JPS60152903A - 位置計測方法 - Google Patents
位置計測方法Info
- Publication number
- JPS60152903A JPS60152903A JP914684A JP914684A JPS60152903A JP S60152903 A JPS60152903 A JP S60152903A JP 914684 A JP914684 A JP 914684A JP 914684 A JP914684 A JP 914684A JP S60152903 A JPS60152903 A JP S60152903A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- picture
- measured
- mask
- projector
- 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.)
- Granted
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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
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、たとえば産業用ロボットの目などとして有利
に用いることができる被計測物体の位置を計測する方法
に関する。
に用いることができる被計測物体の位置を計測する方法
に関する。
典型的な先行技術では、細長い直線状のｌ１ｔ−のスリ
ット孔を介する光の帯を被計測物体に照射し、その光の
帯が照射されている被計測物体をテレビカメラで撮像し
、撮像された画像を二値化し、この二値化パターンを読
取り、スリット孔の位置とテレビカメラの位置とに基づ
いて光の帯が照射されている部分の位置を三角法に基づ
いて演９１．でめている。このような先行技術では、被
測定物の全体の位置を知るためにはスリット孔の被計測
物体に照射する位置を順次的に変えて光の帯を走査しつ
つテレビカメラで撮像を行なう必要がある。したがって
被計測物体全体の位置の検出のために時間がかかる。
ット孔を介する光の帯を被計測物体に照射し、その光の
帯が照射されている被計測物体をテレビカメラで撮像し
、撮像された画像を二値化し、この二値化パターンを読
取り、スリット孔の位置とテレビカメラの位置とに基づ
いて光の帯が照射されている部分の位置を三角法に基づ
いて演９１．でめている。このような先行技術では、被
測定物の全体の位置を知るためにはスリット孔の被計測
物体に照射する位置を順次的に変えて光の帯を走査しつ
つテレビカメラで撮像を行なう必要がある。したがって
被計測物体全体の位置の検出のために時間がかかる。
またスリット孔を＋Ｎ、械的に変位して尤の帯による走
査を行なわなければならず、そのための機械的構成が火
シー１＋化する６ 本発明の目的は、被検出物体の位置を短時間に計測する
ことができ、しかも構成が小型化されて改良された位置
計測方法を提供することである。
査を行なわなければならず、そのための機械的構成が火
シー１＋化する６ 本発明の目的は、被検出物体の位置を短時間に計測する
ことができ、しかも構成が小型化されて改良された位置
計測方法を提供することである。
第１図は本発明の一実施例のブロック図であり、第２図
はその原１ｊｌを説明するための図である。被検出物体
１の水平な床２には、鉛直壁３が交わり、水平床２」二
には円柱体４と直方体５とが置かれている。このような
被検出物体１に向けて投影器６から光７が照射され、そ
の照射された被検出物体１は、テレビカメラ８によって
撮像される。テレビカメラ８は、投影器６とは異なる位
置に配置される。投影器６の動作の制御ハ、マイクロコ
ンピュータなどによって実現される処理回路９によって
、行なわれる。処理回路９は、テレビカメラ８からの撮
像データを受信する。この処理回路９には画像メモリ１
０および後述の二値化パターンをストアするメモリ１１
が接続される。
はその原１ｊｌを説明するための図である。被検出物体
１の水平な床２には、鉛直壁３が交わり、水平床２」二
には円柱体４と直方体５とが置かれている。このような
被検出物体１に向けて投影器６から光７が照射され、そ
の照射された被検出物体１は、テレビカメラ８によって
撮像される。テレビカメラ８は、投影器６とは異なる位
置に配置される。投影器６の動作の制御ハ、マイクロコ
ンピュータなどによって実現される処理回路９によって
