JPS61162706A

JPS61162706A - 立体計測方法

Info

Publication number: JPS61162706A
Application number: JP440985A
Authority: JP
Inventors: Mitsuo Iso; 三男磯
Original assignee: Hitachi Zosen Corp
Current assignee: Hitachi Zosen Corp
Priority date: 1985-01-14
Filing date: 1985-01-14
Publication date: 1986-07-23
Also published as: JPH0481125B2

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。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕この発明は、人体、物体などの立体の表面の各点の位置
を非接触計測する立体計測方法に関する。

〔従来の技術〕

従来、人体、物体などの立体の形状などを測定する手法
としては、センクングプロープを被測定体に接触させて
測定する接触法と、ステレオ写真法、モアレトポグラフ
ィ法、光切断法などの非接触法とがあり、これらの手法
が産業用ロボット、各種の検査装置などの物体認識技術
として広く応用されている。

そして接触法の場合は、接触可能な被測定体しか測定で
きず、測定可能な被測定体に制限があシ、また、被測定
体表面の各点の位置を接触計測するため測定に著しく長
時間を要する。

したがって、被測定体の形状などの測定は、前述の非接
触法のように、被測定体に接触することなく行なうこと
が望まれる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところで前記従来の非接触法の場合は、被測定体の形状
認識にもとづいて、計測する立体表面の各点の位置を算
出する手法を採っているため、立体表面の各点の位置を
測定するには、得られた形状情報から対象とすべき測定
点を求めるとともに、求めた測定点の二次元あるいけ三
次元の位置を算出しなければならず、この場合関数演算
などの複雑な算出処理を行なう必要があるとともに算出
に時間のかかる問題点がある。

また、前述の両手法を実現する測定装置は分解能が非常
に低く、被測定体そのものが小さい場合。

あるいは被測定体表面に凹凸がある場合には、測定誤差
の増大あるいは測定不能の事態が生じ、信頼性に欠ける
問題点がある。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明は、計測する立体の周囲に、計測方向の線状の
スリット光を照射する投光手段と、前記立体のスリット
光照射部分を２方向から撮像する１対の撮像手段とを有
する非接触測定器を、２個以上配設するとともに、前記
投光手段のスリット光照射位置を可変して前記面撮像手
段の重複視野内で前記スリット光照射部分を前記計測方
向に直角に移動し、かつ、前記各測定器のスリット光照
射部分毎の１対の撮像出力中のスリット光の位置情報に
もとづき前記立体の表面の各点の位置を算出して測定す
ることを特徴とする立体計測方法である。

〔作　用〕

そして各測定器に設けられた投光手段それぞれのスリッ
ト光照射位置の可変により、測定器毎のに、各スリット
光照射部分が各測定器の面撮像手段によりそれぞれ撮像
され、かつ、各測定器のスリット光照射位置毎の１対の
撮像出力中のスリット光の位置情報にもとづき、立体の
表面の各点の位置が算出して測定される。

〔実施例〕

つぎに、この発明を、そのｌ実施例を示した図面ととも
に詳細に説明する。

まず、計測装置を示した第１図において、（１）は基台
、（２）は基台（１）に載置された支持台、（３）は支
持台（２）に載置された被計測用の立体、（４ａ）、（
４ｂ）、（４ｃ）。

（４ｄ）は基台（１）の四隅にそれぞれ立設された４本
の支柱であり、支柱（４ａ）、（４０）の内側面が立体
（３）を介して対向するとともに、支柱（４ｂ）、（４
ｄ）の内側面が立体（３）を介して対向している。

（５ａ）、（５ｂ）、（５０）、（５ｄ）は固定部材（
６ａ）　、（６ｂ）　、（６Ｃ）、（６ｄ）を介して支
柱（４ａ）〜（４ｄ）それぞれの上端部に取付けられた
４個の非接触測定器、（７）は各測定器（５ａ）〜（５
ｄ）にそれぞれ設けられた投光手段、（８α）、（８β
）は投光手段（７）の左、右側にそれぞれ設けられた１
対の撮像手段であＪ　、ＣＯＤ型エリアイメージセンサ
ナトの２次元センサ装置からなる。

