JP2002286426A - 画像処理による寸法計測方法およびその装置 - Google Patents
画像処理による寸法計測方法およびその装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】画像内で検査対象が基準位置に対して回転変位
が生じている場合でも検査対象の寸法を回転変位がない
場合と同様に正確に求める。 【解決手段】画像入力装置１１はワークを撮像し、画像
処理装置２の画像メモリ１２にワークの画像を格納す
る。画像メモリ１２に格納された画像内で、ワークの画
像である検査対象の直線部分の両端部に位置検出領域を
設定する。各位置検出領域内で検査対象のエッジ上の１
つの点をそれぞれ抽出し、２点の座標から検査対象の傾
き角度を求める。基準の検査対象の傾き角度と寸法計測
を行う検査対象の傾き角度との角度差が回転変位量にな
る。基準の検査対象について寸法計測を行う方向に対し
て回転変位量だけ傾斜した仮想直線を設定し、検査対象
を仮想直線上に投影したときの距離を用いて目的の寸法
を求める。
が生じている場合でも検査対象の寸法を回転変位がない
場合と同様に正確に求める。 【解決手段】画像入力装置１１はワークを撮像し、画像
処理装置２の画像メモリ１２にワークの画像を格納す
る。画像メモリ１２に格納された画像内で、ワークの画
像である検査対象の直線部分の両端部に位置検出領域を
設定する。各位置検出領域内で検査対象のエッジ上の１
つの点をそれぞれ抽出し、２点の座標から検査対象の傾
き角度を求める。基準の検査対象の傾き角度と寸法計測
を行う検査対象の傾き角度との角度差が回転変位量にな
る。基準の検査対象について寸法計測を行う方向に対し
て回転変位量だけ傾斜した仮想直線を設定し、検査対象
を仮想直線上に投影したときの距離を用いて目的の寸法
を求める。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、主として生産ライ
ンなどにおいて検査対象物となるワークを撮像して得た
画像を用いてワークの寸法計測を行う画像処理による寸
法計測方法およびその装置に関するものである。
ンなどにおいて検査対象物となるワークを撮像して得た
画像を用いてワークの寸法計測を行う画像処理による寸
法計測方法およびその装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来から、検査対象物となるワークをＴ
Ｖカメラのような画像入力装置により撮像して得られた
画像に基づいて、ワークの外形寸法を求めワークの外観
を検査する画像処理技術が知られている。いま、一例と
して、直方体状のパッケージの両側にＬ型のリードが複
数本ずつ突出しているワークについて（たとえば、デュ
アルインラインパッケージ（ＤＩＰ）のような形状を想
定する）、各リードにおいて折曲されている部位のパッ
ケージからの突出寸法が揃っているか否かを検査する場
合を考える。このような検査はワークが実装に適合する
か否かの判断に必要である。
Ｖカメラのような画像入力装置により撮像して得られた
画像に基づいて、ワークの外形寸法を求めワークの外観
を検査する画像処理技術が知られている。いま、一例と
して、直方体状のパッケージの両側にＬ型のリードが複
数本ずつ突出しているワークについて（たとえば、デュ
アルインラインパッケージ（ＤＩＰ）のような形状を想
定する）、各リードにおいて折曲されている部位のパッ
ケージからの突出寸法が揃っているか否かを検査する場
合を考える。このような検査はワークが実装に適合する
か否かの判断に必要である。
【０００３】このような検査では、ワークの一面に直交
する方向から画像入力装置によってワークを撮像し、す
べてのリードが含まれる図６のような画像（たとえば、
２値化画像）を生成する。以下、ワークの全体の画像を
検査対象１と呼ぶことにする。図示する検査対象１で
は、パッケージに相当する部分を本体部１ａ、リードに
相当する部分を脚片１ｂとする。この画像を用いてリー
ドの折曲部位のばらつきを検査するには、たとえば図７
に示すように、各脚片１ｂの先端部付近にそれぞれ検査
領域Ｄｄを設定する。つまり、各検査領域Ｄｄの中で各
脚片１ｂの先端縁の位置を測定点として抽出するのであ
って（図７における×印の位置が抽出された測定点を示
す）、図示例では各検査領域Ｄｄにおける各脚片１ｂの
先端縁の位置を画像内において本体部１ａからもっとも
遠いｙ座標値として抽出している。なお、一般的な画像
における座標系の設定方法として画像の左上角を原点と
し、右に向かってｘ軸、下に向かってｙ軸をとるものと
する。
する方向から画像入力装置によってワークを撮像し、す
べてのリードが含まれる図６のような画像（たとえば、
２値化画像）を生成する。以下、ワークの全体の画像を
検査対象１と呼ぶことにする。図示する検査対象１で
は、パッケージに相当する部分を本体部１ａ、リードに
相当する部分を脚片１ｂとする。この画像を用いてリー
ドの折曲部位のばらつきを検査するには、たとえば図７
に示すように、各脚片１ｂの先端部付近にそれぞれ検査
領域Ｄｄを設定する。つまり、各検査領域Ｄｄの中で各
脚片１ｂの先端縁の位置を測定点として抽出するのであ
って（図７における×印の位置が抽出された測定点を示
す）、図示例では各検査領域Ｄｄにおける各脚片１ｂの
先端縁の位置を画像内において本体部１ａからもっとも
遠いｙ座標値として抽出している。なお、一般的な画像
における座標系の設定方法として画像の左上角を原点と
し、右に向かってｘ軸、下に向かってｙ軸をとるものと
する。
【０００４】ここで、検査対象１の幅寸法Ｗを、図にお
いて本体部１ａの上側の検査領域Ｄｄで抽出したｙ座標
値の最小値（本体部１ａからもっとも遠い座標値）と本
体部１ａの下側の検査領域Ｄｄで抽出したｙ座標の最大
値（本体部１ａからもっとも遠い座標値）との差と定義
する。また、本体部１ａからの脚片１ｂの突出寸法のば
らつきの程度を評価するために、本体部１ａの上側の検
