JP2002228424A - Offline teaching method for image measuring device by optimization of illuminating condition - Google Patents

Offline teaching method for image measuring device by optimization of illuminating condition

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JP2002228424A
JP2002228424A JP2001024183A JP2001024183A JP2002228424A JP 2002228424 A JP2002228424 A JP 2002228424A JP 2001024183 A JP2001024183 A JP 2001024183A JP 2001024183 A JP2001024183 A JP 2001024183A JP 2002228424 A JP2002228424 A JP 2002228424A
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Japan
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measurement
image
measured
conditions
setting
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JP2001024183A
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Japanese (ja)
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Toshinori Ohashi
利仙 大橋
Katsuhiko Kato
勝彦 加藤
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Tochigi Prefecture
Original Assignee
Tochigi Prefecture
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method capable of offline teaching by setting optimum illuminating conditions for image measurement and of improving reliability in automatic measurement by simulating illumination under the conditions and previously verifying the set conditions. SOLUTION: This offline teaching method for the image measuring device by the optimization of the illuminating conditions is comprised of both a first step for individually setting illuminance reference values of a plurality of illuminating devices provided for the image measuring device and directed toward an object to be measured from the actual color of the object to be measured and material data and a second step for correlating the illuminance of each illuminating device to the characteristic geometric shape of a part to be measured and setting the illuminance as a ratio to the reference value set in the first step on the basis of three-dimensional CAD data on the object to be measured.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明が属する技術分野】本発明は、画像測定機で測定
物を非接触で測定する技術において、最適な照明条件を
効率的に設定して行うオフラインティーチングの方法に
関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method of non-contact measurement of an object to be measured by an image measuring device, and more particularly to a method of off-line teaching in which optimal illumination conditions are set efficiently.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、精密機械や電子部品などの小型化
・軽量化・高密度化が進むのに伴い、測定機器の触針が
測定物に入り込めないような微細な部分の測定が増え、
検査項目も多くなっている。また、測定する時に測定物
に対して触針で力を加えると容易に測定部分が変形して
しまうほど測定物の肉厚が薄くなる傾向にある。このた
め、作業者が顕微鏡や投影機で観察して行うような測定
物に全く接触せずに行う寸法計測の需用が増加してい
る。
2. Description of the Related Art In recent years, with the progress of miniaturization, weight reduction and high density of precision machines and electronic parts, measurement of minute parts where a stylus of a measuring instrument cannot enter a measurement object has increased. ,
Inspection items are increasing. In addition, when a force is applied to a measured object with a stylus at the time of measurement, the thickness of the measured object tends to be so thin that the measured portion is easily deformed. For this reason, there is an increasing demand for dimensional measurement performed by an operator without any contact with a measurement object, such as observation with a microscope or a projector.

【0003】しかし、これまでは、測定作業者が目視に
よって確認検査をしていたために、検査の時間や作業の
工程数を削減することが困難であり、また作業者の目の
疲労や人為的な計測ミスの発生も避けられなかった。こ
のような問題を解決するために、最近急速に普及した画
像計測3次元測定機を利用することによって、測定物に
非接触状態で機械的に測定を行う技術が開発されつつあ
る。それらの中には、コンピュータを用いた画像計測や
CAD技術に関しての製品や研究報告が見られる。
[0003] However, it has been difficult to reduce the inspection time and the number of work steps because the measurement operator has been performing the check inspection by visual observation. Inevitable measurement errors were inevitable. In order to solve such a problem, a technique of mechanically measuring a measured object in a non-contact state by using an image measurement three-dimensional measuring machine that has been rapidly spread recently has been developed. Among them, there are products and research reports on image measurement using computer and CAD technology.

【0004】そのような画像計測用の3次元測定機を利
用する場合には、個別な測定物に対して、機械が測定し
易い(エッジ、孔、穴、平面、段差面などの幾何学的な
立体要素としての各部分の特徴がモニター画面上に表現
されて、コンピュータによりその部分が認識されて測定
できるようになる)ようにコントラストを付与するため
の照明条件を設定して行わなければならない。
When such a three-dimensional measuring machine for image measurement is used, it is easy for a machine to measure an individual measurement object (eg, a geometrical shape such as an edge, a hole, a hole, a plane, or a step surface). The lighting conditions for imparting contrast must be set so that the characteristics of each part as a simple three-dimensional element are expressed on the monitor screen, and that part can be recognized and measured by a computer. .

【0005】それらの3次元測定機の照明条件について
は、これまでは自動的に設定することができず、測定す
る時に作業者が照明装置をマニュアルに基づいて手動に
よって照明装置の照度を見やすいように決めた上で、測
定装置をコントロールして目で測定を行っている。
Until now, the lighting conditions of these three-dimensional measuring machines cannot be set automatically, so that the operator can easily see the illuminance of the illuminating device manually based on the manual when measuring. After that, the measurement device is controlled and the measurement is performed by eye.

【0006】自動的に測定物を測定しようとすると、予
め画像測定機のオフラインティーチングをし、適した照
明条件を設定しておかなければならない。その照明条件
の設定は、画像測定機に対して、その対象となる測定物
について各個別に設定マニュアルに基づく人為的な手動
設定をすることができる。この設定においては、実際に
実物をコンピュータによりモニターに映像化してその画
像を見ながら時間と手間をかけて最適状態の条件を決め
ることになる。このように、これまでは、オフラインで
の計測に必要な適切な測定条件を設定することが大変困
難であった。さらに今までは、そのように設定した照明
条件が最適なものであるのかを検証するための手段もな
かった。
In order to automatically measure an object to be measured, an off-line teaching of an image measuring machine must be performed in advance and suitable lighting conditions must be set. The setting of the illumination conditions can be performed manually for the image measuring device based on a setting manual for each of the measured objects individually. In this setting, the actual condition is visualized by a computer on a monitor, and the condition of the optimum state is determined by taking time and effort while viewing the image. As described above, it has been very difficult to set appropriate measurement conditions required for off-line measurement. Until now, there has been no means for verifying whether the lighting conditions thus set are optimal.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記実情に
鑑みてなされたもので、特に自動化が困難と思われる多
品種少量生産の現場や試作品開発工程において、コンピ
ュータのCAD技術を利用して画像計測3次元測定機を
フレキシブルに適応させて信頼性の高い測定が円滑にで
きるようにするために、各種の測定物についての測定手
順及び測定条件を自動生成して画像測定する場合、測定
に最適な照明条件を容易にまたは自動的に設定すること
ができるようし、複雑で検査項目が膨大な測定物に対し
ても効率的なティーチングを行えるようにする方法を提
供する。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned circumstances, and in particular, utilizes the CAD technology of a computer in the field of high-mix low-volume production and the prototype development process where automation is considered difficult. In order to adapt the 3D measuring machine flexibly and perform highly reliable measurement smoothly, the measurement procedure and measurement conditions for various measurement objects are automatically generated and the image measurement is performed. The present invention provides a method for easily or automatically setting an optimal lighting condition for a subject, and enabling efficient teaching even for a complicated and large number of inspection items.

