JP2017049035A - 画像測定装置及びその制御プログラム - Google Patents

画像測定装置及びその制御プログラム Download PDF

Info

Publication number
JP2017049035A
JP2017049035A JP2015170614A JP2015170614A JP2017049035A JP 2017049035 A JP2017049035 A JP 2017049035A JP 2015170614 A JP2015170614 A JP 2015170614A JP 2015170614 A JP2015170614 A JP 2015170614A JP 2017049035 A JP2017049035 A JP 2017049035A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
image
points
measurement
contour line
workpiece
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2015170614A
Other languages
English (en)
Other versions
JP6599697B2 (ja
Inventor
正紀 栗原
Masanori Kurihara
正紀 栗原
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitutoyo Corp
Mitsutoyo Kiko Co Ltd
Original Assignee
Mitutoyo Corp
Mitsutoyo Kiko Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitutoyo Corp, Mitsutoyo Kiko Co Ltd filed Critical Mitutoyo Corp
Priority to JP2015170614A priority Critical patent/JP6599697B2/ja
Priority to DE102016008406.5A priority patent/DE102016008406A1/de
Priority to US15/250,052 priority patent/US10282837B2/en
Priority to CN201610766131.XA priority patent/CN106482636B/zh
Publication of JP2017049035A publication Critical patent/JP2017049035A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6599697B2 publication Critical patent/JP6599697B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01BMEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06TIMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T7/00Image analysis
    • G06T7/60Analysis of geometric attributes
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06TIMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T7/00Image analysis
    • G06T7/0002Inspection of images, e.g. flaw detection
    • G06T7/0012Biomedical image inspection
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06VIMAGE OR VIDEO RECOGNITION OR UNDERSTANDING
    • G06V10/00Arrangements for image or video recognition or understanding
    • G06V10/70Arrangements for image or video recognition or understanding using pattern recognition or machine learning
    • G06V10/74Image or video pattern matching; Proximity measures in feature spaces
    • G06V10/75Organisation of the matching processes, e.g. simultaneous or sequential comparisons of image or video features; Coarse-fine approaches, e.g. multi-scale approaches; using context analysis; Selection of dictionaries
    • G06V10/755Deformable models or variational models, e.g. snakes or active contours
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06TIMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T2207/00Indexing scheme for image analysis or image enhancement
    • G06T2207/20Special algorithmic details
    • G06T2207/20112Image segmentation details
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06TIMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T2207/00Indexing scheme for image analysis or image enhancement
    • G06T2207/20Special algorithmic details
    • G06T2207/20112Image segmentation details
    • G06T2207/20116Active contour; Active surface; Snakes
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06TIMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T2207/00Indexing scheme for image analysis or image enhancement
    • G06T2207/30Subject of image; Context of image processing
    • G06T2207/30108Industrial image inspection
    • G06T2207/30164Workpiece; Machine component

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Software Systems (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • Databases & Information Systems (AREA)
  • Artificial Intelligence (AREA)
  • Computing Systems (AREA)
  • Evolutionary Computation (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Quality & Reliability (AREA)
  • Radiology & Medical Imaging (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
  • Image Analysis (AREA)
  • Image Processing (AREA)

Abstract

【課題】好適に測定を行うことが可能な画像測定装置及びその制御プログラムを提供する。
【解決手段】本発明の一の実施の形態に係る画像測定装置は、ワークを撮像して、このワークの画像を取得する撮像装置と、この画像に基づいてワークの測定を行い、測定結果を出力する演算装置とを備える。また、演算装置は、上記画像に領域を設定し、この領域の輪郭線に沿って複数の第1の点を設定し、これら複数の第1の点が上記画像に含まれる輪郭線に近付くように、複数の第1の点を順次移動させ、移動後の複数の第1の点を複数の第2の点として取得し、これら複数の第2の点に基づいて測定結果を算出する。
【選択図】図3