査領域Ｄｄで抽出したｙ座標値の最大値と最小値との寸
法差Δｄ１および本体部１ａの下側の検査領域Ｄｄで抽
出したｙ座標値の最大値と最小値との寸法差Δｄ２を用
いる。つまり、寸法差Δｄ１，Δｄ２が大きいほど脚片
１ｂの突出寸法のばらつきが大きいことになる。図７に
示す例は一例であり、画像内の横方向において幅寸法を
求めたりばらつきを評価したりするときにはｘ座標値を
用いる。
いて本体部１ａの上側の検査領域Ｄｄで抽出したｙ座標
値の最小値（本体部１ａからもっとも遠い座標値）と本
体部１ａの下側の検査領域Ｄｄで抽出したｙ座標の最大
値（本体部１ａからもっとも遠い座標値）との差と定義
する。また、本体部１ａからの脚片１ｂの突出寸法のば
らつきの程度を評価するために、本体部１ａの上側の検
査領域Ｄｄで抽出したｙ座標値の最大値と最小値との寸
法差Δｄ１および本体部１ａの下側の検査領域Ｄｄで抽
出したｙ座標値の最大値と最小値との寸法差Δｄ２を用
いる。つまり、寸法差Δｄ１，Δｄ２が大きいほど脚片
１ｂの突出寸法のばらつきが大きいことになる。図７に
示す例は一例であり、画像内の横方向において幅寸法を
求めたりばらつきを評価したりするときにはｘ座標値を
用いる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した技
術は、幅寸法Ｗや寸法差Δｄ１，Δｄ２を求める方向が
ｘ軸またはｙ軸に平行な方向であることを前提にしてい
る。つまり、図示例について言えば、本体部１ａにおい
て脚片１ｂの突出している輪郭線がｘ方向に一致してい
ることを前提にしている。しかしながら、実際には検査
対象１における本体部１ａが図８に示すようにｘ方向や
ｙ方向に対して傾くことがある。
術は、幅寸法Ｗや寸法差Δｄ１，Δｄ２を求める方向が
ｘ軸またはｙ軸に平行な方向であることを前提にしてい
る。つまり、図示例について言えば、本体部１ａにおい
て脚片１ｂの突出している輪郭線がｘ方向に一致してい
ることを前提にしている。しかしながら、実際には検査
対象１における本体部１ａが図８に示すようにｘ方向や
ｙ方向に対して傾くことがある。
【０００６】いま、検査対象１について図７に示す位置
を基準位置とすれば、図８に示す検査対象１では基準位
置に対して左回りの回転変位が生じていることになる。
したがって、図８に示す検査対象１について、図７に示
した画像と同じ技術を適用して幅寸法Ｗ′および寸法差
Δｄ１′，Δｄ２′を求めると、同じ検査対象１であっ
ても結果の値が異なってしまう（Ｗ≠Ｗ′，Δｄ１≠Δ
ｄ１′，Δｄ２≠Δｄ２′）。つまり、上述のように、
脚片１ｂの先端部に設定した検査領域Ｄｄのみを用い、
ｘ座標あるいはｙ座標の差によって幅寸法Ｗや寸法差Δ
ｄ１，Δｄ２を求める技術では、図７に示す基準位置の
検査対象１に対して画像内で回転変位が生じているか否
かを知ることができず、測定結果の信頼性が損なわれる
ことになる。
を基準位置とすれば、図８に示す検査対象１では基準位
置に対して左回りの回転変位が生じていることになる。
したがって、図８に示す検査対象１について、図７に示
した画像と同じ技術を適用して幅寸法Ｗ′および寸法差
Δｄ１′，Δｄ２′を求めると、同じ検査対象１であっ
ても結果の値が異なってしまう（Ｗ≠Ｗ′，Δｄ１≠Δ
ｄ１′，Δｄ２≠Δｄ２′）。つまり、上述のように、
脚片１ｂの先端部に設定した検査領域Ｄｄのみを用い、
ｘ座標あるいはｙ座標の差によって幅寸法Ｗや寸法差Δ
ｄ１，Δｄ２を求める技術では、図７に示す基準位置の
検査対象１に対して画像内で回転変位が生じているか否
かを知ることができず、測定結果の信頼性が損なわれる
ことになる。
【０００７】本発明は上記事由に鑑みて為されたもので
あり、その目的は、画像内で検査対象が基準位置に対し
て回転変位が生じている場合であっても検査対象の寸法
を回転変位がない場合と同様に正確に求めることができ
る画像処理による寸法計測方法およびその装置を提供す
ることにある。
あり、その目的は、画像内で検査対象が基準位置に対し
て回転変位が生じている場合であっても検査対象の寸法
を回転変位がない場合と同様に正確に求めることができ
る画像処理による寸法計測方法およびその装置を提供す
ることにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、画像
内の検査対象について複数の測定点間の距離を検査対象
に関する寸法として計測する画像処理による寸法計測方
法であって、画像内に複数個の位置検出領域を設定する
とともに検査対象の既知形状を各位置検出領域内で検出
することにより既知形状の位置を特定した後、基準の検
査対象について検出した既知形状の位置と寸法計測を行
う検査対象について検出した既知形状の位置とを用いて
基準の検査対象に対する検査対象の回転変位量を求め、
次に前記既知形状と前記測定点との既知の位置関係を用
いて測定点をそれぞれ含む複数個の検査領域を画像内に
設定して各検査領域内で測定点を抽出し、かつ基準の検
査対象で寸法を計測する方向に対して前記回転変位量だ
け傾斜させた仮想直線を設定し、寸法計測を行う検査対
象について設定した検査領域内で抽出した各測定点から
前記仮想直線に下ろした垂線と仮想直線との交点間の距
離を目的の寸法に用いることを特徴とする。
内の検査対象について複数の測定点間の距離を検査対象
に関する寸法として計測する画像処理による寸法計測方
法であって、画像内に複数個の位置検出領域を設定する
とともに検査対象の既知形状を各位置検出領域内で検出
することにより既知形状の位置を特定した後、基準の検
査対象について検出した既知形状の位置と寸法計測を行
う検査対象について検出した既知形状の位置とを用いて
基準の検査対象に対する検査対象の回転変位量を求め、
次に前記既知形状と前記測定点との既知の位置関係を用
いて測定点をそれぞれ含む複数個の検査領域を画像内に
設定して各検査領域内で測定点を抽出し、かつ基準の検
査対象で寸法を計測する方向に対して前記回転変位量だ
