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JP3044285B2 - Shape measuring method and device - Google Patents
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JP3044285B2 - Shape measuring method and device - Google Patents

Shape measuring method and device

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JP3044285B2
JP3044285B2 JP7312411A JP31241195A JP3044285B2 JP 3044285 B2 JP3044285 B2 JP 3044285B2 JP 7312411 A JP7312411 A JP 7312411A JP 31241195 A JP31241195 A JP 31241195A JP 3044285 B2 JP3044285 B2 JP 3044285B2
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reflected
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中具 古橋
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  • Measurement Of Optical Distance (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、鏡面物体に好適な
物体の形状を測定するための形状測定方法および装置に
関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a shape measuring method and apparatus for measuring a shape of an object suitable for a specular object.

【0002】[0002]

【従来の技術】各種工業分野において、物体の立体形状
測定は製品の組立て、検査、さらに工程の自動化等に欠
かすことのできない重要な技術である。また、これらの
各分野の製品においては、例えばオートバイのマフラ
ー、あるいは切削、研磨加工された物体等、その表面が
鏡面状態、あるいは光沢度の高い状態となっている物体
が多々存在する。
2. Description of the Related Art In various industrial fields, measurement of the three-dimensional shape of an object is an important technique that is indispensable for assembling and inspecting products, and also for automating processes. In addition, in products in these fields, there are many objects whose surfaces are in a mirror state or a high gloss state, such as motorcycle mufflers or cut or polished objects.

【0003】その表面が鏡面状態、あるいは、光沢度の
高い状態(以下、光沢面と記す)を有する物体(以下、
単に光沢物体と記す)の立体形状測定は、その物体表面
で光が正反射するため、一般の拡散反射面を有する物体
を対象とした立体形状測定法をそのまま適用することは
不可能である。
An object whose surface has a mirror surface state or a high gloss state (hereinafter, referred to as a glossy surface) (hereinafter, referred to as a glossy surface)
In the three-dimensional shape measurement of a glossy object), light is specularly reflected on the surface of the object, so that it is impossible to directly apply the three-dimensional shape measurement method for an object having a general diffuse reflection surface.

【0004】このため従来より光沢物体を対象とした立
体形状測定方法が種々試みられてきた。例えば、図4に
特公平7−58172号で提案されている立方形状測定
装置を示す。この例は同一軸X上に一定の距離Bをおい
て設置された2個の拡散点光源Ll ,Lr と、それらの
拡散点光源と空間的に等価な位置に置かれた2台のIT
VカメラCl ,Cr とによって構成された光沢物体の立
体形状測定装置の例である。図4において、対象物Tは
二つの拡散点光源Ll ,Lr によって同時に照射され
る。ここで、対象物面上のi番目の点をPti 、拡散点
光源Ll から点Pti へ出た光の光路をRli 、拡散点
光源Lr から点Pti へ出た光の光路をRri とする
と、拡散点光源Ll から対象物T上のa4番目の点Pt
a4へ出た光路Rla4の光は、点Pta4で正反射し、光路
R′la4を通りITVカメラCr に入射する。
For this reason, various methods for measuring the three-dimensional shape of a glossy object have been conventionally attempted. For example, FIG. 4 shows a cubic shape measuring device proposed in Japanese Patent Publication No. 7-58172. This example same axis X on the two diffusion point source L l placed at a distance B, a L r, 2 units placed in their diffusion point light source and the spatial equivalent positions IT
V camera C l, is an example of a three-dimensional shape measuring apparatus of the gloss object constituted by a C r. In FIG. 4, an object T is illuminated simultaneously by two diffusion point light sources L l and L r . Here, i-th point of Pt i on the object surface, the optical path of the light exiting the optical path of light emitted to the point Pt i from the diffusion point light source L l Rl i, from the diffusion point light source L r to the point Pt i the When Rr i, a4-th point on the object T from the diffusion point light source L l Pt
light optical path Rl a4 exiting to a4 are regularly reflected at the point Pt a4, it enters the optical path R'L a4 as ITV camera C r.

【0005】一方、拡散点光源Lr から出たある特定の
光路Rra4の光は、拡散点光源Llからの光路と全く同
一の光路を逆に進み、点Pta4で正反射し光路R′ra4
を通りITVカメラCl へ入射する。各ITVカメラへ
の光の入射角θla4,θra4は、各ITVカメラの結像
面Il ,Ir 上における光点Qla4,Qra4の位置とI
TVカメラの焦点距離Fより算出することができる。対
象物T上の反射点Pta4の位置は入射角θla4,θra4
および2台のITVカメラ間の距離Bを用いて三角測量
の原理によって得ることができる。対象物Tの立体形状
は、対象物Tを回転、あるいは移動しながら上記測定を
繰り返し行うことにより求められる。この手法は拡散点
光源の移動、あるいは照射タイミングの切替え等の可動
機構等を必要とせず、固定した拡散点光源とITVカメ
ラのみの簡単な構成で光沢物体の立体形状を測定できる
という点において優れている。
On the other hand, light of a particular optical path Rr a4 exiting from the diffusion point light source L r proceeds exactly the same optical path as the optical path from the diffusion point light source L l Conversely, regularly reflected at the point Pt a4 optical path R 'R a4
The incident and into the ITV camera C l. Incident angle .theta.l a4 of light to the ITV camera, [theta] r a4 is imaging plane I l of each ITV camera, spot Ql on I r a4, Qr a4 position and I
It can be calculated from the focal length F of the TV camera. The positions of the reflection points Pt a4 on the object T are incident angles θl a4 , θr a4
And the distance B between two ITV cameras using the principle of triangulation. The three-dimensional shape of the object T is obtained by repeatedly performing the above measurement while rotating or moving the object T. This method is excellent in that it can measure the three-dimensional shape of a glossy object with a simple configuration using only a fixed diffusion point light source and an ITV camera without the need for moving the diffusion point light source or moving mechanisms such as switching the irradiation timing. ing.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】上記方法においては、
光沢物体の立体形状の測定に関して、一方の拡散点光源
から出てそれと異なる位置にあるITVカメラへ入射す
る光のみを扱っている。しかしながら、実際の測定にお
いては、対象物の形状、あるいは対象物の位置によって
は、ある拡散点光源から出た光がそれと同一位置にある
ITVカメラに入射する場合が生じる。
SUMMARY OF THE INVENTION In the above method,
Regarding the measurement of the three-dimensional shape of a glossy object, only light emitted from one diffused point light source and incident on an ITV camera located at a different position from the diffused point light source is handled. However, in actual measurement, depending on the shape of the object or the position of the object, light emitted from a certain diffusion point light source may enter the ITV camera located at the same position.

