JPS62228107A - 形状測定装置 - Google Patents
形状測定装置Info
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- JPS62228107A JPS62228107A JP29578086A JP29578086A JPS62228107A JP S62228107 A JPS62228107 A JP S62228107A JP 29578086 A JP29578086 A JP 29578086A JP 29578086 A JP29578086 A JP 29578086A JP S62228107 A JPS62228107 A JP S62228107A
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- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 11
- 239000000284 extract Substances 0.000 claims description 6
- 238000000605 extraction Methods 0.000 claims description 5
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- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims 1
- 230000015654 memory Effects 0.000 abstract description 19
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 2
- 238000012512 characterization method Methods 0.000 description 1
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- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
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- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
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】
３、発明の詳細な説明
〔産業上の利用分野〕
本発明は、形状測定装置、さらに詳しくは、特徴例えば
模様や凹凸のない物体の表面」二の複数の点の座標を非
接触で測定する形式の形状測定装置に関する。
模様や凹凸のない物体の表面」二の複数の点の座標を非
接触で測定する形式の形状測定装置に関する。
従来の非接触型の３次元測定装置において、被測定物体
の表面に模様等の特徴がない場合には、該表面へ１つの
パターンを投影して！！’！ｊ Ｉｆｆを持たせた上で
これを２方向から立体視観察し、立体視用の両視野にお
いて対応点を決定し、これらの座標から所望の３次元座
標値を演算している。
の表面に模様等の特徴がない場合には、該表面へ１つの
パターンを投影して！！’！ｊ Ｉｆｆを持たせた上で
これを２方向から立体視観察し、立体視用の両視野にお
いて対応点を決定し、これらの座標から所望の３次元座
標値を演算している。
従来の上記３次元測定装置においては、測定点の特徴付
けが完全でなく、時として立体視用の両視野における対
応点を正確に決定することができず、測定不能あるいは
誤測定を行うことがあった。
けが完全でなく、時として立体視用の両視野における対
応点を正確に決定することができず、測定不能あるいは
誤測定を行うことがあった。
本発明は従来の３次元測定装置の上述の問題に鑑みなさ
れたものであって、外観的特徴のない被測定物の表面を
確実に特徴付けて３次元測定する形状測定装置を提供す
ることを目的とする。
れたものであって、外観的特徴のない被測定物の表面を
確実に特徴付けて３次元測定する形状測定装置を提供す
ることを目的とする。
（発明の構成）
本発明は形状測定装置に係り、第１発明の構成上の特徴
とするところは、パターン部材に形成された複数種類の
明暗パターンを時を違えて被測定物上に順次投影する投
影部と、各明暗パターンが投影された被測定物の表面情
報を２つの異なった方向から第１検出情報及び第２検出
