JPH11248432A - 三次元形状測定装置 - Google Patents
三次元形状測定装置Info
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- JPH11248432A JPH11248432A JP4834698A JP4834698A JPH11248432A JP H11248432 A JPH11248432 A JP H11248432A JP 4834698 A JP4834698 A JP 4834698A JP 4834698 A JP4834698 A JP 4834698A JP H11248432 A JPH11248432 A JP H11248432A
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- Machine Tool Sensing Apparatuses (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】三次元形状を測定される被測定対象物の寸法が
大きく、当該被測定対象物の全体領域が撮像手段の視野
に収まらない場合であっても当該被測定対象物の全体領
域の三次元形状を特定可能な三次元形状測定装置を提供
する。 【解決手段】被測定対象物Ｗの一部の領域を撮像する撮
像手段としてのＣＣＤカメラ１７と、撮像手段を被測定
対象物に対して任意の位置移動可能な移動手段と、被測
定対象物Ｗの一部の領域の撮像データを当該被測定対象
物Ｗの三次元座標データに変換する座標データ変換部３
６と、移動手段の位置制御を行ない、撮像手段を被測定
対象物の撮像可能な全領域に順次移動させる制御手段と
してのＮＣ装置２１と、被測定対象物Ｗの複数の領域の
三次元座標データを、当該各三次元座標データの撮像位
置情報を基に合成し、当該被測定対象物全体の三次元形
状を特定する合成データ合成部３９とを有するものとし
た。
大きく、当該被測定対象物の全体領域が撮像手段の視野
に収まらない場合であっても当該被測定対象物の全体領
域の三次元形状を特定可能な三次元形状測定装置を提供
する。 【解決手段】被測定対象物Ｗの一部の領域を撮像する撮
像手段としてのＣＣＤカメラ１７と、撮像手段を被測定
対象物に対して任意の位置移動可能な移動手段と、被測
定対象物Ｗの一部の領域の撮像データを当該被測定対象
物Ｗの三次元座標データに変換する座標データ変換部３
６と、移動手段の位置制御を行ない、撮像手段を被測定
対象物の撮像可能な全領域に順次移動させる制御手段と
してのＮＣ装置２１と、被測定対象物Ｗの複数の領域の
三次元座標データを、当該各三次元座標データの撮像位
置情報を基に合成し、当該被測定対象物全体の三次元形
状を特定する合成データ合成部３９とを有するものとし
た。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、被測定対象物の三
次元形状を数値データ化する三次元形状測定装置に関す
る。
次元形状を数値データ化する三次元形状測定装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】たとえば、ＮＣ工作機械によって工作物
を加工した後に、当該工作物が所望の形状および加工精
度に加工されているかを確認するため、通常は、三次元
形状の測定を行なって、工作物の３次元形状を測定して
いる。この工作物の三次元形状の測定には、三次元形状
測定装置が使用される。三次元形状測定装置は、各種の
ものが存在するが、たとえば、工作物に光を照射する光
源と、光が照射された工作物を撮像するＣＣＤカメラ
と、このＣＣＤカメラを任意の位置および姿勢に移動す
る移動手段と、ＣＣＤカメラが撮像した撮像データを処
理して工作物の三次元座標データに変換する画像処理装
置とを有するものが知られている。
を加工した後に、当該工作物が所望の形状および加工精
度に加工されているかを確認するため、通常は、三次元
形状の測定を行なって、工作物の３次元形状を測定して
いる。この工作物の三次元形状の測定には、三次元形状
測定装置が使用される。三次元形状測定装置は、各種の
ものが存在するが、たとえば、工作物に光を照射する光
