JPH0455710A

JPH0455710A - 三次元計測装置

Info

Publication number: JPH0455710A
Application number: JP2165560A
Authority: JP
Inventors: Tsugihito Maruyama; 次人丸山
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1990-06-26
Filing date: 1990-06-26
Publication date: 1992-02-24
Anticipated expiration: 2011-03-04
Also published as: JPH0820232B2

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】〔概要〕マルチスリット光を投影して三次元計測を行う三次元計
測装置に関し、被測定物の三次元計測の高速化を図ることを目的とし、コード化マルチスリット光パターンを投影するマルチス
リット投光器と、被測定物に投影された前記コード化マ
ルチスリット光パターンを撮像する撮像装置と、該撮像
装置からの画像信号を２値化する２値化回路と、前記コ
ード化マルチスリット光パターンを切替える毎に、前記
２値化回路により変換された２値化画像信号に対する重
み付けを変更して、前回の重み付け２値化画像信号或い
は画像メモリから前回の加算結果の画像信号と、今回の
重み付け２値化画像信号とを加算する画像演算部と、該
画像演算部の最終演算結果によりデコードされた前記マ
ルチスリット光に対応した前記被測定物の輪郭点の座標
をストアする輪郭点メモリと、該輪郭点メモリにストア
された輪郭点の座標を基に、前記被測定物の輪郭点の三
次元位置を算出する距離計算部とを備えて構成した。

〔産業上の利用分野〕

本発明は、マルチスリット光を投影して三次元計測を行
う三次元計測装置に関するものである。

ロボット等の自動装置や三次元形状を入力する形状入力
装置等に於いて、被測定物にマルチスリット光を投影し
、撮像装置により撮像し、マルチスリット光の中に基準
スリット光“を定めて、観測点から被測定物の輪郭点ま
での距離を算出する構成が知られている。このような三
次元計測に於いて高速処理が要望されている。

〔従来の技術］三次元計測装置に於けるマルチスリット投光器として、
例えば、第９図に示す構成が先に提案されている。即ち
、半導体レーザ５１からの単一波長のレーザ光がコリメ
ートレンズ５２により平行光に変換されて第１の回折格
子５４に入射され、ｙ軸方向にスポット光が１列に配列
された出力光５８となり、第２の回折格子５５に入射さ
れる。

第２の回折格子５５は第１の回折格子５４と回折方向が
直交するように構成されているから、スポット光は複数
列に配列された出力光５９となり、シリンドリカルレン
ズ５３に入射される。

第１及び第２の回折格子５４．５５は、例えば、２０〜
７０μｍ程度の直径の光フアイバアレイにより構成する
ことができる。

又シリンドリカルレンズ５３は、Ｘ軸方向に延長されて
いるので、出力光６０はｙ軸方向にスポット光が連続し
たマルチスリット光となる。このｔｌ、シリンドリカル
レンズ５３がｙ軸方向に延長されていると、出力光６０
はＸ軸方向に連続したマルチスリット光となる。この出
力光６０はシャッタアレイ５７に入射され、選択された
シャ・ンタの開閉制御により、コード化マルチスリット
光パターン５６となる。シャッタアレイ５７は、例えば
、偏光を利用した液晶シャッタや電気光学効果素子等を
利用したシャッタにより構成することができる。

第１Ｏ図はコード化マルチスリット光パターンの説明図
であり、８本のスリット光を識別する為に、それぞれ異
なるパターンＡ、Ｂ、Ｃを投影する場合を示し、Ａパタ
ーンは１本おき、Ｂパターンは２本おき、Ｃパターンは
４本おきとしたスリット光のパターンである。このよう
な３種類のコード化マルチスリット光パターンを投影す
る毎に、撮像した画像信号を画像メモリにストアしてお
き、例えば、ストアされた画像信号の対応するスリ・シ
ト光の位置に於いて、Ａパターンの場合に“１”Ｂパタ
ーンの場合に“０″゛、Ｃパターンの場合に“１”であ
ると、”Ｃ，Ｂ、　Ａ”＝”１０１″となるから、番号
５のスリット光であることを認識できることになる。即
ち、２′１本のマルチスリット光に対して、ｎ個のコー
ド化マルチスリット光パターンを投影することにより、
総てのスリット光の番号を認識できることになる。