情報として検出する検出部と、」二記第１検出情報及び
第２検出情報の各々からそれぞれ第１位置情報及び第２
位置情報を抽出する抽出部と、上記第１位置情報から選
択位置情報を選択し、上記第２位置情報から上記選択位
置情報と類似した対応位置情報を捜索する捜索手段と、
」−記選択位置情報と上記対応位置情報から被測定物上
の点の座標を演算する演算手段とから構成されることで
ある。
とするところは、パターン部材に形成された複数種類の
明暗パターンを時を違えて被測定物上に順次投影する投
影部と、各明暗パターンが投影された被測定物の表面情
報を２つの異なった方向から第１検出情報及び第２検出
情報として検出する検出部と、」二記第１検出情報及び
第２検出情報の各々からそれぞれ第１位置情報及び第２
位置情報を抽出する抽出部と、上記第１位置情報から選
択位置情報を選択し、上記第２位置情報から上記選択位
置情報と類似した対応位置情報を捜索する捜索手段と、
」−記選択位置情報と上記対応位置情報から被測定物上
の点の座標を演算する演算手段とから構成されることで
ある。
また、第２発明の構成上の特徴とするところは、パター
ン部材に形成された透明部及び複数種類の明暗パターン
を時を違えて被測定物上に順次投影する投影部と、各明
暗パターンが投影された被測定物の表面情報を２つの異
なった方向から第１検出情報及び第２検出情報として検
出する検出εＩｓと、上記第１検出情報及び第２検出情
報の各々からそれぞれ第１位置情報及び第２位置情報を
抽出する抽出部と、上記第１位置情報から選択位置情報
を選択し、上記第２位置情報から上記選択位置情報と類
似した対応位置情報を捜索する捜索手段と、上記選択位
置情報と上記対応位置情報から被測定物上の点の座標を
演算する演算手段とを包含し、上記検出部が、透明部を
投影された被測定物の初期検出情報を記憶する記憶部と
、明暗パターンを投影された被測定物の明暗バクーン検
出情報を上記初期検出情報を基ベハにして二値化して出
力する比較部とを有することである。
ン部材に形成された透明部及び複数種類の明暗パターン
を時を違えて被測定物上に順次投影する投影部と、各明
暗パターンが投影された被測定物の表面情報を２つの異
なった方向から第１検出情報及び第２検出情報として検
出する検出εＩｓと、上記第１検出情報及び第２検出情
報の各々からそれぞれ第１位置情報及び第２位置情報を
抽出する抽出部と、上記第１位置情報から選択位置情報
を選択し、上記第２位置情報から上記選択位置情報と類
似した対応位置情報を捜索する捜索手段と、上記選択位
置情報と上記対応位置情報から被測定物上の点の座標を
演算する演算手段とを包含し、上記検出部が、透明部を
投影された被測定物の初期検出情報を記憶する記憶部と
、明暗パターンを投影された被測定物の明暗バクーン検
出情報を上記初期検出情報を基ベハにして二値化して出
力する比較部とを有することである。
以下、本発明の実施例について説明する。第１図におい
て、被測定物ｌ上に、投影部２のモータ３（第２図参照
）によって回転させられる円板６に設けられた明暗パタ
ーン４の像を投影する。明暗パターン４は、７２２図に
示すように、円板６を等しい扇形に分割し、それぞれに
半径方向の明暗パターン４を設けであるが、明暗パター
ン４は一定の回転方向について順次明暗周期が２倍とな
っている。
て、被測定物ｌ上に、投影部２のモータ３（第２図参照
）によって回転させられる円板６に設けられた明暗パタ
ーン４の像を投影する。明暗パターン４は、７２２図に
示すように、円板６を等しい扇形に分割し、それぞれに
半径方向の明暗パターン４を設けであるが、明暗パター
ン４は一定の回転方向について順次明暗周期が２倍とな
っている。
そのうち最長周期の明暗パターンは明パターンと暗パタ
ーンが１つずつ設けられ一周期のパターンが形成され次
に長い周期の明暗パターンは最長周期の明暗パターンの
明部と暗部とにそれぞれに明暗め一周期のパターンを設
けて最長周期のＡ周期の明暗パターンが形成され、以下
順次２周期の明暗パターンが形成されている。
ーンが１つずつ設けられ一周期のパターンが形成され次
に長い周期の明暗パターンは最長周期の明暗パターンの
明部と暗部とにそれぞれに明暗め一周期のパターンを設
けて最長周期のＡ周期の明暗パターンが形成され、以下
順次２周期の明暗パターンが形成されている。
ただし、最短周期の明暗パターンについては第２図の部
分拡大図に示すように次に短い周期の明部と暗部の中心
と最短周期の明部の中心とが一致するようにずれをもた