、行なわれる。処理回路９は、テレビカメラ８からの撮
像データを受信する。この処理回路９には画像メモリ１
０および後述の二値化パターンをストアするメモリ１１
が接続される。
投影器６は、光源１２とマスク１３とを含む。
マスク１３は、遮光性材料から成り、第２図において参
照符１３ ａ１１３ ｂ、１３ ｃで個別的に示される
ようにグレイコードに従うスリット孔１４ ａ 、 １
４１＋ 、 １４ ｃをそれぞれ有している。第２図で
は、被検出物体１にはマスク１３Ｃが用いられ、スリッ
ト孔１４ ｃを通過した光の帯が照射されている状態が
示されている。被検出物体１の光の帯が照射されている
部分け、白抜きとなっており、影の部分にはハツチング
が施されている。
照符１３ ａ１１３ ｂ、１３ ｃで個別的に示される
ようにグレイコードに従うスリット孔１４ ａ 、 １
４１＋ 、 １４ ｃをそれぞれ有している。第２図で
は、被検出物体１にはマスク１３Ｃが用いられ、スリッ
ト孔１４ ｃを通過した光の帯が照射されている状態が
示されている。被検出物体１の光の帯が照射されている
部分け、白抜きとなっており、影の部分にはハツチング
が施されている。
これらのマスク＋３ａ、１３１＋、１３ｃのグレイコー
ドに従うスリット孔１４ａ、１４１＋。
ドに従うスリット孔１４ａ、１４１＋。
１４ｃの位置は、被検出物体１の位置計測方法が可能な
領域に対応して示すと、第３図（１）。
領域に対応して示すと、第３図（１）。
第３図（２）および第３図（３）のようにそれぞれなる
。こうして被検出物体１の位置計測可能な領域は、合計
８つの部分領域ＰＯ−Ｐ７に分けることが可能になる。
。こうして被検出物体１の位置計測可能な領域は、合計
８つの部分領域ＰＯ−Ｐ７に分けることが可能になる。
テレビカメラ８は、先ず被検出物体１を投影器６によっ
て光を照射しない状態において撮像を行ない、その画像
１５を画像メモリ１０にストアしておく。次に、マスク
１３ａを用いて投影器６によって被検出物体１に光の帯
の照射を行なう。これによって撮像した画像１Ｇを処理
回路９に読み込む。投影器６による光の帯を用いない無
投影時の画像１５、および投影器６による光の帯の投影
時における両像１６では、被検出物体１の色やその色の
濃淡などによって各画面１５．１６の画素のレベルが、
たとえば１００段階に分けられて構成される。
て光を照射しない状態において撮像を行ない、その画像
１５を画像メモリ１０にストアしておく。次に、マスク
１３ａを用いて投影器６によって被検出物体１に光の帯
の照射を行なう。これによって撮像した画像１Ｇを処理
回路９に読み込む。投影器６による光の帯を用いない無
投影時の画像１５、および投影器６による光の帯の投影
時における両像１６では、被検出物体１の色やその色の
濃淡などによって各画面１５．１６の画素のレベルが、
たとえば１００段階に分けられて構成される。
処理回路９は、投影器６からの光の帯の照射時における
画像１６の各画素毎の濃淡レベルＲから投影器６を使用
しない無投影時の画像１５の濃淡レベルＳを各画素毎に
引訂して各画素毎の差Ｔ （Ｔ＝Ｒ−３）を演算し、こ
の差Ｔを予め定めた値でレベル弁別して二値化画像１７
を演算してめる。こうして得られる二値化画像パターン
１７はマスク１．３ Ｅｌ 、 １３ｂ 、 １３ｃの
使用のたび毎に得られ、二値化パターン７モリ１１の各
ストア領域１１ａ、１１ｂ、１１ｃに個別的にストアさ
れる。
画像１６の各画素毎の濃淡レベルＲから投影器６を使用
しない無投影時の画像１５の濃淡レベルＳを各画素毎に
引訂して各画素毎の差Ｔ （Ｔ＝Ｒ−３）を演算し、こ
の差Ｔを予め定めた値でレベル弁別して二値化画像１７
を演算してめる。こうして得られる二値化画像パターン
１７はマスク１．３ Ｅｌ 、 １３ｂ 、 １３ｃの
使用のたび毎に得られ、二値化パターン７モリ１１の各
ストア領域１１ａ、１１ｂ、１１ｃに個別的にストアさ
れる。
被検出物体１が暗室にあるときには、無投影時の濃淡画
像１５を得る必要はなく、投影時の濃淡画像１６の各画
素をレベル弁別して二値化゛パターン１７を作成するよ
うにすればよい。
像１５を得る必要はなく、投影時の濃淡画像１６の各画
素をレベル弁別して二値化゛パターン１７を作成するよ
うにすればよい。
被検出物体１の位置計測可能な領域にす；ける分割され
たｌｉ域部分ＰＯ〜Ｐ７のグレイコードによる論理値は
第１表のとおりとなる。
たｌｉ域部分ＰＯ〜Ｐ７のグレイコードによる論理値は
第１表のとおりとなる。
第４図を参照して、メモリ領域１１ａ、１１ｂ、１１ｃ
ｈ・ら読み出しな二値化パターンに基づいて被検出物体
