JPH1151609A - Distance measuring device, distance measuring method, and transmission medium - Google Patents
Distance measuring device, distance measuring method, and transmission mediumInfo
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- JPH1151609A JPH1151609A JP9207950A JP20795097A JPH1151609A JP H1151609 A JPH1151609 A JP H1151609A JP 9207950 A JP9207950 A JP 9207950A JP 20795097 A JP20795097 A JP 20795097A JP H1151609 A JPH1151609 A JP H1151609A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 距離測定装置においてデータを高速に処理す
る。
【解決手段】 距離計測装置100により、測定対象に
レーザビームを走査して得られた時間情報は、インタフ
ェース部200に供給される。インタフェース部200
のルックアップテーブル参照部201は、入力された時
間情報に対応する距離情報をルックアップテーブルから
読み出し、距離情報記憶部202を介して距離情報処理
装置300に供給する。距離情報処理装置300は、出
力された距離情報を距離情報入力部301を介して読み
込み、距離情報処理部303に対して出力する。距離情
報処理部303は、供給された距離情報を距離情報表示
部305に表示出力する。新たなルックアップテーブル
が距離情報処理部303において生成された場合には、
ルックアップテーブル記憶部306に記憶されるととも
に、ルックアップテーブル処理部307において所定の
処理がなされた後、ルックアップテーブル参照部201
に供給されてテーブルが更新される。
(57) [Problem] To process data at high speed in a distance measuring device. SOLUTION: Time information obtained by scanning a measurement object with a laser beam by a distance measuring device 100 is supplied to an interface unit 200. Interface section 200
The lookup table reference unit 201 reads distance information corresponding to the input time information from the lookup table, and supplies the distance information to the distance information processing apparatus 300 via the distance information storage unit 202. The distance information processing device 300 reads the output distance information via the distance information input unit 301 and outputs the distance information to the distance information processing unit 303. The distance information processing unit 303 displays and outputs the supplied distance information to the distance information display unit 305. When a new lookup table is generated in the distance information processing unit 303,
After being stored in the lookup table storage unit 306 and subjected to predetermined processing in the lookup table processing unit 307, the lookup table reference unit 201
And the table is updated.
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、距離測定装置、距
離測定方法、および、伝送媒体に関し、特に、スリット
状のビームにより測定対象物を走査することにより距離
を測定する距離測定装置、距離測定方法、および、伝送
媒体に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a distance measuring device, a distance measuring method, and a transmission medium, and more particularly to a distance measuring device for measuring a distance by scanning a measuring object with a slit beam, and a distance measuring device. A method and a transmission medium.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、三次元物体の距離測定方法として
は、走査ミラーを回転させることによりスリット光を測
定対象物体の表面に沿って走査し、測定対象物体からの
反射スリット光が、撮像部の撮像面を構成するセルを通
過する時点を検出して測定対象物体の表面の位置を測定
する距離測定方法が知られている。2. Description of the Related Art Conventionally, as a method of measuring the distance of a three-dimensional object, a scanning mirror is rotated to scan slit light along the surface of the object to be measured. There is known a distance measuring method for detecting a point in time when the cell passes through a cell constituting an imaging surface and measuring a position of a surface of a measurement target object.
【0003】このような方法において、撮像部から出力
される信号から測定対象の位置を得るためには、計算式
を記述したソフトウエアを用いて計算機により計算を行
うか、あるいは、予め算出したルックアップテーブルを
計算機内部のメモリに格納しておき、入力データに対応
するデータを読み出して出力するようになされていた。In such a method, in order to obtain the position of the object to be measured from the signal output from the imaging unit, calculation is performed by a computer using software describing a calculation formula, or a look-up calculated in advance. The up table is stored in a memory inside the computer, and data corresponding to the input data is read and output.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】ところで、これらの方
法では、撮像部に具備されているセルの個数が増加する
に従って計算量や占有されるメモリ空間が増大し、計算
機に大きな負担がかかるとともに、演算処理に多大な時
間を要するという課題があった。However, in these methods, the amount of calculation and the occupied memory space increase as the number of cells provided in the imaging section increases, which places a heavy burden on the computer. There is a problem that a great deal of time is required for arithmetic processing.
【0005】特に、計算機内部のメモリをルックアップ
テーブルとして使用する場合であって、セルの個数が多
い場合には、ルックアップテーブルによるメモリ消費は
膨大となり、その結果、ソフトウエアの実行中にメモリ
のスワップ等が生じるなどして処理全体に大きな影響を
及ぼすという課題があった。In particular, when the memory inside the computer is used as a look-up table, and when the number of cells is large, the memory consumption by the look-up table becomes enormous. There is a problem that the entire processing is greatly affected due to the occurrence of a swap or the like.
【0006】また、従来の測定装置においては、前述の
ルックアップテーブルは固定とされていたので、幾何学
的条件を変えずに、例えば、撮像部から出力される信号
を測定対象の位置に応じた表示色に変換する新たなルッ
クアップテーブルを生成しようとした場合には、キャリ
ブレーション処理を再度実行して新たなルックアップテ
ーブルを作成しなければならず、手間がかかるという課
題もあった。Further, in the conventional measuring device, the above-mentioned lookup table is fixed, so that, for example, the signal output from the imaging unit is changed according to the position of the object to be measured without changing the geometrical conditions. In order to generate a new look-up table to be converted into a display color, the calibration process must be performed again to create a new look-up table, which is troublesome.
【0007】そこで、以上のような手間を省略するため
に、位置を表示色に変換する第2のルックアップテーブ
ルを生成し、前述のテーブルと第2のテーブルの2つを
用いてデータ変換を行う方法が考えられる。しかしなが
ら、そのような方法では、第2のテーブルを格納するた
めの新たなメモリ空間が必要になるという課題があっ
た。Therefore, in order to save the above-mentioned trouble, a second look-up table for converting a position into a display color is generated, and data conversion is performed using the above-described table and the second table. There is a way to do it. However, such a method has a problem that a new memory space for storing the second table is required.
【0008】本発明は、以上のような状況に鑑みてなさ
れたものであり、距離測定装置の演算速度を向上させる
とともに、占有されるメモリの領域を削減することを目
的とする。The present invention has been made in view of the above situation, and has as its object to improve the operation speed of a distance measuring device and reduce the occupied memory area.
【0009】また、本発明は、新たなルックアップテー
ブルを簡便に生成するとともに、計算機にかかる負担を
減少させることを目的とする。Another object of the present invention is to easily generate a new look-up table and reduce the load on a computer.
【0010】[0010]
【課題を解決するための手段】請求項1に記載の距離測
定装置は、対象物に対して光を走査する走査手段と、走
査手段によって走査され、対象物の表面において反射さ
れた反射光を、複数のセルにより構成される撮像面によ
り電気信号に変換する第1の変換手段と、第1の変換手
段より出力された電気信号を、走査手段の走査方向に関
する情報に変換する第2の変換手段と、走査方向に関す
る情報と、セルの位置とにより特定される所定の情報を
記憶する記憶手段と、走査方向に関する情報と、セルの
位置とにより特定される所定の情報を、記憶手段から読
み出す読み出し手段と、読み出し手段から読み出された
所定の情報を、外部装置に対して出力する出力手段とを
備えることを特徴とする。According to a first aspect of the present invention, there is provided a distance measuring apparatus, comprising: a scanning unit for scanning an object with light; and a reflected light scanned by the scanning unit and reflected on a surface of the object. A first conversion unit for converting an electric signal into an electric signal by an imaging surface including a plurality of cells, and a second conversion unit for converting the electric signal output from the first conversion unit into information regarding a scanning direction of the scanning unit. Means, storage means for storing predetermined information specified by the information on the scanning direction and the position of the cell, and information on the scanning direction and predetermined information specified by the position of the cell are read from the storage means. It is characterized by comprising reading means and output means for outputting predetermined information read from the reading means to an external device.