【0008】そしてまた、CADシステムのレンダリン
グ機能を利用して、コンピュータで測定時の画像をシミ
ュレーションし、上記方法により一度設定した照明等の
測定条件の最適性を事前に検証して、その設定した照明
条件が最適でなかった場合には再度最適な照明条件に修
正して設定することができる方法を提供するものであ
る。
[0008] Further, using the rendering function of the CAD system, an image at the time of measurement is simulated by a computer, and the optimality of the measurement conditions such as lighting once set by the above method is verified in advance, and the setting is performed. An object of the present invention is to provide a method in which when the lighting condition is not optimal, the lighting condition can be corrected and set again to the optimal lighting condition.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は、測定物の現物の色及び材質のデータから
その測定物に向けて画像測定機に複数配設されている各
照明装置の照度の標準値を設定する第一のステップと、
その測定物についての3次元CADデータを基に、測定
する部分の特徴的な幾何形状に対応させて前記各照明装
置の照度を第一のステップで設定された標準値に対する
割合として設定する第二のステップとから成る、照明条
件の最適化による画像測定機のオフラインティーチング
方法である。
SUMMARY OF THE INVENTION In order to solve the above-mentioned problems, the present invention relates to a method of measuring a plurality of illuminations provided on an image measuring machine from an actual color and material data of a measured object toward the measured object. A first step of setting a standard value of the illuminance of the device;
Setting the illuminance of each of the lighting devices as a ratio to the standard value set in the first step, in accordance with the characteristic geometric shape of the part to be measured, based on the three-dimensional CAD data of the measurement object; And an off-line teaching method of the image measuring device by optimizing the illumination conditions.

【0010】また、上記構成において、前記第二のステ
ップにおける各照明装置の照度を測定する部分の特徴的
な幾何形状への対応方法が、その幾何学的特徴に特化し
た測定機能と特定形状の境界を判別する境界判別機能を
有する画像処理ツールを備えた画像測定支援システムに
より行われることを特徴とするものである。
Further, in the above configuration, the method for responding to the characteristic geometric shape of the portion for measuring the illuminance of each lighting device in the second step is a measurement function specialized for the geometric characteristic and a specific shape. This is performed by an image measurement support system including an image processing tool having a boundary determination function of determining a boundary of the image.

【0011】さらに、上記方法において、測定物の現物
を、画像測定機で測定した時と同位置になるように測定
物の3次元CADデータの座標を重ね合わせるとともに
各照明装置と同じ座標位置に仮想の光源座標を設定する
第三ステップと、設定した各照明装置の照度で前記座標
にある各光源を基にしてCADシステムのレンダリング
機能により3次元CADデータの測定物の各部に陰影を
付与した様に表現された陰影画像を出力表示させる第四
のステップと、
Further, in the above method, the coordinates of the three-dimensional CAD data of the object to be measured are superimposed so that the actual object of the object to be measured is the same position as that measured by the image measuring device, and the same coordinate position as each lighting device is used. The third step of setting virtual light source coordinates, and shading is applied to each part of the measured object of the three-dimensional CAD data by the rendering function of the CAD system based on the light sources at the coordinates at the set illuminance of each lighting device. A fourth step of outputting and displaying the shaded image represented in the same manner,

【0012】設定した照明条件の最適性を、検証したい
部分の陰影画像を画像測定支援システムの測定用画面で
選択してその画像測定支援システムに備わる画像処理ツ
ールの中から特定形状を選択して前記陰影画像に重ねて
表示する第五のステップと、
The optimality of the set lighting conditions is selected by selecting a shadow image of a portion to be verified on a measurement screen of the image measurement support system and selecting a specific shape from image processing tools provided in the image measurement support system. A fifth step of superimposing and displaying the shadow image,

【0013】測定対象のエッジ部分が設定された条件の
照明により明暗のコントラストの明確性とそのエッジの
位置とサイズの的確性を前記陰影画像で目視確認し、不
適であると確認した場合には、照明条件と画像処理ツー
ルの位置及びサイズの設定変更を行い、その修正された
設定条件での陰影画像を再表示してこれを目視確認して
最適の照明条件を設定する第六のステップとから成る照
明条件の最適化による画像測定機のオフラインティーチ
ング方法である。
When the edge of the object to be measured is illuminated under the set conditions, the clarity of the contrast between light and dark and the accuracy of the position and size of the edge are visually checked with the shadow image. A sixth step of changing the setting of the lighting condition and the position and size of the image processing tool, redisplaying the shaded image under the corrected setting condition, visually checking the shaded image, and setting the optimal lighting condition; Is an off-line teaching method for an image measuring machine by optimizing the illumination conditions.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】本発明の照明条件の最適化による
画像測定機のオフラインティーチング方法の実施の形態
をその実施例を基に以下説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION An embodiment of an off-line teaching method for an image measuring device by optimizing illumination conditions according to the present invention will be described below based on the embodiment.

【0015】本発明は、小型電子部品などの測定物につ
いてその現物表面の色及び現物の材質について予め蓄積
されている基礎データから得られた換算値としてのそれ
ぞれのデータにより、その測定物に向けて画像測定機に
異なる位置と照射角度及び照射の種類で複数配設されて
いる各照明装置のそれぞれの照度を標準値として仮に設
定する第一のステップと、
According to the present invention, a measurement object such as a small electronic component is directed to the measurement object by using respective data as converted values obtained from basic data stored in advance for the color of the actual surface and the material of the actual object. A first step of temporarily setting the illuminance of each of the plurality of illuminating devices arranged at different positions and irradiation angles and types of irradiation on the image measuring device as a standard value,

【0016】その測定物についての設計に使用された3
次元CADデータを基にして、測定しようとする部分の
特徴的な幾何形状(例えば、穴、直線、段差、貫通孔な
どとその周辺の形状)に対応させて、前記各照明装置の
最適な照度を、第一のステップで仮に設定された標準値
に対する割合(%)として設定する第二のステップとか
ら構成される。
The 3 used in the design for the measured object
Based on the dimensional CAD data, the optimum illuminance of each of the lighting devices is determined in accordance with the characteristic geometric shape of the part to be measured (for example, a hole, a straight line, a step, a through hole, and the shape around the hole). Is set as a ratio (%) to the standard value provisionally set in the first step.

【0017】即ち、第一のステップでは、色及び材質の
特定により、また第二のステップでは特徴的な立体的形
状により各照明装置の最適な照度を、測定物の現物がな
くともオフラインティーチングとして事前に自動的に設
定することが可能となる。
That is, in the first step, the optimum illuminance of each lighting device is determined by specifying the color and the material, and in the second step, by the characteristic three-dimensional shape, even if there is no actual object to be measured, as offline teaching. It can be automatically set in advance.

