is captured, even when the illumination means for the X direction and the illumination means for the Y direction simultaneously illuminate a three-dimensional object simultaneously, not only the illumination means for the Z direction,
Since the light from the illumination means for the X and Y directions is not incident on the CD camera due to the action of each optical filter and only the light from the illumination means for the Z direction is incident, the switching means is provided. In addition, there is an effect that a projection image or a reflection image of each plane portion of the three-dimensional object can be captured.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】実施の形態に係る三次元形状物体撮像装置の概
略正面図。
FIG. 1 is a schematic front view of a three-dimensionally shaped object imaging apparatus according to an embodiment.

【図2】実施の形態に係る三次元形状物体撮像装置の概
略平面図。
FIG. 2 is a schematic plan view of the three-dimensional object imaging apparatus according to the embodiment;

【図3】図1の部分拡大図。FIG. 3 is a partially enlarged view of FIG. 1;

【図4】図2の部分拡大図。FIG. 4 is a partially enlarged view of FIG. 2;

【図5】実施の形態に係る三次元形状物体撮像装置にお
ける照明手段としての同軸落射照明の構成を示す説明
図。
FIG. 5 is an explanatory diagram showing the configuration of coaxial epi-illumination as illumination means in the three-dimensionally shaped object imaging device according to the embodiment.

【図6】実施の形態に係る三次元形状物体撮像装置にお
ける移動カメラステージの構成説明図。
FIG. 6 is a configuration explanatory view of a moving camera stage in the three-dimensional object imaging apparatus according to the embodiment;

【図7】実施の形態に係る三次元形状物体撮像装置にお
ける装置全体の制御系を示すブロック図。
FIG. 7 is a block diagram showing a control system of the entire apparatus in the three-dimensionally shaped object imaging apparatus according to the embodiment.

【図8】撮像対象である金属加工部品の概略斜視図。FIG. 8 is a schematic perspective view of a metal processing component to be imaged.

【図9】図9(A)は上記金属加工部品の平面図、図9
(B)は上記金属加工部品の正面図、図9(C)は上記
金属加工部品の側面図。
FIG. 9A is a plan view of the metal-worked component, and FIG.
(B) is a front view of the metal processing part, and FIG. 9 (C) is a side view of the metal processing part.

【図10】実施の形態に係る三次元形状物体撮像装置の
光路変更手段の作用説明図。
FIG. 10 is a diagram illustrating the operation of an optical path changing unit of the three-dimensionally shaped object imaging apparatus according to the embodiment.

【図11】実施の形態に係る三次元形状物体撮像装置の
光路変更手段の作用を示す概略斜視図。
FIG. 11 is a schematic perspective view showing an operation of an optical path changing unit of the three-dimensional object imaging apparatus according to the embodiment.

【図12】光路変更手段としての90度反射プリズムの
作用を示す概略斜視図。
FIG. 12 is a schematic perspective view showing the operation of a 90-degree reflecting prism as an optical path changing unit.

【図13】光路変更手段としてのペンタプリズムの作用
を示す概略斜視図。
FIG. 13 is a schematic perspective view showing the operation of a pentaprism as an optical path changing unit.

【図14】図14(A)〜(C)は上記90度反射プリ
ズムが適用された三次元形状物体撮像装置で撮像された
金属加工部品のXY、XZ、YZ平面部における各投影
像のパターン図。
FIGS. 14A to 14C are patterns of respective projected images on XY, XZ, and YZ plane portions of a metal processing component imaged by a three-dimensional object imaging apparatus to which the 90-degree reflecting prism is applied; FIG.

【図15】図15(A)〜(C)は上記ペンタプリズム
が適用された三次元形状物体撮像装置で撮像された金属
加工部品のXY、XZ、YZ平面部における各投影像の
パターン図。
FIGS. 15A to 15C are pattern diagrams of respective projected images on the XY, XZ, and YZ plane portions of the metal processing component imaged by the three-dimensional object imaging apparatus to which the pentaprism is applied.

