JPH0942929A - 光点位置計測方法および装置 - Google Patents
光点位置計測方法および装置Info
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- JPH0942929A JPH0942929A JP19668395A JP19668395A JPH0942929A JP H0942929 A JPH0942929 A JP H0942929A JP 19668395 A JP19668395 A JP 19668395A JP 19668395 A JP19668395 A JP 19668395A JP H0942929 A JPH0942929 A JP H0942929A
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- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は、光点を含む被測定体を撮像して、
その被測定体の光点位置を計測する光点位置計測方法お
よび装置に関し、複数の光源の発光パルス幅が異なって
も、その発光パルス幅の異なる複数の光源を含む被測定
体を撮像して得た画像に基づいて、それら複数の光源の
その画像上の各位置を正確に求める。 【解決手段】 複数の光源を、これら複数の光源それぞ
れの各点灯パルス幅の中央の時刻どうしが互いに一致す
るようにパルス的に点灯させ、それら複数の光源が点灯
している時間を含む所定のシャッタ時間内の、それら複
数の光源を含む画角内を撮像し、その撮像により得られ
た画像に基づいて、上記複数の光源それぞれの位置を求
める。
その被測定体の光点位置を計測する光点位置計測方法お
よび装置に関し、複数の光源の発光パルス幅が異なって
も、その発光パルス幅の異なる複数の光源を含む被測定
体を撮像して得た画像に基づいて、それら複数の光源の
その画像上の各位置を正確に求める。 【解決手段】 複数の光源を、これら複数の光源それぞ
れの各点灯パルス幅の中央の時刻どうしが互いに一致す
るようにパルス的に点灯させ、それら複数の光源が点灯
している時間を含む所定のシャッタ時間内の、それら複
数の光源を含む画角内を撮像し、その撮像により得られ
た画像に基づいて、上記複数の光源それぞれの位置を求
める。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は光点を含む被測定体
を撮像して、その光点位置を計測する光点位置計測方法
および装置に関する。
を撮像して、その光点位置を計測する光点位置計測方法
および装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来よりステレオ法による、被測定体の
三次元的な座標の計測が行われている（例えば特開平５
−１６４５１７号公報参照）。図８は、ステレオ法によ
る三次元座標計測法の一例を模式的に示した図である。
三次元的な座標の計測が行われている（例えば特開平５
−１６４５１７号公報参照）。図８は、ステレオ法によ
る三次元座標計測法の一例を模式的に示した図である。
【０００３】互いに所定の距離ｄだけ離れた２台のＣＣ
Ｄカメラ２，４により被測定体６を撮影する。このとき
２台のＣＣＤカメラ２，４のそれぞれにより被測定体６
上の互いに同一の各点（ここでは点Ｐで代表させる）を
睨む角度α、βを求めることにより、２台のＣＣＤカメ
ラ２，４と被測定体６上の点Ｐとを結ぶ、図に一点鎖線
で示す三角形が一義的に定まり、これにより被測定体６
のＰ点の位置が測定される。ここで、被測定体が移動し
たり姿勢を変えたりするものの場合、２台のＣＣＤカメ
ラ２，４に固定されたワールド座標系Σ0 から見た、被
測定体６の位置と姿勢を表わす、被測定体６に固定され
た座標系Σを定めるには、被測定体６の互いに異なる３
点について、上記のようにしてその位置を計測する必要
がある。
Ｄカメラ２，４により被測定体６を撮影する。このとき
２台のＣＣＤカメラ２，４のそれぞれにより被測定体６
上の互いに同一の各点（ここでは点Ｐで代表させる）を
睨む角度α、βを求めることにより、２台のＣＣＤカメ
ラ２，４と被測定体６上の点Ｐとを結ぶ、図に一点鎖線
で示す三角形が一義的に定まり、これにより被測定体６
のＰ点の位置が測定される。ここで、被測定体が移動し
たり姿勢を変えたりするものの場合、２台のＣＣＤカメ
ラ２，４に固定されたワールド座標系Σ0 から見た、被
測定体６の位置と姿勢を表わす、被測定体６に固定され
た座標系Σを定めるには、被測定体６の互いに異なる３
点について、上記のようにしてその位置を計測する必要
がある。
【０００４】そのような計測においては、各ＣＣＤカメ
ラ２，４での撮影により得られた画像信号上では、３つ
の光源の位置を見つければよいため、例えば二値化等に
より、光源とその他の画像情報とが分離される。したが
って、３つの光源の明るさ（画像信号として取り込まれ
たときの画像信号が担持する明るさをいう。以下、同
じ。）は、できるだけ等しい明るさであることが望まし
い。
ラ２，４での撮影により得られた画像信号上では、３つ
の光源の位置を見つければよいため、例えば二値化等に
より、光源とその他の画像情報とが分離される。したが
って、３つの光源の明るさ（画像信号として取り込まれ
