JPH0367566B2 - - Google Patents

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【発明の詳細な説明】 〔目次〕 概要 ……(3) 産業上の利用分野 ……(3) 従来の技術 ……(3) 発明が解決しようとする問題点 ……(4) 問題点を解決するための手段 ……(5) 発明の基本的原理 ……(6) 実施例 (i) 計測装置の構成 ……(13) (ii) 計測処理 ……(15) (iii) 他の実施例 ……(26) 発明の効果 ……(27) 〔概要〕 物体の空間的配置を、いわゆる両眼立体視法で
計測するには、２台のカメラでそれぞれ得た画像
を対応させる複雑な処理を必要とする。本発明
は、そのスリツト光面がマルチスリツト光の作る
複数のスリツト光面のひとつと一致する基準スリ
ツト光を物体に照射して、物体の空間的配置を１
台のカメラで短時間に計測し得る物体の三次元計
測方法を提供する。

〔産業上の利用分野〕 本発明は、産業ロボツトの制御等に際して必要
となる物体の空間的配置を計測する方法に係り、
詳しくはマルチスリツト光を物体に照射し、その
画像を得ることによつて物体の空間的配置を計測
する物体の三次元計測方法に関するものである。

〔従来の技術〕

従来、物体を三次元的に計測する方法として、
いわゆる両眼立体視法があつた。この方法は、第
９図に示すように、対象となる物体４の近くに２
台のカメラ１，２及びマルチスリツト光源５を固
定配置すると共に、マルチスリツト光源５を点灯
してマルチスリツト光３を物体４の表面に照射す
る。次に、上記物体４表面上のマルチスリツト光
３によるスリツト光投影像９を２台のカメラ１，
２で撮影する。２台のカメラ１，２でそれぞれ撮
影したスリツト光投影像９に対応した複数のスリ
ツト光撮影像から対応点（第９図において、カメ
ラ１の画像上の着目点Ａに対するカメラ２の画像
上の点Ｂ）を求めて三角測量の原理に基づいて物
体を三次元的に計測する方法である。尚、カメラ
１，２の撮影した画像を第１０図に示す。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところで、この従来の方法では、カメラ１で撮
影した複数のスリツト光撮影像とカメラ２で撮影
した複数のスリツト光撮影像との間の対応付け
（対応点Ｂを見付ける処理）が難しく、その処理
が複数で処理時間がかかるという欠点を有してい
た。

そこで、本発明は、いわゆる両眼立体視法にお
ける２台のカメラで撮影したスリツト光撮影像間
の対応付けという複雑な処理をせずに、物体の三
次元的な計測を行なうことができる方法を提供す
ることを目的としてなされたものである。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、所定の座標系において配置が予め設
定された複数のスリツト光面を有するマルチスリ
ツト光を物体表面に照射する一方、上記マルチス
リツト光のひとつのスリツト光面と一致するスリ
ツト光面を有した所定の基準スリツト光を同物体
表面に照射し、上記物体表面上のマルチスリツト
光によるスリツト光投影像に対応した複数のスリ
ツト光撮影像と同物体表面上の基準スリツト光に
よるスリツト光投影像に対応した基準スリツト光
撮影像とを所定画像面上にて得る一方、上記複数
のスリツト光撮影像から基準スリツト光撮影像に
相当するスリツト光撮影像を特定し、この特定さ
れたスリツト光撮影像と他のスリツト光撮影像と
の相対的な位置関係に基づいて各スリツト光撮影
像とマルチスリツト光の各スリツト光面とを対応
付けると共に、当該各スリツト光撮影像の相対的
な位置関係と各スリツト光撮影像に対応付けられ
たスリツト光面とに基づいて当該物体の上記座標
系における空間的配置を計測するようにした物体
の三次元計測方法である。

〔発明の基本原理〕

次に本発明の基本原理を第１図と第２図とに基
づいて説明する。所定の座標系としてカメラ１の
焦点を原点とし、カメラ１の光軸方法をｚ軸とし
たカメラ直交座標系O^c−x^cy^cz^cを設定する。さら
に、マルチスリツト光源５を原点としたマルチス
リツト直交座標系O^M−x^My^Mz^Mを設定し、マルチ
スリツト直交座標系を、y^M軸に沿つて平行移動
させ、原点を基準スリツト光源６とした基準スリ
ツト直交座標系O^s−x^sy^sz^sを設定する。カメラ直
交座標系とマルチスリツト直交座標系との間は、
一般に次の関係式で表わされる。

