JPH05113321A - 物体表面の凹凸測定方法 - Google Patents
物体表面の凹凸測定方法Info
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- JPH05113321A JPH05113321A JP4447091A JP4447091A JPH05113321A JP H05113321 A JPH05113321 A JP H05113321A JP 4447091 A JP4447091 A JP 4447091A JP 4447091 A JP4447091 A JP 4447091A JP H05113321 A JPH05113321 A JP H05113321A
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- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims abstract description 41
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims description 5
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- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 description 2
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- Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 物体表面の凹凸を非接触にて測定する。
【構成】 ＣＣＤカメラＣａの光軸Ａを物体Ｗに対し垂
直に向け、照射光源Ｌａからの照射光軸Ｂとカメラ光軸
Ａとのなす角度θを一定とし、照射光を極細い連続光線
として物体Ｗを照射し、この反射光をカメラで撮像し、
画像において物体表面の凹凸に基づく反射光の光点Ｈ，
Ｍ，Ｌの位置ずれ距離に相当する画像のピクセル数を読
み出し、これと１ピクセル当たりの実寸法とから物体表
面の凹凸の高さを測定する。 【効果】 物体表面の凹凸の高さの変化が反射光の横ず
れとして撮像される。従って凹凸の高さを非接触で確実
に測定できる。
直に向け、照射光源Ｌａからの照射光軸Ｂとカメラ光軸
Ａとのなす角度θを一定とし、照射光を極細い連続光線
として物体Ｗを照射し、この反射光をカメラで撮像し、
画像において物体表面の凹凸に基づく反射光の光点Ｈ，
Ｍ，Ｌの位置ずれ距離に相当する画像のピクセル数を読
み出し、これと１ピクセル当たりの実寸法とから物体表
面の凹凸の高さを測定する。 【効果】 物体表面の凹凸の高さの変化が反射光の横ず
れとして撮像される。従って凹凸の高さを非接触で確実
に測定できる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、物体を非接触的にその
表面の凹凸を測定する物体表面の凹凸測定方法に関する
ものである。
表面の凹凸を測定する物体表面の凹凸測定方法に関する
ものである。
【０００２】
【従来の技術】上記物体表面の凹凸を非接触にて測定す
る手段としては、例えば航空写真による山の高さを測定
する方法がある。これは太陽光の位置と被写体の影の長
さとの関係からその高さを測定するようにしたものであ
る。また第２の方法としては、例えば顔面等に対して真
横から写真撮影する方法がある。さらに第３の方法とし
ては、レーザー光線または超音波を発し、その反射波の
到達時間から凹凸を測定する方法がある。
る手段としては、例えば航空写真による山の高さを測定
する方法がある。これは太陽光の位置と被写体の影の長