源と、光が照射された工作物を撮像するＣＣＤカメラ
と、このＣＣＤカメラを任意の位置および姿勢に移動す
る移動手段と、ＣＣＤカメラが撮像した撮像データを処
理して工作物の三次元座標データに変換する画像処理装
置とを有するものが知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記構
成の三次元形状測定装置では、ＣＣＤカメラの視野は一
定の範囲に限られており、たとえば、ＣＣＤカメラの視
野に収まりきらない寸法の大きい工作物の場合には、当
該工作物全体の三次元形状を特定することができないと
いう不利益がある。
成の三次元形状測定装置では、ＣＣＤカメラの視野は一
定の範囲に限られており、たとえば、ＣＣＤカメラの視
野に収まりきらない寸法の大きい工作物の場合には、当
該工作物全体の三次元形状を特定することができないと
いう不利益がある。
【０００４】本発明は、上述の不利益を解消すべくなさ
れたものであって、三次元形状を測定される被測定対象
物の寸法が大きく、当該被測定対象物の全体領域が撮像
手段の視野に収まらない場合であっても当該被測定対象
物の全体領域の三次元形状を特定可能な三次元形状測定
装置を提供することを目的とする。
れたものであって、三次元形状を測定される被測定対象
物の寸法が大きく、当該被測定対象物の全体領域が撮像
手段の視野に収まらない場合であっても当該被測定対象
物の全体領域の三次元形状を特定可能な三次元形状測定
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】本発明は、被測定対象物
の一部の領域の画像を撮像する撮像手段と、前記撮像手
段を前記被測定対象物に対して任意の位置移動可能な移
動手段と、被測定対象物の一部の領域の撮像データを当
該被測定対象物の三次元座標データに変換する変換手段
と、前記移動手段の位置制御を行ない、前記撮像手段を
前記被測定対象物の撮像可能な全領域に順次移動させる
制御手段と、前記被測定対象物の複数の領域の三次元座
標データを、当該各三次元座標データの撮像位置情報を
基に合成し、当該被測定対象物全体の三次元形状を特定
する合成手段とを有する。
の一部の領域の画像を撮像する撮像手段と、前記撮像手
段を前記被測定対象物に対して任意の位置移動可能な移
動手段と、被測定対象物の一部の領域の撮像データを当
該被測定対象物の三次元座標データに変換する変換手段
と、前記移動手段の位置制御を行ない、前記撮像手段を
前記被測定対象物の撮像可能な全領域に順次移動させる
制御手段と、前記被測定対象物の複数の領域の三次元座
標データを、当該各三次元座標データの撮像位置情報を
基に合成し、当該被測定対象物全体の三次元形状を特定
する合成手段とを有する。
【０００６】本発明では、撮像手段を移動手段によって
移動させることにより、撮像手段により被測定対象物の
複数の領域の撮像データが取得される。被測定対象物の
各領域の撮像データは、変換手段によって三次元座標デ
ータに変換される。合成手段は、各三次元座標データを
取得した撮像手段の位置情報に基づいて各三次元座標デ
ータを合成することにより、被測定対象物の撮像可能な
領域の三次元形状が特定される。
移動させることにより、撮像手段により被測定対象物の
複数の領域の撮像データが取得される。被測定対象物の
各領域の撮像データは、変換手段によって三次元座標デ
ータに変換される。合成手段は、各三次元座標データを
取得した撮像手段の位置情報に基づいて各三次元座標デ
ータを合成することにより、被測定対象物の撮像可能な
領域の三次元形状が特定される。
【０００７】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。図１は、本発明の一実施形態に係
る三次元形状測定システムの一構成例を示す構成図であ
る。図１に示すように、本実施形態に係る三次元形状測
定システムは、三次元測定機１と、ＮＣ装置２１と、画
像処理装置３１とを有する。
を参照して説明する。図１は、本発明の一実施形態に係
る三次元形状測定システムの一構成例を示す構成図であ
る。図１に示すように、本実施形態に係る三次元形状測
定システムは、三次元測定機１と、ＮＣ装置２１と、画
