JPS59166807A - Method and device for confirming shape - Google Patents
Method and device for confirming shapeInfo
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- JPS59166807A JPS59166807A JP4194883A JP4194883A JPS59166807A JP S59166807 A JPS59166807 A JP S59166807A JP 4194883 A JP4194883 A JP 4194883A JP 4194883 A JP4194883 A JP 4194883A JP S59166807 A JPS59166807 A JP S59166807A
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
- G01B11/02—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring length, width or thickness
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- Physics & Mathematics (AREA)
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- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は被測定物体の形状を所定の視野内においてシ
ルエットに変え、このシルエットの形状をラインイメー
ジセンサで測定し、これを演算することにより、被測定
物体の形状を確認するものである。Detailed Description of the Invention This invention converts the shape of an object to be measured into a silhouette within a predetermined field of view, measures the shape of this silhouette with a line image sensor, and calculates this to calculate the shape of the object to be measured. This is to be confirmed.
背面から光の当1られている被測定物体のシルエットを
光学的ないしは電気的に計測し、物体の形状を計測する
ばあい、被測定物体を計重または動かしてセンサを固定
させて計測する方法と被測定物体を視野内に固定してお
き、センサを動かして計測する方法がある。そして前者
は被測定物1体の形状が視野いっばいの大きさ、たとえ
ば第1図に示す石油タンクのばあい、これをある視点に
立って見上げたときに感じられるシlシェツトの膨らみ
(第2図)のように視角による誤差が生じる。When measuring the shape of an object by optically or electrically measuring the silhouette of the object that is illuminated from the back, the method involves weighing or moving the object and fixing the sensor. There is a method of fixing the object to be measured within the field of view and moving the sensor to measure it. In the former case, when the shape of a single object to be measured fills the field of view, for example, in the case of the oil tank shown in Fig. As shown in Figure 2), errors occur due to viewing angle.
すなわち第1図において視点Aから円筒状の被測定物体
1の中心までの距離しを測定し、視点Aから被測定物体
1を見て仰角θを計測し、tanθ=H/Lから高さH
を求めると高さH′が算出され、誤差Δが発生する。こ
の誤差Δの発生を防出するためにはあらかじめ被測定物
体1の直径Φを既知とし、この直径Φに対応するΔを求
めておき、A′から誤差Δを引算することによりAが求
咬る。このため前者の方法はつねに補正を必要とする欠
点がある。That is, in Fig. 1, measure the distance from the viewpoint A to the center of the cylindrical object to be measured 1, look at the object to be measured 1 from the viewpoint A, measure the elevation angle θ, and calculate the height H from tanθ=H/L.
When , the height H' is calculated, and an error Δ occurs. In order to prevent the occurrence of this error Δ, the diameter Φ of the object to be measured 1 is known in advance, Δ corresponding to this diameter Φ is found, and A is found by subtracting the error Δ from A'. bite For this reason, the former method has the drawback of always requiring correction.
また後者のばあいには被測定物体1の測定開始時点およ
び測定終了時点を知る必要があり、その時点を知ること
はひじょうに困難であった。In the latter case, it is necessary to know when the measurement of the object to be measured 1 begins and ends, and it is extremely difficult to know the times.
この発明はこのような欠点を解決しようとするもので、
所定の”視野内に被測定物体のンルエットを形成すると
ともにこのシルエットの上下端に既知寸法の基準シルエ
ットを設けることによりその測定開始時点および測定終
了時点を容易に知ることができるようにすることf目的
とするものである。This invention attempts to solve these drawbacks.
By forming a silhouette of the object to be measured within a predetermined field of view and providing reference silhouettes of known dimensions at the upper and lower ends of this silhouette, it is possible to easily know the measurement start point and measurement end point. This is the purpose.
