JPH044523B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH044523B2 JPH044523B2 JP57011822A JP1182282A JPH044523B2 JP H044523 B2 JPH044523 B2 JP H044523B2 JP 57011822 A JP57011822 A JP 57011822A JP 1182282 A JP1182282 A JP 1182282A JP H044523 B2 JPH044523 B2 JP H044523B2
- Authority
- JP
- Japan
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- points
- imaging
- straight line
- distance
- image
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 claims description 28
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims description 9
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 7
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 7
- 230000010365 information processing Effects 0.000 claims description 6
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 6
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 claims description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
- G01B11/02—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring length, width or thickness
- G01B11/026—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring length, width or thickness by measuring distance between sensor and object
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
- G01B11/24—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring contours or curvatures
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、距離と角度の光学的計測方法及びそ
れに用いる計測装置に関する。
れに用いる計測装置に関する。
距離及び角度を遠隔測定したり、あるいはその
測定した数値を電気信号化したい場合にはTVカ
メル又は電荷結合素子等の撮像素子が用いられ
る。
測定した数値を電気信号化したい場合にはTVカ
メル又は電荷結合素子等の撮像素子が用いられ
る。
ところが、従来は一平面上の二点を撮像するこ
とによつて二点間距離及び角度を計測できたが、
三次元空間にある二点間距離や角度関係は計測で
きなかつた。
とによつて二点間距離及び角度を計測できたが、
三次元空間にある二点間距離や角度関係は計測で
きなかつた。
そこで本発明はかかる欠点を解消し、三次元空
間にある二点間距離及び角度を計測することがで
きる光学的計測方法及びそれに用いる計測装置を
提供するものである。斯る目的を達成するための
本発明の計測方法に係る構成は空間にある二点へ
向けた撮像体を一直線上で移動させ、夫々の点と
ピントが合う撮像体の位置を求め、この両位置間
距離から前記二点を結ぶ線分を前記一直線と平行
な面へ投撮した長さを演算し、撮像体による撮像
から前記二点を結ぶ線分を前記一直線と垂直な平
面へ投撮した長さを演算し、これらの長さから前
記二点間の真の距離及び角度関係を求めることを
特徴とする。更に計測装置に係る構成は、複数の
計測点を有する被測定体を撮像する撮像体と、 撮像体を被測定体に向う一直線上で往復移動さ
せる駆動装置と、 撮像体で撮像した画像を伝送するイメージフア
イバと、 イメージフアイバにより伝送された画像を、受
像体を介して撮像する撮像装置と、 撮像装置で撮像した画像を画像処理することに
より、被測定体上の二点とピントが合う撮像体の
位置を求め、このピントが合う両位置間距離から
前記二点を結ぶ線分を前記一直線と平行な面へ投
影した長さを演算するとともに、前記二点を結ぶ