【0011】請求項5に記載の距離測定方法は、対象物
に対して光を走査する走査ステップと、走査ステップに
よって走査され、対象物の表面において反射された反射
光を、複数のセルにより構成される撮像面により電気信
号に変換する第1の変換ステップと、第1の変換ステッ
プより出力された電気信号を、走査ステップの走査方向
に関する情報に変換する第2の変換ステップと、走査方
向に関する情報と、セルの位置とにより特定される所定
の情報を記憶する記憶ステップと、走査方向に関する情
報と、セルの位置とにより特定される所定の情報を、記
憶ステップから読み出す読み出しステップと、読み出し
ステップから読み出された所定の情報を、外部装置に対
して出力する出力ステップとを備えることを特徴とす
る。According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a distance measuring method, comprising: a scanning step of scanning an object with light; and a plurality of cells configured to scan light reflected by the surface of the object by the scanning step. A first conversion step of converting the electrical signal output from the first conversion step into an electrical signal by the imaging surface to be converted, a second conversion step of converting the electrical signal output from the first conversion step into information on the scanning direction of the scanning step, and A storage step of storing information and predetermined information specified by the position of the cell; a reading step of reading from the storage step the information related to the scanning direction and the predetermined information specified by the position of the cell; And outputting predetermined information read from the external device to an external device.
【0012】請求項6に記載の伝送媒体は、対象物に対
して光を走査する走査ステップと、走査ステップによっ
て走査され、対象物の表面において反射された反射光
を、複数のセルにより構成される撮像面により電気信号
に変換する第1の変換ステップと、第1の変換ステップ
より出力された電気信号を、走査ステップの走査方向に
関する情報に変換する第2の変換ステップと、走査方向
に関する情報と、セルの位置とにより特定される所定の
情報を記憶する記憶ステップと、走査方向に関する情報
と、セルの位置とにより特定される所定の情報を、記憶
ステップから読み出す読み出しステップと、読み出しス
テップから読み出された所定の情報を、外部装置に対し
て出力する出力ステップとを備えるプログラムを伝送す
る。A transmission medium according to a sixth aspect of the present invention comprises a scanning step of scanning light with respect to an object, and a plurality of cells which scan light reflected by the surface of the object by the scanning step. A first conversion step of converting the electric signal output from the first conversion step into an electric signal by the imaging surface, a second conversion step of converting the electric signal output from the first conversion step into information about the scanning direction of the scanning step, and information about the scanning direction. A storage step of storing predetermined information specified by the position of the cell; a reading step of reading information from the storage step; information on the scanning direction, and predetermined information specified by the position of the cell; An output step of outputting the read predetermined information to an external device.
【0013】請求項1に記載の測定装置、請求項5に記
載の測定方法、および、請求項6に記載の伝送媒体にお
いては、対象物に対して光を走査し、走査されて対象物
の表面において反射された反射光を、複数のセルにより
構成される撮像面により電気信号に変換し、変換により
生成された電気信号を、走査方向に関する情報に変換
し、走査方向に関する情報と、セルの位置とにより特定
される所定の情報を記憶し、走査方向に関する情報と、
セルの位置とにより特定される所定の情報を読み出し、
読み出された所定の情報を、外部装置に対して出力す
る。対象物に対してスリット状の光を走査し、走査され
て対象物の表面において反射された反射光を、複数のセ
ルにより構成される撮像面により電気信号に変換し、変
換により生成された電気信号を、走査が開始されてから
の時間情報に変換し、時間情報とセルの位置とにより特
定される対象物までの距離の情報をメモリにルックアッ
プテーブルとして記憶し、走査方向に関する情報と、セ
ルの位置とにより特定される所定の情報を読み出し、読
み出された所定の情報を外部装置であるパーソナルコン
ピュータに対して出力する。In the measuring apparatus according to the first aspect, the measuring method according to the fifth aspect, and the transmission medium according to the sixth aspect, the object is scanned with light, and the object is scanned and scanned. The reflected light reflected on the surface is converted into an electric signal by an imaging surface composed of a plurality of cells, and the electric signal generated by the conversion is converted into information on a scanning direction. Storing predetermined information specified by the position, information on the scanning direction,
Read predetermined information specified by the position of the cell,
The read predetermined information is output to an external device. The object is scanned with slit-shaped light, and the reflected light scanned and reflected on the surface of the object is converted into an electric signal by an imaging surface formed by a plurality of cells. The signal is converted into time information from the start of scanning, information on the distance to the object specified by the time information and the position of the cell is stored in a memory as a look-up table, information on the scanning direction, Predetermined information specified by the position of the cell is read, and the read predetermined information is output to a personal computer as an external device.
【0014】[0014]
【発明の実施の形態】図1は、本発明の距離測定方法お
よび装置に使用される原理を説明するための図であり、
図2は、図1の一部の幾何学的関係を詳細に示す図であ
る。ここでは、第1平面位置S0から測定対象物体の面
までの距離を測定する場合について考える。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 is a diagram for explaining the principle used in the distance measuring method and device of the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing a part of the geometric relationship of FIG. 1 in detail. Here, a case where the distance from the first plane position S0 to the surface of the measurement target object is measured will be considered.
【0015】まず、基準平面を第1平面位置S0に配置
したときに基準平面から反射したスリット光が撮像部1
01−2(第1の変換手段)の各セルに入射(すなわち
そのセルを通過)するタイミングを求め、次に、基準平
面を第1平面位置から所定距離dだけ平行移動した第2
平面位置S1に配置したときに基準平面から反射したス
リット光が撮像部101−2の各セルに入射するタイミ
ングを求め、基準平面を第2平面位置から所定距離と同
一距離dだけ離隔した第3平面位置S2に配置したとき
に基準平面から反射したスリット光が撮像部101−2
の各のセルに入射するタイミングを求める。First, when the reference plane is located at the first plane position S0, the slit light reflected from the reference plane is generated by the imaging unit 1.
The timing at which light enters each cell of 01-2 (first conversion means) (that is, passes through the cell) is determined, and then the reference plane is translated by a predetermined distance d from the position of the first plane.
The timing at which the slit light reflected from the reference plane when placed at the plane position S1 is incident on each cell of the imaging unit 101-2 is obtained, and the third plane in which the reference plane is separated from the second plane position by the same distance d as the predetermined distance is obtained. The slit light reflected from the reference plane when placed at the plane position S2 is reflected by the imaging unit 101-2.
The timing at which the light enters each cell is determined.
【0016】走査ミラー106−2(走査手段:以下、
ミラーと略記する)は、点M0を中心に定速で回転し、
回転中のミラー106−2の原点位置からの角度θε
は、上記原点位置でリセットされるカウンタの値Cεを
使用して、次の式(1)で与えられる。Scanning mirror 106-2 (scanning means: hereinafter,
Abbreviated as a mirror) rotates at a constant speed around the point M 0 ,
Angle θε from the origin position of rotating mirror 106-2
Is given by the following equation (1) using the counter value Cε reset at the origin position.
【0017】[0017]
【数1】 (Equation 1)
【0018】撮像部101−2中の受光セルすなわち撮
像セルPijは、二次元的に配列され、各セルは、レンズ
等の光学系6に依存する固有の視線方向を有する。ここ
では、第1平面位置S0の基準平面から、各セルの視線
方向と交わる測定対象物体の表面の一点までの距離を測
定する。The light receiving cells or imaging cells P ij in the imaging unit 101-2, are arranged two-dimensionally, each cell has a unique line-of-sight direction dependent on the optical system 6 such as a lens. Here, the distance from the reference plane at the first plane position S0 to one point on the surface of the measurement object that intersects the line of sight of each cell is measured.