け傾斜させた仮想直線を設定し、寸法計測を行う検査対
象について設定した検査領域内で抽出した各測定点から
前記仮想直線に下ろした垂線と仮想直線との交点間の距
離を目的の寸法に用いることを特徴とする。
【０００９】請求項２の発明は、画像内の検査対象につ
いて複数の測定点間の距離を検査対象に関する寸法とし
て計測する画像処理による寸法計測方法であって、画像
内に複数個の位置検出領域を設定するとともに検査対象
の既知形状を各位置検出領域内で検出することにより既
知形状の位置を特定した後、寸法計測を行う検査対象に
ついて検出した既知形状の位置から求めた検査対象の傾
き角度とあらかじめ検査対象の理想位置として登録され
ている傾き角度との角度差を回転変位量として求め、次
に寸法計測を行う検査対象を含む画像を前記回転変位量
だけ回転させ、前記既知形状と前記測定点との既知の位
置関係を用いて測定点をそれぞれ含む複数個の検査領域
を画像内に設定し各検査領域内で抽出した測定点を用い
て目的の寸法を計測することを特徴とする。
いて複数の測定点間の距離を検査対象に関する寸法とし
て計測する画像処理による寸法計測方法であって、画像
内に複数個の位置検出領域を設定するとともに検査対象
の既知形状を各位置検出領域内で検出することにより既
知形状の位置を特定した後、寸法計測を行う検査対象に
ついて検出した既知形状の位置から求めた検査対象の傾
き角度とあらかじめ検査対象の理想位置として登録され
ている傾き角度との角度差を回転変位量として求め、次
に寸法計測を行う検査対象を含む画像を前記回転変位量
だけ回転させ、前記既知形状と前記測定点との既知の位
置関係を用いて測定点をそれぞれ含む複数個の検査領域
を画像内に設定し各検査領域内で抽出した測定点を用い
て目的の寸法を計測することを特徴とする。
【００１０】請求項３の発明は、請求項１または請求項
２の発明において、前記既知形状が前記検査対象の直線
部分であって、当該直線部分の両端部のエッジを検出す
るように前記位置検出領域が画像内で２箇所に設定され
ることを特徴とする。
２の発明において、前記既知形状が前記検査対象の直線
部分であって、当該直線部分の両端部のエッジを検出す
るように前記位置検出領域が画像内で２箇所に設定され
ることを特徴とする。
【００１１】請求項４の発明は、請求項２の発明におい
て、前記検査対象の理想位置が寸法計測を行う方向を画
像の座標軸に平行にする方向であることを特徴とする。
て、前記検査対象の理想位置が寸法計測を行う方向を画
像の座標軸に平行にする方向であることを特徴とする。
【００１２】請求項５の発明は、画像内の検査対象につ
いて複数の測定点間の距離を検査対象に関する寸法とし
て計測する画像処理による寸法計測装置であって、ワー
クを撮像する画像入力装置と、ワークを撮像した画像か
ら目的の寸法を計測する画像処理装置とを備え、画像処
理装置が、前記画像内に複数個の位置検出領域を設定す
るとともに検査対象の既知形状を各位置検出領域内で検
出することにより既知形状の位置を特定した後、基準の
検査対象について検出した既知形状の位置と寸法計測を
行う検査対象について検出した既知形状の位置とを用い
て基準の検査対象に対する検査対象の回転変位量を求
め、次に前記既知形状と前記測定点との既知の位置関係
を用いて測定点をそれぞれ含む複数個の検査領域を画像
内に設定して各検査領域内で測定点を抽出し、かつ基準
の検査対象で寸法を計測する方向に対して前記回転変位
量だけ傾斜させた仮想直線を設定し、寸法計測を行う検
査対象について設定した検査領域内で抽出した各測定点
から前記仮想直線に下ろした垂線と仮想直線との交点間
の距離を目的の寸法に用いることを特徴とする。
いて複数の測定点間の距離を検査対象に関する寸法とし
て計測する画像処理による寸法計測装置であって、ワー
クを撮像する画像入力装置と、ワークを撮像した画像か
ら目的の寸法を計測する画像処理装置とを備え、画像処
理装置が、前記画像内に複数個の位置検出領域を設定す
るとともに検査対象の既知形状を各位置検出領域内で検
出することにより既知形状の位置を特定した後、基準の
検査対象について検出した既知形状の位置と寸法計測を
行う検査対象について検出した既知形状の位置とを用い
て基準の検査対象に対する検査対象の回転変位量を求
め、次に前記既知形状と前記測定点との既知の位置関係
を用いて測定点をそれぞれ含む複数個の検査領域を画像
内に設定して各検査領域内で測定点を抽出し、かつ基準
の検査対象で寸法を計測する方向に対して前記回転変位
量だけ傾斜させた仮想直線を設定し、寸法計測を行う検
査対象について設定した検査領域内で抽出した各測定点
から前記仮想直線に下ろした垂線と仮想直線との交点間
の距離を目的の寸法に用いることを特徴とする。
【００１３】請求項６の発明は、画像内の検査対象につ
いて複数の測定点間の距離を検査対象に関する寸法とし
て計測する画像処理による寸法計測装置であって、ワー
クを撮像する画像入力装置と、ワークを撮像した画像か
ら目的の寸法を計測する画像処理装置とを備え、画像処
理装置が、画像内に複数個の位置検出領域を設定すると
ともに検査対象の既知形状を各位置検出領域内で検出す
ることにより既知形状の位置を特定した後、寸法計測を
行う検査対象について検出した既知形状の位置から求め
た検査対象の傾き角度とあらかじめ検査対象の理想位置
として登録されている傾き角度との角度差を回転変位量
として求め、次に寸法計測を行う検査対象を含む画像を
前記回転変位量だけ回転させ、前記既知形状と前記測定
点との既知の位置関係を用いて測定点をそれぞれ含む複
数個の検査領域を画像内に設定し各検査領域内で抽出し
た測定点を用いて目的の寸法を計測することを特徴とす
る。
いて複数の測定点間の距離を検査対象に関する寸法とし
て計測する画像処理による寸法計測装置であって、ワー
クを撮像する画像入力装置と、ワークを撮像した画像か
ら目的の寸法を計測する画像処理装置とを備え、画像処
理装置が、画像内に複数個の位置検出領域を設定すると