さとの関係からその高さを測定するようにしたものであ
る。また第２の方法としては、例えば顔面等に対して真
横から写真撮影する方法がある。さらに第３の方法とし
ては、レーザー光線または超音波を発し、その反射波の
到達時間から凹凸を測定する方法がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし第１の方法によ
るときは、影の先端部が空気の濃度差、光の回析及び投
影面の凹凸等により不正確となり、精度を得ることが困
難である。また第２の方法では輪郭は測定できても、細
部の凹凸の測定は困難である。さらに第３の方法による
ときは、多数の反射波の中から目的とする１点の反射波
を選択することは困難で、精度を向上させるためには測
定機械が複雑高価となる等の問題がある。
るときは、影の先端部が空気の濃度差、光の回析及び投
影面の凹凸等により不正確となり、精度を得ることが困
難である。また第２の方法では輪郭は測定できても、細
部の凹凸の測定は困難である。さらに第３の方法による
ときは、多数の反射波の中から目的とする１点の反射波
を選択することは困難で、精度を向上させるためには測
定機械が複雑高価となる等の問題がある。
【０００４】本発明は上記の点に鑑みてなされたもの
で、光線とカメラとの位置の相互関係から物体の凹凸の
高さを正確に測定することを目的とする。
で、光線とカメラとの位置の相互関係から物体の凹凸の
高さを正確に測定することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の第１の発明は、ＣＣＤカメラの光軸を物体に対し垂直
に向け、照射光源からの照射光軸とカメラ光軸とのなす
角度を一定とし、照射光を極細い連続光線として物体を
照射し、この反射光をカメラで撮像し、物体表面の凹凸
に基づく反射光の光点の位置ずれ距離を計測し、これに
より物体表面の凹凸を測定するようにしたものである。
また第２の発明は、この場合物体の全周の測定方法とし
て、物体を回転台に取り付け、台の回転と同期して各回
転角度毎に撮像することにより物体の全周における凹凸
を測定するようにしたものである。また第３の発明は、
照射光は多方向から照射し、各反射光の光点の位置ずれ
の距離から物体の凹凸を測定するようにしたものであ
る。また第４の発明は、カメラ及び照射光源はこれを固
定し、長尺の物体は順次直線的に移動させ、反射光の光
点の位置ずれから物体表面の凹凸を測定するようにした
ものである。また第５の発明は、照射光源は複数の細線
に分割し、各光線の光点を同時に撮影するようにしたも
のである。さらに第６の発明は、照射光軸とカメラ光軸
とは一定角度を保持しつつ一体とし、物体を中心として
回動し撮影するようにしたものである。
の第１の発明は、ＣＣＤカメラの光軸を物体に対し垂直
に向け、照射光源からの照射光軸とカメラ光軸とのなす
角度を一定とし、照射光を極細い連続光線として物体を
照射し、この反射光をカメラで撮像し、物体表面の凹凸
に基づく反射光の光点の位置ずれ距離を計測し、これに
より物体表面の凹凸を測定するようにしたものである。
また第２の発明は、この場合物体の全周の測定方法とし
て、物体を回転台に取り付け、台の回転と同期して各回
転角度毎に撮像することにより物体の全周における凹凸
を測定するようにしたものである。また第３の発明は、
照射光は多方向から照射し、各反射光の光点の位置ずれ
の距離から物体の凹凸を測定するようにしたものであ
る。また第４の発明は、カメラ及び照射光源はこれを固
定し、長尺の物体は順次直線的に移動させ、反射光の光
点の位置ずれから物体表面の凹凸を測定するようにした
ものである。また第５の発明は、照射光源は複数の細線
に分割し、各光線の光点を同時に撮影するようにしたも
のである。さらに第６の発明は、照射光軸とカメラ光軸
とは一定角度を保持しつつ一体とし、物体を中心として