このように被測定物に投影されたマルチスリット光のそ
れぞれの番号を識別することができるから、被測定物を
撮像した画像信号を基に、被測定物の各点の三次元位置
を算出し、三次元形状を認識することができる。

〔発明が解決しようとする課題〕

コード化マルチスリット光パターンを投影し、スリット
光に番号付けを行って被測定物の三次元形状を計測する
ことができるが、前述のように、従来例に於いては、コ
ード化マルチスリット光パターン対応の画像信号をそれ
ぞれ画像メモリにストアしておき、各画像メモリを照合
することによリ、コード化マルチスリット光のデコード
、即ち、スリット光の番号付けを行うものであるから、
画像メモリ数を多く必要とする欠点があった。

又コード化マルチスリット光バクーン対応の画像メモリ
の照合処理は、スリット光単位で順次行ウモのであり、
従って、本数の多いマルチスリット光を投影する場合に
は、処理時間が長くなる欠点があった。

本発明は、被測定物の三次元計測の高速化を図ることを
目的とするものである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明の三次元計測装置は、画像処理を適用することに
より、高速処理化を図るものであり、第１図を参照して
説明する。

シャッタアレイ等の制御によりコード化マルチスリット
光パターンを投影するマルチスリット投光器１と、この
マルチスリット投光器Ｉから被測定物に投影されたコー
ド化マルチスリット光パターンを撮像するｔ最像装置２
と、この撮像装置２からの画像信号を２値化する２値化
回路３と、コード化マルチスリット光パターンを切替え
る毎に、２値化回路３により変換された２値化画像信号
に対する重み付けを変更して、前回の重み付け２値化画
像信号或いは画像メモリ４から読出された前回の加算結
果の画像信号と、今回の重み付け２値化画像信号とを加
算する画像演算部５と、この画像演算部５の最終演算結
果によりデコードされたマルチスリット光に対応した被
測定物の輪郭点の座標をストアする輪郭点メモリ６と、
この輪郭点メモリ６にストアされた輪郭点の座標を基に
、被測定物の輪郭点の三次元位置を算出する距離計算部
７とを備えたものである。

又マルチスリット投光器１を、撮像装置２の座標のＸ軸
上に平行移動した位置、即ち、マルチスリット光のスリ
ット光と直交する方向の位置に配置し、距離計算部７を
、輪郭点メモリ６にストアされた輪郭点の座標をアドレ
スとして、三次元位置のデータを読出すことができるリ
ードオンリメモリ（ＲＯＭ）により構成したものである
。

〔作用〕

マルチスリット投光器ｌは、半導体レーザと、第１．第
２の回折格子と、シリンドリカルレンズと、シャッタア
レイとを有し、シャッタアレイを制御することにより、
コード化マルチスリット光パターンを投影することがで
きる。又撮像装置２は、テレビカメラと同様に、マルチ
スリット光を投影された被測定物を撮像するもので、そ
の画像信号は２値化回路３により２値化される。なお、
画像信号を一旦画像メモリ４に格納した後に、２値化回
路３により２値化することもできる。

画像演算部５は、コード化マルチスリット光パターンを
切替える毎に、２値化画像信号に対する重み付けを変更
して、前回の重み付け２値化画像信号と今回の重み付け
２値化画像信号とを加算、或いは前回の加算結果をスト
アした画像メモリ４の内容と今回の重み付け２値化画像
信号とを加算する。即ち、コード化マルチスリット光パ
ターンの第１回目の２値化画像信号の重み付けを２”と
して画像メモリ４にストアし、第２回目の２値化画像信
号の重み付けを２１として、第１回目と第２回目との２
値化画像信号を加算し、画像メモリ４にストアする。そ
して、第３回目の２値化画像信号の重み付けを２２とし
て、画像メモリ４にストアされた前回の加算結果と加算
して、画像メモリ４にストアする。