そして各測定！　（５ａ）〜（５ｄ）の投光手段（７）
および面撮像手段（８α）、（８β）は第２図に示すよ
うに構成され、同図において、（１０ａ）は線状のスリ
ット付きキセノンランプなどからなり線状のスリット光
を出力する光源、（１０ｂ）は光源（１０ａ）からのス
リット光の長さを長くする凸面筒レンズなどからなる拡
張レンズ、（１０Ｃ）は回転自在の反射鏡であシ、支持
台（２）に直角方向の線状のスリット光を立体（３）の
表面に照射する。

（Ｉｌｍ）、（１１βａ）はそれぞれ受光素子であるＣ
ＯＤを縦Ｍ行、横Ｎ列の２次元マトリックス状に配列し
て形成された撮像センサ、（１１αｂ）、（ｌ＋βｂ）
は立体（３）の表面の度射光を面撮像センサ（ＩＩαａ
）、（Ｏ２０）にそれぞれ結像する集光レンズであシ、
撮像センサ（ｎαａ）、レンズ（ｌｌαｂ）により一方
の撮像手段（８α）が形成され、撮像センサ（１１βａ
）、レンズ（１１βｂ）により他方の撮像手段（８β）
が形成されている。

ところで計測位置をＸＹＺの三次元座標系で説明するた
め、第２図に示すように、レンズ（ｌｌｃｔｂ）。

（ｌｌβｂ）の中心点を結ぶ線分方向をＸ軸方向にとる
とともに、投光手段（７）から立体（３）へのスリット
光の照射方向、照射されたスリット光に並行な第１図の
上下方向をＹ、Ｚ軸方向それぞれにとると、このとき、
Ｚ軸方向が計測方向になるとともに、Ｘ軸方向が計測方
向に直角な方向になる。

そしてスリット光の長さが立体（３）の高さよシ十分長
く設定されるとともに、面撮像手段（８α）、（８β）
は、立体（３）のスリット光の照射部分を重複して撮像
するように撮像視野が固定設定されている。

また、父射鏡（＋００）は図外の回転制御手段によシ回
転制御され、贋射鏡（＋００）が回転することによシ、
＆元手８（７）のスリット光の照射位置が、雨撮像手段
（８α）、（８β）の重複視野内で、計測方向に直角方
向すなわちＸ軸方向に可変し、このとき立体（３）のス
リット光照射部分もＸ軸方向に移動する。

すなわち、第２図のスリット光（Ｓ）が面撮像手段（８
α）、（８β）の重複視野内で、Ｘ軸方向に順次に変化
する。

そして面撮像手段（８α）、（８β）の撮像センサ（Ｉ
Ｉαａ）。

（Ｉｌβａ）ｌｃヨリ、立体（３）の測定器（５ａ）　
〜（５ｄ）毎のスリット光照射部分がそれぞれ撮像され
、このとき両撮像センサ（＋＋αａ）、（１＋βａ）の
撮像面（Ｆα）、（Ｆβ）　Ｋハ、タトえば第３図（ａ
ｌ　、　（ｂ）それぞれに示すように、縦方向にスリッ
ト光像（Ｓα）、（Ｓβ）が結像し、面撮像面（Ｆα）
。

（Ｆβ）はスリット光像（Ｓα）、（Ｓβ）の部分のみ
が明るくなる。

さらに、両撮像センサ（１１αａ）、（ＩＩβａ）の各
１列の受光素子の受光出力によシ、両撮像センサ（ＩＩ
αａ）。

（ＩＩβａ）の各１走査線の撮像出力が形成されるとと
もに、前記各走査線の撮像出力が面撮像手段（８α）。

（８β）からＩｌ［９次に出力される。

なお、第３図（ａ）　、　（ｂ）の横方向がＸ軸方向に
対応するとともに、縦方向が２軸方向に対応し、同図（
ａ）の横方向の線（Ａｔ）、−、（Ａｍ）、（Ａｍ＋＋
　）、（Ａｍ＋２）、（Ａｍ＋３）、・・・、（Ａｎ）
が撮像センサ（１１αａ）の第１ないし第Ｎ走査線を示
すとともに、同図（ｂ）の横方向の線（Ｂ＋　）。