回動し撮影するようにしたものである。
【０００６】
【作用】カメラ光軸と照射光軸とは一定角度を保持す
る。照射光による物体表面の光点は凹凸により位置ずれ
を生じ、これをＣＣＤカメラにより撮像し、位置ずれの
長さに相当する画像のピクセル数を読み出し、これから
実寸法を測定する。
る。照射光による物体表面の光点は凹凸により位置ずれ
を生じ、これをＣＣＤカメラにより撮像し、位置ずれの
長さに相当する画像のピクセル数を読み出し、これから
実寸法を測定する。
【０００７】
【実施例】図１は本発明の測定方法の原理を示す。Ｗは
断面非円形の筒状物体で中心点Ｏを中心として回転する
ものとする。１は大径部頂点、２は最小径点、３及び４
はそれぞれ頂点１及び２を通過する軌跡円、５は基準寸
法円を示す。またＬａは光源、ＣａはＣＣＤカメラ（以
下単にカメラという）を示し、カメラＣａの光軸Ａは物
体Ｗに対し垂直に即ち中心点Ｏを通過する。光源Ｌａは
例えばレーザー光とし、物体Ｗの回転方向と直交して連
続して所要長さを有する極細い照射光とし、照射光軸Ｂ
はカメラ光軸Ａに対し角度θを以て交差している。
断面非円形の筒状物体で中心点Ｏを中心として回転する
ものとする。１は大径部頂点、２は最小径点、３及び４
はそれぞれ頂点１及び２を通過する軌跡円、５は基準寸
法円を示す。またＬａは光源、ＣａはＣＣＤカメラ（以
下単にカメラという）を示し、カメラＣａの光軸Ａは物
体Ｗに対し垂直に即ち中心点Ｏを通過する。光源Ｌａは
例えばレーザー光とし、物体Ｗの回転方向と直交して連
続して所要長さを有する極細い照射光とし、照射光軸Ｂ
はカメラ光軸Ａに対し角度θを以て交差している。
【０００８】ただし照射光軸Ｂは必ずしも物体Ｗに垂直
とする必要はないが、可及的に垂直とすることが好まし
い。図は垂直に投光した状態即ち照射光軸Ｂは物体Ｗの
中心点Ｏに合致した状態で説明する。
とする必要はないが、可及的に垂直とすることが好まし
い。図は垂直に投光した状態即ち照射光軸Ｂは物体Ｗの
中心点Ｏに合致した状態で説明する。
【０００９】次に照射光軸Ｂ上に任意の点Ｓを設定し、
この点を基準点とする。この基準点Ｓからカメラ光軸Ａ
に対し垂線を下し光軸Ｂとの交点をＫとする。この基準
点Ｓの位置即ち垂線ＳＫは既知の寸法とし、図は物体Ｗ
の基準寸法円５の半径と同一とする。ただしこの半径の
１／２あるいは１／ｎとしてもよい。
この点を基準点とする。この基準点Ｓからカメラ光軸Ａ
に対し垂線を下し光軸Ｂとの交点をＫとする。この基準
点Ｓの位置即ち垂線ＳＫは既知の寸法とし、図は物体Ｗ
の基準寸法円５の半径と同一とする。ただしこの半径の
１／２あるいは１／ｎとしてもよい。
【００１０】次に照射光軸Ｂと上記各円との交点をそれ
ぞれＨ，Ｍ，Ｌとする。この点Ｈ，Ｍ，Ｌは物体Ｗが回
転したとき頂点１、基準寸法円５及び最小点２がそれぞ
れ照射される位置であり、以下光点という。各交点から
垂線を下しＳＫとの交点をｈ，ｍ，ｌとする。 しかして ＳＫ／ＯＳ＝ｓｉｎθ ∴ＯＳ＝ＳＫ／
ｓｉｎθ ＳＨ＝Ｓｈ／ｓｉｎθ ＯＨ＝ＯＳ−ＳＨ＝１／ｓｉｎθ・（ＳＫ−Ｓｈ） 同様にして ＯＭ＝１／ｓｉｎθ・（ＳＫ−Ｓｍ） ＯＬ＝１／ｓｉｎθ・（ＳＫ−Ｓｌ） また、 ＳＨ＝Ｓｈ／ｓｉｎθ， ｓｉｎθ＝ＳＫ
／ＯＳ 従って ＳＨ＝Ｓｈ・ＯＳ／ＳＫ この場合、ＯＳ並びにＳＫは既知の数値であり、ＯＳ／
ＳＫ＝Ｃ（定数）とすると、 ＳＨ＝Ｓｈ・Ｃ 同様に ＳＭ＝Ｓｍ・Ｃ ＳＬ＝Ｓｌ・Ｃ となり、Ｓｈ，Ｓｍ，Ｓｌの長さを測定することにより
各光点Ｈ，Ｍ，Ｌの高さ、即ち凹凸の高さが計測でき
る。
ぞれＨ，Ｍ，Ｌとする。この点Ｈ，Ｍ，Ｌは物体Ｗが回
転したとき頂点１、基準寸法円５及び最小点２がそれぞ
れ照射される位置であり、以下光点という。各交点から
垂線を下しＳＫとの交点をｈ，ｍ，ｌとする。 しかして ＳＫ／ＯＳ＝ｓｉｎθ ∴ＯＳ＝ＳＫ／