【0019】撮像部101−2中の任意の撮像セルPij
の視線方向と、第1、第2および第3平面位置S0、S
1およびS2に位置する基準平面とのそれぞれの交点P
0、P1およびP2とし、これらの点にスリット光が入射
するときのミラー106−2の原点位置からの角度をそ
れぞれθS0、θS1およびθS2とすると、交点P0および
交点P1との距離aおよび交点P1と交点P2との距離a
の関係は、次の式(2)で示され、An arbitrary imaging cell P ij in the imaging section 101-2
And the first, second, and third plane positions S0, S
1 and the respective intersection points P with the reference plane located at S2
0, and P 1 and P 2, the angle from the origin position of the mirror 106-2 when the slit light is incident on these points respectively theta S0, when the theta S1 and theta S2, intersections P 0 and the intersection point P 1 A and the distance a between the intersection P 1 and the intersection P 2
Is expressed by the following equation (2).
【0020】[0020]
【数2】 (Equation 2)
【0021】線分P0M0と線分M0P1との角度θ1、お
よび線分P1M0と線分M0P2との角度θ2は、次の式
(3)および式(4)で示すことができる。The angle θ 1 between the line segment P 0 M 0 and the line segment M 0 P 1 and the angle θ 2 between the line segment P 1 M 0 and the line segment M 0 P 2 are given by the following equation (3). It can be shown by equation (4).
【0022】[0022]
【数3】 (Equation 3)
【0023】[0023]
【数4】 (Equation 4)
【0024】また、ミラー106−2の回転中心M0か
ら視線方向に下ろした垂線と、線分P0P2の延長線との
交点をPfとし、角度θBが次の式(5)で示される角度
とし、The intersection point of the perpendicular line drawn down from the rotation center M 0 of the mirror 106-2 in the line of sight and the extension of the line segment P 0 P 2 is P f , and the angle θ B is given by the following equation (5). And the angle indicated by
【0025】[0025]
【数5】 (Equation 5)
【0026】直線P0P2上の、点P0から距離mにある
測定対象物体の測定点をPxとし、角度θxが次の式
(6)で示される角度とすると、Assuming that the measurement point of the object to be measured at a distance m from the point P 0 on the straight line P 0 P 2 is P x and the angle θ x is an angle represented by the following equation (6):
【0027】[0027]
【数6】 (Equation 6)
【0028】第1平面位置S0に位置する基準平面から
点Pxまでの距離xは、式(2)から、次の式(7)で
示すことができる。The distance x from the reference plane located in the first plane position S0 to the point P x is from equation (2) can be shown by the following equation (7).
【0029】[0029]
【数7】 (Equation 7)
【0030】線分P2Pfの長さをB、線分M0Pfの長さ
をCとすると、次の式(8)、式(9)および式(1
0)の関係が成立する。[0030] B a length of a line P 2 P f, a length of a line M 0 P f is C, the following equation (8), equation (9) and (1
0) is established.
【0031】[0031]
【数8】 (Equation 8)
【0032】[0032]
【数9】 (Equation 9)
【0033】[0033]
【数10】 (Equation 10)
【0034】式(8)、式(9)および式(10)から
次の式(11)が得られる。From the equations (8), (9) and (10), the following equation (11) is obtained.
【0035】[0035]
【数11】 [Equation 11]
【0036】式(10)および式(11)から、tan
θBは、次の式(12)で示すことができる。From equations (10) and (11), tan
θ B can be expressed by the following equation (12).
【0037】[0037]
【数12】 (Equation 12)
【0038】点Pxから点P2までの長さn、および点P
xから点P1までの長さmは、式(11)および式(1
2)から、次の式(13)および式(14)で示され
る。The length n from the point P x to the point P 2 and the point P
The length m from x to the point P 1 is given by the equation (11) and the equation (1).
From 2), it is expressed by the following equations (13) and (14).
【0039】[0039]
【数13】 (Equation 13)
【0040】[0040]
【数14】 [Equation 14]
【0041】従って、第1平面位置S0に位置する基準
平面から測定対象物体の測定点Pxまでの距離xは、式
(1)、式(2)、式(7)および式(14)から、次
の式(15)で示すことができる。[0041] Accordingly, the distance x from the reference plane located in the first plane position S0 to the measurement point P x of the measurement target object, the formula (1), from equation (2), equations (7) and (14) , Can be expressed by the following equation (15).
【0042】[0042]
【数15】 (Equation 15)
【0043】式(15)において、カウント値C1は、
基準平面を第1平面位置S0に配置したときに基準平面
から反射したスリット光が撮像部101−2のセルPij
に入射するためのミラー106−2の角度θS0と、基準
平面を第1平面位置から距離dだけ離隔した第2平面位
置S1に配置したときに基準平面から反射したスリット
光が撮像部101−2のセルPijに入射するためのミラ
ー106−2の角度θS1との差である角度差θ1を示
し、カウント値C2は、基準平面を第2平面位置S1に
配置したときに基準平面から反射したスリット光が撮像
部101−2のセルPijに入射するためのミラー106
−2の角度θS1と、基準平面を第2平面位置から距離d
と同一距離dだけ離隔した第3平面位置S2に配置した
ときに基準平面から反射したスリット光が撮像部101
−2のセルPijに入射するためのミラー106−2の角
度θS2との差である角度θ2を示し、カウント値Cxは、
基準平面を第3平面位置S2に配置したときに基準平面
から反射したスリット光が撮像部101−2のセルPij
に入射するためのミラー106−2の角度θS2と、測定
対象物体を配置したときに測定対象物体の面から反射し
たスリット光が撮像部101−2のセルPijに入射する
ためのミラー106−2の角度θsxとの差である角度θ
xを示す。In equation (15), the count value C 1 is
When the reference plane is located at the first plane position S0, the slit light reflected from the reference plane is the cell P ij of the imaging unit 101-2.
Angle theta S0 and a reference plane and reflected from the reference plane when placed in the second plane position S1 spaced by a distance d from the first plane position slit light imaging of the mirror 106-2 for entering the 101- It represents an angle difference theta 1 which is a difference between the angle theta S1 mirrors 106-2 to entering the second cell P ij, the count value C 2 is a reference when the reference plane is arranged in a second plane position S1 mirror 106 for slit light reflected from the plane is incident on the cell P ij of the imaging unit 101-2
The angle theta S1 -2, distance reference plane from the second plane position d
The slit light reflected from the reference plane when placed at the third plane position S2 separated by the same distance d from the imaging unit 101
Is the difference between the angle theta S2 mirrors 106-2 to enter the cell P ij -2 angle theta 2 shows the count value C x is
When the reference plane is located at the third plane position S2, the slit light reflected from the reference plane is the cell P ij of the imaging unit 101-2.
Mirror 106 for the angle theta S2 mirrors 106-2 to incident slit light reflected from the surface of the measured object when placing the measured object enters the cell P ij of the imaging unit 101-2 The angle θ which is the difference from the angle θ sx of −2
Indicates x .
【0044】ミラー106−2の回転角度とカウント値
との関係を示すパラメータkは、基準平面を、第1乃至
第3平面位置であるS0乃至S2以外の予め知られた平
面位置に配置し、式(15)を用いて求めることができ
る。The parameter k indicating the relationship between the rotation angle of the mirror 106-2 and the count value is obtained by arranging the reference plane at a known plane position other than the first to third plane positions S0 to S2, It can be determined using equation (15).
【0045】図2は、本発明の実施の形態の構成例を示
すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram showing a configuration example of the embodiment of the present invention.
【0046】この図において、距離計測装置100は、
センサ部101、時間情報付加部102(第2の変換手
段)、時間情報一時記憶部103、時間情報制御部10
4、レーザ走査制御部105、および、レーザ投光部1
06により構成されている。In this figure, the distance measuring device 100
Sensor unit 101, time information adding unit 102 (second conversion unit), time information temporary storage unit 103, time information control unit 10
4. Laser scanning control unit 105 and laser projection unit 1
06.
