JP2015078935A - 三次元画像処理装置、三次元画像処理方法、三次元画像処理プログラム及びコンピュータで読み取り可能な記録媒体並びに記録した機器 - Google Patents
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Abstract
Description
(実施の形態1)
(投光手段20)
(変形例)
(ヘッド側通信手段36)
(PC接続モード)
(実施の形態2)
(実施の形態3)
(実施の形態4)
(ブロック図)
(ヘッド部1)
(投光手段20)
(撮像手段10)
(距離画像生成手段32)
(コントローラ部2)
(階調変換手段)
(ハードウェア構成)
(階調変換)
(高さ検査又は画像検査)
(不正高さ判定機能)
(パターン生成手段22)
1、1B、1C、1D…ヘッド部
2、2’…コントローラ部
3…入力手段
4…表示手段
10、10A、10B…撮像手段
20…投光手段;20A…第一プロジェクタ;20B…第二プロジェクタ
21…測定光源
22…パターン生成手段
23、24、25…レンズ
30…ヘッド側制御部
31…ヘッド側演算部
32…距離画像生成手段
34…フィルタ処理部
36…ヘッド側通信手段;36A…コントローラ接続用インターフェース;36B…PC接続用インターフェース
37…不正高さ判定手段
38…ヘッド側記憶手段;38a…距離画像記憶部;38b…輝度画像記憶部
39、39’…DMD
41…コントローラ側設定手段
42…コントローラ側通信手段
43…階調変換条件設定手段
44…基準面指定手段
45…空間コード化切替手段
46…階調変換手段
47…間隔均等化処理設定手段
48…投光切替手段
49…シャッタースピード設定手段
50…検査実行手段
51…主制御部
52…コントローラ側接続部
53…操作入力部
54…表示制御部
55…通信部
56…RAM
57…コントローラ側記憶手段
58…補助記憶手段
59…出力部
60…画像処理部
62…異常点ハイライト手段
64…画像サーチ手段
66…リアルタイム更新手段
70…PLC
110…投光部
120…受光部
140…ステージ
190…三次元画像処理装置
191…ヘッド部
192…コントローラ部
WK、WKA、WKB、WKC…ワーク
ST…ステージ
PC…パーソナルコンピュータ
MC、MC’…マイクロミラー
PN0…投影パターン
PN1…第一投影パターン
PN2…第二投影パターン
EA…不正な箇所
Claims (13)
- 検査対象物の高さ情報を含む距離画像を取得すると共に、該距離画像に基づいて画像処理を行うことが可能な三次元画像処理装置であって、
後記撮像手段の光軸に対して斜め方向から、入射光を所定の縞状の投影パターンの構造化照明として投光するための投光手段と、
前記投光手段で投光され、検査対象物で反射された反射光を取得して複数のパターン投影画像を撮像するための撮像手段と、
前記撮像手段で撮像された複数の画像に基づいて、距離画像を生成可能な距離画像生成手段と、
投影パターンの縞の方向を変化させた複数の投影パターンとして、第一投影パターンと、前記第一投影パターンと縞の方向が異なる第二投影パターンを生成するためのパターン生成手段と、
前記パターン生成手段で生成された第一投影パターンを、前記投光手段から投影して前記撮像手段で撮像した第一パターン投影画像に基づき、前記距離画像生成手段で生成された第一距離画像と、共通の投光手段から投影された第二投影パターンで得られた第二パターン投影画像に基づき生成された第二距離画像とで、検査対象物の対応する部位の高さ情報を比較して、所定値以上の差が生じている部位の高さ情報を不正と判定する不正高さ判定手段と
を備えることを特徴とする三次元画像処理装置。 - 請求項1に記載の三次元画像処理装置であって、
前記パターン生成手段が、第一投影パターンとして、縞の方向が鉛直方向及び水平方向に対して傾斜された投影パターンを生成するよう構成してなることを特徴とする三次元画像処理装置。 - 請求項2に記載の三次元画像処理装置であって、
前記パターン生成手段が、第一投影パターンとして、縞の方向が鉛直方向から45°傾斜された投影パターンを生成するよう構成してなることを特徴とする三次元画像処理装置。 - 請求項1〜3のいずれか一に記載の三次元画像処理装置であって、