せて形成される。
分拡大図に示すように次に短い周期の明部と暗部の中心
と最短周期の明部の中心とが一致するようにずれをもた
せて形成される。
投影部２には、円板６の上方に円板６の所定領域を照明
する照明部（／Ｉ８と、円板６の下方に明暗パターン４
の所定領域だけを投影するためのスリット１０、及び投
影レンズ１２が配置されている。
する照明部（／Ｉ８と、円板６の下方に明暗パターン４
の所定領域だけを投影するためのスリット１０、及び投
影レンズ１２が配置されている。
投影部２のスリット１０のスリット方向の両側には第１
検出部１４及び第２検出部１Ｇが配置される。第１検出
部１４及び第２検出部１Ｇは、それぞれ対物レンズ２０
．２２、及びその上方に第１及び第２リニアイメージセ
ンサ２４．２（ｉが配置されており、明暗パターン４を
投影された被測定物１の像がリニアイメージセンサ２
ｌｌ、２Ｇ上にそれぞれ形成される。
検出部１４及び第２検出部１Ｇが配置される。第１検出
部１４及び第２検出部１Ｇは、それぞれ対物レンズ２０
．２２、及びその上方に第１及び第２リニアイメージセ
ンサ２４．２（ｉが配置されており、明暗パターン４を
投影された被測定物１の像がリニアイメージセンサ２
ｌｌ、２Ｇ上にそれぞれ形成される。
投影部２、第１検出部１４及び第２検出部１Ｇを収納す
るハウジング３０は、モータ３２によって、第１図に示
すＹ軸方向に移動可能である。第１リニアイメージセン
サ２４の出力端子は、第１Ａ／Ｄ変換器４２と第１コン
パレータ４４の非反転入力端子に接続され、一方第２リ
ニ°ｒイメージセンサ２４の出力端子は、第２Δ／Ｄ変
換器４６と第２コンパレータ４８の非反転入力☆：１１
子に接続される。
るハウジング３０は、モータ３２によって、第１図に示
すＹ軸方向に移動可能である。第１リニアイメージセン
サ２４の出力端子は、第１Ａ／Ｄ変換器４２と第１コン
パレータ４４の非反転入力端子に接続され、一方第２リ
ニ°ｒイメージセンサ２４の出力端子は、第２Δ／Ｄ変
換器４６と第２コンパレータ４８の非反転入力☆：１１
子に接続される。
第１Δ／Ｄ変換器４２の出力端子は、第１メモリ５０、
第１Ｄ／Δ変換器５２及び分圧器５４を介ｔ、てａｔコ
ンパレーク４４の反転入力端子に接続される。一方、第
２Δ／Ｄ変換器４６の出力端子は、第２メモリ５６、第
２Ｄ／Ａ変換器５８及び分圧器６０を介して第２コンパ
レーク４８の反転入力端子に接続される。
第１Ｄ／Δ変換器５２及び分圧器５４を介ｔ、てａｔコ
ンパレーク４４の反転入力端子に接続される。一方、第
２Δ／Ｄ変換器４６の出力端子は、第２メモリ５６、第
２Ｄ／Ａ変換器５８及び分圧器６０を介して第２コンパ
レーク４８の反転入力端子に接続される。
第１及び第２コンパレーク４４．４８の出力端子は、第
３メモＩＪ’Ｇ２を介して演算８′Ｂ６４に接続される
。演算部Ｇ１１の出力、＞；ｊＨ子は第４メモリ６６に
接続され、第４メモリ６６は適当な出力装置６８、例え
ばプリンタ、ブロックに接続される。
３メモＩＪ’Ｇ２を介して演算８′Ｂ６４に接続される
。演算部Ｇ１１の出力、＞；ｊＨ子は第４メモリ６６に
接続され、第４メモリ６６は適当な出力装置６８、例え
ばプリンタ、ブロックに接続される。
制御部７０は、モータ３２、タイミングパルス発生部４
０、第１ ’ｊ’ドレスカウンタ７２を介して第３メモ
リ６２、演算器６４、第２アドレスカウンタ７４を介し
て第４メモリ６Ｇ及び出力袋ｆ２６８に接続され、それ
ぞれに制御信号を供給する。
０、第１ ’ｊ’ドレスカウンタ７２を介して第３メモ
リ６２、演算器６４、第２アドレスカウンタ７４を介し
て第４メモリ６Ｇ及び出力袋ｆ２６８に接続され、それ
ぞれに制御信号を供給する。
タイミングパルス発生部４０は第１及び第２リニアイメ
ージセンサ２４．２６、第１及び第２Ａ／Ｄ変換器４２
．４６、第１及び第２メモリ５０．５６に接続され、そ
れぞれにタイミングパルスを供給する。タイミングパル
ス発生部４０は、また第１及び第２Δ／１〕変換器４２
．４６に接続されて、これからＡ／Ｄ変換の終了を示す
信号を受取る。
ージセンサ２４．２６、第１及び第２Ａ／Ｄ変換器４２
．４６、第１及び第２メモリ５０．５６に接続され、そ
れぞれにタイミングパルスを供給する。タイミングパル
ス発生部４０は、また第１及び第２Δ／１〕変換器４２
．４６に接続されて、これからＡ／Ｄ変換の終了を示す
信号を受取る。
続いて、上記構成の測定装置の作用について説明する。
まず、投影部２において、モータ３の回動により明暗パ