【0047】インターフェース部200は、ルックアッ
プテーブル201(記憶手段、読み出し手段)、距離情
報記憶部202、および、ルックアップテーブル入力部
203(更新手段)により構成されている。The interface unit 200 comprises a look-up table 201 (storage means, reading means), a distance information storage section 202, and a look-up table input section 203 (update means).
【0048】距離情報処理装置300は、例えば、パー
ソナルコンピュータやワークステーションなどにより構
成されており、距離情報入力部301、セレクタ30
2、距離情報処理部303、距離情報入力部304、距
離情報表示部305、ルックアップテーブル記憶部30
6、ルックアップテーブル処理部307、および、ルッ
クアップテーブル出力部308により構成されている。The distance information processing device 300 is constituted by, for example, a personal computer or a workstation, and includes a distance information input section 301, a selector 30
2. Distance information processing unit 303, distance information input unit 304, distance information display unit 305, lookup table storage unit 30
6, a lookup table processing unit 307, and a lookup table output unit 308.
【0049】距離計測装置100のセンサ部101は、
図1に示すレンズ101−1および撮像部101−2な
どにより構成されている。撮像部101−2は、例え
ば、フォトダイオードと簡単な信号処理回路の組み合わ
せによる最小単位(セル)が規則正しくマトリクス状に
配置された光学素子であり、レーザ投光部106より投
光されたスリット状のレーザ光の通過を検出して、各セ
ルがその通過時に例えばトリガ信号などを出力するよう
になされている。The sensor unit 101 of the distance measuring device 100
It is composed of the lens 101-1 and the imaging unit 101-2 shown in FIG. The imaging unit 101-2 is, for example, an optical element in which a minimum unit (cell) formed by a combination of a photodiode and a simple signal processing circuit is regularly arranged in a matrix, and has a slit shape projected from the laser projection unit 106. Is detected, and each cell outputs, for example, a trigger signal or the like at the time of passage.
【0050】時間情報付加部102は、センサ部101
の各セルから前述のトリガ信号が出力されるタイミング
において、例えば、レーザ光の走査を開始してからの経
過時間をカウンタのカウント値として、時間情報制御部
104から取得し、センサ部101から出力されたデー
タに付加して出力するようになされている。The time information adding unit 102 includes a sensor unit 101
At the timing when the above-described trigger signal is output from each of the cells, for example, the elapsed time from the start of the scanning of the laser beam is obtained as the count value of the counter from the time information control unit 104 and output from the sensor unit 101. The data is added to the output data and output.
【0051】時間情報一時記憶部103は、例えば、S
RAM(Static Random Access Memory)により構成さ
れており、時間情報付加部102から出力される各セル
毎の時間情報を入力して一時的に格納するようになされ
ている。即ち、時間情報一時記憶部103は、バッファ
の役割を果たしている。The time information temporary storage unit 103 stores, for example,
It is configured by a RAM (Static Random Access Memory), and is configured to input and temporarily store time information for each cell output from the time information adding unit 102. That is, the time information temporary storage unit 103 serves as a buffer.
【0052】時間情報制御部104は、レーザ投光部1
06がレーザを走査するタイミングを制御するようにな
されているとともに、走査を開始してからの経過時間を
時間情報付加部102に逐次出力するようになされてい
る。なお、レーザ投光部106の走査開始を制御する場
合には、走査開始を示す、例えば、トリガ信号が出力さ
れる。The time information control unit 104 includes the laser light emitting unit 1
Reference numeral 06 controls the timing of scanning the laser, and sequentially outputs the elapsed time from the start of the scanning to the time information adding unit 102. When controlling the start of scanning of the laser projection unit 106, a trigger signal indicating the start of scanning, for example, is output.
【0053】レーザ走査制御部105は、時間情報制御
部104から出力されるトリガ信号に応じてレーザ投光
部106を制御し、レーザビームを走査させるようにな
されている。The laser scanning control unit 105 controls the laser projection unit 106 in accordance with a trigger signal output from the time information control unit 104 to scan a laser beam.
【0054】レーザ投光部106は、図1に示すレーザ
ダイオード106−1およびミラー106−2などによ
り構成されている。レーザ投光部106は、レーザ走査
制御部105からの信号に応じてミラー106−2を駆
動し、一定の角速度でミラー106−2を回転させると
ともに、レーザダイオード106−1のONまたはOF
Fの制御を行うようになされている。The laser projecting section 106 includes the laser diode 106-1 and the mirror 106-2 shown in FIG. The laser projecting unit 106 drives the mirror 106-2 according to a signal from the laser scanning control unit 105, rotates the mirror 106-2 at a constant angular velocity, and turns on or off the laser diode 106-1.
The control of F is performed.
【0055】インターフェース部200は、例えば、パ
ーソナルコンピュータまたはワークステーションの拡張
基板として実装されている。The interface unit 200 is mounted, for example, as an extension board of a personal computer or a workstation.
【0056】インタフェース部200のルックアップテ
ーブル参照部201は、例えば、DRAM(Dynamic RA
M)などにより構成されており、距離計測装置100か
ら出力された各セル毎の時間情報を対応する距離情報に
変換するためのテーブルを格納している。距離計測装置
100から時間情報が入力された場合には、ルックアッ
プテーブル参照部201は、各セル毎に対応する距離デ
ータを読み出して出力する。The lookup table reference unit 201 of the interface unit 200 is, for example, a DRAM (Dynamic RA).
M) and stores a table for converting the time information of each cell output from the distance measuring device 100 into the corresponding distance information. When time information is input from the distance measurement device 100, the lookup table reference unit 201 reads and outputs distance data corresponding to each cell.
【0057】距離情報記憶部202は、例えば、SRA
Mなどにより構成されており、ルックアップテーブル参
照部201から出力されたデータを一時的に格納すると
ともに、距離情報処理装置300の処理速度に対応して
格納したデータを出力するようになされている。なお、
この距離情報記憶部202を、例えば、大容量のDRA
Mなどにより構成すれば、ルックアップテーブル参照部
201から出力されたデータを大量に格納しておくこと
も可能となる。The distance information storage unit 202 stores, for example, an SRA
M, and temporarily stores the data output from the lookup table reference unit 201 and outputs the stored data corresponding to the processing speed of the distance information processing apparatus 300. . In addition,
This distance information storage unit 202 is stored in, for example, a large capacity DRA.
With the configuration using M or the like, a large amount of data output from the lookup table reference unit 201 can be stored.
【0058】ルックアップテーブル入力部203は、距
離情報処理装置300によって新たに生成されたルック
アップテーブルを入力するとともに、ルックアップテー
ブル201に格納されているルックアップテーブルを、
新たに生成されたルックアップテーブルにより更新する
ようになされている。The look-up table input unit 203 inputs a look-up table newly generated by the distance information processing device 300, and inputs a look-up table stored in the look-up table 201
The data is updated by a newly generated look-up table.
【0059】距離情報処理部300の距離情報入力部3
01は、インタフェース部200から出力された距離情
報を入力するようになされている。Distance information input unit 3 of distance information processing unit 300
Numeral 01 inputs the distance information output from the interface unit 200.
【0060】セレクタ302は、通常の処理(距離測定
処理)においては、距離情報入力部301側を選択して
おり、距離情報を入力して距離情報処理部303に供給
する。また、キャリブレーション処理を実行する際に
は、セレクタ302は、距離計測装置100の時間情報
一時記憶部103側を選択して時間情報を入力し、距離
情報処理部303に対して出力するようになされてい
る。In the normal processing (distance measurement processing), the selector 302 selects the distance information input unit 301 side, inputs distance information, and supplies the distance information to the distance information processing unit 303. When performing the calibration process, the selector 302 selects the time information temporary storage unit 103 side of the distance measurement device 100, inputs time information, and outputs the time information to the distance information processing unit 303. It has been done.
