JPH06337209A - 三次元物体計測装置 - Google Patents
三次元物体計測装置Info
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- JPH06337209A JPH06337209A JP15103993A JP15103993A JPH06337209A JP H06337209 A JPH06337209 A JP H06337209A JP 15103993 A JP15103993 A JP 15103993A JP 15103993 A JP15103993 A JP 15103993A JP H06337209 A JPH06337209 A JP H06337209A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 表面形状が複雑な三次元の計測物体でも正確
に計測できる三次元物体計測装置を提供すること。 【構成】 CCDカメラ15−1,15−2,15−3
と投光器14−1,14−2,14−3とを具備し、投
光器はそれぞれのスリット光のスリット光面が基台10
上面に対して直角になるように配置し、CCDカメラの
撮像範囲が被測定物Mのスリット光投光面の全表面をカ
バーするように配置すると共に、投光器の各スリット光
面は同一平面上に位置するように配置し、投光器とCC
Dカメラで三角法を用いて測定したCCDカメラから被
測定物までの距離により該被測定物のスリット方向断面
データを得る。また投光器・CCDカメラ対をX方向に
所定ピッチで移動させてスリット方向断面データを得、
被測定物の形状及び寸法を得る。
に計測できる三次元物体計測装置を提供すること。 【構成】 CCDカメラ15−1,15−2,15−3
と投光器14−1,14−2,14−3とを具備し、投
光器はそれぞれのスリット光のスリット光面が基台10
上面に対して直角になるように配置し、CCDカメラの
撮像範囲が被測定物Mのスリット光投光面の全表面をカ
バーするように配置すると共に、投光器の各スリット光
面は同一平面上に位置するように配置し、投光器とCC
Dカメラで三角法を用いて測定したCCDカメラから被
測定物までの距離により該被測定物のスリット方向断面
データを得る。また投光器・CCDカメラ対をX方向に
所定ピッチで移動させてスリット方向断面データを得、
被測定物の形状及び寸法を得る。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は三次元物体にスリット光
を照射し、該物体面上に生じた輝線をCCDカメラで撮
像して該CCDカメラから物体面までの距離を計測する
三次元物体計測装置に関するもので、特に食肉等の表面
が複雑な形状をした三次元物体の測定に好適な三次元物
体計測装置に関するものである。
を照射し、該物体面上に生じた輝線をCCDカメラで撮
像して該CCDカメラから物体面までの距離を計測する
三次元物体計測装置に関するもので、特に食肉等の表面
が複雑な形状をした三次元物体の測定に好適な三次元物
体計測装置に関するものである。
【0002】
【従来技術】従来、この種の三次元物体計測装置は、テ
レビカメラと、該テレビカメラから所定間隔離して配置
されたスリット光を投光する投光器を具備し、投光器か
ら計測面を単位角度ずつ角度を変えてテレビカメラの視
野範囲に渡ってスリット光を投光し、該スリット光によ
る輝線をテレビカメラで撮像するようになっている。そ
して投光器からのスリット光の投光角度、輝線のテレビ
カメラへの入射角度及びテレビカメラと投光器の距離か
ら、三角法によりテレビカメラから計測位置までの距離
を算出する。
レビカメラと、該テレビカメラから所定間隔離して配置
されたスリット光を投光する投光器を具備し、投光器か
ら計測面を単位角度ずつ角度を変えてテレビカメラの視
野範囲に渡ってスリット光を投光し、該スリット光によ
る輝線をテレビカメラで撮像するようになっている。そ
して投光器からのスリット光の投光角度、輝線のテレビ
カメラへの入射角度及びテレビカメラと投光器の距離か
ら、三角法によりテレビカメラから計測位置までの距離
を算出する。
【0003】しかしながら、上記1台のテレビカメラと
1台の投光器を具備する上記従来の手法では、三次元物
体を計測する場合、影の部分が生じてしまうので、先ず
テレビカメラに対して一方の側からスリット光を投光し
てスキャンニングし、次にテレビカメラに対して反対側
からスリット光を投光して同様にスキャンニングし、そ
れぞれの輝線を撮像して2回のスキャンニングを行わな
ければ完全な計測ができないという問題があった。この
問題を解決するものとして、例えば特開平1−2135
07号公報に開示されたものがある。
1台の投光器を具備する上記従来の手法では、三次元物
体を計測する場合、影の部分が生じてしまうので、先ず
テレビカメラに対して一方の側からスリット光を投光し
てスキャンニングし、次にテレビカメラに対して反対側
からスリット光を投光して同様にスキャンニングし、そ
れぞれの輝線を撮像して2回のスキャンニングを行わな
ければ完全な計測ができないという問題があった。この
問題を解決するものとして、例えば特開平1−2135
07号公報に開示されたものがある。
