(57)【要約】      （修正有）【課題】ターゲットシートの貼り付け工数、及びターゲットシートの貼り付けによる測定対象物の損傷を低減する寸法測定装置を提供する。【解決手段】寸法測定装置２０は、撮像部２１、三次元座標取得部、及び寸法演算部を備える。撮像部２１は、ターゲットシート１１ｂ、１２ａ、１３の少なくとも一つの部位が測定対象物Ｍ１に留められておりつつターゲットシートの他の部位が垂れ下がった状態において、複数のターゲットを撮像する。三次元座標取得部は、撮像部２１が撮像した画像に基づいて、複数のターゲットの座標を取得する。寸法演算部は、取得した複数のターゲットの座標に基づいて、測定方向におけるターゲット同士の距離を算出し、算出した距離のうち最大距離を選択する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ターゲットを備えるターゲットシートを用いて、測定対象物の寸法を測定する寸法測定装置であって、
前記ターゲットシートが、測定方向における前記測定対象物の両端部にそれぞれ設けられており、前記ターゲットシートの少なくとも一つの部位が前記測定対象物に留められておりつつ前記ターゲットシートの他の部位が垂れ下がった状態において、複数の前記ターゲットを撮像する撮像部と、
前記撮像部が撮像した画像に基づいて、前記複数の前記ターゲットの座標を取得する三次元座標取得部と、
前記取得した前記複数の前記ターゲットの前記座標に基づいて、前記測定方向における前記ターゲット同士の距離を算出し、前記算出した距離のうち最大距離を選択する寸法演算部と、
を備える寸法測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、寸法測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
複数のターゲットを表面に備えるターゲットシートを用いて、測定対象物の形状等を計測する装置がある。その一例として、特許文献１に開示される装置は、ターゲットシートを、測定対象物の面形状に倣って貼り付けることによって、測定対象物の形状の計測を行うことができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−３２２５１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に開示される装置を用いて、測定対象物の全長や全幅を計測することがある。このような場合、ターゲットシートの略全面を測定対象物に貼り付けるため、ターゲットシートの貼り付け工数が増加する。また、計測後、ターゲットシートを測定対象物から剥すことによって、測定対象物への損傷が生じることが有った。
【０００５】
本発明は、ターゲットシートの貼り付け工数、及びターゲットシートの貼り付けによる測定対象物の損傷を低減するものとする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る寸法測定装置は、
ターゲットを備えるターゲットシートを用いて、測定対象物の寸法を測定する寸法測定装置であって、
前記ターゲットシートが、測定方向における前記測定対象物の両端部にそれぞれ設けられており、前記ターゲットシートの少なくとも一つの部位が前記測定対象物に留められておりつつ前記ターゲットシートの他の部位が垂れ下がった状態において、複数の前記ターゲットを撮像する撮像部と、
前記撮像部が撮像した画像に基づいて、前記複数の前記ターゲットの座標を取得する三次元座標取得部と、
前記取得した前記複数の前記ターゲットの前記座標に基づいて、前記測定方向における前記ターゲット同士の距離を算出し、前記算出した距離のうち最大距離を選択する寸法演算部と、を備える。
このような構成によれば、ターゲットシート全面を測定対象物に貼り付ける必要が無く、ターゲットシートの一つの部位を測定対象物に留めて、他の部位を垂れ下げることによって、測定対象物の寸法測定を行うことができる。これによって、ターゲットシートの貼り付け工数、及びターゲットシートの貼り付けによる測定対象物の損傷を低減することができる。
