JPS58221103A - モアレトポグラフイ装置 - Google Patents

モアレトポグラフイ装置

Info

Publication number
JPS58221103A
JPS58221103A JP10297082A JP10297082A JPS58221103A JP S58221103 A JPS58221103 A JP S58221103A JP 10297082 A JP10297082 A JP 10297082A JP 10297082 A JP10297082 A JP 10297082A JP S58221103 A JPS58221103 A JP S58221103A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
grating
zoom
photographing
zoom lens
changing
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.)
Granted
Application number
JP10297082A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS642881B2 (ja
Inventor
Hiroyasu Funakubo
舟久保 煕康
Takesumi Doi
健純 土肥
Satoshi Hashiba
橋場 聡
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to JP10297082A priority Critical patent/JPS58221103A/ja
Publication of JPS58221103A publication Critical patent/JPS58221103A/ja
Publication of JPS642881B2 publication Critical patent/JPS642881B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01BMEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • G01B11/24Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring contours or curvatures
    • G01B11/25Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring contours or curvatures by projecting a pattern, e.g. one or more lines, moiré fringes on the object
    • G01B11/254Projection of a pattern, viewing through a pattern, e.g. moiré

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、投影側に光学的な格子、撮影側に電子格子を
用いたモアレトポグラフィ装置に関するものである。
モアレトポグラフィはモアレ縞を出すことにより物体の
等高線を得る方法であり、非接触で物体の三次元構造を
簡単に計測でき、特に測定の対象となる物体の表面紘粗
面のままでよく、服飾、医学関係を中心に既に広く使わ
れている0しかし、計測をより簡単にするため、現在で
も研究が続いている。
本発明の目的は、適切な等高線を簡単にかつ選択的に得
ることができるようにして物体の計測をより簡単に行え
るようにしたモアレトポグラフィ装置を提供することに
ある。
以下本発明を図面を参照しながら詳細に説明するO 第1図はTV系モモアレトポグラフィ装置して構成した
本発明による装置の基本構成を示す。図中符号1は測定
すべき物体、2は投影側の格子であり、これには光学的
な格子が用いられている。
3は物体1と格子2との間に配置された投影側のズーム
レンズ、4は格子2について物体1と反対側に配置され
た光源であわ、この光源4によって格子2がズームレン
ズ3を介して物体1の表面に投影される。5は物体1上
に投影された格子を撮aする丸めのテレビカメラのよう
な撮像手段、6のズームレンズであわ、物体1上の格子
はこのズームレンズ6を介して撮像手段5によって撮影
される。上記撮像手段によって撮影された物体1上の格
子についての撮影信号は、撮像手段5が有する電子格子
によって処理された後モニタTV7に送られ、このこと