像処理装置３１とを有する。
【０００８】三次元測定機１は、ベッド３と、ベッド３
上に配置されてＸ軸方向に移動可能に案内された被測定
対象物Ｗが搭載されるテーブル５と、ベッド３をＹ軸方
向に跨いで設けられた門型固定フレーム７と、Ｚ軸方向
に移動可能に門型固定フレーム７に保持されたクロスビ
ーム９と、Ｙ軸方向に移動可能にクロスビーム９に保持
されたサドル１１と、Ｚ軸方向に移動可能にサドル１１
に保持されたラム１３とを含んで構成される。また、ラ
ム１３の下端部には、ＣＣＤ（Charge Coupled Device)
カメラおよびプロジェクタを有する撮像ヘッド１５が設
けられている。
上に配置されてＸ軸方向に移動可能に案内された被測定
対象物Ｗが搭載されるテーブル５と、ベッド３をＹ軸方
向に跨いで設けられた門型固定フレーム７と、Ｚ軸方向
に移動可能に門型固定フレーム７に保持されたクロスビ
ーム９と、Ｙ軸方向に移動可能にクロスビーム９に保持
されたサドル１１と、Ｚ軸方向に移動可能にサドル１１
に保持されたラム１３とを含んで構成される。また、ラ
ム１３の下端部には、ＣＣＤ（Charge Coupled Device)
カメラおよびプロジェクタを有する撮像ヘッド１５が設
けられている。
【０００９】テーブル５は、図示しないサーボモータお
よび送り機構によってＸ軸方向に駆動される。これによ
って、被測定対象物ＷはＸ軸方向の任意の位置に移動可
能となっている。サドル１１は、図示しないサーボモー
タおよび送り機構によってＹ軸方向に駆動される。これ
によって、撮像ヘッド１５はＹ軸方向の任意の位置に移
動可能となっている。ラム１３は、図示しないサーボモ
ータおよび送り機構によってＺ軸方向に駆動される。こ
れによって、撮像ヘッド１５はＺ軸方向の任意の位置に
移動可能となっている。したがって、テーブル５、サド
ル１１およびラム１３の位置制御を行なうことにより、
被測定対象物Ｗと撮像ヘッド１５との相対位置は任意に
変更可能となる。
よび送り機構によってＸ軸方向に駆動される。これによ
って、被測定対象物ＷはＸ軸方向の任意の位置に移動可
能となっている。サドル１１は、図示しないサーボモー
タおよび送り機構によってＹ軸方向に駆動される。これ
によって、撮像ヘッド１５はＹ軸方向の任意の位置に移
動可能となっている。ラム１３は、図示しないサーボモ
ータおよび送り機構によってＺ軸方向に駆動される。こ
れによって、撮像ヘッド１５はＺ軸方向の任意の位置に
移動可能となっている。したがって、テーブル５、サド
ル１１およびラム１３の位置制御を行なうことにより、
被測定対象物Ｗと撮像ヘッド１５との相対位置は任意に
変更可能となる。
【００１０】図２は、撮像ヘッド１５に設けられたＣＣ
Ｄカメラおよびプロジェクタと被測定対象物の位置関係
を示す説明図である。図２に示すように、プロジェクタ
１６は、被測定対象物Ｗに向けて光を投光する。また、
ＣＣＤカメラ１７は、電荷結合素子を用いた所定の範囲
の視野角θを有する撮像装置である。ＣＣＤカメラ１７
は、プロジェクタ１６によって被測定対象物Ｗに向けて
高された光の反射光を受光し、被測定対象物Ｗをモアレ
式に立体的に撮像する。図２に示すように、ＣＣＤカメ
ラ１７の視野角θでは、被測定対象物Ｗの一部の領域し
か撮像することができず、このため、後述するように、
被測定対象物Ｗと撮像ヘッド１５との相対位置を順次変
更しながら被測定対象物Ｗの撮像可能な全領域の撮像デ
ータを取得する。
Ｄカメラおよびプロジェクタと被測定対象物の位置関係
を示す説明図である。図２に示すように、プロジェクタ
１６は、被測定対象物Ｗに向けて光を投光する。また、
ＣＣＤカメラ１７は、電荷結合素子を用いた所定の範囲
の視野角θを有する撮像装置である。ＣＣＤカメラ１７
は、プロジェクタ１６によって被測定対象物Ｗに向けて
高された光の反射光を受光し、被測定対象物Ｗをモアレ
式に立体的に撮像する。図２に示すように、ＣＣＤカメ
ラ１７の視野角θでは、被測定対象物Ｗの一部の領域し
か撮像することができず、このため、後述するように、
被測定対象物Ｗと撮像ヘッド１５との相対位置を順次変
更しながら被測定対象物Ｗの撮像可能な全領域の撮像デ
ータを取得する。