以下図によってこの発明の一実施例を説明するすなわち
第3図および第4図において被測定物体lの一方には所
定の距離をおいて光源2が設けられ、この光源と被測定
物体1間には光源2からの光線を平行光線に変えるレン
ズ3が設けられている。また被測定物体1の他方には平
行光線と直交して所定の視野4が形成され、この視野内
には光源2から投射される光線によって形成される被測
定物体1のシルエットを、第1の方向に沿って走査する
ラインイメージセンサ6が設ケラれている。このライン
イメージセンサはハウジング7内に設けられ、このハウ
ジングの一方には平行光線を視野4上、すなわちライン
イメージセンサ6上に集中させるレンズ8および焦点深
度を調整する絞り9が設けられている。ハウジング7に
はらせん状のねじ溝を有するねじ杆11が螺合し、この
ねじ杆を回動することによりラインイメージセンサけこ
の走査方向と交差する第2の方向に移動する。ねじ杆工
1の他端には周縁部にギア12を有する円板13が固定
され、この円板には複数の透孔14,14がねじ杆11
を中心として、かったがいに所定の間隔たとえば0.1
mmのピッチをおいて配設されている。そして透孔14
の軸心上におい1円板143の一方には投光素子16が
、1九円板】3の他方には投光素子16からの光を受け
る受光素子17がそれぞれ設けられている。円板13に
は歯車18がかみ合い、この歯車はモータ19の回転軸
に連結されている。すなわちねじ杆11、円板13、歯
車18およびモータ19によりラインイメージセンサ6
の移動手段が構成され。An embodiment of the present invention will be explained below with reference to the figures. In other words, in FIGS. 3 and 4, a light source 2 is provided on one side of the object to be measured 1 at a predetermined distance, and between this light source and the object to be measured 1. is provided with a lens 3 that converts the light beam from the light source 2 into parallel light beams. Further, a predetermined field of view 4 is formed on the other side of the object to be measured 1 orthogonal to the parallel rays, and within this field of view, the silhouette of the object to be measured 1 formed by the light rays projected from the light source 2 can be seen in the first direction. A line image sensor 6 that scans along the direction is installed. This line image sensor is provided in a housing 7, and one side of the housing is provided with a lens 8 that focuses parallel light rays on the field of view 4, that is, on the line image sensor 6, and an aperture 9 that adjusts the depth of focus. A threaded rod 11 having a spiral thread groove is screwed into the housing 7, and by rotating this threaded rod, the line image sensor moves in a second direction intersecting the scanning direction. A disk 13 having a gear 12 on the periphery is fixed to the other end of the screw rod 1, and a plurality of through holes 14, 14 are formed in this disk so that the screw rod 11 can be connected to the screw rod 11.
A predetermined interval, for example, 0.1
They are arranged at a pitch of mm. and through hole 14
On the axis of the disc, a light projecting element 16 is provided on one side of the circular plate 143, and a light receiving element 17 for receiving light from the light projecting element 16 is provided on the other side of the circular plate 3. A gear 18 meshes with the disk 13, and this gear is connected to a rotating shaft of a motor 19. In other words, the line image sensor 6 is
means of transportation are constructed.
円板13Fに設けた透孔14,14、投光素子16およ
び受光素子17によりラインイメージセンサの移動量を
測定する移動量発生器が形成される。そしてこの移動量
発生器はたとえば円板13の動き0.1mmごとに1つ
のパルスを発生するようにされている。The through holes 14, 14 provided in the disk 13F, the light projecting element 16, and the light receiving element 17 form a movement amount generator that measures the movement amount of the line image sensor. This movement amount generator is configured to generate one pulse for every 0.1 mm of movement of the disk 13, for example.
また第5図に示すように視1y4内において、かつライ
ンイメージセンサ6の第2の移動方向において、被測定
゛物体1のシルエットの一端側には既知の幅寸法を有す
る第1の基準シルエット21がまた被測定物体1のシル
エットの他端側にけ既知の幅寸法を有する第2の基準シ
ルエット22がそれぞれ形成される。なお第2の基準シ
ルエット22は被測定物体1を載せる計711台22a
により形成することができる。Further, as shown in FIG. 5, within the field of view 1y4 and in the second moving direction of the line image sensor 6, a first reference silhouette 21 having a known width dimension is located at one end of the silhouette of the object 1 to be measured. In addition, a second reference silhouette 22 having a known width dimension is formed at the other end of the silhouette of the object 1 to be measured. The second reference silhouette 22 includes a total of 711 units 22a on which the object to be measured 1 is placed.
It can be formed by
そしてラインイメージセンサ4の出力は制御部23を介
して、たとえばマイクロプロセッサ等の演算手段24に
入力され、かつ受光素子17の出力も演算手段24に入
力される。The output of the line image sensor 4 is inputted via the control section 23 to a calculation means 24 such as a microprocessor, and the output of the light receiving element 17 is also inputted to the calculation means 24.
上記構成において被測定物体11は次のように測定負れ
る。In the above configuration, the object to be measured 11 is measured as follows.
