JPH0228510A - Method for measuring spatial position - Google Patents
Method for measuring spatial positionInfo
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- JPH0228510A JPH0228510A JP17818788A JP17818788A JPH0228510A JP H0228510 A JPH0228510 A JP H0228510A JP 17818788 A JP17818788 A JP 17818788A JP 17818788 A JP17818788 A JP 17818788A JP H0228510 A JPH0228510 A JP H0228510A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野)
本発明は、測定点の空間位置を、短時間で自動的に、か
つ高い精度をもって測定することができる空間位置測定
方法に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Field of Industrial Application) The present invention relates to a spatial position measuring method that can automatically measure the spatial position of a measurement point in a short time and with high accuracy.
(従来の技術)
−JR的な生産工場のうち、例えば製品自動組立ライン
において、組立中のワークは、正規の位置に保持された
状態の下で搬送され、このワークに対して種々の作業が
行なわれるようになっている。(Prior art) - In a JR production factory, for example, on an automatic product assembly line, workpieces being assembled are transported while being held in their regular positions, and various operations are performed on these workpieces. It is supposed to be done.
この−例として、自動車工場における車体のボディ組立
ラインのうち、ボディサイドパネルをフロアメインに取
付ける工程を挙げれば、コンベアにより搬送されたボデ
ィサイドパネルは、コンベアより、複数の固定治具が配
設されたパネル保持部材へと持ち換えられ、このパネル
保持部材によって保持されてボディサイドパネルがフロ
アメインに対して正規の位置関係に保たれた状態の下で
取付けられることで、車体のボディが高い精度をもって
組立てられるようになっている。An example of this is the process of attaching body side panels to the main floor of a car body assembly line in an automobile factory. The body side panel is held by this panel holding member and installed with the body side panel maintained in the correct position relative to the main floor, so that the body of the vehicle is raised. It can be assembled with precision.
したがって、・この車体ボディの組立精度の良否は、前
記パネル保持部材上の各部に配設された複数の固定治具
同士の空間的な位置関係が正規の状態に保たれているか
否かと密接に関連し、このことから、前記複数の固定治
具同士の位置関係を高い精度をもって管理することが必
要とされている。Therefore, the quality of the assembly accuracy of the vehicle body is closely related to whether the spatial relationship between the plurality of fixing jigs arranged at each part on the panel holding member is maintained in a normal state. Relatedly, for this reason, it is necessary to manage the positional relationship between the plurality of fixing jigs with high precision.
このような必要性から、従来より、例えば測定点に測距
手段を接触させることで測定点の空間位置を測定する等
の種々の形態の空間位置測定装置が実用に供されている
。In view of this need, various types of spatial position measuring devices have been put into practical use, for example, for measuring the spatial position of a measuring point by bringing a distance measuring means into contact with the measuring point.
(発明が解決しようとする課題)
しかしながら、前述した従来の空間位置測定装置にあっ
ては、測定点に測距手段を接触させる工程が必要である
ことから、計測に要する時間が長くかかるという問題が
あった。このため、上述したパネル保持部材に複数配設
された固定治具の空間位置を全て測定しようとすると、
かなりの長時間を要することになる。また、この技術に
よれば、測定精度を向上するには測定点に対して測距手
段を高精度をもって接触させなければな゛らないが、こ
の作業はかなり煩雑であり、これらのことから、従来の
空間位置測定装置では実用上満足できる結果は得られず
、上記問題点を解消した空間位置測定装置の出現が強く
要請されていた。(Problems to be Solved by the Invention) However, the above-mentioned conventional spatial position measuring device requires a step of bringing the distance measuring means into contact with the measurement point, so there is a problem that the measurement takes a long time. was there. Therefore, if you try to measure all the spatial positions of the multiple fixing jigs installed on the panel holding member mentioned above,
This will take a considerable amount of time. Furthermore, according to this technique, in order to improve measurement accuracy, it is necessary to bring the distance measuring means into contact with the measurement point with high precision, but this work is quite complicated; Conventional spatial position measuring devices have not been able to provide practically satisfactory results, and there has been a strong demand for a spatial position measuring device that eliminates the above-mentioned problems.