【図16】図16(A)は画像解析ボードの画像メモリ
ーを示す説明図、図16(B)は画像メモリーに記録さ
れる画像濃度のデータ説明図、図16(C)はこの画像
濃度変化の一次微分値のデータ説明図、図16(D)は
この画像濃度変化の二次微分値のデータ説明図。
16A is an explanatory diagram showing an image memory of the image analysis board, FIG. 16B is an explanatory diagram of image density data recorded in the image memory, and FIG. FIG. 16D is a data explanatory diagram of the secondary differential value of the image density change.

【図17】実施の形態に係る三次元形状物体撮像装置の
撮像画像用モニターに表示された金属加工部品における
XY平面部の投影画像に対しエッジ検出線の始点と終点
をポインティングデバイスにより指定する際の操作説明
図。
FIG. 17 is a diagram showing a case where the start point and the end point of an edge detection line are designated by a pointing device with respect to a projection image of an XY plane portion of a metal workpiece displayed on a captured image monitor of the three-dimensional object imaging apparatus according to the embodiment FIG.

【図18】上記撮像画像用モニターに表示された金属加
工部品における貫通孔画像におけるエッジ検出線上の画
像濃度変化を示すと共にこの画像濃度変化のエッジ位置
を示すグラフ図。
FIG. 18 is a graph showing an image density change on an edge detection line in a through-hole image of a metal processing component displayed on the captured image monitor, and showing an edge position of the image density change.

【図19】従来の三次元形状物体撮像装置の構成説明
図。
FIG. 19 is a configuration explanatory view of a conventional three-dimensionally shaped object imaging apparatus.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 三次元形状物体撮像装置 2 三次元形状物体 3 固定手段 4 LED照明 5 LED照明 6 LED照明 9 移動カメラステージ 10 CCDカメラ 11 X方向用90度反射プリズム 12 Y方向用90度反射プリズム DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 3D-shaped object imaging device 2 3D-shaped object 3 Fixing means 4 LED illumination 5 LED illumination 6 LED illumination 9 Moving camera stage 10 CCD camera 11 90-degree reflecting prism for X direction 12 90-degree reflecting prism for Y direction