【0018】そして、前記第二のステップにおける各照
明装置の照度を測定する部分の特徴的な幾何形状への対
応方法としては、その特徴的部分に特化した測定機能を
有し且つ特定形状の境界を判別するための境界判別機能
を有する特定形状別専用の画像処理ツールを備えた画像
測定支援システムにより効率良く行うことができる。そ
の画像処理ツールとしては、例えば、穴や筒形状などに
対応させる円ツール、穴や筒形状などの一部である円弧
に対応させる円弧ツール、直線などに対応させるボック
スツールなどが使用される。
As a method of responding to the characteristic geometric shape of the portion for measuring the illuminance of each lighting device in the second step, a measurement function specialized for the characteristic portion and a specific shape This can be efficiently performed by an image measurement support system including an image processing tool dedicated to a specific shape having a boundary determination function for determining a boundary. As the image processing tool, for example, a circular tool corresponding to a hole or a cylindrical shape, an arc tool corresponding to an arc which is a part of the hole or the cylindrical shape, a box tool corresponding to a straight line, and the like are used.

【0019】また、上記第二のステップにより設定した
照明条件は全体的には一応最適と考えていいが、実際の
物は形状の構成は複雑であり、照度の重なり合いや影に
なって届かない部分が生じることがある。これは設定さ
れた照明条件をシミュレーション(検証)することによ
りその不適部分が把握され、さらに修正されより最適な
条件が得られる。
Although the illumination conditions set in the second step may be considered to be optimal as a whole, an actual object has a complicated shape configuration and does not reach the illuminance overlap or a shadow. Parts may occur. This is done by simulating (verifying) the set lighting conditions, whereby the unsuitable portion is grasped, and further corrected to obtain more optimal conditions.

【0020】設定した照明条件の最適性を検証し、また
不適部分を修正して最適にする方法は、測定物の現物
を、画像測定機で測定した時と同位置になるように測定
物の3次元CADデータの座標を重ね合わせるとともに
各照明装置と同じ座標位置に仮想の光源座標を設定する
第三ステップと、設定した各照明装置の照度で前記座標
にある各光源を基にしてCADシステムのレンダリング
機能により3次元CADデータの測定物の各部に陰影を
付与した様に表現された陰影画像をモニターに出力表示
させる第四のステップと、
A method of verifying the optimality of the set lighting conditions and correcting the unsuitable portion to optimize the illumination conditions is such that the actual measurement object is positioned at the same position as that measured by the image measuring machine. A third step of superimposing the coordinates of the three-dimensional CAD data and setting virtual light source coordinates at the same coordinate position as each lighting device, and a CAD system based on each light source at the coordinates with the set illuminance of each lighting device. A fourth step of outputting and displaying on a monitor a shadow image expressed as if shadows were given to each part of the three-dimensional CAD data by the rendering function;

【0021】設定した照明条件の最適性を、検証したい
部分の陰影画像を画像測定支援システムの測定用画面で
選択してその画像測定支援システムに備わる画像処理ツ
ールの中から特定形状を選択して前記陰影画像に重ねて
モニターに表示する第五のステップと、
The optimality of the set lighting conditions is selected by selecting a shadow image of a portion to be verified on a measurement screen of the image measurement support system, and selecting a specific shape from image processing tools provided in the image measurement support system. A fifth step of displaying on the monitor superimposed on the shadow image,

【0022】測定対象のエッジ部分が設定された条件の
照明により明暗のコントラストの明確性とそのエッジの
位置とサイズの的確性をモニターに表示された前記陰影
画像で目視確認し、不適であると確認した場合には、照
明条件と画像処理ツールの位置及びサイズの設定変更を
行い、その修正された設定条件での陰影画像を再表示し
てこれを目視確認して最適の照明条件を設定する第六の
ステップの、以上の各ステップを経て可能となる。
When the edge of the object to be measured is illuminated under the set conditions, the clarity of the contrast between light and dark and the accuracy of the position and size of the edge are visually confirmed on the shaded image displayed on the monitor. If confirmed, change the setting of the lighting conditions and the position and size of the image processing tool, re-display the shaded image under the corrected setting conditions, visually check this, and set the optimal lighting condition. It becomes possible through the above steps of the sixth step.

【0023】[0023]

【実施例】使用される画像測定機の装置部分も、また使
用される各種コンピュータプログラムのソフト部分につ
いても含めて、本発明をさらに具体的に説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described more specifically, including the apparatus part of an image measuring machine used and the software part of various computer programs used.

【0024】本発明においては、使用可能が画像測定機
は各種あり、例えば株式会社ミツトヨの(型式SQV2
02PRO)の画像測定機の使用も可能である。またコ
ンピュータはヒューレットパッカー社の(型式KAYA
KXU6/400)のパソコンなどの機器と、Soli
dWorks社のCADシステムのアプリケーション開
発用インターフェースのSolidWorks99(S
olidWorks社の商標名)を利用し、Windo
wsNT4.0(MicroSoft社の商標名)の動
作環境で使用することができる。
In the present invention, there are various types of image measuring machines which can be used. For example, Mitutoyo Corporation (model SQV2
02PRO) can also be used. The computer is a Hewlett-Packer company (model KAYA
KXU6 / 400) personal computer and Soli
SolidWorks99 (S), an interface for developing applications for dWorks CAD system
oldWorks Trademarks) and Windows
It can be used in the operating environment of wsNT 4.0 (trade name of MicroSoft).

【0025】その画像測定機で、自動測定を行う場合、
測定位置のほか、画像処理対象の範囲を表すツールの配
置や画像処理条件、照明条件、計算値との比較方法など
の情報が記録されたパートプログラムが利用可能であ
る。そこで、3次元CADデータを利用して自動測定用
パートプログラムを自動生成する。
When performing automatic measurement with the image measuring machine,
In addition to the measurement position, a part program in which information such as the arrangement of tools indicating the range of the image processing target, image processing conditions, lighting conditions, and a method of comparing with calculated values can be used. Therefore, a part program for automatic measurement is automatically generated using three-dimensional CAD data.

【0026】画像測定においては、測定するエッジを際
立たせる照明の照射方法が重要である。特に自動計測で
はエッジの判定の可不可を左右する。使用した測定機の
照明装置は、貫通の孔を測定する場合に使用するテーブ
ル下面からの透過照明と、対物レンズからの垂直落斜照
明、リング状の凹面鏡を2個組み合わせて制御し、照射
角度が30°〜80°で調節可能な傾斜照明が利用でき
る。各照明は、それぞれ0%(消灯)〜100%の照明
調節が可能である。さらに傾斜照明は、テーブル面上の
左右及び前後の4方向で照度の調節が可能である。
In the image measurement, a method of irradiating an illumination that emphasizes an edge to be measured is important. In particular, in automatic measurement, whether or not an edge can be determined is determined. The illumination device of the measuring instrument used is controlled by combining two pieces of transmitted illumination from the lower surface of the table, vertical oblique illumination from the objective lens, and a ring-shaped concave mirror, which are used when measuring through holes. Inclined illumination adjustable from 30 ° to 80 ° is available. Each illumination can be adjusted from 0% (extinguished) to 100%. Further, the inclined illumination can adjust the illuminance in four directions, left, right, front and rear on the table surface.

