JPH0791929A - テレビカメラによる３次元形状計測装置 - Google Patents
テレビカメラによる３次元形状計測装置Info
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- JPH0791929A JPH0791929A JP5256368A JP25636893A JPH0791929A JP H0791929 A JPH0791929 A JP H0791929A JP 5256368 A JP5256368 A JP 5256368A JP 25636893 A JP25636893 A JP 25636893A JP H0791929 A JPH0791929 A JP H0791929A
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- 238000003384 imaging method Methods 0.000 claims description 12
- 238000003466 welding Methods 0.000 claims description 5
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- 230000015654 memory Effects 0.000 abstract description 14
- 238000005259 measurement Methods 0.000 abstract description 7
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 構造簡単で計測の死角を少なくして対象物の
計測領域の拡大を図る低コストかつ高性能の経済的な３
次元形状計測装置を提供する。 【構成】 対象物３０にレーザスリット光を照射するた
めの２台のレーザ光源１ａ，１ｂと、上記各レーザ光源
１ａ，１ｂの出射するレーザ光をそれぞれスリット光に
変換するためのシリンドリカルレンズ３ａ，３ｂと、上
記各シリンドリカルレンズ３ａ，３ｂの後方にそれぞれ
配設されそれぞれのスリットレーザ光１２ａ，１２ｂが
互いに直交する偏光面を持つように設置される照射用偏
光フィルタ１１ａ，１１ｂと、上記対象物３０の表面で
反射される反射光を撮像するための２台のテレビカメラ
７ａ，７ｂとを具え、上記各レーザ光源１ａ，１ｂから
出射されたレーザ光による偏光スリットレーザ光がそれ
ぞれ対応する撮像用偏光フィルタを有するテレビカメラ
７ａ，７ｂのみに撮像されること。
計測領域の拡大を図る低コストかつ高性能の経済的な３
次元形状計測装置を提供する。 【構成】 対象物３０にレーザスリット光を照射するた
めの２台のレーザ光源１ａ，１ｂと、上記各レーザ光源
１ａ，１ｂの出射するレーザ光をそれぞれスリット光に
変換するためのシリンドリカルレンズ３ａ，３ｂと、上
記各シリンドリカルレンズ３ａ，３ｂの後方にそれぞれ
配設されそれぞれのスリットレーザ光１２ａ，１２ｂが
互いに直交する偏光面を持つように設置される照射用偏
光フィルタ１１ａ，１１ｂと、上記対象物３０の表面で
反射される反射光を撮像するための２台のテレビカメラ
７ａ，７ｂとを具え、上記各レーザ光源１ａ，１ｂから
出射されたレーザ光による偏光スリットレーザ光がそれ
ぞれ対応する撮像用偏光フィルタを有するテレビカメラ
７ａ，７ｂのみに撮像されること。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、塗装ロボットや溶接ロ
ボット等の制御のために作業対象物の形状を計測する３
次元形状計測装置に関する。
ボット等の制御のために作業対象物の形状を計測する３
次元形状計測装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】塗装ロボットや溶接ロボット等の作業用
ロボットは作業対象物の形状を入力し、その形状情報に
基づいて、動作手順がプログラムされる。この時、作業
対象物の形状が図面に基づいて予め明確であり、かつ、
ロボットに対して対象物が常に一定の位置、姿勢で設置
できれば問題はない。しかしながら、工場に持ち込まれ
た作業対象物の図面がない場合や、対象物を設置すると
きの設置精度が悪い場合等は、対象物が作業台に設置さ