ともに検査対象の既知形状を各位置検出領域内で検出す
ることにより既知形状の位置を特定した後、寸法計測を
行う検査対象について検出した既知形状の位置から求め
た検査対象の傾き角度とあらかじめ検査対象の理想位置
として登録されている傾き角度との角度差を回転変位量
として求め、次に寸法計測を行う検査対象を含む画像を
前記回転変位量だけ回転させ、前記既知形状と前記測定
点との既知の位置関係を用いて測定点をそれぞれ含む複
数個の検査領域を画像内に設定し各検査領域内で抽出し
た測定点を用いて目的の寸法を計測することを特徴とす
る。
【００１４】
【発明の実施の形態】（第１の実施の形態）本実施形態
では、図１に示す画像処理装置２を用いる。図示する画
像処理装置２は、ＴＶカメラのような画像入力装置１１
により撮像した画像を格納する画像メモリ１２を有し、
画像メモリ１２に格納された画像に対して画像処理部が
以下の画像処理を施す。画像処理部は、マイクロプロセ
ッサであるＣＰＵ１０と、ＣＰＵ１０による画像処理を
実行させるためのプログラムおよび実行条件などを格納
した主記憶メモリ１３とにより構成される。また、画像
メモリ１２は画像処理の際の作業用メモリとしても用い
られる。ＣＰＵ１０には、画像処理の過程や結果を表示
するディスプレイ、画像処理の過程や結果を保存する外
部記憶装置などの外部装置を接続するために外部インタ
フェース１４が設けられている。さらに、外部インタフ
ェース１４を通して主記憶メモリ１３の内容を書き換え
ることも可能になっている。
では、図１に示す画像処理装置２を用いる。図示する画
像処理装置２は、ＴＶカメラのような画像入力装置１１
により撮像した画像を格納する画像メモリ１２を有し、
画像メモリ１２に格納された画像に対して画像処理部が
以下の画像処理を施す。画像処理部は、マイクロプロセ
ッサであるＣＰＵ１０と、ＣＰＵ１０による画像処理を
実行させるためのプログラムおよび実行条件などを格納
した主記憶メモリ１３とにより構成される。また、画像
メモリ１２は画像処理の際の作業用メモリとしても用い
られる。ＣＰＵ１０には、画像処理の過程や結果を表示
するディスプレイ、画像処理の過程や結果を保存する外
部記憶装置などの外部装置を接続するために外部インタ
フェース１４が設けられている。さらに、外部インタフ
ェース１４を通して主記憶メモリ１３の内容を書き換え
ることも可能になっている。
【００１５】従来例との比較を容易にするために、本実
施形態の説明には図６に示した検査対象（斜線部で示
す）１を用いる。ただし、本実施形態では、図２に示す
ように、従来例として示した６箇所の検査領域Ｄｄに加
えて本体部１ａの長手方向の一辺の両端部に対応する２
箇所の位置検出領域Ｄｅを付加している。一般化して言
えば、検査対象１における直線部分のうち寸法のもっと
も大きい直線部分の両端部にそれぞれ対応させて位置検
出領域Ｄｅを設定するのが望ましい。
施形態の説明には図６に示した検査対象（斜線部で示
す）１を用いる。ただし、本実施形態では、図２に示す
ように、従来例として示した６箇所の検査領域Ｄｄに加
えて本体部１ａの長手方向の一辺の両端部に対応する２
箇所の位置検出領域Ｄｅを付加している。一般化して言
えば、検査対象１における直線部分のうち寸法のもっと
も大きい直線部分の両端部にそれぞれ対応させて位置検
出領域Ｄｅを設定するのが望ましい。
【００１６】位置検出領域Ｄｅは検査対象１の座標軸に
対する「傾き角度」と検査対象１の位置（代表点の座標
であって、以下では「基準位置」という）とを検出する
ために設定される。また、本実施形態における検査領域
Ｄｄは、位置検出領域Ｄｅを用いて求められた検査対象
１の傾き角度および基準位置に基づいて設定される。さ
らに、本実施形態では、検査対象１の傾き角度および基
準位置を求めるために、基準とするワークを撮像した画
像での基準の検査対象１について傾き角度および基準位
置を求めて主記憶メモリ１３に格納しておき、計測の対
象となるワークを撮像した画像での検査対象１について
求められる傾き角度および基準位置との差を求めるよう
にしてある。基準の検査対象１は寸法計測の標準となる
検査対象１を意味する。
対する「傾き角度」と検査対象１の位置（代表点の座標
であって、以下では「基準位置」という）とを検出する
ために設定される。また、本実施形態における検査領域
Ｄｄは、位置検出領域Ｄｅを用いて求められた検査対象
１の傾き角度および基準位置に基づいて設定される。さ
らに、本実施形態では、検査対象１の傾き角度および基
準位置を求めるために、基準とするワークを撮像した画
像での基準の検査対象１について傾き角度および基準位
置を求めて主記憶メモリ１３に格納しておき、計測の対
象となるワークを撮像した画像での検査対象１について
求められる傾き角度および基準位置との差を求めるよう
にしてある。基準の検査対象１は寸法計測の標準となる
検査対象１を意味する。
【００１７】以下に本実施形態の処理手順を具体的に説
明する。まず、基準の検査対象１に設定した各位置検出
領域Ｄｅについて、図３に示すように、検査対象１のエ
ッジ（図示例では本体部１ａの輪郭線）の上の１つの点
の座標（ｘ１、ｙ１），（ｘ２，ｙ２）をそれぞれ求め
る（求めた一点を図３に×印で示している）。各位置検
出領域Ｄｅでは検査対象１の１つのエッジの上であれば
どの点の座標を求めてもよい。ただし、位置検出領域Ｄ
ｅは検査対象１の位置を検出するために、検出しようと
するエッジに交差する方向に長い矩形状に設定される。
１つの直線上の２点の座標（ｘ１、ｙ１），（ｘ２，ｙ
２）が求まれば、画像内のｘ方向またはｙ方向に対する
直線部分の傾き角度を求めることができる。つまり、ｘ
軸を基準とする傾き角度をθｓとすれば、直線部分の傾
き角度θｓの正接は、（ｙ２−ｙ１）／（ｘ２−ｘ１）
になる。一方、基準位置の座標には、位置検出領域Ｄｅ
で求めた２点の（ｘ１、ｙ１），（ｘ２，ｙ２）の中点
（（（ｘ１＋ｘ２）／２），（（ｙ１＋ｙ２）／２））