【００１１】ここで、図４はＮＣ装置２１の一構成例を
示す構成図である。ＮＣ装置２１は、三次元測定機１の
Ｘ軸〜Ｚ軸を駆動する各軸サーボモータの駆動制御をＮ
Ｃ装置２１に入力される測定・撮像プログラムにしたが
って行なう。図４に示すように、ＮＣ装置２１は、主制
御部２２と、各軸サーボ制御部２３と、各軸サーボドラ
イバ２４と、プログラム記憶部２６と、位置データ出力
部２７とを有している。
示す構成図である。ＮＣ装置２１は、三次元測定機１の
Ｘ軸〜Ｚ軸を駆動する各軸サーボモータの駆動制御をＮ
Ｃ装置２１に入力される測定・撮像プログラムにしたが
って行なう。図４に示すように、ＮＣ装置２１は、主制
御部２２と、各軸サーボ制御部２３と、各軸サーボドラ
イバ２４と、プログラム記憶部２６と、位置データ出力
部２７とを有している。
【００１２】主制御部３は、被測定対象物Ｗと撮像ヘッ
ド１５との相対位置を変更するための所定の言語でプロ
グラミング化したＮＣプログラムを解析（解読）処理し
て軌跡データを各制御軸の移動すべき位置指令などの制
御情報に生成し、これを各軸サーボ制御部２３に出力す
る機能を有する。
ド１５との相対位置を変更するための所定の言語でプロ
グラミング化したＮＣプログラムを解析（解読）処理し
て軌跡データを各制御軸の移動すべき位置指令などの制
御情報に生成し、これを各軸サーボ制御部２３に出力す
る機能を有する。
【００１３】プログラム記憶部２７は、被測定対象物Ｗ
の三次元形状を測定するための被測定対象物Ｗと撮像ヘ
ッド１５との位置を変更するためのデータなどを所定の
言語でプログラミングしたＮＣプログラムを記憶する。
の三次元形状を測定するための被測定対象物Ｗと撮像ヘ
ッド１５との位置を変更するためのデータなどを所定の
言語でプログラミングしたＮＣプログラムを記憶する。
【００１４】サーボ制御部２３は、位置ループ、速度ル
ープおよび電流ループから構成される。位置ループは、
上述のテーブル５、サドル１１およびラム１３をそれぞ
れ駆動する各軸サーボモータ２５の回転位置を検出する
回転位置検出器２５ａからの位置フィードバック信号と
の偏差に比例動作を施してこれを速度ループに対する速
度指令として出力する。速度ループは、たとえば、前記
速度指令と回転位置検出器２５ａからの位置フィードバ
ック信号のサンプリング時間毎の差分値（速度フィード
バック信号）との偏差に比例動作および積分動作を施し
てトルク指令とし、これを電流ループに出力する。電流
ループは、たとえば、各軸サーボモータ２５の駆動電流
から換算した各軸サーボモータ２５の出力トルク信号と
上記トルク指令との偏差に比例動作を施して電流指令と
し、これを各軸サーボドライバ２４に所定の電気信号に
変換して出力する。
ープおよび電流ループから構成される。位置ループは、
上述のテーブル５、サドル１１およびラム１３をそれぞ
れ駆動する各軸サーボモータ２５の回転位置を検出する
回転位置検出器２５ａからの位置フィードバック信号と
の偏差に比例動作を施してこれを速度ループに対する速
度指令として出力する。速度ループは、たとえば、前記
速度指令と回転位置検出器２５ａからの位置フィードバ
ック信号のサンプリング時間毎の差分値（速度フィード
バック信号）との偏差に比例動作および積分動作を施し
てトルク指令とし、これを電流ループに出力する。電流
ループは、たとえば、各軸サーボモータ２５の駆動電流
から換算した各軸サーボモータ２５の出力トルク信号と
上記トルク指令との偏差に比例動作を施して電流指令と
し、これを各軸サーボドライバ２４に所定の電気信号に
変換して出力する。
【００１５】各軸サーボドライバ２４は、各軸サーボ制
御部２３からの電流指令を増幅した駆動電流を各軸サー
ボモータ２５に出力する。各軸サーボモータ２５は、駆
動電流に応じて駆動され、各軸サーボモータ２５の回転
位置検出器２５ａは、各軸サーボモータ２５の回転量に
応じた検出パルスを各サーボ制御部２３に対して出力す
る。
御部２３からの電流指令を増幅した駆動電流を各軸サー
ボモータ２５に出力する。各軸サーボモータ２５は、駆
動電流に応じて駆動され、各軸サーボモータ２５の回転
位置検出器２５ａは、各軸サーボモータ２５の回転量に
応じた検出パルスを各サーボ制御部２３に対して出力す
る。