れた状態でその形状，位置，姿勢等を計測する必要があ
る。このための形状計測装置として従来は、図３斜視図
及び系統図に示すように、レーザ光源１と、コリメート
レンズ２と、シリンドリカルレンズ３と、スキャナ４
と、ミラー５により構成されるスリット投光器６と、テ
レビカメラ７と、画像メモリ８と、二値化回路９と、ス
リット光検出回路１０と、３次元座標演算手段２０から
成る装置を用いている。レーザ光源１から出射されたレ
ーザ光はコリメートレンズ２により平行なスポット光に
変換される。コリメートレンズ２から出力される平行ス
ポットレーザ光はシリンドリカルレンズ３に入力され、
そこで、シリンドリカルレンズ３の軸方向と直交する向
きのスリットレーザ光になる。ここで、シリンドリカル
レンズ３は軸方向を水平にし、その結果、垂直なスリッ
トレーザ光が出射される。スリットレーザ光はスキャナ
４に取り付けたミラー５により出射方向が決定されて、
対象物３０に照射される。対象物３０は表面で反射して
返ってきた反射光はテレビカメラ７により撮像される。
ここで、スリットレーザ光は十分な光量を有しているも
のであり、テレビカメラ７により撮像される画像の他の
領域よりも十分に明るくなる。テレビカメラ７により撮
像された画像は画像メモリ８によりディジタル化されて
記憶される。画像メモリ８に記憶された画像は、二値化
回路９にて予め設定された閾値と比較され、閾値以上の
明るさを持つ画素は‘Ｈ’に、閾値未満の明るさの画素
は‘Ｌ’に変換される。スリットレーザ光は画像中の他
の領域より十分明るく撮像されているため、この時点
で、スリットレーザ光の成分のみが‘Ｈ’の領域にな
る。二値化されたスリットレーザ光領域はスリット光検
出回路１０に入力され、画像メモリ８の各走査線ｊごと
に‘Ｈ’の領域の中心位置ｉが検出される。３次元座標
演算手段２０では、テレビカメラ７の位置，姿勢と、ス
キャナ４の位置，姿勢は予め測定しておくことができる
ので、スキャナ４の駆動角度と画像メモリ８の各走査線
ごとのスリットレーザ光の成分の位置を検出すれば、対
象物３０上のスリットレーザ光の照射されている部分の
３次元座標が１回のスリットレーザ光の照射により、画
像メモリ８の走査線数分だけ求められる。以上の処理を
スキャナ４の駆動角度を変更しながら繰り返し実施する
ことにより、対象物３０の３次元形状が計測でき、その
結果が表示器４０に表示される。
ロボットは作業対象物の形状を入力し、その形状情報に
基づいて、動作手順がプログラムされる。この時、作業
対象物の形状が図面に基づいて予め明確であり、かつ、
ロボットに対して対象物が常に一定の位置、姿勢で設置
できれば問題はない。しかしながら、工場に持ち込まれ
た作業対象物の図面がない場合や、対象物を設置すると
きの設置精度が悪い場合等は、対象物が作業台に設置さ
れた状態でその形状，位置，姿勢等を計測する必要があ
る。このための形状計測装置として従来は、図３斜視図
及び系統図に示すように、レーザ光源１と、コリメート
レンズ２と、シリンドリカルレンズ３と、スキャナ４
と、ミラー５により構成されるスリット投光器６と、テ
レビカメラ７と、画像メモリ８と、二値化回路９と、ス
リット光検出回路１０と、３次元座標演算手段２０から
成る装置を用いている。レーザ光源１から出射されたレ
ーザ光はコリメートレンズ２により平行なスポット光に
変換される。コリメートレンズ２から出力される平行ス
ポットレーザ光はシリンドリカルレンズ３に入力され、
そこで、シリンドリカルレンズ３の軸方向と直交する向
きのスリットレーザ光になる。ここで、シリンドリカル
レンズ３は軸方向を水平にし、その結果、垂直なスリッ
トレーザ光が出射される。スリットレーザ光はスキャナ
４に取り付けたミラー５により出射方向が決定されて、
対象物３０に照射される。対象物３０は表面で反射して
返ってきた反射光はテレビカメラ７により撮像される。
ここで、スリットレーザ光は十分な光量を有しているも
のであり、テレビカメラ７により撮像される画像の他の
領域よりも十分に明るくなる。テレビカメラ７により撮
像された画像は画像メモリ８によりディジタル化されて
記憶される。画像メモリ８に記憶された画像は、二値化
回路９にて予め設定された閾値と比較され、閾値以上の
明るさを持つ画素は‘Ｈ’に、閾値未満の明るさの画素
は‘Ｌ’に変換される。スリットレーザ光は画像中の他