・−・、　（Ｂｍ）、（Ｂｍ＋＋　）、（Ｂｍ＋ｚ）、
（Ｂｍ＋ｓ）　、−、（Ｂｎ）が撮像センサ（ＩＩβａ
）の第１ないし第Ｎ走査線を示し、両センサ（１１αａ
）、（ＩＩβａ）は各走査線の撮像出力が同一タイミン
グで順次に読出される。

そして各測定器（５ａ）〜（５ｄ）それぞれの両撮像セ
ンサ（＋＋αＩｍ）、（ＩＩβａ）から読出されたアナ
ログの１対の撮像出力は、第４図に示す電子計算機的に
設けられた測定器（５ａ）〜（５ｄ）毎の画像処理手段
にそれぞれ入力される。

さらに、各画像処理手段は第５図に示すように構成され
、同図において、（至）はクロック信号を発生するクロ
ック回路、（１４α）、（＋４β）は１対の信号処理回
路であシ、面撮像手段（８α）、（８β）の撮像センサ
（ＩＩαａ）、（１＋βａ）から順次に出力される各走
査線のアナログ撮像出力を前記クロック信号のタイミン
グでそれぞれ取り込むとともに、所定のスライスレベル
でスライスし、スリット光像（Ｓα）、（Ｓβ）の部分
のみへイレペルになるデジタル画像信号を形成する。

（１５α）、（＋５β）は１対のアドレスカウンタでア
シ、クロック信号のタイミングで両撮像センサ（ｎαａ
）。

（１１βａ）の各走査線左端部の基準点の位置からスリ
ット光像（Ｓα）、（Ｓβ）によって画処理回路（１４
α）、（＋４β）のデジタル画像信号がハイレベルパル
スになる点までの両撮像センサ（ＩＩαａ）、（１１β
ａ）の１対の撮像出力中での距離をそれぞれカウントし
、１対の撮像出力それぞれにおける照射部分の各点のＸ
軸方向の距離データをそれぞれ出力する。

０Ｑは演算回路であシ、両カウンタ（＋５α）、（＋５
β）から同時に入力されたＸ軸方向の１対の距離データ
。

クロック信号のカウントによシ得られる走査線の番号と
予め設定された走査線の幅とからなるスリット光照射部
分の各点の２軸方向のデータなどのスリット光の位置情
報にもとづく後述の四則演算から、スリット光照射部分
の各点の三次元座標系での位置を算出する。

αηは演算回路ａＱによシ算出された照射部分の各点の
座標位置を記憶する記憶部、α９は処理回路（１４１１
１り、（１４β）　、　カラ：ｙ　ｌｉ　（１５α）、
（１５β）、演算回路ａＱ。

記憶部αηからなる画像処理手段、翰は表示条件設定部
、■は認識回路であシ、設定部翰に設定された条件にも
とづき、記憶部（１７）に記憶された各点の座標位置か
ら立体（３）の寸法１表面状態、形状などを識別すると
ともに、記憶部αηに記憶された各点の座標位置および
識別した寸法１表面状態、形状などの表示信号を第４図
の表示手段のに出力する。

そして第２図に示すように投光手段（７）から線状のス
リット光が照射されるとともに、該スリット光の照射部
分が投光手段（７）の左右側の撮像手段（８α）。

（８β）により２方向から撮像され、面撮像手段（８α
）。

（８β）にたとえば第３図（ａ）　、　（ｂ）のスリッ
ト光像（Ｓα）。

（Ｓβ）がそれぞれ結像する。

さらに、撮像手段（８α）の撮像センサ（ＩＩαａ）か
ら処理回路（１４α）に、第１走査線（Ａｔ　）ないし
第Ｎ走査線（Ａｎ）の撮像出力が順次に出力され、たと
えば第６図（ａ）に示すように、撮像センサ（１１αａ
）から処理回路（１４α）に第Ｍないし第Ｍ＋３走査線
（Ａｍ）　、　（Ａｍ＋　＋　）　。