【0004】図4は、上記三次元物体計測装置の概略構
成を示す図である。図示するようにこの三次元物体計測
装置は、テレビカメラ101の両側に、基準面S上の同
一位置に向けて同時に左右から該テレビカメラ101の
走査線に直角なスリット光102a,102bを投光す
る2つの投光器103a,103bを配設し、テレビ信
号に同期して基準面上の画素ずつ投光位置をスキャンニ
ングするように該投光器103a,103bの投光角を
変化させ、基準面Sよりテレビカメラ101側に設置さ
れた計測物体からのスリット光102a,102bによ
る輝線撮像位置、投光角度、テレビカメラ101と投光
器103a,103bの間隔から計測物体までの距離を
測定する距離算出手段104を備えたものである。
成を示す図である。図示するようにこの三次元物体計測
装置は、テレビカメラ101の両側に、基準面S上の同
一位置に向けて同時に左右から該テレビカメラ101の
走査線に直角なスリット光102a,102bを投光す
る2つの投光器103a,103bを配設し、テレビ信
号に同期して基準面上の画素ずつ投光位置をスキャンニ
ングするように該投光器103a,103bの投光角を
変化させ、基準面Sよりテレビカメラ101側に設置さ
れた計測物体からのスリット光102a,102bによ
る輝線撮像位置、投光角度、テレビカメラ101と投光
器103a,103bの間隔から計測物体までの距離を
測定する距離算出手段104を備えたものである。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】3次元物体計測装置を
図4に示す構成とすることにより、1回のスキャンニン
グで三次元の計測物体の形状を求めることができ、計測
時間を短縮できるという特徴を有するが、この構成では
テレビカメラが一台であるため、その視野が限定され、
表面形状が複雑な三次元の計測物体を正確に計測できな
いという問題があった。
図4に示す構成とすることにより、1回のスキャンニン
グで三次元の計測物体の形状を求めることができ、計測
時間を短縮できるという特徴を有するが、この構成では
テレビカメラが一台であるため、その視野が限定され、
表面形状が複雑な三次元の計測物体を正確に計測できな
いという問題があった。
【0006】本発明は上述の点に鑑みてなされたもの
で、表面形状が複雑な三次元の計測物体でも正確に計測
できる三次元物体計測装置を提供することを目的とす
る。
で、表面形状が複雑な三次元の計測物体でも正確に計測
できる三次元物体計測装置を提供することを目的とす
る。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
め本発明は、所定距離離して配設された投光器とカメラ
を具備し、上面が平坦な基台に載置された被測定物に前
記投光器からスリット光を照射し、被測定物の表面に生
じた輝線をカメラで撮像し、スリット光の投光角、投光
器とカメラの距離及び輝線の入射角から三角法で該カメ
ラから被測定物までの距離を測定する三次元物体計測装
置において、カメラとして複数台のCCDカメラを用い
ると共に、投光器は1台又は複数台とし、そのスリット
光面が基台上面に対して直角になるように配置し、複数
台の該CCDカメラをその撮像範囲が被測定物のスリッ
ト光投光面の全表面をカバーするように配置すると共
に、投光器が複数台の場合は各スリット光面が同一平面
上に位置するように配置し、CCDカメラで前記三角法
を用いて測定したCCDカメラから被測定物までの距離
により該被測定物のスリット方向断面データを得る処理
手段を設けたことを特徴とする。
め本発明は、所定距離離して配設された投光器とカメラ
を具備し、上面が平坦な基台に載置された被測定物に前
記投光器からスリット光を照射し、被測定物の表面に生
じた輝線をカメラで撮像し、スリット光の投光角、投光
器とカメラの距離及び輝線の入射角から三角法で該カメ
ラから被測定物までの距離を測定する三次元物体計測装
置において、カメラとして複数台のCCDカメラを用い
ると共に、投光器は1台又は複数台とし、そのスリット
光面が基台上面に対して直角になるように配置し、複数
台の該CCDカメラをその撮像範囲が被測定物のスリッ
ト光投光面の全表面をカバーするように配置すると共
に、投光器が複数台の場合は各スリット光面が同一平面
上に位置するように配置し、CCDカメラで前記三角法
を用いて測定したCCDカメラから被測定物までの距離
により該被測定物のスリット方向断面データを得る処理
手段を設けたことを特徴とする。
【0008】また、投光器とCCDカメラとは所定の間
隔を置いて配置された投光器・CCDカメラ対になって
おり、該投光器・CCDカメラ対の複数対をその投光器
のスリット光面が基台上面に対して直角で且つ各スリッ
ト光面が同一平面上に位置するように配置すると共に、
そのCCDカメラの撮像範囲が被測定物のスリット光投
光面の全表面をカバーするように配置したことを特徴と
する。
隔を置いて配置された投光器・CCDカメラ対になって
おり、該投光器・CCDカメラ対の複数対をその投光器
のスリット光面が基台上面に対して直角で且つ各スリッ
ト光面が同一平面上に位置するように配置すると共に、
そのCCDカメラの撮像範囲が被測定物のスリット光投