１の特定の部分Ｑの位置をめる原理を説明する。マスク
１３ａ 、 １３ ｂ 。
ｈ・ら読み出しな二値化パターンに基づいて被検出物体
１の特定の部分Ｑの位置をめる原理を説明する。マスク
１３ａ 、 １３ ｂ 。
１３ｃを用いて光の帯をグレイコードにしたがって照射
することによって、前述のように位置計測可能な領域は
領域部分ＰＯ−Ｐ７に分割される。この各マスク１３ａ
、１３ ｂ、１３ ｃによる光の帯の各照射状態はテレ
ビカメラ８によって個別的に撮像される。そこで、スト
ア領域１１ ａ’、１１ ＩＩ 、１１ｃの特定の位置
Ｑに対応した画像の二値化された論理値Ｑ ａ 、 Ｑ
ＩＩ 、 ＱＣを読みとる。たとえば位置Ｑに対応す
るストア領域１１． ａ 、 ｉ ｉ ｂ 、 １１
ｃにおける画素Ｑａ、Ｑｂ、Ｑｃの論理値が［ｉｏ１．
１であるときには第１表に従い、位置Ｑは領域部分Ｐ６
に存在することがわかる。こうして投影器６とテレビカ
メラ８とを結ぶ直線１８と、領域部分Ｐ６と投影器６と
を結ぶ直線１りとのなす角度Ｑ１、直線１８と画素Ｑａ
、Ｑｂ、Ｑｃに基づく位置Ｑとテレビカメラ８とを結、
ｌ：直線２０とのなす角度Ｑ２、さらに投影器６とテレ
ビカメラ８との間の距離■、とに基づいて、二角法にし
たがい、位置Ｑを演算してめることが可能となる。
することによって、前述のように位置計測可能な領域は
領域部分ＰＯ−Ｐ７に分割される。この各マスク１３ａ
、１３ ｂ、１３ ｃによる光の帯の各照射状態はテレ
ビカメラ８によって個別的に撮像される。そこで、スト
ア領域１１ ａ’、１１ ＩＩ 、１１ｃの特定の位置
Ｑに対応した画像の二値化された論理値Ｑ ａ 、 Ｑ
ＩＩ 、 ＱＣを読みとる。たとえば位置Ｑに対応す
るストア領域１１． ａ 、 ｉ ｉ ｂ 、 １１
ｃにおける画素Ｑａ、Ｑｂ、Ｑｃの論理値が［ｉｏ１．
１であるときには第１表に従い、位置Ｑは領域部分Ｐ６
に存在することがわかる。こうして投影器６とテレビカ
メラ８とを結ぶ直線１８と、領域部分Ｐ６と投影器６と
を結ぶ直線１りとのなす角度Ｑ１、直線１８と画素Ｑａ
、Ｑｂ、Ｑｃに基づく位置Ｑとテレビカメラ８とを結、
ｌ：直線２０とのなす角度Ｑ２、さらに投影器６とテレ
ビカメラ８との間の距離■、とに基づいて、二角法にし
たがい、位置Ｑを演算してめることが可能となる。
−に述の実施例ではグレイフードにしたがう三つのマス
ク１３ｎ 、 １３ ｂ 、 １ ：（ｃが用いられた
けれども、本発明の他の実施例として第５図（１）〜第
５図（８）に示されるようにさらに一組を成す多数のマ
スクが用いられてもよい。このような多数のマスクを用
いることによって位置計測可能な領域をさらに細分化し
て、計測すべ外位：Ｉ Ｑの精度を向」〕することがで
きる。
ク１３ｎ 、 １３ ｂ 、 １ ：（ｃが用いられた
けれども、本発明の他の実施例として第５図（１）〜第
５図（８）に示されるようにさらに一組を成す多数のマ
スクが用いられてもよい。このような多数のマスクを用
いることによって位置計測可能な領域をさらに細分化し
て、計測すべ外位：Ｉ Ｑの精度を向」〕することがで
きる。
ｖ 、’２＋り１３ａ、１３ ｂ、１３ ｃは、（、）
在米の写真フィルムなどによって形成されてもよく、−
（ｈ）あるいはまた円盤体に各マスク＋３ａ、１３１＋
、’Ｉ ３ （・が配置され、この円盤体を角変位し
てマスク１３ａ１１３ ｂ、１３ ｃを選択するように
してもよく、（ｃ）あるいＩままた液晶を用いて各マス
ク１３ａ、１３ｂ１１３ｃに対応するスリット孔１４
ｎ 、１４． ＋１．１４ （二の部分を透明とし、残
余の部分を遮光性とするように電気的に光の帯のグレイ
フードパターンを形成してもよく、さらに他の構成であ
ってもよい。
在米の写真フィルムなどによって形成されてもよく、−
（ｈ）あるいはまた円盤体に各マスク＋３ａ、１３１＋
、’Ｉ ３ （・が配置され、この円盤体を角変位し
てマスク１３ａ１１３ ｂ、１３ ｃを選択するように
してもよく、（ｃ）あるいＩままた液晶を用いて各マス
ク１３ａ、１３ｂ１１３ｃに対応するスリット孔１４
ｎ 、１４． ＋１．１４ （二の部分を透明とし、残
余の部分を遮光性とするように電気的に光の帯のグレイ
フードパターンを形成してもよく、さらに他の構成であ
ってもよい。
マスク１３ａ、１３１＋１１３ｃけグレイコードによっ
て形成され、そのため光の帯の境界付近における論理ビ
ットの読み誤りは、隣接する領域部分ＰＯ−Ｐ７が−っ
ずれるだけであり、したがって精度が向」−されろとい
う利点があるけれども、本発明に従えば他のコードによ
ってマスク１．３ ａ、１３ ｂ、１３ ｃｆＪ’構成