【0061】距離情報処理部303は、前述の通常処理
においては、入力された距離情報を目的に応じて処理
し、例えば、対象物の重心を求めたり、距離の最大点ま
たは最小点を求め、必要に応じて距離情報表示部305
に出力するようになされている。また、キャリブレーシ
ョン処理の場合には、各セル毎の時間情報と実距離(距
離情報入力部304から入力される情報)との関係に基
づいて、ルックアップテーブルを作成して、ルックアッ
プテーブル記憶部306に出力するようになされてい
る。In the above-described normal processing, the distance information processing unit 303 processes the input distance information according to the purpose, for example, to find the center of gravity of the object, or to find the maximum or minimum point of the distance. Distance information display unit 305 as necessary
Output. In the case of the calibration process, a look-up table is created based on the relationship between the time information for each cell and the actual distance (information input from the distance information input unit 304), and the look-up table is stored. The data is output to the unit 306.
【0062】距離情報表示部305は、例えば、CRT
(Cathode Ray Tube)ディスプレイなどにより構成され
ており、距離情報処理部303から出力された結果を表
示出力するようになされている。The distance information display unit 305 is, for example, a CRT
A (Cathode Ray Tube) display is configured to display and output a result output from the distance information processing unit 303.
【0063】ルックアップテーブル記憶部306は、例
えば、ハードディスクドライブなどにより構成され、距
離情報処理部303から出力されたルックアップテーブ
ルをファイルとして記録するとともに、必要に応じて所
望のファイルを読み出し、ルックアップテーブル処理部
307に供給するようになされている。The look-up table storage unit 306 is composed of, for example, a hard disk drive or the like. The look-up table output from the distance information processing unit 303 is recorded as a file, and a desired file is read out if necessary. The data is supplied to the up-table processing unit 307.
【0064】ルックアップテーブル処理部307は、ル
ックアップテーブル記憶部306から読み出されたルッ
クアップテーブルに対して後述する所定の処理を施す
か、または、読み出されたルックアップテーブルをその
ままルックアップテーブル出力部308に対して供給す
るようになされている。The look-up table processing unit 307 performs predetermined processing described later on the look-up table read from the look-up table storage unit 306, or performs lookup processing on the read-out look-up table as it is. The data is supplied to the table output unit 308.
【0065】ルックアップテーブル出力部308は、ル
ックアップテーブル処理部307から供給されたルック
アップテーブルを、インタフェース部200に対して出
力するようになされている。The lookup table output section 308 outputs the lookup table supplied from the lookup table processing section 307 to the interface section 200.
【0066】次に、図4に示すフローチャートを参照し
て、図3に示す実施の形態のキャリブレーション時の動
作について説明する。Next, the operation at the time of calibration of the embodiment shown in FIG. 3 will be described with reference to the flowchart shown in FIG.
【0067】図4は、図3に示す実施の形態の距離情報
処理装置300において実行されるキャリブレーション
処理の一例を説明するフローチャートである。FIG. 4 is a flowchart for explaining an example of the calibration process executed in the distance information processing apparatus 300 according to the embodiment shown in FIG.
【0068】この処理が開始されると、ステップS1に
おいて、距離情報処理装置300のセレクタ302は、
時間情報一時記憶部103側にその接続が変更される。
そして、ステップS2に進む。When this processing is started, in step S1, the selector 302 of the distance information processing apparatus 300
The connection is changed to the time information temporary storage unit 103 side.
Then, the process proceeds to step S2.
【0069】ステップS2では、基準平面をS0に設置
した場合に、各セルPijに対して走査光が入射される際
のミラー106−2の角度θS0に対応するカウント値C
S0(時間情報付加部102から出力される時間情報)が
求められ。次に、基準平面をS1に配置した場合に、各
セルPijに対して走査光が入射される際のミラー106
−2の角度θS1に対応するカウント値CS1が求められ
る。そして、これらCS1とCS0の差分(CS1−CS0)を
各セル毎に求め、得られた値をC1とする。[0069] In step S2, when the reference plane was placed in S0, the count value C corresponding to the angle theta S0 of the mirror 106-2 when the scanning beam is incident on each cell P ij
S0 (time information output from the time information adding unit 102) is obtained. Next, when the reference plane is arranged at S1, the mirror 106 when the scanning light is incident on each cell Pij
The count value C S1 corresponding to the angle θ S1 of −2 is obtained. Then, a difference (C S1 −C S0 ) between C S1 and C S0 is obtained for each cell, and the obtained value is set as C 1 .
【0070】ステップS3では、基準平面をS1に設置
した場合に、各セルPijに対して走査光が入射される際
のミラー106−2の角度θS1に対応するカウント値C
S1が求められ。次に、基準平面をS2に配置した場合
に、各セルPijに対して走査光が入射される際のミラー
106−2の角度θS2に対応するカウント値CS2が求め
られる。そして、これらCS2とCS1の差分(CS2−
CS1)を各セル毎に求め、得られた値をC2とする。In step S3, when the reference plane is set at S1 , the count value C corresponding to the angle θ S1 of the mirror 106-2 when the scanning light is incident on each cell P ij .
S1 is required. Then, when the reference plane is arranged in S2, the count value C S2 corresponding to an angle theta S2 of the mirror 106-2 when the scanning beam is incident on each cell P ij is obtained. Then, the difference between C S2 and C S1 (C S2 −
C S1 ) is determined for each cell, and the obtained value is defined as C 2 .
【0071】ステップS4では、基準平面をS2に設置
した場合に、各セルPijに対して走査光が入射される際
のミラー106−2の角度θS2に対応するカウント値C
S2が求められ。次に、基準平面を任意の距離xに配置し
た場合に、各セルPijに対して走査光が入射される際の
ミラー106−2の角度θSXに対応するカウント値CSX
が求められる。そして、これらCSXとCS2の差分(CSX
−CS2)を各セル毎に求め、得られた値をCXとする。In step S4, when the reference plane is set at S2 , the count value C corresponding to the angle θ S2 of the mirror 106-2 when the scanning light is incident on each cell P ij .
S2 is required. Next, when the reference plane is arranged at an arbitrary distance x, the count value C SX corresponding to the angle θ SX of the mirror 106-2 when the scanning light is incident on each cell P ij .
Is required. Then, the difference between these C SX and C S2 (C SX
−C S2 ) is determined for each cell, and the obtained value is defined as C X.
【0072】続くステップS5では、C1,C2,C
Xと、距離情報入力部304から入力された対象物まで
の距離xおよび距離dとが式(15)に代入され、各セ
ル毎の定数kの値が求められる。In the following step S5, C 1 , C 2 , C
X and the distance x and distance d to the object input from the distance information input unit 304 are substituted into Expression (15), and the value of the constant k for each cell is obtained.
【0073】ステップS6では、各セル毎に、カウント
値CXが取り得る範囲を算出する。即ち、第1乃至第3
の基準面を固定位置とすることにより、カウント値の範
囲を各セル毎に算出する。In step S6, a range in which the count value CX can be taken is calculated for each cell. That is, the first to third
Is set as a fixed position, the range of the count value is calculated for each cell.
【0074】ステップS7では、距離情報処理部303
は、各セル毎に、カウント値CXと対象物までの距離x
との関係を算出する。そして、ステップS8に進み、ス
テップS7において算出されたカウント値CXと距離x
との関係を、ルックアップテーブルとして、ルックアッ
プテーブル記憶部306に出力する。その結果、ルック
アップテーブル記憶部306は、供給されたルックアッ
プテーブルに所定のファイル名を付与して記憶すること
になる。In step S7, distance information processing section 303
Is, for each cell, the count value C X and the distance x to the object
Is calculated. Then, the process proceeds to step S8, where the count value C X calculated in step S7 and the distance x
Is output to the lookup table storage unit 306 as a lookup table. As a result, the lookup table storage unit 306 assigns a predetermined file name to the supplied lookup table and stores it.