X^M Y^M Z^M １＝h₁₁ h₁₂ h₁₃ h₁₄ h₂₁ h₂₂ h₂₃ h₂₄ h₃₁ h₃₂ h₃₃ h₃₄ h₄₁ h₄₂ h₄₃ h₄₄ x^c y^c z^c １ …(1) 但し、h_ij（ｉ，ｊ＝１，２，３）は、ｉ，ｊ座
標軸間のなす角度の方向余弦を表わし、h_i4（ｉ＝
１，２，３）は平行移動距離を表わす。

今、スリツト光３の各スリツト光面Ｍが、マル
チスリツト直交座標系で表わした平面X^M＝０を
y^M軸を回転軸とした所定角度の回転によつて得
られるものとする。y^M軸を回転軸として平面x^M
＝０をθ_j，ｊ＝１〜ｍだけ回転したスリツト光面
をM_jとすると、M_jは X^Mcosθ_j−Z^Msinθ_j＝０ …(2) と表わされる。これをカメラ直交座標系で表わせ
ば(1)式を用いて、 M_j：（h₁₁ x^c＋h₁₂ y^c＋h₁₃ z^c＋h₁₄）cosθ_j−（h₃₁ x^c＋h₃₂ y^c＋h₃₃ z^c＋h₃₄）sinθ_j＝０ （ｊ＝１〜ｍ） …(3) となる。

一方、基準スリツト光８のスリツト光面Ｓは、
基準スリツト直交座標系で表わした平面x^s＝０を
y^s軸（y^M軸と一致している）を回転軸としてθ_sだ
け回転したものとする。このθ_sをマルチスリツト
光３によるｋ番目のスリツト光面M_kと一致する
ように、すなわち、 θ_s＝θ_k …(4) と調整する。このとき、基準スリツト光８による
基準スリツト光面Ｓは、 X^scosθ_s−Z^ssinθ_s＝０ …(5) と表わされる。これをカメラ直交座標系で表わせ
ば、(1)式を用いて Ｓ：（h₁₁ x^c＋h₁₂ y^c＋h₁₃ z^c＋h₁₄）cosθ_s−（h₃₁
x^c＋h₃₂ y^c＋h₃₃ z^c＋h₃₄）sinθ_s＝０ …(6) となる。さて、ｍ本のマルチスリツト光３の照射
によつて、物体４表面上に複数のスリツト光投影
像９ができ、それをカメラ１で撮影することによ
つてカメラ１の撮影素子等の画像面ｃ上にスリツ
ト光投影像９に対応したｌ個のスリツト光撮影像
が得られたとする。ここで、物体４を説明の便宜
上線状とし、物体４上のスリツト光投影像９の座
標をP_i（X^c _pi，y^c _pi，z^c _pi），（ｉ＝１〜ｌ）とし、各
スリツト光投影像９に対応するスリツト光撮影像
の座標をそれぞれI_i（X^c _Ii，y^c _Ii，z^c _Ii），（ｉ＝１〜
ｌ）とする。ここで、簡単にするため画像面Ｃを
x^cy^c−平面に平行な平面z^c＝ｆ（一定、焦点距離）
とする。そのとき、視線１０を直線L_i（＝
Ｏ^cＩ_i――――――）とすると、L_iは L_i：x^c／x^c _Ii＝y^c／y^c _Ii＝z^c／ｆ …(7) で表わされる。点状のスリツト光投影像９のひと
つP_iの三次元座標は視線１０である直線L_iとP_iに
対応するスリツト光面M_iとの交点として求まる。