本発明は、上述した実情に鑑みてなされたものであり、
撮像手段の撮像範囲の広狭を切換えて測定点を撮像し、
この撮像情報等を参照して三角測量方式を適用すること
により、測定点の空間位置を、短時間で自動的に、かつ
高い精度をもって測定することができる空間位置測定方
法を提供することを目的とする。The present invention has been made in view of the above-mentioned circumstances,
The measurement point is imaged by switching the imaging range of the imaging means,
The purpose is to provide a spatial position measurement method that can automatically measure the spatial position of a measurement point in a short time and with high accuracy by applying a triangulation method with reference to this imaging information. shall be.
(課題を解決するための手段)
前記目的を達成するための本発明は、基台に、測定点を
設定するとともに該測定点を撮像し得る位置に2つの撮
像手段を所定間隔離して2次元方向に移動可能に配設し
、前記両方の撮像手段の撮像範囲を広範囲に設定して前
記測定点を撮像し、該測定点を撮像範囲における中心で
捕えるように前記撮像手段を追従移動した後に、該撮像
手段の撮像範囲を狭範囲に切換えて前記測定点を撮像し
、該測定点を撮像範囲における中心で捕えるように前記
撮像手段を追従移動した後に、該撮像手段と前記測定点
との間の位置関係を検知し、当該検知された位置関係及
び前記所定間隔を参照して三角測量方式を適用すること
により、前記測定点の空間位置を測定することを特徴と
する空間位置測定方法である6
(作用)
このように構成すると、2つの撮像手段によって、まず
、広範囲入力をもって測定点が撮像範囲の中心で捕えら
れた後に、撮像範囲が狭範囲入力に切換えられて測定点
が撮像範囲の中心で捕えられる。この時、撮像手段は、
測定点を狭範囲入力をもって撮像範囲の中心で捕捉して
いることから、撮像手段は、高い精度をもって測定点に
対向していると言える。したがって、この時の測定点と
撮像手段との位置関係を検知し、この検知した位置関係
等を参照して三角測量方式を適用し、これをもって測定
点の空間位置を測定すれば、測定点の空間位置を、短時
間で自動的に、かつ高い精度をもって測定することがで
きることになる。(Means for Solving the Problems) In order to achieve the above object, the present invention sets a measurement point on a base and separates two imaging means for a predetermined distance at a position where the measurement point can be imaged. after setting the imaging range of both imaging means to a wide range and imaging the measurement point, and following the imaging means to capture the measurement point at the center of the imaging range. , after switching the imaging range of the imaging means to a narrow range and imaging the measurement point, and moving the imaging means to follow so as to capture the measurement point at the center of the imaging range, the imaging means and the measurement point are A spatial position measuring method characterized in that the spatial position of the measurement point is measured by detecting the positional relationship between the points and applying a triangulation method with reference to the detected positional relationship and the predetermined interval. 6 (Function) With this configuration, the two imaging means first capture the measurement point at the center of the imaging range using wide-range input, and then the imaging range is switched to narrow-range input and the measurement point is captured at the center of the imaging range. caught in the center of At this time, the imaging means
Since the measuring point is captured at the center of the imaging range with a narrow range input, it can be said that the imaging means faces the measuring point with high accuracy. Therefore, by detecting the positional relationship between the measurement point and the imaging means at this time, applying the triangulation method by referring to the detected positional relationship, etc., and using this to measure the spatial position of the measurement point, it is possible to Spatial position can be measured automatically in a short time and with high accuracy.
(実施例)
以下に、本発明に係る空間位置測定方法の一実施例につ
いて、図面に基づいて詳細に説明する。(Example) Below, an example of the spatial position measuring method according to the present invention will be described in detail based on the drawings.
なお、本発明を、車体のボディ組立ラインにおいて使用
されるパネル保持部材に配設された車体固定治具の空間
位置測定に適用した実施例に基づいて説明する。The present invention will be explained based on an example in which the present invention is applied to measuring the spatial position of a vehicle body fixing jig disposed on a panel holding member used in a vehicle body assembly line.
第1図は、前記空間位置測定装置周辺の概略構成図、第
2図は、前記装置間における信号の流れを表すブロック
図、第3図は、前記装置の動作を表す動作フローチャー
ト、第4図及び第5図は、前記装置の要部を表す本発明
の説明に供する図である。FIG. 1 is a schematic diagram of the surroundings of the spatial position measuring device, FIG. 2 is a block diagram showing the flow of signals between the devices, FIG. 3 is an operation flow chart showing the operation of the device, and FIG. 4 is a block diagram showing the flow of signals between the devices. and FIG. 5 are diagrams for explaining the present invention showing essential parts of the apparatus.