Description

本発明は、ワークを撮像する事によってワークを測定する画像測定装置及びその制御プログラムに関する。
被測定物であるワークの寸法測定や形状測定を行う測定装置として、例えば、ワークを撮像して画像を取得する撮像装置と、この画像に対して画像処理を行い、ワークの寸法測定や形状測定を行う演算装置と、を備えた画像測定装置が知られている(特許文献1)。
特開2001−241941号公報
例えば、画像測定装置を用いてワークの寸法測定や形状測定を行う場合、画像中から測定対象となる部分を適切に抽出する事が出来ず、精度よく測定値を取得することが出来ない場合があった。
本発明は、このような点に鑑みなされたもので、画像中から測定対象となる部分を適切に抽出し、寸法測定や形状測定を行うことが可能な画像測定装置及びその制御プログラムを提供することを目的としている。
かかる課題を解決すべく、本発明の一の実施の形態に係る画像測定装置は、ワークを撮像して画像を取得する撮像装置と、この画像に基づいてワークの測定を行い、測定結果を出力する演算装置とを備える。また、演算装置は、上記画像に領域を設定し、この領域の輪郭線に沿って複数の第1の点を設定し、これら複数の第1の点が上記画像に含まれる輪郭線に近付くように複数の第1の点を順次移動させ、移動後の複数の第1の点を複数の第2の点として取得し、これら複数の第2の点に基づいて測定結果を算出する。
このような実施の形態においては、画像中から測定対象となる部分を抽出する際に行う処理に、いわゆる動的輪郭モデルの手法を取り入れている。即ち、取得した画像に領域を設定し、この領域の輪郭線に沿って複数の第1の点を設定し、これら複数の第1の点が上記画像に含まれる輪郭線に近付くように複数の第1の点を順次移動させている。従って、複数の第1の点によって囲うことが出来れば、例えば測定対象の大きさ、角度、階調、位置等が想定と異なっていた場合等にも、画像中から測定対象となる部分を適切に抽出し、寸法測定や形状測定を行うことが可能となる。
例えば、上記演算装置は、ティーチングの段階で上記領域及び複数の第1の点に関する条件を取得し、自動測定の段階で、この条件に従って測定する事が出来る。また、上記演算装置は、第2の点に基づいて画像にエッジ検出ツールを設定し、エッジ検出ツールを使用して、エッジ検出を行う事が出来る。また、上記演算装置は、第2の点に基づいて第1の輪郭線を算出し、この第1の輪郭線に沿って、この第1の輪郭線と交差する方向に延びる線分を複数設定し、これら線分に沿ってエッジ検出を行う事が出来る。
本発明の一の実施の形態に係る画像測定装置の制御プログラムにおいては、ワークを撮像して、ワークの画像を取得する撮像装置と、この画像に基づいてワークの測定を行い、測定結果を出力する演算装置とを備えた画像測定装置を制御して、測定結果の算出を行う。また、このプログラムにおいて、演算装置は、上記画像に領域を設定し、この領域の輪郭線に沿って複数の第1の点を設定し、これら複数の第1の点が上記画像に含まれる輪郭線に近付くように複数の第1の点を順次移動させ、移動後の複数の第1の点を複数の第2の点として取得し、これら複数の第2の点に基づいて測定結果を算出する。
本発明によれば、好適に寸法測定や形状測定を行うことが可能な画像測定装置及びその制御プログラムを提供する事が可能である。
本発明の第1の実施の形態に係る画像測定装置の全体図である。 同画像測定装置におけるワークの画像を表示した表示画面を示す。 同画像測定装置の構成を示すブロック図である。 同画像測定装置による測定方法を示すフローチャートである。 同方法における画像処理後の表示画面を示す。 同方法における初期設定後の表示画面を示す。 同方法における測定対象の輪郭の抽出中の表示画面を示す。 同方法における測定対象の輪郭の抽出後の表示画面を示す。 同方法における測定対象の重心の取得後の表示画面を示す。 従来の画像測定装置によってエッジ検出を行う際の表示画面を示す。 同エッジ検出を行う際の表示画面を示す。 同エッジ検出を行う際の表示画面を示す。 従来の画像測定装置によってパターン認識を行う際の表示画面を示す。 同パターン認識を行う際の表示画面を示す。 従来の画像測定装置によってラベリングを行う際の表示画面を示す。 同ラベリングを行う際の表示画面を示す。 本発明の第1の実施の形態に係る画像測定装置による測定方法の一例を示す表示画面を示す。 同方法において、第2の点群に間引きを行った後の表示画面を示す。 同方法において、選択された第2の点群に形状をフィッティングした場合の表示画面を示す。 本発明の第2の実施の形態に係る画像測定装置による測定方法におけるエッジ検出ツールを表示する表示画面を示す。 本発明の第3の実施の形態に係る画像測定装置による測定方法における初期設定後の表示画面を示す。 同方法における測定対象33の輪郭の抽出後の表示画面を示す。 同方法における画像処理後の表示画面を示す。
