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形状変形計測方法

国内特許コード P000000854
整理番号 U1997P068
掲載日 2001年11月26日
出願番号 特願平10-101848
公開番号 特開平11-287625
登録番号 特許第2903111号
出願日 平成10年3月31日(1998.3.31)
公開日 平成11年10月19日(1999.10.19)
登録日 平成11年3月26日(1999.3.26)
発明者
  • 森本 吉春
  • 藤垣 元治
出願人
  • 国立大学法人和歌山大学
発明の名称 形状変形計測方法
発明の概要 工業生産物、構造物、人体等の物体の形状変形を、被測定物体に位相シフトしながら格子を投影して、被測定物体の変形量を表す等変位画素を得ることを特徴とする形状変形計測方法である。それぞれの位相シフト量における複数の格子画像を撮影して、その複数の格子画像に基づいて各画素の輝度が最大となる位相シフト量を抽出し、任意の時間経過後に、同様に被測定物体に位相シフトしながら前記格子を投影して、それぞれの位相シフト量における複数の格子画像を撮影して、その複数の格子画像から、各画素について予め抽出した位相シフト量における格子画像を選択して、その選択した格子画像から当該画素の輝度データを抽出し、その抽出される各画素の輝度データに基づいて被測定物体の変形量を表す等変位画像を得る。装置構成は、格子投影装置、CCDカメラ、リニアガイド、モニタおよび演算装置である。本発明によれば物体の変形前後の形状を計測してから変形量を計算することなく、物体の変形量を表す等変位画像を得ることができるので、物体の形状変形を簡単かつ迅速に計測することができる。また、物体の変形量を表す等変位画像を実時間で得ることができるので、物体の変形量が時間的に変化する場合でも、その形状変形を実時間で計測することができる。
従来技術、競合技術の概要 非接触で三次元形状計測を行なう方法として、物体に等ビッチの格子を投影し、物体の形状に応じて歪んだ格子画像を得、その格子画像を走査モアレ法やフーリエ変換モアレ法/格子法等の位相解析法によって形状分布を表す等高線画像を得る方法がよく用いられる。走査モアレ法は高速であるが等高線画像にノイズが多く含まれる問題があり、フーリエ変換モアレ法/格子法では滑らかな等高線画像が得られるが、処理に時間がかかるという問題がある。さらに進歩した位相シフト走査モアレ法では、計算処理に時間がかかる、変形量が時間的に変化する場合には、形状変化を実時間で観察できないという問題がある。
産業上の利用分野 物体の形状変形を非接触で三次元形状計測を行なう方法
物体に位相シフトしながら格子を投影して、物体の変形量を表す等変位画像を得ることを特徴とする形状変形計測方法。
特許請求の範囲 【請求項1】 被測定物体に位相シフトしながら格子を投影して、それぞれの位相シフト量における複数の格子画像を撮影する第1の工程と、前記複数の格子画像に基づいて、各画素について輝度が最大となる位相シフト量を抽出する第2の工程と、任意の時間経過後に、前記被測定物体に位相シフトしながら前記格子を投影して、それぞれの位相シフト量における複数の格子画像を撮影する第3の工程と、この第3の工程で得られる複数の格子画像から、各画素について前記第2の工程で抽出した位相シフト量における格子画像を選択して、その選択した格子画像から当該画素の輝度データを抽出する第4の工程と、この第4の工程で抽出される各画素の輝度データに基づいて前記被測定物体の変形量を表す等変位線画像を得ることを特徴とする形状変形測定方法。

【請求項2】 被測定物体に位相シフトしながら格子を投影して、それぞれの位相シフト量における複数の格子画像を撮影する第1の工程と、前記複数の格子画像に基づいて、各画素について輝度が最大となる位相シフト量を抽出する第2の工程と、任意の時間経過後に、前記被測定物体に位相シフトしながら前記格子を投影して、それぞれの位相シフト量における格子画像を順次撮影し、その順次の撮影において、当該位相シフト量と前記第2の工程で抽出された位相シフト量とが同じ画素の輝度データを抽出する第3の工程と、この第3の工程で抽出される輝度データに基づいて前記被測定物体の変形量を表す等変位線画像を得ることを特徴とする形状変形計測方法。

【請求項3】 請求項1又は2記載の形状変形計測方法において、前記被測定物体に投影する格子が鋸歯波状の輝度分布を有することを特徴とする形状変形計測方法。
産業区分
  • 測定
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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出願権利状態 権利存続中
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