たときの画像信号が担持する明るさをいう。以下、同
じ。）は、できるだけ等しい明るさであることが望まし
い。
【０００５】このような計測に用いる光源としては輝度
や大きさの点からＬＥＤ等が使用される。ＬＥＤを使用
することを考えた場合、ＬＥＤに流れる電流に対するＬ
ＥＤの輝度には大きなばらつきがあり、このため、３つ
のＬＥＤの明るさを等しくするには、それら３つのＬＥ
Ｄの輝度をそれぞれ調整する必要がある。３つのＬＥＤ
の明るさが等しくなるように輝度を調整する方法として
２つが考えられる。その１つは、ＬＥＤに流す、単位時
間あたりの電流を調整することである。しかし、電流と
ＬＥＤの輝度は比例せず、このためこの方法によりＬＥ
Ｄの輝度調整を行なおうとすると、何回もトライアンド
エラーにより所望の輝度に調整していく必要があり、輝
度調整に時間がかかることになる。もう１つの方法は、
ＬＥＤに流す電流のパルス幅を調整することである。Ｌ
ＥＤの発光光量とパルス幅とは比例し、したがって一度
発光させて画像信号上の明るさを測定するだけで、あと
は比例計算で所望の明るさに調整することができる。
や大きさの点からＬＥＤ等が使用される。ＬＥＤを使用
することを考えた場合、ＬＥＤに流れる電流に対するＬ
ＥＤの輝度には大きなばらつきがあり、このため、３つ
のＬＥＤの明るさを等しくするには、それら３つのＬＥ
Ｄの輝度をそれぞれ調整する必要がある。３つのＬＥＤ
の明るさが等しくなるように輝度を調整する方法として
２つが考えられる。その１つは、ＬＥＤに流す、単位時
間あたりの電流を調整することである。しかし、電流と
ＬＥＤの輝度は比例せず、このためこの方法によりＬＥ
Ｄの輝度調整を行なおうとすると、何回もトライアンド
エラーにより所望の輝度に調整していく必要があり、輝
度調整に時間がかかることになる。もう１つの方法は、
ＬＥＤに流す電流のパルス幅を調整することである。Ｌ
ＥＤの発光光量とパルス幅とは比例し、したがって一度
発光させて画像信号上の明るさを測定するだけで、あと
は比例計算で所望の明るさに調整することができる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】このように、ＬＥＤに
流す電流のパルス幅を調整する方法を採用するとＬＥＤ
の輝度調整は容易であるが、３つのＬＥＤの発光パルス
幅がそれぞれ異なってしまい、以下の問題が発生する。
図９は、被測定体上の異なる点Ｐ1 ，Ｐ2 ，Ｐ3 に固定
された３つのＬＥＤの発光パルス幅の例を示した図、図
１０はＣＣＤカメラ２，４で得られた画像上のＬＥＤの
軌跡を示した図である。
流す電流のパルス幅を調整する方法を採用するとＬＥＤ
の輝度調整は容易であるが、３つのＬＥＤの発光パルス
幅がそれぞれ異なってしまい、以下の問題が発生する。
図９は、被測定体上の異なる点Ｐ1 ，Ｐ2 ，Ｐ3 に固定
された３つのＬＥＤの発光パルス幅の例を示した図、図
１０はＣＣＤカメラ２，４で得られた画像上のＬＥＤの
軌跡を示した図である。
【０００７】異なる３点Ｐ1 ，Ｐ2 ，Ｐ3 に固定された
３つのＬＥＤの発光パルス幅が図９のように異なる場合
は、被測定体がｘ方向に移動している途中でＣＣＤカメ
ラ２，４により撮影を行なうと、ＣＣＤカメラ２，４に
より得られた画像上の、それら３点のＬＥＤの光点の軌
跡は、図１０に示すようにそれぞれ異なる長さだけｘ方
向に延びた形状となる。
３つのＬＥＤの発光パルス幅が図９のように異なる場合
は、被測定体がｘ方向に移動している途中でＣＣＤカメ
ラ２，４により撮影を行なうと、ＣＣＤカメラ２，４に
より得られた画像上の、それら３点のＬＥＤの光点の軌
跡は、図１０に示すようにそれぞれ異なる長さだけｘ方
向に延びた形状となる。
【０００８】このとき、画像上の光点位置は、図１０に
示す光点の軌跡の、例えば重心位置として求められる
が、ＬＥＤの発光パルス幅が異なることに起因して、図
１０に示すようにそれぞれ異なった重心位置ｘ1 ，ｘ
2 ，ｘ3 が求められてしまい、正確な位置計測を行なう
ことは困難である。本発明は、上記事情に鑑み、複数の
光源の発光パルス幅が異なっても、その発光パルス幅の
異なる複数の光源を含む被測定体を撮像して得た画像に
基づいて、それら複数の光源の、その画像上の各位置を
正確に求めることができる光点位置計測方法およびその
方法の実施に好適な光点位置計測装置を提供することを
目的とする。
示す光点の軌跡の、例えば重心位置として求められる
が、ＬＥＤの発光パルス幅が異なることに起因して、図
１０に示すようにそれぞれ異なった重心位置ｘ1 ，ｘ
2 ，ｘ3 が求められてしまい、正確な位置計測を行なう
ことは困難である。本発明は、上記事情に鑑み、複数の
光源の発光パルス幅が異なっても、その発光パルス幅の
異なる複数の光源を含む被測定体を撮像して得た画像に
基づいて、それら複数の光源の、その画像上の各位置を
正確に求めることができる光点位置計測方法およびその
方法の実施に好適な光点位置計測装置を提供することを
目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明の光点位置計測方法は、複数の光源を、それら複数の
光源それぞれの各点灯パルス幅の中央の時刻どうしが互
いに一致するようにパルス的に点灯させ、それら複数の