線分を前記一直線と垂直な平面へ投影した長さを
演算し、これらの長さから前記二点間の真の距離
及び角度関係を求める情報処理装置と、 を備えたことを特徴とする。
間にある二点間距離及び角度を計測することがで
きる光学的計測方法及びそれに用いる計測装置を
提供するものである。斯る目的を達成するための
本発明の計測方法に係る構成は空間にある二点へ
向けた撮像体を一直線上で移動させ、夫々の点と
ピントが合う撮像体の位置を求め、この両位置間
距離から前記二点を結ぶ線分を前記一直線と平行
な面へ投撮した長さを演算し、撮像体による撮像
から前記二点を結ぶ線分を前記一直線と垂直な平
面へ投撮した長さを演算し、これらの長さから前
記二点間の真の距離及び角度関係を求めることを
特徴とする。更に計測装置に係る構成は、複数の
計測点を有する被測定体を撮像する撮像体と、 撮像体を被測定体に向う一直線上で往復移動さ
せる駆動装置と、 撮像体で撮像した画像を伝送するイメージフア
イバと、 イメージフアイバにより伝送された画像を、受
像体を介して撮像する撮像装置と、 撮像装置で撮像した画像を画像処理することに
より、被測定体上の二点とピントが合う撮像体の
位置を求め、このピントが合う両位置間距離から
前記二点を結ぶ線分を前記一直線と平行な面へ投
影した長さを演算するとともに、前記二点を結ぶ
線分を前記一直線と垂直な平面へ投影した長さを
演算し、これらの長さから前記二点間の真の距離
及び角度関係を求める情報処理装置と、 を備えたことを特徴とする。
以下、本発明を図面に示す一実施例にもとづい
て詳細に説明する。
て詳細に説明する。
本発明は、三次元空間にある二点間の距離及び
角度関係を求めるために、撮像体がその撮像する
方向に移動される。ところが従来使用されている
TVカメラ等では大きさ、重量的に移動が困難で
あり、そのために本発明は撮像体から撮像装置ま
でイメージフアイバを使つて撮像を送る構造の計
測装置を使用することにより撮像体の移動を容易
にしている。
角度関係を求めるために、撮像体がその撮像する
方向に移動される。ところが従来使用されている
TVカメラ等では大きさ、重量的に移動が困難で
あり、そのために本発明は撮像体から撮像装置ま
でイメージフアイバを使つて撮像を送る構造の計
測装置を使用することにより撮像体の移動を容易
にしている。
本発明に使用する計測装置は第１図のような構
造である。構造装置としての本実施例ではTVカ
メラ６に受像体としての本実施例ではレンズ５を
介してイメージフアイバ１の基端部が接続され
る。該イメージフアイバ１の先端部には撮像体と
しての本実施例ではレンズ３が接続される。また
前記TVカメラ６には演算を行なう情報処理装置
７が接続される。
造である。構造装置としての本実施例ではTVカ
メラ６に受像体としての本実施例ではレンズ５を
介してイメージフアイバ１の基端部が接続され
る。該イメージフアイバ１の先端部には撮像体と
しての本実施例ではレンズ３が接続される。また
前記TVカメラ６には演算を行なう情報処理装置
７が接続される。
以上のほか、本発明に係る光学的計測方法を使
用するために次のような装置が接続される。即
ち、前記レンズ３が被測定体２に向けて駆動装置
４に取り付けられ、図中上下方向へ移動可能とな
つている。TVカメラ６にはモニタ８が接続され
る。また前述のように、レンズ３を上下動させて
被測定体２とレンズ３との距離を変化させるよう
信号を前記駆動装置４に送る駆動回路９が接続さ
れる。そして前記情報処理装置７からは処理後の
出力信号が取り出し可能となつている。
用するために次のような装置が接続される。即
ち、前記レンズ３が被測定体２に向けて駆動装置
４に取り付けられ、図中上下方向へ移動可能とな
つている。TVカメラ６にはモニタ８が接続され
る。また前述のように、レンズ３を上下動させて
被測定体２とレンズ３との距離を変化させるよう
信号を前記駆動装置４に送る駆動回路９が接続さ
れる。そして前記情報処理装置７からは処理後の
出力信号が取り出し可能となつている。
かかる計測装置を用いれば、従来と同様にレン
ズ３を一ケ所に固定して一平面上（二次元）の二
点間の距離及び角度関係が計測できるほか、本発
明に係る光学的計測方法により、第１図に矢印で
示す上下方向へレンズ３を移動して三次元空間に
ある二点間の距離及び角度関係を計測できる。即
ち、前記駆動回路９から駆動装置４へ信号を送
り、レンズ３を被測定体２に向かう一直線上で往
復移動させる。そして該レンズ３が各高さにある
ときにTVカメラ６に写る画像の輝度分布から、
空間にある二点としての本実施例では被測定体２
の両エツジ１０，１１に対応する位置での輝度に
関する微係数を算出する。レンズ３が一往復する
間にエツジ１０の輝度の微係数が最大となる、つ
まりピントが合うＡ点及びエツジ１１の輝度の微
係数が最大となる（ピントが合う）Ｂ点が存在す
る。レンズ３の高さが夫々Ａ点、Ｂ点のときで第
４図に対応する位置と輝度との関係を第２図及び