の領域より十分明るく撮像されているため、この時点
で、スリットレーザ光の成分のみが‘Ｈ’の領域にな
る。二値化されたスリットレーザ光領域はスリット光検
出回路１０に入力され、画像メモリ８の各走査線ｊごと
に‘Ｈ’の領域の中心位置ｉが検出される。３次元座標
演算手段２０では、テレビカメラ７の位置，姿勢と、ス
キャナ４の位置，姿勢は予め測定しておくことができる
ので、スキャナ４の駆動角度と画像メモリ８の各走査線
ごとのスリットレーザ光の成分の位置を検出すれば、対
象物３０上のスリットレーザ光の照射されている部分の
３次元座標が１回のスリットレーザ光の照射により、画
像メモリ８の走査線数分だけ求められる。以上の処理を
スキャナ４の駆動角度を変更しながら繰り返し実施する
ことにより、対象物３０の３次元形状が計測でき、その
結果が表示器４０に表示される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この種
の従来技術による形状計測装置では、図４に示すよう
に、対象物３０のスリット投光器６の反対側に位置する
領域Ｘにはスリットレーザ光が当たらないので、テレビ
カメラ７では撮像されているにもかかわらず形状が計測
できない。そこで、この不具合を解決する手段として、
形状計測装置のスリット投光器６を２式用いてテレビカ
メラ７の両側に配置する手段や、スリット投光器６とテ
レビカメラ７を２式ずつ用いる手段等が考えられる。し
かしながら、これらの手段においては、同一の対象物３
０上に２本のスリットレーザ光が存在することになり、
その識別ができないため３次元座標の計算ができなくな
るので、交互に点灯させる等の制御回路が必要となり、
回路構成が複雑になるという問題がある。
の従来技術による形状計測装置では、図４に示すよう
に、対象物３０のスリット投光器６の反対側に位置する
領域Ｘにはスリットレーザ光が当たらないので、テレビ
カメラ７では撮像されているにもかかわらず形状が計測
できない。そこで、この不具合を解決する手段として、
形状計測装置のスリット投光器６を２式用いてテレビカ
メラ７の両側に配置する手段や、スリット投光器６とテ
レビカメラ７を２式ずつ用いる手段等が考えられる。し
かしながら、これらの手段においては、同一の対象物３
０上に２本のスリットレーザ光が存在することになり、
その識別ができないため３次元座標の計算ができなくな
るので、交互に点灯させる等の制御回路が必要となり、
回路構成が複雑になるという問題がある。
【０００４】本発明はこのような事情に鑑みて提案され
たもので、構造簡単で計測の死角を少なくして対象物の
計測領域の拡大を図る低コストかつ高性能の経済的なテ
レビカメラによる３次元形状計測装置を提供することを
目的とする。
たもので、構造簡単で計測の死角を少なくして対象物の
計測領域の拡大を図る低コストかつ高性能の経済的なテ
レビカメラによる３次元形状計測装置を提供することを
目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】そのために本発明は、塗
装ロボットや溶接ロボット等の作業ラインでの作業対象
物の形状計測装置において、上記対象物にレーザスリッ
ト光を照射するための２台のレーザ光源と、上記各レー
ザ光源の出射するレーザ光をそれぞれスリット光に変換
するためのシリンドリカルレンズと、上記各シリンドリ
カルレンズの後方にそれぞれ配設されそれぞれのスリッ
トレーザ光が互いに直交する偏光面を持つように設置さ
れる照射用偏光フィルタと、上記対象物の表面で反射さ
れる反射光を撮像するための２台のテレビカメラと、上
記対象物からそれぞれ反射する各偏光スリットレーザ光
の偏光面に一方が平行し、他方が直交した偏光面を有し
それぞれ上記テレビカメラのレンズの前面に設置される
撮像用偏光フィルタとを具え、上記各レーザ光源から出
射されたレーザ光による偏光スリットレーザ光がそれぞ
れ対応する上記撮像用偏光フィルタを有する対応テレビ
カメラのみに撮像されることを特徴とする。
装ロボットや溶接ロボット等の作業ラインでの作業対象
物の形状計測装置において、上記対象物にレーザスリッ
ト光を照射するための２台のレーザ光源と、上記各レー
ザ光源の出射するレーザ光をそれぞれスリット光に変換
するためのシリンドリカルレンズと、上記各シリンドリ
