JP3928213B2 - Three-dimensional measurement method and apparatus - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、物体(計測対象物)の3次元形状を計測する3次元計測方法及び装置に係わり、特に非接触で物体の3次元形状を計測する技術に関する。
【0002】
【従来の技術】
物体の3次元形状を光あるいは超音波等を用いて、非接触状態で計測する3次元計測技術が実用化されている。例えば、光を用いた3次元計測技術では、近赤外線を放射/受光する測距手段を物体から一定距離隔てて配置し、測距手段の鉛直軸を中心に回転させながら測距手段から物体の所用各部位までの距離及び角度を計測し、それらより所用各部位の3次元座標を算出する。橋梁ブロック等の大型構造物の場合、測距手段の配置位置によっては死角が発生するため、測距手段を移動させて反対方向からの物体の所用部位までの距離及び角度を計測し、それらより所用各部位の3次元座標を算出する。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記3次元計測技術による計測精度は、▲1▼ 測距手段自体の測距誤差、▲2▼ 測距手段の移動前後における座標系の誤差、に支配される。特に後者による誤差の計測精度に与える影響は大きく、当該技術分野においては、これの克服が要望されていた。
また、上記3次元計測技術では、物体の周囲で測距手段を移動させるために比較的大きな計測空間を必要とする。特に大型の構造物を3次元計測しようとする場合には、この傾向が強く、大型構造物の3次元計測を実行する上での制約条件にもなっている。
【0004】
本発明は、上述する問題点に鑑みてなされたもので、以下の点を目的とするものである。
▲1▼ 測距手段を計測対象物に対して移動させる必要のない3次元計測方法を提供する。
▲2▼ 計測精度を向上させることが可能な3次元計測方法を提供する。
▲3▼ 比較的狭いスペースでの計測が可能な3次元計測方法を提供する。
【0005】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、3次元計測方法に係わる手段として、a.3次元空間に立体的に配置された少なくとも4つの基準ターゲットを計測対象物に設ける行程と、b.計測対象物から離間して所定位置に配置された非接触式位置検出装置を用いて、前記各基準ターゲットの各々の位置及び計測対象物の計測点の位置をそれぞれ計測する行程と、c.計測対象物を回転させて、1つあるいは複数の回転状態について前記行程bを実施する行程と、d.各回転状態における基準ターゲットの位置に基づいて、該各回転状態における各座標系を1つの統合座標系に統合する行程と、e.該統合座標系に対して各計測点の位置を補正する行程とを有する手段が採用される。
また、上記手段において、各回転状態における基準ターゲットの位置に最小2乗法を適用することにより、各座標系を統合するという手段が採用される。
また、計測対象物をターンテーブルに載せて回転させるという手段が採用される。
さらに、常に非接触式位置検出装置の方向を向くように基準ターゲットを回動自在に設けるという手段が採用される。
一方、3次元計測装置に係わる手段として、計測対象物が載置される回転自在な回転手段と、計測対象物あるいは回転手段に3次元空間に立体的に配置された少なくとも4つの基準ターゲットと、前記回転手段から離間して配置され、前記基準ターゲット及び計測対象物の複数の計測点の位置を非接触で計測する非接触式位置検出装置と、回転手段の複数の回転状態における基準ターゲットの位置に基づいて各回転状態における座標系を統合し、該統合によって得られた統合座標系に対して各計測点の位置を補正する演算装置とを具備する手段が採用される。
また、上記手段においても、各回転状態における基準ターゲットの位置に最小2乗法を適用して各座標系を統合するという手段が採用される。
また、回転手段をターンテーブルとするという手段が採用される。
さらに、基準ターゲットは常に非接触式位置検出装置の方向を向くように回動自在に設けられるという手段が採用される。
【0006】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、本発明に係わる3次元計測方法及び装置の一実施形態について説明する。
まず、図1は、本実施形態の3次元計測装置の構成を示す斜視図である。この図において、符号Mは矩形状の計測対象物であり、水平面内で回転するターンテーブル1(回転手段)上に載置されている。ターンテーブル1は、回転駆動装置2によって任意の角度に回転駆動されるようになっているとともに、同一平面上にない4つの基準ターゲットA〜Dが計測対象物の外側に備えられている。
