3次元画像検査システムの最適化 クワンタービュー株式会社／取締役 劉 暁紅 近年、CPUの高性能化と処理アルゴリズムの進化によって、画像処理、ロボットビジョンは3次元 処理が身近なものになっている。3次元計測の一般的な手法は大きく分けて接触と非接触に 分類できる。 非接触分野には更に三角測量法、干渉法、TOF、Depth from Defocus等がある。 本稿は三角測量法をベースにしたステレオマッチング法、パタン投影法と光切断法について、 弊社で経験した具体的な事例を交えて紹介する。 1 はじめに われわれは 3 次元空間に生きている。人間は画 素数億を超える目を 2 つ有し、瞳間隔は約 65mm。 1 3次元計測の事例 2.1 ステレオカメラによる卓球軌道の計測と卓 球ロボットの開発 観察する際、人間は角度を変えながら、対象物を 卓球ボールは直径 40mm、色は白またはオレン 凝らし、輝度、色相の変化から対象物の形状を感 ジでなければならない。ボールのスピードは初心 じる。場合によっては、指で触ったりし、触感情 者の秒速 5 メートルからプロの秒速 30 メートルま 報も駆使し総合的に判断する。しかし、人の主観 で多岐にわたる。今回のテーマは初心者レベルの 判断は人の生理的、心理的な要素に左右され、一 人間と協調し、ラリーできる卓球ロボットを作成 定なものではない。また、人と人の間個人差が存 することにした。 在し、定量的に定めることは難しい。 2.7m の卓球台を抜けるのに初心者レベルの球 一方、産業用システムにおいては、多くの検査 で約 0.3 から 0.5 秒かかる。80fps のカメラで撮る 対象物は形、色がシンプルな物が多く、しかもこ 場合、24 から 40 フレームの画像が撮れる。Point れらの情報は事前に把握することができる。この Grey Research 社 の GigE カ メ ラ FL3-GE- ような対象物には、適切な照明状況と測定アルゴ 03S2C-C を 2 台用い、外部トリッガで同期させ、 リズム、固定角度で適度な解像度の 2 次元画像処 ステレオカメラを構成した。ロボットは高速デル 理によって、位置決め、欠陥検査ができる。 タロボットヤマハYD-1100 を使用した。先端部に しかし上記のとおり、測定対象物は基本的に 3 α、βの回転軸を加え、ラケットの XYZ 空間位置 次元空間に存在し、形状シンプルな物以外は 3 次 とともに、煽り、正手、逆手の制御も可能。 元的に把握することによって、より高度な検出、 卓球台にカメラ校正用チャートを敷き、カメラ、 測定ニーズに応えることができる。 ロボットアーム共通のワールド座標系を確立した （図 1 、2）。 eizojoho industrial October 2014︱39
© Copyright 2024 Paperzz