【発明の効果】
【０００７】
本発明は、ターゲットシートの貼り付け工数、及びターゲットシートの貼り付けによる測定対象物の損傷を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施の形態１に係る寸法測定装置を示す概略図である。
【図２】実施の形態１に係る寸法測定装置を用いた寸法測定方法を示すフローチャートである。
【図３】実施の形態１に係る寸法測定装置の要部の一例を示す図である。
【図４】実施の形態１に係る寸法測定装置の要部の一例を示す断面図である。
【図５】実施の形態１に係る寸法測定装置の要部の一例を示す断面図である。
【図６】実施の形態１に係る寸法測定装置の要部の一例を示す断面図である。
【図７】実施の形態１に係る寸法測定装置の要部を示すシステム構成図である。
【図８】実施の形態１に係る寸法測定装置の一例を示す側面図である。
【図９】実施の形態１に係る寸法測定装置の一例を示す拡大側面図である。
【図１０】実施の形態１に係る寸法測定装置の要部の一例を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明を適用した具体的な実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。ただし、本発明が以下の実施形態に限定される訳ではない。また、説明を明確にするため、以下の記載及び図面は、適宜、簡略化されている。
【００１０】
（実施の形態１）
図１及び図７を参照して実施の形態について説明する。図１は、実施の形態１に係る寸法測定装置を示す概略図である。図７は、実施の形態１に係る寸法測定装置の要部を示すシステム構成図である。
【００１１】
図１に示すように、寸法測定装置２０は、撮像部２１と、演算処理部２２とを備える。
【００１２】
撮像部２１は、カメラであり、具体的には、CCD（Charge-Coupled Device）イメージセンサや、CMOS（Complementary Metal Oxide Semiconductor）イメージセンサ等の撮像素子を備える。撮像部２１は、寸法測定装置２０の測定対象物に向けて所定の位置姿勢をとって撮像することによって、測定対象物の撮像画像を取得し、この撮像画像に基づいて、撮像画像情報を生成する。
【００１３】
演算処理部２２は、撮像部２１と接続されており、撮像部２１からの撮像画像情報の出力を受ける。演算処理部２２は、撮像部２１による撮像画像情報に基づいて、複数のターゲットの座標を取得し、この複数のターゲットの座標に基づいて、測定方向におけるターゲット同士の距離を算出し、算出した距離のうち最大距離を選択する。演算処理部２２は、ハードウェア構成として、例えば、パーソナルコンピュータを利用することができる。
【００１４】
図７に示すように、演算処理部２２は、三次元座標取得部２３と、その座標位置から測定対象物の寸法等を算出する寸法演算部２４とを含む。
【００１５】
三次元座標取得部２３は、撮像部２１からの撮像画像情報を用いて、撮像画像に含まれる各ターゲットの三次元座標を取得する。三次元座標取得部２３は、各ターゲットの三次元座標情報を寸法演算部２４に出力する。
【００１６】
ターゲットは、撮像画像において認識され得るよう、ターゲットにおける反射光が、当該ターゲット周辺の領域における反射光と異なるような構成を有すればよい。ターゲットは、当該ターゲット周辺の領域と異なる色や模様を有すればよく、例えば、所定の色のドットである。ターゲットを測定対象物に取り付けるためには、ターゲットシートを用いる。ターゲットシートは、撓むことのできるシート体である。ターゲットシートの一具体例として、図１に示す布１１ｂ、１２ａ、１３、１１ｂ（図示略）、及び１２ａ（図示略）がある。布１１ｂ、１２ａ、１３は、ターゲットを有すればよく、布１１ｂ、１２ａ、１３のターゲットは、ドット柄である。ドット柄は、撮像された画像から、周囲の領域、測定対象物との差異を認識することができる。
【００１７】