【0007】
この4つの基準ターゲットA〜Dは、3次元空間に立体的に配置されており、例えばX軸−Y軸−Z軸からなる3次元座空間において、何れかの軸の座標値が相互に異なるような相互位置関係で配置されている。また、この基準ターゲットA〜Dは、ターンテーブル1の回転に対して、常に非接触式位置検出装置3の方向を向くように回動自在にターンテーブル1に固定されている。
【0008】
符号3は、上記ターンテーブル1の周囲に離間して配置・固定された非接触式位置検出装置であり、上記基準ターゲットA〜D及び計測対象物Mについて設定された複数の計測点の位置を検出するものである。例えば、当該計測対象物Mは矩形状であるので、計測点としては8つの各頂点a〜hが予め選定される。この非接触式位置検出装置3は、例えば近赤外線光等を上記基準ターゲットA〜Dに放射し、その反射光に基づいて基準ターゲットA〜Dの位置を非接触で検出するものである。ここで、この非接触式位置検出装置3は、上記基準ターゲットA〜Dに光が直接当たる、つまり基準ターゲットA〜Dに対して見通しの利く位置に固定される。
【0009】
符号4は演算装置4であり、非接触式位置検出装置3によって検出された基準ターゲットA〜Dの位置情報及び計測対象物Mについて複数設定された計測点の位置情報に基づいて、計測対象物Mの3次元形状を示す形状データ及び該形状データをさらに加工して3次元画像データを生成する。表示装置5は、該3次元画像データに基づいて計測対象物Mの3次元画像を表示するものである。例えば、上記演算装置4と表示装置5とは、エンジニアリングワークステーション(ESW)やパーソナルコンピュータ等の汎用コンピュータによって実現することが考えられる。
【0010】
続いて、上記3次元計測装置を用いた計測方法について、図2に示すフローチャートに沿って説明する。なお、本実施形態では、計測対象物Mが矩形状であり、上記各頂点a〜hの位置を検出することによってその3次元形状を計測する。
【0011】
例えば、クレーン等によって計測対象物Mがターンテーブル1上に載置され、非接触式位置検出装置3から各基準ターゲットA〜Dを見通すことができるように、ターンテーブル1の回転角度が回転駆動装置2によって調節されると、計測が開始される。上記図1は、この状態つまり第1の状態を示している。
【0012】
この状態において、まず基準ターゲットA〜Dの各位置が非接触式位置検出装置3によって計測される(ステップS1)。この基準ターゲットA〜Dの各位置を示す各位置データは、演算装置4に入力されて内部メモリに記憶される。次に、計測対象物Mについて非接触式位置検出装置3から見通すことができる頂点の位置、すなわち各頂点a〜dの位置が第1の状態における計測点の位置として計測され(ステップS2)、該計測による各位置データは演算装置4に入力されて記憶される。
【0013】
次に、回転駆動装置2が作動されてターンテーブル1が所定角度、例えば180度回転される(ステップS3)。この状態が第2の状態であり、再度基準ターゲットA〜Dの各位置が非接触式位置検出装置3によって計測される(ステップS4)。この第2の状態では、上記第1の状態において非接触式位置検出装置3から見通すことのできなかった頂点、すなわち各頂点e〜hの位置が計測されて演算装置4に記憶される(ステップS5)。
【0014】
そして、全ての計測点について位置の計測が終了したか否かが判断される(ステップS6)。いま、上記ステップS2,S5において計測対象物Mの全ての頂点a〜hの位置の計測が終了しているので、ステップS6における判断は「Yes」となり、上記第1の状態における基準ターゲットA〜Dの各位置と第2の状態における基準ターゲットA〜Dの各位置とに基づいて、第1の状態における座標系と第2の状態における座標系とが統合される(ステップS7)。
【0015】
ここで、上述したようにX軸−Y軸−Z軸からなる3次元空間において何れかの軸の座標値が相互に異なるように配置されているので、演算装置4は、各基準ターゲットA〜Dの位置に基づいて第1,第2の各状態における3次元座標系をそれぞれ生成し、該各3次元座標系に対する座標として各頂点a〜d及び頂点e〜hの各位置を認識することになる。
【0016】
しかし、第1,第2の各状態はターンテーブル1の回転前後の状態であり、第1の状態における3次元座標系と第2の状態における3次元座標系とは異なった座標系となっている。したがって、第1の状態における頂点a〜dの位置と第2の状態における頂点e〜hの位置とは異なった座標系に対する位置であり、頂点a〜dの位置 と頂点e〜hの位置とをそのまま計測対象物Mの形状を示す位置とすることはできない。