カルレンズの後方にそれぞれ配設されそれぞれのスリッ
トレーザ光が互いに直交する偏光面を持つように設置さ
れる照射用偏光フィルタと、上記対象物の表面で反射さ
れる反射光を撮像するための２台のテレビカメラと、上
記対象物からそれぞれ反射する各偏光スリットレーザ光
の偏光面に一方が平行し、他方が直交した偏光面を有し
それぞれ上記テレビカメラのレンズの前面に設置される
撮像用偏光フィルタとを具え、上記各レーザ光源から出
射されたレーザ光による偏光スリットレーザ光がそれぞ
れ対応する上記撮像用偏光フィルタを有する対応テレビ
カメラのみに撮像されることを特徴とする。
【０００６】
【作用】このような構成によれば、２台のレーザ光源か
ら出射されたレーザ光は、それぞれ対応するシリンドリ
カルレンズによりスリット光に変換される。その際、２
つのスリットレーザ光は、それぞれ対応する照射用偏光
フィルタに入力され、互いに直交する偏光面を持つ偏光
スリットレーザ光になって、対象物に照射される。対象
物の表面で反射されて返ってくる反射光は、図１に示す
ように、第１，第２の２台のテレビカメラ７ａ，７ｂの
両方に撮像され得る視野内に存在するが、撮像用偏光フ
ィルタにより、平行な偏光面を持つ第１のテレビカメラ
７ａのみ偏光スリットレーザ光が通過し、画像として出
力される。撮像用偏光フィルタと直交する偏光面を持つ
偏光スリットレーザ光は撮像用偏光フィルタに遮断され
て、同テレビカメラ７ａの撮像素子まで達せず、画像と
しては出力されない。同様に第２のテレビカメラ７ｂに
は、第２のスリット投光器６ｂの照射した第２の偏光ス
リットレーザ光１２ｂのみが撮像される。その結果、第
１のテレビカメラ７ａにより撮像された第１の偏光スリ
ットレーザ光１２ａを含む画像は同図系統図に示すよう
に、第１の画像メモリ８ａにてディジタル化され、記憶
される。同様に第２のテレビカメラ７ｂにより撮像され
た第２の偏光スリットレーザ光１２ｂを含む画像は第２
の画像メモリ８ｂにてディジタル化され、記憶される。
２つの画像メモリ８ａ，８ｂに記憶された画像はスイッ
チ５０により順次切り替えられて二値化回路９に入力
し、二値化回路９及び後段のスリット光検出回路１０で
は、従来技術と同様にしてスリット光成分の位置が検出
される。かくして、３次元座標演算手段２０では、スイ
ッチ５０の状態に応じて、第１のスリット投光器６ａ〜
第１のテレビカメラ７ａ又は第２のスリット投光器６ｂ
〜第２のテレビカメラ７ｂの位置，姿勢情報を選択し
て、対象物３０上の偏光スリットレーザ光１２ａ，１２
ｂの照射されている部分の３次元座標を計算し、計算さ
れた３次元座標はすべて統合して表示器４０にて表示さ
れる。
ら出射されたレーザ光は、それぞれ対応するシリンドリ
カルレンズによりスリット光に変換される。その際、２
つのスリットレーザ光は、それぞれ対応する照射用偏光
フィルタに入力され、互いに直交する偏光面を持つ偏光
スリットレーザ光になって、対象物に照射される。対象
物の表面で反射されて返ってくる反射光は、図１に示す
ように、第１，第２の２台のテレビカメラ７ａ，７ｂの
両方に撮像され得る視野内に存在するが、撮像用偏光フ
ィルタにより、平行な偏光面を持つ第１のテレビカメラ
７ａのみ偏光スリットレーザ光が通過し、画像として出
力される。撮像用偏光フィルタと直交する偏光面を持つ
偏光スリットレーザ光は撮像用偏光フィルタに遮断され
て、同テレビカメラ７ａの撮像素子まで達せず、画像と
しては出力されない。同様に第２のテレビカメラ７ｂに
は、第２のスリット投光器６ｂの照射した第２の偏光ス
リットレーザ光１２ｂのみが撮像される。その結果、第
１のテレビカメラ７ａにより撮像された第１の偏光スリ
ットレーザ光１２ａを含む画像は同図系統図に示すよう
に、第１の画像メモリ８ａにてディジタル化され、記憶
される。同様に第２のテレビカメラ７ｂにより撮像され
た第２の偏光スリットレーザ光１２ｂを含む画像は第２
の画像メモリ８ｂにてディジタル化され、記憶される。
２つの画像メモリ８ａ，８ｂに記憶された画像はスイッ
チ５０により順次切り替えられて二値化回路９に入力
し、二値化回路９及び後段のスリット光検出回路１０で
は、従来技術と同様にしてスリット光成分の位置が検出
される。かくして、３次元座標演算手段２０では、スイ
ッチ５０の状態に応じて、第１のスリット投光器６ａ〜
第１のテレビカメラ７ａ又は第２のスリット投光器６ｂ
