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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