光面の全表面をカバーするように配置したことを特徴と
する。
【0009】また、複数台の投光器とCCDカメラを同
時にスリット光のスリット方向に対して直角方向に所定
のピッチで移動する移動手段を設け、処理手段は該所定
のピッチの移動毎に測定した被測定物のスリット方向断
面データから被測定物の形状及び寸法データを得ること
を特徴とする。
時にスリット光のスリット方向に対して直角方向に所定
のピッチで移動する移動手段を設け、処理手段は該所定
のピッチの移動毎に測定した被測定物のスリット方向断
面データから被測定物の形状及び寸法データを得ること
を特徴とする。
【0010】また、投光器はハロゲンスリット光を投光
する投光器であることを特徴とする。
する投光器であることを特徴とする。
【0011】
【作用】本発明によれば、上記のように複数台のCCD
カメラを用い、そのCCDカメラの撮像範囲が被測定物
のスリット光のスリット方向の全表面をカバーするよう
に配置し、三角法を用いて測定したCCDカメラから被
測定物までの距離により処理手段で該被測定物のスリッ
ト方向断面データを得るようにしたので、例えば表面形
状が複雑な三次元物体でも影の部分が生じないようにす
ることが可能となるから、その形状及び寸法を正確に測
定することができる。
カメラを用い、そのCCDカメラの撮像範囲が被測定物
のスリット光のスリット方向の全表面をカバーするよう
に配置し、三角法を用いて測定したCCDカメラから被
測定物までの距離により処理手段で該被測定物のスリッ
ト方向断面データを得るようにしたので、例えば表面形
状が複雑な三次元物体でも影の部分が生じないようにす
ることが可能となるから、その形状及び寸法を正確に測
定することができる。
【0012】また、複数台の投光器を用いた場合は、複
雑な表面形状の三次元物体にスリット光を均一に照射で
きると共に、物体の表面形状による輝線のぶれが少なく
なり、この輝線を複数台のCCDカメラで撮像して測定
するので、例えば表面形状が複雑な三次元物体でもその
形状及び寸法を更に正確に測定することができる。
雑な表面形状の三次元物体にスリット光を均一に照射で
きると共に、物体の表面形状による輝線のぶれが少なく
なり、この輝線を複数台のCCDカメラで撮像して測定
するので、例えば表面形状が複雑な三次元物体でもその
形状及び寸法を更に正確に測定することができる。
【0013】また、投光器として赤色レーザ光を投光す
るレーザ投光器を用いた場合、例えば食肉の脂肪部分
(白色)と赤肉部分(赤色)では光の反射率の差が多く
なるが、本発明においてはハロゲンスリット光を投光す
る投光器を用いるので、脂肪部分と赤肉部分とではその
反射率の差が少なく正確な測定が可能となる。
るレーザ投光器を用いた場合、例えば食肉の脂肪部分
(白色)と赤肉部分(赤色)では光の反射率の差が多く
なるが、本発明においてはハロゲンスリット光を投光す
る投光器を用いるので、脂肪部分と赤肉部分とではその
反射率の差が少なく正確な測定が可能となる。
【0014】
【実施例】 〔実施例1〕以下、本発明の実施例を図面に基づいて説
明する。図1は本発明の三次元物体計測装置の外観構成
を示す図である。図1において、10は上面が平坦な基
台であり、該基台10の上方には本三次元物体計測装置
の光学系が実装されたアクチュエータ11がX方向に移
動可能に配設されている。
明する。図1は本発明の三次元物体計測装置の外観構成
を示す図である。図1において、10は上面が平坦な基
台であり、該基台10の上方には本三次元物体計測装置
の光学系が実装されたアクチュエータ11がX方向に移
動可能に配設されている。
【0015】アクチュエータ11には門型フレーム12
が固定されており、該門型フレーム12の所定位置に
は、支持部材13ー1,13−2,13−3のそれぞれ
の一端が固定されている。それぞれの支持部材13ー
1,13−2,13−3は互いに平行に配置されてい
る。また、それぞれの支持部材13ー1,13−2,1
3−3のフレーム12側の端部にはハロゲン光のスリッ
ト光を投光する投光器14−1,14−2,14−3が
固定され、反対側の端部にはCCDカメラ15−1,1
5−2,15−3が固定されている。また、投光器14
−1とCCDカメラ15−1、投光器14−2とCCD
カメラ15−2、投光器14−3とCCDカメラ15−
3の各々の距離及び取付角度は等しくなっている。
が固定されており、該門型フレーム12の所定位置に
は、支持部材13ー1,13−2,13−3のそれぞれ
の一端が固定されている。それぞれの支持部材13ー
1,13−2,13−3は互いに平行に配置されてい
る。また、それぞれの支持部材13ー1,13−2,1
3−3のフレーム12側の端部にはハロゲン光のスリッ
ト光を投光する投光器14−1,14−2,14−3が
固定され、反対側の端部にはCCDカメラ15−1,1
5−2,15−3が固定されている。また、投光器14
−1とCCDカメラ15−1、投光器14−2とCCD
カメラ15−2、投光器14−3とCCDカメラ15−
3の各々の距離及び取付角度は等しくなっている。
【0016】投光器14−1,14−2,14−3から
のスリット光16−1,16−2,16−3はそのスリ
ット光面(Y・Z面)が基台10の上面に対して直角