ターン４を回動させ、最初に被測定物１上に投影範囲全
域が均一な明るさのとなるように透明パターンを投影す
る。この時の第１及び第２リニアイメージセンサ２４．
２ＵＣＤ出力は、タイミングパルス発生部４０からのタ
イミングパルスにより各画素ごとに順次読み出され、第
１及び第２ Ａ／Ｄ変換器４２、／Ｉ６によりそれぞれ
Ａ／Ｄ変換されて、第１反び第２メモリ５０．５Ｇによ
って各画素ごとのデータとして記憶される。
ターン４を回動させ、最初に被測定物１上に投影範囲全
域が均一な明るさのとなるように透明パターンを投影す
る。この時の第１及び第２リニアイメージセンサ２４．
２ＵＣＤ出力は、タイミングパルス発生部４０からのタ
イミングパルスにより各画素ごとに順次読み出され、第
１及び第２ Ａ／Ｄ変換器４２、／Ｉ６によりそれぞれ
Ａ／Ｄ変換されて、第１反び第２メモリ５０．５Ｇによ
って各画素ごとのデータとして記憶される。
このときの第１及び第２リニアイメージセンサ２４．２
６の各画素ごとの出力レベルの一例は、’ｊｌ！ ３図
（ａ）に棒グラフで示すように、各リニアイメージセン
サ２４．２６の端部付近におい一〇出力が低下する傾向
があるが、これの影背を排除するため、各画素ごとのデ
ータを記１．αしてこれに基づき適切なスライスレベル
を決定する。
６の各画素ごとの出力レベルの一例は、’ｊｌ！ ３図
（ａ）に棒グラフで示すように、各リニアイメージセン
サ２４．２６の端部付近におい一〇出力が低下する傾向
があるが、これの影背を排除するため、各画素ごとのデ
ータを記１．αしてこれに基づき適切なスライスレベル
を決定する。
次いで、モータ３を回動させて明暗パターン４を最も細
かい明暗パターンＰＩを投影する。このときの第１及び
第２リニアイメージセンサ２４．２６の出力は、第１画
素から順次読出され、第２コンパレータ４４．４８の非
反転入力端子に人力される。一方、第１及び第２メモリ
５０．５６からは上記第１及び第２リニアイメージセン
サ２４．２６の読出しの対象となっている画素から読出
され記憶されているデータがｌｌｌｉ次出力される。こ
れらのデータは、第１及び第２Ｄ／Ａ変換器５２．５８
及び分圧器５４．６０を介し、記憶データの４のレベル
で第１及び第２コンパレークの非反転入力端子ヘスラ・
ｆスレベルとして入力される。上記スライスレベルは、
第３図において、折線グラフで示される。
かい明暗パターンＰＩを投影する。このときの第１及び
第２リニアイメージセンサ２４．２６の出力は、第１画
素から順次読出され、第２コンパレータ４４．４８の非
反転入力端子に人力される。一方、第１及び第２メモリ
５０．５６からは上記第１及び第２リニアイメージセン
サ２４．２６の読出しの対象となっている画素から読出
され記憶されているデータがｌｌｌｉ次出力される。こ
れらのデータは、第１及び第２Ｄ／Ａ変換器５２．５８
及び分圧器５４．６０を介し、記憶データの４のレベル
で第１及び第２コンパレークの非反転入力端子ヘスラ・
ｆスレベルとして入力される。上記スライスレベルは、
第３図において、折線グラフで示される。
第１及び第２コンパレーク４４．４８においては、第１
及び′ｆＩＳ ２リニアイメージセンサ２４．２６の各
画素の出力を、この各画素に対応した上記スライスレベ
ルによって２値化する。この２ （ｍ化信号は第３メモ
リ６２に入力され記録される。
及び′ｆＩＳ ２リニアイメージセンサ２４．２６の各
画素の出力を、この各画素に対応した上記スライスレベ
ルによって２値化する。この２ （ｍ化信号は第３メモ
リ６２に入力され記録される。
以下、続いてモータ３を回動させて明暗パターン４を順
次周期の長いものＰ２、■〕３、・・・ に変換して上
記処理を操返し、その２値化信号を第３メモリ６２に人
力して記憶する。
次周期の長いものＰ２、■〕３、・・・ に変換して上
記処理を操返し、その２値化信号を第３メモリ６２に人
力して記憶する。
次に、第３メモリ６２に記憶されているデータに基づい
て演算部６４が被測定物１の形状を座標値として求める
演算処理と、第４図及び第５図に基づいて説明する。第
３メモリ６２に記１．０されているデータは、縦方向に
画素のデータをとり、横方向に明暗パターンＰ１、Ｐ２
、Ｐ３・・・をとると、第４図（ａ）、（ｂ）のように
示される。以下の処理では、各行のデータを一組として
画素コードａ。、ａｌ １・・・・・・ｂｏ、’ｂ＋・
・・・・・とする。
て演算部６４が被測定物１の形状を座標値として求める
演算処理と、第４図及び第５図に基づいて説明する。第