ｓｉｎθ ＳＨ＝Ｓｈ／ｓｉｎθ ＯＨ＝ＯＳ−ＳＨ＝１／ｓｉｎθ・（ＳＫ−Ｓｈ） 同様にして ＯＭ＝１／ｓｉｎθ・（ＳＫ−Ｓｍ） ＯＬ＝１／ｓｉｎθ・（ＳＫ−Ｓｌ） また、 ＳＨ＝Ｓｈ／ｓｉｎθ， ｓｉｎθ＝ＳＫ
／ＯＳ 従って ＳＨ＝Ｓｈ・ＯＳ／ＳＫ この場合、ＯＳ並びにＳＫは既知の数値であり、ＯＳ／
ＳＫ＝Ｃ（定数）とすると、 ＳＨ＝Ｓｈ・Ｃ 同様に ＳＭ＝Ｓｍ・Ｃ ＳＬ＝Ｓｌ・Ｃ となり、Ｓｈ，Ｓｍ，Ｓｌの長さを測定することにより
各光点Ｈ，Ｍ，Ｌの高さ、即ち凹凸の高さが計測でき
る。
【００１１】次にカメラによる撮像に当たっては、周知
手段にてＳ点を画像上に設定する。図２は各光点の位置
ずれを撮影したときの説明図である。ただし同図（ａ）
は光点Ｍを撮影したときの説明図で、Ｄは画像面、Ｓａ
はＳ点の画像即ち基準線、Ｍａは光点Ｍの撮影像であ
り、ＳａとＭａ間のピクセル数を読み取り、これに単位
ピクセル当たりの実寸法を乗じて算出する。同図（ｂ）
は最大位置の光点Ｈの、また同図（ｃ）は最小位置の光
点Ｌのそれぞれの撮影状態を示すもので、Ｈａ，Ｌａは
光点Ｈ，Ｌの画像である。
手段にてＳ点を画像上に設定する。図２は各光点の位置
ずれを撮影したときの説明図である。ただし同図（ａ）
は光点Ｍを撮影したときの説明図で、Ｄは画像面、Ｓａ
はＳ点の画像即ち基準線、Ｍａは光点Ｍの撮影像であ
り、ＳａとＭａ間のピクセル数を読み取り、これに単位
ピクセル当たりの実寸法を乗じて算出する。同図（ｂ）
は最大位置の光点Ｈの、また同図（ｃ）は最小位置の光
点Ｌのそれぞれの撮影状態を示すもので、Ｈａ，Ｌａは
光点Ｈ，Ｌの画像である。
【００１２】次に図３は物体Ｗの全周面の凹凸測定のた
めの一つの方法を示す。この方法は物体Ｗを回転台１０
に取り付け、固定したカメラＣａ及び光源Ｌａにより撮
影するようにしたものである。なお、この場合、物体Ｗ
は長さ方向に小径部Ｗａ、大径部Ｗｂ、中間径部Ｗｃを
設けて複数の段違いを有し、１個の光源では段部に死角
を生ずるときは、図（ａ）に示す如く複数の光源Ｌａ
１，Ｌａ２，Ｌａ３を設け、それぞれの面を照射するこ
とが好ましい。なお図例はカメラは１個のみを示した
が、光源と同数備え、、それぞれの面を別個に測定する
ようにしてもよい。なお図（ｂ）において基準点Ｓを最
大径部Ｗｂと同一半径とし、前記要領にて各面の光点
Ｅ，Ｆ，Ｇからの垂線とＳＫとの交点をｅ，ｆ，ｇとす
る。また図（ｃ）は画像面を示し、Ｅａ，Ｆａ，Ｇａは
それぞれ光点画像を示す。
めの一つの方法を示す。この方法は物体Ｗを回転台１０
に取り付け、固定したカメラＣａ及び光源Ｌａにより撮
影するようにしたものである。なお、この場合、物体Ｗ
は長さ方向に小径部Ｗａ、大径部Ｗｂ、中間径部Ｗｃを
設けて複数の段違いを有し、１個の光源では段部に死角
を生ずるときは、図（ａ）に示す如く複数の光源Ｌａ
１，Ｌａ２，Ｌａ３を設け、それぞれの面を照射するこ
とが好ましい。なお図例はカメラは１個のみを示した
が、光源と同数備え、、それぞれの面を別個に測定する
ようにしてもよい。なお図（ｂ）において基準点Ｓを最
大径部Ｗｂと同一半径とし、前記要領にて各面の光点
Ｅ，Ｆ，Ｇからの垂線とＳＫとの交点をｅ，ｆ，ｇとす
る。また図（ｃ）は画像面を示し、Ｅａ，Ｆａ，Ｇａは
それぞれ光点画像を示す。
【００１３】次に図４は、カメラを挟んで両側に光源を
配した例を示す。これは物体Ｗ２の凹凸の差が大きく、
かつこれに伴う傾斜角が大で、一方の光線のみでは死角
を生じる場合に好適である。即ち物体Ｗ２を挟んで同一
角度θを以て照射光源Ｂ２，Ｂ３を備え、物体Ｗ２が矢
印方向に回転しているとき、まず光軸Ｂ２により底部の
光点Ｐを撮像する。画像面ＤにおけるＰａはその光点画
像である。ついで物体Ｗ２が２θ回転したとき光軸Ｂ３
により撮像される頂点光点Ｑの画像Ｑａと合成する。こ