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】互いに直交するX、Y、Z軸で示される空
間を占める三次元形状物体を撮像する三次元形状物体撮
像装置において、 上記三次元形状物体を固定する固定手段と、固定された
三次元形状物体を中心にしてそのXYZ軸方向から互い
に時間をずらして光を逐次照射するX、Y、Z方向用照
明手段と、その光軸方向がXYZ軸のいずれか1つの方
向に設定されかつ対応したその方向用照明手段による三
次元形状物体の投影光若しくは反射光が入射される少な
くとも1つのCCDカメラと、残りの2方向側にそれぞ
れ配置されかつ対応したその各方向用照明手段による三
次元形状物体の各投影光若しくは反射光の光路を変更さ
せてその投影光若しくは反射光を上記CCDカメラに入
射させる光路変更手段を具備することを特徴とする三次
元形状物体撮像装置。
1. A three-dimensional object imaging apparatus for imaging a three-dimensional object occupying a space indicated by X, Y, and Z axes orthogonal to each other, comprising: fixing means for fixing the three-dimensional object; X, Y, and Z direction illuminating means for sequentially irradiating light with a time shifted from the XYZ axis directions around the three-dimensional object and the optical axis direction is set to any one of the XYZ axes And at least one CCD camera on which projection light or reflected light of a three-dimensional object by the corresponding direction lighting means is incident, and tertiary light provided by the corresponding direction lighting means disposed on the remaining two directions respectively. Tertiary means comprising an optical path changing means for changing the optical path of each projected light or reflected light of the original shape object and causing the projected light or reflected light to enter the CCD camera. Original shape object imaging device.
【請求項2】互いに直交するX、Y、Z軸で示される空
間を占める三次元形状物体を撮像する三次元形状物体撮
像装置において、 上記三次元形状物体を固定する固定手段と、固定された
三次元形状物体を中心にしてそのXYZ軸方向から互い
に波長の異なる光をそれぞれ照射するX、Y、Z方向用
照明手段と、その光軸方向がXYZ軸のいずれか1つの
方向に設定されかつ対応したその方向用照明手段による
三次元形状物体の投影光若しくは反射光が入射される少
なくとも1つのCCDカメラと、残りの2方向側にそれ
ぞれ配置されかつ対応したその各方向用照明手段による
三次元形状物体の各投影光若しくは反射光の光路を変更
させてその投影光若しくは反射光を上記CCDカメラに
入射させる光路変更手段を具備し、かつ、上記三次元形
状物体と各光路変更手段の間には対応する残りの2方向
用照明手段から照射される波長域の光のみを透過させる
光学フィルターがそれぞれ設けられていると共に、上記
三次元形状物体とCCDカメラ間にはこの光軸方向と同
一の方向用照明手段による三次元形状物体の投影光若し
くは反射光が入射されるときにのみ作用してその方向用
照明手段から照射される波長域の光のみを透過させる光
学フィルターが設けられていることを特徴とする三次元
形状物体撮像装置。
2. A three-dimensional object imaging apparatus for imaging a three-dimensional object occupying a space indicated by X, Y, and Z axes orthogonal to each other, comprising: fixing means for fixing the three-dimensional object; X, Y, and Z direction illuminating means for irradiating light having different wavelengths from the XYZ axis directions around the three-dimensional object, and the optical axis direction is set to any one of the XYZ axes; At least one CCD camera on which projection light or reflected light of the three-dimensional object by the corresponding direction lighting means is incident, and three-dimensional by the corresponding direction lighting means which are respectively disposed on the remaining two directions. An optical path changing means for changing an optical path of each projected light or reflected light of the shaped object so that the projected light or reflected light is incident on the CCD camera; and An optical filter for transmitting only light in a wavelength range emitted from the corresponding two-way illumination means is provided between the object and each optical path changing means, and the three-dimensional object and the CCD camera are provided. In the meantime, it works only when the projection light or reflected light of the three-dimensional object by the illumination means for the same direction as the optical axis direction is incident, and only the light in the wavelength range irradiated from the illumination means for the direction is actuated. An apparatus for imaging a three-dimensionally shaped object, comprising an optical filter for transmitting light.
【請求項3】上記固定手段、X、Y、Z方向用照明手
段、および、各光路変更手段が同一のステージに固定さ
れており、かつ、このステージおよび上記CCDカメラ
が固定されたカメラステージの少なくとも一方をX、
Y、Z軸方向へ移動させる移動手段を備えていることを
特徴とする請求項1記載の三次元形状物体撮像装置。
3. The camera stage in which the fixing means, the illuminating means for X, Y, and Z directions, and each optical path changing means are fixed to the same stage, and the stage and the CCD camera are fixed. At least one is X,
2. The three-dimensionally shaped object imaging apparatus according to claim 1, further comprising a moving unit for moving the object in the Y and Z axis directions.
【請求項4】上記固定手段、X、Y、Z方向用照明手
段、各光路変更手段、および、各光学フィルターが同一
のステージに固定されており、かつ、このステージおよ
び上記CCDカメラが固定されたカメラステージの少な
くとも一方をX、Y、Z軸方向へ移動させる移動手段を
備えていることを特徴とする請求項2記載の三次元形状
物体撮像装置。
4. The fixing means, the illuminating means for X, Y, and Z directions, each optical path changing means, and each optical filter are fixed to the same stage, and the stage and the CCD camera are fixed. 3. The three-dimensional object imaging apparatus according to claim 2, further comprising a moving means for moving at least one of the camera stages in the X, Y, and Z axis directions.
【請求項5】上記光路変更手段が、反射ミラー、90度
反射プリズム、または、ペンタプリズムのいずれかであ
ることを特徴とする請求項1、2、3または4記載の三
次元形状物体撮像装置。
5. A three-dimensionally shaped object imaging apparatus according to claim 1, wherein said optical path changing means is one of a reflection mirror, a 90-degree reflection prism, and a pentaprism. .
JP9659898A 1998-03-25 1998-03-25 Imaging apparatus for three-dimensional shape object Pending JPH11271033A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP9659898A JPH11271033A (en) 1998-03-25 1998-03-25 Imaging apparatus for three-dimensional shape object