【００１６】位置データ出力部２７は、各軸サーボモー
タ２５の回転量に応じた検出パルスを各軸サーボドライ
バ２４および主制御部２２を通じて取得し、これを画像
処理装置に出力する。すなわち、上述のテーブル５、サ
ドル１１およびラム１３を駆動する各軸サーボモータ２
５の回転位置検出器２５ａの検出パルスから、撮像ヘッ
ド１５と被測定対象物Ｗとの相対位置情報が得られる。
タ２５の回転量に応じた検出パルスを各軸サーボドライ
バ２４および主制御部２２を通じて取得し、これを画像
処理装置に出力する。すなわち、上述のテーブル５、サ
ドル１１およびラム１３を駆動する各軸サーボモータ２
５の回転位置検出器２５ａの検出パルスから、撮像ヘッ
ド１５と被測定対象物Ｗとの相対位置情報が得られる。
【００１７】図３は、画像処理装置３１の一構成例を示
す構成図である。図３において、画像処理装置３１は、
画像データ入力部３２と、画像データ記憶部３３と、位
置データ入力部３４と、位置データ記憶部３５と、座標
変換部３６と、パートデータ作成部３７と、パートデー
タ記憶部３８と、データ合成部３９とを有する。
す構成図である。図３において、画像処理装置３１は、
画像データ入力部３２と、画像データ記憶部３３と、位
置データ入力部３４と、位置データ記憶部３５と、座標
変換部３６と、パートデータ作成部３７と、パートデー
タ記憶部３８と、データ合成部３９とを有する。
【００１８】画像データ入力部３２は、ＣＣＤカメラ１
７の撮像した撮像データを画像処理装置３１に取り込
む。画像データ記憶部３３は、画像データ入力部３２に
取り込まれた撮像データを記憶保持する。すなわち、画
像データ記憶部３３は、被測定対象物Ｗの各領域の撮像
データが記憶される。
７の撮像した撮像データを画像処理装置３１に取り込
む。画像データ記憶部３３は、画像データ入力部３２に
取り込まれた撮像データを記憶保持する。すなわち、画
像データ記憶部３３は、被測定対象物Ｗの各領域の撮像
データが記憶される。
【００１９】位置データ入力部３４は、ＮＣ装置２１の
位置データ出力部２７から出力される撮像ヘッド１５と
被測定対象物Ｗとの相対位置情報を画像処理装置３１に
取り込む。位置データ記憶部３５は、位置データ入力部
３４を通じて取り込まれた撮像ヘッド１５と被測定対象
物Ｗとの相対位置情報を記憶する。
位置データ出力部２７から出力される撮像ヘッド１５と
被測定対象物Ｗとの相対位置情報を画像処理装置３１に
取り込む。位置データ記憶部３５は、位置データ入力部
３４を通じて取り込まれた撮像ヘッド１５と被測定対象
物Ｗとの相対位置情報を記憶する。
【００２０】座標変換部３６は、画像データ記憶部３３
に記憶された被測定対象物Ｗの各部の領域の撮像データ
にに基づいて、被測定対象物Ｗの三次元座標データに変
換する。撮像データから被測定対象物Ｗの三次元座標デ
ータへの変換は、各ピクセル毎の撮像データに基づいて
被測定対象物Ｗまでの距離を算出することによって行な
う。例えば、図５に示すように、所定範囲の撮像データ
５１の各ピクセル毎の三次元座標Ｐｒ（ｉ）が算出され
る。
に記憶された被測定対象物Ｗの各部の領域の撮像データ
にに基づいて、被測定対象物Ｗの三次元座標データに変
換する。撮像データから被測定対象物Ｗの三次元座標デ
ータへの変換は、各ピクセル毎の撮像データに基づいて
被測定対象物Ｗまでの距離を算出することによって行な
う。例えば、図５に示すように、所定範囲の撮像データ
５１の各ピクセル毎の三次元座標Ｐｒ（ｉ）が算出され
る。
【００２１】パートデータ作成部３７は、位置データ記
憶部３５に記憶された各撮像位置における被測定対象物
ＷとＣＣＤカメラ１７との各相対位置情報および相対位
置姿勢情報を座標変換部３６によって作成された被測定
対象物Ｗの各領域の三次元座標データに付加したデータ
を作成する。すなわち、被測定対象物Ｗの各領域の三次
元座標データに、被測定対象物ＷとＣＣＤカメラ１７と
の相対的な位置および姿勢を示す情報を付加することに
よって、各領域の三次元座標データ間に相関を持たせる
ことができる。具体的には、図５に示すように、所定範
囲の撮像データ５１の平面の向きを示す法線ベクトルｎ
ｒを被測定対象物ＷとＣＣＤカメラ１７との相対位置情