れによりその高さを測定することができる。
配した例を示す。これは物体Ｗ２の凹凸の差が大きく、
かつこれに伴う傾斜角が大で、一方の光線のみでは死角
を生じる場合に好適である。即ち物体Ｗ２を挟んで同一
角度θを以て照射光源Ｂ２，Ｂ３を備え、物体Ｗ２が矢
印方向に回転しているとき、まず光軸Ｂ２により底部の
光点Ｐを撮像する。画像面ＤにおけるＰａはその光点画
像である。ついで物体Ｗ２が２θ回転したとき光軸Ｂ３
により撮像される頂点光点Ｑの画像Ｑａと合成する。こ
れによりその高さを測定することができる。
【００１４】次に図５は多数の例えば４個の光源Ｌａ
１，Ｌａ２，Ｌａ３，Ｌａ４からそれぞれカメラＣａの
光軸Ａに対し角θ１，θ２，θ３，θ４を以て投光し、
かく光軸による光点Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４を同時に測
定するようにしたものである。
１，Ｌａ２，Ｌａ３，Ｌａ４からそれぞれカメラＣａの
光軸Ａに対し角θ１，θ２，θ３，θ４を以て投光し、
かく光軸による光点Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４を同時に測
定するようにしたものである。
【００１５】周知の如く撮像時間は極めて短時間である
が、撮影周期には若干の時間を要する。従って物体表面
を微細間隔で撮影するためには、回転速度を遅くする必
要があるが本例によるときは、角度θ４毎に撮影すれば
よく、撮影回数を減じ、あるいは物体Ｗの回転速度を増
して撮影時間の短縮を計ることができる。
が、撮影周期には若干の時間を要する。従って物体表面
を微細間隔で撮影するためには、回転速度を遅くする必
要があるが本例によるときは、角度θ４毎に撮影すれば
よく、撮影回数を減じ、あるいは物体Ｗの回転速度を増
して撮影時間の短縮を計ることができる。
【００１６】次に図６は長尺の紙布状の物体Ｗ３の連続
測定方法を示す。物体Ｗ３は左右のリール２１，２２に
巻き付け、一定速度にて一方のリール２１に巻取りつつ
前記要領にて表面の凹凸、疵、皺、異物の付着等を測定
するようにしたものである。同図（ｃ）は画像面を示
し、光点画像Ｔａは異物Ｔが付着したとき、これに従っ
て屈曲し、測定容易である。
測定方法を示す。物体Ｗ３は左右のリール２１，２２に
巻き付け、一定速度にて一方のリール２１に巻取りつつ
前記要領にて表面の凹凸、疵、皺、異物の付着等を測定
するようにしたものである。同図（ｃ）は画像面を示
し、光点画像Ｔａは異物Ｔが付着したとき、これに従っ
て屈曲し、測定容易である。
【００１７】以上の各実施例は１個の光源から極細い１
本の光軸を投光する構造を示したが、図７は１個の光源
から複数の微細間隔のかつ平行した細線状の光軸を物体
に照射する例を示す。これによるときは測定は線でなく
面とすることができ、例えば肌の滑らかな状態の良否の
測定に有効である。同図（ｄ）は３本の光軸による光点
群Ｕに対する光点画像群Ｕａを示す。
本の光軸を投光する構造を示したが、図７は１個の光源
から複数の微細間隔のかつ平行した細線状の光軸を物体
に照射する例を示す。これによるときは測定は線でなく
面とすることができ、例えば肌の滑らかな状態の良否の
測定に有効である。同図（ｄ）は３本の光軸による光点
群Ｕに対する光点画像群Ｕａを示す。
【００１８】次に図８はさらに他の例を示す。前記各実
施例は何れもカメラ及び光源を固定し、物体を回動また
は移動する方式を示したが、本実施例は物体を固定し、
カメラＣａ及び光源Ｌａを走行台３０上に固定して両光
軸の角度θを一定とし、走行台３０は物体Ｗの中心点Ｏ
を中心とした円軌道３１上を走行するようにしたもので
ある。投光及び撮影要領は前記第２実施例を除く各実施
例を適用できるもので、説明を省略する。
施例は何れもカメラ及び光源を固定し、物体を回動また