の座標を用いる。このようにして求めた傾き角度θｓお
よび基準位置は主記憶メモリ１３に格納され基準値とし
て用いられる。
明する。まず、基準の検査対象１に設定した各位置検出
領域Ｄｅについて、図３に示すように、検査対象１のエ
ッジ（図示例では本体部１ａの輪郭線）の上の１つの点
の座標（ｘ１、ｙ１），（ｘ２，ｙ２）をそれぞれ求め
る（求めた一点を図３に×印で示している）。各位置検
出領域Ｄｅでは検査対象１の１つのエッジの上であれば
どの点の座標を求めてもよい。ただし、位置検出領域Ｄ
ｅは検査対象１の位置を検出するために、検出しようと
するエッジに交差する方向に長い矩形状に設定される。
１つの直線上の２点の座標（ｘ１、ｙ１），（ｘ２，ｙ
２）が求まれば、画像内のｘ方向またはｙ方向に対する
直線部分の傾き角度を求めることができる。つまり、ｘ
軸を基準とする傾き角度をθｓとすれば、直線部分の傾
き角度θｓの正接は、（ｙ２−ｙ１）／（ｘ２−ｘ１）
になる。一方、基準位置の座標には、位置検出領域Ｄｅ
で求めた２点の（ｘ１、ｙ１），（ｘ２，ｙ２）の中点
（（（ｘ１＋ｘ２）／２），（（ｙ１＋ｙ２）／２））
の座標を用いる。このようにして求めた傾き角度θｓお
よび基準位置は主記憶メモリ１３に格納され基準値とし
て用いられる。
【００１８】次に、寸法を計測するワークを撮像し、そ
の画像での検査対象１について同様の処理を行って、傾
き角度θｆと基準位置とを求める。寸法を計測する検査
対象１について傾き角度θおよび基準位置が求まれば、
基準の検査対象１との相対位置を知ることができるか
ら、基準の検査対象１について設定した検査領域Ｄｄの
位置を補正する。つまり、寸法計測を行う検査対象１の
傾き角度θｆと、基準の検査対象１の傾き角度θｓとの
差分を求めると、基準の検査対象１に対する寸法を計測
する検査対象１の回転変位量θ（＝θｆ−θｓ）を求め
ることができるから、基準位置の変位分だけ検査領域Ｄ
ｄを平行移動させ、さらに回転変位量θだけ検査領域Ｄ
ｄの配置を回転させることによって、寸法を計測する検
査対象１とに対し、基準の検査対象１に対して設定した
検査領域Ｄｄとほぼ同じ位置関係の検査領域Ｄｄを設定
することができる。要するに、検査対象１における測定
点の既知の位置関係を用いて検査領域Ｄｄの位置を補正
する。
の画像での検査対象１について同様の処理を行って、傾
き角度θｆと基準位置とを求める。寸法を計測する検査
対象１について傾き角度θおよび基準位置が求まれば、
基準の検査対象１との相対位置を知ることができるか
ら、基準の検査対象１について設定した検査領域Ｄｄの
位置を補正する。つまり、寸法計測を行う検査対象１の
傾き角度θｆと、基準の検査対象１の傾き角度θｓとの
差分を求めると、基準の検査対象１に対する寸法を計測
する検査対象１の回転変位量θ（＝θｆ−θｓ）を求め
ることができるから、基準位置の変位分だけ検査領域Ｄ
ｄを平行移動させ、さらに回転変位量θだけ検査領域Ｄ
ｄの配置を回転させることによって、寸法を計測する検
査対象１とに対し、基準の検査対象１に対して設定した
検査領域Ｄｄとほぼ同じ位置関係の検査領域Ｄｄを設定
することができる。要するに、検査対象１における測定
点の既知の位置関係を用いて検査領域Ｄｄの位置を補正
する。
【００１９】また、回転変位量θが求まると、基準の検
査対象１について寸法を求めた方向に対して回転変位量
θだけ傾斜させた仮想直線を設定することができる。図
３においては、基準の検査対象１の幅寸法Ｗおよび寸法
差Δｄ１，Δｄ２をｙ方向について求めているから、仮
想直線Ｌｙはｙ軸に対して回転変位量θだけ傾斜させて
ある。換言すれば、座標軸を回転変位量θだけ原点の回
りに回転させて、ｘ軸およびｙ軸に対応する仮想直線Ｌ
ｘ，Ｌｙを設定したことになる。ただし、図示例におい
ては仮想直線Ｌｙのみを用いる。
査対象１について寸法を求めた方向に対して回転変位量
θだけ傾斜させた仮想直線を設定することができる。図
３においては、基準の検査対象１の幅寸法Ｗおよび寸法
差Δｄ１，Δｄ２をｙ方向について求めているから、仮
想直線Ｌｙはｙ軸に対して回転変位量θだけ傾斜させて
ある。換言すれば、座標軸を回転変位量θだけ原点の回
りに回転させて、ｘ軸およびｙ軸に対応する仮想直線Ｌ
ｘ，Ｌｙを設定したことになる。ただし、図示例におい
ては仮想直線Ｌｙのみを用いる。
【００２０】上述のように寸法計測を行う検査対象１に
合わせて検査領域Ｄｄの位置を補正するとともに、仮想
直線Ｌｙを設定すれば、基準の検査対象１と同様にして
検査領域Ｄｄの中で仮想直線Ｌｙに沿う方向において脚
片１ｂの先端縁の位置（図３において×印で示した位置
であって、以下では「測定点」という）を抽出すること
ができるから、各検査領域Ｄｄで抽出された各測定点か
らそれぞれ仮想直線Ｌｙに対して垂線を下ろし、各垂線
と仮想直線Ｌｙとの交点を求める。こうして交点を決定
すれば、仮想直線Ｌｙの上での交点間の距離によって幅
寸法Ｗおよび寸法差Δｄ１，Δｄ２を求めることができ
る。
合わせて検査領域Ｄｄの位置を補正するとともに、仮想
直線Ｌｙを設定すれば、基準の検査対象１と同様にして
検査領域Ｄｄの中で仮想直線Ｌｙに沿う方向において脚
片１ｂの先端縁の位置（図３において×印で示した位置
であって、以下では「測定点」という）を抽出すること
ができるから、各検査領域Ｄｄで抽出された各測定点か
らそれぞれ仮想直線Ｌｙに対して垂線を下ろし、各垂線
と仮想直線Ｌｙとの交点を求める。こうして交点を決定
すれば、仮想直線Ｌｙの上での交点間の距離によって幅
寸法Ｗおよび寸法差Δｄ１，Δｄ２を求めることができ
る。
【００２１】なお、上述の例では検査対象１の傾き角度
θｓ，θｆおよび基準位置を求めるために検査対象１の
直線部分の両端部に位置検出領域Ｄｅを設定している
が、必ずしも直線部分を用いる必要はなく、検査対象１
について形状が既知かつ変化の生じない部分であれば、
他の箇所に位置検出領域Ｄｅを設定してもよい。さら
に、検査対象１に適宜のマークを複数箇所（３箇所以上