【0017】
このような事情から、本実施形態では、上記第1,第2の状態における各座標系の統合に最小2乗法を用いる。すなわち、第1,第2の状態における各基準ターゲットA〜Dの位置について最小2乗法を適用することにより、基準ターゲットA〜Dの統合位置がそれぞれ算出される。そして、この基準ターゲットA〜Dに係わる統合位置に基づいて1つの3次元座標系(統合座標系)を生成して、上記頂点a〜dの位置 と頂点e〜hの位置とを統合座標系に対する位置(補正位置)に補正する。
【0018】
このようにして生成された統合座標系に対する各頂点a〜hの補正位置に基づいて、計測対象物Mの3次元形状を示す形状データ(各辺の長さや方向を示すデータ)が演算装置4によって生成される(ステップS8)。そして、さらに計測対象物Mの3次元形状を3次元画像表示するための3次元画像データが演算装置4によって生成されて(ステップS9)、表示装置5に出力される。
【0019】
なお、上記実施形態では第1,第2の2つの状態において計測対象物Mの各頂点の位置を計測することにより、その3次元形状を計測する方法について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。計測対象物Mの形状によっては、第1の状態と該第1の状態に対してターンテーブル1を180度回転させた状態である第2の状態による計測のみでは、全ての頂点の位置を計測できない場合がある。このような場合には、ターンテーブル1をさらに細かい角度だけ回転させた状態において、非接触式位置検出装置3から見通すことのできる頂点の位置を計測することになる。この場合、各状態において計測された基準ターゲットA〜Dの各位置が、上述したように最小2乗法等を用いて統合される。
【0020】
また、上記実施形態では4つの基準ターゲットA〜Dを立体的に設けたが、少なくとも4つの基準ターゲットがターンテーブルに配置されていれば、上述した方法によって各回転状態の座標系を1つの統合座標系に統合することができる。さらに、基準ターゲットをターンテーブルに設けるのではなく、別途、計測対象物に固定することが考えられる。この場合、計測対象物の形状等に応じて最適な位置に基準ターゲットを配置することができる。
【0021】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係わる3次元計測方法及び装置によれば、以下のような効果を奏する。
(1)各回転状態において非接触式位置検出装置によって計測された基準ターゲットの位置に基づいて、該各回転状態における各座標系を1つの統合座標系に統合して、該統合座標系に対して各計測点の位置を補正するので、非接触式位置検出装置を計測対象物に対して移動させることなく計測対象物の3次元形状を計測することができる。
(2)非接触式位置検出装置を移動させる必要がないので、従来のように非接触式位置検出装置の移動に基づく誤差が解消されるため、計測精度を向上させることが可能である。
(3)非接触式位置検出装置を移動させる必要がないので、比較的狭いスペースでの3次元計測が可能である。したがって、比較的大型の計測対象物の3次元計測に有効である。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明に係わる3次元計測方法及び装置の一実施形態において、3次元計装置の構成を示す斜視図である。
【図2】 本発明に係わる3次元計測方法及び装置の一実施形態において、3次元計測方法の手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
A〜D……基準ターゲット
M……計測対象物
a〜h……頂点
1……ターンテーブル(回転手段)
2……回転駆動装置
3……非接触式位置検出装置
4……演算装置
5……表示装置
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a three-dimensional measurement method and apparatus for measuring a three-dimensional shape of an object (measurement target), and more particularly to a technique for measuring the three-dimensional shape of an object without contact.