【0007】例えば、図4の例において、拡散点光源L
l から出たある特定の光路Rlb4の光は、対象物T上の
ある点Ptb4で正反射し、光路Rlb4と同一の光路R′
b4を戻りITVカメラCl へ入射し、光点Qlb4を結
ぶ。同様に、拡散点光源Lrから出たある特定の光路R
c4の光は、対象物T上の点Ptc4で正反射し同一光路
R′rc4を戻りITVカメラCr へ入射し、光点Qrc4
を結ぶ。
For example, in the example of FIG.
Certain optical light path Rl b4 exiting l is regularly reflected at the point Pt b4 with above object T, the optical path Rl b4 the same optical path R '
incident l b4 returns to ITV camera C l, connecting the light spot Ql b4. Similarly, certain optical path R emitted from the diffusion point light source L r
light r c4 enters the same optical path R'R c4 regularly reflected at the point Pt c4 on the object T returns to ITV camera C r, point Qr c4
Tie.

【0008】この結果、ITVカメラCl の結像面Il
には拡散点光源Lr からの光による光点Qla4と、拡散
点光源Ll からの光による光点Qlb4の二つの光点が同
時に存在することとなる。また、ITVカメラCr の結
像面Ir には拡散点光源Llからの光による光点Qra4
と、拡散点光源Lr からの光による光点Qrc4の二つが
同時に存在することとなる。このため、ITVカメラの
結像面上の光点に関し、どの光点が点Pta4からの反射
光によるものか不明となり、その位置の算出が不可能と
なる。
[0008] As a result, the imaging plane I l of the ITV camera C l
The point Ql a4 by light from the diffusion point light source L r, two light spots of the light spot Ql b4 by light from the diffusion point light source L l is the simultaneous presence. Further, the light spot by light from the diffusion point light source L l on the imaging plane I r of the ITV camera C r Qr a4
When the two light spots Qr c4 by light from the diffusion point light source L r is the simultaneous presence. For this reason, regarding the light spot on the image plane of the ITV camera, it is not clear which light point is due to the reflected light from the point Pta4 , and the position cannot be calculated.

【0009】上述のように特公平7−58172号の提
案ではITVカメラと異なる位置にある拡散点光源から
の入射光についてのみしか扱われておらず、ITVカメ
ラと同一位置にある拡散点光源からの入射光については
何ら考慮されていない。このため実際の測定において
は、ITVカメラ結像面に光点が二つ現れた場合、測定
点位置算出に用いる光点の特定不能、あるいはITVカ
メラ結像面間の光点の誤対応が生じ、測定点位置算出が
不能となる問題を有しているという点において、上記提
案には未だ改善すべき点が残っていた。そこで、本発明
の目的は、測定性能を向上した鏡面物体の形状測定方法
および装置を提供することにある。
As described above, in the proposal of Japanese Patent Publication No. 7-58172, only the incident light from the diffusion point light source located at a different position from the ITV camera is dealt with, and from the diffusion point light source located at the same position as the ITV camera. Is not considered at all. Therefore, in the actual measurement, when two light spots appear on the ITV camera image plane, the light point used for calculating the measurement point position cannot be specified, or the light points between the ITV camera image planes may be erroneously corresponded. However, there is still a point to be improved in the above proposal in that there is a problem that the measurement point position cannot be calculated. Therefore, an object of the present invention is to provide a method and an apparatus for measuring the shape of a specular object with improved measurement performance.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために、請求項1の発明は、同一軸上に一定の距離を
置いて2つの拡散点光源を設置し、各々の前記拡散点光
源と空間的にほぼ同一位置に2台の撮像装置を設置し、
前記各々の拡散点光源から測定対象物に光を投射し、該
測定対象物より反射した光を各々の撮像装置で撮像する
工程と、前記各々の撮像装置の結像面上における光点を
検出する工程と、前記光点の数を記憶する工程と、前記
結像面上の光点の位置を検出する工程と、当該検出位置
を記憶する工程と、前記結像面上の光点が複数の場合、
前記撮像装置の位置と異なる位置の拡散点光源からの反
射光による光点と他の拡散点光源による光点とを比較
し、その位置の大きい光点のみを異なる位置の前記拡散
点光源からの反射光による光点の位置として判別する工
程と、前記判別した光点の位置のみを検出する工程と、
前記各々の撮像装置への反射光の入射角、前記各々の撮
像装置のカメラパラメータ、および前記拡散点光源、前
記各々の撮像装置の設置位置に関する幾何学的値より前
記測定対象物の光の反射点の空間的位置を算出する工程
とを具えたことを特徴とする。
In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, two diffusion point light sources are installed at a fixed distance on the same axis, and each of the diffusion point light sources is provided. Two imaging devices are installed almost at the same position spatially as the light source,
Projecting light from each of the diffusion point light sources onto a measurement target, capturing the light reflected from the measurement target with each imaging device, and detecting a light spot on an imaging plane of each of the imaging devices Performing the step of storing the number of light spots, detecting the position of the light spot on the image forming surface, storing the detected position, and setting a plurality of light spots on the image forming surface. in the case of,
Compare the light spot due to the reflected light from the diffusion point light source at a position different from the position of the imaging device with the light point due to another diffusion point light source
And only the light spot having a large position is diffused to a different position.
A step of determining as the position of the light spot due to the reflected light from the point light source, and a step of detecting only the position of the determined light spot,
The angle of incidence of the reflected light on each of the imaging devices, the camera parameters of each of the imaging devices, and the diffusion point light source, the reflection of the light of the measurement object from the geometrical value relating to the installation position of each of the imaging devices Calculating the spatial position of the point.