で、且つ各スリット光16−1,16−2,16−3が
同一平面上(Y・Z面)になるよう配設されている。更
に投光器14−1,14−2,14−3はその各スリッ
ト光16−1,16−2,16−3の組み合せにより基
台10に載置された三次元の被測定物(本実施例では食
肉)Mの表面を略均一に照射できるように配置されてい
る。
のスリット光16−1,16−2,16−3はそのスリ
ット光面(Y・Z面)が基台10の上面に対して直角
で、且つ各スリット光16−1,16−2,16−3が
同一平面上(Y・Z面)になるよう配設されている。更
に投光器14−1,14−2,14−3はその各スリッ
ト光16−1,16−2,16−3の組み合せにより基
台10に載置された三次元の被測定物(本実施例では食
肉)Mの表面を略均一に照射できるように配置されてい
る。
【0017】CCDカメラ15−1,15−2,15−
3のそれぞれは投光器14−1,14−2,14−3の
スリット光16−1,16−2,16−3の輝線を撮像
するようになっており、その撮像範囲は図2に示すよう
に、CCDカメラ15−1,15−2,15−3のそれ
ぞれの撮像範囲15−1a,15−2a,15−3aで
基台10の上面に載置された被測定物Mのスリット光投
光面のスリット方向(Y方向)全表面をカバーできるよ
うになっている。
3のそれぞれは投光器14−1,14−2,14−3の
スリット光16−1,16−2,16−3の輝線を撮像
するようになっており、その撮像範囲は図2に示すよう
に、CCDカメラ15−1,15−2,15−3のそれ
ぞれの撮像範囲15−1a,15−2a,15−3aで
基台10の上面に載置された被測定物Mのスリット光投
光面のスリット方向(Y方向)全表面をカバーできるよ
うになっている。
【0018】投光器14−1,14−2,14−3から
の各スリット光16−1,16−2,16−3の被測定
物M上での輝線は各CCDカメラ15−1,15−2,
15−3で撮像され、該撮像された輝線をY方向に所定
のピッチで電子的に読み取るようになっいる。また、ア
クチュエータ11も所定のピッチでX方向に移動できる
ようになっている。
の各スリット光16−1,16−2,16−3の被測定
物M上での輝線は各CCDカメラ15−1,15−2,
15−3で撮像され、該撮像された輝線をY方向に所定
のピッチで電子的に読み取るようになっいる。また、ア
クチュエータ11も所定のピッチでX方向に移動できる
ようになっている。
【0019】上記構成の三次元物体計測装置において、
投光器14−1,14−2,14−3から投光されるス
リット光16−1,16−2,16−3の投光角度(基
台10の面に対して直角)及び各投光器14−1,14
−2,14−3と各CCDカメラ15−1,15−2,
15−3の間の距離が分かり、各CCDカメラ15−
1,15−2,15−3で観測された輝線の位置から各
輝線の各CCDカメラ15−1,15−2,15−3へ
の入射角度も分かるから、公知の三角法で各CCDカメ
ラ15−1,15−2,15−3から各輝線(被測定物
表面)までの距離が測定できる。これにより被測定物M
のY方向の断面の形状及び寸法が測定できる。
投光器14−1,14−2,14−3から投光されるス
リット光16−1,16−2,16−3の投光角度(基
台10の面に対して直角)及び各投光器14−1,14
−2,14−3と各CCDカメラ15−1,15−2,
15−3の間の距離が分かり、各CCDカメラ15−
1,15−2,15−3で観測された輝線の位置から各
輝線の各CCDカメラ15−1,15−2,15−3へ
の入射角度も分かるから、公知の三角法で各CCDカメ
ラ15−1,15−2,15−3から各輝線(被測定物
表面)までの距離が測定できる。これにより被測定物M
のY方向の断面の形状及び寸法が測定できる。
【0020】また、上記のようにアクチュエータ11も
所定のピッチでX方向に移動できるようになっているか
ら、アクチュエータ11を所定のピッチでX方向に移動
させる度毎に該断面データを得れば、三次元の被測定物
16の形状及び大きさを正確に測定できる。
所定のピッチでX方向に移動できるようになっているか
ら、アクチュエータ11を所定のピッチでX方向に移動
させる度毎に該断面データを得れば、三次元の被測定物
16の形状及び大きさを正確に測定できる。
【0021】また、被測定物として食肉を選択した場
合、食肉には脂肪部分(白色部分)と赤肉部分(赤色部
分)が存在するので、例えば投光器に赤色レーザを投光
するレーザ投光器を用いた場合、赤色レーザは赤肉部分
で吸収が大きいため、脂肪部分と赤肉部分との間でその
反射率に大きな差となって表れ、正確な測定ができない
恐れがある。しかしながら本実施例では、投光器14−
1,14−2,14−3にハロゲンスリット光を投光す
る投光器を用いているので、脂肪部分と赤肉部分との間
での反射率の差が小さく正確な測定ができる。
合、食肉には脂肪部分(白色部分)と赤肉部分(赤色部
分)が存在するので、例えば投光器に赤色レーザを投光
するレーザ投光器を用いた場合、赤色レーザは赤肉部分
で吸収が大きいため、脂肪部分と赤肉部分との間でその
反射率に大きな差となって表れ、正確な測定ができない
恐れがある。しかしながら本実施例では、投光器14−