は移動する方式を示したが、本実施例は物体を固定し、
カメラＣａ及び光源Ｌａを走行台３０上に固定して両光
軸の角度θを一定とし、走行台３０は物体Ｗの中心点Ｏ
を中心とした円軌道３１上を走行するようにしたもので
ある。投光及び撮影要領は前記第２実施例を除く各実施
例を適用できるもので、説明を省略する。
【００１９】次に図９乃至１１は本発明を他の用途に利
用した例を示す。図９は多数重ねられたパウチＷ４の個
数を自動的に計測するようにしたもので、パウチＰＡを
回転台（図示省略）に乗せ、これを前記要領にて光源Ｌ
ａからの投光及びカメラＣａにより撮影することによ
り、パウチの端部縫合部Ｐａが同図（ｃ）の画像面Ｄに
は光点画像Ｐａとして表示され、これを読み取ればよ
い。同図（ａ）は正面図、同図（ｂ）は平面図である。
用した例を示す。図９は多数重ねられたパウチＷ４の個
数を自動的に計測するようにしたもので、パウチＰＡを
回転台（図示省略）に乗せ、これを前記要領にて光源Ｌ
ａからの投光及びカメラＣａにより撮影することによ
り、パウチの端部縫合部Ｐａが同図（ｃ）の画像面Ｄに
は光点画像Ｐａとして表示され、これを読み取ればよ
い。同図（ａ）は正面図、同図（ｂ）は平面図である。
【００２０】また図１０は多数の重ねられた箱Ｗ４５を
同一要領にて測定するもので、同図（ｄ）に示す如く画
像面Ｄには光点画像Ｂａａには重ね部は凹部となって現
れる。これを読み取ればよい。
同一要領にて測定するもので、同図（ｄ）に示す如く画
像面Ｄには光点画像Ｂａａには重ね部は凹部となって現
れる。これを読み取ればよい。
【００２１】また図１１は箱の良否を判別するようにし
たもので、前記各例と同一要領にて測定することによ
り、箱Ｗ６の角部稜線ＢＣの不整形箇所ＢＤは同図
（ｄ）の画像面Ｄにおいて稜線画像ＢＣａと不整形部画
像ＢＤａとは明瞭に区分して表示される。
たもので、前記各例と同一要領にて測定することによ
り、箱Ｗ６の角部稜線ＢＣの不整形箇所ＢＤは同図
（ｄ）の画像面Ｄにおいて稜線画像ＢＣａと不整形部画
像ＢＤａとは明瞭に区分して表示される。
【００２２】なお図例を省略したが、ＣＣＤカメラによ
り得られる撮像は、これをコンピュータに入力し、各画
像毎に凹凸の高さを修正し、これを各回転角毎に合成す
ることにより、簡単に物体の３次元画像としてのコンピ
ュータグラフィックを作成することができる。
り得られる撮像は、これをコンピュータに入力し、各画
像毎に凹凸の高さを修正し、これを各回転角毎に合成す
ることにより、簡単に物体の３次元画像としてのコンピ
ュータグラフィックを作成することができる。
【００２３】
【発明の効果】以上の如く本発明によるときは、カメラ
光軸と照射光軸とを一定角度に保持し撮像するようにし
たから、物体の表面の凹凸の高さの変化が反射光の横ず
れとして撮像することができ、その判別は容易である。
かつその横ずれの長さからその高さを測定することがで
きる。この場合、物体を回転して一端から順次撮像する
ことにより、物体全面の凹凸を容易に測定することがで
きる。また光源を複数個備え、多方向から照射すること
により、同時に多数箇所の凹凸を測定することができ
る。この場合、カメラ光軸を挟んで両側に光軸を配備す
ることにより、凹凸の段差が大きい場合においても、そ
の段差による死角を生ずることなく、正確に撮像するこ
とができる。また１個の光源からスリット等を利用し微
細間隔を以て複数の平行した光軸を照射し前記要領で撮
像することにより、物体表面を線でなく面として測定す
ることができる。さらに物体を固定し、カメラと光源と
を物体を走行台上に載置し、カメラ光軸と照射光軸との
角度を一定に保持しつつ物体を中心として回動し撮像す
るときは、回転を不適当とする物体の測定に対し極めて
有効である。
光軸と照射光軸とを一定角度に保持し撮像するようにし