[0002]
[Prior art]
A three-dimensional measurement technique for measuring a three-dimensional shape of an object in a non-contact state using light or ultrasonic waves has been put into practical use. For example, in a three-dimensional measurement technique using light, a distance measuring unit that emits / receives near infrared rays is arranged at a fixed distance from an object, and the object is moved from the distance measuring unit while rotating about the vertical axis of the distance measuring unit. The distance and angle to each required part are measured, and the three-dimensional coordinates of each required part are calculated from them. In the case of a large structure such as a bridge block, a blind spot may occur depending on the position of the distance measuring means, so move the distance measuring means and measure the distance and angle from the opposite direction to the desired part of the object. The three-dimensional coordinates of each required part are calculated.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, the measurement accuracy by the three-dimensional measurement technique is governed by (1) distance measurement error of the distance measuring means itself, and (2) error of the coordinate system before and after the movement of the distance measurement means. In particular, the latter has a great influence on the measurement accuracy of errors, and there has been a demand for overcoming this in the technical field.
In the above three-dimensional measurement technique, a relatively large measurement space is required to move the distance measuring means around the object. In particular, when a large structure is to be measured three-dimensionally, this tendency is strong, and this is a constraint condition for performing the three-dimensional measurement of the large structure.
[0004]
The present invention has been made in view of the above-described problems, and has the following objects.
(1) To provide a three-dimensional measurement method that does not require the distance measuring means to move with respect to the measurement object.
(2) To provide a three-dimensional measurement method capable of improving measurement accuracy.
(3) To provide a three-dimensional measurement method capable of measuring in a relatively small space.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, as means relating to the three-dimensional measurement method, a. Providing at least four reference targets three-dimensionally in a three-dimensional space on a measurement object; b. A step of measuring the position of each of the reference targets and the position of the measurement point of the measurement target using a non-contact type position detection device disposed at a predetermined position apart from the measurement target; c. A step of rotating the measurement object to perform the step b for one or a plurality of rotation states; d. Based on the position of the reference target in each rotational state, the step of integrating each coordinate system in each rotational state into one integrated coordinate system; e. Means having a process of correcting the position of each measurement point with respect to the integrated coordinate system is employed.
Further, in the above means, means for integrating the coordinate systems by applying the least square method to the position of the reference target in each rotation state is adopted.
In addition, a means for rotating the measurement object on the turntable is employed.
Furthermore, a means is adopted in which the reference target is rotatably provided so as to always face the non-contact position detecting device.
On the other hand, as means relating to the three-dimensional measuring apparatus, a rotatable rotating means on which the measurement object is placed, at least four reference targets arranged three-dimensionally in the three-dimensional space on the measurement object or the rotating means, A non-contact type position detection device that is arranged apart from the rotating means and measures the position of the measurement points of the reference target and the measurement object in a non-contact manner, and the position of the reference target in a plurality of rotation states of the rotating means The coordinate system in each rotation state is integrated based on the above, and means including an arithmetic unit that corrects the position of each measurement point with respect to the integrated coordinate system obtained by the integration is employed.
Also in the above-mentioned means, means is adopted in which the coordinate systems are integrated by applying the least square method to the position of the reference target in each rotation state.
Further, a means is adopted in which the rotating means is a turntable.
Further, a means is adopted in which the reference target is always provided so as to be rotatable so as to face the direction of the non-contact type position detecting device.
[0006]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of a three-dimensional measurement method and apparatus according to the present invention will be described with reference to the drawings.
First, FIG. 1 is a perspective view showing the configuration of the three-dimensional measuring apparatus of the present embodiment. In this figure, symbol M is a rectangular measurement object, and is placed on a turntable 1 (rotating means) that rotates in a horizontal plane. The turntable 1 is configured to be rotationally driven at an arbitrary angle by the rotational drive device 2, and four reference targets A to D that are not on the same plane are provided outside the measurement object.