光源が点灯している時間を含む所定のシャッタ時間内
の、それら複数の光源を含む画角内を撮像し、その撮像
により得られた画像に基づいて、上記複数の光源それぞ
れの各位置を求めることを特徴とする。
明の光点位置計測方法は、複数の光源を、それら複数の
光源それぞれの各点灯パルス幅の中央の時刻どうしが互
いに一致するようにパルス的に点灯させ、それら複数の
光源が点灯している時間を含む所定のシャッタ時間内
の、それら複数の光源を含む画角内を撮像し、その撮像
により得られた画像に基づいて、上記複数の光源それぞ
れの各位置を求めることを特徴とする。
【００１０】また、上記目的を達成する本発明の光点位
置計測装置は、 （１）パルス的に点灯する複数の光源 （２）上記複数の光源それぞれの各点灯パルス幅の中央
の時刻どうしが互いに一致するようにそれら複数の光源
の点灯タイミングを制御する点灯タイミング制御部 （３）上記複数の光源が点灯している時間を含む所定の
シャッタ時間内の、上記複数の光源を含む画角内の画像
を得る撮像部 （４）上記撮像部で得られた画像に基づいて、上記複数
の光源それぞれの各位置を求める光点計測部 を備えたことを特徴とする。
置計測装置は、 （１）パルス的に点灯する複数の光源 （２）上記複数の光源それぞれの各点灯パルス幅の中央
の時刻どうしが互いに一致するようにそれら複数の光源
の点灯タイミングを制御する点灯タイミング制御部 （３）上記複数の光源が点灯している時間を含む所定の
シャッタ時間内の、上記複数の光源を含む画角内の画像
を得る撮像部 （４）上記撮像部で得られた画像に基づいて、上記複数
の光源それぞれの各位置を求める光点計測部 を備えたことを特徴とする。
【００１１】ここで、上記本発明の光点位置計測装置に
おいて、上記光点計測部では、例えば上記画像内にあら
われた上記複数の光源それぞれの像の重心位置が求めら
れる。
おいて、上記光点計測部では、例えば上記画像内にあら
われた上記複数の光源それぞれの像の重心位置が求めら
れる。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について
説明する。ここでは、先ず、本発明の原理について説明
する。図１は、被測定体上の異なる３点Ｐ1 ，Ｐ2 ，Ｐ
3 に固定された３つのＬＥＤの発光パルスを示した図、
図２は、ＣＣＤカメラ２で得られた画像上のＬＥＤの軌
跡を示した図である。
説明する。ここでは、先ず、本発明の原理について説明
する。図１は、被測定体上の異なる３点Ｐ1 ，Ｐ2 ，Ｐ
3 に固定された３つのＬＥＤの発光パルスを示した図、
図２は、ＣＣＤカメラ２で得られた画像上のＬＥＤの軌
跡を示した図である。
【００１３】ここでは、異なる３点Ｐ1 ，Ｐ2 ，Ｐ3 に
固定された３つのＬＥＤの点灯パルス幅の中央の時刻が
いずれも時刻ｔ0 に揃うようにそれら３つのＬＥＤが点
灯する。そうすると、被測定体がその点灯の間、例えば
ｘ方向に移動していたとしても、それら３点Ｐ1 ，Ｐ
2 ，Ｐ3 のＬＥＤの画像上の軌跡は、図２に示すように
それらの軌跡の重心位置が一致したものとなる。したが
ってこれらのＬＥＤの点灯パルス幅が異なることによる
計測誤差は生じない。
固定された３つのＬＥＤの点灯パルス幅の中央の時刻が
いずれも時刻ｔ0 に揃うようにそれら３つのＬＥＤが点
灯する。そうすると、被測定体がその点灯の間、例えば
ｘ方向に移動していたとしても、それら３点Ｐ1 ，Ｐ
2 ，Ｐ3 のＬＥＤの画像上の軌跡は、図２に示すように
それらの軌跡の重心位置が一致したものとなる。したが
ってこれらのＬＥＤの点灯パルス幅が異なることによる
計測誤差は生じない。
【００１４】次に、本発明の一実施形態について説明す
る。ここでは人間の顎の動きを計測するシステムについ
て説明する。顎の動きは、歯科の分野における１つの重
要な計測項目として位置づけられている。図３は、顎の
動きを計測している状態の室内の様子を示す模式図、図
４は、顎の動きの計測のために頭部に測定治具を取り付
けた様子を示す模式図である。
る。ここでは人間の顎の動きを計測するシステムについ
て説明する。顎の動きは、歯科の分野における１つの重
要な計測項目として位置づけられている。図３は、顎の
動きを計測している状態の室内の様子を示す模式図、図
４は、顎の動きの計測のために頭部に測定治具を取り付
けた様子を示す模式図である。
【００１５】図４に示すように、頭部には、額の位置と
両耳の上部にそれぞれ１つずつ、合計３つのＬＥＤ７
Ａ，７Ｂ，７Ｃが配置されたヘッドフレーム７が固定さ
れる。また、口の中の下歯には下顎用フレーム８が固定
される。この下顎用フレーム８にも、口の前、および左
右の耳の下の位置にそれぞれ１つずつ合計３つのＬＥＤ
８Ａ，８Ｂ，８Ｃが配置されている。
両耳の上部にそれぞれ１つずつ、合計３つのＬＥＤ７
Ａ，７Ｂ，７Ｃが配置されたヘッドフレーム７が固定さ
れる。また、口の中の下歯には下顎用フレーム８が固定
される。この下顎用フレーム８にも、口の前、および左
右の耳の下の位置にそれぞれ１つずつ合計３つのＬＥＤ
８Ａ，８Ｂ，８Ｃが配置されている。
【００１６】ポインタペン９には２つのＬＥＤ９Ａ，９
Ｂが埋め込まれており、このポインタペン９により被測
定体（この場合は被検者１０）の一点を指示するとその
ときのＬＥＤ９Ａ，９Ｂの位置が計測され、それらのＬ