以下同様に０本のスリット光からなるマルチスリット光
に対してｎｍｍのコード化マルチスリット光パターンを
順次投影し、第１回目の２値化画像信号の重み付けを２
′−１として、前回の加算結果と加算するもので、ｎ回
のコード化マルチスリット光パターンの投影が済み、最
終加算結果が得られると、デコードされたスリット光が
得られる。

なお、２値化画像信号の重み付けは、２値化回路３に於
いて行うこともできる。

このデコードされたスリット光対応に、マルチスリット
光投影による被測定物の輪郭点の座標を輪郭点メモリ６
にストアし、その輪郭点の座標を基に三次元位置を距離
計算部７により求める。即ち、三角測量法を適用して輪
郭点の座標位置を算出するものである。

又マルチスリット投光ｎ１を、撮像装置２の座標のＸ軸
上に平行移動した位置に配置したことにより、距離計算
の各係数を予め求めておくことが可能となり、従って、
輪郭点メモリ６にストアされた座標から、被測定物の三
次元位置を読出すリードオンリメモリ（ＲＯＭ）を用い
ることが可能となる。

〔実施例〕

以下図面を参照して本発明の実施例について詳細に説明
する。

第２図は本発明の実施例のブロック図であり、１０は画
像プロセッサ、１１はマルチスリット投光器、１２は撮
像装置、１３は２値化回路、１４はそれぞれ１画面分の
容量の領域Ｍ１〜Ｍ４からなる画像メモリ、１５は画像
演算部、１６は輪郭点メモリ、１７は距離計算部、１８
は各部を制御するプロセッサ（ＣＰＵ）、１９はメイン
メモリ、２０はインタフェース部、２１は共通バス、２
２はマルチスリット光、２３は被測定物である。

マルチスリット投光器１１は、例えば、第８図に示すよ
うに、半導体レーザと第１．第２の回折格子とシリンド
リカルレンズとシャッタアレイとを有し、インタフェー
ス部２０を介してプロセッサ１８によりシャッタアレイ
が制御され、コード化マルチスリット光パターンが被測
定物２３に投影される。撮像装置１２は、被測定物２３
上に投影されたマルチスリット光２２を撮像するもので
、撮像画像信号は２値化回路１３により２値化されて画
像演算部１５又は画像メモリ１４に加えられる。或いは
撮像画像信号は一旦画像メモリ１４に格納された後、２
値化回路１３により２値化される。

画像プロセッサ１０は、２値化回路１３と画像メモリ１
４と画像演算部１５と輪郭点メモリ１６とを備えた場合
を示し、２値化回路１３又は画像演算部１５に於いて２
値化画像信号の重み付けが行われるもので、マルチスリ
ット投光器１１からコード化マルチスリット光パターン
を投影する為の制御情報が、プロセッサ１８から画像プ
ロセッサ１０にも転送され、それを基に重み付けの制御
が行われる。

第３図は本発明の実施例のフローチャートで、ステップ
５１〜３１１からなり、又第４図は本発明の実施例の動
作説明図である。この実施例に於いては、８本のスリッ
ト光からなるマルチスリット光を投影する場合を示すが
、更に多数本の場合にも勿論適用可能である。

先ずマルチスリット投光器１１からＡパターンを被測定
物２３に投影して、撮像装置１２により撮像した画像信
号を画像メモリ１４のメモリ領域Ｍ１にストアする（Ｓ
ｌ）。このＡパターンは、１本おきのスリット光（実線
で示す）からなるパターンであり、点線はシャッタアレ
イにより遮断されていることを示す。又マルチスリット
光の投影角度と異なる角度から撮像装置１２により撮像
することにより、被測定物２３の形状に対応してスリッ
ト光が折れ曲がった状態或いは湾曲した状態で撮像され
ることになり、例えば、各スリット光が直線として撮像
された場合は、平面であることが判る。