【0075】なお、以上のようにして作成されたルック
アップテーブルは、カウント値CX(時間情報)を距離
x(距離情報)に変換するものであるが、ルックアップ
テーブル処理部307により所定の処理を施すことによ
り、カウント値CXを距離xに応じた表示色(または、
色の濃淡)のデータに更に変換するルックアップテーブ
ルを生成することも可能である。The look-up table created as described above converts the count value C X (time information) into a distance x (distance information). By performing the processing, the count value C X is changed to a display color (or
It is also possible to generate a look-up table that is further converted to data of color density.
【0076】以上の処理により生成されたルックアップ
テーブルは、ルックアップテーブル出力部308を介し
てルックアップテーブル入力部203に供給される。そ
の結果、ルックアップテーブル入力部203は、供給さ
れた新たなルックアップテーブルにより、ルックアップ
テーブル参照部201に格納されている、以前のルック
アップテーブルを更新することになる。The lookup table generated by the above processing is supplied to the lookup table input unit 203 via the lookup table output unit 308. As a result, the lookup table input unit 203 updates the previous lookup table stored in the lookup table reference unit 201 with the supplied new lookup table.
【0077】従って、ルックアップテーブル記憶部30
6に記憶されているファイルに対して、ルックアップテ
ーブル処理部307により所定の処理を施すことで、所
望の情報(例えば、表示色の濃淡など)への変換テーブ
ルを生成することが可能となる。その結果、同一のファ
イルを元にして、異なるテーブルを必要に応じて生成す
ることが可能となるので、テーブルを変更する度にキャ
リブレーションを実行する必要がなくなる。Therefore, the lookup table storage unit 30
6 is subjected to predetermined processing by the lookup table processing unit 307, so that a conversion table into desired information (for example, display color density) can be generated. . As a result, different tables can be generated as needed based on the same file, so that it is not necessary to execute calibration every time the table is changed.
【0078】なお、第1乃至第3平面の位置S0乃至S
2を、撮像部101−2と平行にすることにより、即
ち、基準平面を撮像部101−2の撮像面と平行に配置
することにより、撮像部101−2内において縦方向に
並ぶ複数のセルに対しては、共通のルックアップテーブ
ルを使用することができる。即ち、例えば、図5に示す
ように、撮像部101−2が横方向に8個のセルにより
構成される場合には、8つのルックアップテーブルT1
乃至T8を設けるだけでよい。The positions S0 to S on the first to third planes
2 in parallel with the imaging unit 101-2, that is, by arranging the reference plane in parallel with the imaging surface of the imaging unit 101-2, a plurality of cells arranged in the vertical direction in the imaging unit 101-2. , A common lookup table can be used. That is, for example, as shown in FIG. 5, when the imaging unit 101-2 is composed of eight cells in the horizontal direction, eight lookup tables T1
Or T8 only needs to be provided.
【0079】図6は、8×16(横方向8セル×縦方向
16セル)の撮像部101−2の横方向の8個のセルの
それぞれに対するカウント値から距離への変換のための
ルックアップテーブルの内容の一例を示している。この
例では、aを90mmとし、撮像部101−2から約3
3cmの位置を第1平面位置S0として、S0からの距
離を示している。FIG. 6 is a look-up for converting the count value into the distance for each of the eight cells in the horizontal direction of the imaging unit 101-2 of 8 × 16 (8 cells in the horizontal direction × 16 cells in the vertical direction). 4 shows an example of the contents of a table. In this example, a is set to 90 mm, and about 3 mm from the imaging unit 101-2.
The distance from S0 is shown with the position of 3 cm as the first plane position S0.
【0080】次に、図3に示す実施の形態の通常時の動
作について説明する。Next, the normal operation of the embodiment shown in FIG. 3 will be described.
【0081】前述のような処理により、ルックアップテ
ーブルが作成されて、ルックアップテーブル参照部20
1に格納された後、対象物が所定の位置に配置されると
測定処理が開始されることになる。By the processing described above, a look-up table is created, and the look-up table reference section 20
After the data is stored in 1, the measurement processing is started when the object is placed at a predetermined position.
【0082】その場合、先ず、セレクタ302が距離情
報入力部301側に接続され、距離情報が距離情報処理
部303に対して供給可能な状態とされる。In this case, first, the selector 302 is connected to the distance information input unit 301 side, so that the distance information can be supplied to the distance information processing unit 303.
【0083】そして、時間情報制御部104から、レー
ザ走査制御部105に対してトリガ信号の供給が開始さ
れると、レーザ走査制御部105はレーザ投光部106
を制御し、レーザダイオード106−1からレーザビー
ムの射出を開始させるとともに、ミラー106−2を一
定の角速度で回転させる。When the supply of the trigger signal from the time information control unit 104 to the laser scanning control unit 105 is started, the laser scanning control unit 105
To start emitting the laser beam from the laser diode 106-1 and rotate the mirror 106-2 at a constant angular velocity.
【0084】その結果、レーザダイオード106−1か
らは、スリット状のレーザビームが射出され、ミラー1
06−2により所定の方向に反射されるので、対象物の
表面が走査されることになる。対象物の表面において反
射されたレーザビームは、レンズ101−1により撮像
部101−2の所定のセル上に収束される。As a result, a slit-like laser beam is emitted from the laser diode 106-1 and the mirror 1
Since the light is reflected in a predetermined direction by 06-2, the surface of the object is scanned. The laser beam reflected on the surface of the object is converged on a predetermined cell of the imaging unit 101-2 by the lens 101-1.
【0085】撮像部101−2は、図5に示すように、
横方向に8個のセルによって構成されており、対象物の
表面において反射されたレーザビームが入射されたセル
は、その時点においてトリガ信号を生成して出力する。As shown in FIG. 5, the imaging unit 101-2
The cell, which is constituted by eight cells in the horizontal direction and into which the laser beam reflected on the surface of the object is incident, generates and outputs a trigger signal at that time.
【0086】撮像部101−2から出力されたトリガ信
号は、時間情報付加部102に供給され、そこで時間情
報が付加される。即ち、時間情報付加部102は、各セ
ルからトリガ信号が出力された時点において、時間情報
制御部104から出力されている時間情報(カウンタの
カウント値)を、各セルの位置を表す情報(i,j)に
付加して出力する。例えば、(i,j)=(2,3)の
セルから、カウンタの値がCaの場合にトリガ信号が出
力された場合には、時間情報付加部102は、データ
{i,j,Ca}を出力する。ここで、{}は、{}内
の変数の値を1つのデータとして連接することを意味し
ている。The trigger signal output from the imaging unit 101-2 is supplied to a time information adding unit 102, where time information is added. That is, the time information adding unit 102 converts the time information (counter value of the counter) output from the time information control unit 104 at the time when the trigger signal is output from each cell into the information (i , J) and output. For example, (i, j) from a cell = (2,3), when the value of the counter trigger signal is output when the C a, the time information adding unit 102, data {i, j, C a is output. Here, {} means that the values of the variables in {} are concatenated as one data.
【0087】時間情報一時記憶部103は、時間情報付
加部102から出力されるデータを逐次格納していき、
全てのセルに対応するデータが格納された時点で、イン
ターフェース部200に対してデータを順次出力する。
なお、この出力の順序としては、例えば、(i,j)=
(1,1)のセル(図5の左上端のセル)に対応するデ
ータから縦方向に順次読み出し、第1番目の列のセルの
読み出しが完了すると、第2番目、第3番目、・・・、
第8番目の列を同様に読み出していけばよい。The time information temporary storage unit 103 sequentially stores the data output from the time information addition unit 102,
When the data corresponding to all the cells is stored, the data is sequentially output to the interface unit 200.
The order of the output is, for example, (i, j) =
The data corresponding to the (1,1) cell (the upper left cell in FIG. 5) is sequentially read out in the vertical direction, and when the reading of the cells in the first column is completed, the second, third,.・ 、
What is necessary is just to read the 8th column similarly.