しかしながら、この時点では、各スリツト光撮
影像I_i（ｉ＝１〜ｌ）とマルチスリツト光３によ
るスリツト光面M_jとの対応付け、すなわちI₁〜
Ｉが物体４表面上に照射されている何番目のスリ
ツト光面M₁〜Ｍに対応付けられるかは不明であ
る。そこで、本発明では、マルチスリツト光３に
よるひとつのスリツト光面M_kと一致するスリツ
ト光面Ｓをもつ基準スリツト光８をマルチスリツ
ト光３と時分割で照射する。ここで、基準スリツ
ト光８による物体４上のスリツト光投影像９の座
標をP_s（x^c _ps，y^c _ps，z^c _ps）とし、そのスリツト光
投影像９に対応する基準スリツト光撮影像の座標
をI_s（x^c _Is，y^c _Is，z^c _Is）、z^c _Is＝ｆとする。そのとき
視線L_s（＝O_cI_s）は L_s：x^c／x^c _Is＝y^c／y^c _Is＝z^c／ｆ …(8) で表わされる。点状のスリツト光投影像９である
P_sは、直線L_sとP_sに対応するスリツト光面Ｓとの
交点として求まる。すなわち、(8)式から x^c＝x^c _Is／ｆz^c，y^c＝y^c _Is／ｆz^c …(9) が得られる、これを(6)式へ代入し、z^cについてま
とめると、 ｛（h₁₁x^c _Is／ｆ＋h₁₂y^c _Is／ｆ＋h₁₃）cosθ_s−（h₃₁x^c
_Is／ｆ＋h₃₂y^c _Is／ｆ＋h₃₃）sinθ_s｝z^c＝h₁₄cosθ_s＋h
₃₄sinθ_s…(10) より、 z^c＝（h₁₄cosθ_s＋h₃₄sinθ_s）／ｇ …（11a） これを(9)式へ代入して、 x^c＝（h₁₄cosθ_s＋h₃₄sinθ_s）x^c _Is／fg …（11b） y^c＝（h₁₄cosθ_s＋h₃₄sinθ_s）y_Is ^c／fg …（11c） が得られる。

ここで、 ｇ＝（h₁₁x^c _Is／ｆ＋h₁₂y^c _Is／ｆ＋h₁₃）cosθ_s− （h₃₁x^cIs／ｆ＋h₃₂y^cIs／ｆ＋h₃₃）sinθ_s …(12) である。（11a）乃至（11c）式（以下、単に(11)式
という）、(12)式がP_sをカメラ直交座標系によつて
表わしたものである。ところで、基準スリツト光
８によるスリツト光面Ｓは、マルチスリツト光３
によるスリツト光面ＭのひとつM_kと一致するの
であるから、マルチスリツト光３によるスリツト
光撮影像I_i（ｉ＝１〜ｌ）の中に必ず基準スリツ
ト光撮影像I_sに相当するものが見つかるはずであ
る。こうして、I_sによつて特定されたスリツト光
撮影像をI_rとすると、I_rは基準スリツト光８によ
るスリツト光面Ｓと対応付けられ、従つてマルチ
スリツト光３によるスリツト光面M_kと対応付け
られることになる。後は、マルチスリツト光３の
配置とスリツト光撮影像の配列から、両者間に入
れ換えがないとし、I_r-1がM_k-1，I_i-2がM_k-2…I₁
がM_k-r+1と、またI_i+rがM_k+1，I_r+2がM_k+2…I_lが
M_k+l-rと順次対応付けられる。この対応関係から
(11)(12)式において、（x^c _Is，y^c _Is，θ_s）の代わりに
、
P₁では（x^c _Is，y^c _Is，O_k-r+1）を、P₂では（x^c _Is，
y^c _Is，O_k-r-2）を…P_lでは（x^c _Il，y^c _Il，O_k+l-r）を
代入することによつて物体４のスリツト光投撮像
９のカメラ直交座標系による三次元座標を求める
ことができるので、物体３の三次元計測が可能と
なる。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明す
る。