次にメモリ領域Ｍ１にストアされたＡパターン画像信号
を２値化回路１３により２値化し、重み付けをしてメモ
リ領域Ｍ２にストアし、画像信号ＩＡとする（Ｓ２）、
この場合の重み付けは、ローレベル“０″は０、ハイレ
ベル“１”は２°＝１　（Ｈ＝２°）とするものである
。従って、第４図のＡパターンに示すように、“１０１
０１０１０”で表されるマルチスリット光からなる画像
信号ＩＡとなる。

次にＢパターンを投影して、揚傷画像信号をメモリ領域
Ｍ３にストアする（Ｓ３）、このＢパターンは、２本お
きのスリット光からなるパターンである。

このメモリ領域Ｍ３にストアされた画像信号を２値化回
路１３により２値化する。この２値化回路１３又は画像
演算部１５により重み付けを行うもので、２値化画像信
号のハイレベル“１”について２Ｉ＝２としくＨ＝２’
　）、メモリ領域Ｍ４にストアして画像信号ＩＢとする
（Ｓ４）。従って、第４図のＢパターンに示すように、
“２２００２２００”で表されるマルチスリット光から
なる画像信号ＩＢとなる。

メモリ領域Ｍ２にストアされた画像信号ＩＡと、メモリ
領域Ｍ４にストアされた画像信号ＩＢとをそれぞれ読出
して画像演算部１５により加算し、その結果をメモリ領
域Ｍ１にストアし、画像信号Ｉｓとする（Ｓ５）。従っ
て、第４図に示すように、この画像信号ＩＳは、“３２
１０３２１０”で表されるマルチスリット光からなる画
像信号ＩＳとなる。

次にＣパターンを投影して、撮像画像信号をメモリ領域
Ｍ３にストアする（Ｓ６）。このＣパターンは、４本お
きのスリット光からなるパターンである。

このメモリ領域Ｍ３にストアされた画像信号を２値化回
路１３により２値化し、その２値化画像信号のハイレベ
ル“１゛′について２２＝４の重み付けを行い（Ｈ＝２
”）、メモリ領域Ｍ４にストアして、それを画像信号Ｉ
Ｃとする（Ｓ７）。従って、第４図のＣパターンに示す
ように、４４４４００００”で表されるマルチスリット
光からなる画像信号ＩＣとなる。

次に、メモリ領域Ｍｌにストアされた画像信号ＩＳと、
メモリ領域Ｍ４にストアされた画像信号ＩＣとを、画像
演算部１５により加算し、その結果をメモリ領域Ｍ２に
ストアし、画像信号Ｉｓ“とする（Ｓ８）。従って、第
４図に示すように、加算結果の画像信号は“７６５４３
２１０″で表されるマルチスリット光からなる画像信号
ＩＳ’となり、コード化マルチスリット光はデコードさ
れたことになる。この場合のコード化は、自然２進数に
よる場合を示すが、他のコード、例えば、グレイコード
等を用いることも可能である。

デコード結果を示すメモリ領域Ｍ２にストアされた画像
信号ＩＳ′は多値数となっているから、これを２値化し
、２°以上のレベルの座標点を輪郭点メモリ１６にスト
アする（Ｓ９）。そして、この輪郭点メモリ１６の内容
を読出しく５ＩＯ）、各座標点について距離計算部１７
により距離計算を行う（Ｓｌｌ）。この距離計算は、専
用の距離計算部１７により行う場合を示しているが、プ
ロセッサ１８の演算機能により行うこともできる。

又種々のパラメータ等が定まっている場合は、距離計算
部１７をリードオンリメモリ（ＲＯＭ）により構成する
ことも可能である。

距離計測の概略を第５図を参照して説明する。

撮像装置１２のレンズ中心を原点とするカメラ座標系を
ｏ−ｘｙｚ、マルチスリット投光器１１の光源中心を原
点とする光源座標系をｏ−ｘｙｚとすると、両者の関係
は、るｍ本のスリット光からなり、各スリット光面をπｔｃ
ｊ＝１〜ｍ）とする、今ｊ番目のスリット光に着目する
と、その投影によって被測定物上に投影像Ｐが形成され
、撮像装置１２のイメージ面π、上に、その撮影像Ｉが
結像される。その時、投影像上の点Ｐつ　（Ｘｍ　、Ｙ
ｋ、Ｚｋ）の三次元位置は、三角測量の原理に基づき、
レンズ中心Ｏとイメージ面π直上の点Ｉｍ　　（ｘｖ、
ｙ、）を結んだ視線０１．とスリット光面πｊとの交点
として計算できる。