1,14−2,14−3にハロゲンスリット光を投光す
る投光器を用いているので、脂肪部分と赤肉部分との間
での反射率の差が小さく正確な測定ができる。
【0022】図3は三次元物体計測装置のデータ処理及
び各部の制御を行う制御部のシステム構成を示す図であ
る。図3において、18−1,18−2,18−3はそ
れぞれスリット画像抽出部、20はアクチュエータドラ
イバー、21は投光器電源、22はデータの処理及び各
部の制御を行う処理制御部である。
び各部の制御を行う制御部のシステム構成を示す図であ
る。図3において、18−1,18−2,18−3はそ
れぞれスリット画像抽出部、20はアクチュエータドラ
イバー、21は投光器電源、22はデータの処理及び各
部の制御を行う処理制御部である。
【0023】スリット画像抽出部18−1,18−2,
18−3はそれぞれCCDカメラ15−1,15−2,
15−3の出力より投光器14−1,14−2,14−
3のスリット光による被測定物表面上の輝線位置を所定
のピッチの点列データとして検出する。
18−3はそれぞれCCDカメラ15−1,15−2,
15−3の出力より投光器14−1,14−2,14−
3のスリット光による被測定物表面上の輝線位置を所定
のピッチの点列データとして検出する。
【0024】上記距離の算出は投光器14−1,14−
2,14−3からの各々のスリット光の投光角度が分か
っており、輝線位置がスリット画像抽出部18−1,1
8−2,18−3で分かるから輝線のCCDカメラ15
−1,15−2,15−3への入射角度が分かり、更に
CCDカメラ15−1,15−2,15−3のそれぞれ
投光器14−1,14−2,14−3までの距離が分か
っているから、公知の三角法によりCCDカメラ15−
1,15−2,15−3から各輝線(被測定物Mの表
面)までの距離を算出できる。処理制御部22はスリッ
ト画像抽出部18−1,18−2,18−3で検出した
点列データを基に各点の距離を算出し、隣接するCCD
カメラの互いに重複する部分のデータ処理を行なって被
測定物Mのスリット方向(Y方向)の断面形状及び大き
さのデータ(断面データ)を算出する。
2,14−3からの各々のスリット光の投光角度が分か
っており、輝線位置がスリット画像抽出部18−1,1
8−2,18−3で分かるから輝線のCCDカメラ15
−1,15−2,15−3への入射角度が分かり、更に
CCDカメラ15−1,15−2,15−3のそれぞれ
投光器14−1,14−2,14−3までの距離が分か
っているから、公知の三角法によりCCDカメラ15−
1,15−2,15−3から各輝線(被測定物Mの表
面)までの距離を算出できる。処理制御部22はスリッ
ト画像抽出部18−1,18−2,18−3で検出した
点列データを基に各点の距離を算出し、隣接するCCD
カメラの互いに重複する部分のデータ処理を行なって被
測定物Mのスリット方向(Y方向)の断面形状及び大き
さのデータ(断面データ)を算出する。
【0025】アクチュエータドライバー20は処理制御
部22の制御によりアクチュエータ11(図1を参照)
をX方向に所定のピッチで移動(スライド)させるドラ
イバーで、アクチュエータドライバー20でアクチュエ
ータ11を所定ピッチで移動させる毎に前記被測定物M
の断面データを算出し、断面データをX方向に積算する
ことにより、被測定物Mの全体の形状及び大きさを計測
できる。
部22の制御によりアクチュエータ11(図1を参照)
をX方向に所定のピッチで移動(スライド)させるドラ
イバーで、アクチュエータドライバー20でアクチュエ
ータ11を所定ピッチで移動させる毎に前記被測定物M
の断面データを算出し、断面データをX方向に積算する
ことにより、被測定物Mの全体の形状及び大きさを計測
できる。
【0026】なお、図3はデータ処理及び各部を制御す
る制御部のシステム構成の一例であり、この構成に限定
されるものではなく、例えばスリット画像抽出部18−
1,18−2,18−3及び処理制御部22は1台のコ
ンピュータで構成してもよい。
る制御部のシステム構成の一例であり、この構成に限定
されるものではなく、例えばスリット画像抽出部18−
1,18−2,18−3及び処理制御部22は1台のコ
ンピュータで構成してもよい。
【0027】〔実施例2〕図5は本発明の三次元物体計
測装置の外観構成を示す図である。図5において図1と
同一符号を付した部分は同一又は相当部分を示す。本実
施例は投光器14−1とCCDカメラ15−1,15−
2は実施例1のように投光器・CCDカメラの対構成を
採用せず、投光器14−1は門型フレーム12の略中央
部に、CCDカメラ15−1,15−2は門型フレーム
12の両側脚に支持部材13−1,13−2で取り付け
られている。投光器14−1はそのスリット光16−1
のスリット光面(Y・Z面)は基台10に対して直角に
なるように配置されている。
測装置の外観構成を示す図である。図5において図1と
同一符号を付した部分は同一又は相当部分を示す。本実
施例は投光器14−1とCCDカメラ15−1,15−
2は実施例1のように投光器・CCDカメラの対構成を
採用せず、投光器14−1は門型フレーム12の略中央
部に、CCDカメラ15−1,15−2は門型フレーム
12の両側脚に支持部材13−1,13−2で取り付け