【0088】ルックアップテーブル参照部201は、時
間情報一時記憶部103から出力されたデータ{i,
j,Ca}から、iとCaを抽出する。そして、iの値に
より、対応するルックアップテーブルをT1乃至T8の
中から選択し、続いて、Caに対応するデータを選択さ
れたルックアップテーブルから読み出す。更に、ルック
アップテーブルから読み出されたデータに、ヘッダとし
て{i,j}を付加して距離情報記憶部202に対して
出力する。即ち、ルックアップテーブルから読み出され
たデータをdとすると、ルックアップテーブル参照部2
01からは、データ{i,j,d}が出力されることに
なる。このような処理を全てのセルからのデータに対し
て実行することにより、時間情報を距離情報に変換す
る。The lookup table reference unit 201 stores the data {i,
j and Ca are extracted from j, Ca }. Then, the value of i, and selects the corresponding look-up table from among the T1 to T8, subsequently, read from the look-up table selected data corresponding to C a. Further, {i, j} is added to the data read from the look-up table as a header and output to the distance information storage unit 202. That is, if the data read from the lookup table is d, the lookup table reference unit 2
01, data {i, j, d} will be output. By performing such processing on data from all cells, time information is converted into distance information.
【0089】ルックアップテーブル参照部201から出
力されたデータは、距離情報記憶部202に一旦記憶さ
れた後、距離情報処理装置300に対して出力される。Data output from lookup table reference section 201 is temporarily stored in distance information storage section 202, and then output to distance information processing apparatus 300.
【0090】距離情報処理装置300の距離情報入力部
301は、距離情報記憶部202から出力されたデータ
を入力し、セレクタ302を介して距離情報処理部30
3に供給する。The distance information input section 301 of the distance information processing apparatus 300 receives the data output from the distance information storage section 202 and outputs the data via the selector 302 to the distance information processing section 30.
Supply 3
【0091】距離情報処理部303は、距離情報入力部
301から入力されたデータ{i,j,d}を逐次読み
込み、データdの値に対して所定の処理(例えば、dを
表示色の値に変換する処理)を施し、距離情報表示部3
05のi,jに応じた位置にドットなどを表示させる。The distance information processing unit 303 sequentially reads the data {i, j, d} input from the distance information input unit 301, and performs a predetermined process on the value of the data d (for example, by using d as the display color value). To the distance information display unit 3
A dot or the like is displayed at a position corresponding to i and j of 05.
【0092】その結果、対象物の表面形状に応じた図形
が距離情報表示部305に表示されることになる。As a result, a figure corresponding to the surface shape of the object is displayed on the distance information display section 305.
【0093】以上の実施の形態によれば、従来、ソフト
ウエアにより処理していたルックアップテーブルをイン
ターフェース部200上においてハードウエア化するこ
とにより、処理時間の短縮を図ることができるのみなら
ず、ソフトウエア処理を実行しているパーソナルコンピ
ュータやワークステーションのメインメモリの消費を抑
制することが可能となる。According to the above-described embodiment, the look-up table conventionally processed by software is converted into hardware on the interface unit 200, so that not only the processing time can be shortened, but also the processing time can be reduced. It is possible to suppress the consumption of the main memory of a personal computer or a workstation that is executing software processing.
【0094】なお、キャリブレーション処理において、
距離情報処理部303によって生成されたルックアップ
テーブルは、ハードディスクドライブであるルックアッ
プテーブル記憶部307に記憶されることになるので、
距離情報処理装置300のメモリ(例えば、RAMな
ど)を占有することはない。In the calibration process,
The lookup table generated by the distance information processing unit 303 is stored in the lookup table storage unit 307, which is a hard disk drive.
It does not occupy the memory (for example, RAM) of the distance information processing device 300.
【0095】また、上記例では、カウント値C1、C2お
よびCxから、図5のルックアップテーブルを参照して
距離xを求めているが、カウント値C1、C2およびCx
に対応するミラー106−2の回転角度θ1、θ2および
θxを使用し、回転角度θ1、θ2およびθxを入力とする
ルックップテーブルまたは、回転角度θxを入力とする
ルックップテーブルを使用して距離xを求めてもよい。[0095] In the above example, the count value C 1, C 2 and C x, but seeking distance x by referring to the lookup table of FIG. 5, the count value C 1, C 2 and C x
Rotation angle theta 1 of the mirrors 106-2 corresponds to, using the theta 2 and theta x, the rotation angle theta 1, the look-up table and inputs the theta 2 and theta x or an input of the rotation angle theta x The distance x may be determined using a lookup table.
【0096】更に、カウント値C1、C2およびCx以外
の、ミラー106−2の回転角度θ1、θ2およびθxを
示す値を使用して距離xを求めてもよい。Further, the distance x may be obtained by using values indicating the rotation angles θ 1 , θ 2 and θ x of the mirror 106-2 other than the count values C 1 , C 2 and C x .
【0097】更にまた、上記実施例では、パラメータk
は、基準平面を、第1乃至第3平面位置S0乃至S2以
外の予め知られた平面位置に配置し、式(15)を使用
して求めることとしたが、探索手法を用いて得てもよ
い。Further, in the above embodiment, the parameter k
Is determined by arranging the reference plane at a known plane position other than the first to third plane positions S0 to S2 and using Equation (15). Good.
【0098】また、上記例では、互いに平行で等間隔な
第1乃至第3平面位置S0乃至S2に基準平面を順次配
置して、測定対象物体までの距離を測定したが、互いに
平行で等間隔な4つ以上の平面位置に基準面を順次配置
して、距離測定を行うこともできる。In the above example, reference planes are sequentially arranged at first to third plane positions S0 to S2 which are parallel to each other and at equal intervals, and the distance to the object to be measured is measured. The distance measurement can also be performed by sequentially arranging the reference planes at four or more plane positions.
【0099】更に、上記実施例は、第1平面位置S0を
基準にして測定対象物体の表面の三次元座標位置を求め
ているが、距離測定装置の位置を基準にして測定対象物
体の表面の三次元座標位置を求めるには、第1平面位置
と距離測定装置との位置関係を予め求めておけばよい。Further, in the above embodiment, the three-dimensional coordinate position of the surface of the object to be measured is determined based on the first plane position S0, but the surface of the object to be measured is determined based on the position of the distance measuring device. In order to determine the three-dimensional coordinate position, the positional relationship between the first plane position and the distance measuring device may be determined in advance.
【0100】最後に、明細書中において、伝送媒体は、
FD,CD−ROMなどの情報記録媒体の他、インター
ネット、ディジタル衛星などのネットワーク伝送媒体も
含まれる。Finally, in the specification, the transmission medium is:
In addition to information recording media such as FD and CD-ROM, network transmission media such as the Internet and digital satellites are included.
【0101】[0101]
【発明の効果】以上のように、請求項1に記載の測定装
置、請求項5に記載の測定方法、および、請求項6に記
載の伝送媒体によれば、対象物に対して光を走査し、走
査されて対象物の表面において反射された反射光を、複
数のセルにより構成される撮像面により電気信号に変換
し、変換により生成された電気信号を、走査方向に関す
る情報に変換し、走査方向に関する情報と、セルの位置
とにより特定される所定の情報を記憶し、走査方向に関
する情報と、セルの位置とにより特定される所定の情報
を読み出し、読み出された所定の情報を外部装置に対し
て出力するようにしたので、処理を高速に実行するとと
もに、装置に対する負担を軽減することが可能となる。As described above, according to the measuring apparatus according to the first aspect, the measuring method according to the fifth aspect, and the transmission medium according to the sixth aspect, the object is scanned with light. Then, the reflected light that is scanned and reflected on the surface of the object is converted into an electric signal by an imaging surface configured by a plurality of cells, and the electric signal generated by the conversion is converted into information regarding a scanning direction, The information on the scanning direction and the predetermined information specified by the cell position are stored, the information on the scanning direction and the predetermined information specified by the cell position are read, and the read predetermined information is stored in an external device. Since the data is output to the device, the processing can be executed at a high speed and the load on the device can be reduced.