で表される。ここで、Ｌｉｊ（ｘ＝１〜３．ｊ＝１〜４
）は、マルチスリット投光器１１と撮像装置１２との配
置関係により定まる係数であり、計算により求めること
ができる。

マルチスリット投光器１１は、ｙ軸回りに広がｕ　＝　
ｈ　／　ｇ　　　　　　　　　　　　　　　　−・・−
（３）ｇ””　（を目Ｘ＊　＋ｔ＋ｚｙｍ　＋　ｔ＋＊
ｆ　）　　ｃｏｓθＪ（Ｌｓ＋Ｘｍ　　＋Ｌ３ｚ）’ｈ
　　＋ｔ３ｓｆ）　　ｓｉｎθｊ・−・（４）ｈ＝ｔ３ｎｓｉｎθ）−１，、ｃｏｓθｊ　　　　−（
５）ここで、（ｘｌ、、ｙｋ）はイメージ面上のＰ、の
位置を示し、θ、はスリット光面πｊの投影角を示し、
ｆは焦点距離である。

（ｘｈ、ｙｂ）は輪郭点メモリ１６にストアされた座標
として求められ、又θｊはデコードされたスリット光番
号ｊから求めることができる。即ち、ｊの値は輪郭点メ
モリ１６にストアされた濃淡レベルとして求めることが
できる。

第６図は距離計算部１７の要部ブロック図であり、輪郭
点メモリ１６から読出された座標Ｘ。

ｙｋと、焦点路Ｉｆとが入力され、スリット光番号（１
）〜に）対応の算出部３１−１〜３１−ｍにより、前述
の（３）式によるｕ（１）〜ｕ　（ｍ）が算出される。

そして、セレクタ３２によりスリット光番号ｊに従って
スリット光番号（１）〜（ハ）対応のｕ　（ｊ）が乗算
部３３〜３５に加えられ、（２）式による乗算が行われ
て、三次元位置Ｘｋ、Ｙｍ　、Ｌが求められる。

この場合、マルチスリット投光器１】を、撮像装置１２
の座標のＸ軸上に平行移動した位置に配置することによ
り、（３）式のＵは、Ｕ＝α／（β＋Ｔ）　　　　　　　　　・・・・（６）
α＝ｔ、、ｓｉｎθ、−ｔｌ、ｃｏｓθｊ−’−（７）
β＝　Ｌ　ｚ　ＣＯ３θ７＋ｔＩｆｆｓｉｎθｔ　　　
・−（８）Ｔ　”　Ｌ　１３　ＣｏｓθＪ−ｔ、、ｓｉ
ｎθｊ　　　　−（９）と表すことができる。そして、
係数ｔ、〜ＬＩ４＋１３１〜ｔ３４は、前述のように、
予め求めることができるものであり、又θｊはスリット
光番号（１）〜（ホ）に従ってｍ種類の値となるが、こ
のθｊ対応の係数α、β、γを予め求めておくことが可
能であるから、Ｕは、χ、とθｊとの関数となり、従っ
て、リードオンリメモリ（ＲＯＭ）にＵの値、或いはＸ
ｗ　、Ｙｋ、Ｌの値を記憶させておくことにより、被測
定物２３の三次元位置を迅速に求めることができる。