第1図に示すように、ワークとしてのボディサイドパネ
ル12を搬送するコンベア13は、該コンベア13に対
してボディサイドパネル12を3次元方向に移動可能に
した位置決めロケータ16を複数配設し、この位置決め
ロケータ16のそれぞれに、ボディサイドパネル12を
把持するためのグリップ18がその先端に設けられたパ
ネル固定用アーム14を載置固定してなるものである。As shown in FIG. 1, a conveyor 13 that conveys a body side panel 12 as a workpiece is provided with a plurality of positioning locators 16 that allow the body side panel 12 to be moved in three dimensions with respect to the conveyor 13. On each of the positioning locators 16, a panel fixing arm 14 having a grip 18 at its tip for grasping the body side panel 12 is placed and fixed.
ボディサイドパネル12は、前記グリップ18により把
持された状態の下でコンベア13により搬送されて所定
位置までくると、グリップ18の把持から開放され、コ
ンベア13より複数の固定治具9が配設された基台とし
てのパネル保持部材15へと持ち換えられる。なお、こ
の固定治具9は、やはり前述した位置決めロケータ16
上に載置固定されており、これにより、保持すべき車体
の種類に応じた所定位置に位置決めされるようになって
いる。そして、このボディサイドパネル12は、前記複
数の固定治具9によって把持されることにより、図示し
ないフロアメインに正規の位置関係に保たれた状態の下
で取付けられる。When the body side panel 12 is conveyed by the conveyor 13 while being gripped by the grip 18 and reaches a predetermined position, it is released from the grip 18 and a plurality of fixing jigs 9 are disposed by the conveyor 13. It is then transferred to the panel holding member 15 serving as a base. Note that this fixing jig 9 also includes the positioning locator 16 described above.
It is placed and fixed on the top of the vehicle, so that it can be positioned at a predetermined position depending on the type of vehicle body to be held. The body side panel 12 is held by the plurality of fixing jigs 9 and is attached to the floor main (not shown) while being maintained in a regular positional relationship.
したがって、ボディ保持部材15上に配設された固定治
具9同士の相対的な位置関係は、車体ボディの組立精度
と密接に関連することになる。しかし、前記位置関係は
、ワークの衝突等の予測し得ない理由によりずれる虞れ
がある。そこで、前記固定治具9同士の相対的な位置関
係を正規の状態に管理するために、前記ボディ保持部材
“15に、固定治具9の空間位置を測定するための空間
位置測定装置を取付けている。Therefore, the relative positional relationship between the fixing jigs 9 disposed on the body holding member 15 is closely related to the assembly accuracy of the vehicle body. However, there is a possibility that the above-mentioned positional relationship shifts due to unpredictable reasons such as collision of workpieces. Therefore, in order to maintain the relative positional relationship between the fixing jigs 9 in a normal state, a spatial position measuring device for measuring the spatial position of the fixing jigs 9 is attached to the body holding member "15". ing.
この空間位置測定装置は、第1図及び第2図に示し、か
つ、第4図にその妻部を示すように、2台の第1.第2
カメラ取付台2a、2bに垂直方向及び水平方向に移動
可能に取付けられ、撮像を行なう固体撮像素子(以下、
CCD素子という。)を用いてなる2台の撮像手段とし
ての第1.第2CODカメラLa、lbよりの画像情報
を、ケーブル7及びインターフェース19を介してパー
ソナルコンピュータ8に入力し、このパーソナルコンピ
ュータ8に、前述した第1.第2カメラ取付台2a、、
2bのそれぞれに設けられ、各々の取付台2における垂
直若しくは水平方向の首振り角度を調整する垂直又は水
平角度調整用モータ20a。This spatial position measuring device consists of two first and second units, as shown in FIGS. 1 and 2, and as shown in FIG. Second
A solid-state image pickup device (hereinafter referred to as
It is called a CCD element. ) as two imaging means. Image information from the second COD cameras La, lb is input to the personal computer 8 via the cable 7 and interface 19, and the image information from the first COD camera described above is input to the personal computer 8 via the cable 7 and interface 19. Second camera mounting base 2a,,
A vertical or horizontal angle adjustment motor 20a is provided on each of the mounting bases 2b and adjusts the vertical or horizontal swing angle of each mounting base 2.
