JPS59206706A - 物体測定装置 - Google Patents
物体測定装置Info
- Publication number
- JPS59206706A JPS59206706A JP8239983A JP8239983A JPS59206706A JP S59206706 A JPS59206706 A JP S59206706A JP 8239983 A JP8239983 A JP 8239983A JP 8239983 A JP8239983 A JP 8239983A JP S59206706 A JPS59206706 A JP S59206706A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- data
- distance
- target
- laser light
- dimensional data
- 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
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Classifications
-
- 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
- G01B11/24—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring contours or curvatures
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は人体等の３次元物体の凹凸や輪郭の３次元デー
タを簡易かつ正確に得られる物体測定装置に関するもの
である。
タを簡易かつ正確に得られる物体測定装置に関するもの
である。
（従来技術）
従来、人体等の３次元物体の凹凸や輪郭の３次元データ
を計測する場合は、上記物体の全部位に対して所定の方
向より光量の均一々光を当てるバンクライト装置と写真
機とを用い、該バンクライト装置により上記物体表面に
陰影を作り出し、これを写真機で撮影して陰影画像とし
て得ていた。しかしながら、この装置ではバックライト
装置が大損りなものとなり、その運搬が不便となり、ま
た消費電力も大きいという欠点があった。
を計測する場合は、上記物体の全部位に対して所定の方
向より光量の均一々光を当てるバンクライト装置と写真
機とを用い、該バンクライト装置により上記物体表面に
陰影を作り出し、これを写真機で撮影して陰影画像とし
て得ていた。しかしながら、この装置ではバックライト
装置が大損りなものとなり、その運搬が不便となり、ま
た消費電力も大きいという欠点があった。
（発明の目的）
本発明の目的は上記従来の欠点を除去し、バンクライト
装置を必゛要とせず、小型でかつ消費電力の小さい物体
測定装置を実現することにある。
装置を必゛要とせず、小型でかつ消費電力の小さい物体
測定装置を実現することにある。
本発明は上記目的を達成するため、レーザ、超音波等の
ビーム状の発振信号を目標とする物体に向は送り出し、
その反射信号を受信し、それらの間に生ずる位相や時間
等の差より上記物体の発振信号送出位置までの距離を求
める第１の手段と、上記発振信号を上記物体を含む所定
範囲に渡って走査する第２の手段と、上’＠ｒ′第１の
手段により求めた距離のデータを上記第２の手段による
走査位置に対応して記憶する第３の手段と、上記所定範
囲の距離データに基づいて′物体の３次元データを求め
る第４の手段とを備えたことを特徴とするものである。
ビーム状の発振信号を目標とする物体に向は送り出し、
その反射信号を受信し、それらの間に生ずる位相や時間
等の差より上記物体の発振信号送出位置までの距離を求
める第１の手段と、上記発振信号を上記物体を含む所定
範囲に渡って走査する第２の手段と、上’＠ｒ′第１の
手段により求めた距離のデータを上記第２の手段による
走査位置に対応して記憶する第３の手段と、上記所定範
囲の距離データに基づいて′物体の３次元データを求め
る第４の手段とを備えたことを特徴とするものである。
（実施例）
第１図は本発明の一実施例を示すものである図中、１は
レーザ発振器、２は光変調器、３は発振器（Ｏ８Ｃ）、
４は電力増ＩＭ器、５はビームスプリンター、６はη板
、７は反射鏡、８は偏向板、９は光電子増倍管、１０は