〜第２のテレビカメラ７ｂの位置，姿勢情報を選択し
て、対象物３０上の偏光スリットレーザ光１２ａ，１２
ｂの照射されている部分の３次元座標を計算し、計算さ
れた３次元座標はすべて統合して表示器４０にて表示さ
れる。
【０００７】
【実施例】本発明の一実施例を図面について説明する
と、図１はその全体斜視図及び系統図、図２は図１にお
ける死角の低減要領を示す説明図である。
と、図１はその全体斜視図及び系統図、図２は図１にお
ける死角の低減要領を示す説明図である。
【０００８】まず図１において、第１のレーザ光源１ａ
と第２のレーザ光源１ｂは、連続してレーザ光を出射す
る。第１，第２のレーザ光源１ａ，１ｂから出射された
レーザ光はそれぞれ対応する第１，第２のコリメートレ
ンズ２ａ，２ｂにより平行なスポット光に変換される。
第１，第２のコリメートレンズ２ａ，２ｂから出力され
る平行スポットレーザ光は、それぞれ対応する第１，第
２のシリンドリカルレンズ３ａ，３ｂに入力され、そこ
で、シリンドリカルレンズ３ａ，３ｂの軸方向と直交す
る向きのスリットレーザ光になる。ここで、シリンドリ
カルレンズ３ａ，３ｂは軸方向を水平にし、その結果、
垂直なスリットレーザ光が出射される。スリットレーザ
光はそれぞれ第１，第２のスキャナ４ａ，４ｂに取り付
けたミラー５ａ，５ｂにより出射方向が決定される。
と第２のレーザ光源１ｂは、連続してレーザ光を出射す
る。第１，第２のレーザ光源１ａ，１ｂから出射された
レーザ光はそれぞれ対応する第１，第２のコリメートレ
ンズ２ａ，２ｂにより平行なスポット光に変換される。
第１，第２のコリメートレンズ２ａ，２ｂから出力され
る平行スポットレーザ光は、それぞれ対応する第１，第
２のシリンドリカルレンズ３ａ，３ｂに入力され、そこ
で、シリンドリカルレンズ３ａ，３ｂの軸方向と直交す
る向きのスリットレーザ光になる。ここで、シリンドリ
カルレンズ３ａ，３ｂは軸方向を水平にし、その結果、
垂直なスリットレーザ光が出射される。スリットレーザ
光はそれぞれ第１，第２のスキャナ４ａ，４ｂに取り付
けたミラー５ａ，５ｂにより出射方向が決定される。
【０００９】第１のスリット投光器６ａの出射端には、
水平な平行面を持つ第１の照射用偏光フィルタ１１ａが
設けられており、第１のミラー５ａで反射されたスリッ
トレーザ光は水平な偏光面を持つ第１の偏光スリットレ
ーザ光１２ａに変換され、対象物３０に向けて照射され
る。同様に、第２のスリット投光器６ｂの出射端には、
第１の照射用偏光フィルタ１１ａと直交する偏光面、す
なわち、垂直な偏光面を持つ第２の照射用偏光フィルタ
１１ｂが設けられており、第２のミラー５ｂで反射され
たスリットレーザ光は垂直な偏光面を持つ第２の偏光ス
リットレーザ光１２ｂに変換され、対象物３０に向けて
照射される。その際、第１，第２のスリット投光器６
ａ，６ｂは対象物３０を挟むようにそれぞれ左右に分か
れて、偏光スリットレーザ光１２ａ，１２ｂを照射する
ように設置される。
水平な平行面を持つ第１の照射用偏光フィルタ１１ａが
設けられており、第１のミラー５ａで反射されたスリッ
トレーザ光は水平な偏光面を持つ第１の偏光スリットレ
ーザ光１２ａに変換され、対象物３０に向けて照射され
る。同様に、第２のスリット投光器６ｂの出射端には、
第１の照射用偏光フィルタ１１ａと直交する偏光面、す
なわち、垂直な偏光面を持つ第２の照射用偏光フィルタ
１１ｂが設けられており、第２のミラー５ｂで反射され
たスリットレーザ光は垂直な偏光面を持つ第２の偏光ス
リットレーザ光１２ｂに変換され、対象物３０に向けて
照射される。その際、第１，第２のスリット投光器６
ａ，６ｂは対象物３０を挟むようにそれぞれ左右に分か
れて、偏光スリットレーザ光１２ａ，１２ｂを照射する
ように設置される。
【００１０】このように設置することにより、本発明装
置では、図２に示すように、対象物３０上で、偏光スリ
ットレーザ光１２ａ，１２ｂの照射されない領域を互い
に補い照射することができる。それぞれ水平，垂直な偏
光面を持つ２つの偏光スリットレーザ光１２ａ，１２ｂ
は対象物３０の表面で反射される。反射された偏光スリ
ットレーザ光１２ａ，１２ｂは、どちらも第１，第２の
テレビカメラ７ａ，７ｂの視野内に存在するが、第１の
テレビカメラ７ａの前面には水平な偏光面を持つ第１の