たから、物体の表面の凹凸の高さの変化が反射光の横ず
れとして撮像することができ、その判別は容易である。
かつその横ずれの長さからその高さを測定することがで
きる。この場合、物体を回転して一端から順次撮像する
ことにより、物体全面の凹凸を容易に測定することがで
きる。また光源を複数個備え、多方向から照射すること
により、同時に多数箇所の凹凸を測定することができ
る。この場合、カメラ光軸を挟んで両側に光軸を配備す
ることにより、凹凸の段差が大きい場合においても、そ
の段差による死角を生ずることなく、正確に撮像するこ
とができる。また１個の光源からスリット等を利用し微
細間隔を以て複数の平行した光軸を照射し前記要領で撮
像することにより、物体表面を線でなく面として測定す
ることができる。さらに物体を固定し、カメラと光源と
を物体を走行台上に載置し、カメラ光軸と照射光軸との
角度を一定に保持しつつ物体を中心として回動し撮像す
るときは、回転を不適当とする物体の測定に対し極めて
有効である。
【図１】本発明の原理説明図である。
【図２】本発明による光点の位置ずれの撮影説明図であ
る。
る。
【図３】物体の回転撮影要領説明図である。
【図４】他の投光方法を利用した本発明の物体表面の凹
凸測定方法の説明図である。
凸測定方法の説明図である。
【図５】さらに他の多数投光による本発明の上記測定方
法の説明図である。
法の説明図である。
【図６】長尺物体に対する本発明の上記測定方法の説明
図である。
図である。
【図７】微細間隔を有する複数の光軸による測定要領説
明図である。
明図である。
【図８】他の物体全周面の測定要領説明図である。
【図９】本発明を他の用途に適用した第１例の説明図で
ある。
ある。
【図１０】本発明を他の用途に適用した第２例の説明図
である。
である。
【図１１】本発明を他の用途に適用した第３例の説明図
である。
である。
Ｃａ ＣＣＤカメラ Ａ カメラ光軸 Ｌａ 光源 Ｂ 照射光軸 Ｈ 光点 Ｍ 光点 Ｌ 光点 Ｐ 光点 Ｑ 光点 Ｒ 光点 Ｕ 光点 Ｗ 物体 １０ 回転台
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成４年１１月２日
【手続補正２】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１０
【補正方法】変更
【補正内容】
【図１０】
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１１
【補正方法】追加
【補正内容】
【図１１】
Claims (6)
- 【請求項１】 ＣＣＤカメラの光軸を物体に対し垂直に
向け、照射光源からの照射光軸とカメラ光軸とのなす角
度を一定とし、照射光を極細い連続光線として物体を照
射し、この反射光をカメラで撮像し、物体表面の凹凸に
基づく反射光の光点の位置ずれ距離を計測し、これによ
り物体表面の凹凸を測定することを特徴とする物体表面
の凹凸測定方法。 - 【請求項２】 物体を回転台に取り付け、台の回転と同
期して各回転角度毎に撮像することにより物体の全周に
おける凹凸を測定することを特徴とする請求項１記載の
物体表面の凹凸測定方法。 - 【請求項３】 照射光は多方向から照射し、各反射光の
光点の位置ずれの距離から物体の凹凸を測定することを
特徴とする請求項１または２記載の物体表面の凹凸測定
方法。 - 【請求項４】 カメラ及び照射光源はこれを固定し、長
尺の物体は順次直線的に移動させ、反射光の光点の位置
ずれから物体表面の凹凸を測定することを特徴とする請
求項１または３記載の物体表面の凹凸測定方法。 - 【請求項５】 照射光源は複数の細線に分割したことを
特徴とする請求項１，２，３あるいは４記載の物体表面
の凹凸測定方法。 - 【請求項６】 照射光軸とカメラ光軸とは一定角度を保