第３図に示す。Ａ点ではエツジ１０とピントが合
うので、この位置で輝度の微係数は最大値を示
し、第２図中エツジ１０と対応する位置でのグラ
フの傾き１２は最大となる。Ｂ点ではエツジ１１
とピントが合うので、この位置で輝度の微係数は
最大値を示し、第３図中エツジ１１と対応する位
置でのグラフの傾き１３は最大となる。この最大
となるグラフの傾き１２及び１３の夫々の中央部
の位置１４，１５をエツジ１０，１１に対応する
位置とし、位置１４と１５間の距離を求めること
ができる。
ズ３を一ケ所に固定して一平面上（二次元）の二
点間の距離及び角度関係が計測できるほか、本発
明に係る光学的計測方法により、第１図に矢印で
示す上下方向へレンズ３を移動して三次元空間に
ある二点間の距離及び角度関係を計測できる。即
ち、前記駆動回路９から駆動装置４へ信号を送
り、レンズ３を被測定体２に向かう一直線上で往
復移動させる。そして該レンズ３が各高さにある
ときにTVカメラ６に写る画像の輝度分布から、
空間にある二点としての本実施例では被測定体２
の両エツジ１０，１１に対応する位置での輝度に
関する微係数を算出する。レンズ３が一往復する
間にエツジ１０の輝度の微係数が最大となる、つ
まりピントが合うＡ点及びエツジ１１の輝度の微
係数が最大となる（ピントが合う）Ｂ点が存在す
る。レンズ３の高さが夫々Ａ点、Ｂ点のときで第
４図に対応する位置と輝度との関係を第２図及び
第３図に示す。Ａ点ではエツジ１０とピントが合
うので、この位置で輝度の微係数は最大値を示
し、第２図中エツジ１０と対応する位置でのグラ
フの傾き１２は最大となる。Ｂ点ではエツジ１１
とピントが合うので、この位置で輝度の微係数は
最大値を示し、第３図中エツジ１１と対応する位
置でのグラフの傾き１３は最大となる。この最大
となるグラフの傾き１２及び１３の夫々の中央部
の位置１４，１５をエツジ１０，１１に対応する
位置とし、位置１４と１５間の距離を求めること
ができる。
以上のようにして求めたＡ点とＢ点の間の距離
及びTVカメラ６に写る中央部の位置１４，１５
間の距離から、これらを情報処理装置７で演算す
ることによつて、エツジ１０と１１を結ぶ線分を
レンズ３が移動する前記一直線と平行な面へ投影
した長さL2とエツジ１０と１１を結ぶ線分を前
記一直線と垂直な平面へ投影した長さL1を求め
る。そしてこれらの長さL1，L2が、相互に直交
する二辺の長さとなる直角三角形を想定し、該直
角三角形の斜辺の長さを演算することによりエツ
ジ１０，１１の真の距離が求められ、更に角度関
係、例えばエツジ１０，１１を結ぶ線分と前記一
直線とのなす角が求められる。
及びTVカメラ６に写る中央部の位置１４，１５
間の距離から、これらを情報処理装置７で演算す
ることによつて、エツジ１０と１１を結ぶ線分を
レンズ３が移動する前記一直線と平行な面へ投影
した長さL2とエツジ１０と１１を結ぶ線分を前
記一直線と垂直な平面へ投影した長さL1を求め
る。そしてこれらの長さL1，L2が、相互に直交
する二辺の長さとなる直角三角形を想定し、該直
角三角形の斜辺の長さを演算することによりエツ
ジ１０，１１の真の距離が求められ、更に角度関
係、例えばエツジ１０，１１を結ぶ線分と前記一
直線とのなす角が求められる。
以上、本実施例では三次元空間における二点間
の距離及び角度関係を計測する場合について述べ
たが三点以上の場合においても同様に求めること
ができる。
の距離及び角度関係を計測する場合について述べ
たが三点以上の場合においても同様に求めること
ができる。
以上、一実施例を図面とともに説明したよう
に、本発明に係る光学的計測方法では撮像体を被
測定体に向つて移動させるので三次元空間にある
被測定体の計測が可能である。また本発明に係る
計測装置は計測地点から撮像装置までイメージフ
アイバを使用して像を送るので、撮像装置をもち
こめない狭いところでの計測が可能である。又イ
メージフアイバは電気を使わないので、ノイズの
強いところでも撮像装置をノイズ領域から離せば
使用することができる。更にイメージフアイバは
高温に強いため、撮像装置をもちこめない高温領
域での計測が可能である。
に、本発明に係る光学的計測方法では撮像体を被
測定体に向つて移動させるので三次元空間にある
被測定体の計測が可能である。また本発明に係る
計測装置は計測地点から撮像装置までイメージフ
アイバを使用して像を送るので、撮像装置をもち
こめない狭いところでの計測が可能である。又イ
メージフアイバは電気を使わないので、ノイズの
強いところでも撮像装置をノイズ領域から離せば
使用することができる。更にイメージフアイバは
高温に強いため、撮像装置をもちこめない高温領
域での計測が可能である。
第１図は本発明にかかる計測装置の一実施例を
示す説明図、第２図〜第４図は本発明に係る光学
的計測方法の一実施例を説明するためのもので、
第４図は被測定体の位置関係を示す配置図、第２
図、第３図は夫々第４図に対応する位置での輝度