【0027】次に、図1に示す携帯電話のケース(精密
樹脂成型品)の微細な部分の自動測定を行った場合を具
体的に詳しく説明する。そして直線エッジや円弧エッジ
の測定機能及び段差の測定機能を検証した。先ず、開発
したシステムに、異機種のCADから3次元ソリッドモ
デルを入力するデータ交換実験を行った。使用したデー
タのフォーマットはParaSolid(Ver10)
である。
Next, a detailed description will be given of a case in which the automatic measurement of a minute portion of the case (precision molded resin product) of the mobile phone shown in FIG. 1 is performed. Then, the measurement function of the straight edge and the arc edge and the measurement function of the step were verified. First, a data exchange experiment was performed in which a three-dimensional solid model was input from a different type of CAD to the developed system. The format of the data used is ParaSolid (Ver10)
It is.

【0028】次に、そのモデルを利用してオフラインテ
ィーチングを行い、自動測定のためのパートプログラム
を自動生成して、画像測定機を制御した。実験に使用し
た測定物は携帯電話の樹脂ケースの内側であり、色は黒
で一般公差±0.1mmである。微細な突起物や穴が高
密度に配置されている。
Next, off-line teaching was performed using the model, a part program for automatic measurement was automatically generated, and the image measuring machine was controlled. The measurement object used in the experiment was inside the resin case of the mobile phone, and the color was black with a general tolerance of ± 0.1 mm. Fine projections and holes are densely arranged.

【0029】ティーチングの方法は、取り込んだCAD
データは、グラフィックウインドウに表示させ、測定手
順のティーチング時に、測定したい直線エッジ又は円
弧、円エッジ、平面を1つづつ選択するために使用す
る。また、計算値は、選択したCAD要素の形状から自
動的に計算させる。計算値との比較や公差等の指示方法
は、上記と同様である。距離交角等は測定手順の編集ウ
インドウで、測定済み要素を呼び出して計算により求め
るための新たな手順を追加することで測定可能とする。
この操作を繰り返して行くだけで測定手順が作成され
る。
The teaching method is based on the CAD
The data is displayed in a graphic window, and is used for selecting a linear edge or an arc, a circular edge, or a plane to be measured one by one at the time of teaching of the measurement procedure. The calculated value is automatically calculated from the shape of the selected CAD element. The method of indicating the comparison with the calculated value and the tolerance is the same as described above. The distance intersection angle and the like can be measured by adding a new procedure for calling a measured element and obtaining it by calculation in an edit window of the measurement procedure.
The measurement procedure is created simply by repeating this operation.

【0030】上記操作に関しては、専門知識を必要とし
ない。測定条件等は、CADデータや初期設定された標
準値から自動的に決定されるためである。しかし、手順
の編集で測定条件等を変更する場合は、画像測定機の特
徴を知っている必要があり、画像測定の専門知識が必要
になると思われる。
No special knowledge is required for the above operations. This is because measurement conditions and the like are automatically determined from CAD data and initially set standard values. However, when the measurement conditions and the like are changed by editing the procedure, it is necessary to know the features of the image measuring device, and it is considered that specialized knowledge of image measurement is required.

【0031】照明条件は、先ず、測定物の色や材質及び
レンズ倍率から判断して、各照明装置の最適な光度を標
準値として入力しておく。次にCAD上で選択した測定
要素ごとに、その要素の形状及び周囲の形状から判定
し、光度の標準値に対する割合として適した条件を自動
的に設定する。
First, the illumination conditions are determined based on the color and material of the measured object and the lens magnification, and the optimum luminous intensity of each illumination device is input as a standard value. Next, for each measurement element selected on the CAD, it is determined from the shape of the element and the surrounding shape, and conditions suitable as a ratio to a standard value of luminous intensity are automatically set.

【0032】図2は、各照明装置の光度の標準値を入力
するタイアログボックスであり、黒い樹脂成型品に対す
る最適な光度を設定した例である。この標準値は、製品
形状が変更されても色や材質が同じであれば再利用でき
るため、ライブラリー化することが可能となる。
FIG. 2 shows a dialog box for inputting a standard value of the luminous intensity of each lighting device, in which an optimum luminous intensity for a black resin molded product is set. This standard value can be reused as long as the color and material are the same even if the product shape is changed, so that it can be made into a library.

【0033】エッジ判定の場合に参照する周囲の形状
を、図3に示す。測定エッジを挟む2面のうち、方向ベ
クトルが水平に近い面を壁面とし、他方を上面と判定す
る。また、エッジをピックした点からエッジに直交する
水平ベクトルの延長線上にある最初の面を対面とし、水
平ベクトルと対面との交点までの距離を幅とする。ピッ
ク点から壁面に沿って下に向かうベクトルの延長線上に
ある最初の面を底面とし、交点とピック点のZ座標差を
深さとする。下向きのベクトルは、壁面の法線ベクトル
とエッジの接ベクトルの外積から求められる。測定物の
形状によっては、対面及び底面が存在せずに求められな
い可能性もある。
FIG. 3 shows a peripheral shape to be referred to in the case of edge determination. Of the two surfaces sandwiching the measurement edge, the surface whose direction vector is nearly horizontal is determined to be the wall surface, and the other is determined to be the upper surface. Also, the first plane on the extension of the horizontal vector orthogonal to the edge from the point where the edge was picked is defined as the facing plane, and the distance from the intersection of the horizontal vector and the facing plane is defined as the width. The first surface on the extension of the vector going downward along the wall surface from the pick point is defined as the bottom surface, and the Z coordinate difference between the intersection and the pick point is defined as the depth. The downward vector is obtained from the cross product of the normal vector of the wall surface and the tangent vector of the edge. Depending on the shape of the object to be measured, there is a possibility that it cannot be obtained because the facing surface and the bottom surface do not exist.

【0034】エッジが円弧の場合や、直線であっても壁
面と対面が平行でない場合は幅の値が正確には求まらな
いことが想定される。同様に底面が平面ではない場合や
平面であっても傾いている場合は、深さの値が正確には
求められない。しかし、幅や深さの値は計算値として利
用せずに、測定条件決定の参考値とするために問題はな
いと思われる。
When the edge is a circular arc, or when the wall is not parallel to the wall even if it is a straight line, it is assumed that the width value cannot be determined accurately. Similarly, when the bottom surface is not a plane or is inclined even if it is a plane, the depth value cannot be accurately obtained. However, it seems that there is no problem in using the width and depth values as reference values for determining measurement conditions without using them as calculated values.

【0035】照明条件の決定の方法を、図4のフロー図
に示す。傾斜照明の角度は約45°固定で、照度のみ設
定値を求めた。測定個所の底面がない場合は、透過照明
の標準値を使用する。この場合がエッジ測定の最も良い
条件になる。小さな丸い深穴の場合は、垂直落斜照明が
標準値の70(%)、傾斜照明は全方向とも70%とす
る。
The method for determining the lighting conditions is shown in the flowchart of FIG. The angle of the inclined illumination was fixed at about 45 °, and only the illuminance was set. If there is no bottom surface at the measurement point, use the standard value of transmitted illumination. This case is the best condition for edge measurement. In the case of a small round deep hole, the vertical falling illumination is 70% of the standard value, and the inclined illumination is 70% in all directions.