20b又は21a、21bヘモ一タ駆動指令信号を転送
するサーボアンプ24a、24bをインターフェース1
9を介して接続するとともに、やはり前記カメラ取付台
2a、2bのそれぞれに設けられ、各々の取付台2にお
ける垂直若しくは水平方向の首振り角度を検出する垂直
又は水平角度検出器22a、22b又は23a、23b
をインターフェース19を介して接続して構成されてい
る。20b or 21a, 21b The servo amplifiers 24a, 24b that transfer the hemotor drive command signal are connected to the interface 1.
Vertical or horizontal angle detectors 22a, 22b, or 23a are connected to the camera mounts 2a and 2b via the camera mounts 2a and 2b, respectively, and detect the vertical or horizontal swing angle of each mount 2. , 23b
are connected via an interface 19.
さらに、パーソナルコンピュータ8には、ここにおける
演算結果を表示するモニターテレビ25と、複数の位置
決めロケータ16全体を統括制御するロケータコントロ
ーラ26が接続されている。Further, connected to the personal computer 8 are a monitor television 25 that displays the calculation results therein, and a locator controller 26 that collectively controls the plurality of positioning locators 16.
なお、第1.第2CCDカメラla、lbは、第2図に
示すように、前記CCD素子30a、30bを内部に配
置し、この各々の前方に、ズーム駆動用モータ31a、
31bによって低倍率から高倍率間をズーム駆動するよ
うに構成されたズームレンズ32a、32bを配置し、
CCD素子30a、30bとズーム駆動用モータ31a
、31bとのそれぞれに接続され、入力画像をマイクロ
コンピュータ8へ転送するととともにズーム駆動用モー
タ31a、31bの駆動制御を行なう制御装置33a、
33bを内部に設けてなるものである。In addition, 1. As shown in FIG. 2, the second CCD cameras la and lb have the CCD elements 30a and 30b disposed inside, and a zoom drive motor 31a,
Zoom lenses 32a and 32b configured to zoom from low magnification to high magnification are arranged by 31b,
CCD elements 30a, 30b and zoom drive motor 31a
, 31b, and transmits the input image to the microcomputer 8 and controls the zoom drive motors 31a and 31b.
33b is provided inside.
また、前記パーソナルコンピュータ8は、第1゜第2C
CDカメラla、lbよりの画像情報を参照しつつ、後
述する測定点の画像をモニタ画面上の中央で捕えるよう
に、垂直及び水平方向における首振り角度を演算し、こ
の角度指令を垂直及び水平角度調整用モータに与えると
共に、前記測定点の画像をモニタ画面上の中央で捕えた
際における垂直及び水平角度検出器よりの検出値等に基
づいて、前記測定点の空間位置を演算する等の作業を行
なうものである。Further, the personal computer 8 has the first and second C
While referring to the image information from the CD cameras la and lb, the swing angles in the vertical and horizontal directions are calculated so that the image of the measurement point (described later) is captured at the center of the monitor screen, and this angle command is applied to the vertical and horizontal directions. In addition to feeding the angle adjustment motor, the spatial position of the measurement point is calculated based on the detected values from the vertical and horizontal angle detectors when the image of the measurement point is captured at the center of the monitor screen. It is something that performs work.
このように構成された空間位置測定装置における前記固
定治具の空間位置測定前の準備として、−枚の図示しな
い板状部材に、2台の第1.第2CCDカメラla、l
bを、その間隔を高精度で管理した状態で設定したもの
を用意しておけば、前記板状部材を測定対象部材に確実
に固定することのみで測定準備が整うことから、準備の
手順を簡単化することができ、実用上好ましいものとな
る。As a preparation before measuring the spatial position of the fixing jig in the spatial position measuring device configured as described above, two first... 2nd CCD camera la, l
If you prepare a set of b whose intervals are controlled with high precision, you can prepare for measurement simply by firmly fixing the plate-shaped member to the member to be measured, so the preparation procedure can be simplified. This can be simplified and is practically preferable.
前記準備の終了後、実際に測定点の空間位置を測定する
には4、第4図に示すように、まず、被測建物としての
固定治具9に、測定点としての目標光源10が配設され
た目標光源支持部材11を設定しておき、この目標光源
10よりの光を第1゜第2CCDカメラla、lbを介
してパーソナルコンピュータ8に入力する。これを受け
てパーソナルコンピュータ8は、目標光源10よりの光
をモニター画面上の中央で捕えた際における垂直及び水
平角度検出器22.23よりの検出値等に基づいて、あ
らかじめ決定された測定座標系における測定点の空間位
置を演算決定することになる。After completing the above preparations, to actually measure the spatial position of the measurement point 4, as shown in FIG. A target light source support member 11 is set, and light from the target light source 10 is input to the personal computer 8 via the first and second CCD cameras la and lb. In response to this, the personal computer 8 determines the measurement coordinates determined in advance based on the detected values from the vertical and horizontal angle detectors 22 and 23 when the light from the target light source 10 is captured at the center of the monitor screen. The spatial position of the measurement point in the system is determined by calculation.