によってモニタTV7の画面ニ物体1についてのモアレ
縞が写し出される。
一般ニズームレンズは、その変化調整できる部分として
、レンズの倍率を調整する「ズーム」1ピントつまり焦
点位置を調整する「フォーカス」、及び絞りを調整する
「アイリス」を有する。上記ズームレンズs、6tC)
li己rズーム」、「フォーカス」及び「アイリス」の
うち少なくとも「ズーム」ト「フォーカス」カ、マイク
ロコンピュータのような制御手段8の制御の下で、ステ
ッピングモータのような図示しない駆動源によってそれ
ぞれ独立に枢動されて調整できるようになっており、ま
たこれらについての調整位置を検出するための、例えば
ロータリーエンコーダと光センサとからなる検出手段(
図示せず)が設けられているものとする。
なお、図示しないがマイクロコンピュータ8はキーボー
ド等の入力装置を有し、これによって必要なデータ、情
報、命令などが入力されるようになっているものとする
上述のように、マイクロコンピュータ8によって制御さ
れてそれぞれ独立に動かされるズームレンズ3.6は、
その投影側のズームレンズ3によって投影格子2の像の
大きさや投影される格子のピッチを、撮影側のズームレ
ンズ8Vcよって物体10大きさや撮影範囲を変化させ
ることができる。
このような倍率の変化するような格子投影法によってど
のようなモアレ縞が得られるかということについての理
論的な解明ははぼ行われている◇また、上記撮影側の電
子格子についての手法も既に公知でhb、一般的1cU
これは、撮影手段5によって得られる撮gI信号を電子
的に処理する手法であるが、具体的な手法としては多数
提案されている。
令弟1図において、ズームレンズ3の屈折面と格子2と
の間の距離を&1、ズームレンズ6の屈折面と撮像手段
5の撮像面5ILとの間の距離をa、、ズームレンズ3
の屈折面とこのレンズの焦点位置が合わされている物体
1上の面との間の距離をbいズームレンズ6とこのレン
ズの焦点位置が合ワされている物体1上の面との間の距
離をす1、両ズームレンズ3.6の光軸間の距離を1.
上記焦点位置の合わされている面に垂直な光軸方向の座
標をYlこの座標YIC垂直でかつ両光軸と直交する方
向の座標をXとするOまだ、ズームレンズ3.6のそれ
ぞれの倍率をβ1 、βい投影側、撮影側のそれぞれの
格子ピッチをλ、lλいそしてモニタTV7の(画面の
大きさ):撮像手段5の(撮像面s&の大きさ)、すな
わちTV系の倍率をαとすると、b、 =b、の条件の
もとで生ずるモアレ縞は1般Vc1 で与えられる。ただし、nは次数である。
上記式(IHCおいて、 β1/λm:αβ2/λ鵞−(簡単な整数比) ・・・
・・・(2)々る条件を満しているとき、「真の等高融
」すなわち光軸と画直な平面で物体1を切ったようなモ
アレ縞が得られるO L1β1λ1=IFαβ1/λ茸のときには、光軸に対
して垂直でない平面で物体1を切った、第2図の座標系
に示すようなモアレ縞が得られ、このときのモアレ縞の
#Aきは、 で与えられる。
良に、b、==il、であって、しかもβ1/λ、;α
β、/λ1 なる条件が満店れているとき、 なる式(4)で表わされるモアレ縞が得られる。
更にまた、等高面間の間隔、すなわち測定の精度は、 ΔY = b、λ1/β、1         川・・
・(5)で与えられる。
上記式(1)〜(5)などの中の定数を変化されること
によって種々のモアレ縞t−得ることができるが、定数
の変化をレンズ、格子の交換などによって行ったのでは
、測定作業が極めて複雑で面倒であるばかねでなく、得
られるモアレ縞が限られてしまい高精度の測定も期待で
きない〇 この点本発明は上述したように、投影側、撮影側のそれ
ぞれにズームレンズ3.6i配置し、これらのズームレ
ンズ3,6をそれぞれ独立にマイクロコンピュータ8に
よる制御の下で駆動するようにしているため、倍率及び
撮gI!範囲の変化、物体の凹凸の判定、姉高面の傾斜
角の変化、精度のR牝などを、予め足ゆられたプルグラ
ムに従ってマイクロコンピュータ8を稼働させることに
よって、以下に例示する如く極めて簡単に行うことがで
きる。
(11倍率及び撮像範囲の可変 ズームレンズはその倍率を変えることによって、当然撮
影の倍率、従って撮像範囲を変化することができる。し
かし、モアレ縞が^の吟高融を表わすためには、上記式
(2)の条件を満していなければならないので、撮影側
だけでなく投影側のズームレンズ3も適切に制御してや
る必要があるが、この2つのズームレンズ3,6の同時
制御はマイクロコンビエータ8によって簡単に行われる
。本発明の装置では、第3図に示すように様々な画面の
大きさで物体1を撮影しているにも拘らず、モアレ縞の