寸法演算部２４は、各ターゲットの三次元座標情報を用いて、測定対象物の全長方向、幅方向、及び高さ方向におけるターゲット同士の距離を算出する距離算出部２４ａと、距離算出部２４ａによって算出された複数の距離から、全長方向、幅方向、及び高さ方向における最大距離を選択する寸法選択部２４ｂとを備えている。
【００１８】
距離算出部２４ａは、多種多様な算定手法を用いてもよい。距離算出部２４ａは、例えば、各ターゲットの三次元座標を所定の平面上に投影させることによって、投影された各点同士の距離を算定してもよいし、全ターゲットの三次元座標の値を用いて、全てのターゲット同士の組み合わせについて距離を算出してもよい。
【００１９】
なお、演算処理部２２は、必要に応じて、情報記録部、情報出力部、及び表示部の少なくとも１つを備え、算定された情報等を記録し、出力し、又は表示してもよい。
【００２０】
（寸法測定方法）
次に、図１及び図２を参照しつつ、寸法測定装置２０を用いた寸法測定方法について説明する。ここでは、車両Ｍ１を測定対象物として車両Ｍ１の全長、全幅及び全高を測定することを例にとって、本寸法測定方法を説明する。図２は、実施の形態１に係る寸法測定装置を用いた寸法測定方法を示すフローチャートである。
【００２１】
車両Ｍ１の全幅測定部、及び全長測定部を覆う位置に、ドット柄を有する布１１ａ、１１ｂ、１２ａ、１２ｂを取り付ける（全幅・全長測定部布設置ステップＳＴ１）。全幅測定部は、車両Ｍ１の幅方向における両端であり、左側側面部Ｍ１ｃ内の左端Ｍ１１ｃ、及び右側側面部Ｍ１ｄ内の右端Ｍ１１ｄ（図示略）である。全長測定部は、車両Ｍ１の前後方向における両端であり、前端部Ｍ１ａ内の前端Ｍ１１ａ、及び後端部Ｍ１ｂ内の後端Ｍ１１ｂである。
【００２２】
具体的には、布１１ａ（図示略）の一部位を車両Ｍ１の前端部Ｍ１ａに、布１１ｂの一部位を車両Ｍ１の後端部Ｍ１ｂに、布１２ａの一部位を車両Ｍ１の左側側面部Ｍ１ｃに、布１２ｂ（図示略）の一部位を車両Ｍ１の右側側面部Ｍ１ｄ（図示略）にそれぞれ取り付ける。布１１ａ、１１ｂ、１２ａ、１２ｂの一部位が、車両Ｍ１の前端部Ｍ１ａ、後端部Ｍ１ｂ、左側側面部Ｍ１ｃ、右側側面部Ｍ１ｄにそれぞれ固定されるとともに、布１１ａ、１１ｂ、１２ａ、１２ｂの他の部位が、車両Ｍ１の前端部Ｍ１ａ、後端部Ｍ１ｂ、左側側面部Ｍ１ｃ、右側側面部Ｍ１ｄから垂れ下がる。
【００２３】
布１１ａ、１１ｂは、全長測定方向Ｌに延びる軸（ここでは、Ｘ軸）に関して、略垂直な平面（ここでは、ＹＺ平面）に沿う。布１２ａ、１２ｂは、全幅測定方向Ｗに延びる軸（ここでは、Ｙ軸）に関して、略垂直な平面（ここでは、ＺＸ平面）に沿う。布１１ａ、１１ｂ、１２ａ、１２ｂの上側（ここでは、Ｚ軸のプラス側）の端部は、それぞれ、前端Ｍ１１ａ、後端Ｍ１１ｂ、左端Ｍ１１ｃ、右端Ｍ１１ｄ（図示略）よりも上側に位置する。布１１ａ、１１ｂ、１２ａ、１２ｂの下側（ここでは、Ｚ軸のマイナス側）の端部は、それぞれ、前端Ｍ１１ａ、後端Ｍ１１ｂ、左端Ｍ１１ｃ、右端Ｍ１１ｄ（図示略）よりも下側に位置する。布１１ａ、１１ｂ、１２ａ、１２ｂは、皺が生じないように所定の大きさの張力がかかっている。ここで、布１１ａ、１１ｂ、１２ａ、１２ｂの、少なくとも上側の部位は、車両Ｍ１の輪郭の少なくとも一部と略同一形状となる。車両Ｍ１の輪郭として、例えば、車両Ｍ１の前後端、左右両端近傍の領域が挙げられる。
【００２４】
続いて、車両Ｍ１の全高測定部を覆う位置にドット柄の布１３を取り付ける（全高測定部布設置ＳＴ２）。全高測定部は、車両Ｍ１の最頂部Ｍ１ｅである。具体的には、布１３を車両Ｍ１の最頂部Ｍ１ｅを覆うように設ける。布１３は、車両Ｍ１の最頂部Ｍ１ｅの輪郭と略同一形状となる。
【００２５】
続いて、撮像部２１を用いて、布１１ａ、１１ｂ、１２ａ、１２ｂ、１３のドットを撮影する（ドット撮影ステップＳＴ３）。
【００２６】
続いて、演算処理部２２の三次元座標取得部２３を用いて、布１１ａ、１１ｂ、１２ａ、１２ｂ、１３のドットの座標を取得する（ドット座標取得ステップＳＴ４）。
【００２７】
