TOP > 国内特許検索 > 連続移動物体のリアルタイム形状計測方法及びシステム

連続移動物体のリアルタイム形状計測方法及びシステム

国内特許コード P03A000384
整理番号 U2000P136
掲載日 2003年8月28日
出願番号 特願2001-089799
公開番号 特開2002-286433
登録番号 特許第3629532号
出願日 平成13年3月27日(2001.3.27)
公開日 平成14年10月3日(2002.10.3)
登録日 平成16年12月24日(2004.12.24)
発明者
  • 森本 吉春
  • 藤垣 元治
  • 矢部 正人
出願人
  • 国立大学法人 和歌山大学
発明の名称 連続移動物体のリアルタイム形状計測方法及びシステム
発明の概要 実行するためのシステムの構成が簡単で、高速に検査することができる連続移動物体形状計測方法を提供する。連続移動する物体に等間隔の格子を、前記物体の移動方向に対して垂直方向から所定の角度だけ傾けた方向において投影し、前記格子が投影された物体を、複数の平行に配置されたラインセンサによって、前記格子投影角度と異なる角度から、前記物体が前記ラインセンサ間の距離を移動する移動時間に合わせた撮影タイミングで各々撮影し、ライン画像を得て、複数の位相シフトされた前記ライン画像を位相シフト法により位相解析し、前記物体の高さ分布を得る。
従来技術、競合技術の概要
例えば近年、高度経済成長期に造られたコンクリート建築物の崩壊が問題化している。特に新幹線のトンネル崩壊などは多数の人命にかかわる深刻な問題である。現在、トンネルの検査は時間がかかるために営業時間外しか行えず、新幹線の場合は2年に1回行うのが基準となっている。これでは、崩落の危険性を早急に察知し対処することができない。そこで営業時間内でも検査が行えるように検査装置を営業車両に搭載し、営業速度のままで高速にトンネル形状を検査するシステムが求められている。
【0003】
格子投影による形状計測をリアルタイムに高精度で行う方法として、例えば、本発明者による特願平11-179959号「積分型位相シフト法」がある。この方法は、CCDカメラの1フレームあたりの撮影時間(以下、フレームレートと呼ぶ)ごとに位相分布を計算して結果を表示するので、実時間解析に適し、検査結果を高速に表示するのに適している。また、この方法は、投影格子の位相を連続的にシフトさせて計測するため、計測装置の構造が簡単であるという利点もある。
【0004】
一方、連続的に移動する物体を形状計測する方法として光切断法がある。この方法はスリット光を物体に投影し、物体表面でゆがんだスリット光を2次元CCDカメラによって投影することにより、スリット光のゆがみ量から物体の形状を算出するが、高い空間分解能で高速に形状検査をすることは今のところ不可能である。光切断法については、三次元工学1.光三次元計測 吉澤徹編 (株)新技術コミュニケーションズ 1998 28-37ページを参照されたい。
産業上の利用分野
本発明は、物体の形状及び変形量を計測する非接触形状計測方法に関し、特に、連続移動物体のリアルタイム形状計測方法に関する。本発明は、このような形状計測方法を実行するシステムにも関する。
特許請求の範囲 【請求項1】連続移動する物体に等間隔の余弦波格子を、前記物体の移動方向に対して垂直方向から所定の角度だけ傾けた方向において投影し、
前記余弦波格子が投影された物体を、前記余弦波格子の位相が前記物体の移動方向においてπ/2ずつずれる間隔のラインを撮影するように前記物体の移動方向に対して垂直かつ平行に配置された4本のラインセンサによって、前記格子投影角度と異なる角度から、前記物体が前記ラインセンサ間の距離を移動する移動時間に合わせた撮影タイミングで各々撮影し、ライン画像を得て、
前記余弦波格子が位相シフトされた4つの前記ライン画像を位相シフト法により位相解析し、前記物体の高さ分布を得ることを特徴とする連続移動物体形状計測方法。
【請求項2】請求項1に記載の連続移動物体形状計測方法において、前記格子を余弦波格子としたことを特徴とする連続移動物体形状計測方法。
【請求項3】請求項1又は2に記載の連続移動物体形状計測方法において、前記位相シフト法による位相解析の際、予め求めておいた基準となる平面基準板における投影格子の位相分布と前記ライン画像の位相分布との位相差を求めることにより、前記物体の高さ分布を得ることを特徴とする連続移動物体形状計測方法。
【請求項4】請求項3に記載の連続移動物体形状計測方法において、前記位相差を求める際、あらかじめ作成しておいた位相値の高速算出用テーブルを使用することを特徴とする連続移動物体形状計測方法。
【請求項5】請求項1、2、3又は4に記載の連続移動物体形状計測方法において、前記ラインセンサの撮影方向を、前記物体の移動方向に対して垂直にしたことを特徴とする連続移動物体形状計測方法。
【請求項6】連続移動する物体に等間隔の格子を、前記物体の移動方向に対して垂直方向からわずかに傾けた角度において投影する格子投影手段と、
前記物体を前記格子投影角度と異なる角度から、前記物体が前記ラインセンサ間の距離を移動する移動時間に合わせた撮影タイミングで各々撮影する、前記余弦波格子の位相が前記物体の移動方向においてπ/2ずつずれる間隔のラインを撮影するように前記物体の移動方向に対して垂直かつ平行に配置された4本のラインセンサと、
前記ラインセンサが撮影したライン画像を格納するメモリ手段と、
前記メモリに記憶された前記格子が位相シフトされた4つの画像を位相シフト法により位相解析し、前記物体の高さ分布を発生する解析手段とを具えることを特徴とする連続移動物体形状計測システム。
産業区分
  • 測定
  • 計算機応用
国際特許分類(IPC)
Fターム
出願権利状態 権利存続中
ライセンスをご希望の方、特許の内容に興味を持たれた方は、下記までご連絡ください


PAGE TOP

close
close
close
close
close
close
close