【0036】また、深穴の判定は、45°の傾斜照明が
底面に達しない、深さ>幅である。狭い深溝は垂直落斜
照明が標準値で、エッジと直角方向の傾斜照明を左右又
は前後の2方向から70%で照射する。溝内の影とエッ
ジの光沢で、コントラストが強調される条件である。そ
の他の場合は、垂直落斜の標準値及びエッジ壁面の向き
とは反対方向から傾斜照明の標準値で照射する。
The determination of the deep hole is such that depth> width, where the 45 ° oblique illumination does not reach the bottom surface. The standard value of the vertical diagonal illumination is used for the narrow deep groove, and the inclined illumination in the direction perpendicular to the edge is illuminated at 70% from the left, right, front and rear directions. This is a condition under which the contrast is enhanced by the shadow and the gloss of the edge in the groove. In other cases, irradiation is performed with a standard value of vertical illumination and a standard value of oblique illumination from a direction opposite to the direction of the edge wall surface.

【0037】測定画面上に配置する画像処理ツールは、
測定要素の形状から自動的に標準の位置及び標準の幅・
長さが設定される。しかし、ツール形状が上面の範囲や
影の範囲からはみ出る場合は、それらを修正する必要が
生じる。したがって、モデル形状や照明によりできる影
を参照して、適した位置及び形状に再設定する。これに
より、隣接する他のエッジを測定してしまうミスを避け
ることが可能となる。
The image processing tools to be arranged on the measurement screen are:
Standard position and standard width
The length is set. However, if the tool shape protrudes from the range of the upper surface or the range of the shadow, it is necessary to correct them. Therefore, a suitable position and shape are reset by referring to the model shape and the shadow created by the illumination. Thus, it is possible to avoid a mistake in measuring another adjacent edge.

【0038】画像処理の条件は、ゴミや傷の影響による
エッジの誤認を避けるため、影となる側から処理を開始
し、エッジを探すように設定する。また異常点を除去す
る機能を有効に設定することでバリ等を測定したデータ
を取り除くことも可能となる。
Image processing conditions are set so that processing is started from the shadow side and edges are searched in order to avoid erroneous recognition of edges due to dust and scratches. In addition, by effectively setting the function of removing an abnormal point, it is possible to remove data obtained by measuring burrs and the like.

【0039】次に、測定画像のシミュレーションについ
て説明する。CADのレンダリング機能で、3次元モデ
ルに測定時の照明条件と同じ照明を与えて陰影のシミュ
レーションを行う。モデルの表示範囲も測定時の視野と
同様にするとともに、ツール形状を重ね合わせて表示す
る。このシミュレーションにより、設定した照明条件や
ツールの配置を事前に検証することが可能となる。
Next, a simulation of a measured image will be described. The CAD rendering function simulates shadows by applying the same illumination to the three-dimensional model as the illumination conditions at the time of measurement. The display range of the model is the same as the field of view at the time of measurement, and the tool shape is displayed in an overlapping manner. This simulation makes it possible to verify the set lighting conditions and the arrangement of tools in advance.

【0040】図5は、シミュレーションの結果であり、
直線要素に自動配置されたボックスツールと測定時のカ
メラ視野を四角形で表している。この画面で画像処理ツ
ールの編集も可能である。ボックスツールは、四角形の
3辺のみを表示することによって、画像処理の方向がわ
かるようにしてある。非表示の1辺から対辺に向かって
画像処理を行い、エッジ上の点座標を求める。ダイアロ
グボックスのスクロールバーをスライドさせるか又は数
値を入力することにより、ツールの位置や幅、長さを編
集する。位置を変更すると測定視野も変更される。この
図からエッジの明暗や他の要素のエッジに干渉しないこ
とを確認しながら、幅や長さを編集することができる。
FIG. 5 shows the result of the simulation.
The box tool automatically arranged on the linear element and the camera field of view at the time of measurement are represented by rectangles. The image processing tool can also be edited on this screen. The box tool displays the three sides of the rectangle so that the direction of image processing can be understood. Image processing is performed from the non-displayed one side to the opposite side to obtain point coordinates on the edge. Edit the position, width and length of the tool by sliding the scroll bar of the dialog box or entering a numerical value. Changing the position changes the field of view. From this figure, the width and length can be edited while confirming that the edge does not interfere with the brightness of the edge or the edge of another element.

【0041】<段差の測定>段差測定のティーチングを
行い、測定を行った。そして自動測定が可能なことを確
認できた。照明の条件は、全ての測定箇所について、垂
直照射で照度は標準値を使用した。今回の測定物は、全
体が同一色であるため、照明を変更する必要性はなかっ
た。部分的に色や材質が異なる測定物の場合は、シミュ
レーションの結果等を参考に設定変更することが想定さ
れる。
<Measurement of Step> Teaching for step measurement was performed and the measurement was performed. And it was confirmed that automatic measurement was possible. Illumination conditions were such that a standard value was used for illuminance in vertical irradiation for all measurement points. Since the entire measurement object was the same color, there was no need to change the lighting. In the case of a measurement object having a partially different color or material, it is assumed that the setting is changed with reference to the result of the simulation or the like.

【0042】図6は、シミュレーション画像(イ)と実
測定画像(ロ)の比較を示す。両者の大きな違いとし
て、実測定画像は焦点深度の関係で測定対象となる高さ
の面のみ焦点が合っているのに対して、シミュレーショ
ンでは全ての面がはっきりと見える点が上げられる。ま
た、加工面の粗さもシミュレーションされない。中央部
に画像処理のためのサーフェスツールが配置されてお
り、その位置や形状は良い精度でシミュレーションされ
ているのがわかる。陰影の計算をして、画面に表示され
るまでの時間は10数秒であった。高性能なコンピュー
タを使用すればより高速な表示も可能である。
FIG. 6 shows a comparison between the simulation image (a) and the actually measured image (b). The major difference between the two is that the actual measurement image focuses only on the surface at the height to be measured due to the depth of focus, whereas the simulation shows that all surfaces are clearly visible. Also, the roughness of the machined surface is not simulated. It can be seen that a surface tool for image processing is arranged at the center, and its position and shape are simulated with good accuracy. The time required to calculate the shading and display it on the screen was 10 seconds or more. Higher-speed computers can be used to display images at higher speeds.

【0043】<エッジの測定>エッジ測定のティーチン
グを行い、測定を行った。そして一部を除き自動測定が
可能なことを確認できた。照明条件は、全ての測定個所
の形状から自動的に設定される値をそのまま使用した。
<Measurement of Edge> Teaching for edge measurement was performed and measurement was performed. And it was confirmed that automatic measurement was possible except for a part. As the lighting conditions, values automatically set from the shapes of all the measurement points were used as they were.