ＥＤ９Ａ，９Ｂの位置座標からポインタペン９の先端９
ａの位置が求められ、その点の動きが演算される。図４
に示すようなヘッドフレーム７および下顎用フレーム８
を装着した被検者１０を、図３に示すように椅子に座ら
せ、上下に配置された２つのＣＣＤカメラ２，４によ
り、被検者１０が撮像され、これにより得られた画像信
号が演算装置２０に入力され、ＬＥＤ７Ａ，７Ｂ，７
Ｃ；８Ａ，８Ｂ，８Ｃの各位置が求められ、それらの位
置に基づいて上顎に対する下顎の動きが計測される。
Ｂが埋め込まれており、このポインタペン９により被測
定体（この場合は被検者１０）の一点を指示するとその
ときのＬＥＤ９Ａ，９Ｂの位置が計測され、それらのＬ
ＥＤ９Ａ，９Ｂの位置座標からポインタペン９の先端９
ａの位置が求められ、その点の動きが演算される。図４
に示すようなヘッドフレーム７および下顎用フレーム８
を装着した被検者１０を、図３に示すように椅子に座ら
せ、上下に配置された２つのＣＣＤカメラ２，４によ
り、被検者１０が撮像され、これにより得られた画像信
号が演算装置２０に入力され、ＬＥＤ７Ａ，７Ｂ，７
Ｃ；８Ａ，８Ｂ，８Ｃの各位置が求められ、それらの位
置に基づいて上顎に対する下顎の動きが計測される。
【００１７】ＣＣＤカメラ２，４の配置位置を、図３に
示すような上下位置ではなく、図８に示すように左右に
配置したとすると、それらのＣＣＤカメラ２，４は、被
検者１０を斜め横から睨むこととなり、被検者１０に
は、左右位置（両耳の上下の位置）にＬＥＤ７Ｂ，７
Ｃ；８Ｂ，８Ｃ（図４参照）が固定されているため、そ
れら左右位置に固定されたＬＥＤ７Ｂ，７Ｃ；８Ｂ，８
Ｃが被検者の頭の陰になりやすく、被検者１０が多少な
りとも斜め横を向くとそれらのＬＥＤ７Ｂ，７Ｃ；８
Ｂ，８Ｃのうちのいずれかが頭部にかくれてしまい、計
測が不可能となってしまうおそれがある。その点、図３
に示すようにＣＣＤカメラ２，４を縦に配置すると、左
右の関係ではＣＣＤカメラ２，４が被検者１０の正面に
配置されることとなり、被検者１０が左右を向いたとき
の余裕度が大きくなる。
示すような上下位置ではなく、図８に示すように左右に
配置したとすると、それらのＣＣＤカメラ２，４は、被
検者１０を斜め横から睨むこととなり、被検者１０に
は、左右位置（両耳の上下の位置）にＬＥＤ７Ｂ，７
Ｃ；８Ｂ，８Ｃ（図４参照）が固定されているため、そ
れら左右位置に固定されたＬＥＤ７Ｂ，７Ｃ；８Ｂ，８
Ｃが被検者の頭の陰になりやすく、被検者１０が多少な
りとも斜め横を向くとそれらのＬＥＤ７Ｂ，７Ｃ；８
Ｂ，８Ｃのうちのいずれかが頭部にかくれてしまい、計
測が不可能となってしまうおそれがある。その点、図３
に示すようにＣＣＤカメラ２，４を縦に配置すると、左
右の関係ではＣＣＤカメラ２，４が被検者１０の正面に
配置されることとなり、被検者１０が左右を向いたとき
の余裕度が大きくなる。
【００１８】この図３に示すシステムを、図８を参照し
て説明したステレオ法による三次元座標計測の原理と結
びつけると以下のようになる。すなわち、２つのＣＣＤ
カメラ２，４で、頭部に配置された３つのＬＥＤ７Ａ，
７Ｂ，７Ｃ（図４参照）の位置を計測することにより、
この図３の部屋やＣＣＤカメラ２，４に固定されたワー
ルド座標系に対する、被検者１０の頭部の位置と姿勢が
求められる。また、同様に、２つのＣＣＤカメラ２，４
で、下顎に固定された３つのＬＥＤ８Ａ，８Ｂ，８Ｃの
位置を計測することにより、ワールド座標系に対する、
下顎の位置と姿勢が求められる。したがって、これら頭
部の位置と姿勢、および下顎の位置と姿勢から、頭部
（上顎）に対する、下顎の相対的な位置と姿勢が求めら
れる。
て説明したステレオ法による三次元座標計測の原理と結
びつけると以下のようになる。すなわち、２つのＣＣＤ
カメラ２，４で、頭部に配置された３つのＬＥＤ７Ａ，
７Ｂ，７Ｃ（図４参照）の位置を計測することにより、
この図３の部屋やＣＣＤカメラ２，４に固定されたワー
ルド座標系に対する、被検者１０の頭部の位置と姿勢が
求められる。また、同様に、２つのＣＣＤカメラ２，４
で、下顎に固定された３つのＬＥＤ８Ａ，８Ｂ，８Ｃの
位置を計測することにより、ワールド座標系に対する、
下顎の位置と姿勢が求められる。したがって、これら頭
部の位置と姿勢、および下顎の位置と姿勢から、頭部
（上顎）に対する、下顎の相対的な位置と姿勢が求めら
れる。
【００１９】かくして、被検者１０に口を開けさせたり
閉じたりしながらその被検者１０をＣＣＤカメラ２，４
で撮影し、演算装置２０で演算を行なうことにより、そ
の被検者１０の下顎の動きを分析することができる。次
に本実施形態における特徴部分である、ＬＥＤの点灯の
させ方について説明する。
閉じたりしながらその被検者１０をＣＣＤカメラ２，４
で撮影し、演算装置２０で演算を行なうことにより、そ
の被検者１０の下顎の動きを分析することができる。次
に本実施形態における特徴部分である、ＬＥＤの点灯の
させ方について説明する。
【００２０】図５は、図４に示すヘッドフレーム７に固
定された３つのＬＥＤ７Ａ，７Ｂ，７Ｃ、下顎用フレー
ム８に固定された３つのＬＥＤ８Ａ，８Ｂ，８Ｃ、およ
びポインタペン９に埋め込まれた２つのＬＥＤ９Ａ，９
Ｂの合計８個のＬＥＤの点灯を制御するＬＥＤ点灯制御
回路の回路ブロック図、図６、図７はそのタイミングチ