３メモリ６２に記１．０されているデータは、縦方向に
画素のデータをとり、横方向に明暗パターンＰ１、Ｐ２
、Ｐ３・・・をとると、第４図（ａ）、（ｂ）のように
示される。以下の処理では、各行のデータを一組として
画素コードａ。、ａｌ １・・・・・・ｂｏ、’ｂ＋・
・・・・・とする。
ステップＳｌにおいて、第１リニア・Ｃメージセンサ２
４の画素コード番号１と、検出座標番号（求めた座４ｇ
（ｘＳＺ）に検出された順に付される番号）ｋを０とす
る。
４の画素コード番号１と、検出座標番号（求めた座４ｇ
（ｘＳＺ）に検出された順に付される番号）ｋを０とす
る。
ステップＳ２において、第１１Ｊニアイメージセンサ２
４の画素コードのうち同一コードの画素コード番号と、
その次の画素番号との和を示す第１番号」、第２リニ°
ｒイメージセンサ２６の画素コード番号１、及び第２リ
ニアイメージセンサ２４の画素コードのう（５の同一コ
ードの画素コード番号と、その次の画引；コード番号と
の和を示す第２番号ｍを０とする。
４の画素コードのうち同一コードの画素コード番号と、
その次の画素番号との和を示す第１番号」、第２リニ°
ｒイメージセンサ２６の画素コード番号１、及び第２リ
ニアイメージセンサ２４の画素コードのう（５の同一コ
ードの画素コード番号と、その次の画引；コード番号と
の和を示す第２番号ｍを０とする。
ステップＳ３において、第３メモリ６２から画素コード
ａｉ を読出す。ステップＳ４において、画素コードａ
ｉ の最上位桁が１であるか否かを判別する。ステップ
Ｓ４において最上位桁が１であると判別されると、ステ
ップＳ５において、同一コードを有するｉ！！１ｉ素コ
ードの数を示す同一画素コード数ｎを０にする。
ａｉ を読出す。ステップＳ４において、画素コードａ
ｉ の最上位桁が１であるか否かを判別する。ステップ
Ｓ４において最上位桁が１であると判別されると、ステ
ップＳ５において、同一コードを有するｉ！！１ｉ素コ
ードの数を示す同一画素コード数ｎを０にする。
ステップＳ６において、第１番号ｊを画素コード番号ｉ
と一致さする。ステップＳ７において、参照コードＡの
コードを画素コードａｉ と一致させる。ステップＳ
８においてＡｖ＆ａｉ が否かが判別され、否の場合に
は、ステップＳ９において画素コード番号ｌに１を加え
る。ステップＳＩＯにおいて、第１番号ｊに画素コード
番号ｉを加える。
と一致さする。ステップＳ７において、参照コードＡの
コードを画素コードａｉ と一致させる。ステップＳ
８においてＡｖ＆ａｉ が否かが判別され、否の場合に
は、ステップＳ９において画素コード番号ｌに１を加え
る。ステップＳＩＯにおいて、第１番号ｊに画素コード
番号ｉを加える。
ステップＳｉｔにおいて同一画素コード数ｎに１を加え
る。ステップＩ２において第３７モリ６２から新たな画
素コードａ１ を読出しステップｓ８へ進む。
る。ステップＩ２において第３７モリ６２から新たな画
素コードａ１ を読出しステップｓ８へ進む。
ステップＳ８においてΔ≠ａ１ であると判別されると
、ステップＳ１３において第１リニアイメージセンサ２
４の画素コードのうち八と同じコードを有する画素番号
の番号の平均値を第１計号平均値Ｐｋ をＰｋ＝（ｊ−
ｉ）／ｎにより演算する。
、ステップＳ１３において第１リニアイメージセンサ２
４の画素コードのうち八と同じコードを有する画素番号
の番号の平均値を第１計号平均値Ｐｋ をＰｋ＝（ｊ−
ｉ）／ｎにより演算する。
ステップ１４においてｎをＣに置き代える。
ステップ１５において、第３メモリ６２がら画素コード
ｂ／ を読出す。ステップ５１ｆ３において、Ａ ＝
ｂｌ か否かが判別され、Ａ＝ｂｌｌ の場合に
はステップＳ１８において第２番号ｍを画素コード番号
！で置換する。
ｂ／ を読出す。ステップ５１ｆ３において、Ａ ＝
ｂｌ か否かが判別され、Ａ＝ｂｌｌ の場合に
はステップＳ１８において第２番号ｍを画素コード番号
！で置換する。
ステップ１９において、Ａ＋ｂノ であるか否かが判別
され、否の場合には、ステップＳ２０において画素コー
ド番号ｌに１を加える。ステップ２１において、第２番
号ｍに１を加え、ステップ２２において同一画素コード
数ｎに１を加える。ステップ２３にといて第３メモリ６
２から新たな画素コードｂ／ を読出し、ステップＳ
１９へ進む。
され、否の場合には、ステップＳ２０において画素コー
ド番号ｌに１を加える。ステップ２１において、第２番
号ｍに１を加え、ステップ２２において同一画素コード
数ｎに１を加える。ステップ２３にといて第３メモリ６