撮像用偏光フィルタ１３ａが設けられており、平行な偏
光面を持つ第１の偏光スリットレーザ光１２ａのみを透
過させる。
置では、図２に示すように、対象物３０上で、偏光スリ
ットレーザ光１２ａ，１２ｂの照射されない領域を互い
に補い照射することができる。それぞれ水平，垂直な偏
光面を持つ２つの偏光スリットレーザ光１２ａ，１２ｂ
は対象物３０の表面で反射される。反射された偏光スリ
ットレーザ光１２ａ，１２ｂは、どちらも第１，第２の
テレビカメラ７ａ，７ｂの視野内に存在するが、第１の
テレビカメラ７ａの前面には水平な偏光面を持つ第１の
撮像用偏光フィルタ１３ａが設けられており、平行な偏
光面を持つ第１の偏光スリットレーザ光１２ａのみを透
過させる。
【００１１】また、第２のテレビカメラ７ｂの前面には
水平な偏光面を持つ第２の撮像用偏光フィルタ１３ｂが
設けられており、平行な偏光面を持つ第２の偏光スリッ
トレーザ光１２ｂのみを透過させる。この結果、第１の
テレビカメラ７ａには第１のスリット投光器６ａの照射
した第１の偏光スリットレーザ光１２ａのみが撮像さ
れ、第２のテレビカメラ７ｂには第２のスリット投光器
６ｂの照射した第２の偏光スリットレーザ光１２ｂのみ
が撮像される。
水平な偏光面を持つ第２の撮像用偏光フィルタ１３ｂが
設けられており、平行な偏光面を持つ第２の偏光スリッ
トレーザ光１２ｂのみを透過させる。この結果、第１の
テレビカメラ７ａには第１のスリット投光器６ａの照射
した第１の偏光スリットレーザ光１２ａのみが撮像さ
れ、第２のテレビカメラ７ｂには第２のスリット投光器
６ｂの照射した第２の偏光スリットレーザ光１２ｂのみ
が撮像される。
【００１２】第１のテレビカメラ７ａにより撮像された
第１の偏光スリットレーザ光１２ａを含む画像は同図系
統図に示すように、第１の画像メモリ８ａにてディジタ
ル化され、記憶される。同様に第２のテレビカメラ７ｂ
により撮像された第２の偏光スリットレーザ光１２ｂを
含む画像は第２の画像メモリ８ｂにてディジタル化さ
れ、記憶される。２つの画像メモリ８ａ，８ｂに記憶さ
れた画像はスイッチ５０により順次切り替えられて二値
化回路９に入力される。二値化回路９及び後段のスリッ
ト光検出回路１０では、従来技術と同様にしてスリット
光成分の位置が検出される。かくして、３次元座標演算
手段２０では、スイッチ５０の状態に応じて、第１のス
リット投光器６ａ〜第１のテレビカメラ７ａ又は第２の
スリット投光器６ｂ〜第２のテレビカメラ７ｂの位置，
姿勢情報を選択して、対象物３０上の偏光スリットレー
ザ光１２ａ，１２ｂの照射されている部分の３次元座標
を計算する。計算された３次元座標はすべて統合して表
示器４０にて表示される。
第１の偏光スリットレーザ光１２ａを含む画像は同図系
統図に示すように、第１の画像メモリ８ａにてディジタ
ル化され、記憶される。同様に第２のテレビカメラ７ｂ
により撮像された第２の偏光スリットレーザ光１２ｂを
含む画像は第２の画像メモリ８ｂにてディジタル化さ
れ、記憶される。２つの画像メモリ８ａ，８ｂに記憶さ
れた画像はスイッチ５０により順次切り替えられて二値
化回路９に入力される。二値化回路９及び後段のスリッ
ト光検出回路１０では、従来技術と同様にしてスリット
光成分の位置が検出される。かくして、３次元座標演算
手段２０では、スイッチ５０の状態に応じて、第１のス
リット投光器６ａ〜第１のテレビカメラ７ａ又は第２の
スリット投光器６ｂ〜第２のテレビカメラ７ｂの位置，
姿勢情報を選択して、対象物３０上の偏光スリットレー
ザ光１２ａ，１２ｂの照射されている部分の３次元座標
を計算する。計算された３次元座標はすべて統合して表
示器４０にて表示される。
【００１３】
【発明の効果】このような装置によれば、２組のスリッ
ト投光器を切り替えて発光させるような回路構成の複雑
化を招くことなく、対象物に対して２本のスリットレー
ザ光を照射できるようになり、１本のスリットレーザ光
では照射できない領域を互いに補うようにスリットレー
ザ光を照射できるため、簡単な回路構成のまま、広範囲
の計測領域を拡大できる等産業上の利用効果は大きい。
ト投光器を切り替えて発光させるような回路構成の複雑
化を招くことなく、対象物に対して２本のスリットレー
ザ光を照射できるようになり、１本のスリットレーザ光
では照射できない領域を互いに補うようにスリットレー
ザ光を照射できるため、簡単な回路構成のまま、広範囲