なお、ここで、前記目標光源10について詳しく述べれ
ば、第2図及び第5図に示すように、被測定物としての
固定治具9には、バッテリ27が接続されたハロゲンラ
ンプ等よりなる面光源28における中心部表面に、該面
光源28より前方へ向けて照射される光を遮る黒点29
を配置してなる目標光源10が設定されており、前記面
光源28及び黒点29の画像を第1.第2CODカメラ
la、lbを介してパーソナルコンピュータ8に入力す
ることにより、測定点の空間位置が演算されるようにな
っている。なお、前記黒点2つの面積は、面光源28の
面積と比較して充分に小さいものとする。Here, to describe the target light source 10 in detail, as shown in FIG. 2 and FIG. A black spot 29 is formed on the surface of the center of the light source 28 to block the light emitted forward from the surface light source 28.
A target light source 10 is set, and the image of the surface light source 28 and the sunspot 29 is set as the first target light source 10. The spatial position of the measurement point is calculated by inputting the data to the personal computer 8 via the second COD cameras la and lb. Note that the areas of the two sunspots are sufficiently smaller than the area of the surface light source 28.
ここで、測定点として目標光源を例示したが、測定点は
上記形態のものに限るものではなく、例えば、面光源の
中央にLEDを配置したものを用意し、広範囲入力時に
は面光源のみを点灯させる一方、狭範囲入力時には面光
源を消灯してLEDのみを点灯させるようにしても同様
の効果が得られる。この場合、面光源若しくはLEDの
点滅は、パーソナルコンピュータよりの指令に応じて切
換えるようにすれば良い。Here, the target light source is used as an example of a measurement point, but the measurement point is not limited to the above type. For example, a surface light source with an LED placed in the center may be prepared, and only the surface light source is turned on when inputting a wide range. On the other hand, the same effect can be obtained even if the surface light source is turned off and only the LED is turned on during narrow range input. In this case, the blinking of the surface light source or the LED may be switched according to a command from the personal computer.
また、別の態様として、測定点に、反射体の中央に非反
射部を設けたものを用意し、この反射体を照明により照
射するように構成しても同様の効果が得られる。Moreover, as another aspect, a similar effect can be obtained by providing a reflector with a non-reflective part in the center at the measurement point and irradiating this reflector with illumination.
さらに、別の態様として、測定点に、前記反射体の代わ
りに例えば緑等の色彩を施し、その中央の非反射部の代
わりに例えば赤等の異なる色彩を施したものを用意し、
このものを照明により照射し、前記色差を画像処理によ
り判別するように構成してもやはり同様の効果が得られ
る。Furthermore, as another aspect, a measurement point is provided with a color such as green instead of the reflector, and a different color such as red instead of the non-reflective part in the center,
A similar effect can also be obtained by irradiating this object with illumination and determining the color difference by image processing.
このように構成された空間位置測定装置の動作を、第3
図に示す動作フローチャートに基づいて説明する。なお
、フローチャ゛−トの途中まで第1゜第2CCDカメラ
la、、1bは両者共通の動作を行なうことから、共通
部分に関しては第1CCDカメラ1aについてのみ説明
することとする。The operation of the spatial position measuring device configured in this way is explained in the third section.
This will be explained based on the operation flowchart shown in the figure. Incidentally, since the first and second CCD cameras la, 1b perform common operations until the middle of the flowchart, only the first CCD camera 1a will be explained regarding the common parts.
まず、パーソナルコンピュータ8は、ズーム駆動用モー
タ31aに駆動指令を行ない、ズームレンズ32aのズ
ーム倍率を低倍率に設定する処理を実行する。第1CC
Dカメラ1aは、低倍率をもって面光源28を撮像する
処理を行ない、この画像情報をインターフェース19等
を介してパーソナルコンピュータ8へ転送する(ステッ
プ1)。First, the personal computer 8 issues a drive command to the zoom drive motor 31a, and executes processing to set the zoom magnification of the zoom lens 32a to a low magnification. 1st CC
The D camera 1a performs a process of capturing an image of the surface light source 28 at a low magnification, and transfers this image information to the personal computer 8 via the interface 19 or the like (step 1).