第７図は本発明の一実施例のバイブライン処理の動作説
明図であり、Ｆ１〜Ｆ８は画像信号のフレームを示し、
フレームＦ１に於いてＡパターンを被測定物２３に投影
し、撮像装置１２による画像信号をメモリ領域Ｍ１にス
トアする。次のフレームＦ２に於いてメモリ領域Ｍ１の
Ａパターン画像信号を２値化してメモリ領域Ｍ２に画像
信号ＩＡとしてストアし、且つＢパターンを被測定物２
３に投影し、撮像装置１２による画像信号をメモリ領域
Ｍ３にストアする。

次のフレームＦ３に於いてメモリ領域Ｍ３のＢパターン
画像信号を２値化し、メモリ領域Ｍ４に画像信号ＩＢと
してストアする。

次のフレームＦ４に於いてメモリ領域Ｍ２．Ｍ４の内容
を加算処理して、メモリ領域Ｍ１に画像信号Ｉｓとして
ストアする。

次のフレームＦ５に於いてＣパターンを被測定物２３に
投影し、撮像装置１２による画像信号をメモリ領域Ｍ３
にストアし、次のフレームＦ６に於いてメモリ領域Ｍ３
のＣパターン画像信号を２債化してメモリ領域Ｍ４に画
像信号ＩＣとしてストアする。

次のフレームＦ７に於いてメモリＳＮ域Ｍ　１　、　Ｍ
４の内容を加算処理して、メモリ領域Ｍ２に画像信号Ｉ
Ｓ゛としてストアする。これによってコード化マルチス
リット光はデコードされたことになる。そして、次のフ
レームＦ８に於いてメモリ領域Ｍ２の画像信号ＩＳ′を
２値化し、輪郭点メモリ１６にストアする。

この実施例に於けるデコード処理は、８本のスリット光
の場合に、７フレ一ム期間を要することになるが、更に
多数のスリット光、例えば、１６本のスリット光の場合
には、９フレ一ム期間により、又３２本の場合は１１フ
レ一ム期間により、それぞれデコードすることが可能と
なるから、スリット光の本数が多くなるに従って、僅か
なフレーム数の増加でデコードすることができることに
なる。

第８図は本発明の他の実施例のパイプライン処理の動作
説明図であり、フレームＦ１に於いてＡパターンを投影
し、撮像装置Ｉ２による画像信号をメモリ領域Ｍｌにス
トアし、次のフレームＦ２に於いてメモリ領域Ｍ１のＡ
パターン画像信号を２値化してメモリ領域Ｍ２に画像信
号ＩＡとしてストアし、同時にＢパターンを被測定物２
３に投影し、撮像装置１２による画像信号をメモリ領域
Ｍ３４こストアする処理は、第７図に示す実施例と同様
であるが、次のフレームＦ３に於いては、第７図のフレ
ームＦ３．Ｆ４．Ｆ５に於ける処理を同時的に行うもの
であり、Ｃパターンを被測定物２３に投影して、撮像装
置１２による画像信号をメモリ領域Ｍ４にストアし、メ
モリ領域Ｍ３のＢパターン画像信号を２値化し、且つメ
モリ領域Ｍ２の画像信号ＩＡを読出して２値化処理に対
応した遅延を行って加算処理し、メモリ領域Ｍ１に画像
信号Ｉｓとしてストアする。

次のフレームＦ４に於いては、第７図のフレームＦ６．
Ｆ７に於ける処理を同時的に行うものであり、メモリ領
域Ｍ４のＣパターン画像信号を２値化し、メモリ領域Ｍ
１の画像信号Ｉｓを読出して２値化処理に対応した遅延
を行って加算処理し、メモリ領域Ｍ２に画像信号ＩＳ°
とじてストアする。これによって、コード化マルチスリ
ット光はデコードされたことになる。次のフレームＦ５
は、第７図のフレームＦ８と同様に、メモリＭ２の画像
信号Ｉｓ“を２値化して輪郭点メモリＩ６にストアする
。なお、このフレームＦ５に於いて次の被測定物の計測
の為のＡパターンの投影のステップを開始させることが
できる。