報から求め、各領域の三次元座標データにそれぞれ付与
する。法線ベクトルｎｒは、被測定対象物ＷとＣＣＤカ
メラ１７との相対的な姿勢を示すＸ軸，Ｙ軸，Ｚ軸方向
のベクトル（ｎｘ，ｎｙ，ｎｚ）と、被測定対象物Ｗと
ＣＣＤカメラ１７との距離ｄの情報からなる。パートデ
ータ記憶部３８は、パートデータ作成部３７において作
成された各パートデータをそれぞれ記憶する。
憶部３５に記憶された各撮像位置における被測定対象物
ＷとＣＣＤカメラ１７との各相対位置情報および相対位
置姿勢情報を座標変換部３６によって作成された被測定
対象物Ｗの各領域の三次元座標データに付加したデータ
を作成する。すなわち、被測定対象物Ｗの各領域の三次
元座標データに、被測定対象物ＷとＣＣＤカメラ１７と
の相対的な位置および姿勢を示す情報を付加することに
よって、各領域の三次元座標データ間に相関を持たせる
ことができる。具体的には、図５に示すように、所定範
囲の撮像データ５１の平面の向きを示す法線ベクトルｎ
ｒを被測定対象物ＷとＣＣＤカメラ１７との相対位置情
報から求め、各領域の三次元座標データにそれぞれ付与
する。法線ベクトルｎｒは、被測定対象物ＷとＣＣＤカ
メラ１７との相対的な姿勢を示すＸ軸，Ｙ軸，Ｚ軸方向
のベクトル（ｎｘ，ｎｙ，ｎｚ）と、被測定対象物Ｗと
ＣＣＤカメラ１７との距離ｄの情報からなる。パートデ
ータ記憶部３８は、パートデータ作成部３７において作
成された各パートデータをそれぞれ記憶する。
【００２２】データ合成部３９は、パートデータ記憶部
３８に記憶された各パートデータを合成して、被測定対
象物Ｗの撮像可能な領域全体の三次元形状データを特定
する。すなわち、パートデータ作成部３７において作成
された各パートデータは、被測定対象物Ｗの各領域の三
次元座標データと被測定対象物ＷとＣＣＤカメラ１７と
の相対的な位置および姿勢とを有しており、これらの各
パートデータ間をつなぎ合わせることにより、被測定対
象物Ｗの撮像可能な領域全体の三次元形状データを特定
することができる。
３８に記憶された各パートデータを合成して、被測定対
象物Ｗの撮像可能な領域全体の三次元形状データを特定
する。すなわち、パートデータ作成部３７において作成
された各パートデータは、被測定対象物Ｗの各領域の三
次元座標データと被測定対象物ＷとＣＣＤカメラ１７と
の相対的な位置および姿勢とを有しており、これらの各
パートデータ間をつなぎ合わせることにより、被測定対
象物Ｗの撮像可能な領域全体の三次元形状データを特定
することができる。
【００２３】次に、本実施形態に係る三次元形状測定シ
ステムによる測定手順の一例について説明する。まず、
撮像ヘッド１５を被測定対象物Ｗに対して順次移動させ
る移動軌跡を特定するＮＣプログラムをＮＣ装置２１に
入力する。たとえば、撮像ヘッド１５を所定のステップ
量で繰り返し被測定対象物Ｗに対して相対移動させて、
ＣＣＤカメラ１７の視野が被測定対象物Ｗの撮像可能な
範囲の全てを網羅するようにＮＣプログラムを作成す
る。
ステムによる測定手順の一例について説明する。まず、
撮像ヘッド１５を被測定対象物Ｗに対して順次移動させ
る移動軌跡を特定するＮＣプログラムをＮＣ装置２１に
入力する。たとえば、撮像ヘッド１５を所定のステップ
量で繰り返し被測定対象物Ｗに対して相対移動させて、
ＣＣＤカメラ１７の視野が被測定対象物Ｗの撮像可能な
範囲の全てを網羅するようにＮＣプログラムを作成す
る。
【００２４】次いで、所定のステップ量で撮像ヘッド１
５を被測定対象物Ｗに対して相対移動させる毎に、ＣＣ
Ｄカメラ１７によって被測定対象物Ｗを撮像する。これ
によって、画像処理装置３１の画像データ記憶部３３お
よび位置データ記憶部３５の所定のアドレスに撮像デー
タおよび位置データがそれぞれ記憶される。
５を被測定対象物Ｗに対して相対移動させる毎に、ＣＣ
Ｄカメラ１７によって被測定対象物Ｗを撮像する。これ
によって、画像処理装置３１の画像データ記憶部３３お
よび位置データ記憶部３５の所定のアドレスに撮像デー
タおよび位置データがそれぞれ記憶される。
【００２５】被測定対象物Ｗの撮像可能な全範囲の撮像
が完了すると、画像処理装置３１において、被測定対象
物Ｗの全体の三次元形状データが特定されることにな