なお、第1.第2CCDカメラla、lbは、あらかじ
め面光源28を撮像するようにラフな位置教示がなされ
ており、これにより、即座に面光源28を見つけ出すこ
とができる。In addition, 1. The second CCD cameras la and lb are given rough positional instructions in advance so as to take an image of the surface light source 28, so that the surface light source 28 can be immediately found.
ステップ1の面光源サーチの結果、パーソナルコンピュ
ータ8が面光源28の存在を検出しない場合にはステッ
プ1へ戻る一方、面光源28の存在を検出した場合には
、次にパーソナルコンピュータ8は、面光源28が、低
倍率ズーム時における撮像範囲内のどこに位置している
かに関する情報に基づいて、この面光源を前記撮像範囲
の中央で捕え得る第1カメラ取付台2aにおける垂直及
び水平角度調整用モータ20a、21aの移動量を演算
し、この演算結果をサーボアンプ24aへ転送し、前記
垂直及び水平角度調整用モータ20a、21aの移動量
を、垂直及び水平角度検出器22a、23aよりの角度
情報をフィードバックしつつ面光源28が前記撮像範囲
の中央にくるように追従制御する処理を実行する(ステ
ップ3〉。As a result of the surface light source search in step 1, if the personal computer 8 does not detect the presence of the surface light source 28, the process returns to step 1. On the other hand, if the presence of the surface light source 28 is detected, the personal computer 8 next searches for the surface light source 28. A motor for vertical and horizontal angle adjustment in the first camera mount 2a that can capture this surface light source at the center of the imaging range based on information regarding where the light source 28 is located within the imaging range during low magnification zooming. The amount of movement of the vertical and horizontal angle adjustment motors 20a and 21a is calculated, and the calculation result is transferred to the servo amplifier 24a. While giving feedback, a tracking control process is executed so that the surface light source 28 comes to the center of the imaging range (step 3).
パーソナルコンピュータ8は、面光源28が前記撮像範
囲の中央にきたか否かの判断を行ない(ステップ4)、
ステップ4の判断の結果、中央にこない場合にはステッ
プ3へ戻る一方、中央にきた場合には、パーソナルコン
6ピユータ8は、インターフェース19等を介してズー
ム駆動用モー夕31aへ駆動指令を出力し、ズームレン
ズ32aのズーム倍率を高倍率に切換え設定する処理を
実行する。すると、第1CCDカメラ1aは、高倍率を
もって面光源28を撮像する処理を行ない、この画像情
報をインターフェース19等を介してパーソナルコンピ
ュータ8へ転送する(ステップ5〉。この時、ステップ
3において既に第1カメラ取付台2aのラフな位置決め
がなされていることから、高倍率ズームとして撮像範囲
を狭くしたにも拘らず、面光源28は前記撮像可能範囲
内の略中央に存在している。The personal computer 8 determines whether the surface light source 28 has come to the center of the imaging range (step 4),
As a result of the judgment in step 4, if it is not in the center, the process returns to step 3, while if it is in the center, the personal computer 6 computer 8 outputs a drive command to the zoom drive motor 31a via the interface 19 etc. Then, processing for switching and setting the zoom magnification of the zoom lens 32a to a high magnification is executed. Then, the first CCD camera 1a performs processing to image the surface light source 28 with high magnification, and transfers this image information to the personal computer 8 via the interface 19 etc. (Step 5>. At this time, the first CCD camera 1a has already 1. Because the camera mounting base 2a is roughly positioned, the surface light source 28 is located approximately at the center of the imaging range, even though the imaging range is narrowed as a high-power zoom.