【0044】図7は、小径の深穴を円ツールで測定した
例である。この図7は、シミュレーション画像(イ)と
実測定画像(ロ)を示している。傾斜照明によって上面
が明るくなるとともに光の到達しない底面は暗くなるた
めエッジのコントラストが強調され、精度良く画像処理
されることがわかる。実測定画像(ロ)の図中に+マー
クで示されていのはエッジ部分の実測された測定点を示
している。また、図8は、狭い深溝の直線エッジをボッ
クスツールで測定した例である。この図8も、シミュレ
ーション画像(イ)と実測定画像(ロ)を示している。
左右からの傾斜照明でエッジが強調されているのがわか
る。この場合でも測定点は5ピクセル間隔に画像処理し
て求められ、測定画像において小さな+マークで示され
ている。異常点として判定されて、データが除去された
個所も確認できる。
FIG. 7 shows an example in which a small deep hole is measured with a circular tool. FIG. 7 shows a simulation image (a) and an actual measurement image (b). It can be seen that the upper surface is brightened by the oblique illumination, and the bottom surface where light does not reach is darkened, so that the edge contrast is enhanced and image processing is performed with high accuracy. In the figure of the actual measurement image (b), a mark indicated by a + mark indicates an actually measured point at the edge portion. FIG. 8 shows an example in which a straight edge of a narrow deep groove is measured with a box tool. FIG. 8 also shows a simulation image (a) and an actual measurement image (b).
It can be seen that the edges are emphasized by oblique illumination from the left and right. Also in this case, the measurement points are obtained by performing image processing at intervals of 5 pixels, and are indicated by small + marks in the measurement image. It is also possible to confirm the position where the data is removed as determined as an abnormal point.

【0045】図9は、ピンのエッジを円弧ツールで測定
した例である。この図8も、シミュレーション画像
(イ)と実測定画像(ロ)を示している。片側から傾斜
照明を照射して反対側にできる影の部分から画像処理を
開始する。この測定条件の場合に、安定したエッジの自
動判定が困難な部分もあった。測定点が得られないため
に自動運転が途中で停止してしまう。この状態で作業者
が目視でエッジを判定し、マニュアル操作で測定点を入
力するとその後に自動測定が開始される。
FIG. 9 shows an example in which the edge of a pin is measured with an arc tool. FIG. 8 also shows a simulation image (a) and an actual measurement image (b). Image processing is started from a shadow portion formed on the opposite side by irradiating oblique illumination from one side. Under these measurement conditions, there were portions where it was difficult to automatically determine a stable edge. Automatic operation is stopped halfway because the measurement point cannot be obtained. In this state, the operator visually judges the edge, and inputs a measurement point by manual operation. Thereafter, automatic measurement is started.

【0046】特に、金型の加工時に放電加工された面で
エッヅがダレている場合は、自動判定が難しい。スパー
クの跡が輝いてしまいエッジと誤認されることもある。
逆に、安定した判定ができたのは、切削や研削加工面で
ある。ただしCADデータからは加工方法が特定できな
いため、測定条件の変更は作業者の判断にならざるを得
ない。
In particular, when the edge is sagged on the surface subjected to the electric discharge machining at the time of machining the mold, it is difficult to make the automatic judgment. Sometimes the traces of sparks shine and are mistaken for edges.
Conversely, a stable determination can be made on a cut or ground surface. However, since the processing method cannot be specified from the CAD data, the measurement condition must be changed by the operator.

【0047】[0047]

【操作手順1】本発明における具体的な操作の例の手順
を以下に説明する。画像測定支援システムでティーチン
グを行った例を示す。まず、準備として3次元CADを
起動し、測定物のデータを読み込む。本発明の画像測定
支援システムを起動する。このときの表示される画像は
図10の(イ)の画面図の通りである。また(ロ)には
特定幾何形状の選択を示す端画像測定支援システムのフ
オームが示してある。
[Operation Procedure 1] The procedure of a specific operation example in the present invention will be described below. The example which performed teaching by the image measurement support system is shown. First, a three-dimensional CAD is started as a preparation, and data of a measured object is read. Activate the image measurement support system of the present invention. The image displayed at this time is as shown in the screen diagram of FIG. (B) shows a form of the edge image measurement support system indicating selection of a specific geometric shape.

【0048】そして、初期設定として、6つの照明装置
の光度を0%(消灯)〜100%で指定する。理想の指
定値は測定物の材質や色で変わる。理想値が未知数の場
合には適当な値を仮に設定しておく。図11は、その設
定画面を表している、画面の対応する左のフォームに数
値を適当に入れていく。
Then, as an initial setting, the luminous intensity of the six lighting devices is designated from 0% (off) to 100%. The ideal specified value changes depending on the material and color of the measured object. If the ideal value is unknown, an appropriate value is temporarily set. FIG. 11 shows the setting screen, and numerical values are appropriately entered in the corresponding form on the left of the screen.

【0049】次に、その他の初期設定として、画像処理
の条件やレンズの倍率、標準公差を指定する。図12の
(イ)、(ロ)はそれらの条件を指定したことを示して
いる。また次に、測定のための基準座標系(原点やX
軸、Y軸の方向)をCAD上で指定する、後に、測定機
上で同じ座標系を指定する。図13はその指定した座標
線が示された画像である。
Next, as other initial settings, image processing conditions, lens magnification, and standard tolerance are specified. FIGS. 12A and 12B show that those conditions are specified. Next, the reference coordinate system (origin and X
Axis and Y-axis direction) are specified on the CAD, and then the same coordinate system is specified on the measuring machine. FIG. 13 is an image showing the designated coordinate lines.

【0050】次に、測定手順としては、CAD上で測定
したい部分を拡大表示し、直線又は円弧のエッジをマウ
スでクリックすることにより選択する。段差測定の場合
は、その高さの平面を選択する。図14はその指定部分
を拡大した画像である。そして、次に画像測定支援シス
テムのメニューから、測定の中のエッジ測定又は段差測
定を選択する。また、画像測定支援システムの内部処理
として、選択したエッジの形状データを取込むとともに
その周囲の形状を自動的に判断して、下図の底面と対面
の有無及びその面までの距離を求める。図15は形状の
特徴的な部分を示す図(イ)と、その下に示すフォーム
(ロ)がその図(イ)中の距離のデータである。
Next, as a measurement procedure, a part to be measured is enlarged and displayed on the CAD, and a straight or circular edge is selected by clicking with a mouse. In the case of step measurement, a plane of that height is selected. FIG. 14 is an image in which the designated portion is enlarged. Then, an edge measurement or a step measurement in the measurement is selected from the menu of the image measurement support system. In addition, as internal processing of the image measurement support system, the shape data of the selected edge is taken in, and the shape around the selected edge is automatically determined to determine the presence / absence of the bottom face and the facing face in the figure below and the distance to the face. FIG. 15 is a diagram (a) showing a characteristic portion of the shape, and a form (b) below the diagram is distance data in the diagram (a).

【0051】次に、測定対象及びその周囲から、前記図
4に示したフローにより各照明の初期値に対する割合を
求め、各照明の強度を自動的に決定する。
Next, the ratio of each illumination to the initial value is obtained from the object to be measured and its surroundings by the flow shown in FIG. 4, and the intensity of each illumination is automatically determined.

【0052】この図4に示されているフローを説明する
と、まず平面段差は、照明の種類を垂直落斜照明の割合
100(%)で選択する。次に、底面がない場合は、透
過照明100%とする。そして、小径の深い丸い穴につ
いては、垂直落斜照明の割合70(%)とし傾斜照明を
全方向から70%と設定する。
The flow shown in FIG. 4 will be described. First, as for the planar step, the type of illumination is selected at a rate of 100% (percent vertical illumination). Next, when there is no bottom surface, the transmission illumination is set to 100%. For a small round hole with a small diameter, the ratio of vertical falling illumination is set to 70 (%), and the inclination illumination is set to 70% from all directions.