【0011】請求項2の発明は、同一軸上に一定の距離
を置いて架台上に設置された2つの拡散点光源と、各々
の前記拡散点光源と空間的にほぼ同一位置に設置され、
前記各々の拡散点光源から測定対象物に投射された光の
該測定対象物より反射した光を撮像する2台の撮像装置
と、各々の前記撮像装置の結像面上の光点を検出すると
共に該光点の数を記憶し、前記結像面上の光点の位置を
それぞれ検出すると共にその検出位置を記憶し、前記結
像面上の光点が複数の場合、前記撮像装置の位置と異な
る位置の拡散点光源からの反射光による光点と他の拡散
点光源による光点とを比較し、その位置の大きい光点の
みを異なる位置の前記拡散点光源からの反射光による光
点の位置として判別し、この判別した光点の位置のみを
取り出す光点信号処理装置と、前記各々の撮像装置への
反射光の入射角をそれぞれ算出し、前記各々の撮像装置
のカメラパラメータ、および前記拡散点光源、前記各々
の撮像装置の設置位置に関する幾何学的値より前記測定
対象物の光の反射点の位置を算出する形状演算装置とを
備えたことを特徴とする。
According to a second aspect of the present invention, there are provided two diffusing point light sources installed on a gantry at a fixed distance on the same axis, and installed at substantially the same spatial position as each of the diffusing point light sources;
Two image pickup devices for picking up the light projected from the respective diffusion point light sources onto the object to be measured and reflecting the light from the object to be measured, and detecting light spots on the imaging plane of each of the image pickup devices And stores the number of the light spots, detects the positions of the light spots on the image plane, and stores the detected positions. If there are a plurality of light points on the image plane, the position of the imaging device The light point due to the light reflected from the diffusion point light source at a different position from the light point due to the light from another diffusion point light source is compared.
Only the light due to the reflected light from the diffusion point light source at different positions
Determined as the position of a point, a light point signal processing device that extracts only the position of the determined light point, and calculates the angle of incidence of the reflected light on each of the imaging devices, the camera parameters of each of the imaging devices, And a shape calculation device for calculating a position of a reflection point of light of the measurement object from a geometrical value relating to an installation position of each of the imaging devices.

【0012】請求項1,2の発明では、撮像装置の位置
と異なる位置の拡散点光源からの反射光による光点と他
の拡散点光源による光点とを比較し、その位置の大きい
光点のみを異なる位置の前記拡散点光源からの反射光に
よる光点の位置として判別し、撮像装置と同一位置にあ
る拡散点光源からの反射光による光点を除去し、異なる
位置にある拡散点光源からの反射光による光点のみを検
出する。
According to the first and second aspects of the present invention, the position of the imaging device is determined.
And other points due to the reflected light from the diffuse point light source
Compared with the light spot of the diffusion point light source
Only the light spot is changed to the reflected light from the diffusion point light source at a different position.
The light spot due to the reflected light from the diffusion point light source located at the same position as the imaging device is removed, and only the light spot due to the reflected light from the diffusion point light source at a different position is detected.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施例を詳細に説明する。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.

【0014】図1は本実施例を上面から見た構成を示
す。図1において、Tは測定対象物、Ll ,Lr は拡散
点光源、Cl ,Cr はITVカメラ、Ml ,Mr はハー
フミラーであり、それぞれは架台Kの上に設置されてい
る。またS11L、およびS11Rは光点信号処理装
置、そしてS12は形状演算装置である。
FIG. 1 shows the structure of this embodiment viewed from above. In FIG. 1, T is an object to be measured, L l and L r are diffusion point light sources, C l and Cr are ITV cameras, M l and Mr are half mirrors, each of which is installed on a gantry K. I have. S11L and S11R are light spot signal processing devices, and S12 is a shape calculation device.

【0015】測定系の座標軸は架台Kの長手方向にX軸
を、そのX軸に垂直にY軸、Y′軸をそれぞれ図1のよ
うに取り、X軸とY軸の交点を原点Oとし、X軸とY′
軸の交点をO′とする。ハーフミラーMl ,Mr はそれ
ぞれ交点O、およびO′に設置され、その面はX軸に対
し、例えば、角−45°、および角+45°を有してい
る。拡散点光源Ll ,Lr はY軸、およびY′軸上で
O,O′より負方向に各々距離Dの位置に設置されてお
り、また、ITVカメラCl ,Cr はそのレンズ主点が
X軸上でO,O′より各々距離Dの位置で、かつその光
軸がX軸と一致するように設置されている。
The coordinate axes of the measuring system are shown as X-axis in the longitudinal direction of the gantry K, Y-axis and Y'-axis perpendicular to the X-axis as shown in FIG. 1, and the intersection of the X-axis and the Y-axis is taken as the origin O. , X axis and Y '
The intersection of the axes is O '. The half mirrors M l and Mr are located at intersections O and O ′, respectively, and their planes have, for example, angles −45 ° and + 45 ° with respect to the X axis. The diffusion point light sources L l and L r are respectively installed at positions at a distance D in the negative direction from O and O ′ on the Y-axis and Y′-axis, and the ITV cameras C l and C r The point is located on the X-axis at a distance D from each of O and O ', and the optical axis thereof is coincident with the X-axis.

【0016】すなわち、左右どちらの構成も、ハーフミ
ラーから拡散点光源までの距離、およびハーフミラーか
らITVカメラまでの距離は等距離Dであり、拡散点光
源とITVカメラの位置は等価的に同一となっている。
またこの時、ITVカメラCl ,Cr 間、および拡散点
光源Ll ,Lr 間の距離をBとすると、Y軸、Y′軸間
の距離はB−2Dである。
That is, in both the left and right configurations, the distance from the half mirror to the diffusion point light source and the distance from the half mirror to the ITV camera are equidistant D, and the positions of the diffusion point light source and the ITV camera are equivalently the same. It has become.
Further, at this time, ITV camera C l, between C r, and diffused spot light source L l, When the distance between L r B, Y-axis, the distance between the Y 'axis is a B-2D.

【0017】本構成において、拡散点光源Ll ,Lr
同時に対象物T全体を照射する。拡散点光源Ll より対
象物Tに向けて投射された光は、ハーフミラーMl を通
過し対象物T全面を照射する。対象物Tの表面は光沢面
である。従って、投射された光は全てその面上で正反射
される。この時、対象物T面上のi番目の点をPti
表わすものとすると、a1番目のある特定の光路Rla1
の光のみが対象物T上の点Pta1で正反射され光路R′
a1を通り、さらにハーフミラーMr で反射されITV
カメラCr へ入射する。拡散点光源Lr に関しても、そ
こから出たある特定の光路Rra1の光のみが対象物T面
上の点Pta1で反射され、光路R′ra1を通り、ハーフ
ミラーMl を経てITVカメラCl へ入射する。ここで
光路Rla1とR′ra1、およびRra1とR′la1は光の
正反射の法則により全く同一の経路となり、測定系の幾
何学的条件によって唯一定まる経路である。
In this configuration, the diffusion point light sources L l and L r simultaneously illuminate the entire object T. Light projected toward an object T from the diffusion point light source L l is illuminating the object T entirely passed through the half mirror M l. The surface of the object T is a glossy surface. Therefore, all the projected light is specularly reflected on the surface. At this time, assuming that represent the i-th point on the object T surface with Pt i, particular optical path Rl with a1 th a1
Is specularly reflected at the point Pt a1 on the object T, and the light path R ′
After passing through a1 and reflected by the half mirror Mr , the ITV
The light enters the camera Cr . Regard diffused spot light source L r, only certain light having a specific optical path Rr a1 emitted therefrom is reflected at the point Pt a1 on the object T plane, it passes through the optical path R'R a1, via the half mirror M l ITV The light enters the camera Cl . Here the optical path Rl a1 and R'R a1, and Rr a1 and R'L a1 is quite become the same route according to the law of specular reflection of light, the only defined path by the geometrical conditions of the measurement system.