られている。投光器14−1はそのスリット光16−1
のスリット光面(Y・Z面)は基台10に対して直角に
なるように配置されている。
【0028】上記構成の三次元物体計測装置において、
スリット光16−1の投光角度(基台10の上面に対し
て直角)及び投光器14−1と各CCDカメラ15−
1,15−2の間の距離が分かり、CCDカメラ15−
1,15−2で観測される輝線の位置から輝線の各CC
Dカメラ15−1,15−2への入射角度も分かるか
ら、公知の三角法で各CCDカメラ15−1,15−2
から輝線(被測定物表面)までの距離が測定できる。こ
れにより被測定物Mのスリット方向(Y方向)の断面の
形状及び寸法が測定できる。
スリット光16−1の投光角度(基台10の上面に対し
て直角)及び投光器14−1と各CCDカメラ15−
1,15−2の間の距離が分かり、CCDカメラ15−
1,15−2で観測される輝線の位置から輝線の各CC
Dカメラ15−1,15−2への入射角度も分かるか
ら、公知の三角法で各CCDカメラ15−1,15−2
から輝線(被測定物表面)までの距離が測定できる。こ
れにより被測定物Mのスリット方向(Y方向)の断面の
形状及び寸法が測定できる。
【0029】〔実施例3〕図6は本発明の三次元物体計
測装置の外観構成を示す図である。図6において図1と
同一符号を付した部分は同一又は相当部分を示す。本実
施例は支持部材13−1に取り付けたCCDカメラ15
−1と投光器14−1からなる投光器・CCDカメラ対
と、支持部材13−2に取り付けたCCDカメラ15−
2と投光器14−2からなる投光器・CCDカメラ対を
具備する。各投光器・CCDカメラ対の投光器14−
1,14−2はそのスリット光16−1,16−2のス
リット面が基台10の上面に対して直角になるように配
置され、且つ各スリット面は同一平面(Y・Z方向面)
になるように配置されている。
測装置の外観構成を示す図である。図6において図1と
同一符号を付した部分は同一又は相当部分を示す。本実
施例は支持部材13−1に取り付けたCCDカメラ15
−1と投光器14−1からなる投光器・CCDカメラ対
と、支持部材13−2に取り付けたCCDカメラ15−
2と投光器14−2からなる投光器・CCDカメラ対を
具備する。各投光器・CCDカメラ対の投光器14−
1,14−2はそのスリット光16−1,16−2のス
リット面が基台10の上面に対して直角になるように配
置され、且つ各スリット面は同一平面(Y・Z方向面)
になるように配置されている。
【0030】上記構成の三次元物体計測装置において、
投光器14−1,14−2から投光されるスリット光1
6−1,16−2の投光角度(基台10の面に対して直
角)及び各投光器14−1,14−2と各CCDカメラ
15−1,15−2の間の距離が分かり、各CCDカメ
ラ15−1,15−2で観測された輝線の位置から各輝
線の各CCDカメラ15−1,15−2への入射角度も
分かるから、公知の三角法で各CCDカメラ15−1,
15−2から各輝線(被測定物表面)までの距離が測定
できる。これにより被測定物MのY方向の断面の形状及
び寸法が測定できる点等は図1に示す三次元物体計測装
置と略同一であるのでその説明は省略する。
投光器14−1,14−2から投光されるスリット光1
6−1,16−2の投光角度(基台10の面に対して直
角)及び各投光器14−1,14−2と各CCDカメラ
15−1,15−2の間の距離が分かり、各CCDカメ
ラ15−1,15−2で観測された輝線の位置から各輝
線の各CCDカメラ15−1,15−2への入射角度も
分かるから、公知の三角法で各CCDカメラ15−1,
15−2から各輝線(被測定物表面)までの距離が測定
できる。これにより被測定物MのY方向の断面の形状及
び寸法が測定できる点等は図1に示す三次元物体計測装
置と略同一であるのでその説明は省略する。
【0031】〔実施例4〕図7は本発明の三次元物体計
測装置の外観構成を示す図である。図7において図1と
同一符号を付した部分は同一又は相当部分を示す。本実
施例は投光記14−1,14−2を門型フレーム12の
上桁下面の所定位置に、そのスリット光16−1,16
−2のスリット面が基台10の上面に対して直角になる
ように配置され、且つ各スリット面は同一平面(Y・Z
方向面)になるように配置されている。
測装置の外観構成を示す図である。図7において図1と
同一符号を付した部分は同一又は相当部分を示す。本実
施例は投光記14−1,14−2を門型フレーム12の
上桁下面の所定位置に、そのスリット光16−1,16
−2のスリット面が基台10の上面に対して直角になる
ように配置され、且つ各スリット面は同一平面(Y・Z
方向面)になるように配置されている。
【0032】上記構成の三次元物体計測装置において、
投光器14−1,14−2から投光されるスリット光1
6−1,16−2の投光角度(基台10の面に対して直
角)及び各投光器14−1,14−2と各CCDカメラ
15−1,15−2の間の距離が分かり、各CCDカメ
ラ15−1,15−2で観測された輝線の位置から各輝
線の各CCDカメラ15−1,15−2への入射角度も
分かるから、公知の三角法で各CCDカメラ15−1,
15−2から各輝線(被測定物表面)までの距離が測定
できる。