（ｊｕｎ＋ｖ）　、（Ａｍ＋ｓ）の撮像出力が順次に出
力サレルト、このとき同一タイミングで撮像手段（８β
）の撮像センサ（＋＋βａ）から処理回路（１４β）に
、第７図（ａ）に示すように第Ｍないし第Ｍ＋３走査線
（Ｂｍ）、（Ｂｍ＋＋）、（Ｂｍ＋ｚ）、（Ｂｍ＋ｇ）
の撮像出力が順次に出力される。

そして画処理回路（１４α）、（１４β）により、両撮
像センサ（１１αａ）、（１１βａ）からの走査線毎の
アナログの撮像出力がスライスレベルｌで順次スライス
され、このときレペ／Ｖｌがスリット光像（Ｓα）、（
Ｓβ）の部分のみを抽出するレベルに設定されているた
め、第６図（ｂ）、第７図（ｂ）に示すように、各走査
線出力中のスリット光像（Ｓα）、（Ｓβ）の部分のみ
が抽出されて両撮像手段（８α）、（８β）の撮像出力
がデジタル変換される。

そして画処理回路（！４α）、（＋４β）のデジタル信
号が両カウンタ（＋５α）、（１５β）にそれぞれ入力
され、カウンタ（１５α）、（１５β）は第６図（Ｃ）
、第７図（ｅ）に示すように、各走査線の左端の基準点
ｄＯのタイミングで基準点パルスをそれぞれ形成すると
ともに、各基準点パルスにもとづき、基準点ｄＯから各
走査線出力中でのスリット光のＸ軸方向の位置ａｍ　、
　ａｍ＋　Ｉ　、　ａｍ＋２、ａｍ＋ｓオよび、ｂｍ、
　ｂｍ＋＋　、　ｂｍ＋２．　ｂｍ＋ａそれぞれまでの
距離Ｄａｍ　、Ｄａｍ＋　Ｉ、Ｄａｍ＋　２　、Ｄａｍ
＋　ｓおよび、Ｄｂｍ、Ｄｂｍ＋＋　、　Ｄｂｍ＋　２
　、Ｄｂｍ＋　ｓをカウントし、スリット光像（Ｓα）
のＸ軸方向の距離データおよびスリット光像（Ｓβ）の
Ｘ軸方向の距離データを演算回路αＱに出力する。

つぎに、演算回路αＱの演算について説明する。

いま、説明を簡単にするため、両撮像手段（８α）。

（８β）の撮像視野が完全等しく、かつ撮像視野の左端
が２軸に一致するように設定され、第８図に示すように
、ある時点のスリット光（Ｓ）の照射部分の点Ｇ　（ｘ
、ｙ、ｚ）の光が、両撮像手段（８α）、（８β）のレ
ンズ（ｕａｂ）、（ｕａｂ）の中心点Ｐ　（ａ、ｏ、ｚ
）　、　Ｑ　（ｂ、ｏ。

２）をそれぞれ介して結像したとすると、このとき、レ
ンズ（ＩＩαｂ）、（ｒ＋βｂ）の倍率などにもとづく
１対の仮想点、すなわちＹ軸の点Ｃを通るＸｚ平面上の
点Ｕ　（ｄ、ｃ、ｚ）　、　Ｖ　（ｅ、ｃ、ｚ）を設定
することによシ、点Ｇ　（Ｘ、ＬＺ）は、点Ｐ　（ａ、
ｏ、ｚ）　、　Ｕ　（ｄ、ｃ、ｚ）を通る線分と、点Ｑ
　（ｂ、ｏ、ｚ）　＋　Ｖ　＜ｅ、ｃ＊ｚ＞を通る線分
との交点として求まる。