ャートである。
定された３つのＬＥＤ７Ａ，７Ｂ，７Ｃ、下顎用フレー
ム８に固定された３つのＬＥＤ８Ａ，８Ｂ，８Ｃ、およ
びポインタペン９に埋め込まれた２つのＬＥＤ９Ａ，９
Ｂの合計８個のＬＥＤの点灯を制御するＬＥＤ点灯制御
回路の回路ブロック図、図６、図７はそのタイミングチ
ャートである。
【００２１】ＣＣＤカメラ２とＣＣＤカメラ４は、互い
に同時にシャッタが開き、かつ互いに同時にシャッタが
閉じるように同期がとられている。ここで、ＣＣＤカメ
ラ２，４を駆動する基本クロックＣＬＫ、およびその基
本クロックＣＬＫから生成された水平同期信号ＨＤおよ
び垂直同期信号ＶＤが、図５に示すＬＥＤ点灯制御回路
に入力される。
に同時にシャッタが開き、かつ互いに同時にシャッタが
閉じるように同期がとられている。ここで、ＣＣＤカメ
ラ２，４を駆動する基本クロックＣＬＫ、およびその基
本クロックＣＬＫから生成された水平同期信号ＨＤおよ
び垂直同期信号ＶＤが、図５に示すＬＥＤ点灯制御回路
に入力される。
【００２２】また、このＬＥＤ点灯制御回路には、８個
のＬＥＤを相互に区別するためにＬＥＤに付された３ビ
ットのアドレスＡＢ０〜２、このアドレスＡＢ０〜２を
アドレスデコーダ２５に書き込むライトイネーブル信号
ＷＥ_ 、この図５に示すＬＥＤ点灯制御回路のチップイ
ネーブル信号ＣＥ_ 、および、各ＬＥＤの点灯パルス幅
を規定する８ビットのデータＤＢ０〜７も入力される。
のＬＥＤを相互に区別するためにＬＥＤに付された３ビ
ットのアドレスＡＢ０〜２、このアドレスＡＢ０〜２を
アドレスデコーダ２５に書き込むライトイネーブル信号
ＷＥ_ 、この図５に示すＬＥＤ点灯制御回路のチップイ
ネーブル信号ＣＥ_ 、および、各ＬＥＤの点灯パルス幅
を規定する８ビットのデータＤＢ０〜７も入力される。
【００２３】ここで用いたＣＣＤカメラ２，４は、図６
に示すように、垂直同期信号ＶＤの立ち上がりでそのＣ
ＣＤカメラ２，４のシャッタが閉じる。シャッタ開のタ
イミングを表わす信号はＣＣＤカメラ２，４からは直接
的には出力されていないため、ここでは垂直同期信号Ｖ
Ｄの立ち上がり（シャッタ閉）のタイミングから水平同
期信号のパルスを数え、これにより、次の画像フレーム
についてのシャッタ開のタイミングを得ている。
に示すように、垂直同期信号ＶＤの立ち上がりでそのＣ
ＣＤカメラ２，４のシャッタが閉じる。シャッタ開のタ
イミングを表わす信号はＣＣＤカメラ２，４からは直接
的には出力されていないため、ここでは垂直同期信号Ｖ
Ｄの立ち上がり（シャッタ閉）のタイミングから水平同
期信号のパルスを数え、これにより、次の画像フレーム
についてのシャッタ開のタイミングを得ている。
【００２４】具体的には、図５に示すように、水平同期
信号ＨＤ、垂直同期信号ＶＤをアップカウンタ２１に入
力し、垂直同期信号ＶＤの立ち上がりのタイミング以降
の、水平同期信号ＨＤのパルス数をカウントする。その
カウント値ＵＰＣはデコーダ２２に入力される。デコー
ダ２２は、その計数値が所定値（ここの例では２４９）
に達すると、シャッタ開信号ＧＡＴＥをアサートする。
またこれとともにアップカウンタ２１に向けてイネーブ
ル信号Ｅをネゲートする。このイネーブル信号Ｅはアッ
プカウンタ２１による次のカウント動作開始のタイミン
グの直前のタイミングでアサートされる。このデコーダ
２２、および後述するアップダウンカウンタ２４、もう
１つのデコーダ２５、およびパルス変換回路２９には分
周器２３で１／８に分周されたクロックＣＬＫ１も入力
されており、クロックＣＬＫ１に同期した回路動作が行
なわれる。
信号ＨＤ、垂直同期信号ＶＤをアップカウンタ２１に入
力し、垂直同期信号ＶＤの立ち上がりのタイミング以降
の、水平同期信号ＨＤのパルス数をカウントする。その
カウント値ＵＰＣはデコーダ２２に入力される。デコー
ダ２２は、その計数値が所定値（ここの例では２４９）
に達すると、シャッタ開信号ＧＡＴＥをアサートする。
またこれとともにアップカウンタ２１に向けてイネーブ
ル信号Ｅをネゲートする。このイネーブル信号Ｅはアッ
プカウンタ２１による次のカウント動作開始のタイミン
グの直前のタイミングでアサートされる。このデコーダ
２２、および後述するアップダウンカウンタ２４、もう
１つのデコーダ２５、およびパルス変換回路２９には分
周器２３で１／８に分周されたクロックＣＬＫ１も入力
されており、クロックＣＬＫ１に同期した回路動作が行
なわれる。
【００２５】デコーダ２２により生成されたシャッタ開
信号ＧＡＴＥは、図５に示すように、もう１つのデコー
ダ２５とパルス変換回路２９に入力される。デコーダ２
５は、入力されたシャッタ開信号ＧＡＴＥの極性を反転
させロード信号Ｌとしてアップダウンカウンタ２４に入
力する。アップダウンカウンタ２４は、図７に示すよう
に、初期値（この例では２５５）がロードされており、
ロード信号Ｌの立ち下がりのタイミングから、そのロー
ドされた値をカウントダウンする。このアップダウンカ
ウンタ２４のカウント値ＵＤＣはデコーダ２５に入力さ
れている。デコーダ２５は、そのカウント値ＵＤＣが
‘０’になったかどうかを判定し、０になった時点で、
アップダウンカウンタ２４にアップカウントさせるかダ
ウンカウントさせるかを切り換えるアップ／ダウン切換