す々わち計測台22a上に被測定物体1を置き、視野4
の範囲内でラインイメージセンサ6をねじ杆11の一端
から他端に向って移動させると、ラインイメージセンサ
6は捷ず第1の基準シルエット21を第1の方向に走査
し、この計測出力を演算手段24に送るとともに、演算
手段24は被測定物体1の寸法測定が開始されたことを
記憶する。そして移動、量検出器からのパルス出力を感
知することにより被測定物体1の輻データおよび長さ方
向のデータを取込む。つきに幅データの平均を演算手段
24によって演算するとともに、この平均値が、演算手
段があらかじめ記憶している指定のばらつきの範囲内に
あるかどうかを比較し、指定のばらつきの範囲内にな込
ときにはふたたび計測をするか、捷たは被測定物体1が
指定のばらつきの範囲内にない旨の信号を出力する。被
測定物体10寸法が指定のばらつきの範囲内にあるとき
には第2の基準シルエット22の幅寸法をラインイメー
ジセンサ6により読取り、その幅寸法すなわち計測台2
2aの幅寸法が演算手段24があらかじめ記憶している
寸法と一致しているか否かを比較し、一致していれば被
測定物体1の測定を終了するとともにその幅データの平
均を演算手段24により算出し、被測定物体10幅デー
タと移動量発生器すなわち透孔14,14のピッチ数出
力とから被測定物体1の寸法を算出する。The object to be measured 1 is placed on the measuring table 22a, and the field of view 4 is
When the line image sensor 6 is moved from one end of the screw rod 11 to the other end within the range of At the same time, the calculation means 24 stores the fact that the dimension measurement of the object to be measured 1 has started. Radiation data and lengthwise data of the object to be measured 1 are acquired by sensing the pulse output from the movement and quantity detector. At the same time, the calculation means 24 calculates the average of the width data, and compares the average value to see if it is within a specified variation range that is stored in advance by the calculation means. When the error occurs, the measurement is performed again, or a signal indicating that the object 1 to be measured is not within the specified variation range is output. When the dimension of the object to be measured 10 is within the specified variation range, the width dimension of the second reference silhouette 22 is read by the line image sensor 6, and the width dimension, that is, the measurement table 2 is read.
The calculation means 24 compares whether the width dimension of 2a matches the dimension stored in advance by the calculation means 24, and if they match, ends the measurement of the object to be measured 1, and calculates the average of the width data by the calculation means 24. The dimensions of the object to be measured 1 are calculated from the width data of the object to be measured and the movement amount generator, that is, the pitch number output of the through holes 14, 14.
この発明によれば被測定物体を動かすことなくその寸法
を測定することができるので、被測定物体がコンベア等
によって移動しているものであるばあいにはそれをわず
かな時間たとえば5秒間だけ静止させるだけでよく、し
たがって被測定物体を支えている構造物にほとんど手を
加えずにすむ。また被測定物体の侵さ方向の寸法が大き
いばあいでも移動手段の寸法の範囲内であれば視角補正
は不要である。According to this invention, the dimensions of the object to be measured can be measured without moving the object, so if the object to be measured is moving on a conveyor or the like, it can be stopped for a short period of time, for example, 5 seconds. Therefore, the structure supporting the object to be measured requires almost no modification. Furthermore, even if the dimension of the object to be measured in the direction of erosion is large, no visual angle correction is necessary as long as it is within the dimension of the moving means.
第1図は従来の測定方法を示す説明図、第2図は第1図
の測定方法による被測定物体の形状を示す図、第3図は
この発明における形状確認装置を路線をもって示す側断
面図、第4図は外観斜視図、第5図は視野内のシルエッ
トを示す図、第6図はこの発明の形状確認方法の流れ図
である。
1・・・被測定物体、2・・・光源、3・・・レンズ、
4・・・視野、6・・ラインイメージセンサ、7・・・
/−ウジング、8・・・レンズ、9・・・絞り、11・
・・ねじ杆、12・・・ギア、13・・・円板、14・
・・透孔、16・・・投光素子、17・・・受光素子、
18・・・歯車、19・・・モータ、21・・・第1の
基準シルエット、22・・・第2の基準シルエット、2
2a・・・計測台、23・・・制御部、24・・・演算
手段。
第2図FIG. 1 is an explanatory diagram showing a conventional measuring method, FIG. 2 is a diagram showing the shape of an object to be measured by the measuring method of FIG. , FIG. 4 is an external perspective view, FIG. 5 is a diagram showing a silhouette within the visual field, and FIG. 6 is a flowchart of the shape confirmation method of the present invention. 1... Object to be measured, 2... Light source, 3... Lens,
4... Field of view, 6... Line image sensor, 7...
/-Using, 8... Lens, 9... Aperture, 11.
... Screw rod, 12... Gear, 13... Disc, 14.