でもよい）に付与してマークの位置を位置検出領域Ｄｅ
の中で検出するようにしても、傾き角度および基準位置
を決定することが可能である。また、仮想直線は座標軸
を原点の回りに回転させて設定したものである必要はな
く、検査対象１について寸法を計測しようとする方向に
平行な方向に設定すればよい。
θｓ，θｆおよび基準位置を求めるために検査対象１の
直線部分の両端部に位置検出領域Ｄｅを設定している
が、必ずしも直線部分を用いる必要はなく、検査対象１
について形状が既知かつ変化の生じない部分であれば、
他の箇所に位置検出領域Ｄｅを設定してもよい。さら
に、検査対象１に適宜のマークを複数箇所（３箇所以上
でもよい）に付与してマークの位置を位置検出領域Ｄｅ
の中で検出するようにしても、傾き角度および基準位置
を決定することが可能である。また、仮想直線は座標軸
を原点の回りに回転させて設定したものである必要はな
く、検査対象１について寸法を計測しようとする方向に
平行な方向に設定すればよい。
【００２２】（第２の実施の形態）第１の実施の形態で
は、基準の検査対象１について求めた傾き角度を求めて
登録しておくことによって、寸法計測を行う検査対象１
に対して基準の検査対象１との相対差として仮想直線を
設定したのに対して、本実施形態では寸法計測を行う検
査対象１を含んだ画像を回転させることによって寸法計
測を行う。
は、基準の検査対象１について求めた傾き角度を求めて
登録しておくことによって、寸法計測を行う検査対象１
に対して基準の検査対象１との相対差として仮想直線を
設定したのに対して、本実施形態では寸法計測を行う検
査対象１を含んだ画像を回転させることによって寸法計
測を行う。
【００２３】一般に、ワーク１と画像入力装置１１との
相対位置を正確に位置合わせすることは困難であるが、
一般に寸法計測はワーク１と画像入力装置１１とが正確
に位置合わせされている状態を想定して行われる。つま
り、第１の実施の形態における基準の検査対象１として
は画像内で理想の位置が存在する。そこで、本実施形態
では検査対象１が理想の位置に位置すると想定して基準
に用いる。このような検査対象１の傾き角度は一般には
０度に設定して手入力で設定され、主記憶メモリ１３に
登録される。
相対位置を正確に位置合わせすることは困難であるが、
一般に寸法計測はワーク１と画像入力装置１１とが正確
に位置合わせされている状態を想定して行われる。つま
り、第１の実施の形態における基準の検査対象１として
は画像内で理想の位置が存在する。そこで、本実施形態
では検査対象１が理想の位置に位置すると想定して基準
に用いる。このような検査対象１の傾き角度は一般には
０度に設定して手入力で設定され、主記憶メモリ１３に
登録される。
【００２４】次に、図４のように寸法計測を行う検査対
象１について位置検出領域Ｄｅを設定し、位置検出領域
Ｄｅを用いて検査対象１の傾き角度を求める。外部イン
タフェース１４を介して接続されるディスプレイ装置の
画面の右上部には、図４に示すように、手入力で設定さ
れた基準の傾き角度（図では、「基準登録角度」として
示してある）と、位置検出領域Ｄｅにより設定した傾き
角度とが表示される。
象１について位置検出領域Ｄｅを設定し、位置検出領域
Ｄｅを用いて検査対象１の傾き角度を求める。外部イン
タフェース１４を介して接続されるディスプレイ装置の
画面の右上部には、図４に示すように、手入力で設定さ
れた基準の傾き角度（図では、「基準登録角度」として
示してある）と、位置検出領域Ｄｅにより設定した傾き
角度とが表示される。
【００２５】上述のようにして寸法計測を行う検査対象
１について傾き角度が求められると、図５のように、寸
法計測を行う検査対象１を含む画像Ｐ１を、寸法計測を
行う検査対象１から求めた傾き角度と主記憶メモリ１３
に登録された基準の傾き角度との差分だけ回転させた画
像Ｐ２が生成される。この画像Ｐ２の中で検査領域Ｄｄ
を設定し、幅寸法Ｗおよび寸法差Δｄ１，Δｄ２を求め
れば、検査対象１を理想の位置に位置させた場合と同じ
条件で幅寸法Ｗおよび寸法差Δｄ１，Δｄ２を求めたこ
とになる。他の構成および動作は第１の実施の形態と同
様である。
１について傾き角度が求められると、図５のように、寸
法計測を行う検査対象１を含む画像Ｐ１を、寸法計測を
行う検査対象１から求めた傾き角度と主記憶メモリ１３
に登録された基準の傾き角度との差分だけ回転させた画
像Ｐ２が生成される。この画像Ｐ２の中で検査領域Ｄｄ
を設定し、幅寸法Ｗおよび寸法差Δｄ１，Δｄ２を求め
れば、検査対象１を理想の位置に位置させた場合と同じ
条件で幅寸法Ｗおよび寸法差Δｄ１，Δｄ２を求めたこ
とになる。他の構成および動作は第１の実施の形態と同
様である。
【００２６】なお、本実施形態では検査対象１の基準位
置について説明していないが、寸法計測を行う検査対象
１について検査領域Ｄｄを設定する際に、理想の検査対
象１との相対的な位置関係に基づいて設定するのが望ま
しいから、理想の検査対象１についての基準位置をワー
ク１の実寸に基づいて外部インタフェース１４を通して
手入力で設定しておくのが望ましい。
置について説明していないが、寸法計測を行う検査対象
１について検査領域Ｄｄを設定する際に、理想の検査対
象１との相対的な位置関係に基づいて設定するのが望ま
しいから、理想の検査対象１についての基準位置をワー
ク１の実寸に基づいて外部インタフェース１４を通して
手入力で設定しておくのが望ましい。
【００２７】
【発明の効果】請求項１または請求項５の発明は、基準
の検査対象に対して寸法計測を行う検査対象の回転変位
量を求め、基準の検査対象について寸法を計測する方向
に対して回転変位量だけ変位させた仮想直線を設定し、
寸法計測を行う検査対象を仮想直線に投影することによ
って寸法を計測するから、寸法計測を行う検査対象が回
転変位を含んでいても正確な寸法計測が可能になるとい
う利点がある。
の検査対象に対して寸法計測を行う検査対象の回転変位
量を求め、基準の検査対象について寸法を計測する方向