信号Ｕ／Ｄをアップカウント側（レベル‘０’）に切り
換える。するとアップダウンカウンタ２４は、今度はカ
ウント値０からカウントアップを始める。そしてこのカ
ウント値が初期値（ここでは２５５）に戻ったタイミン
グで、デコーダ２５がカウントイネーブル信号Ｅをネゲ
ートし、アップダウンカウンタ２４によるカウント動作
を停止させる。このカウントイネーブル信号は、シャッ
タ閉のタイミング（シャッタ開信号ＧＡＴＥがネゲート
されたタイミング）でアサートされる。このカウンタ２
５からは、アップ／ダウン切換信号Ｕ／Ｄと同一タイミ
ングで切り換わる極性信号ＰＯＬが出力されパルス変換
回路２９に入力される。
信号ＧＡＴＥは、図５に示すように、もう１つのデコー
ダ２５とパルス変換回路２９に入力される。デコーダ２
５は、入力されたシャッタ開信号ＧＡＴＥの極性を反転
させロード信号Ｌとしてアップダウンカウンタ２４に入
力する。アップダウンカウンタ２４は、図７に示すよう
に、初期値（この例では２５５）がロードされており、
ロード信号Ｌの立ち下がりのタイミングから、そのロー
ドされた値をカウントダウンする。このアップダウンカ
ウンタ２４のカウント値ＵＤＣはデコーダ２５に入力さ
れている。デコーダ２５は、そのカウント値ＵＤＣが
‘０’になったかどうかを判定し、０になった時点で、
アップダウンカウンタ２４にアップカウントさせるかダ
ウンカウントさせるかを切り換えるアップ／ダウン切換
信号Ｕ／Ｄをアップカウント側（レベル‘０’）に切り
換える。するとアップダウンカウンタ２４は、今度はカ
ウント値０からカウントアップを始める。そしてこのカ
ウント値が初期値（ここでは２５５）に戻ったタイミン
グで、デコーダ２５がカウントイネーブル信号Ｅをネゲ
ートし、アップダウンカウンタ２４によるカウント動作
を停止させる。このカウントイネーブル信号は、シャッ
タ閉のタイミング（シャッタ開信号ＧＡＴＥがネゲート
されたタイミング）でアサートされる。このカウンタ２
５からは、アップ／ダウン切換信号Ｕ／Ｄと同一タイミ
ングで切り換わる極性信号ＰＯＬが出力されパルス変換
回路２９に入力される。
【００２６】一方、アドレスデコーダ２６にはチップセ
レクト信号ＣＳ_ がアサートされている状態において、
ＬＥＤを特定するアドレスＡＢ０〜２が入力され、さら
にライトイネーブル信号ＷＥ_ がアサートされると、そ
のアドレスＡＢ０〜２がアドレスデコーダ２６に取り込
まれ、ＣＭＰ１〜８の８本の信号のうち、その取り込ま
れたアドレスに対応した１本のみがアサートされる。
レクト信号ＣＳ_ がアサートされている状態において、
ＬＥＤを特定するアドレスＡＢ０〜２が入力され、さら
にライトイネーブル信号ＷＥ_ がアサートされると、そ
のアドレスＡＢ０〜２がアドレスデコーダ２６に取り込
まれ、ＣＭＰ１〜８の８本の信号のうち、その取り込ま
れたアドレスに対応した１本のみがアサートされる。
【００２７】これらの各信号ＣＭＰ１〜８は、各レジス
タ２７_ １〜２７_ ８に入力される。これらのレジスタ
２７_ １〜２７_ ８には、ＬＥＤの点灯パルス幅を規定
するデータＤＢ０〜７が共通的に入力されており、これ
ら８個のレジスタ２７_ １〜２７_ ８のうち、アドレス
デコーダ２６に取り込まれたアドレスに対応する１つの
レジスタにそのデータが取り込まれる。このようにし
て、各ＬＥＤについて順次に、その各ＬＥＤの点灯パル
ス幅を規定するデータとアドレスを入力すると、各ＬＥ
Ｄに対応した各レジスタにその各ＬＥＤの点灯パルス幅
を規定する各データが取り込まれる。
タ２７_ １〜２７_ ８に入力される。これらのレジスタ
２７_ １〜２７_ ８には、ＬＥＤの点灯パルス幅を規定
するデータＤＢ０〜７が共通的に入力されており、これ
ら８個のレジスタ２７_ １〜２７_ ８のうち、アドレス
デコーダ２６に取り込まれたアドレスに対応する１つの
レジスタにそのデータが取り込まれる。このようにし
て、各ＬＥＤについて順次に、その各ＬＥＤの点灯パル
ス幅を規定するデータとアドレスを入力すると、各ＬＥ
Ｄに対応した各レジスタにその各ＬＥＤの点灯パルス幅
を規定する各データが取り込まれる。
【００２８】各レジスタ２７_ １〜２７_ ８に格納され
た各データは、対応する各コンパレータ２８_ １〜２８
_ ８に入力される。各コンパレータ２８_ １〜２８_ ８
には、共通的に、アップダウンカウンタ２４のカウント
値ＵＤＣも入力されている。レジスタ２７_ １〜２７_
８のうちのあるレジスタに格納された値が‘ｎ’であっ
たとすると、図７に示すように、そのレジスタに対応す
るコンパレータでは、アップダウンカウンタ２６のカウ
ント値ＵＤＣとレジスタに格納された‘ｎ’とが比較さ
れ、アップダウンカウンタ２６のカウント値ＵＤＣがｎ
に達した時点でパルス信号Ｃｎ（Ｃ０〜Ｃ７）を出力す
る。このパルス信号Ｃｎは、ＣＣＤカメラ２，４のシャ
ッタが１回開いている間（シャッタ開信号ＧＡＴＥがア
サートされている間）に、アップダウンカウンタ２６が
カウントダウンしている途中に１回と、カウントアップ
している途中に１回との合計２回出力される。
た各データは、対応する各コンパレータ２８_ １〜２８
_ ８に入力される。各コンパレータ２８_ １〜２８_ ８
には、共通的に、アップダウンカウンタ２４のカウント
値ＵＤＣも入力されている。レジスタ２７_ １〜２７_