投光器14−1,14−2から投光されるスリット光1
6−1,16−2の投光角度(基台10の面に対して直
角)及び各投光器14−1,14−2と各CCDカメラ
15−1,15−2の間の距離が分かり、各CCDカメ
ラ15−1,15−2で観測された輝線の位置から各輝
線の各CCDカメラ15−1,15−2への入射角度も
分かるから、公知の三角法で各CCDカメラ15−1,
15−2から各輝線(被測定物表面)までの距離が測定
できる。
【0033】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、下
記のような優れた効果が得られる。 (1)複数台のCCDカメラを用い、そのCCDカメラ
の撮像範囲が被測定物のスリット光のスリット方向の全
表面をカバーするように配置し、CCDカメラで三角法
を用いて測定したCCDカメラから被測定物までの距離
により処理手段で該被測定物のスリット方向断面データ
を得るようにしたので、表面形状が複雑な三次元物体で
もその形状及び寸法を正確に測定することができる。
記のような優れた効果が得られる。 (1)複数台のCCDカメラを用い、そのCCDカメラ
の撮像範囲が被測定物のスリット光のスリット方向の全
表面をカバーするように配置し、CCDカメラで三角法
を用いて測定したCCDカメラから被測定物までの距離
により処理手段で該被測定物のスリット方向断面データ
を得るようにしたので、表面形状が複雑な三次元物体で
もその形状及び寸法を正確に測定することができる。
【0034】(2)また、複数台の投光器を用いた場合
は、複雑な表面形状の三次元物体にスリット光を均一に
照射できると共に、物体の表面形状による輝線のぶれが
少なくなり、この輝線を複数台のCCDカメラで撮像し
て測定するので、例えば表面形状が複雑な三次元物体で
もその形状及び寸法を更に正確に測定することができ
る。
は、複雑な表面形状の三次元物体にスリット光を均一に
照射できると共に、物体の表面形状による輝線のぶれが
少なくなり、この輝線を複数台のCCDカメラで撮像し
て測定するので、例えば表面形状が複雑な三次元物体で
もその形状及び寸法を更に正確に測定することができ
る。
【0035】(3)また、投光器に赤色レーザ光を投光
するレーザ投光器を用いた場合、例えば食肉の脂肪部分
(白色)と赤肉部分(赤色)では光の反射率の差が大き
くなるが、本発明ではハロゲン光のスリット光を投光す
る投光器を用いるので反射率の差が小さく正確な測定が
可能となる。
するレーザ投光器を用いた場合、例えば食肉の脂肪部分
(白色)と赤肉部分(赤色)では光の反射率の差が大き
くなるが、本発明ではハロゲン光のスリット光を投光す
る投光器を用いるので反射率の差が小さく正確な測定が
可能となる。
【図1】本発明の三次元物体計測装置の外観構成を示す
図である。
図である。
【図2】各CCDカメラの撮像範囲を示す図である。
【図3】本発明の三次元物体計測装置のデータ処理及び
各部を制御する制御部のシステム構成例を示す図であ
る。
各部を制御する制御部のシステム構成例を示す図であ
る。
【図4】従来の三次元物体計測装置の概略構成を示す図
である。
である。
【図5】本発明の三次元物体計測装置の他の外観構成を
示す図である。
示す図である。
【図6】本発明の三次元物体計測装置の他の外観構成を
示す図である。
示す図である。
【図7】本発明の三次元物体計測装置の他の外観構成を
示す図である。
示す図である。
10 基台 11 アクチュエータ 12 フレーム 13 支持部材 14−1 投光器 14−2 投光器 14−3 投光器 15−1 CCDカメラ 15−2 CCDカメラ 15−3 CCDカメラ 16−1 スリット光 16−2 スリット光 16−3 スリット光 18−1 スリット画像抽出部 18−2 スリット画像抽出部 18−3 スリット画像抽出部 20 アクチュエータドライバー 21 投光器電源 22 処理制御部 M 被測定物
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小岩井 日出男 東京都大田区羽田旭町11番1号 株式会社 荏原製作所内 (72)発明者 鈴木 泰彦 東京都大田区羽田旭町11番1号 株式会社 荏原製作所内 (72)発明者 若林 孝昭 東京都大田区羽田旭町11番1号 株式会社 荏原製作所内 (72)発明者 本田 哲行 東京都港区西新橋一丁目15番1号 日本ア ビオニクス株式会社内 (72)発明者 浅野 秀幸 東京都港区西新橋一丁目15番1号 日本ア ビオニクス株式会社内
Claims (4)
- 【請求項1】 所定距離離して配設された投光器とカメ
ラを具備し、上面が平坦な基台に載置された被測定物に
前記投光器からスリット光を照射し、前記被測定物の表
面に生じた輝線を前記カメラで撮像し、スリット光の投
光角、投光器とカメラの距離及び輝線の入射角から三角
法で該カメラから被測定物までの距離を測定する三次元
物体計測装置において、 前記カメラとして複数台のCCDカメラを用いると共
に、前記投光器は1台又は複数台とし、そのスリット光
面が前記基台上面に対して直角になるように配置し、複
数台の該CCDカメラをその撮像範囲が被測定物のスリ
ット光投光面の全表面をカバーするように配置すると共