最後に、寸法演算部２４を用いて、車両Ｍ１の全長Ｌ１、全幅Ｗ１、全高Ｈ１を算出する（寸法算出ステップＳＴ５）。具体的には、布１１ａ、１１ｂのドットの座標のうち最大座標と最小座標との距離を算出し、全長Ｌ１を求める。また、布１２ａ、１２ｂのドットの座標のうち最大座標と最小座標との距離を算出し、全幅Ｗ１を求める。布１３のドットの座標を、最大座標と基準面との距離を算出し、全高Ｈ１を求める。基準面は、車両Ｍ１が配置される路面であり、ここでは、Ｚ＝０のＸＹ平面に相当する。
【００２８】
以上より、布１１ａ、１１ｂ、１２ａ、１２ｂの全面を車両Ｍ１に貼り付ける必要が無く、布１１ａ、１１ｂ、１２ａ、１２ｂの一つの部位を車両Ｍ１に留めて、他の部位を垂れ下げることによって、車両Ｍ１の全長、全幅等の寸法測定を行うことができる。これによって、布１１ａ等の貼り付け工数、及び布１１ａ等の貼り付けによる車両Ｍ１の損傷を低減することができる。
【００２９】
（ターゲットシートの例）
次に、図３〜図６、図８〜図１０を用いて、ターゲットシートである布１１の他の具体例について説明する。図３は、実施の形態１に係る寸法測定装置の要部の一例を示す図である。図４及び図５に示すように、実施の形態１に係る寸法測定装置の要部の一例を示す断面図である。図５及び図６は、実施の形態１に係る寸法測定装置の要部の一例を示す断面図である。図８は、実施の形態１に係る寸法測定装置の一例を示す側面図である。図９は、実施の形態１に係る寸法測定装置の一例を示す拡大側面図である。図１０は、実施の形態１に係る寸法測定装置の要部の一例を示す斜視図である。
【００３０】
図３に示すように、布１１の一具体例は、車両Ｍ１(図１参照）に取り付けられた場合、下側に位置する下側端部１１０を備える。棒状の治具３が、下側端部１１０の一辺の少なくとも一部を挟む。治具３が下側端部１１０を挟んだ状態において、布１１を持ち上げて治具３を空中に上げると、布１１は、治具３自体の重みによって、均一な張力を与えられる。治具３が下側端部１１０の一辺の略全部を挟んだり、治具３の密度がその軸に対して一定であったりすると、布１１に与える張力が、より均一となり、好ましい。
【００３１】
図４に示すように、布１１の他の一具体例は、２回折り曲げられた下側端部１１０を備える。下側端部１１０は、３枚積層した部位１１１を備え、部位１１１は、縫われている。図５に示すように、治具３の一例は、スリットが入った円筒状体である。部位１１１を治具３の内側に位置させるように、布１１の他の一具体例を治具３の内側に固定する。布１１の他の一具体例における部位１１１の上側の部位が、治具３のスリット端３ａ、３ｂの間を通過している。布１１、又は布１１のターゲットが、治具３近傍において、全長測定部や全幅測定部等の測定対象部の輪郭よりも外側に位置することを抑制することができる。
【００３２】
図６に示すように、布１１の他の一具体例と、布１１の他の一具体例と同じ構成を有する布１２とを、図５に示す治具３の一例に固定する。布１２は、２回折り曲げられた下側端部１２０を備える。下側端部１２０は、３枚積層した部位１２１を備え、部位１２１は、縫われている。具体的には、下側端部１１０、１２０を治具３の一例の内側に位置させるように、布１１の他の一具体例と布１２とを治具３の内側に固定する。布１２における部位１２１の上側の部位は、布１１の他の一具体例における部位１１１の上側の部位と土曜に、治具３のスリット端３ａ、３ｂの間を通過している。布１１、又は布１１のターゲットが、全長測定部や全幅測定部等の測定対象部の輪郭よりも外側に位置することを抑制することができる。布１１の他の一具体例と布１２とを合わせた長さを容易に調整することができる。布１１の他の一具体例と布１２、又はこれらのターゲットが、治具３近傍において、全長測定部や全幅測定部等の測定対象部の輪郭よりも外側に位置することを抑制することができる。
【００３３】
上記した図３、図５、及び図６に示す布１１の一具体例と、布１２とを、布１１ｂ（図１参照）と同様に、全長測定方向Ｌに延びる軸（図１では、Ｘ軸）に関して、略垂直な平面（図１では、ＹＺ平面）に沿うように車両Ｍ１（図１参照）に取り付ける。すると、治具３の重みがかかって下側端部１１０、１２０が垂れ下がる。これによって、車両Ｍ１の全長Ｌ１を測定することができる。