又前述のフレームＦ３．Ｆ４に於けるメモリ領域Ｍ２．
Ｍｌから読出した画像信号は、各メモリ領域Ｍ１〜Ｍ４
のアドレス信号を共通的に与えることから、２値化処理
に要する時間を遅延させるものであるが、画像信号ＩＡ
、Ｉｓの続出アドレスを遅延させて、２値化された画像
信号間の加算処理を行わせることも可能である。

この実施例に於いては、画像信号の２値化と画像間加算
処理とコード化マルチスリット光の投影とを同時的に行
うことにより、８本のスリット光の場合には前述のよう
に４フレーム、又１６本のスリット光の場合には５フレ
ーム、３２本のスリット光の場合には６フレームにより
、それぞれデコードすることができる。即ち、第７図に
示す実施例より更に短時間でデコード処理を行うことが
可能となる。

本発明は、前述の各実施例にのみ限定されるものではな
（、種々付加変更することができるものである。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明は、マルチスリット投光器
１からコード化マルチスリット光を被測定物に投影し、
撮像装置２により撮像した画像信号を２値化回路３によ
り２値化し、コード化マルチスリット光のパターンを切
替える毎に、２値化画像信号の重み付けを変更して、前
回の２値化画像信号又は前回の加算結果の画像信号と画
像演算部５により加算処理することにより、コード化マ
ルチスリット光をデコードすることができるものであり
、マルチスリット光のスリット光数が多数であっても、
画像メモリ４の容量を例えば４画面分程度で済むように
することができ、小型且つ経済化を図ることができる。

又イメージプロセッサ等により画像間加算を行って、コ
ード化マルチスリット光のデコードを高速処理し、それ
によって、三次元計測処理の高速化を図ることができる
。

又マルチスリット投光器１を、撮像装置２の座標Ｘ軸上
に平行移動した位置に配置することにより、距離計算に
於ける係数等を予め求めておくことが可能となり、従っ
て、リードオンリメモリを用いて三次元座標を読出す構
成とすることができるから、構成が簡単化されると共に
、高速処理化が可能となる利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理説明図、第２図は本発明の実施例
のブロック図、第３図は本発明の実施例のフローチャー
ト、第４図は本発明の実施例の動作説明図、第５図は距
離計測説明図、第６図は距離計算部の要部ブロック図、
第７図は本発明の一実施例のパイプライン処理の動作説
明図、第８図は本発明の他の実施例のバイブライン処理
の動作説明図、第９図は先に提案されたマルチスリット
投光器の説明図、第１０図はコード化マルチスリット光
パターンの説明図である。１はマルチスリット投光器、２は撮像装置、３は２値化
回路、４は画像メモリ、５は画像演算部、６は輪郭点メ
モリ、７は距離計算部である。本発明の実施例のブロック図第２図Ａパターン本発明の実施例の動作説明図第４図第５図第７図第８図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）、コード化マルチスリット光パターンを投影する
マルチスリット投光器（１）と、被測定物に投影された
前記コード化マルチスリット光パターンを撮像する撮像
装置（２）と、該撮像装置（２）からの画像信号を２値
化する２値化回路（３）と、前記コード化マルチスリット光パターンを切替える毎に
、前記２値化回路（３）により変換された２値化画像信
号に対する重み付けを変更して、前回の重み付け２値化
画像信号或いは画像メモリ（４）から読出した前回の加
算結果の画像信号と、今回の重み付け２値化画像信号と
を加算する画像演算部（５）と、該画像演算部（５）の最終演算結果によりデコードされ
た前記マルチスリット光に対応した前記被測定物の輪郭
点の座標をストアする輪郭点メモリ（６）と、該輪郭点メモリ（６）にストアされた輪郭点の座標を基
に、前記被測定物の輪郭点の三次元位置を算出する距離
計算部（７）とを備えたことを特徴とする三次元計測装置。
（２）、前記マルチスリット投光器（１）を、前記撮像
装置２の座標のｘ軸上に平行移動した位置に配置し、前
記距離計算部（７）を前記輪郭点メモリ（６）にストア
された輪郭点の座標を基に、三次元位置を読出すリード
オンリメモリにより構成したことを特徴とする請求項１
記載の三次元計測装置。