そして点Ｐ　（ａ、ｏ、ｚ）　、　Ｑ　（ｂ、ｏ、ｚ）
　、σ（ｄ、ｃ、ｚ）。

Ｖ　（ｅ、ｃ、ｚ）の値にもとづき、点Ｇ　（Ｘ、ＬＺ
）のＸ。

Ｙ軸成分ｘ、ｙは、つぎの（１）　、　（２７式から求
まる。

・・・（１）式ところで（１）、（２）式中のｂ−ａは両撮像センサ（
ｏｍ）。

（！１βａ）の間隔りであり、ｄ、ｅはレンズ（ｌｉα
す。

（１１βｂ）の倍率および撮像手段（８α）９（８β）
の取付位置によシ決まる撮像面（Ｆα）、（Ｆβ）上で
の点Ｇ　（ｘ、ｙ、ｚ）のＸ軸方向の位置である。

そしてｄ、ｅは撮像面（Ｆα）、（Ｆβ）それぞれの左
端の基準点ｄＯからの距離データとして求められる。

また、ａ、ｂ、ｃは撮像手段（８ｆｆ）、（８β）の取
付位置、レンズ（１１αｂ）、（１１βｂ）の倍率など
により設定される定数である。

ソコテ、レンズ（１＋αｂ）、（ｕａｂ）の倍率、撮像
手段（８α）、（８β）の位置などにもとづいて設定さ
れるＸ。

Ｙ軸方向の定数ａ、ｃをＩｈ、Ｋｙとすることによシ、
点Ｇ　（Ｘ、ＬＺ）のＸ、Ｙ軸成分ｘ、ｙはつぎ０（３
）。

（４）式の演算から求まる。

一方、点Ｇ　（Ｘ、ＬＺ）　（Ｄ　Ｚ軸成分２は、点Ｇ
　（ｘ。

ｙ、ｚ）の走査線番号ｒと、走査線の本数９幅およびレ
ンズ（１１αｂ）、（ｕａｂ）の倍率によシ定まる係数
Ｋｚとにもとづき、つぎの（５）式の演算から求まる。

ｚ　＝　Ｋｚ　−ｒ　　　　　　　　　　　　　−（５
）式そしテ＋３）　、　（４）式中のＫｘ　、Ｋｙ　、
Ｌおよび（５）式中ＯＫＺが定数になシ、ｄ、ｅがカウ
ンタ（１５α）、（＋５β）から入力されたＸ軸方向の
１対の距離データとして得られ、かつ、ｒがクロック信
号のカウントによシ得られるため、演算回路αＱは、予
め設定されたｎ。

Ｋｙ　、Ｋｚ　、Ｌのデータからなる設定位置情報と、
カウンタ（１５ａ）、（＋ｂβ）から入力された１対の
距離データおよびクロック信号のカウントデータにより
形成きれる検出位置情報とからなるスリット光の位置情
報にもとづき、（３）ないしく５）式の四則演算を行な
って点Ｇ　（ｘ、ｙ、ｚ）の位置を算出し、該算出をス
リット光照射部分の各点に対して施すことによう、スリ
ット光照射部分の各点の第２図のＸＹｚ座標系での三次
元位置を算出する。

なお、両撮像手段（８α）、（８β）の視野が完全に重
複しないときおよび、撮像面（Ｆα）、（Ｆβ）の縦、
槓と２゜Ｘ軸とがずれている場合などには、各式の値に
、ずれ量に相当する補正係数を掛けてスリット光照射部
分の各点の三次元位置を算出する。

そして各測定器（５ａ）〜（５ｄ）の投光手段（７）に
設けられた反射鏡（１００）が同一タイミングで同一量
だけ回転し、測定器（５ａ）〜（５ｄ）のスリット光照
射位置がそれぞれ可変すると、測定器（５ａ）〜（５ｄ
）それぞれのスリット光照射部分が、測定器（５ａ）〜
（５ｄ）それぞれの両撮像手段（８α）、（８β）の重
複視野内でＸ軸方向に移動し、このとき前述の四則演算
にもとづき、測定器（’５ａ）〜（テ）それぞれの各ス
リット光照射部分の各点の三次元位置が算出され、これ
により立体（３）の表面の各点の位置が算出される。

すなわち、計測する立体（３）の周囲に配設された４個
の非接触測定器（りａ）〜（５ｄ）の投光手段（７）か
ら立体（３）に、上下方向である計測方向の線状のスリ
ット光がそれぞれ照射されるとともに、各測定器（５＆
）〜（５ｄ）のスリット光の照射位置が計測方向に直角
方向に可変されて測定器（５ａ）〜（５ｄ）それぞれの
スリット光照射部分が移動する。