測定精度をほぼ一定に保ちつつ行う測定が可能になpl
また画面(像)の大きさと測定精度を独立に可成りの範
囲で変化させることも可能である0なお、第3図(荀、
中)及び(o)はαβ、−1,2,0,9及びo、sの
の倍率でそれぞれ写した像であ如、撮像範囲は変化して
いてもほぼ同精度の縞が得られている。
(2)凹凸の判定 撮影側のズームレンズ60倍′4を固定した状態で、撮
影側の焦点t−第4図に示すように変化させると、第5
図に示すように(IL)から(0)ヘモモレ縞が動く0
これは、物体1が光学系の焦点深度内にある限如、焦点
面が物体1を三次元的にスキャンしてゆく形になるため
である0このため、モアレ縞も物体1上を三次元的にス
キャンしてゆくことに々シ、理論的には任意□の面で物
体を切った等高線が得られることになる。従って、物体
1の三次元形状を連続的な画像の変化として認識できる
ようになp1視覚的には凹凸の判定が容易にできるよう
になる。また、この方法によれば、物体1の三次元形状
を理論的にはいくらでも高い精度で測定できることにな
る。
なお、この場合、モニタTVrへの映像信号から特定部
分についての凹凸の自動判定を行わせることも可能であ
る。
(3)等高面の傾斜角の変化 投影側のズームレンズ3を固定したままで撮影側のズー
ムレンズ6の倍率を変化させると、第6図に示すように
等高面の傾斜を変化させることができる0このような傾
いた平面で切った等高線を得ることによって、単一の方
向からの等高線では分9難い複雑々形状をもった物体の
三次元形状の認識が容易になる。しかし、傾斜角を変え
ても精度の変わらないモアレ縞を得るには、撮影側だけ
でなく投影側のズームレンズ3も同時に制御してやる必
要があるが、このときマイクロコンピュータ8による制
御が役立つ。
(4)m度の変化 モアレ縞の精度は、上記式(5)によって与えられるの
で、投影側、撮影側の格子がそれぞれ1種類しかない場
合でも、投影側、撮影側の2つのズームレンズ3 、6
 ヲmmにマイクロコンピュータ8によって制御してや
ることによって第1図に示すように可成如の範囲で変化
させることができる。なお、投影側の格子としてa種類
用意しておけば、万遍無く精度を変化させることがで色
るようになる。
なお、上述した実施例では、撮像手段5にょつて得た信
号を電子格子を通して処理した後七アレ縞をモニタTV
7の画面に写し出すようにしているだけであるが、後の
画像処理のためメモリーにストアすることもできる。更
に、モニタTVの画面以外に例えばドツトプリンタによ
シ紙面上にモアレ縞を描かせることもできる。
本発明は上述したように、投影側と撮影側とfX−J、
L/7Xをそれぞれ配し、各ズームレンズを少なくとも
ズームとフォーカスについてそれぞれ独立に制御駆動す
るようにしているため、計測に必要な適切な等高純のモ
アレ縞を簡単にかつ選択的に得ることができるものであ
る。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の装置の基本構成を示す簡略図、1g2
図は第1図の装置の動作を説明するための説明図、第3
図は第1図の装置によって得られるモアレ縞の一例を示
す図、第4図は第1因の装置の他の動作を説明するため
の説明図、第5図乃至第7図社第1図の装置によって得
られるモアレ縞の他の異なる例をそれぞれ示す図である
〇1・・・・・・物  体 2・・・・・・(光学系)格子 3.6・・・ズームレンズ 5・・・・・・撮像手段 8・・・・・・マイクロコンピュータ(制御手段)特許
出願人  舟久保  煕  康 第1図 第2図 1z− (a)      (b)      (c)(G) 
     (b)     (C)第6因 (a)      (b)      (c)第7図 (a)         (b) 補正の内容(特願昭57−102970号)手続補正書
(自発) 昭和58年9月9日 特許庁長官 若 杉 和 夫 殿 1、事件の表示 昭和5T年 特許願 第102970
号2、発明の名称 ツク t モアレトポグラフィ装置 3、補正をする者 事件との関係   特許出願人 住所  東京都杉並区西荻北2丁目11番4号−一4−
」隘り、     ツtry 氏名  舟久保 煕 康 4、代理人 5、補正命令の日付    昭和  年  月  日ま
す。 記 1、 第3頁T〜8行目の[撮像手段5が有するjを、
「撮像手段5に付随する回路上で」に訂正、2、 第4
頁4行目と5行目の間に「「フォーカス」については超
音波センサ、赤外線センサ、レーザー等の距離セン?を
用いることにより自動的に焦点合わせを行うことも可能
である。」を挿入、3 第6頁1行目の 4 同頁122行目