の計測領域を拡大できる等産業上の利用効果は大きい。
【００１４】要するに本発明によれば、塗装ロボットや
溶接ロボット等の作業ラインでの作業対象物の形状計測
装置において、上記対象物にレーザスリット光を照射す
るための２台のレーザ光源と、上記各レーザ光源の出射
するレーザ光をそれぞれスリット光に変換するためのシ
リンドリカルレンズと、上記各シリンドリカルレンズの
後方にそれぞれ配設されそれぞれのスリットレーザ光が
互いに直交する偏光面を持つように設置される照射用偏
光フィルタと、上記対象物の表面で反射される反射光を
撮像するための２台のテレビカメラと、上記対象物から
それぞれ反射する各偏光スリットレーザ光の偏光面に一
方が平行し、他方が直交した偏光面を有しそれぞれ上記
テレビカメラのレンズの前面に設置される撮像用偏光フ
ィルタとを具え、上記各レーザ光源から出射されたレー
ザ光による偏光スリットレーザ光がそれぞれ対応する上
記撮像用偏光フィルタを有する対応テレビカメラのみに
撮像されることにより、構造簡単で計測の死角を少なく
して対象物の計測領域の拡大を図る低コストかつ高性能
の経済的な３次元形状計測装置を得るから、本発明は産
業上極めて有益なものである。
溶接ロボット等の作業ラインでの作業対象物の形状計測
装置において、上記対象物にレーザスリット光を照射す
るための２台のレーザ光源と、上記各レーザ光源の出射
するレーザ光をそれぞれスリット光に変換するためのシ
リンドリカルレンズと、上記各シリンドリカルレンズの
後方にそれぞれ配設されそれぞれのスリットレーザ光が
互いに直交する偏光面を持つように設置される照射用偏
光フィルタと、上記対象物の表面で反射される反射光を
撮像するための２台のテレビカメラと、上記対象物から
それぞれ反射する各偏光スリットレーザ光の偏光面に一
方が平行し、他方が直交した偏光面を有しそれぞれ上記
テレビカメラのレンズの前面に設置される撮像用偏光フ
ィルタとを具え、上記各レーザ光源から出射されたレー
ザ光による偏光スリットレーザ光がそれぞれ対応する上
記撮像用偏光フィルタを有する対応テレビカメラのみに
撮像されることにより、構造簡単で計測の死角を少なく
して対象物の計測領域の拡大を図る低コストかつ高性能
の経済的な３次元形状計測装置を得るから、本発明は産
業上極めて有益なものである。
【図１】本発明の一実施例を示す全体斜視図及び系統図
である。
である。
【図２】図１における死角の低減要領を示す説明図であ
る。
る。
【図３】従来のロボット作業での作業対象物の３次元形
状計測装置を示す全体斜視図及び系統図である。
状計測装置を示す全体斜視図及び系統図である。
【図４】図３における計測領域の死角の発生理由を示す
説明図である。
説明図である。
１，１ａ，１ｂ レーザ光源 ２，２ａ，２ｂ コリメートレンズ ３，３ａ，３ｂ シリンドリカルレンズ ４，４ａ，４ｂ スキャナ ５，５ａ，５ｂ ミラー ６，６ａ，６ｂ スリット投光器 ７，７ａ，７ｂ テレビカメラ ８，８ａ，８ｂ 画像メモリ ９ 二値化回路 １０ スリット光検出回路 １１ａ，１１ｂ 照射用偏光フィルタ １２ａ，１２ｂ 偏光スリットレーザ光 １３ａ，１３ｂ 撮像用偏光フィルタ ２０ ３次元座標演算手段 ３０ 対象物 ４０ 表示器 ５０ スイッチ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 // Ｇ０６Ｔ 7/00
Claims (1)
- 【請求項１】 塗装ロボットや溶接ロボット等の作業ラ
インでの作業対象物の形状計測装置において、上記対象
物にレーザスリット光を照射するための２台のレーザ光
源と、上記各レーザ光源の出射するレーザ光をそれぞれ
スリット光に変換するためのシリンドリカルレンズと、
上記各シリンドリカルレンズの後方にそれぞれ配設され
それぞれのスリットレーザ光が互いに直交する偏光面を
持つように設置される照射用偏光フィルタと、上記対象
物の表面で反射される反射光を撮像するための２台のテ
レビカメラと、上記対象物からそれぞれ反射する各偏光
スリットレーザ光の偏光面に一方が平行し、他方が直交
した偏光面を有しそれぞれ上記テレビカメラのレンズの
前面に設置される撮像用偏光フィルタとを具え、上記各
レーザ光源から出射されたレーザ光による偏光スリット
レーザ光がそれぞれ対応する上記撮像用偏光フィルタを