を示すグラフである。 図面中、１はイメージフアイバ、２は被測定
体、３，５はレンズ、４は駆動装置、６はTVカ
メラ、７は情報処理装置、８はモニタ、９は駆動
回路、１０，１１はエツジ、１２，１３はグラフ
の傾き、１４，１５は中央部の位置である。
示す説明図、第２図〜第４図は本発明に係る光学
的計測方法の一実施例を説明するためのもので、
第４図は被測定体の位置関係を示す配置図、第２
図、第３図は夫々第４図に対応する位置での輝度
を示すグラフである。 図面中、１はイメージフアイバ、２は被測定
体、３，５はレンズ、４は駆動装置、６はTVカ
メラ、７は情報処理装置、８はモニタ、９は駆動
回路、１０，１１はエツジ、１２，１３はグラフ
の傾き、１４，１５は中央部の位置である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 空間にある二点へ向けた撮像体を一直線上で
移動させ、夫々の点とピントが合う撮像体の位置
を求め、この両位置間距離から前記二点を結ぶ線
分を前記一直線と平行な面へ投影した長さを演算
し、撮像体による撮像から前記二点を結ぶ線分を
前記一直線と垂直な平面へ投影した長さを演算
し、これらの長さから前記二点間の真の距離及び
角度関係を求めることを特徴とする光学的計測方
法。 ２ 複数の計測点を有する被測定体を撮像する撮
像体と、 撮像体を被測定体に向う一直線上で往復移動さ
せる駆動装置と、 撮像体で撮像した画像を伝送するイメージフア
イバと、 イメージフアイバにより伝送された画像を、受
像体を介して撮像する撮像装置と、 撮像装置で撮像した画像を画像処理することに
より、被測定体上の二点とピントが合う撮像体の
位置を求め、このピントが合う両位置間距離から
前記二点を結ぶ線分を前記一直線と平行な面へ投
影した長さを演算するとともに、前記二点を結ぶ
線分を前記一直線と垂直な平面へ投影した長さを
演算し、これらの長さから前記二点間の真の距離
及び角度関係を求める情報処理装置と、 を備えたことを特徴とする計測装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1182282A JPS58129304A (ja) | 1982-01-29 | 1982-01-29 | 光学的計測方法及びそれに用いる計測装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1182282A JPS58129304A (ja) | 1982-01-29 | 1982-01-29 | 光学的計測方法及びそれに用いる計測装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58129304A JPS58129304A (ja) | 1983-08-02 |
| JPH044523B2 true JPH044523B2 (ja) | 1992-01-28 |
Family
ID=11788466
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1182282A Granted JPS58129304A (ja) | 1982-01-29 | 1982-01-29 | 光学的計測方法及びそれに用いる計測装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58129304A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6170407A (ja) * | 1984-08-08 | 1986-04-11 | Canon Inc | 距離測定装置 |
| JPS63128213A (ja) * | 1986-11-18 | 1988-05-31 | Mitsutoyo Corp | 光学測定機 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5611030A (en) * | 1979-07-05 | 1981-02-04 | Olympus Optical Co | Displaying device for endoscope |
-
1982
- 1982-01-29 JP JP1182282A patent/JPS58129304A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5611030A (en) * | 1979-07-05 | 1981-02-04 | Olympus Optical Co | Displaying device for endoscope |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58129304A (ja) | 1983-08-02 |
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