[发明专利]生成三维点位置信息的三维测定装置

说明书

本发明提供一种降低多路径的影响的三维测定装置。三维测定装置具备基于光的飞行时间取得物体的表面的三维点的位置信息的摄像机(31)和控制装置(2)。摄像机(31)在摄像机(31)相对于工件的多个相对位置取得三维点的位置信息。对工件确定多个评价区域。控制装置(2)在各个评价区域中，确定在评价区域内检测出的三维点中与基准平面最近的三维点。控制装置(2)基于按每个评价区域确定的多个三维点，生成对由摄像机(31)取得的多个三维点的位置信息进行合成而得到的三维点的位置信息。

技术领域

本发明涉及生成三维点的位置信息的三维测定装置。

背景技术

已知有利用视觉传感器对图像进行拍摄，并基于所得到的图像来检测对象物的三维的位置的测定装置。作为检测三维的位置的测定装置，已知有在规定的范围扫描激光测距仪而检测位置的装置及利用2台摄像机拍摄图像并基于三角测量的原理来检测位置的装置等(例如，参照日本特开2008-264947号公报及日本特开2006-258486号公报)。

另外，作为检测三维的位置的测定装置，已知有在从光源发出光之后利用受光元件接收在对象物的表面反射的光的距离摄像机(例如，参照国际公开第2018/042801号)。距离摄像机按照受光元件的每个像素，基于光的飞行时间和光的速度来检测到对象物的距离。

例如，距离摄像机向对象物照射以规定的周期调制了强度的光。距离摄像机基于从光源发出的光与反射光的相位差，计算从距离摄像机到对象物的距离。该测定方式被称为光飞行时间方式。距离摄像机能够根据按每个像素取得的距离，生成颜色或浓度变化的距离图像。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2008-264947号公报

专利文献2：日本特开2006-258486号公报

专利文献3：国际公开第2018/042801号

发明内容

发明所要解决的课题

在以光转移时间方式拍摄图像的距离摄像机中，针对每个像素计算从距离摄像机到对象物的距离。其结果是，能够在对象物的表面设定与像素对应的三维点。三维点的位置与对象物的表面的位置对应。

距离摄像机的受光元件优选接收在对象物的表面反射的以1个路径行进的光。然而，根据对象物的形状，存在从光源发出的光在多个位置反射而返回到距离摄像机的情况。例如，光有时在与所希望的位置不同的位置反射后，在所希望的位置反射而返回到距离摄像机。受光元件有时会接收由多个路径反射的光。这样的多个路径被称为多路径。

若受光元件接收在多个路径中行进的光，则到由距离摄像机检测出的对象物的距离变长。在各个像素中检测到的到对象物为止的距离根据光的反射的形态而变化。其结果是，距离摄像机有时无法将设定在对象物的表面的三维点设定为正确的位置。例如，由于利用一部分像素检测出的到对象物为止的距离变长，所以尽管对象物的表面为平面，有时也会在表面凹陷的形状上进行检测。这样，若在多路径接收反射光，则距离摄像机无法准确地检测对象物的表面上的三维点的位置，因此优选降低多路径的影响。

用于解决课题的手段

本公开的三维测定装置具备：距离摄像机，其基于光的飞行时间取得物体的表面的三维点的位置信息；以及处理装置，其对由距离摄像机取得的三维点的位置信息进行处理。距离摄像机在距离摄像机相对于物体的多个相对位置以及姿势下，取得三维点的位置信息。处理装置包含：设定部，其对物体设定用于评价与物体的表面对应的三维点的位置的多个评价区域。处理装置包含：确定部，其在各个评价区域中，确定在评价区域内检测出的三维点中的、与预先确定的基准平面、基准点或者基准线最近的三维点。处理装置包含：生成部，其基于由确定部按评价区域确定出的多个三维点，生成对由距离摄像机取得的多个三维点的位置信息进行合成而得到的三维点的位置信息。