【００３４】
同様に、布１１の一具体例と、布１２とを、布１２ａ（図１参照）と同様に、全幅測定方向Ｗに延びる軸（図１では、Ｙ軸）に関して、略垂直な平面（図１では、ＺＸ平面）に沿うように車両Ｍ１（図１参照）に取り付ける。すると、治具３の重みがかかって下側端部１１０、１２０が垂れ下がる。これによって、車両Ｍ１の全幅Ｗ１を測定することができる。
【００３５】
図８及び図９に示すように、布１１の別の一具体例は、車両Ｍ１の前端部Ｍ１ａ、後端部Ｍ１ｂ、最頂部Ｍ１ｅに取り付けられる。布１１の別の一具体例の少なくとも一部位が前端部Ｍ１ａ、後端部Ｍ１ｂに固定される。布１１のさらに別の一具体例の少なくとも一部位が、最頂部Ｍ１ｅを覆われるように取り付けられている。布１１の別の一具体例の他の部位が、車両Ｍ１の前端部Ｍ１ａ、後端部Ｍ１ｂから垂れ下がっている下側端部１１０を備える。治具３が下側端部１１０の一辺の少なくとも一部を挟む。治具３を紐４１を介してフック４に固定する。フック４は、車両Ｍ１が配置されている配置面Ｇ１に固定されている。なお、紐４１の代わりに、治具３とフック４とを機械的に接続する接続体を用いてもよい。このような接続体として、例えば、バネや帯状ゴム等を用いることができる。
【００３６】
詳細には、図１０に示すように、フック４が紐４１を介して布１１に張力を与える。紐４１の長さを調節することによって、布１１に与える張力を調節するとよい。張力は、例えば、皺が布１１に生じさせないように、布１１を面状に張るような大きさであればよい、又は、布１１が風等によって動きにくくなり、図１０に示す布１１のターゲットであるドット柄の位置が変化し難くなるように適度な張力を与えられるとよい。これによって、全長方向における前端Ｍ１１ａ（図８参照）、後端Ｍ１１ｂ（図８参照）、全幅方向における左端Ｍ１１ｃ（図８参照）、右端Ｍ１１ｄ（図示略）近傍における布１１の部位の位置がより確実に略垂直となるため、布１１の垂れ下がった部位や車両Ｍ１と接着せず、浮いている部分が最外点と誤判定されることが少ない。すなわち、高い測定精度で、布１１のドットの座標を取得することができる。そのため、高い測定精度で、車両Ｍ１の全長Ｌ１、全幅Ｗ１、全高Ｈ１を算出することができる。
【００３７】
なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。例えば、図１に示す布１１に治具３を取り付け、紐４１を介してフック４に固定してもよい。
【符号の説明】
【００３８】
２０  寸法測定装置
２１  撮像部                                ２２  演算処理部
２３  三次元座標取得部
２４  寸法演算部
１１、１１ａ、１１ｂ、１２、１２ａ、１２ｂ、１３  布
１１０、１２０  下側端部                    １１１、１２１  部位
Ｌ１  全長                                  Ｗ１  全幅
Ｍ１  車両
Ｍ１１ａ  前端                              Ｍ１１ｂ  後端
Ｍ１１ｃ  左端                              Ｍ１１ｄ  右端
Ｍ１ａ  前端部                              Ｍ１ｂ  後端部
Ｍ１ｃ  左側側面部                          Ｍ１ｄ  右側側面部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2018159610.tif 000009
【図８】
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【図９】
2018159610.tif 000011
【図１０】
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