(i) 計測装置の構成 本発明に係る物体の三次元計測方法を実現する
装置は、例えば第３図に示すように構成される。
同図において、１はカメラであり、本実施例では
テレビカメラを用いる。１１はアナログ・デジタ
ル変換器であり、１２は物体４表面を照射する通
常照明である。１３，１４はそれぞれマルチスリ
ツト光源５と基準スリツト光源６とからなる光源
セツトであり、物体４の配置に応じて適宜選択し
て使用する。１５は画像プロセツサであり、物体
４の輪郭を抽出するための濃淡画像処理部１６
と、線状の物体４の中心線を太さ１画素幅のライ
ンを抽出するための尾根点処理部１７と、局所的
ピーク点を抽出するための極点処理部１８と、デ
ジタル信号を２値化する２値化処理部１９と、画
像間AND演算機能を有する画像間AND演算部２
０とからなる。尚、この画像プロセツサ１５は、
特願昭58−091309号に示した装置に極点処理部１
８と画像間AND演算部２０と付加したものであ
る。２１，２２は画像メモリであり、カメラ１の
画像面Ｃに得られた画像を格納しておく装置であ
る。２３は線方向画像計算部であつて、物体４の
配置に基づいて、相異なる向きをもつ２つの光源
セツト１３と光源セツト１４との選択するための
計算を行なうものである。２４は対応付け計算部
であり、マルチスリツト光３によるスリツト光撮
影像の中から基準スリツト光８による基準スリツ
ト光撮影像に相当するスリツト光撮影像を特定
し、スリツト光撮影像とスリツト光面Ｍとの対応
付けの計算を行うものである。２５は距離計算部
であり、(11)(12)式を用いて三次元座標の計算を行う
ものである。２６，２７はバツフアである。２９
はCPUであり、以上の全装置と接続され、全装
置の制御や演算等を行うものである。

(ii) 計測処理 計測すべき物体として線状の物体を想定する。
まず、第１図に示すように、対象となる線状の物
体４の近くに、カメラ１、マルチスリツト光源
５、及び基準スリツト光源６を固定配置する。マ
ルチスリツト光源５及び基準スリツト光源６は、
それぞれ発明の基本原理に述べたようなマルチス
リツト光３及び基準スリツト光８を照射し、物体
４の位置に応じて、光源セツト１３と光源セツト
１４との中から選択されたものである。以下、第
４図の流れ図に従つて説明する。物体４近くに配
置された通常照明１２を点灯することにより物体
４を照射する（41）。但し、物体４と背景とを明
確に区別することができる場合には点灯する必要
はない。次に、通常照明１２により照射された物
体４をカメラ１としてのテレビカメラで撮影し、
物体４の輪郭を撮影素子等の画像面Ｃ上にとらえ
る。その後、撮影された画像をアナログ・デジタ
ル変換器１１によつて濃淡レベルを有するデジタ
ル信号に変換し（80）、さらに該信号を画像プロ
セツサへ入力する。画像プロセツサ１５へ入力さ
れた信号は、濃淡画像処理部１６で、第５図の流
れ図に示すように平滑化処理あるいはラプラシア
ン処理８１、又は平滑化処理及びラプラシアン処
理８２がなされる。次に、該信号は尾根点処理部
１７において尾根点処理８３がなされ、さらに、
２値化処理部１９によつて２値化処理８４がなさ
れる。もし、物体４の中心線にひげ状ノイズが多
く存在するときは、２値化処理８４後、雑音除去
処理８５を行つてノイズを除く。

以上述べた処理によつて物体４の中心線を太さ
１画素幅のラインとして抽出し、画像３０として
画像メモリ２１への格納処理８６を行う（42）。
次に、得られたデータから線方向計算部２３によ
つて線状の物体４の配置方向を計算する。その方
法は、まずカメラ直交座標系によつて、画像面Ｃ
上の物体４の始点L_s（x_s ^c，y_s ^c）と終点L_e（x_e ^c，y_e
^ｃ）とを求める。ここで扱う物体４はあまり複雑
な形状でない細長い線状部材とすれば、L_sとL_e
とから物体４の配置方向を示す角度θが決まる。
すなわち方向θは θ＝arc tany_e ^c−y_s ^c／x_e ^c−X_s ^c である。これによつて物体４の配置を示す方向ベ
クトル ｌ→＝（cosθ，sinθ） が求まる。次に、この方向ベクトルｌ→を用いて、
相異なる向きに配置された光源セツトＡ，Ｂの選
択を行う。その方法は、光源セツト１３と光源セ
ツト１４とのスリツト面の法線方向の方向ベクト
ルをそれぞれＳ_A―→，Ｓ_B―→とするとき、内積ｌ→・
Ｓ_A―→の絶対値と内積ｌ・Ｓ_B―→との絶対値を計算し
、
両者の大小を比較して内積の絶対値の小さい方の
光源セツトを選択する（43）。これはマルチスリ
ツト光３に対してより多くのスリツト光投影像９
を得て計測分解能を向上させるためである。但
し、光源セツト１３，１４のうち必ずしもどちら
か一方のみを選択しなくても、両方の光源セツト
１３，１４を使つて異なる方向から２回計測して
もよい。