【0018】一方、対象物Tの形状、あるいは位置によ
っては、拡散点光源Ll から対象物Tに投射された光の
うち上記光路Rla1とは異なるある特定の光路Rlb1
光は、対象物T面上のb1番目の点Ptb1で正反射さ
れ、光路Rlb1と同一で逆向きの光路R′lb1を通りさ
らにハーフミラーMl で反射され拡散点光源Ll と同一
の位置にあるITVカメラCl に入射する。同様に、拡
散点光源Lr から対象物Tに投射されたある特定の光路
Rrc1を通る光は、対象物T面上の点Ptc1で正反射さ
れ、その光路と同一で逆向きの光路R′rc1を通りさら
にハーフミラーMr を経てITVカメラCr へ入射す
る。従って、このような場合にはITVカメラCl 、お
よびCr のそれぞれの結像面には複数(2つ)の光点が
結像することとなる。
Meanwhile, the shape of the object T, or depending on the position, the light of the particular optical path Rl b1 in different from the optical path Rl a1 of the light projected onto the object T from the diffusion point light source L l, the subject is regularly reflected on the b1-th point on the object T plane Pt b1, the optical path Rl b1 same in the opposite direction the same position and is reflected diffuse point source L l optical path R'L b1 are as yet half mirror M l of the incident on certain ITV camera C l. Similarly, light passing through a particular optical path Rr c1 projected on the object T from the diffusion point light source L r is regularly reflected at a point Pt c1 on the object T plane, the optical path in the opposite direction the same as the light path the R'R c1 further passes through a half mirror M r enters the ITV camera C r. Therefore, the light spot of the plurality of the respective image plane of the ITV camera C l, and C r in this case (2) is to be imaged.

【0019】光点信号処理装置S11L、およびS11
Rは、各ITVカメラの結像面上の光点の数、およびそ
れらの光点の位置を検出し、もし光点が複数であった場
合にはそのITVカメラの位置と異なる位置の拡散点光
源による光点の位置のみを取出す。形状演算装置S12
は光点信号処理装置S11L、およびS11Rから得ら
れた各結像面上の光点位置をもとに対象物T上の反射点
Pta1の位置を三角測量の原理によって算出する。
Light point signal processing devices S11L and S11
R detects the number of light spots on the imaging plane of each ITV camera and the positions of those light spots, and if there are a plurality of light spots, a diffusion point at a position different from the position of the ITV camera. Only the position of the light spot by the light source is extracted. Shape calculation device S12
Calculates the position of the reflection point Pt a1 on the object T based on the principle of triangulation based on the position of the light spot on each image plane obtained from the light point signal processing devices S11L and S11R.

【0020】図2を用いて本実施例の測定原理を説明す
る。図2においてTは測定対象物で凸物体(含、平面物
体)であるものとし、その面上のi番目の点をPti
(xi,yi )で表わす。Ll ,Lr は拡散点光源であ
る。Cl ,Cr はITVカメラで、その焦点距離を共に
Fとする。
The measurement principle of this embodiment will be described with reference to FIG. In FIG. 2, T is an object to be measured, which is a convex object (including a plane object), and an i-th point on the surface is denoted by Pt i.
Expressed as (x i , y i ). L l and L r are diffusion point light sources. Cl and Cr are ITV cameras, and their focal lengths are both F.

【0021】ここで、ITVカメラCl ,Cr は、その
レンズ主点がそれぞれ点O,O′の位置で、かつそれら
の光軸が各々Y,Y′軸に一致するように設置されてお
り、また、拡散点光源Ll ,Lr は各々点O,O′の位
置に設置されているものとする。なお、この構成は図1
に示した実施例の光学系に対し等価である。
[0021] Here, ITV camera C l, C r is the point that lens principal point each O, O 'at the position of, and their optical axes are each Y, Y' is installed to match the axial In addition, it is assumed that the diffusion point light sources L l and L r are set at the positions of points O and O ′, respectively. This configuration is shown in FIG.
Is equivalent to the optical system of the embodiment shown in FIG.

【0022】測定系の座標軸X,Y、およびY′を図の
ように定める。Y軸、Y′軸はそれぞれX軸に垂直で、
X軸とY軸の交点を原点O、X軸とY′軸の交点をO′
とする。座標軸Y,Y′間の距離はBである。ITVカ
メラの結像面座標系に関して、ITVカメラCl の結像
面Il 上の座標軸をU、ITVカメラCr の結像面Ir
上の座標軸をWとする。U軸はY軸の−Fの位置でX軸
と平行、Y軸に垂直で、かつその向きはX軸と逆方向で
ある。Y軸とU軸の交点を原点Ou とする。W軸はY′
軸の−Fの位置で、X軸と平行、Y′軸に垂直で、かつ
その向きはX軸と同方向である。Y′軸とW軸との交点
を原点Ow とする。また、U軸、およびW軸上のi番目
の光点の位置を一般にQli (ui )、およびQri
(wi )で表わすものとする。
The coordinate axes X, Y and Y 'of the measuring system are determined as shown in the figure. The Y axis and the Y 'axis are each perpendicular to the X axis,
The point of intersection of the X axis and the Y axis is the origin O, and the point of intersection of the X axis and the Y 'axis is O'
And The distance between the coordinate axes Y and Y 'is B. Respect image plane coordinate system of the ITV camera, ITV camera C coordinate axes on the image plane I l U of l, imaging surface of the ITV camera C r I r
The upper coordinate axis is W. The U axis is parallel to the X axis and perpendicular to the Y axis at -F of the Y axis, and its direction is opposite to the X axis. The intersection of the Y axis and the U axis is defined as the origin Ou . W axis is Y '
At the position -F of the axis, it is parallel to the X axis, perpendicular to the Y 'axis, and its direction is the same as the X axis. The intersection of the Y 'axis and W-axis as the origin O w. Also, U-axis, and W Ql the position of i-th light spot on the general axis i (u i), and Qr i
And those expressed by the (w i).