ステップ5終了後、パーソナルコンピュータ8は、面光
源28の中央に設定された黒点29が、高倍率ズーム時
における撮像範囲内のどこに位置しているかに関する情
報に基づいて、この黒点29を前記撮像範囲の中央で捕
え得る第1カメラ取付台2aにおける垂直及び水平角度
調整用モータ20a、21aの移動1を演算し、この演
算結果をサーボアンプ24aへ転送し、前記垂直及び水
平角度調整用モータ20a、21aの移動1を、垂直及
び水平角度検出器22a、23aよりの角度情報をフィ
ードバックしつつ黒点29が前記撮像範囲の中央にくる
ように追従制御する処理を実行する(ステップ6)。After step 5 is completed, the personal computer 8 moves the black point 29 set at the center of the surface light source 28 into the imaging range based on information regarding where the black spot 29 is located within the imaging range during high-power zooming. The movement 1 of the vertical and horizontal angle adjustment motors 20a and 21a in the first camera mounting base 2a that can be captured at the center of the camera is calculated, and the calculation result is transferred to the servo amplifier 24a, and the vertical and horizontal angle adjustment motor 20a, 21a is tracked and controlled so that the black spot 29 comes to the center of the imaging range while feeding back the angle information from the vertical and horizontal angle detectors 22a and 23a (step 6).
パーソナルコンピュータ8は、黒点29が前記撮像範囲
の中央にきたか否かの判断を行ないくステップ7〉、ス
テップ7の判断の結果、中央にこない場合にはステップ
6へ戻る一方、中央にきたと判断された場合にはステッ
プ15へ進む。以上のステップ1〜7までが第1.第2
CCDカメラLa、lb間に共通するステップであり、
ステップ1〜7と同様の動作が第2CCDカメラ1bの
ステップ8〜14においても実行されている。The personal computer 8 judges whether or not the sunspot 29 has come to the center of the imaging range (step 7), and if the result of the judgment in step 7 is that it has not come to the center, the process returns to step 6; If it is determined, the process advances to step 15. Steps 1 to 7 above are the first step. Second
This is a common step between CCD cameras La and lb,
Operations similar to steps 1 to 7 are also performed in steps 8 to 14 of the second CCD camera 1b.
ステップ7及びステップ14における判断の結果、黒点
29が前記撮像範囲の中央にきたと判断された場合には
、この時、第1.第2CCDカメラla、lbの両方は
、黒点29を狭範囲入力をもって撮像範囲の中心で捕捉
しており、したがって、前記両方は高い精度をもって黒
点29に対向していることから、パーソナルコンピュー
タ8は、この時の第1.第2カメラ取付台2a、2bの
両者における垂直角度検出器22a、22bよりの角度
検出値、及び水平角度検出器23a、23bよりの角度
検出値、第1.第2CCDカメラla。As a result of the determination in steps 7 and 14, if it is determined that the black spot 29 is located at the center of the imaging range, then at this time, the first . Since both the second CCD cameras la and lb capture the sunspot 29 at the center of the imaging range with narrow-range input, and therefore both face the sunspot 29 with high precision, the personal computer 8 The first one at this time. The angle detection values from the vertical angle detectors 22a, 22b and the angle detection values from the horizontal angle detectors 23a, 23b on both the second camera mounts 2a, 2b, the first. 2nd CCD camera la.
1b間の距離を参照して周知の三角測量方式を適用する
ことにより、測定点としての黒点29の空間位置を高い
精度をもって演算することができる(ステップ15)。By referring to the distance between 1b and applying a well-known triangulation method, the spatial position of the sunspot 29 as a measurement point can be calculated with high precision (step 15).
さらに、パーソナルコンピュータ8は、この演算結果を
モニターテレビ25の画面上に表示する処理を実行する
(ステップ16)とともにこれをロケータコントローラ
26に出力し、ステップ1〜16までの一連のステップ
が終了すると、あらかじめ教示されている順序通りに別
の固定治具9についても順次同様の処理を実行し、全て
の固定治具9に対する空間位置の測定処理が終了すると
プログラムを終了させる。Furthermore, the personal computer 8 executes processing to display this calculation result on the screen of the monitor television 25 (step 16) and outputs it to the locator controller 26, and when the series of steps 1 to 16 is completed, , the same process is executed sequentially for other fixing jigs 9 according to the order taught in advance, and when the spatial position measurement process for all the fixing jigs 9 is completed, the program is terminated.
(発明の効果)
以上詳細に説明したように、本発明によれば、2つの撮
像手段によって、まず、広屍囲入力をもって測定点が撮
像範囲の中心で捕えられた後に、撮像範囲が狭範囲入力
に切換えられて測定点が撮像範囲の中心で捕えられる。(Effects of the Invention) As described above in detail, according to the present invention, the two imaging means first capture the measurement point at the center of the imaging range with wide area input, and then capture the measurement point in the center of the imaging range. The input is switched on and the measurement point is captured at the center of the imaging range.