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP9659898A JPH11271033A (en) 1998-03-25 1998-03-25 Imaging apparatus for three-dimensional shape object

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH11271033A true JPH11271033A (en) 1999-10-05

Family

ID=14169330

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP9659898A Pending JPH11271033A (en) 1998-03-25 1998-03-25 Imaging apparatus for three-dimensional shape object

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH11271033A (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006301991A (en) * 2005-04-21 2006-11-02 Pulstec Industrial Co Ltd Correction method of coordinate transformation function
JP2013228236A (en) * 2012-04-24 2013-11-07 Toyota Motor East Japan Inc Three-dimensional shape input apparatus and shape retrieval system
JP2015206742A (en) * 2014-04-23 2015-11-19 株式会社ディテクト three-dimensional shape measurement system
CN107743222A (en) * 2017-11-22 2018-02-27 中国安全生产科学研究院 A kind of image processing method and three-dimensional panorama VR collectors based on collector
JP2019158767A (en) * 2018-03-15 2019-09-19 東芝テック株式会社 measuring device

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006301991A (en) * 2005-04-21 2006-11-02 Pulstec Industrial Co Ltd Correction method of coordinate transformation function
JP2013228236A (en) * 2012-04-24 2013-11-07 Toyota Motor East Japan Inc Three-dimensional shape input apparatus and shape retrieval system
JP2015206742A (en) * 2014-04-23 2015-11-19 株式会社ディテクト three-dimensional shape measurement system
CN107743222A (en) * 2017-11-22 2018-02-27 中国安全生产科学研究院 A kind of image processing method and three-dimensional panorama VR collectors based on collector
CN107743222B (en) * 2017-11-22 2023-12-01 中国安全生产科学研究院 Image data processing method based on collector and three-dimensional panorama VR collector
JP2019158767A (en) * 2018-03-15 2019-09-19 東芝テック株式会社 measuring device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10508902B2 (en) Three-dimensional measurement device
JP5972563B2 (en) Edge detection using structured illumination
EP3503524B1 (en) Variable focal lentgh lens system including a focus state reference subsystem and associated method
JP6858878B2 (en) Automatic alignment of 3D model to test object
JP4090860B2 (en) 3D shape measuring device
KR100663323B1 (en) Three dimension measuring apparatus and measuring method of object using the same
JP2005147715A (en) Light wave interference measuring method for winding surface, and interferometer device for winding surface measurement
DE102020203233A1 (en) IMAGE MEASURING DEVICE
JP7152223B2 (en) Image measuring device
JP7154069B2 (en) Image inspection device
JP2008058248A (en) Diffracted light detector and inspection system
JPH11271033A (en) Imaging apparatus for three-dimensional shape object
JP3715377B2 (en) Object shape measuring device
US20180135966A1 (en) Lighting control when using optical measuring devices
JP2009053485A (en) Automatic focusing device, automatic focusing method, and measuring device
US12013525B2 (en) Magnified observation apparatus
JPH09178564A (en) Spectrometric system
JPS62130305A (en) Image processing type measuring instrument
JPH06174433A (en) Size measuring system for micro-cylindrical component
JP2004132703A (en) Measuring system, arithmetic method, and arithmetic program
JPH0567208A (en) Image synthesis method and image pickup device
JP7222765B2 (en) Image measuring device
JPH05296745A (en) Form measuring device
JP4684646B2 (en) Autofocus method
JPS62135705A (en) Image processing type measuring instrument