次に、通常照明１２を消し、選択した光源セツ
ト１３又は光源セツト１４の基準スリツト光源６
を点灯して物体４表面に基準スリツト光８を照射
する（44）。ここで、基準スリツト光８の作るス
リツト光面Ｓはマルチスリツト光３のひとつのス
リツト光面M_kと予め一致させておく。基準スリ
ツト光８によつて物体４表面を横切るようにして
輝線７が引かれ、物体４表面上にはスリツト光投
影像９ができる。スリツト光投影像９を含む輝線
７をカメラ１で撮影し、カメラ１の撮影素子等の
画像面Ｃ上に基準スリツト光８によるスリツト光
投影像９に対応した基準スリツト光撮影像３８を
含む線画像３７を得る。撮影された線画像３７
は、第３図に示したアナログ・デジタル変換器１
１によつて濃淡レベルを有するデジタル信号に変
換され（90）、さらに該信号を画像プロセツサ１
５へ力する。画像プロセツサ１５へ入力された信
号は、濃淡画像処理部１６で、第６図の流れ図に
示すように、平滑化処理あるいはラプラシアン処
理９１又は平滑化処理及びラプラシアン処理９２
がなされる。次に、該信号は尾根点処理部１７に
おいて尾根点処理９３がなされ、さらに２値化処
理部１９で２値化処理９５がなされ、基準スリツ
ト光８による線画像３７の中心線を抽出し、画像
３１として画像メモリ２２へ格納処理９６をする
（45）。このとき、尾根点処理部１７による尾根点
処理９３の代わりに極点処理部１８による極点処
理９４を適用してもよい。この場合は、基準スリ
ツト光８による線画像３７の中心線というより局
所的ピークをもつ点が抽出されることになる。特
に、基準スリツト光撮影像３８が１画素として抽
出される場合には、第８図に示す統合処理が不要
となり能率的である。

続いて、画像メモリ２１と画像メモリ２２とか
ら同時に画像データを読み出し、画像間AND演
算部２０で画像３０と画像３１とのAND演算を
行つて、基準スリツト光撮影像３８を抽出する。
基準スリツト光撮影像３８は、物体４が線状であ
つても、一般に複数の点が集まつた場合があり得
る。そこで、それらの座標をカメラ直交座標系で
B_j（x^c，y^c）ｊ＝１〜ｎと表わしバツフア２６に
格納しておく（46）。これらの処理の流れは第７
図の100から102に示されている。

次に、基準スリツト光源６を消して、マルチス
リツト光源５を点灯する（47）。マルチスリツト
光３によるスリツト光撮影像３９の抽出も基準ス
リツト光８による基準スリツト光撮影像３８の抽
出と同様な処理をする。その処理の流れは、第４
図４７から５０までに記述されており、基準スリ
ツト光８の場合の４４から４７までに対応してい
る。すなわち、マルチスリツト光３によつて物体
４表面を横切るようにして複数の輝線７が引か
れ、物体４表面上には複数のスリツト光撮影像９
ができる。複数のスリツト光投影像９を含む複数
の輝線７をカメラ１で撮影し、カメラ１の撮影素
子等の画像面Ｃ上にマルチスリツト光３による複
数のスリツト光投影像９に対応した複数のスリツ
ト光撮影像３９を含む複数の線画像３７を得る。
撮影された線画像３７は、基準スリツト光８の場
合と同様に処理されマルチスリツト光３による線
画像３７の中心線を抽出し、画像３３として画像
メモリ２２へ格納処理９６を行う（48）。

続いて、画像メモリ２１と画像メモリ２２とか
ら同時に画像データを読み出し、画像間AND演
算部２０で画像３０と画像３３とのAND演算を
行つて、複数のスリツト光撮影像３９を抽出す
る。各々のスリツト光撮影像３９は、物体４が線
状であつても、一般に複数の点が集まつたもので
あり、得られたスリツト光撮影像３９の座標をカ
メラ直交座標系でC_k（x^c，y^c），ｋ＝１〜ｋと表わ
しバツフア２７に格納する（49）。尚、基準スリ
ツト光８の場合に行われた他の処理についてはマ
ルチスリツト光３の場合においても同様に対応す
る処理を行なう。その後、マルチスリツト光源５
を消す（50）。