[0007]
The four reference targets A to D are three-dimensionally arranged in a three-dimensional space. For example, in a three-dimensional seat space composed of an X axis, a Y axis, and a Z axis, the coordinate values of any axis are different from each other. They are arranged in such a mutual positional relationship. The reference targets A to D are fixed to the turntable 1 so as to be rotatable so as to always face the direction of the non-contact position detecting device 3 with respect to the rotation of the turntable 1.
[0008]
Reference numeral 3 denotes a non-contact type position detection device arranged and fixed around the turntable 1, and the positions of a plurality of measurement points set for the reference targets A to D and the measurement object M are indicated. It is to detect. For example, since the measurement object M has a rectangular shape, eight vertices a to h are selected in advance as measurement points. The non-contact type position detection device 3 radiates near infrared light or the like to the reference targets A to D, for example, and detects the positions of the reference targets A to D in a non-contact manner based on the reflected light. Here, the non-contact type position detection device 3 is fixed at a position where light directly strikes the reference targets A to D, that is, the line is visible with respect to the reference targets A to D.
[0009]
Reference numeral 4 denotes an arithmetic device 4, which is based on the position information of the reference targets A to D detected by the non-contact position detection device 3 and the position information of a plurality of measurement points set for the measurement object M. Shape data indicating the 3D shape of M and the shape data are further processed to generate 3D image data. The display device 5 displays a three-dimensional image of the measurement object M based on the three-dimensional image data. For example, the arithmetic device 4 and the display device 5 can be realized by a general-purpose computer such as an engineering workstation (ESW) or a personal computer.
[0010]
Next, a measurement method using the above three-dimensional measurement apparatus will be described along the flowchart shown in FIG. In the present embodiment, the measurement object M has a rectangular shape, and its three-dimensional shape is measured by detecting the positions of the vertices a to h.
[0011]
For example, the measurement object M is placed on the turntable 1 by a crane or the like, and the rotation angle of the turntable 1 is rotationally driven so that the reference targets A to D can be seen from the non-contact position detection device 3. Once adjusted by the device 2, the measurement is started. FIG. 1 shows this state, that is, the first state.
[0012]
In this state, first, each position of the reference targets A to D is measured by the non-contact type position detection device 3 (step S1). Each position data indicating each position of the reference targets A to D is input to the arithmetic unit 4 and stored in the internal memory. Next, the positions of the vertices that can be seen from the non-contact position detection device 3 with respect to the measurement object M, that is, the positions of the vertices a to d are measured as the positions of the measurement points in the first state (step S2). Each position data obtained by the measurement is input to the arithmetic device 4 and stored.
[0013]
Next, the rotation drive device 2 is operated, and the turntable 1 is rotated by a predetermined angle, for example, 180 degrees (step S3). This state is the second state, and the positions of the reference targets A to D are again measured by the non-contact position detecting device 3 (step S4). In this second state, the vertices that could not be seen from the non-contact position detecting device 3 in the first state, that is, the positions of the vertices e to h are measured and stored in the arithmetic device 4 (steps). S5).
[0014]
Then, it is determined whether or not the position measurement has been completed for all measurement points (step S6). Now, since the measurement of the positions of all the vertices a to h of the measurement object M has been completed in steps S2 and S5, the determination in step S6 is "Yes", and the reference target A to the first state in the first state. Based on each position of D and each position of the reference targets A to D in the second state, the coordinate system in the first state and the coordinate system in the second state are integrated (step S7).
[0015]
Here, as described above, since the coordinate values of any of the axes are different from each other in the three-dimensional space including the X axis, the Y axis, and the Z axis, the arithmetic unit 4 is configured so that each of the reference targets A˜ Generating a three-dimensional coordinate system in each of the first and second states based on the position of D, and recognizing the positions of the vertices a to d and vertices e to h as coordinates for the respective three-dimensional coordinate systems; become.