この時、撮像手段は、測定点を狭範囲入力をもって撮像
範囲の中心で捕捉していることから、撮像手段は、高い
精度をもって測定点に対向していると言える。したがっ
て、この時の測定点と撮像手段との位置関係を検知し、
この検知した位置関係等を参照して三角測量方式を適用
し、これをもって測定点の空間位置を測定すれば、測定
点の空間位置を、短時間で自動的に、かつ高い精度をも
って測定することができるという実用上極めて優れた効
果を奏する。At this time, since the imaging means captures the measurement point at the center of the imaging range with narrow range input, it can be said that the imaging means faces the measurement point with high accuracy. Therefore, the positional relationship between the measurement point and the imaging means at this time is detected,
By applying the triangulation method with reference to this detected positional relationship and using this to measure the spatial position of the measurement point, the spatial position of the measurement point can be measured automatically in a short time and with high accuracy. This has an extremely excellent practical effect.
第1図は、本発明に係る空間位置測定方法を車体のボデ
ィ組立てラインに適用した際の概略構成図、
第2図は、前記方法を使用した空間位置測定装置のブロ
ック図、
第3図は、前記装置の動作を表す動作フローチャート、
第4図及び第5図は、前記装置の要部を表す本発明の説
明に供する図である。
la。
1b・・・第1゜
第2CODカメラ
(撮像手段)
8・・・パーソナルコンピュータ、
10・・・目標光源(測定点)、
15・・・パネル保持部材(基台)Fig. 1 is a schematic configuration diagram when the spatial position measuring method according to the present invention is applied to a car body assembly line, Fig. 2 is a block diagram of a spatial position measuring device using the method, and Fig. 3 is a block diagram of a spatial position measuring device using the method. , an operation flowchart showing the operation of the device; FIGS. 4 and 5 are diagrams for explaining the present invention showing essential parts of the device. la. 1b... 1st and 2nd COD camera (imaging means) 8... Personal computer, 10... Target light source (measurement point), 15... Panel holding member (base)
Claims (1)
る位置に2つの撮像手段を所定間隔離して2次元方向に
移動可能に配設し、前記両方の撮像手段の撮像範囲を広
範囲に設定して前記測定点を撮像し、該測定点を撮像範
囲における中心で捕えるように前記撮像手段を追従移動
した後に、該撮像手段の撮像範囲を狭範囲に切換えて前
記測定点を撮像し、該測定点を撮像範囲における中心で
捕えるように前記撮像手段を追従移動した後に、該撮像
手段と前記測定点との間の位置関係を検知し、当該検知
された位置関係及び前記所定間隔を参照して三角測量方
式を適用することにより、前記測定点の空間位置を測定
することを特徴とする空間位置測定方法。A measuring point is set on the base, and two imaging means are arranged so as to be movable in a two-dimensional direction with a predetermined distance apart at positions where the measurement points can be imaged, and the imaging range of both said imaging means is widened. After setting and imaging the measurement point and following the imaging means to capture the measurement point at the center of the imaging range, switching the imaging range of the imaging means to a narrow range and imaging the measurement point, After moving the imaging means so as to capture the measurement point at the center of the imaging range, detecting the positional relationship between the imaging means and the measurement point, and referring to the detected positional relationship and the predetermined interval. A spatial position measuring method, characterized in that the spatial position of the measurement point is measured by applying a triangulation method.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17818788A JPH0228510A (en) | 1988-07-19 | 1988-07-19 | Method for measuring spatial position |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17818788A JPH0228510A (en) | 1988-07-19 | 1988-07-19 | Method for measuring spatial position |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0228510A true JPH0228510A (en) | 1990-01-30 |
Family
ID=16044121
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17818788A Pending JPH0228510A (en) | 1988-07-19 | 1988-07-19 | Method for measuring spatial position |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0228510A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0628622U (en) * | 1992-09-11 | 1994-04-15 | 大新技研株式会社 | Far object position distance measuring device |
| US10788322B2 (en) * | 2012-09-25 | 2020-09-29 | Trimble Jena Gmbh | Method and apparatus for assigning measuring points to a set of fixed points |
-
1988
- 1988-07-19 JP JP17818788A patent/JPH0228510A/en active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0628622U (en) * | 1992-09-11 | 1994-04-15 | 大新技研株式会社 | Far object position distance measuring device |
| US10788322B2 (en) * | 2012-09-25 | 2020-09-29 | Trimble Jena Gmbh | Method and apparatus for assigning measuring points to a set of fixed points |
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