持しつつ一体とし、物体を中心として回動することを特
徴とする請求項１，３，４あるいは５記載の物体表面の
凹凸測定方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4447091A JPH05113321A (ja) | 1991-02-15 | 1991-02-15 | 物体表面の凹凸測定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4447091A JPH05113321A (ja) | 1991-02-15 | 1991-02-15 | 物体表面の凹凸測定方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05113321A true JPH05113321A (ja) | 1993-05-07 |
Family
ID=12692401
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4447091A Pending JPH05113321A (ja) | 1991-02-15 | 1991-02-15 | 物体表面の凹凸測定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05113321A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007132807A (ja) * | 2005-11-10 | 2007-05-31 | Yokohama Rubber Co Ltd:The | ３次元形状測定装置及び３次元形状測定方法 |
| JP2007322419A (ja) * | 2006-06-02 | 2007-12-13 | Emhart Glass Sa | ボトル検査装置 |
| JP2009541774A (ja) * | 2006-06-26 | 2009-11-26 | オウェンス ブロックウェイ グラス コンテナー インコーポレイテッド | 非円形の透明容器の側壁の厚みを測定する装置及び方法 |
| JP2010112811A (ja) * | 2008-11-06 | 2010-05-20 | Meinan Mach Works Inc | 原木の３次元形状測定装置および方法 |
| JP2017026584A (ja) * | 2015-07-28 | 2017-02-02 | ブラザー工業株式会社 | 三次元形状測定装置 |
-
1991
- 1991-02-15 JP JP4447091A patent/JPH05113321A/ja active Pending
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| US8805052B2 (en) | 2008-11-06 | 2014-08-12 | Meinan Machinery Works, Inc. | Apparatus and method for measuring three-dimensional shape of wood block |
| EP2184578B1 (en) * | 2008-11-06 | 2015-05-20 | Meinan Machinery Works, Inc. | Apparatus and method for measuring three-dimensional shape of a wood block |
| JP2017026584A (ja) * | 2015-07-28 | 2017-02-02 | ブラザー工業株式会社 | 三次元形状測定装置 |
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