８のうちのあるレジスタに格納された値が‘ｎ’であっ
たとすると、図７に示すように、そのレジスタに対応す
るコンパレータでは、アップダウンカウンタ２６のカウ
ント値ＵＤＣとレジスタに格納された‘ｎ’とが比較さ
れ、アップダウンカウンタ２６のカウント値ＵＤＣがｎ
に達した時点でパルス信号Ｃｎ（Ｃ０〜Ｃ７）を出力す
る。このパルス信号Ｃｎは、ＣＣＤカメラ２，４のシャ
ッタが１回開いている間（シャッタ開信号ＧＡＴＥがア
サートされている間）に、アップダウンカウンタ２６が
カウントダウンしている途中に１回と、カウントアップ
している途中に１回との合計２回出力される。
【００２９】パルス変換回路２９は、このパルス信号Ｃ
ｎを入力し、各コンパレータ２８_１〜２８_ ８のそれ
ぞれについて、カウントダウン途中のパルス信号Ｃｎの
時点から、カウントアップ途中のパルス信号Ｃｎの時点
までのパルス幅をもったパルス信号Ｐｎ（Ｐ０〜Ｐ７）
を生成する。このパルス信号Ｐｎは、対応するＬＥＤの
点灯パルス信号であり、対応する各ＬＥＤ７Ａ，７Ｂ，
７Ｃ；８Ａ，８Ｂ，８Ｃ；９Ａ，９Ｂ（図４参照）に供
給される。
ｎを入力し、各コンパレータ２８_１〜２８_ ８のそれ
ぞれについて、カウントダウン途中のパルス信号Ｃｎの
時点から、カウントアップ途中のパルス信号Ｃｎの時点
までのパルス幅をもったパルス信号Ｐｎ（Ｐ０〜Ｐ７）
を生成する。このパルス信号Ｐｎは、対応するＬＥＤの
点灯パルス信号であり、対応する各ＬＥＤ７Ａ，７Ｂ，
７Ｃ；８Ａ，８Ｂ，８Ｃ；９Ａ，９Ｂ（図４参照）に供
給される。
【００３０】この、図５に示すＬＥＤ点灯制御回路によ
れば、各レジスタ２７_ １〜２７_８に格納された、各
ＬＥＤの点灯パルス幅を規定するデータが各々異なって
いても、各ＬＥＤは、図７に示すカウント値ＵＤＣが
‘０’のタイミングを中央の時刻とした各所定の時間幅
点灯することとなり、各ＬＥＤの点灯パルス幅の中央の
時刻が揃うこととなる。したがって、前述したように、
高精度の位置計測が可能となる。
れば、各レジスタ２７_ １〜２７_８に格納された、各
ＬＥＤの点灯パルス幅を規定するデータが各々異なって
いても、各ＬＥＤは、図７に示すカウント値ＵＤＣが
‘０’のタイミングを中央の時刻とした各所定の時間幅
点灯することとなり、各ＬＥＤの点灯パルス幅の中央の
時刻が揃うこととなる。したがって、前述したように、
高精度の位置計測が可能となる。
【００３１】また、ここでは、ＣＣＤカメラ２，４で
は、画像を連続して取り込むのではなく、シャッタ動作
を行なわせているため、その分背景が暗く撮影されてＬ
ＥＤの軌跡のみが極立つこととなり、Ｓ／Ｎの高い画像
を得ることができる。
は、画像を連続して取り込むのではなく、シャッタ動作
を行なわせているため、その分背景が暗く撮影されてＬ
ＥＤの軌跡のみが極立つこととなり、Ｓ／Ｎの高い画像
を得ることができる。
【００３２】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
複数の光源をその点灯パルス幅の中央の時刻が揃うよう
にパルス点灯させるものであるため、動きのある被測定
体の場合であってもその光源の光点を正確に測定するこ
とができる。
複数の光源をその点灯パルス幅の中央の時刻が揃うよう
にパルス点灯させるものであるため、動きのある被測定
体の場合であってもその光源の光点を正確に測定するこ
とができる。
【図１】被測定体上の異なる３点に固定された３つのＬ
ＥＤの発光パルスを示した図である。
ＥＤの発光パルスを示した図である。
【図２】ＣＣＤカメラ２で得られた画像上のＬＥＤの軌
跡を示した図である。
跡を示した図である。
【図３】顎の動きを計測している状態の室内の様子を示
す模式図である。
す模式図である。
【図４】顎の動きの計測のために頭部に測定治具を取り
付けた様子を示す模式図である。
付けた様子を示す模式図である。
【図５】ＬＥＤの点灯を制御するＬＥＤ点灯制御回路の
回路ブロック図である。
回路ブロック図である。
【図６】図５に示すＬＥＤ点灯制御回路のタイミングチ
ャート図である。
ャート図である。
【図７】図５に示すＬＥＤ点灯制御回路のタイミングチ
ャート図である。
ャート図である。
【図８】ステレオ法による三次元座標計測法の一例を模
式的に示した図である。
式的に示した図である。
【図９】被測定体上の異なる点Ｐ1 ，Ｐ2 ，Ｐ3 に固定
された３つのＬＥＤの発光パルス幅の例を示した図であ
る。
された３つのＬＥＤの発光パルス幅の例を示した図であ
る。
【図１０】ＣＣＤカメラで得られた画像上のＬＥＤの軌
跡を示した図である。
跡を示した図である。
２，４ ＣＣＤカメラ ７ ヘッドフレーム ７Ａ，７Ｂ，７Ｃ ＬＥＤ ８ 下顎用フレーム ８Ａ，８Ｂ，８Ｃ ＬＥＤ ９ ポインタペン ９Ａ，９Ｂ ＬＥＤ １０ 被検者 ２１ アップカウンタ ２２ デコーダ ２３ 分周器 ２４ アップダウンカウンタ ２５ デコーダ ２６ アドレスデコーダ ２７_ １，…，２７_ ８ レジスタ ２８_ １，…，２８_ ８ コンパレータ ２９ パルス変換回路
Claims (3)
- 【請求項１】 複数の光源を、これら複数の光源それぞ
れの各点灯パルス幅の中央の時刻どうしが互いに一致す
るようにパルス的に点灯させ、 前記複数の光源が点灯している時間を含む所定のシャッ