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 投影側の光学系格子と物体との間と、撮影側の撮像手段
    と物体との間とにそれぞれ配置したズームレンズト、該
    ズームレンズの各々の少なくともズームとフォーカスと
    をそれぞれ独立に変化させる駆動源と、該駆動源によっ
    て駆動された前記ズームレンズの各々の前記ズームとフ
    ォーカスとについての調整位置をそれぞれ検出する検出
    手段と、該検出手段によって検出した調整位Itを監視
    しながら前記駆動源を動作させて前記ズームレンズをそ
    れぞれ独立に制御する制御手段とを備えることを特徴と
    するモアレトポグラフィ装置。
JP10297082A 1982-06-17 1982-06-17 モアレトポグラフイ装置 Granted JPS58221103A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10297082A JPS58221103A (ja) 1982-06-17 1982-06-17 モアレトポグラフイ装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10297082A JPS58221103A (ja) 1982-06-17 1982-06-17 モアレトポグラフイ装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS58221103A true JPS58221103A (ja) 1983-12-22
JPS642881B2 JPS642881B2 (ja) 1989-01-19

Family

ID=14341618

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP10297082A Granted JPS58221103A (ja) 1982-06-17 1982-06-17 モアレトポグラフイ装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS58221103A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2002010679A1 (fr) * 2000-07-28 2002-02-07 Yamatake Corporation Systeme servant a mesurer la forme d'une surface
KR100392082B1 (ko) * 2000-07-08 2003-07-22 정하철 모아레 무늬 촬상장치

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS55131709A (en) * 1979-03-31 1980-10-13 Sumitomo Electric Ind Ltd Moire fringe measuring device

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS55131709A (en) * 1979-03-31 1980-10-13 Sumitomo Electric Ind Ltd Moire fringe measuring device

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100392082B1 (ko) * 2000-07-08 2003-07-22 정하철 모아레 무늬 촬상장치
WO2002010679A1 (fr) * 2000-07-28 2002-02-07 Yamatake Corporation Systeme servant a mesurer la forme d'une surface
US6906809B2 (en) 2000-07-28 2005-06-14 Yamatake Corporation Surface shape measuring system

Also Published As

Publication number Publication date
JPS642881B2 (ja) 1989-01-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6243165B1 (en) Measuring system with improved method of reading image data of an object
US6519359B1 (en) Range camera controller for acquiring 3D models
JP5226480B2 (ja) 3次元形状測定装置
US6522412B2 (en) Measuring system with improved method of reading image data of an object
DE69628956T2 (de) Abtastvorrichtung und -verfahren
US20060072123A1 (en) Methods and apparatus for making images including depth information
JP2000511650A (ja) 三次元写真撮影の方法およびその装置
JPH0387801A (ja) 焦点位置の温度補償装置
JP2005024629A (ja) 立体カメラ用雲台装置
US6999072B2 (en) Data processing method, data processing program and recording medium
JPH01274007A (ja) 3次元計測装置
JP2771546B2 (ja) 孔内面測定装置
JPS58221103A (ja) モアレトポグラフイ装置
CN108700724A (zh) 变倍光学***及其控制方法
JP2001004338A (ja) リアルタイム形状変形計測方法
JPH085344A (ja) 3次元形状入力装置
JP2688925B2 (ja) 立体画像表示用装置
JPS62130305A (ja) 画像処理式測定装置
JP2689359B2 (ja) 光切断顕微鏡
JPH0550681B2 (ja)
JP2007139622A (ja) 3次元形状計測装置
KR20020014493A (ko) 초점과 주시각을 동시에 조절할 수 있는 입체영상 카메라및 입체영상 카메라의 초점과 주시각 동시 제어방법
JPH0534603B2 (ja)
JPH0658212B2 (ja) 3次元座標計測装置
WO2005090905A1 (en) Optical profilometer apparatus and method