【0023】対象物Tは光沢物体である。従って、拡散
点光源Ll から対象物Tに向けて投射された全ての光、
すなわちi番目の光路Rli の光は、対象物T面上の点
Pti (xi ,yi )で正反射され光路R′li の光と
なる。この時、光の正反射の法則より、ある特定の光路
Rla2の光のみが特定の点Pta2(xa2,ya2)で正反
射され、光路R′la2を通りITVカメラCr へ入射
し、W軸上に光点Qra2(wa2)を結ぶ。対象物Tへ照
射された他の光路Rli (i≠a2)の光も対象物T面
上の点Pti (xi ,yi )(i≠a2)で正反射され
るが、それらの光はITVカメラCr へは入射しない。
同様に、拡散点光源Lr から対象物Tに向けて投射され
た全ての光、すなわち光路Rri の光も点Pti (x
i ,yi )で正反射され光路R′ri の光となるが、そ
れらの光のうち、ある特定の光路Rra2の光のみが特定
の点Pta2(xa2,ya2)で正反射され、光路R′ra2
を通りITVカメラCl へ入射し、U軸上に光点Qla2
(ua2)を結ぶ。
The object T is a glossy object. Accordingly, all light projected from the diffusion point light source Ll toward the object T,
That light of the i-th optical path Rl i is a point on the object T plane Pt i (x i, y i) is regularly reflected by the optical light path R'L i. At this time, from the law of specular reflection of light, only certain light having a specific optical path Rl a2 is regularly reflected at a particular point Pt a2 (x a2, y a2 ), the optical path R'L a2 to as ITV camera C r The light is incident, and connects the light point Qr a2 (wa a2 ) on the W axis. Point Pt i on the light even target T faces the other optical path Rl i irradiated to the object T (i ≠ a2) but is regularly reflected by (x i, y i) ( i ≠ a2), their no light is incident to the ITV camera C r.
Similarly, all projected toward an object T from the diffusion point light source L r light, that light is also the point of the optical path Rr i Pt i (x
i, becomes a light of the regular reflection by the optical path R'R i in y i), of those light, positive in certain only light optical path Rr a2 certain point Pt a2 (x a2, y a2 ) Reflected and the optical path R'r a2
The incident and into the ITV camera C l, the light spot on the U axis Ql a2
(U a2 ).

【0024】特定の点Pta2(xa2,ya2)に関する光
路Rla2とR′ra2、および光路Rra2とR′la2は、
向きが逆で、かつ同一の光路を有している。すなわち一
方の拡散点光源から出て対象物で正反射し、他方の位置
にあるITVカメラへ入射する光の光路は、それぞれの
拡散点光源について全く同一の逆の経路であり、これは
対象物が凸物体である限りただ一つ定まるものである。
[0024] Certain terms Pt a2 (x a2, y a2 ) optical path Rl a2 and R'R a2, and the optical path Rr a2 and R'L a2 relates,
The directions are opposite and have the same optical path. That is, the optical path of the light emitted from one diffusion point light source and regularly reflected by the object and incident on the ITV camera at the other position is exactly the same reverse path for each diffusion point light source. As long as is a convex object, only one can be determined.

【0025】ここで、X軸と光路Rli との成す角をθ
i 、X軸と光路Rri との成す角をθri とすると次
式が成立する。
[0025] Here, the angle between the X axis and the optical path Rl i theta
l i, the following equation is established when the angle between the X axis and the optical path Rr i and [theta] r i.

【0026】[0026]

【数1】 (Equation 1)

【0027】[0027]

【数2】 (Equation 2)

【0028】上式より、対象物T上の点Pti (xi
i )の位置は一般に次式で求められる。
From the above equation, the point Pt i (x i ,
The position of y i ) is generally obtained by the following equation.

【0029】[0029]

【数3】 (Equation 3)

【0030】[0030]

【数4】 (Equation 4)

【0031】従って、点Pta2(xa2,ya2)の位置は
次式となる。
Therefore, the position of the point Pt a2 (x a2 , y a2 ) is given by the following equation.

【0032】[0032]

【数5】 (Equation 5)

【0033】[0033]

【数6】 (Equation 6)

【0034】上式で示される様に、2台のITVカメラ
の各結像面における光点間の対応が得られた場合、対象
物上の測定点の位置は、それぞれのITVカメラの結像
面における光点の位置ui ,wi 、ITVカメラ間の距
離B、およびITVカメラの焦点距離Fを用いて求める
ことができる。
As shown by the above equation, when the correspondence between the light spots on the respective image planes of the two ITV cameras is obtained, the position of the measurement point on the object is determined by the image formation of each ITV camera. It can be obtained using the positions u i and w i of the light spots on the surface, the distance B between the ITV cameras, and the focal length F of the ITV cameras.

【0035】一方、ある拡散点光源から出た光のうち、
その光路がある特定の条件を満たした光は、対象物T面
上のある点で正反射し、往きの光路を逆向きに戻り拡散
点光源と同一位置にあるITVカメラへ入射する。すな
わち、拡散点光源Ll から投射された特定の光路Rlb2
の光は、点Ptb2(xb2,yb2)で反射し、光路Rlb2
と同一で逆の光路R′lb2を通りITVカメラCl へ入
射し、U軸上に光点Qlb2(ub2)を結ぶ。この結果、
ITVカメラCl の結像面Il には拡散点光源Lr から
の光による光点Qla2(ua2)と、拡散点光源Ll から
の光による光点Qlb2(ub2)の二つの光点が同時に存
在することとなる。
On the other hand, of the light emitted from a certain diffusion point light source,
The light whose optical path satisfies a certain condition is specularly reflected at a point on the surface of the object T, returns in the opposite optical path in the opposite direction, and enters the ITV camera located at the same position as the diffusion point light source. That is, the specific optical path Rl b2 projected from the diffusion point light source L l
Is reflected at the point Pt b2 (x b2 , y b2 ) and the light path Rlb 2
The reverse optical path R'L b2 enters the through ITV camera C l the same as, connecting the light spot Ql b2 (u b2) on the U axis. As a result,
ITV camera C l spot by the light from the diffusion point light source L r is the image plane I l of Ql a2 (u a2), diffuse point source L l spot by light from Ql b2 (u b2) two Two light spots exist at the same time.