さらに、スリツト光撮影像３９間に入れ換えが
ないと仮定し、マルチスリツト光３による複数の
スリツト光撮影像３９の中から基準スリツト光８
の基準スリツト光撮影像３８に対応するスリツト
光撮影像３９を特定する。そのために、対応付け
計算部２４によつて、第８図に示すような対応付
け処理を行う。まず、基準スリツト光撮影像３８
の位置座標データB_j（x^c，y^c），ｊ＝１〜ｎの平均
Ｂ（ｘ，ｙ）をとつて、基準スリツト光撮影像３
８の座標を代表させる（61）。すなわち、 Ｂ（x^c，y^c）＝１／ｎ_o 〓^j=1 B_j（x^c，y^c） である。

次に、この基準スリツト光撮影像３８と、マル
チスリツト光３による各スリツト光撮影像３９と
の距離と方向とを求める（62）。すなわち、画像
面Ｃ上の距離d_kと角度η_kとは、それぞれ d_k＝｜C_k（x^c，y^c）−Ｂ（x^c，y^c）｜ η_k＝arc tanC_k（y^c）−Ｂ（y^c）／C_k（x^c）−Ｂ（x^c） ｋ＝１〜ｋ である。続いて、C_k（x^c，y^c）をd_kの小さい方か
ら並べ換え、それをD_k（x^c，y^c）とする（63）。
D_k（x^c，y^c）において、D_kがある距離ｒよりも小
さいものをクラスＯとする（65）。次にη_kの符号
が正のものに対して特願昭58−235898号のクラス
タ方式によつてクラス分けをし、Ｂ（x^c，y^c）に
近いクラスから１，２，３…とする（68）。同様
に、η_kの符号が負のものに対しても同様な処理を
して、Ｂ（x^c，y^c）に近いクラスから−１，−２，
−３…とする。尾根点処理９３を行つた場合に
は、スリツト光撮影像３９が数画素の大きさで抽
出されることがあるので同一クラス内の平均をと
り代表させる（69）。それらをE_p（x^c，y^c），ｐ＝
１〜ｌとする。

極点処理９４を行つて、各スリツト光撮影像３
９が１画素で抽出される場合には平均値を求める
必要はない。E_p（x^c，y^c）をクラスの小さい方か
ら並べ換える（70）。このとき、ｐ＝ｒがクラス
Ｏであつたとすると、Er（x^c，y^c）が基準スリツ
ト光撮影像３８に相当することになり、この処理
によつてスリツト光撮影像３９の中から基準スリ
ツト光撮影像３８に対応するものが特定されたこ
とになる。したがつて、基準スリツト光８による
スリツト光面Ｓの照射角θ_sはｋ番目のマルチスリ
ツト光３によるスリツト光面M_kと一致している
ので、E_r（x^c，y^c）はθ_kと対応付けられることに
なる。すると、その他のスリツト光撮影像３９に
ついても、入れ換えがないとすると、E_r+1（x^c，
y^c）がθ_k+1，E_r+2（x^c，y^c）がθ_k+2，…El（x^c，y^c）
がθ_k+l-r、同様にE_r-1（x^c，y^c）がθ_k-1，E_r-2（x^c，
y^c）がθ_k-2，…Ｅ（x^c，y^c）がθ_k-r+1にそれぞれ対
応付けられる（71）。尚、以上では簡単のため、
カメラ直交座標系で、画像面Ｃ上の座標を表現し
たが、一般には、画像面Ｃ上に画像面座標系を設
定し、その座標で表現してもよい。その場合に
は、画像面座標系をカメラ直交座標系に変更する
処理７２が必要となる。こうして、特定されたス
リツト光撮影像３９と他のスリツト光撮影像３９
との相対的な位置関係に基づいて各スリツト光撮
影像３９とマルチスリツト光３のスリツト光面
M_jとを対応付けることになる（51）。こうして求
めた各画像面Ｃ上のスリツト光撮影像３９の座標
と角度とを発明の基本原理に述べた(11)式と(12)式の
（X^c _Is，y^c _Is，θ_s）に代入すると共に、予めカメラ
座標系とマルチスリツト及び基準スリツト座標系
との関係をキヤリブレーシヨン等で求めた上で
（(1)式のh_ij（ｉ，ｊ＝１〜４）を求める）、スリツ
ト光撮影像９の座標と座標間の距離とを求めるこ
とができる（73，75）ので、物体４の三次元計測
がされることになる。