【図1】本発明の測定原理を説明するための図である。FIG. 1 is a diagram for explaining a measurement principle of the present invention.
【図2】図1の幾何学的関係を説明するための図であ
る。FIG. 2 is a diagram for explaining a geometric relationship in FIG. 1;
【図3】本発明の実施の形態の構成例を示すブロック図
である。FIG. 3 is a block diagram illustrating a configuration example of an embodiment of the present invention.
【図4】図3に示す実施の形態において実行される処理
の一例を説明するフローチャートである。FIG. 4 is a flowchart illustrating an example of a process performed in the embodiment illustrated in FIG. 3;
【図5】ルックアップテーブルの構成例を示す図であ
る。FIG. 5 is a diagram illustrating a configuration example of a lookup table.
【図6】図5に示すルックアップテーブルに格納されて
いるデータの一例を示す図である。6 is a diagram showing an example of data stored in a look-up table shown in FIG.
101−2 撮像部(第1の変換手段), 102 時
間情報付加部(第2の変換手段), 106−2 ミラ
ー(走査手段), 201 ルックアップテーブル参照
部(記憶手段、読み出し手段), 203 ルックアッ
プテーブル入力部(更新手段)101-2 Imaging unit (first conversion unit), 102 Time information addition unit (second conversion unit), 106-2 Mirror (scanning unit), 201 Lookup table reference unit (storage unit, reading unit), 203 Lookup table input unit (update means)
Claims (7)
対象物までの距離を測定する距離測定装置において、 前記対象物に対して光を走査する走査手段と、 前記走査手段によって走査され、前記対象物の表面にお
いて反射された反射光を、複数のセルにより構成される
撮像面により電気信号に変換する第1の変換手段と、 前記第1の変換手段より出力された電気信号を、前記走
査手段の走査方向に関する情報に変換する第2の変換手
段と、 前記走査方向に関する情報と、前記セルの位置とにより
特定される所定の情報を記憶する記憶手段と、 前記走査方向に関する情報と、前記セルの位置とにより
特定される前記所定の情報を、前記記憶手段から読み出
す読み出し手段と、 前記読み出し手段から読み出された前記所定の情報を、
外部装置に対して出力する出力手段とを備えることを特
徴とする距離測定装置。1. A distance measuring apparatus that scans an object with light and measures a distance to the object by reflected light, wherein: a scanning unit that scans the object with light; A first conversion unit that converts reflected light reflected on the surface of the object into an electric signal by an imaging surface including a plurality of cells; and an electric signal output from the first conversion unit. A second conversion unit that converts the information into the information about the scanning direction of the scanning unit, a storage unit that stores information about the scanning direction, and predetermined information specified by a position of the cell, and information about the scanning direction. Reading means for reading the predetermined information specified by the position of the cell from the storage means, and reading the predetermined information read from the reading means,
An output device for outputting to an external device.
離情報であることを特徴とする請求項1に記載の距離測
定装置。2. The distance measuring apparatus according to claim 1, wherein the predetermined information is information on a distance to the object.
タまたはワークステーションであることを特徴とする請
求項1に記載の距離測定装置。3. The distance measuring device according to claim 1, wherein the external device is a personal computer or a workstation.
の情報を更新する更新手段を更に備えることを特徴とす
る請求項1に記載の距離測定装置。4. The distance measuring apparatus according to claim 1, further comprising an updating unit that updates the predetermined information stored in the storage unit.
対象物までの距離を測定する距離測定方法において、 前記対象物に対して光を走査する走査ステップと、 前記走査ステップによって走査され、前記対象物の表面
において反射された反射光を、複数のセルにより構成さ
れる撮像面により電気信号に変換する第1の変換ステッ
プと、 前記第1の変換ステップより出力された電気信号を、前
記走査ステップの走査方向に関する情報に変換する第2
の変換ステップと、 前記走査方向に関する情報と、前記セルの位置とにより
特定される所定の情報を記憶する記憶ステップと、 前記走査方向に関する情報と、前記セルの位置とにより
特定される前記所定の情報を、前記記憶ステップから読
み出す読み出しステップと、 前記読み出しステップから読み出された前記所定の情報
を、外部装置に対して出力する出力ステップとを備える
ことを特徴とする距離測定方法。5. A distance measuring method for scanning an object with light and measuring a distance to the object by reflected light, wherein: a scanning step of scanning the object with light; A first conversion step of converting reflected light reflected on the surface of the object into an electric signal by an imaging surface formed by a plurality of cells; and an electric signal output from the first conversion step, A second step of converting the information into information on a scanning direction in the scanning step;
And a storage step of storing information on the scanning direction and predetermined information specified by the position of the cell; and information on the scanning direction and the predetermined information specified by the position of the cell. A distance measuring method, comprising: a reading step of reading information from the storage step; and an output step of outputting the predetermined information read from the reading step to an external device.
対象物までの距離を測定する距離測定装置で使用される
コンピュータプログラムを伝送する伝送媒体において、 前記対象物に対して光を走査する走査ステップと、 前記走査ステップによって走査され、前記対象物の表面
において反射された反射光を、複数のセルにより構成さ
れる撮像面により電気信号に変換する第1の変換ステッ
プと、 前記第1の変換ステップより出力された電気信号を、前
記走査ステップの走査方向に関する情報に変換する第2
の変換ステップと、 前記走査方向に関する情報と、前記セルの位置とにより
特定される所定の情報を記憶する記憶ステップと、 前記走査方向に関する情報と、前記セルの位置とにより
特定される前記所定の情報を、前記記憶ステップから読
み出す読み出しステップと、 前記読み出しステップから読み出された前記所定の情報
を、外部装置に対して出力する出力ステップとを備える
プログラムを伝送する伝送媒体。6. A transmission medium for transmitting a computer program used in a distance measuring device that scans an object with light and measures a distance to the object by reflected light, wherein the object is scanned with light. A first converting step of converting reflected light scanned by the scanning step and reflected on the surface of the target object into an electric signal by an imaging surface formed by a plurality of cells; Converting the electrical signal output from the converting step into information on the scanning direction in the scanning step.
And a storage step of storing information on the scanning direction and predetermined information specified by the position of the cell; and information on the scanning direction and the predetermined information specified by the position of the cell. A transmission medium for transmitting a program comprising: a reading step of reading information from the storage step; and an output step of outputting the predetermined information read from the reading step to an external device.
けたプログラムを記憶し、そのプログラムを用いて距離
を測定する測定方法。7. A measuring method for storing a program transmitted from the transmission medium according to claim 6, and measuring a distance using the program.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9207950A JPH1151609A (en) | 1997-08-01 | 1997-08-01 | Distance measuring device, distance measuring method, and transmission medium |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9207950A JPH1151609A (en) | 1997-08-01 | 1997-08-01 | Distance measuring device, distance measuring method, and transmission medium |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1151609A true JPH1151609A (en) | 1999-02-26 |
| JPH1151609A5 JPH1151609A5 (en) | 2005-04-07 |
Family
ID=16548231
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9207950A Pending JPH1151609A (en) | 1997-08-01 | 1997-08-01 | Distance measuring device, distance measuring method, and transmission medium |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1151609A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002202122A (en) * | 2001-01-05 | 2002-07-19 | Olympus Optical Co Ltd | Calibration method for two-dimensional distance image sensor |
-
1997
- 1997-08-01 JP JP9207950A patent/JPH1151609A/en active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002202122A (en) * | 2001-01-05 | 2002-07-19 | Olympus Optical Co Ltd | Calibration method for two-dimensional distance image sensor |
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