【0036】同様に、拡散点光源Lr から出た光のうち
特定の光路Rrc2の光は、点Ptc2(xc2,yc2)で反
射し、それと同一で逆の光路R′rc2を通りITVカメ
ラCr へ入射し、W軸上で光点Qrc2(wc2)を結ぶ。
従ってITVカメラCr の結像面Ir にはITVカメラ
l と同様に二つの光点Qra2(wa2)、およびQrc2
(wc2)が存在することとなる。
[0036] Similarly, light having a specific optical path Rr c2 of the light emitted from the diffusion point light source L r is the point Pt c2 (x c2, y c2 ) reflected by, identical in reverse optical path R'R c2 the incident and into the ITV camera C r, connecting the light spot Qr c2 (w c2) on the W axis.
Therefore ITV camera C r ITV is the image plane I r camera C l as well as two point Qr a2 (w a2), and Qr c2
(W c2 ) exists.

【0037】ここで、拡散点光源の光路と対象物の法線
の関係を考える。
Here, the relationship between the optical path of the diffusion point light source and the normal line of the object will be considered.

【0038】図に示すように、対象物T上の点Pti
(xi ,yi )における接平面に対する垂直線を法線N
i とし、X軸と法線Ni との成す角をθxni (xi
i )、光路Rli と法線Ni との成す角をθrni
(xi ,yi )とする。この時、角θrni (xi ,y
i )は次式で表わされる。
As shown in the figure, a point Pt i on the object T
The normal to the tangent plane at (x i , y i ) is the normal N
and i, θxn the angle between the X axis and the normal N i i (x i,
y i), the angle between the optical path Rl i and the normal N i θrn i
( Xi , yi ). At this time, the angle θrn i (x i , y
i ) is represented by the following equation.

【0039】[0039]

【数7】θrni(xi,yi)=θxni(xi,yi)−θli(xi,yi) また、拡散点光源Ll から出た光が点Pti (xi ,y
i )で正反射しITVカメラCr に入射するためには、
光路Rli とR′li はBを底辺とする三角形を構成し
なければならない。従って、角θrni (xi ,yi
は常に次の条件を満足しなければならない。
Equation 7] θrn i (x i, y i ) = θxn i (x i, y i) -θl i (x i, y i) also points the light emitted from the diffusion point light source L l Pt i (x i , y
i ) In order to make specular reflection at the ITV camera Cr at
Optical path Rl i and R'L i must constitute a triangle having the base of the B. Therefore, the angle θrn i (x i , y i )
Must always satisfy the following conditions:

【0040】[0040]

【数8】θrni(xi,yi)>0 すなわち、(8) θrn i (x i , y i )> 0

【0041】[0041]

【数9】θxni(xi,yi)>θli(xi,yi) 一方、i=b2の時、拡散点光源Ll から出た光が点P
b2(xb2,yb2)で正反射し、その拡散点光源と同一
位置にあるITVカメラCl に入射する場合には光路R
b2と法線Nb2が一致しなければならない。
Xxn i (x i , y i )> θ l i (x i , y i ) On the other hand, when i = b2, the light emitted from the diffusion point light source L l
t b2 (x b2, y b2 ) regularly reflected by the optical path R when entering the ITV camera C l in the same position and the spreading point light source
l b2 and the normal N b2 must match.

【0042】[0042]

【数10】θrnb2(xb2,yb2) =0 すなわち、[Formula 10] θrn b2 (x b2 , y b2 ) = 0 That is,

【0043】[0043]

【数11】θxnb2(xb2,yb2) =θlb2(xb2,yb2) ここで、対象物が凸物体であるとすると、xi >xb2
時、その曲率Kは常にK≧0となる。従って、点Pti
(xi ,yi )に関して次式が成立する。
Equation 11] θxn b2 (x b2, y b2 ) = θl b2 (x b2, y b2) Here, when the object is assumed to be convex object, when x i> x b2, curvature K is always K ≧ 0. Therefore, the point Pt i
The following equation holds for (x i , y i ).

【0044】[0044]

【数12】 θxni(xi,yi)≧θxnb2(xb2,yb2) (xi>xb2) 一方、点Pti (xi ,yi )がオクルージョンなしに
観測されるためには、点Ptb2(xb2,yb2)を通る直
線(光路)Rlb2に関して点Pti (xi ,yi )は常
にその負の領域になければならない。この時、次式が成
立する。
12xn i (x i , y i ) ≧ θxn b2 (x b2 , y b2 ) (x i > x b2 ) On the other hand, the point Pt i (x i , y i ) is observed without occlusion. the point Pt b2 (x b2, y b2 ) straight line passing through the (optical path) Rl b2 respect point Pt i (x i, y i ) should always be in its negative region. At this time, the following equation is established.

【0045】[0045]

【数13】 θlb2 (xb2,yb2) >θli(xi,yi) (xi>xb2) 従って、数11式、数12式および数13式より次の関
係が成立する。
(13) θl b2 (x b2 , y b2 )> θ l i (x i , y i ) (x i > x b2 ) Therefore, the following relationship is established from Expression 11, Expression 12, and Expression 13. .

【0046】[0046]

【数14】 θxni(xi,yi)≧θxnb2(xb2,yb2) >θli(xi,yi) (xi>xb2) 上式より、xi >xb2の時、条件θxni (xi ,y
i )>θli (xi ,yi )の関係が常に成立する。す
なわち、数9式の条件を満足するためには、xi>xb2
でなければならない。図2において、点Pta2(xa2
a2)の位置はPtb2(xb2,yb2)より常に右側、す
なわち、X軸に関しxa2の位置はxb2より常に大きな位
置となる。従って、常にθlb2(xb2,yb2)>θla2
(xa2,ya2)が成立する。この結果、結像面Il のU
軸上における光点Qla2(ua2)の位置は光点Ql
b2(ub2)よりも常に大きな値(ua2>ub2)となる。
[Number 14] θxn i (x i, y i ) ≧ θxn b2 (x b2, y b2)> θl i than (x i, y i) ( x i> x b2) the above equation, the x i> x b2 Time, condition θxn i (x i , y
i )> θl i (x i , y i ) always holds. That is, in order to satisfy the condition of Expression 9, x i > x b2
Must. In FIG. 2, a point Pt a2 (x a2 ,
position of y a2) is Pt b2 (x b2, y b2 ) than always right, i.e., the position of the respect X axis x a2 is always larger position than x b2. Therefore, θl b2 (x b2 , y b2 )> θl a2
(X a2 , ya 2 ) holds. As a result, U of the image plane I l
The position of the light point Ql a2 (u a2 ) on the axis is the light point Ql
The value (u a2 > u b2 ) is always larger than b2 (u b2 ).