に、前記投光器が複数台の場合は前記各スリット光面が
同一平面上に位置するように配置し、 前記CCDカメラで前記三角法を用いて測定したCCD
カメラから前記被測定物までの距離により該被測定物の
前記スリット方向断面データを得る処理手段を設けたこ
とを特徴とする三次元物体計測装置。 - 【請求項2】 前記投光器とCCDカメラとは所定の間
隔を置いて配置された投光器・CCDカメラ対になって
おり、 該投光器・CCDカメラ対の複数対をその投光器のスリ
ット光面が前記基台上面に対して直角で且つ各スリット
光面が同一平面上に位置するように配置すると共に、C
CDカメラの撮像範囲が被測定物のスリット光投光面の
全表面をカバーするように配置したことを特徴とする請
求項1記載の三次元物体計測装置。 - 【請求項3】 前記投光器及びCCDカメラを同時にス
リット光のスリット方向に対して直角方向に所定のピッ
チで移動する移動手段を設け、前記処理手段は該所定の
ピッチの移動毎に測定した前記被測定物のスリット方向
断面データから前記被測定物の形状及び寸法データを得
ることを特徴とする請求項1又は2記載の三次元物体計
測装置。 - 【請求項4】 前記投光器はハロゲンスリット光を投光
する投光器であることを特徴とする請求項1又は2又は
3記載の三次元物体計測装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP15103993A JPH06337209A (ja) | 1993-05-28 | 1993-05-28 | 三次元物体計測装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP15103993A JPH06337209A (ja) | 1993-05-28 | 1993-05-28 | 三次元物体計測装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06337209A true JPH06337209A (ja) | 1994-12-06 |
Family
ID=15509969
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP15103993A Pending JPH06337209A (ja) | 1993-05-28 | 1993-05-28 | 三次元物体計測装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH06337209A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4815451B2 (ja) * | 2004-12-16 | 2011-11-16 | ベンテラー・アウトモビールテヒニク・ゲゼルシャフト・ミト・ベシュレンクテル・ハフツング | 三角測量センサーを用いた部品計測装置及び評価ユニット |
JP2016117151A (ja) * | 2014-12-18 | 2016-06-30 | ビアメカニクス株式会社 | 基板穴明け装置及びその制御方法 |
WO2022202219A1 (ja) * | 2021-03-22 | 2022-09-29 | 日本製鉄株式会社 | フロントアクスルビームの形状検査装置 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS62123303A (ja) * | 1985-11-25 | 1987-06-04 | Nec Corp | 構造物の変形測定方法 |
JPH03209112A (ja) * | 1990-01-11 | 1991-09-12 | Nissan Motor Co Ltd | 3次元形状測定装置 |
-
1993
- 1993-05-28 JP JP15103993A patent/JPH06337209A/ja active Pending
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS62123303A (ja) * | 1985-11-25 | 1987-06-04 | Nec Corp | 構造物の変形測定方法 |
JPH03209112A (ja) * | 1990-01-11 | 1991-09-12 | Nissan Motor Co Ltd | 3次元形状測定装置 |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4815451B2 (ja) * | 2004-12-16 | 2011-11-16 | ベンテラー・アウトモビールテヒニク・ゲゼルシャフト・ミト・ベシュレンクテル・ハフツング | 三角測量センサーを用いた部品計測装置及び評価ユニット |
JP2016117151A (ja) * | 2014-12-18 | 2016-06-30 | ビアメカニクス株式会社 | 基板穴明け装置及びその制御方法 |
WO2022202219A1 (ja) * | 2021-03-22 | 2022-09-29 | 日本製鉄株式会社 | フロントアクスルビームの形状検査装置 |
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