そして各照射位置における各スリット光照射部分が、各
測定器（５ａ）〜（５ｄ）のｌ対の撮像手段（８α）。

（８β）によりそれぞれ撮像され、該撮像により得られ
た１対の撮像出力中でのスリット光の位置情報。

すなわちスリット光像（Ｓα）、（Ｓβ）のＸ軸方向の
距離データ、走査線の番号および幅のデータなどの検出
位置情報と、予め設定された撮像センサ（１１αａ）。

（ＩＩβｎ）ｔ７）間隔り、定数Ｋｘ、Ｋｙ、Ｋｚ　、
補正係数などの設定位置情報とからなる位置情報にもと
づく四則演算によシ、各スリット光の照射部分それぞれ
の各点の三次元位置が算出される。

ところで第２図のＸＹｚ座標系の原点が測定器（５ａ）
〜（５ｄ）毎に異なる点になるため、前述の演算によシ
算出された各点の位置の値が、測定器（５ａ）〜（５ｄ
）毎に異なる基準点からの値になる。

したがって、測定器（５ａ）〜（５ｄ）毎の算出された
各点の位置の値を、測定器（５ａ）〜（５ｄ）によらず
一定の基準の三次元座標系での値に変換する必要がある
。

そして各点の位置の値を基準の三次元座標系での値に変
換するために、実際は、支持台（２）上の各測定器（５
−Ｌ）〜（５ｄ）によシ撮像される位置に、計測基準用
ゲージを立設し、該ゲージを用いたつぎの手法により測
定が行なわれる。

すなわち、測定前に、撮像された計測基準用ゲージの目
盛の位置などから、測定！　（５ａ）〜（５ｄ）それぞ
れの三次元座標系の原点の位置を測定し、各測定器（５
ａ）〜（５ｄ）の三次元座標系の原点の位置を、たとえ
ば立体（３）の内部などに予め設定した基準の三次元座
標系の位置に変換するための座標変換用のｘ、ｙ、ｚ軸
成分をそれぞれ算出する。

そして測定器（５ａ）〜（５ｄ）それぞれの二次元座標
系で算出された各点の位置のｘ、ｙ、ｚ軸成分の値に、
前述の座標変換用の各軸成分を加算または乗算し、各点
の位置の値を、基準の三次元座標系での値に変換する。

以上によシ、立体（３）の表面の各点の３次元位置が算
出して測定される。

そして測定された立体（３）の表面の各点の座標位置に
もとづき、認識回路０によシ、立体（３）の寸法。

表面状態、形状などが識別されるとともに、設定部−の
設定条件にもとづき、測定された各点の座標位置および
、識別された立体（３）の寸法９表面状態、形状などが
表示手段■に表示される。

したがって、前記実施例によると、上下方向である計測
方向の線状のスリット光を立体（３）に照射する投光手
段（７）と、立体（３）のスリット光照射部分を撮像す
る１対の撮像手段（８α）、（８β）とを備えた４個の
非接触測定器（５Ｂ）〜（−）を、立体（３）の周囲に
設けるとともに、各測定器（５ａ）〜（５ｄ）の投光手
段（７）のスリット光照射位置を計測方向に直角方向に
可変し、各測定器（５ａ）〜（５ｄ）のスリット光昭射
部分を各測定器（５ａ）〜（５ｄ）の重複視野内で移動
したことにより、測定器（ξ）〜（５ｄ）毎のスリット
光照射部分が測定器（５ａ）〜（５ｄ）それぞれの面撮
像手段（８α）、（８β）の重複視野内で計測方向に直
角に移動するとともに、各スリット光照射部分が測定器
（５ａ）〜（５ｄ）それぞれの面撮像手段（８α）、（
８β）により２方向から撮像される。