【0047】同様に、ITVカメラCr に関して、点P
a2(xa2,ya2)の位置はPtc2(xc2,yc2)より
常に左側、すなわち、X軸に関してxa2がxc2より常に
小さな位置となる。この時、常に角θlc2(xc2
c2)>θla2(xa2,ya2)である。従って、結像面
r のW軸上における光点Qra2(wa2)の位置は光点
Qrc2(wc2)よりも常に大きな値(wa2>wc2)とな
る。
Similarly, regarding the ITV camera Cr , the point P
The position of t a2 (x a2 , y a2 ) is always to the left of Pt c2 (x c2 , y c2 ), that is, x a2 is always smaller than x c2 with respect to the X axis. At this time, the angle θl c2 (x c2 ,
y c2)> is a θl a2 (x a2, y a2 ). Therefore, the position of the light spot Qr a2 (w a2) on W-axis of the imaging plane I r is always greater than the light spot Qr c2 (w c2) (w a2> w c2).

【0048】すなわち、ITVカメラの結像面における
光点の位置は、他の位置にある拡散点光源からの反射光
による光点の位置は、そのITVカメラと同一位置にあ
る拡散点光源による光点の位置より常に大きな値とな
る。従って、その結像面上の光点位置を比較することに
より、どちらの拡散点光源による光点かを判別可能であ
る。
That is, the position of the light spot on the imaging plane of the ITV camera is the position of the light spot due to the reflected light from the diffusion point light source at another position, and the position of the light point by the diffusion point light source at the same position as the ITV camera. The value is always larger than the position of the point. Therefore, by comparing the positions of the light spots on the image forming plane, it is possible to determine which of the diffusion point light sources is the light spot.

【0049】このような原理により光点を判別する光点
信号処理装置S11L、およびS11Rの内部構成を図
3に示す。図3において光点信号処理装置S11Lは光
点検出回路31L、光点位置検出回路32L、光点判別
回路33Lより構成されている。同様に光点信号処理装
置S11Rは光点検出回路31R、光点位置検出回路3
2R、光点判別回路33Rより構成されている。
FIG. 3 shows the internal configuration of the light point signal processing devices S11L and S11R for determining a light point based on such a principle. In FIG. 3, the light spot signal processing device S11L includes a light spot detection circuit 31L, a light spot position detection circuit 32L, and a light spot determination circuit 33L. Similarly, the light spot signal processing device S11R includes a light spot detection circuit 31R, a light spot position detection circuit 3
2R and a light spot discrimination circuit 33R.

【0050】光点検出回路31L、および31RはIT
VカメラCl 、およびCr 各々の映像信号を入力とす
る。光点検出回路31L、および31Rは各入力映像信
号に関し、スレッショルド回路による信号レベル検出等
の周知の手法により光点と背景の信号を分離、結像面の
光点を検出し、その数を記憶する。光点位置検出回路3
2L、および32RはITVカメラの水平、あるいは垂
直走査方向について、その走査信号のスタート時より光
点検出回路31L,31Rで検出された光点までの時間
を計数する等の周知の手法により、その光点位置を検出
し、その値を記憶する。光点判別回路33L、および3
3Rは、光点検出回路31L,31Rで検出された光点
数のデータに基づき、光点が二つある場合には光点位置
検出回路32L,32Rで検出された光点位置を比較
し、その位置の大きい光点のみを検出する。また、光点
が一つの場合にはその光点の位置を取り出す。
The light spot detection circuits 31L and 31R are connected to the IT
The video signals of the V cameras Cl and Cr are input. The light spot detection circuits 31L and 31R separate the light spot and the background signal from each input video signal by a known method such as signal level detection by a threshold circuit, detect the light spots on the image plane, and store the numbers. I do. Light spot position detection circuit 3
2L and 32R are obtained by a known method such as counting the time from the start of the scanning signal to the light spot detected by the light spot detection circuits 31L and 31R in the horizontal or vertical scanning direction of the ITV camera. The light spot position is detected and its value is stored. Light spot discriminating circuits 33L and 3
The 3R compares the light spot positions detected by the light spot position detection circuits 32L and 32R when there are two light spots, based on the data of the number of light spots detected by the light spot detection circuits 31L and 31R. Only light spots with large positions are detected. If there is only one light spot, the position of that light spot is extracted.

【0051】形状演算装置S12は光点信号処理装置S
11L、およびS11Rにより得られた光点位置より、
数3式、数4式に基づき対象物上の点Pti の位置を算
出する。
The shape calculation device S12 is a light spot signal processing device S
From the light spot positions obtained by 11L and S11R,
Equation 3 calculates the position of the point Pt i on the object based on the equation (4).

【0052】[0052]

【発明の効果】以上述べた様に、請求項1,2の発明で
は、撮像装置の位置と異なる位置の拡散点光源からの反
射光による光点と他の拡散点光源による光点とを比較
し、その位置の大きい光点のみを異なる位置の前記拡散
点光源からの反射光による光点の位置として判別し、撮
像装置と同一位置にある拡散点光源からの反射光による
光点を除去し、異なる位置にある拡散点光源からの反射
光による光点のみを検出する。これにより対象物の形
状、位置、あるいは測定装置の設置位置等の測定系の幾
何学的構成条件に拘束されることなく対象物の立体形状
測定が可能であり、各種産業分野に広く適用可能とな
る。
As described above, according to the first and second aspects of the present invention, the light from the diffusion point light source at a position different from the position of the imaging device is detected.
Comparing the light spot of the emitted light with the light spot of another diffuse point light source
And only the light spot having a large position is diffused to a different position.
It is determined as the position of the light spot due to the reflected light from the point light source, the light spot due to the reflected light from the diffuse point light source located at the same position as the imaging device is removed, and the light point due to the reflected light from the diffuse point light source at a different position is removed. Only detect. This makes it possible to measure the three-dimensional shape of the object without being restricted by the geometrical configuration conditions of the measurement system, such as the shape and position of the object or the installation position of the measuring device, and is widely applicable to various industrial fields. Become.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施例の構成を示す構成図である。FIG. 1 is a configuration diagram showing a configuration of an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の測定原理を示す説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram showing a measurement principle of the present invention.