前記パターン生成手段が、第二投影パターンとして、第一投影パターンと対称な投影パターンを生成するよう構成してなることを特徴とする三次元画像処理装置。 - 請求項1〜4のいずれか一に記載の三次元画像処理装置であって、
前記パターン生成手段が、デジタルマイクロミラーデバイスを備えることを特徴とする三次元画像処理装置。 - 請求項5に記載の三次元画像処理装置であって、
前記デジタルマイクロミラーデバイスの各画素を構成するマイクロミラーが、平面視において矩形状であり、各マイクロミラーが菱形状に傾斜された姿勢で配置されてなることを特徴とする三次元画像処理装置。 - 請求項1〜6のいずれか一に記載の三次元画像処理装置であって、
前記距離画像生成手段が、前記第一距離画像と第二距離画像とを、前記不正高さ判定手段で不正と判定された部位を除いて平均化した合成画像を生成可能に構成してなることを特徴とする三次元検査装置。 - 請求項1〜7のいずれか一に記載の三次元画像処理装置であって、
前記不正高さ判定手段が、所定値以上の差が生じていると判定された部位に、不正情報とのフラグを埋め込むよう構成してなることを特徴とする三次元画像処理装置。 - 請求項1〜8のいずれか一に記載の三次元画像処理装置であって、
前記不正高さ判定手段が、所定値以上の差が生じていると判定された部位を、計測不可な箇所と同様の扱いとしてなることを特徴とする三次元画像処理装置。 - 請求項1〜9のいずれか一に記載の三次元画像処理装置であって、
前記投光手段が、少なくとも位相シフト法と空間コード化法を用いて距離画像を得るための構造化照明を投光してなることを特徴とする三次元画像処理装置。 - 検査対象物の高さ情報を含む距離画像を取得し、該距離画像に基づいて画像処理を行う三次元画像処理方法であって、
構造化照明用の投影パターンの縞の方向を変化させた複数の投影パターンとして、第一投影パターンと、前記第一投影パターンと縞の方向が異なる第二投影パターンを予め設定し、撮像手段の光軸に対して斜め方向から、入射光を前記第一投影パターンの構造化照明として投光手段から投光する工程と、
前記投光手段で投光され、検査対象物で反射された反射光を取得して第一パターン投影画像を前記撮像手段で撮像する工程と、
前記撮像手段で撮像された複数の画像に基づいて、第一距離画像を距離画像生成手段で生成する工程と、
撮像手段の光軸に対して前記第一投影パターンと同じ方向から、入射光を前記第二投影パターンの構造化照明として投光手段から投光する工程と、
前記投光手段で投光され、検査対象物で反射された反射光を取得して第二パターン投影画像を前記撮像手段で撮像する工程と、
前記撮像手段で撮像された複数の画像に基づいて、第二距離画像を距離画像生成手段で生成する工程と、
前記第一距離画像と第二距離画像とで、検査対象物の対応する部位の高さ情報を比較して、所定値以上の差が生じている部位の高さ情報があれば、これを不正と判定する工程と
を含むことを特徴とする三次元画像処理方法。 - 検査対象物の高さ情報を含む距離画像を取得すると共に、該距離画像に基づいて画像処理を行うことが可能な三次元画像処理プログラムであって、
構造化照明用の投影パターンの縞の方向を変化させた複数の投影パターンとして、第一投影パターンと、前記第一投影パターンと縞の方向が異なる第二投影パターンを予め設定するための投影パターン設定機能と、
撮像手段の光軸に対して斜め方向から、入射光を前記投影パターン設定機能で設定された第一投影パターン、第二投影パターンの構造化照明としてそれぞれ投光手段で投光し、検査対象物で反射された反射光を取得して撮像された第一パターン投影画像、第二パターン投影画像に基づいて、第一距離画像、第二距離画像をそれぞれ生成するための距離画像生成機能と、
前記第一距離画像と第二距離画像とで、検査対象物の対応する部位の高さ情報を比較して、所定値以上の差が生じている部位の高さ情報があれば、これを不正と判定する不正高さ判定機能と
をコンピュータに実現させることを特徴とする三次元画像処理プログラム。 - 請求項12に記載の三次元画像処理プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体又は記録した機器。
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