JP6478725B2 - 計測装置及びロボット - Google Patents
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Description
(1)複数のセンサが必要となるため、装置コストが増加する。
(2)複数のセンサを配置する必要があるため、装置サイズが大型化する。
(3)濃淡画像と距離画像とを別々のセンサで取得するため、照明部やセンサの発熱などの温度変動に対する安定性に課題がある。
Claims (15)
- 被計測物の位置又は姿勢を計測する計測装置であって、
パターンを有する第1波長の光で前記被計測物を照明する第1照明部と、
前記第1波長とは異なる第2波長の光で前記被計測物を照明する第2照明部と、
互いに隣接する複数の画素が縦横に配列された1つの画素ユニットを有し、前記1つの画素ユニットにより前記第1波長の光と前記第2波長の光とで照明された前記被計測物を撮像し、前記1つの画素ユニットにより前記第1波長の光に対応する第1画像と前記第2波長の光に対応する第2画像とを取得する撮像素子と、
前記被計測物と前記撮像素子との間に配置され、前記第1波長の光と前記第2波長の光とを分離して、前記第1波長の光が入射する画素の数が前記第2波長の光が入射する画素の数以上となるように、前記1つの画素ユニットの画素のそれぞれに前記第1波長の光及び前記第2波長の光のいずれか一方の光を入射させる光学部材と、
前記第1画像と前記第2画像とに基づいて、前記被計測物の位置又は姿勢の情報を求める処理部と、
を有することを特徴とする計測装置。 - 前記光学部材は、前記1つの画素ユニットの互いに隣接する任意の2×2画素の領域内に前記第1波長の光が入射する画素及び前記第2波長の光が入射する画素のそれぞれが少なくとも1つ存在するように、前記1つの画素ユニットの画素のそれぞれに前記第1波長の光及び前記第2波長の光のいずれか一方の光を入射させることを特徴とする請求項1に記載の計測装置。
- 前記光学部材は、前記1つの画素ユニットの画素に対応する複数のフィルタが配列された波長分離フィルタを含み、
前記複数のフィルタは、前記第1波長の光を透過する第1フィルタと、前記第2波長の光を透過する第2フィルタとを含むことを特徴とする請求項1又は2に記載の計測装置。 - 前記第1波長の光の輝度は、前記第2波長の光の輝度よりも高いことを特徴とする請求項1乃至3のうちいずれか1項に記載の計測装置。
- 前記パターンは、複数のラインで構成され、
前記複数のラインのそれぞれは、前記1つの画素ユニット内で2画素以上のライン幅を有することを特徴とする請求項1乃至4のうちいずれか1項に記載の計測装置。 - 前記被計測物がベストフォーカス位置からデフォーカスしている場合において、前記複数のラインのそれぞれは、前記1つの画素ユニット内で2画素以上のライン幅を有することを特徴とする請求項5に記載の計測装置。
- 前記光学部材は、前記1つの画素ユニット内において、前記第1波長の光が入射する画素を3つ、且つ、前記第2波長の光が入射する画素を1つ含む互いに隣接する2×2画素の領域が周期的に形成されるように、前記1つの画素ユニットの画素のそれぞれに前記第1波長の光及び前記第2波長の光のいずれか一方の光を入射させることを特徴とする請求項1乃至6のうちいずれか1項に記載の計測装置。
- 前記光学部材は、前記1つの画素ユニット内において、前記第1波長の光が入射する画素と前記第2波長の光が入射する画素とが交互に存在するように、前記1つの画素ユニットの画素のそれぞれに前記第1波長の光及び前記第2波長の光のいずれか一方の光を入射させることを特徴とする請求項1乃至6のうちいずれか1項に記載の計測装置。
- 前記第1画像は、前記第1波長の光が入射した有効画素と、前記第1波長の光が入射していない欠落画素とを含み、
前記第2画像は、前記第2波長の光が入射した有効画素と、前記第2波長の光が入射していない欠落画素とを含み、
前記処理部は、前記第1画像及び前記第2画像のそれぞれについて、前記有効画素を用いて前記欠落画素を補間することを特徴とする請求項1乃至8のうちいずれか1項に記載の計測装置。 - 前記処理部は、前記第1画像及び前記第2画像のそれぞれについて、前記欠落画素の周囲に存在する複数の前記有効画素の輝度値の平均値で当該欠落画素を補間することを特徴とする請求項9に記載の計測装置。
- 前記処理部は、前記第1画像及び前記第2画像のそれぞれについて、前記第1波長の光及び前記第2波長の光のうちの一方の光が入射すべき注目画素に他方の光が入射することで生じるノイズを求め、当該ノイズを用いて前記注目画素の輝度値を補正することを特徴とする請求項1乃至10のうちいずれか1項に記載の計測装置。
- 前記処理部は、前記注目画素の周囲に位置する画素の輝度値と、前記光学部材の分光感度特性とに基づいて、前記ノイズを求めることを特徴とする請求項11に記載の計測装置。
- 被計測物の位置又は姿勢を計測する計測装置であって、
パターンを有する第1波長の光で前記被計測物を照明する第1照明部と、
前記第1波長とは異なる第2波長の光で前記被計測物を照明する第2照明部と、
互いに隣接する複数の画素が縦横に配列された1つの画素ユニットを有し、前記1つの画素ユニットにより前記第1波長の光と前記第2波長の光とで照明された前記被計測物を撮像し、前記1つの画素ユニットにより前記第1波長の光に対応する第1画像と前記第2波長の光に対応する第2画像とを取得する撮像素子と、
前記被計測物と前記撮像素子との間に配置され、前記第1波長の光と前記第2波長の光とを分離して、前記1つの画素ユニットの画素のそれぞれに前記第1波長の光及び前記第2波長の光のいずれか一方の光を入射させる光学部材と、
前記第1画像と前記第2画像とに基づいて、前記被計測物の位置又は姿勢の情報を求める処理部と、
を有し、
前記第1波長の光の輝度は、前記第2波長の光の輝度よりも高いことを特徴とする計測装置。 - 被計測物の位置又は姿勢を計測する計測装置であって、
パターンを有する第1波長の光で前記被計測物を照明する第1照明部と、
前記第1波長とは異なる第2波長の光で前記被計測物を照明する第2照明部と、
互いに隣接する複数の画素が縦横に配列された1つの画素ユニットを有し、前記1つの画素ユニットにより前記第1波長の光と前記第2波長の光とで照明された前記被計測物を撮像し、前記1つの画素ユニットにより前記第1波長の光に対応する第1画像と前記第2波長の光に対応する第2画像とを取得する撮像素子と、
前記被計測物と前記撮像素子との間に配置され、前記第1波長の光と前記第2波長の光とを分離して、前記1つの画素ユニット内において、前記第1波長の光が入射する画素を3つ、且つ、前記第2波長の光が入射する画素を1つ含む互いに隣接する2×2画素の領域が周期的に形成されるように、前記1つの画素ユニットの画素のそれぞれに前記第1波長の光及び前記第2波長の光のいずれか一方の光を入射させる光学部材と、
前記第1画像と前記第2画像とに基づいて、前記被計測物の位置又は姿勢の情報を求める処理部と、
を有することを特徴とする計測装置。 - ワークの位置又は姿勢を計測する、請求項1乃至14のうちいずれか1項に記載の計測装置と、
ハンドを含み、前記計測装置の計測結果に基づいて前記ハンドで前記ワークを把持する把持部と、
を有することを特徴とするロボット。
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