２から新たな画素コードｂ／ を読出し、ステップＳ
１９へ進む。
ステップ１９においてＡ）ｂｌ゛であると判別されると
、ステップ２４において第２リニアイメージセンサ２６
の画素コードのうちＡと同じコードを有する画素番号の
平均値を第２番号平均値Ｑｋとするとき、これをＱｋ
＝ （ｍ−ｊ２） ／ｎにより演算する。
、ステップ２４において第２リニアイメージセンサ２６
の画素コードのうちＡと同じコードを有する画素番号の
平均値を第２番号平均値Ｑｋとするとき、これをＱｋ
＝ （ｍ−ｊ２） ／ｎにより演算する。
ステップＳ２５において、既に求められた第１番号平均
値Ｐｋ及び第２番号平均値Ｑｋから、画素コードが対応
している点Ｐの座標ＸｋをＸｋ ＝ｆ（Ｐｋ ５Ｑｋ）
の演算により、また座標Ｚｋ をＺｋ ＝ｇ （Ｐｋ
ＳＱｋ ）の演算により求める。
値Ｐｋ及び第２番号平均値Ｑｋから、画素コードが対応
している点Ｐの座標ＸｋをＸｋ ＝ｆ（Ｐｋ ５Ｑｋ）
の演算により、また座標Ｚｋ をＺｋ ＝ｇ （Ｐｋ
ＳＱｋ ）の演算により求める。
ここで、ｆ（ＰｋＳＱｋ）は
またｇ （Ｐｋ ＳＱｋ ）は
る。
上記２式において、βは第１及び第２リニアイメージセ
ンサ２４．２６の画素間隔であり、以下第６図に示すよ
うに、Ｌ、 及びＬ２ はそれぞれ第１及び第２リニア
イメージセンサ２４．２Ｇの左端から対物レンズ２０．
２２の中心０＋、０２までの距離、ｆは対物レンズ２０
．２２と第１反び第２リニアイメージセンサ２４．２Ｇ
との距離、Ｌは対物レンズ２０の中心０１ と対物レ
ンズ２２の中心０□ との距離を示している。
ンサ２４．２６の画素間隔であり、以下第６図に示すよ
うに、Ｌ、 及びＬ２ はそれぞれ第１及び第２リニア
イメージセンサ２４．２Ｇの左端から対物レンズ２０．
２２の中心０＋、０２までの距離、ｆは対物レンズ２０
．２２と第１反び第２リニアイメージセンサ２４．２Ｇ
との距離、Ｌは対物レンズ２０の中心０１ と対物レ
ンズ２２の中心０□ との距離を示している。
ステップ２６において、検出座標番号ｋに１を加える。
ステップ２７において、画素コードａｉが最終コードで
あるか否かが判別され、最終コードである場合は本演算
は終了する。
あるか否かが判別され、最終コードである場合は本演算
は終了する。
一方、ステップＳ４に右いて、画素コードａｉの最上位
桁が１でないと判別されると、ステップ３２８に進み画
素コード番号１に１を加え、ステップＳ２へ進む。
桁が１でないと判別されると、ステップ３２８に進み画
素コード番号１に１を加え、ステップＳ２へ進む。
ステップ１６において、Ａ ＝ ｔＶ でないと判別
された場合、ステップ２９へ進み、ｂｌ が最終コー
ドであるか否かが判別される。ｂｌ が、′ｒｋ８％
コードでない場合、ステップＳ３０へ進み、画素コード
番号ｌに１を加え、ステップ３１５へ進む。一方、ｂｌ
が最終コードである場合はステップ３１、へ進み、画
素コー１−’ ａ ｉ が最終コードであるか否かが判
別され、最終コードであい場合にはステップ５２８へ進
み、Ｊ５た最終コードの場合には本演算は終了する。
された場合、ステップ２９へ進み、ｂｌ が最終コー
ドであるか否かが判別される。ｂｌ が、′ｒｋ８％
コードでない場合、ステップＳ３０へ進み、画素コード
番号ｌに１を加え、ステップ３１５へ進む。一方、ｂｌ
が最終コードである場合はステップ３１、へ進み、画
素コー１−’ ａ ｉ が最終コードであるか否かが判
別され、最終コードであい場合にはステップ５２８へ進
み、Ｊ５た最終コードの場合には本演算は終了する。
本発明の他の実）Ｕ例は、明暗パターンＰ１、Ｐ２、Ｐ
３・・・・・・が正多角柱、例えば第７図に示すように
正八角柱１００の各側面に形成される。正八角柱１００
の中央には光源１０２が配置され、所定明暗パターン１
）に関する光源１０２の反対側には投影レンズ１０４が
配置される。リニアイメージセンサ（図示せず）の画素
配列方向は正八角柱１００の中心線と平行とする。
３・・・・・・が正多角柱、例えば第７図に示すように
正八角柱１００の各側面に形成される。正八角柱１００
の中央には光源１０２が配置され、所定明暗パターン１
）に関する光源１０２の反対側には投影レンズ１０４が
配置される。リニアイメージセンサ（図示せず）の画素
配列方向は正八角柱１００の中心線と平行とする。
本発明は、上述のように外観上特徴のない被測定物の表
面に時を違えて複数種類の明暗パターンを投影して被測
定物の表面を特徴付け、２つの異なった方向からの１１