タ時間内の、前記複数の光源を含む画角内を撮像し、 この撮像により得られた画像に基づいて、前記複数の光
源それぞれの各位置を求めることを特徴とする光点位置
計測方法。 - 【請求項２】 パルス的に点灯する複数の光源と、 前記複数の光源それぞれの各点灯パルス幅の中央の時刻
どうしが互いに一致するように前記複数の光源の点灯タ
イミングを制御する点灯タイミング制御部と、 前記複数の光源が点灯している時間を含む所定のシャッ
タ時間内の、前記複数の光源を含む画角内の画像を得る
撮像部と、 前記撮像部で得られた画像に基づいて、前記複数の光源
それぞれの各位置を求める光点計測部とを備えたことを
特徴とする光点位置計測装置。 - 【請求項３】 前記光点計測部が、前記画像内にあらわ
れた前記複数の光源それぞれの像の重心位置を求めるも
のであることを特徴とする請求項２記載の光点位置計測
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19668395A JPH0942929A (ja) | 1995-08-01 | 1995-08-01 | 光点位置計測方法および装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19668395A JPH0942929A (ja) | 1995-08-01 | 1995-08-01 | 光点位置計測方法および装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0942929A true JPH0942929A (ja) | 1997-02-14 |
Family
ID=16361864
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19668395A Withdrawn JPH0942929A (ja) | 1995-08-01 | 1995-08-01 | 光点位置計測方法および装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0942929A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007127536A (ja) * | 2005-11-04 | 2007-05-24 | Advanced Telecommunication Research Institute International | 姿勢検出システム及び発光装置 |
| JP2007334762A (ja) * | 2006-06-16 | 2007-12-27 | Shimadzu Corp | ヘッドモーショントラッカ装置 |
| JP2008027362A (ja) * | 2006-07-25 | 2008-02-07 | Shimadzu Corp | モーショントラッカ装置 |
| JP2009192916A (ja) * | 2008-02-15 | 2009-08-27 | Univ Of Fukui | 物理学の実験装置 |
| WO2019016848A1 (ja) * | 2017-07-18 | 2019-01-24 | 株式会社Ｆｕｊｉ | 部品実装機及びその照明光量調整方法 |
-
1995
- 1995-08-01 JP JP19668395A patent/JPH0942929A/ja not_active Withdrawn
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007127536A (ja) * | 2005-11-04 | 2007-05-24 | Advanced Telecommunication Research Institute International | 姿勢検出システム及び発光装置 |
| JP2007334762A (ja) * | 2006-06-16 | 2007-12-27 | Shimadzu Corp | ヘッドモーショントラッカ装置 |
| JP2008027362A (ja) * | 2006-07-25 | 2008-02-07 | Shimadzu Corp | モーショントラッカ装置 |
| JP2009192916A (ja) * | 2008-02-15 | 2009-08-27 | Univ Of Fukui | 物理学の実験装置 |
| WO2019016848A1 (ja) * | 2017-07-18 | 2019-01-24 | 株式会社Ｆｕｊｉ | 部品実装機及びその照明光量調整方法 |
| JPWO2019016848A1 (ja) * | 2017-07-18 | 2020-02-27 | 株式会社Ｆｕｊｉ | 部品実装機及びその照明光量調整方法 |
| US10939518B2 (en) | 2017-07-18 | 2021-03-02 | Fuji Corporation | Component-mounting machine and method for adjusting illumination light amount thereof |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20021001 |