[0016]
However, the first and second states are states before and after the turntable 1 is rotated, and the three-dimensional coordinate system in the first state is different from the three-dimensional coordinate system in the second state. Yes. Therefore, the positions of the vertices a to d in the first state and the positions of the vertices e to h in the second state are positions with respect to different coordinate systems, and the positions of the vertices a to d and the positions of the vertices e to h are Cannot be set as a position indicating the shape of the measurement object M as it is.
[0017]
For this reason, in this embodiment, the least square method is used for integration of the coordinate systems in the first and second states. That is, by applying the least square method to the positions of the reference targets A to D in the first and second states, the integrated positions of the reference targets A to D are calculated, respectively. Then, one three-dimensional coordinate system (integrated coordinate system) is generated based on the integrated positions related to the reference targets A to D, and the positions of the vertices a to d and the positions of the vertices e to h are combined. The position is corrected to (correction position).
[0018]
Based on the correction positions of the vertices a to h with respect to the integrated coordinate system generated in this way, shape data (data indicating the length and direction of each side) indicating the three-dimensional shape of the measurement object M is calculated by the arithmetic unit 4. (Step S8). Further, three-dimensional image data for displaying the three-dimensional shape of the measurement object M in a three-dimensional image is generated by the arithmetic device 4 (step S9) and output to the display device 5.
[0019]
In the above embodiment, the method of measuring the three-dimensional shape by measuring the position of each vertex of the measurement object M in the first and second states has been described, but the present invention is not limited to this. Is not to be done. Depending on the shape of the measuring object M, the positions of all the vertices are measured only by the measurement in the first state and the second state in which the turntable 1 is rotated 180 degrees with respect to the first state. There are cases where it is not possible. In such a case, the position of the vertex that can be seen from the non-contact type position detection device 3 is measured in a state where the turntable 1 is rotated by a finer angle. In this case, the positions of the reference targets A to D measured in each state are integrated using the least square method or the like as described above.
[0020]
In the above embodiment, the four reference targets A to D are provided in three dimensions. However, if at least four reference targets are arranged on the turntable, the coordinate system of each rotational state is integrated into one by the method described above. Can be integrated into the coordinate system. Furthermore, it is conceivable that the reference target is not provided on the turntable but is separately fixed to the measurement object. In this case, the reference target can be arranged at an optimal position according to the shape of the measurement object.
[0021]
【The invention's effect】
As described above, the three-dimensional measurement method and apparatus according to the present invention have the following effects.
(1) Based on the position of the reference target measured by the non-contact position detector in each rotation state, the coordinate systems in each rotation state are integrated into one integrated coordinate system, Since the position of each measurement point is corrected, the three-dimensional shape of the measurement object can be measured without moving the non-contact type position detection device with respect to the measurement object.
(2) Since there is no need to move the non-contact type position detection device, the error based on the movement of the non-contact type position detection device is eliminated as in the prior art, so that the measurement accuracy can be improved.
(3) Since there is no need to move the non-contact type position detecting device, three-dimensional measurement in a relatively narrow space is possible. Therefore, it is effective for three-dimensional measurement of a relatively large measurement object.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing a configuration of a three-dimensional measuring device in an embodiment of a three-dimensional measuring method and apparatus according to the present invention.
FIG. 2 is a flowchart showing a procedure of the three-dimensional measurement method in an embodiment of the three-dimensional measurement method and apparatus according to the present invention.
[Explanation of symbols]
A to D: Reference target M: Measurement objects a to h: Vertex 1 ... Turntable (rotating means)
2... Rotation drive device 3... Non-contact type position detection device 4.