有する対応テレビカメラのみに撮像されることを特徴と
するテレビカメラによる３次元形状計測装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5256368A JPH0791929A (ja) | 1993-09-20 | 1993-09-20 | テレビカメラによる３次元形状計測装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5256368A JPH0791929A (ja) | 1993-09-20 | 1993-09-20 | テレビカメラによる３次元形状計測装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0791929A true JPH0791929A (ja) | 1995-04-07 |
Family
ID=17291720
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5256368A Withdrawn JPH0791929A (ja) | 1993-09-20 | 1993-09-20 | テレビカメラによる３次元形状計測装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0791929A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002133446A (ja) * | 2000-08-30 | 2002-05-10 | Microsoft Corp | 顔画像処理方法およびシステム |
| JP2002213931A (ja) * | 2001-01-17 | 2002-07-31 | Fuji Xerox Co Ltd | ３次元形状計測装置および３次元形状計測方法 |
| JP2003504217A (ja) * | 1999-07-13 | 2003-02-04 | ヘンツェ，ヨアヒム | ロボット用位置決め補助のための光線の生成 |
| WO2015014797A1 (en) * | 2013-08-02 | 2015-02-05 | Koninklijke Philips N.V. | Laser device with adjustable polarization |
-
1993
- 1993-09-20 JP JP5256368A patent/JPH0791929A/ja not_active Withdrawn
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003504217A (ja) * | 1999-07-13 | 2003-02-04 | ヘンツェ，ヨアヒム | ロボット用位置決め補助のための光線の生成 |
| JP2002133446A (ja) * | 2000-08-30 | 2002-05-10 | Microsoft Corp | 顔画像処理方法およびシステム |
| JP2011170891A (ja) * | 2000-08-30 | 2011-09-01 | Microsoft Corp | 顔画像処理方法およびシステム |
| JP2002213931A (ja) * | 2001-01-17 | 2002-07-31 | Fuji Xerox Co Ltd | ３次元形状計測装置および３次元形状計測方法 |
| WO2015014797A1 (en) * | 2013-08-02 | 2015-02-05 | Koninklijke Philips N.V. | Laser device with adjustable polarization |
| CN105474482A (zh) * | 2013-08-02 | 2016-04-06 | 皇家飞利浦有限公司 | 具有可调节偏振的激光设备 |
| US10135225B2 (en) | 2013-08-02 | 2018-11-20 | Koninklijke Philips N.V. | Laser device with adjustable polarization |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20001128 |