フィルタ、１１！ｌま局部発振器、１２．１３は混合器
（ＩＶＩＩＸ）、１４．１５は増幅器、１６は位相検知
回路、１７は距離演算回路であって、これらは上鵬第１
の手段を構成する。まだ１８は水平方向の回転多面鏡１
８ａと垂直方向の回転多面鏡１８ ｂとよりなる光偏向
器、１９は水平駆動回路、２０は垂直駆動回路、２１は
同期信号発生回路であって、これらは上記第２の手段を
構成する。まだ２２はアドレス発生回目、２３はメモリ
であって これらは上記第３の手段を構成する。また２
４は画像処理回路、２５は画像メモリ、２６はハードコ
ピー出力部、例えばプリンタであって、これらは上記第
４の手段を構成する如くなっている。またＡは光偏向器
１８による所定の走査範囲を示している。
レーザ発振器、２は光変調器、３は発振器（Ｏ８Ｃ）、
４は電力増ＩＭ器、５はビームスプリンター、６はη板
、７は反射鏡、８は偏向板、９は光電子増倍管、１０は
フィルタ、１１！ｌま局部発振器、１２．１３は混合器
（ＩＶＩＩＸ）、１４．１５は増幅器、１６は位相検知
回路、１７は距離演算回路であって、これらは上鵬第１
の手段を構成する。まだ１８は水平方向の回転多面鏡１
８ａと垂直方向の回転多面鏡１８ ｂとよりなる光偏向
器、１９は水平駆動回路、２０は垂直駆動回路、２１は
同期信号発生回路であって、これらは上記第２の手段を
構成する。まだ２２はアドレス発生回目、２３はメモリ
であって これらは上記第３の手段を構成する。また２
４は画像処理回路、２５は画像メモリ、２６はハードコ
ピー出力部、例えばプリンタであって、これらは上記第
４の手段を構成する如くなっている。またＡは光偏向器
１８による所定の走査範囲を示している。
次に動作について説明する。レーザ発信器１より発信さ
れた連続発振レーザ光λ１は光変調器２にて発振器３の
発振周波数の部幅変調を受け、変Ｎ４レーザ光ａ２とし
てビームスプリッタ−５に入射される。ここで偏向板８
の軸方向は光変調器２の１＋ＱＩ＋方向に対して９０度
回転させておくものとすると、レーザ光ＩＶ、２は光電
子増倍管９に入射しない。ビームスプリッタ−５より出
射しだレーザ光必２はン４板６にてその変調方向の軸が
４５度回転された後、反射板７９回回転面鏡１８ａ及び
１８ｂを経て目標（図示せず）方向に導ひかれ、該目標
もしくはその背景（バック）にて反射される。
れた連続発振レーザ光λ１は光変調器２にて発振器３の
発振周波数の部幅変調を受け、変Ｎ４レーザ光ａ２とし
てビームスプリッタ−５に入射される。ここで偏向板８
の軸方向は光変調器２の１＋ＱＩ＋方向に対して９０度
回転させておくものとすると、レーザ光ＩＶ、２は光電
子増倍管９に入射しない。ビームスプリッタ−５より出
射しだレーザ光必２はン４板６にてその変調方向の軸が
４５度回転された後、反射板７９回回転面鏡１８ａ及び
１８ｂを経て目標（図示せず）方向に導ひかれ、該目標
もしくはその背景（バック）にて反射される。
反射されだレーザ光２３は上記と逆方向に回転多面鏡１
８ａＪ８ｂ及び反射板７を経て７′／４板６に入射し、
ここで更にその変調方向の軸が４５度回転され、ビーム
スプリッタ−５に入射される。。
８ａＪ８ｂ及び反射板７を経て７′／４板６に入射し、
ここで更にその変調方向の軸が４５度回転され、ビーム
スプリッタ−５に入射される。。
該ビームスプリンター５に入射したレーザ光℃３は元の
レーザ光！２に対−してその軸が９０度回転しているた
め、偏向板８を通り光電子増倍管９にて受光される。光
電子増倍管９より出力された受信信号中よりフィルタ１
ｏにて変調信号成分のみが取り出され、これが局部発振
器１１の発掘信号と混合器１３にて混合されその周波数
が落とされる。
レーザ光！２に対−してその軸が９０度回転しているた
め、偏向板８を通り光電子増倍管９にて受光される。光
電子増倍管９より出力された受信信号中よりフィルタ１
ｏにて変調信号成分のみが取り出され、これが局部発振
器１１の発掘信号と混合器１３にて混合されその周波数
が落とされる。
一方、発振器３の発振信号（変調信号）も混合器１２に
て局部発振信号と混合され、その周波数が落とされる。
て局部発振信号と混合され、その周波数が落とされる。
上記混合器１２及び１３の出力信号は増幅器１４及び１
５にてそれぞれ増幅された後、位相検知回路１６に送出
され、そのσ相差が検出され、距離演算回路１７にて目
標または背景までの距離がデジタル値で鮎・単位まで算
出される。
５にてそれぞれ増幅された後、位相検知回路１６に送出