されてもよい。
て形成され、そのため光の帯の境界付近における論理ビ
ットの読み誤りは、隣接する領域部分ＰＯ−Ｐ７が−っ
ずれるだけであり、したがって精度が向」−されろとい
う利点があるけれども、本発明に従えば他のコードによ
ってマスク１．３ ａ、１３ ｂ、１３ ｃｆＪ’構成
されてもよい。
以上のように本発明によれば、被計測物体を複数のコー
ド化された各光パターンでそれぞれ照射し、各光パター
ン毎の被計測物体の画面を多数の画素に分けて明暗の二
値化パターンを作って被計測物体の位置を演算してめる
ようにしたので、比較的少ない数の光パターンで被計測
物体を多数の領域部分に分割して高精度で位置の計測を
行なうことができる。また前述の先行技術に関連して述
べたように光の帯を被計測物体に走査して照射する必要
が、本発明では生ぜず、計測時間を短縮することができ
るとともに構成が小型化される。
ド化された各光パターンでそれぞれ照射し、各光パター
ン毎の被計測物体の画面を多数の画素に分けて明暗の二
値化パターンを作って被計測物体の位置を演算してめる
ようにしたので、比較的少ない数の光パターンで被計測
物体を多数の領域部分に分割して高精度で位置の計測を
行なうことができる。また前述の先行技術に関連して述
べたように光の帯を被計測物体に走査して照射する必要
が、本発明では生ぜず、計測時間を短縮することができ
るとともに構成が小型化される。
第１図は本発明の一実施例のブロック図、第２図は本発
明の原理を示す図、第３図はマスク１３ａ、１３ｂ、１
３ｃを用いた位置計測可能な領域の分割状態を示す図、
第４図は本発明の原理を示す平面図、第５図は本発明の
他の実施例のマスクを示す正面図である。
明の原理を示す図、第３図はマスク１３ａ、１３ｂ、１
３ｃを用いた位置計測可能な領域の分割状態を示す図、
第４図は本発明の原理を示す平面図、第５図は本発明の
他の実施例のマスクを示す正面図である。
Claims (1)
- 複数のコード化された各党パターンで被計測物体をそれ
ぞれ照射し、その照射された被計測物体を異なる位置で
撮像し、撮像された各光パターン毎の画面を多数の画素
に分けて明暗の二値化を行なってその二値化パターンを
メモリにストアし、前記光パターン毎の二値化パターン
の内容を読出して三角法に基づいて被計測物体の位置を
演算してめろことを特徴とする位置計測方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP914684A JPS60152903A (ja) | 1984-01-21 | 1984-01-21 | 位置計測方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP914684A JPS60152903A (ja) | 1984-01-21 | 1984-01-21 | 位置計測方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60152903A true JPS60152903A (ja) | 1985-08-12 |
| JPH0356402B2 JPH0356402B2 (ja) | 1991-08-28 |
Family
ID=11712478
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP914684A Granted JPS60152903A (ja) | 1984-01-21 | 1984-01-21 | 位置計測方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60152903A (ja) |
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62228107A (ja) * | 1985-12-12 | 1987-10-07 | Tokyo Optical Co Ltd | 形状測定装置 |
| JPS6324116A (ja) * | 1986-04-18 | 1988-02-01 | Tokyo Optical Co Ltd | 形状測定装置 |
| JPS63313005A (ja) * | 1987-06-16 | 1988-12-21 | Mitsubishi Electric Corp | ３次元計測装置 |
| JPS6410116A (en) * | 1987-07-03 | 1989-01-13 | Fanuc Ltd | Measurement system for body position corresponding to picture element |