さらに、各測定器（５ａ）〜（５ｄ）の１対の撮像出力
が入力される計算機＠によシ、スリット光照射部分毎の
各１対の撮像出力中でのスリット光の位置情報にもとづ
く簡単な四則演算から、各スリット光の照射部分の各点
ラ−すなわち立体（３）の各点の位置が算出して測定さ
れる。

そして立体（３）の表面の各点が簡単な四則演算によシ
算出して測定されるため、従来の非接触法よシ短時間で
算出して測定される。

また、各スリット光の照射部分を各１対の撮像手段（８
α）、（８β）によシそれぞれ２方向から撮像し、各ス
リット光照射部分に対して！対の撮像出力を得るため、
たとえば、各θり定器（５ａ）〜（５ｄ）を１個の投光
手段と１台のテレビカメラなどにより形成し、各スリッ
ト光の照射部分に対して１つの撮像出力を得る方法に比
して、投光手段（７）の照射光軸と面撮像手段（８α）
、（８β）それぞれとのなす角を小さくし、立体（３）
が小さい場合および立体（３）の表面に凸凹がある場合
にも精度よく測定が行なえる。

さらに、非接触で測定を行なうため、立体（３）がゴム
等の柔軟で変形し易いものであっても、容易に計測する
ことができる。

そしてスポット光を使用しているため、エネルギー密度
が低く１弱い光でもよく、照明を使用したときの照明熱
により、立体（３）に歪が生じたシすることもない。

なお、各測定器（５ａ）〜（５ｄ）の面撮像手段（８α
）、（８β）は、ＭＯ８型イメージセンサや撮像管等に
より構成してもよい。

また、投光手段（７）から照射するスリット光の照射位
置は、反射ｔＲ（１０ｃ）を回転することなく、たとえ
ば磁気的な作用により可変することも可能である。

さらに、測定器の個数が４個以外の２個以上の場合に適
用できるのは勿論である。

〔発明の効果〕

したがって、この発明の立体計測方法によると、計測す
る立体（３）の周囲に、計測方向の線状のスリット光を
照射する投光手段（７）と、１対の撮像手段（８α）、
（８β）とを有する２個以上の非接触測定器（５ａ）〜
（５ｄ）を配設するとともに、各測定器（５ａ）〜（５
ｄ）の投光手段（７）のスリット光照射位置を可変して
測定器（５ａ）〜（５ｄ）毎のスリット光照射部分を面
撮像手段（８α）、（８β）の重複視野内で計測方向に
直角に移動し、かつ、各スリット光照射部分を２方向か
ら撮像して得られた各測定器（５ａ）〜（５ｄ）の面撮
像手段（８α）。

（８β）の１対の撮像出力中のスリット光の位置情報に
もとづき、立体（３）の表面の各点の位置を算出して測
定したことによシ、立体（３）の各点の三次元位置を短
時間で精度よく非接触測定することができるものである
。

【図面の簡単な説明】

図面はこの発明の立体計測方法の！実施例を示し、第１
図は計測装置の斜視図、第２図は第１図の非接触測定器
の分解斜視図、第３図（ａ）　、　（ｂ）は第２図の両
撮像センサの撮像画面の正面図、第４図は回路ブロック
図、第５図は第４図の電子計算機内の画像処理手段のブ
ロック図、第６図（ａ）〜（Ｃ）。第７図（ａ）〜（Ｃ）は第５図の動作説明用タイミング
チャート、第８図は第５図の演算回路の演算説明用の模
式図である。（３）・・・立体、（５ａ）〜（５ｄ）・・・非接触測
定器、（７）・・・投光手段、（８α）、（８β）・・
・撮像手段。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）計測する立体の周囲に、計測方向の線状のスリッ
ト光を照射する投光手段と、前記立体のスリット光照射
部分を２方向から撮像する１対の撮像手段とを有する非
接触測定器を、２個以上配設するとともに、前記投光手
段のスリット光照射位置を可変して前記両撮像手段の重
複視野内で前記スリット光照射部分を前記計測方向に直
角に移動し、かつ、前記各測定器のスリット光照射部分
毎の１対の撮像出力中のスリット光の位置情報にもとづ
き前記立体の表面の各点の位置を算出して測定すること
を特徴とする立体計測方法。