に対して回転変位量だけ変位させた仮想直線を設定し、
寸法計測を行う検査対象を仮想直線に投影することによ
って寸法を計測するから、寸法計測を行う検査対象が回
転変位を含んでいても正確な寸法計測が可能になるとい
う利点がある。
【００２８】請求項２または請求項６の発明は、寸法計
測を行う検査対象の画像のみがあればよく、基準の検査
対象を作成するためにワークを撮像する必要がない。し
かも、寸法計測の基準は理想の検査対象について設定さ
れるから、基準にばらつきがなく、計測結果の信頼性が
高くなるという利点がある。
測を行う検査対象の画像のみがあればよく、基準の検査
対象を作成するためにワークを撮像する必要がない。し
かも、寸法計測の基準は理想の検査対象について設定さ
れるから、基準にばらつきがなく、計測結果の信頼性が
高くなるという利点がある。
【００２９】請求項３の発明は、検査対象の直線部分の
両端部のエッジによって検査対象の傾き角度を求めるか
ら、直線部分の上であれば任意の場所かつ２点で検査対
象の傾き角度を求めることができ処理が簡単である。
両端部のエッジによって検査対象の傾き角度を求めるか
ら、直線部分の上であれば任意の場所かつ２点で検査対
象の傾き角度を求めることができ処理が簡単である。
【００３０】請求項４の発明は、検査対象の理想位置に
おいて寸法計測を行う方向を画像の座標軸に平行な方向
としているから、理想位置の傾き角度を０度に設定する
ことができ、寸法計測を行う検査対象についてのみ傾き
角度を求めればよく、処理が簡単になる。
おいて寸法計測を行う方向を画像の座標軸に平行な方向
としているから、理想位置の傾き角度を０度に設定する
ことができ、寸法計測を行う検査対象についてのみ傾き
角度を求めればよく、処理が簡単になる。
【図１】本発明の実施形態を示すブロック図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態を示す動作説明図で
ある。
ある。
【図３】同上の動作説明図である。
【図４】本発明の第２の実施の形態を示す動作説明図で
ある。
ある。
【図５】同上の動作説明図である。
【図６】従来例を示す動作説明図である。
【図７】同上の動作説明図である。
【図８】同上の動作説明図である。
１ 検査対象 ２ 画像処理装置 １０ ＣＰＵ １１ 画像入力装置 １２ 画像メモリ １３ 主記憶メモリ １４ 外部インタフェース
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2F065 AA03 AA32 AA37 CC25 EE00 FF04 FF61 JJ03 JJ19 QQ00 QQ24 QQ25 QQ26 QQ28
Claims (6)
- 【請求項１】 画像内の検査対象について複数の測定点
間の距離を検査対象に関する寸法として計測する画像処
理による寸法計測方法であって、画像内に複数個の位置
検出領域を設定するとともに検査対象の既知形状を各位
置検出領域内で検出することにより既知形状の位置を特
定した後、基準の検査対象について検出した既知形状の
位置と寸法計測を行う検査対象について検出した既知形
状の位置とを用いて基準の検査対象に対する検査対象の
回転変位量を求め、次に前記既知形状と前記測定点との
既知の位置関係を用いて測定点をそれぞれ含む複数個の
検査領域を画像内に設定して各検査領域内で測定点を抽
出し、かつ基準の検査対象で寸法を計測する方向に対し
て前記回転変位量だけ傾斜させた仮想直線を設定し、寸
法計測を行う検査対象について設定した検査領域内で抽
出した各測定点から前記仮想直線に下ろした垂線と仮想
直線との交点間の距離を目的の寸法に用いることを特徴
とする画像処理による寸法計測方法。 - 【請求項２】 画像内の検査対象について複数の測定点
間の距離を検査対象に関する寸法として計測する画像処
理による寸法計測方法であって、画像内に複数個の位置
検出領域を設定するとともに検査対象の既知形状を各位
置検出領域内で検出することにより既知形状の位置を特
定した後、寸法計測を行う検査対象について検出した既
知形状の位置から求めた検査対象の傾き角度とあらかじ
め検査対象の理想位置として登録されている傾き角度と
の角度差を回転変位量として求め、次に寸法計測を行う
検査対象を含む画像を前記回転変位量だけ回転させ、前
記既知形状と前記測定点との既知の位置関係を用いて測
定点をそれぞれ含む複数個の検査領域を画像内に設定し
各検査領域内で抽出した測定点を用いて目的の寸法を計
測することを特徴とする画像処理による寸法計測方法。 - 【請求項３】 前記既知形状が前記検査対象の直線部分
であって、当該直線部分の両端部のエッジを検出するよ
うに前記位置検出領域が画像内で２箇所に設定されるこ
とを特徴とする請求項１または請求項２記載の画像処理
による寸法計測方法。 - 【請求項４】 前記検査対象の理想位置が寸法計測を行
う方向を画像の座標軸に平行にする方向であることを特
徴とする請求項２記載の画像処理による寸法計測方法。 - 【請求項５】 画像内の検査対象について複数の測定点
間の距離を検査対象に関する寸法として計測する画像処
理による寸法計測装置であって、ワークを撮像する画像
入力装置と、ワークを撮像した画像から目的の寸法を計
測する画像処理装置とを備え、画像処理装置が、前記画
像内に複数個の位置検出領域を設定するとともに検査対
象の既知形状を各位置検出領域内で検出することにより
既知形状の位置を特定した後、基準の検査対象について
検出した既知形状の位置と寸法計測を行う検査対象につ
いて検出した既知形状の位置とを用いて基準の検査対象
に対する検査対象の回転変位量を求め、次に前記既知形
状と前記測定点との既知の位置関係を用いて測定点をそ
れぞれ含む複数個の検査領域を画像内に設定して各検査
領域内で測定点を抽出し、かつ基準の検査対象で寸法を
計測する方向に対して前記回転変位量だけ傾斜させた仮
想直線を設定し、寸法計測を行う検査対象について設定