| JPS6454206A (en) * | 1987-08-25 | 1989-03-01 | O G Joho Syst Kk | Position measuring method |
| WO2005095887A1 (ja) * | 2004-03-31 | 2005-10-13 | Brother Kogyo Kabushiki Kaisha | 投影装置および３次元形状検出装置 |
| WO2005095886A1 (ja) * | 2004-03-31 | 2005-10-13 | Brother Kogyo Kabushiki Kaisha | ３次元形状検出装置、３次元形状検出方法、３次元形状検出プログラム |
| JP2007051893A (ja) * | 2005-08-16 | 2007-03-01 | Ricoh Co Ltd | 三次元形状計測方法及び三次元形状計測装置 |
| EP2787416A1 (en) | 2013-04-02 | 2014-10-08 | Fujitsu Limited | Information operation display system, display program, and display method |
| WO2015133053A1 (ja) | 2014-03-06 | 2015-09-11 | パナソニック インテレクチュアル プロパティ コーポレーション オブ アメリカ | 計測システム、計測方法およびビジョンチップ |
| US9746966B2 (en) | 2015-03-26 | 2017-08-29 | Fujitsu Limited | Touch detection apparatus, touch detection method, and non-transitory computer-readable recording medium |
| US11519722B2 (en) | 2019-06-07 | 2022-12-06 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Position detection system and position detection method for detecting position of object |
-
1984
- 1984-01-21 JP JP914684A patent/JPS60152903A/ja active Granted
Cited By (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JP2005291839A (ja) * | 2004-03-31 | 2005-10-20 | Brother Ind Ltd | 投影装置および３次元形状検出装置 |
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| KR20160130938A (ko) | 2014-03-06 | 2016-11-15 | 파나소닉 인텔렉츄얼 프로퍼티 코포레이션 오브 아메리카 | 계측 시스템, 계측 방법 및 비전 칩 |
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| US9746966B2 (en) | 2015-03-26 | 2017-08-29 | Fujitsu Limited | Touch detection apparatus, touch detection method, and non-transitory computer-readable recording medium |
| US11519722B2 (en) | 2019-06-07 | 2022-12-06 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Position detection system and position detection method for detecting position of object |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0356402B2 (ja) | 1991-08-28 |
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