され、そのσ相差が検出され、距離演算回路１７にて目
標または背景までの距離がデジタル値で鮎・単位まで算
出される。
上記距離の算出はレーザ光Ｉ！、２（℃３）が回転多面
鏡ＩＢａ及び１８ｂによって所定範囲Ａ内を、点ａを始
点として水平方向及び垂直方向に順次進査し点すに達す
るまで、例えば水平方向に２π品、垂直方向に２ ｒｎ
ｎ進む毎に実行され、範囲Ａを２ ｇｉ角のドツト点に
分解した全ての点の距離が求められる。
鏡ＩＢａ及び１８ｂによって所定範囲Ａ内を、点ａを始
点として水平方向及び垂直方向に順次進査し点すに達す
るまで、例えば水平方向に２π品、垂直方向に２ ｒｎ
ｎ進む毎に実行され、範囲Ａを２ ｇｉ角のドツト点に
分解した全ての点の距離が求められる。
上記回転多面ｍ１８ａ及び１８ｂはそれぞれ水平駆動回
路１９及び垂直駆動回路２０によって回転駆動されるが
、該駆動回路１９及び２０は同期信号発生回路２１より
供給される水平及び垂直同期信号によって制御される。
路１９及び垂直駆動回路２０によって回転駆動されるが
、該駆動回路１９及び２０は同期信号発生回路２１より
供給される水平及び垂直同期信号によって制御される。
、 ′＝ｌ：た、上記同期信号はアドレス発尖回路２２
にも供給され、該アドレス発生回路２２は走査範囲Ａ内
の位置に対応したアドレスを発生し、メモリ２３内の該
当アドレスに距離演算回路１７より出力される距離のデ
ータを記憶させる。
にも供給され、該アドレス発生回路２２は走査範囲Ａ内
の位置に対応したアドレスを発生し、メモリ２３内の該
当アドレスに距離演算回路１７より出力される距離のデ
ータを記憶させる。
画像処理回路２４はメモリ２３内の距離のデータを読取
り、その中の最小値を検出し、各距離のデータより該最
小値を減算し目標の凹凸データく異なる点を目標と背景
との境界、即ち目標の輪郭として背景に属する距離のデ
ータを削除し目・願の３次元データを求める。（なお、
このために目標と背景とは所定間隔以上離すものとする
１、）該３次元データは画像メモリ２５に記・臆され、
必要に応じてプリンタ２６より打ち出される１、上記３
次元データより後述する方法により物体の周囲長あるい
は長さ９幅等を求めることができる３゜ なお、上記３次元デ〜りよりコンピュータグラフィック
スにおけるンエーディング技法を応用して、目標に対し
て任意の方向、例えば目檄前方の左右４５度の方向より
光が当てられた場合の陰影画像を得ることもできる。
り、その中の最小値を検出し、各距離のデータより該最
小値を減算し目標の凹凸データく異なる点を目標と背景
との境界、即ち目標の輪郭として背景に属する距離のデ
ータを削除し目・願の３次元データを求める。（なお、
このために目標と背景とは所定間隔以上離すものとする
１、）該３次元データは画像メモリ２５に記・臆され、
必要に応じてプリンタ２６より打ち出される１、上記３
次元データより後述する方法により物体の周囲長あるい
は長さ９幅等を求めることができる３゜ なお、上記３次元デ〜りよりコンピュータグラフィック
スにおけるンエーディング技法を応用して、目標に対し
て任意の方向、例えば目檄前方の左右４５度の方向より
光が当てられた場合の陰影画像を得ることもできる。
この際、陰影画像を物体の１７１０ 、１／２０ 等
に縮小するものとする。
に縮小するものとする。
第２図及び第３図は人体の３次元データを計測する場合
のようすを示したもので、壁面Ｂ等を背景とし適当な高
さく１０〜２０６ｎ）の台Ｃの上に、壁面Ｂよシ所定間
＠（５０ｃｍ程度）離して人間Ｎを立たせ、走査範囲Ａ
内に該人間Ｎが含まれるよう光偏向器１８との間隔（５
ｍ程度）をおいて上記物体測定装置を設置し計測を行な
う。
のようすを示したもので、壁面Ｂ等を背景とし適当な高
さく１０〜２０６ｎ）の台Ｃの上に、壁面Ｂよシ所定間
＠（５０ｃｍ程度）離して人間Ｎを立たせ、走査範囲Ａ
内に該人間Ｎが含まれるよう光偏向器１８との間隔（５
ｍ程度）をおいて上記物体測定装置を設置し計測を行な
う。
なお、上記装置において、画像処理回路２４以降の部分
を別体とし、計測した距離のデータのみを持ち運び容易
な記憶媒体、例えばフロッピーデスクに記憶させ、画像
データ処理を一括して行なう如くなしてもよい、−１ 次に、物体、特に人体の周囲長を前述の測定方法により
得たデータから算出する方法の二側を説明する。この方
法は、人体の測定部位における横断面形状を１つの楕円