る。
が完了すると、画像処理装置３１において、被測定対象
物Ｗの全体の三次元形状データが特定されることにな
る。
【００２６】以上のように、本実施形態によれば、被測
定対象物Ｗの各領域をＣＣＤカメラ１７によって撮像
し、各撮像データを被測定対象物Ｗの各領域の三次元座
標データに変換する。各領域の三次元座標データには、
被測定対象物ＷとＣＣＤカメラ１７との相対的な位置お
よび姿勢を示す各情報が付加され、被測定対象物Ｗの各
領域の三次元座標データと被測定対象物ＷとＣＣＤカメ
ラ１７との相対的な位置および姿勢とを有するデータを
作成する。この結果、被測定対象物Ｗの撮像可能な領域
全体の三次元形状データを特定することが可能となる。
また、上述した一連の処理が画像処理装置３１において
行なわれるため、被測定対象物Ｗの全体の三次元形状デ
ータの特定を迅速かつ容易に行なうことができる。
定対象物Ｗの各領域をＣＣＤカメラ１７によって撮像
し、各撮像データを被測定対象物Ｗの各領域の三次元座
標データに変換する。各領域の三次元座標データには、
被測定対象物ＷとＣＣＤカメラ１７との相対的な位置お
よび姿勢を示す各情報が付加され、被測定対象物Ｗの各
領域の三次元座標データと被測定対象物ＷとＣＣＤカメ
ラ１７との相対的な位置および姿勢とを有するデータを
作成する。この結果、被測定対象物Ｗの撮像可能な領域
全体の三次元形状データを特定することが可能となる。
また、上述した一連の処理が画像処理装置３１において
行なわれるため、被測定対象物Ｗの全体の三次元形状デ
ータの特定を迅速かつ容易に行なうことができる。
【００２７】
【発明の効果】本発明によれば、三次元形状を測定され
る被測定対象物の寸法が大きく、当該被測定対象物の全
体領域が撮像手段の視野に収まらない場合であっても当
該被測定対象物の全体領域の三次元形状データを容易に
かつ迅速に得ることができる。
る被測定対象物の寸法が大きく、当該被測定対象物の全
体領域が撮像手段の視野に収まらない場合であっても当
該被測定対象物の全体領域の三次元形状データを容易に
かつ迅速に得ることができる。
【図１】本発明の一実施形態に係る三次元形状測定シス
テムの一構成例を示す構成図である。
テムの一構成例を示す構成図である。
【図２】撮像ヘッド１５に設けられたＣＣＤカメラおよ
びプロジェクタと被測定対象物の位置関係を示す説明図
である。
びプロジェクタと被測定対象物の位置関係を示す説明図
である。
【図３】画像処理装置３１の一構成例を示す構成図であ
る。
る。
【図４】ＮＣ装置２１の一構成例を示す構成図である。
【図５】パートデータ作成部において作成されるデータ
の内容を説明するための図である。
の内容を説明するための図である。
１…三次元測定機 １６…プロジェクタ １７…ＣＣＤカメラ ２１…ＮＣ装置 ３１…画像処理装置 ３２…画像データ入力部 ３３…画像データ記憶部 ３４…位置データ入力部 ３５…位置データ記憶部 ３６…座標変換部 ３７…パートデータ作成部 ３８…パートデータ記憶部 ３９…データ合成部
Claims (1)
- 【請求項１】被測定対象物の一部の領域を撮像する撮像
手段と、 前記撮像手段を前記被測定対象物に対して任意の位置移
動可能な移動手段と、 被測定対象物の一部の領域の撮像データを当該被測定対
象物の三次元座標データに変換する変換手段と、 前記移動手段の位置制御を行ない、前記撮像手段を前記
被測定対象物の撮像可能な全領域に順次移動させる制御
手段と、 前記被測定対象物の複数の領域の三次元座標データを、
当該各三次元座標データの撮像位置情報を基に合成し、
当該被測定対象物全体の三次元形状を特定する合成手段
とを有する三次元形状測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4834698A JPH11248432A (ja) | 1998-02-27 | 1998-02-27 | 三次元形状測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4834698A JPH11248432A (ja) | 1998-02-27 | 1998-02-27 | 三次元形状測定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11248432A true JPH11248432A (ja) | 1999-09-17 |