【0053】また、深く狭い溝については、垂直落斜照
明の割合100(%)とし傾斜照明を両側から70%と
設定する。その他のエッジについては、垂直落斜照明の
割合100(%)とし傾斜照明を壁面の反対側から10
0%と設定する。
For deep and narrow grooves, the ratio of vertical falling illumination is set to 100 (%), and the inclination illumination is set to 70% from both sides. For the other edges, the ratio of vertical falling illumination is set to 100 (%), and tilted illumination is set to 10
Set to 0%.

【0054】そして次に、測定結果として必要な項目を
選択するとともに、公差との比較を指定する。標準公差
以外の場合は公差値を直接入力する。図16はその入力
画面である。
Next, a necessary item is selected as a measurement result, and a comparison with a tolerance is designated. For other than standard tolerance, enter the tolerance value directly. FIG. 16 shows the input screen.

【0055】測定したい各部分について、以上の手順を
繰り返す。最後に以上の測定手順をファイルに保存す
る。
The above procedure is repeated for each part to be measured. Finally, save the above measurement procedure in a file.

【0056】[0056]

【操作手順2】次に、本発明の検証方法の具体的な説明
をする
[Operation Procedure 2] Next, a specific description will be given of the verification method of the present invention.

【0057】画像測定支援システムの測定手順編集画面
で検証したい部分を選択した後、画像処理ツールを選択
すると、測定時の画像のシミュレーションが表示され
る。照明により測定物にできた明暗画像に、取り込む画
像の範囲及び画像処理ツールの形状を重ねて表示する。
図17はその取り込む画像の範囲及び画像処理ツールの
形状を重ねて表示した画像である。
After selecting a portion to be verified on the measurement procedure editing screen of the image measurement support system and selecting an image processing tool, a simulation of an image at the time of measurement is displayed. The range of the image to be captured and the shape of the image processing tool are displayed so as to be superimposed on the bright and dark image formed on the measurement object by the illumination.
FIG. 17 is an image in which the range of the captured image and the shape of the image processing tool are displayed in an overlapping manner.

【0058】ここで、測定対象のエッジが照明により明
暗のコントラストがはっきりしていることを目視で確認
する。またそのエッジに対し、画像処理ツールが適当な
位置とサイズであることも確認する。適当でない場合
は、照明やツールの位置とサイズの変更を行い、再度表
示して適した条件を求める。
Here, it is visually confirmed that the edge of the object to be measured has a clear contrast between light and dark due to illumination. Also, make sure that the image processing tool has an appropriate position and size with respect to the edge. If it is not appropriate, the position and size of the lighting and the tool are changed, and displayed again to find a suitable condition.

【0059】保存した測定手順ファイルを画像測定支援
システムへ読み込む。照明の初期値を変更する場合は、
測定物に実際に照明を照射して各照明の適値を実験的に
求め、ダイアログボックスで再設定する。初期値から再
設定に変更した場合は、教示済みの測定手順全てに反映
する。作成した測定手順のデータを画像測定機用のパー
トプログラムに変換し、出力する。図18はパートプロ
グラムに変換するための表示画像である。
The saved measurement procedure file is read into the image measurement support system. If you want to change the default lighting,
The measured object is actually illuminated, and an appropriate value of each illumination is experimentally obtained, and reset in a dialog box. When the setting is changed from the initial value to the resetting, the setting is reflected in all the taught measurement procedures. The data of the created measurement procedure is converted into a part program for a vision measuring instrument and output. FIG. 18 shows a display image for conversion into a part program.

【0060】そして、パートプログラムをフロッピー
(登録商標)ディスクやLAN等により、測定機の制御
用パソコンに転送する。
Then, the part program is transferred to a control personal computer of the measuring instrument via a floppy (registered trademark) disk or a LAN.

【0061】また、測定機に測定物を固定して、測定の
ための基準面や基準軸方向の座標系を手動で設定する。
そして、パートプログラムを実行し、測定機で自動測定
する制御用パソコン測定結果が順次表示されていく。自
動測定終了後に、測定結果をファイルに保存しておき、
作業者が結果を確認する。
Further, the object to be measured is fixed to the measuring machine, and the reference plane for the measurement and the coordinate system in the reference axis direction are manually set.
Then, the part program is executed, and the control personal computer measurement results automatically measured by the measuring machine are sequentially displayed. After the automatic measurement is completed, save the measurement results in a file,
The operator checks the result.

【0062】[0062]

【発明の効果】本発明は以上のようであり、オフライン
でのティーチング作業の工数削減や測定機の稼働率向上
に有効である。特に樹脂成型や精密プレスのトライ品検
査では、金型の加工工程と平行して測定の準備が可能と
なり、トライ品が出来上がり次第自動測定が開始できる
ようになる。
As described above, the present invention is effective in reducing the number of man-hours for off-line teaching work and improving the operating rate of a measuring machine. In particular, in the inspection of a trial product such as a resin molding or a precision press, it becomes possible to prepare for the measurement in parallel with the processing of the mold, and the automatic measurement can be started as soon as the trial product is completed.

【0063】シミュレーションすることにより、決定し
た条件を事前に検証して、自動測定の信頼性を高めるこ
とができる手段を提供するものである。画像測定に適し
た照明条件を自動決定し、オフラインティーチングを可
能にする。また照明のシミュレーションをすることによ
り、決定した条件を事前に検証して、自動測定の信頼性
を高めることができる手段を提供するものである。そし
て、トライ品が出来上がり次第に、自動的に測定開始が
できるようになる。また自動化ラインの中で測定してい
る場合では、ラインを止めずにティーチングが行えるよ
うになる。
The purpose of the present invention is to provide means for verifying the determined conditions in advance by performing a simulation and improving the reliability of automatic measurement. Automatically determine the lighting conditions suitable for image measurement and enable offline teaching. Another object of the present invention is to provide a means for verifying the determined conditions in advance by simulating the illumination and improving the reliability of the automatic measurement. Then, the measurement can be automatically started as soon as the trial product is completed. In the case where measurement is performed in an automated line, teaching can be performed without stopping the line.

【0064】そして実際の測定物の測定では、検査員は
自動測定後に不合格のデータのみ考察すればよく、大幅
な効率化が実現する。また事前に真円度や真直度の値を
出力するようにしておけば、自動測定後データの信頼性
を確認するとき、バリやゴミの付着による測定ミスも容
易に発見できる利点もある。
In the actual measurement of the measured object, the inspector only needs to consider only the rejected data after the automatic measurement, and the efficiency is greatly improved. If the values of the roundness and straightness are output in advance, there is an advantage that, when checking the reliability of the data after the automatic measurement, a measurement error due to adhesion of burrs or dust can be easily found.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】携帯電話のCADデータの画像を示す画面図。FIG. 1 is a screen view showing an image of CAD data of a mobile phone.