形と想定すると共に、両腕の付根の前端部を通る垂直面
により前後２つのそれぞれ短径の異なる半楕円形に分割
し、前述の測定方法によシ得た人体の正面の幅の１／２
を直径とし、側面の前記垂直面によって分割される幅を
それぞれ楕円の短径として、それぞれの半楕円形の２分
周を算出しそれを加算して全円周長を求めるものである
。この方法により、人体の周囲長の近似値を得られるこ
とは、特公昭５４−４３０５号公報に開示されていると
おり明らかである。また、この算出処理は、ソフトウェ
アを組み込んだマイクロコンピュータによって、容易に
実現できる。
を別体とし、計測した距離のデータのみを持ち運び容易
な記憶媒体、例えばフロッピーデスクに記憶させ、画像
データ処理を一括して行なう如くなしてもよい、−１ 次に、物体、特に人体の周囲長を前述の測定方法により
得たデータから算出する方法の二側を説明する。この方
法は、人体の測定部位における横断面形状を１つの楕円
形と想定すると共に、両腕の付根の前端部を通る垂直面
により前後２つのそれぞれ短径の異なる半楕円形に分割
し、前述の測定方法によシ得た人体の正面の幅の１／２
を直径とし、側面の前記垂直面によって分割される幅を
それぞれ楕円の短径として、それぞれの半楕円形の２分
周を算出しそれを加算して全円周長を求めるものである
。この方法により、人体の周囲長の近似値を得られるこ
とは、特公昭５４−４３０５号公報に開示されていると
おり明らかである。また、この算出処理は、ソフトウェ
アを組み込んだマイクロコンピュータによって、容易に
実現できる。
（発明の効果）
以上説明し／ヒように本発明によれば、レーザ、超音波
等のビーム状の発振信号を目標とする物体に向は送シ出
し、その反射信号を受信し、それらの間に生ずる位相や
時間等の差より上記物体の、発振信号送出位置までの距
離を求める第１の手段と、上記発振信号を上記物体を含
む所定範囲に渡って走査する第２の手段と、上記第１の
手段により求めた距離のデータを上記第２の手段による
走査位置に対応して記憶する第３の手段と、上記所定範
囲の距離のデータに基づいて物体の３次元データを求め
る第４の手段とを備えたので、写真機を使用する場合の
ようにバックライト装置を必要とせず、簡単かつ小型で
低消費電力な構成により目標物体の３次元データを正確
に求めることができ、物体各部の周囲長や長さ、幅等の
算出に利用することができる。
等のビーム状の発振信号を目標とする物体に向は送シ出
し、その反射信号を受信し、それらの間に生ずる位相や
時間等の差より上記物体の、発振信号送出位置までの距
離を求める第１の手段と、上記発振信号を上記物体を含
む所定範囲に渡って走査する第２の手段と、上記第１の
手段により求めた距離のデータを上記第２の手段による
走査位置に対応して記憶する第３の手段と、上記所定範
囲の距離のデータに基づいて物体の３次元データを求め
る第４の手段とを備えたので、写真機を使用する場合の
ようにバックライト装置を必要とせず、簡単かつ小型で
低消費電力な構成により目標物体の３次元データを正確
に求めることができ、物体各部の周囲長や長さ、幅等の
算出に利用することができる。
図面は本発明の説明に供するもので、第１図は本発明の
物体測定装置の一実施例を示すブロック図、第２図は人
体の３次元デー゛夕を計測する場合のようすを示す斜視
図、第３図は同平面図である。 １１９．レーザ発振器、２．・光度ｒ；Ｌｊｌ器、３・
・・発振器、９、・、光電子増倍管、１６・・・位相横
加回路、１７９１．距離演算回路、ｉｓ、、、光偏向器
、１９・水平駆動回路、２ｏ・・・妥垂直駆動回路、２
１・・・同期信号発生回路、２２・・・アドレス発生回
路、２３ ’＝メモリ、２４・・・画像処理回路、２６
°°°プリンタ、Ａｏｌ、所定（走査）範囲、Ｎ １０
、人間（人体）。
物体測定装置の一実施例を示すブロック図、第２図は人
体の３次元デー゛夕を計測する場合のようすを示す斜視
図、第３図は同平面図である。 １１９．レーザ発振器、２．・光度ｒ；Ｌｊｌ器、３・
・・発振器、９、・、光電子増倍管、１６・・・位相横
加回路、１７９１．距離演算回路、ｉｓ、、、光偏向器
、１９・水平駆動回路、２ｏ・・・妥垂直駆動回路、２
１・・・同期信号発生回路、２２・・・アドレス発生回
路、２３ ’＝メモリ、２４・・・画像処理回路、２６
°°°プリンタ、Ａｏｌ、所定（走査）範囲、Ｎ １０
、人間（人体）。
Claims (1)
- （１） レーザ、超音波等のビーム状の発振信号を目