【図3】本発明実施例の光点信号処理装置の構成を示す
ブロック図である。
FIG. 3 is a block diagram illustrating a configuration of a light spot signal processing device according to an embodiment of the present invention.

【図4】従来の光沢物体の形状測定法を示す構成図であ
る。
FIG. 4 is a configuration diagram showing a conventional method for measuring the shape of a glossy object.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

T 測定対象物 Ll ,Lr 拡散点光源 Cl ,Cr ITVカメラ Ml ,Mr ハーフミラー Il ,Ir ITVカメラ結像面 K 架台 S11L,S11R 光点信号処理装置 S12 形状演算装置 31L,31R 光点検出回路 32L,32R 光点位置検出回路 33L,33R 光点判別回路 F ITVカメラ焦点距離 B ITVカメラ間の距離、拡散点光源間の距離 C ITVカメラとハーフミラー間の距離、拡散点光源
とハーフミラー間の距離 Rl,Rr 拡散点光源からの光の光路 R′l,R′r 測定対象物で反射した光の光路 Pt 測定対象物上の点 Ql,Qr ITVカメラ結像面上の光点 N 法線
T measurement object L l, L r diffusion point light source C l, C r ITV camera M l, M r half mirror I l, I r ITV camera image plane K pedestal S11L, S11R point signal processor S12 shape operation unit 31L, 31R Light point detection circuit 32L, 32R Light point position detection circuit 33L, 33R Light point discrimination circuit F ITV camera focal length B Distance between ITV cameras, distance between diffusion point light sources C Distance between ITV camera and half mirror, Distance between diffusion point light source and half mirror Rl, Rr Optical path of light from diffusion point light source R'l, R'r Optical path of light reflected by measurement object Pt Point on measurement object Ql, Qr ITV camera imaging Light spot on surface N normal

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 同一軸上に一定の距離を置いて2つの拡
散点光源を設置し、各々の前記拡散点光源と空間的にほ
ぼ同一位置に2台の撮像装置を設置し、前記各々の拡散
点光源から測定対象物に光を投射し、該測定対象物より
反射した光を各々の撮像装置で撮像する工程と、 前記各々の撮像装置の結像面上における光点を検出する
工程と、 前記光点の数を記憶する工程と、 前記結像面上の光点の位置を検出する工程と、 当該検出位置を記憶する工程と、 前記結像面上の光点が複数の場合、前記撮像装置の位置
と異なる位置の拡散点光源からの反射光による光点と他
の拡散点光源による光点とを比較し、その位置の大きい
光点のみを異なる位置の前記拡散点光源からの反射光に
よる光点の位置として判別する工程と、前記判別した 光点の位置のみを検出する工程と、 前記各々の撮像装置への反射光の入射角、前記各々の撮
像装置のカメラパラメータ、および前記拡散点光源、前
記各々の撮像装置の設置位置に関する幾何学的値より前
記測定対象物の光の反射点の空間的位置を算出する工程
とを具えたことを特徴とする形状測定方法。
1. Two diffused point light sources are installed on the same axis at a fixed distance, and two image pickup devices are installed at substantially the same spatial position as each of the diffused point light sources. Projecting light from the diffusion point light source to the measurement target, imaging the light reflected from the measurement target with each imaging device, and detecting the light spot on the imaging plane of each of the imaging devices; The step of storing the number of light spots, the step of detecting the position of the light spot on the imaging plane, the step of storing the detection position, and the case where there are a plurality of light spots on the imaging plane, Compare the light spot due to the reflected light from the diffusion point light source at a position different from the position of the imaging device with the light point due to another diffusion point light source, and find that the position is large.
Only the light spot is changed to the reflected light from the diffusion point light source at a different position.
Determining the position of the light spot, detecting only the position of the determined light point, the incident angle of the reflected light on each of the imaging devices, the camera parameters of each of the imaging devices, and the diffusion Calculating a spatial position of a light reflection point of the measurement target object from a geometrical value related to a point light source and an installation position of each of the imaging devices.
【請求項2】 同一軸上に一定の距離を置いて架台上に
設置された2つの拡散点光源と、 各々の前記拡散点光源と空間的にほぼ同一位置に設置さ
れ、前記各々の拡散点光源から測定対象物に投射された
光の該測定対象物より反射した光を撮像する2台の撮像
装置と、 各々の前記撮像装置の結像面上の光点を検出すると共に
該光点の数を記憶し、前記結像面上の光点の位置をそれ
ぞれ検出すると共にその検出位置を記憶し、前記結像面
上の光点が複数の場合、前記撮像装置の位置と異なる位
置の拡散点光源からの反射光による光点と他の拡散点光
源による光点とを比較し、その位置の大きい光点のみを
異なる位置の前記拡散点光源からの反射光による光点の
位置として判別し、この判別した光点の位置のみを取り
出す光点信号処理装置と、 前記各々の撮像装置への反射光の入射角をそれぞれ算出
し、前記各々の撮像装置のカメラパラメータ、および前
記拡散点光源、前記各々の撮像装置の設置位置に関する
幾何学的値より前記測定対象物の光の反射点の位置を算
出する形状演算装置とを備えたことを特徴とする形状測
定装置。
2. Two diffusion point light sources installed on a gantry at a fixed distance on the same axis, and each diffusion point light source is installed at substantially the same position spatially as each of said diffusion point light sources. Two image pickup devices for picking up light reflected from the measurement object of light projected from the light source onto the measurement object; detecting light points on the image forming surfaces of the respective image pickup devices; A number of light spots on the image forming plane, respectively, and also stores the detected positions. When there are a plurality of light spots on the image forming plane, diffusion at a position different from the position of the imaging device is performed. Compare the light spot due to the reflected light from the point light source with the light spot due to other diffused point light sources , and
Of the light spot due to the reflected light from the diffusion point light source at different positions
Determine the position, and the discriminated light spot position only retrieve point signal processor, calculates the incident angle of the reflected light to the image pickup apparatus wherein each respective camera parameters of the imaging apparatus of the each, and the A shape measurement device comprising: a diffusion point light source; and a shape calculation device that calculates a position of a light reflection point of the measurement target object from a geometric value related to an installation position of each of the imaging devices.
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