【図2】モニター画面に表示される、照明条件の標準値
設定ダイアログボックスの画面図。
FIG. 2 is a screen diagram of a standard value setting dialog box for lighting conditions displayed on a monitor screen.

【図3】測定物の特定部分の周囲形状データの模式図。FIG. 3 is a schematic diagram of peripheral shape data of a specific portion of a measurement object.

【図4】照明条件の決定手順を示すフロー図。FIG. 4 is a flowchart showing a procedure for determining an illumination condition.

【図5】測定画像のシミュレーションの画面図。FIG. 5 is a screen view of a simulation of a measurement image.

【図6】段差測定の測定の(イ)がシミュレーション画
像、(ロ)が実測定画像の各画面図。
FIGS. 6A and 6B are screen views of (a) a simulation image and (b) an actual measurement image of step measurement.

【図7】小径深穴のエッジ測定の(イ)がシミュレーシ
ョン画像、(ロ)が実測定画像の各画面図。
7A and 7B are screen views of (a) a simulation image and (b) an actual measurement image of edge measurement of a small-diameter deep hole.

【図8】狭い深溝のエッジ測定の(イ)がシミュレーシ
ョン画像、(ロ)が実測定画像の各画面図。
FIGS. 8A and 8B are screen views of (a) a simulation image and (b) an actual measurement image of edge measurement of a narrow deep groove.

【図9】ピンのエッジ測定の(イ)がシミュレーション
画像、(ロ)が実測定画像の各画面図。
9A and 9B are screen views of a simulation image and a measurement image of a pin edge measurement, respectively.

【図10】(イ)がCADデータの立体画像を示し、
(ロ)が画像測定支援システムの選択フオームを示す各
画面図。
FIG. 10A shows a three-dimensional image of CAD data;
(B) Each screen view showing a selection form of the image measurement support system.

【図11】指定値の書込みフォームを示す画面図。FIG. 11 is a screen view showing a designated value writing form.

【図12】(イ)が照明光度の、(ロ)が普通公差の書
込みフォームを示す画面図。
12A is a screen view showing a writing form of illumination luminous intensity and FIG. 12B is a writing form of ordinary tolerance.

【図13】基準座標系設定のシミュレーション画像の画
面図。
FIG. 13 is a screen view of a simulation image of a reference coordinate system setting.

【図14】測定部分を拡大表示した状態を示すシミュレ
ーション画像の画面図。
FIG. 14 is a screen view of a simulation image showing a state in which a measurement portion is enlarged and displayed.

【図15】(イ)が測定物の特定部分の周囲形状データ
の模式図、(ロ)が測定距離データを示す測定画像の画
面図。
15A is a schematic diagram of data on a peripheral shape of a specific portion of a measurement object, and FIG. 15B is a screen diagram of a measurement image showing measurement distance data.

【図16】要素測定の公差値の書込みフォームを示す画
面図。
FIG. 16 is a screen view showing a form for writing a tolerance value for element measurement.

【図17】測定部分のシミュレーション画像の画面図。FIG. 17 is a screen diagram of a simulation image of a measurement portion.

【図18】ファイル読み込みの書込みフォームを示す画
面図。
FIG. 18 is a screen view showing a writing form for reading a file.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 測定物の現物の色及び材質のデータから
その測定物に向けて画像測定機に複数配設されている各
照明装置の照度の標準値を設定する第一のステップと、
その測定物についての3次元CADデータを基に、測定
する部分の特徴的な幾何形状に対応させて前記各照明装
置の照度を第一のステップで設定された標準値に対する
割合として設定する第二のステップとから成る、照明条
件の最適化による画像測定機のオフラインティーチング
方法。
1. A first step of setting a standard value of illuminance of each of a plurality of lighting devices provided in an image measuring device toward a measured object from data of an actual color and a material of the measured object;
Setting the illuminance of each of the lighting devices as a ratio to the standard value set in the first step, in accordance with the characteristic geometric shape of the part to be measured, based on the three-dimensional CAD data of the measurement object; An offline teaching method for an image measuring device by optimizing lighting conditions, comprising the steps of:
【請求項2】 第二のステップにおける各照明装置の照
度を測定する部分の特徴的な幾何形状への対応方法が、
その幾何学的特徴に特化した測定機能と特定形状の境界
を判別する境界判別機能を有する画像処理ツールを備え
た画像測定支援システムにより行われることを特徴とす
る請求項1記載の照明条件の最適化による画像測定機の
オフラインティーチング方法。
2. A method for responding to a characteristic geometric shape of a portion for measuring the illuminance of each lighting device in the second step,
2. The illumination condition according to claim 1, wherein the measurement is performed by an image measurement support system including an image processing tool having a measurement function specialized for the geometric feature and a boundary determination function for determining a boundary of a specific shape. Offline teaching method of vision measuring machine by optimization.
【請求項3】 請求項2の方法において、測定物の現物
を、画像測定機で測定した時と同位置になるように測定
物の3次元CADデータの座標を重ね合わせるとともに
各照明装置と同じ座標位置に仮想の光源座標を設定する
第三ステップと、設定した各照明装置の照度で前記座標
にある各光源を基にしてCADシステムのレンダリング
機能により3次元CADデータの測定物の各部に陰影を
付与した様に表現された陰影画像を出力表示させる第四
のステップと、設定した照明条件の最適性を、検証した
い部分の陰影画像を画像測定支援システムの測定用画面
で選択してその画像測定支援システムに備わる画像処理
ツールの中から特定形状を選択して前記陰影画像に重ね
て表示する第五のステップと、測定対象のエッジ部分が
設定された条件の照明により明暗のコントラストの明確
性とそのエッジの位置とサイズの的確性を前記陰影画像
で目視確認し、不適であると確認した場合には、照明条
件と画像処理ツールの位置及びサイズの設定変更を行
い、その修正された設定条件での陰影画像を再表示して
これを目視確認して最適の照明条件を設定する第六のス
テップとから成る、照明条件の最適化による画像測定機
のオフラインティーチング方法。
3. The method according to claim 2, wherein the coordinates of the three-dimensional CAD data of the measured object are superimposed so that the actual measured object is located at the same position as that measured by the image measuring device, and the same as each lighting device. A third step of setting virtual light source coordinates at the coordinate position, and shading on each part of the measured object of the three-dimensional CAD data by the rendering function of the CAD system based on each light source at the coordinates with the set illuminance of each lighting device. The fourth step of outputting and displaying a shaded image expressed as if the image were given, and selecting the shaded image of the portion to be verified on the measurement screen of the image measurement support system by selecting the optimality of the set lighting conditions on the measurement screen. A fifth step of selecting a specific shape from the image processing tools provided in the measurement support system and displaying the selected shape over the shadow image, and checking the conditions under which the edge portion of the measurement target is set. Visually confirming the clarity of the contrast between light and dark and the accuracy of the position and size of the edge with the above-mentioned shadow image, and if it is confirmed that it is inappropriate, change the setting of the lighting conditions and the position and size of the image processing tool. A sixth step of redisplaying the shaded image under the corrected setting conditions, visually confirming this, and setting the optimum lighting conditions, comprising the steps of: Teaching method.
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