尚、本実施例では、物体４を線状として考えた
が、物体４は線状の場合に限らず、一般の立体の
場合にも適用することができる。この際、物体上
のスリツト光撮影像が線状のものとして処理され
る（実施例では点状のものとして処理された）。

(iii) 他の実施例 上記実施例ではマルチスリツト光面とそのスリ
ツト光撮影像との対応付けを、マルチスリツト光
源とは別の基準スリツト光源を用いることによつ
て行つたが、マルチスリツト光源の前面にシヤツ
タを設け、シヤツタによつて基準スリツト光のみ
の照射とマルチスリツト光全体の照射とを時分割
的に実現してもよい。また、マルチスリツト光中
で基準スリツト光に対応するものを他の異なる波
長をもつ光としてもよい。例えば、基準スリツト
光に対応するものをブルー、他をレツドとして照
射し、カラーのTVカメラを使つて、まずブルー
のみを処理して基準スリツト光撮影像を抽出し、
次にレツドとブルーを一緒に処理してマルチスリ
ツト光撮影像を抽出してもよい。

〔発明の効果〕

以上説明してきたように、本発明によれば、マ
ルチスリツト光と基準スリツト光とを物体に照射
し、その際、得られる画像及び各スリツト光間の
関係に基づいて当該物体の三次元計測を行うこと
ができる。従つて、本発明に係る方法を実施する
装置ではカメラ１台で物体の計測が可能となり、
その処理も簡単なものとなる。また、本発明で
は、物体上の投影像のみに着目しているため、背
景とのコントラスト、背景の凹凸等に全く依存せ
ずに計測することができるため、配線の自動化等
に広く適用することができるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理説明図、第２図は本発明
の基本原理図、第３図は本発明に係る実施例の全
体構成図、第４図は本発明に係る実施例の処理の
流れ図、第５図は物体輪郭抽出処理の流れ図、第
６図は基準スリツト光またはマルチスリツト光に
よる線画像抽出処理の流れ図、第７図は基準スリ
ツト画像またはスリツト光撮影像抽出処理の流れ
図、第８図は対応付け計算処理の流れ図、第９図
は従来の物体の三次元計測方法に係る空間配置
図、第１０図はカメラ１，２の撮影した画像を示
す図である。 １，２…カメラ、３…マルチスリツト光、４…
物体、５…マルチスリツト光源、６…基準スリツ
ト光源、８…基準スリツト光、９…スリツト光投
影像、３８…基準スリツト光撮影画、３９…スリ
ツト光撮影像。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 所定の座標系において配置が予め設定された
   複数のスリツト光面を有するマルチスリツト光を
   物体表面に照射する一方、 上記マルチスリツト光のひとつのスリツト光面
   と一致するスリツト光面を有した所定の基準スリ
   ツト光を前記マルチスリツト光の光源とは別個に
   設けられた光源から同物体表面に照射し、 上記物体表面上のマルチスリツト光によるスリ
   ツト光投影像に対応した複数のスリツト光撮影像
   と同物体表面上の基準スリツト光によるスリツト
   光投影像に対応した基準スリツト光撮影像とを所
   定画像面上にて得る一方、 上記複数のスリツト光撮影像から基準スリツト
   光撮影像に対応するスリツト光撮影像を特定し、 その複数のスリツト光撮影像間に入れ換えがな
   いとして、この特定されたスリツト光撮影像と他
   のスリツト光撮影像との相対的な位置関係に基づ
   いて各スリツト光撮影像とマルチスリツト光の各
   スリツト光面とを対応付けると共に、 当該各スリツト光撮影像の相対的な位置関係と
   各スリツト光撮影像に対応付けられたスリツト光
   面とに基づいて当該物体の上記座標系における空
   間的配置を計測するようにした物体の三次元計測
   方法。