Family
ID=12800835
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4834698A Pending JPH11248432A (ja) | 1998-02-27 | 1998-02-27 | 三次元形状測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11248432A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004509251A (ja) * | 2000-09-15 | 2004-03-25 | プレジャン ロナルド マーティン | キー製造方法 |
| JP2007024764A (ja) * | 2005-07-20 | 2007-02-01 | Daihatsu Motor Co Ltd | 非接触三次元計測方法及びシステム |
| JP2018140489A (ja) * | 2012-04-26 | 2018-09-13 | シェイパー ツールズ, インク.Shaper Tools, Inc. | 材料に作業を実行するため又は材料の表面に対する装置の位置を特定するためのシステム及び方法 |
| US10456883B2 (en) | 2015-05-13 | 2019-10-29 | Shaper Tools, Inc. | Systems, methods and apparatus for guided tools |
| US10788804B2 (en) | 2011-05-19 | 2020-09-29 | Shaper Tools, Inc. | Automatically guided tools |
| CN112828683A (zh) * | 2020-07-30 | 2021-05-25 | 哈尔滨理工大学 | 外覆盖件模具仿生表面形貌检测装置及多因素耦合控制加工方法 |
| US11537099B2 (en) | 2016-08-19 | 2022-12-27 | Sharper Tools, Inc. | Systems, methods and apparatus for sharing tool fabrication and design data |
-
1998
- 1998-02-27 JP JP4834698A patent/JPH11248432A/ja active Pending
Cited By (9)
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| US10795333B2 (en) | 2011-05-19 | 2020-10-06 | Shaper Tools, Inc. | Automatically guided tools |
| JP2018140489A (ja) * | 2012-04-26 | 2018-09-13 | シェイパー ツールズ, インク.Shaper Tools, Inc. | 材料に作業を実行するため又は材料の表面に対する装置の位置を特定するためのシステム及び方法 |
| US10556356B2 (en) | 2012-04-26 | 2020-02-11 | Sharper Tools, Inc. | Systems and methods for performing a task on a material, or locating the position of a device relative to the surface of the material |
| US10456883B2 (en) | 2015-05-13 | 2019-10-29 | Shaper Tools, Inc. | Systems, methods and apparatus for guided tools |
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