した検査領域内で抽出した各測定点から前記仮想直線に
下ろした垂線と仮想直線との交点間の距離を目的の寸法
に用いることを特徴とする画像処理による寸法計測装
置。 - 【請求項６】 画像内の検査対象について複数の測定点
間の距離を検査対象に関する寸法として計測する画像処
理による寸法計測装置であって、ワークを撮像する画像
入力装置と、ワークを撮像した画像から目的の寸法を計
測する画像処理装置とを備え、画像処理装置が、画像内
に複数個の位置検出領域を設定するとともに検査対象の
既知形状を各位置検出領域内で検出することにより既知
形状の位置を特定した後、寸法計測を行う検査対象につ
いて検出した既知形状の位置から求めた検査対象の傾き
角度とあらかじめ検査対象の理想位置として登録されて
いる傾き角度との角度差を回転変位量として求め、次に
寸法計測を行う検査対象を含む画像を前記回転変位量だ
け回転させ、前記既知形状と前記測定点との既知の位置
関係を用いて測定点をそれぞれ含む複数個の検査領域を
画像内に設定し各検査領域内で抽出した測定点を用いて
目的の寸法を計測することを特徴とする画像処理による
寸法計測装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001091364A JP4158349B2 (ja) | 2001-03-27 | 2001-03-27 | 画像処理による寸法計測方法およびその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001091364A JP4158349B2 (ja) | 2001-03-27 | 2001-03-27 | 画像処理による寸法計測方法およびその装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002286426A true JP2002286426A (ja) | 2002-10-03 |
| JP4158349B2 JP4158349B2 (ja) | 2008-10-01 |
Family
ID=18945992
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001091364A Expired - Fee Related JP4158349B2 (ja) | 2001-03-27 | 2001-03-27 | 画像処理による寸法計測方法およびその装置 |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4158349B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006214870A (ja) * | 2005-02-03 | 2006-08-17 | Hitachi Metals Ltd | 形状測定システム、形状測定方法及び形状測定プログラム |
| US7822264B2 (en) | 2003-08-15 | 2010-10-26 | Scape A/S | Computer-vision system for classification and spatial localization of bounded 3D-objects |
| KR20150115469A (ko) * | 2014-04-04 | 2015-10-14 | 창원대학교 산학협력단 | 케이블 하네스 자동 검사 방법 |
| CN114440798A (zh) * | 2022-04-07 | 2022-05-06 | 常州市新创智能科技有限公司 | 一种碳板直线度的检测方法及装置 |
| CN117011365A (zh) * | 2023-10-07 | 2023-11-07 | 宁德时代新能源科技股份有限公司 | 尺寸测量方法、装置、计算机设备和存储介质 |
-
2001
- 2001-03-27 JP JP2001091364A patent/JP4158349B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7822264B2 (en) | 2003-08-15 | 2010-10-26 | Scape A/S | Computer-vision system for classification and spatial localization of bounded 3D-objects |
| JP2006214870A (ja) * | 2005-02-03 | 2006-08-17 | Hitachi Metals Ltd | 形状測定システム、形状測定方法及び形状測定プログラム |
| JP4683324B2 (ja) * | 2005-02-03 | 2011-05-18 | 日立金属株式会社 | 形状測定システム、形状測定方法及び形状測定プログラム |
| KR20150115469A (ko) * | 2014-04-04 | 2015-10-14 | 창원대학교 산학협력단 | 케이블 하네스 자동 검사 방법 |
| KR101636389B1 (ko) | 2014-04-04 | 2016-07-05 | 창원대학교 산학협력단 | 케이블 하네스 자동 검사 방법 |
| CN114440798A (zh) * | 2022-04-07 | 2022-05-06 | 常州市新创智能科技有限公司 | 一种碳板直线度的检测方法及装置 |
| CN117011365A (zh) * | 2023-10-07 | 2023-11-07 | 宁德时代新能源科技股份有限公司 | 尺寸测量方法、装置、计算机设备和存储介质 |
| CN117011365B (zh) * | 2023-10-07 | 2024-03-15 | 宁德时代新能源科技股份有限公司 | 尺寸测量方法、装置、计算机设备和存储介质 |
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