Claims (8)

a.3次元空間に立体的に配置された少なくとも4つの基準ターゲットを計測対象物に設ける行程と、
b.計測対象物から離間して所定位置に配置された非接触 式位置検出装置を用いて、前記各基準ターゲットの各々の位置及び計測対象物の計測点の位置をそれぞれ計測する行程と、
c.計測対象物を回転させて、複数の回転状態について前記行程bを実施する行程と、
d.各回転状態における基準ターゲットの位置に基づいて、該各回転状態における各座標系を1つの統合座標系に統合する行程と、
e.該統合座標系に対して各計測点の位置を補正する行程と、
を有することを特徴とする3次元計測方法。
a. Providing at least four reference targets three-dimensionally arranged in a three-dimensional space on the measurement object;
b. Using a non-contact type position detection device disposed at a predetermined position apart from the measurement object, a process of measuring each position of each of the reference targets and the position of the measurement point of the measurement object;
c. A step of rotating the measurement object and performing the step b for a plurality of rotation states;
d. Based on the position of the reference target in each rotational state, the process of integrating each coordinate system in each rotational state into one integrated coordinate system;
e. A step of correcting the position of each measurement point with respect to the integrated coordinate system;
A three-dimensional measurement method comprising:
請求項1記載の3次元計測方法において、各回転状態における基準ターゲットの位置に最小2乗法を適用することにより、各回転状態における3次元座標系を統合した3次元座標系を統合座標系として生成することを特徴とする3次元計測方法。2. The three-dimensional measurement method according to claim 1, wherein a three-dimensional coordinate system obtained by integrating the three-dimensional coordinate systems in each rotation state is generated as an integrated coordinate system by applying the least square method to the position of the reference target in each rotation state. A three-dimensional measurement method characterized by: 請求項1または2記載の3次元計測方法において、計測対象物をターンテーブルに載せて回転させることを特徴とする3次元計測方法。3. The three-dimensional measurement method according to claim 1, wherein the measurement object is placed on a turntable and rotated. 請求項1ないし3いずれかに記載の3次元計測方法において、基準ターゲットは、常に非接触式位置検出装置の方向を向くように回動自在に設けることを特徴とする3次元計測方法。4. The three-dimensional measurement method according to claim 1, wherein the reference target is provided rotatably so as to always face the direction of the non-contact type position detection device. 計測対象物が載置される回転自在な回転手段と、
計測対象物あるいは回転手段に3次元空間に立体的に配置された少なくとも4つの基準ターゲットと、
前記回転手段から離間して配置され、前記基準ターゲット及び計測対象物の複数の計測点の位置を非接触で計測する非接触式位置検出装置と、
回転手段の複数の回転状態における基準ターゲットの位置に基づいて各回転状態における座標系を統合し、該統合によって得られた統合座標系に対して各計測点の位置を補正する演算装置と、
を具備することを特徴とする3次元計測装置。
A rotatable rotating means on which the measurement object is placed;
At least four reference targets arranged three-dimensionally in a three-dimensional space on the measurement object or rotating means;
A non-contact type position detection device that is arranged away from the rotating means and measures the positions of the measurement points of the reference target and the measurement object in a non-contact manner;
An arithmetic unit that integrates the coordinate system in each rotation state based on the position of the reference target in a plurality of rotation states of the rotation means, and corrects the position of each measurement point with respect to the integrated coordinate system obtained by the integration;
A three-dimensional measuring apparatus comprising:
請求項5記載の3次元計測装置において、各回転状態における基準ターゲットの位置に最小2乗法を適用することにより各回転状態における3次元座標系を統合した3次元座標系を統合座標系として生成することを特徴とする3次元計測装置。6. The three-dimensional measurement apparatus according to claim 5, wherein a three-dimensional coordinate system obtained by integrating the three-dimensional coordinate systems in each rotation state is generated as an integrated coordinate system by applying a least square method to the position of the reference target in each rotation state. A three-dimensional measuring apparatus characterized by that. 請求項5または6記載の3次元計測装置において、回転手段がターンテーブルであることを特徴とする3次元計測装置。7. The three-dimensional measuring apparatus according to claim 5, wherein the rotating means is a turntable. 請求項5ないし7いずれかに記載の3次元計測装置において、基準ターゲットは、常に非接触式位置検出装置の方向を向くように回動自在に設けられることを特徴とする3次元計測装置。8. The three-dimensional measuring apparatus according to claim 5, wherein the reference target is rotatably provided so as to always face the direction of the non-contact type position detecting device.
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