標とする物体に回は送り出し、その反射信号を受信し、
それらの間に生ずる位相や時間等の差より上記物体の発
振信号送出位置までの距離を求める第１の手段と、上記
発振信号を上記物体を含む所定範囲に渡って走査する第
２の手段と、上記第１の手段により求めた距離のテーク
を」二記第２の手段による走査位置に対応して記憶する
第３の手段と、上記所定範囲の距離のテークに基づいて
物体の３次元データを求める第４の手段とを備ズーたこ
とを特徴とする物体測定装置、１（２） 物体の３？
′に元データより陰影画像を作ｖｋするようになしたこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の物体測定装
置２．
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8239983A JPS59206706A (ja) | 1983-05-11 | 1983-05-11 | 物体測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8239983A JPS59206706A (ja) | 1983-05-11 | 1983-05-11 | 物体測定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59206706A true JPS59206706A (ja) | 1984-11-22 |
Family
ID=13773510
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8239983A Pending JPS59206706A (ja) | 1983-05-11 | 1983-05-11 | 物体測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59206706A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6069503A (ja) * | 1983-09-27 | 1985-04-20 | Hidehiko Yamada | 鋼板端部の形状測定方法 |
| JPH01113605A (ja) * | 1987-10-28 | 1989-05-02 | Kowa Co | 立体形状測定装置 |
| EP0346015A2 (en) * | 1988-06-04 | 1989-12-13 | Fujitsu Limited | Optical system for detecting three-dimensional shape |
| WO1995012107A1 (en) * | 1993-10-29 | 1995-05-04 | Eaton Leonard, Inc. | Method and apparatus for precision inspection of articles |
-
1983
- 1983-05-11 JP JP8239983A patent/JPS59206706A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6069503A (ja) * | 1983-09-27 | 1985-04-20 | Hidehiko Yamada | 鋼板端部の形状測定方法 |
| JPH0231802B2 (ja) * | 1983-09-27 | 1990-07-17 | Hidehiko Yamada | |
| JPH01113605A (ja) * | 1987-10-28 | 1989-05-02 | Kowa Co | 立体形状測定装置 |
| EP0346015A2 (en) * | 1988-06-04 | 1989-12-13 | Fujitsu Limited | Optical system for detecting three-dimensional shape |
| WO1995012107A1 (en) * | 1993-10-29 | 1995-05-04 | Eaton Leonard, Inc. | Method and apparatus for precision inspection of articles |
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