...Through hole, 16... Light emitting element, 17... Light receiving element,
18... Gear, 19... Motor, 21... First reference silhouette, 22... Second reference silhouette, 2
2a...Measuring table, 23...Control unit, 24...Calculating means. Figure 2
Claims (2)
この光線によって所定の視野内に形成される上記被測定
物体のシルエットを、−ラインイメージセンサにより第
1の方向に沿って走査し、かつ上記ラインイメージセン
サをこの走査方向と交差する第2の方向に移動させ、同
時にそのラインイメージセンサの移動量を測定し、この
移動量と上記走査出力から上記被測定物体の大きさを算
出するとともに、上記視野内において、かつ上記ライン
イメージセンサの第2の移動方向において上記被測定物
体のシルエットの一端側1に設けた既知寸法を有する第
1の基準シルエットを検出することにより上記被測定物
体のシルエットの測定を開始する信号を発するとともに
、上記被測定物体のシルエットの他端に設けた既知寸法
を有する第2の基準シルエットを検出することにより上
記被測定物体のシルエットの測定を終了する信号を発す
るようにした形状確認方法。(1) When the light beam is applied from one side of the object to be measured, the K
The silhouette of the object to be measured, which is formed within a predetermined field of view by this light beam, is scanned along a first direction by a -line image sensor, and the silhouette of the object to be measured is scanned by a -line image sensor in a second direction that intersects with this scanning direction. At the same time, the amount of movement of the line image sensor is measured, and the size of the object to be measured is calculated from this amount of movement and the scanning output. A signal to start measuring the silhouette of the object to be measured is emitted by detecting a first reference silhouette having a known dimension provided on one end side 1 of the silhouette of the object to be measured in the moving direction, and A shape confirmation method in which a signal for terminating the measurement of the silhouette of the object to be measured is emitted by detecting a second reference silhouette having a known dimension provided at the other end of the silhouette of the object to be measured.
測定物体の他方に設定された所定の視野内に、上記光源
から投射される光線によって形成される上言己被測定物
体のシルエットを、第1の方向に沿って走査するライン
イメージセンサと1.上記センサをこの第1の走査方向
と交差する第2の走査方向に移動させる移動手段と、こ
の移動手段によって移動した上記センサの移動量を測定
する移動量発生器とを備え、上記ラインイメージセンサ
の出力と、上記移動量発生器の出力とから上言己被屓I
l定物体の大きさを算出するとともに、上記視野内にお
いて、かつ上記ラインイメージセンサの第2の走査方向
において、上記被測定物体のシフレエツトの一端側に設
けた既知寸法を有する第1の基準シフ1/エツトを検出
することにより上記被測定物体のシルエットの測定を開
始すゑとともに、上言己被測定物体のシルエットの他端
に設けた既知寸法を有する第2の基準シルエットを検出
することにより上言己被測定物体のシルエットの測定を
終了する演算手段とを備えた形状確認装置。(2) A light source provided on one side of the object to be measured and a light beam projected from the light source within a predetermined field of view set on the other side of the object to be measured. 1. a line image sensor that scans a silhouette along a first direction; The line image sensor includes a moving means for moving the sensor in a second scanning direction intersecting the first scanning direction, and a moving amount generator for measuring the moving amount of the sensor moved by the moving means. and the output of the movement amount generator,
l A first reference shift having a known dimension is provided at one end of the shift floor of the object to be measured within the field of view and in the second scanning direction of the line image sensor. The measurement of the silhouette of the object to be measured is started by detecting the object to be measured. A shape confirmation device comprising: a calculation means for completing the measurement of the silhouette of an object to be measured;
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4194883A JPS59166807A (en) | 1983-03-14 | 1983-03-14 | Method and device for confirming shape |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4194883A JPS59166807A (en) | 1983-03-14 | 1983-03-14 | Method and device for confirming shape |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS59166807A true JPS59166807A (en) | 1984-09-20 |
JPH0242165B2 JPH0242165B2 (en) | 1990-09-20 |
Family
ID=12622427
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4194883A Granted JPS59166807A (en) | 1983-03-14 | 1983-03-14 | Method and device for confirming shape |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS59166807A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4842733A (en) * | 1985-09-06 | 1989-06-27 | Kurita Machinery Manufacturing Company Ltd. | Filter plate of filter press |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5211953A (en) * | 1975-07-18 | 1977-01-29 | Toyota Motor Corp | Optical system measuring device |
JPS5730903A (en) * | 1980-08-04 | 1982-02-19 | Fuji Photo Optical Co Ltd | Device for processing irregular lattice image analysis |
-
1983
- 1983-03-14 JP JP4194883A patent/JPS59166807A/en active Granted
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5211953A (en) * | 1975-07-18 | 1977-01-29 | Toyota Motor Corp | Optical system measuring device |
JPS5730903A (en) * | 1980-08-04 | 1982-02-19 | Fuji Photo Optical Co Ltd | Device for processing irregular lattice image analysis |
Cited By (1)
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---|---|---|---|---|
US4842733A (en) * | 1985-09-06 | 1989-06-27 | Kurita Machinery Manufacturing Company Ltd. | Filter plate of filter press |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0242165B2 (en) | 1990-09-20 |
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