トだ画像情報における対応点を容易かつ確実に検出でき
る効果を有する。
面に時を違えて複数種類の明暗パターンを投影して被測
定物の表面を特徴付け、２つの異なった方向からの１１
トだ画像情報における対応点を容易かつ確実に検出でき
る効果を有する。
またさらに２の倍数関係の温度周期をもった複数種類の
明暗パターンをそのうち最短周期の明暗パターンの明部
が、これと２倍周期の明暗パターンの明部及び暗部の略
中央に位置するように設けられまた最短周期の明暗パタ
ーンが投影されているときに検出部が検出した暗部の第
１位置情報を捜索手段が、選択位置情報として選択しな
いように構成することにより、明暗パターン相互の配置
にずれが生じたとしても、正確に形状測定が行なえる。
明暗パターンをそのうち最短周期の明暗パターンの明部
が、これと２倍周期の明暗パターンの明部及び暗部の略
中央に位置するように設けられまた最短周期の明暗パタ
ーンが投影されているときに検出部が検出した暗部の第
１位置情報を捜索手段が、選択位置情報として選択しな
いように構成することにより、明暗パターン相互の配置
にずれが生じたとしても、正確に形状測定が行なえる。
第１図は本発明の実施例の原理説明図、第２図は明暗パ
ターンの斜視図、第３図はリニアイメージセンサの検出
信号とスライスレベルとの関係を示す図、第４図はリニ
アイメージセンサの各１ｉｉｉｉ 崇の出力を示す図、
第５図は本実施例の制御部の作動を示すフローチャート
図、１５６図は座標演算原理の説明図、第７図は他の実
施例の明暗パターンの斜視図である。 ■・・・・・・被測定物、４・・・・・・明暗パターン
、１２・・・・・・投影レンズ、１４・・・・・・第１
検出部、１６・・・・・・第２検出部、 ２４・・・・・・第１リニ゛ノ′イメージセンサ、２６
・・・・・・第１リニ゛ノ′イメージセンサ、６４・・
・・・・演算部。
ターンの斜視図、第３図はリニアイメージセンサの検出
信号とスライスレベルとの関係を示す図、第４図はリニ
アイメージセンサの各１ｉｉｉｉ 崇の出力を示す図、
第５図は本実施例の制御部の作動を示すフローチャート
図、１５６図は座標演算原理の説明図、第７図は他の実
施例の明暗パターンの斜視図である。 ■・・・・・・被測定物、４・・・・・・明暗パターン
、１２・・・・・・投影レンズ、１４・・・・・・第１
検出部、１６・・・・・・第２検出部、 ２４・・・・・・第１リニ゛ノ′イメージセンサ、２６
・・・・・・第１リニ゛ノ′イメージセンサ、６４・・
・・・・演算部。
Claims (8)
- （１）パターン板に形成された複数種類の明暗パターン
を時を違えて被測定物上に順次投影する投影部と、 各明暗パターンが投影された被測定物の表面情報を２つ
の異なった方向から第１検出情報及び第２検出情報とし
て検出する検出部と、 上記第１検出情報及び第２検出情報の各々からそれぞれ
第１位置情報及び第２位置情報を抽出する抽出部と、 上記第１位置情報から選択位置情報を選択し、上記第２
位置情報から上記選択位置情報と類似した対応位置情報
を捜索する捜索手段と、 上記選択位置情報と上記対応位置情報から被測定物上の
点の座標を演算する演算手段と から構成されることを特徴とする形状測定装置。 - （２）上記明暗バターンが、それぞれ一定の濃度周期を
もって構成され、該温度周期が複数種あり、上記投影部
が投影レンズと光源を有して構成された特許請求の範囲
第（１）項に記載の形状測定装置。 - （３）上記パターン部材が円形であり、各明暗パターン
が一定中心角度を含む扇形部ごとに区分して形成され、
その濃度が半径方向に沿って一定周期で変化する特許請
求の範囲第（２）項に記載の形状測定装置。 - （４）上記パターン部材が、正多角柱の側面を形成する
ように配置された特許請求の範囲第（１）項に記載の形
状測定装置。 - （５）上記明暗パターンが、その周期が２の倍数の関係
をもって形成されており、かつ最短の周期の明暗パター
ンの明部がこれと２倍周期の明暗パターンの明部及び暗
部の略中央に位置されるように設けられ、また上記捜索
手段は最短の周期の明暗パターンが投影されているとき
に上記検出部が検出した暗部の第１位置情報を選択位置
情報として選択しないように構成されている特許請求の
範囲第（２）項に記載の形状測定装置。 - （６）上記検出部が、長手方向に間隔をもって配置され
た２つのリニアイメージセンサと、上記投影部によって
明暗パターンが投影された被測定物の像を２つの上記リ
ニアイメージセンサ上にそれぞれ投影する結像光学系と
を有することを特徴とする特許請求の範囲第（２）項に
記載の形状測定装置。 - （７）上記抽出部が、上記明暗パターンに対応した上記
検出部の各検出素子の出力をコードとして、取出し、上
記捜索手段が選択位置情報の上記コードと一致したコー
ドを上記第２位置情報から捜索するように構成されてい
る特許請求の範囲第（１）項に記載の形状測定装置。 - （８）パターン部材に形成された透明部及び複数種類の
明暗パターンを時を違えて被測定物上に順次投影する投
影部と、 各明暗パターンが投影された被測定物の表面情報を２つ
の異なった方向から第１検出情報及び第２検出情報とし
て検出する検出部と、 上記第１検出情報及び第２検出情報の各々からそれぞれ
第１位置情報及び第２位置情報を抽出する抽出部と、 上記第１位置情報から選択位置情報を選択し、上記第２
位置情報から上記選択位置情報と類似した対応位置情報
を捜索する捜索手段と、 上記選択位置情報と上記対応位置情報から被測定物上の
点の座標を演算する演算手段と を包含し、上記検出部が、透明部を投影された被測定物
の初期検出情報を記憶する記憶部と、明暗パターンを投
影された被測定物の明暗パターン検出情報を上記初期検
出情報を基準にして二値化して出力する比較部とを有す
ることを特徴とする形状測定装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60-279993 | 1985-12-12 | ||
| JP27999385 | 1985-12-12 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62228107A true JPS62228107A (ja) | 1987-10-07 |
Family
ID=17618809
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29578086A Pending JPS62228107A (ja) | 1985-12-12 | 1986-12-12 | 形状測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62228107A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015501938A (ja) * | 2011-12-16 | 2015-01-19 | フリードリヒ−シラー−ユニバーシタット イエナ | 深さが制限された物体の３次元測定方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5537982A (en) * | 1978-09-11 | 1980-03-17 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | Solid-shape detector for characteristic test of deformation of curved-surface body |
| JPS60152903A (ja) * | 1984-01-21 | 1985-08-12 | Kosuke Sato | 位置計測方法 |
-
1986
- 1986-12-12 JP JP29578086A patent/JPS62228107A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5537982A (en) * | 1978-09-11 | 1980-03-17 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | Solid-shape detector for characteristic test of deformation of curved-surface body |
| JPS60152903A (ja) * | 1984-01-21 | 1985-08-12 | Kosuke Sato | 位置計測方法 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015501938A (ja) * | 2011-12-16 | 2015-01-19 | フリードリヒ−シラー−ユニバーシタット イエナ | 深さが制限された物体の３次元測定方法 |
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