[第1の実施の形態]
次に、本発明の第1の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
まず、図1を参照して、本実施の形態に係る画像測定装置の概略的な構成について説明する。
図1に示す通り、本実施の形態に係る画像測定装置は、互いに直交するX,Y,Z軸を備えると共に、このZ軸の先端にワーク3を撮像する撮像装置としてカメラ141が搭載された画像測定機1と、この画像測定機1と接続されたコンピュータ(以下、「PC」と呼ぶ。)2とを備えている。
画像測定機1は、次のように構成されている。即ち、試料移動手段11の上には、試料台12がその上面をベース面として水平面と一致するように載置され、試料移動手段11の両側端から立設されたアーム支持体13a,13bの上端でX軸ガイド13cを支持している。試料台12は、試料移動手段11によってY軸方向に駆動される。X軸ガイド13cには、撮像ユニット14がX軸方向に駆動可能に支持されている。撮像ユニット14の下端には、カメラ141がZ軸方向に駆動可能に装着されている。
尚、本実施の形態においては試料台12上に配置されたワーク3を撮像する形式をとっているが、当然他の形式でも良く、例えば床に設置されたワークを横方向から撮像する様な形式でも良い。又、カメラ141としてはCCD、CMOS等種々のカメラを使用可能である。
PC2は、演算装置22と、この演算装置22に接続された表示装置21及び入力装置23を備えている。演算装置22は、内部にCPUやハードディスク等の記憶装置を備えている。表示装置21は、例えば、ディスプレイやプロジェクタ等である。入力装置23は、測定者の操作を入力する操作入力装置であり、例えばマウスやキーボード、タッチパネル等である。
次に、図2を参照して、表示装置21の画面上に表示される映像について説明する。
図2に示す通り、表示装置21の画面上には、カメラ141によって取得されたワーク3の画像(以下、図中、画像(3)と表記する。)が表示されている。図2に示す例において、ワーク3は、測定対象31を含んでいる。また、表示装置21の画面上には、入力装置(マウス等)23によって操作されるポインタが表示されている。
次に、図3を参照して、本施の形態に係る演算装置22の構成について、更に詳しく説明する。
図3に示す通り、本実施の形態に係る画像測定装置においては、カメラ141がワーク3を撮像し、ワーク3の画像を取得する。また、この画像は、演算装置22を介して、表示装置21に転送される。また、演算装置22は、入力装置23の入力を介して測定者の操作を受け付け、これに応じてワーク3の測定(例えば、寸法測定や形状測定等)を行う。例えば、画像を解析することによって画像中から測定対象となる部分を抽出し、この測定対象について寸法測定や形状測定等を行い、重心等の位置に関する値や、輪郭線、幅等の形状に関する値を算出する。
尚、測定対象となる部分の抽出は、種々の態様によって行うことが可能であるが、第1の実施の形態においては、いわゆる動的輪郭モデルの手法を取り入れた方法によって行っている。即ち、測定対象31を囲う様に複数の第1の点を含む第1の点群を設定し(図6参照)、これら複数の第1の点を測定対象31の輪郭線に近付くように移動させて複数の第2の点(第2の点群)を取得している(図7、図8参照)。
図3に示す通り、演算装置22は、CPU、メモリ及びハードディスク(記憶装置24)等に格納されたプログラムによって、下記の機能を実現する。即ち、入力処理部221は、入力装置23からの入力を介して測定者の操作を受け付け、これに応じて、表示装置21に表示されるポインタ(図2参照)の位置の算出等を行う。初期設定部222は、ワーク3の測定に必要な初期設定を行う。例えば、図6に示す通り、複数の第1の点を含む第1の点群を設定する。輪郭抽出部223は、測定対象31の輪郭線を抽出する。例えば、図7に示す通り、複数の第1の点が、測定対象31の輪郭線に近付くように、複数の第1の点を順次移動させ、移動後の複数の第1の点を複数の第2の点として取得する。測定結果取得部224は、輪郭抽出部223において取得された複数の第2の点(第2の点群)に基づいて、測定結果を取得する。
次に、図4〜図9を参照して、本実施の形態に係る画像測定装置の動作について説明する。
図4及び図5に示す通り、ステップS101においては、カメラ141によって取得された画像に対して、画像処理を行う。画像処理は、種々の態様において行うことが可能であるが、例えば、2値化等の方法によって画像中のコントラストを強調する事が可能である。また、例えば、画像処理においては、各種フィルタリング等を行い、画像中のノイズを低減させることも可能である。尚、画像処理は、省略する事も可能である。
図4及び図6に示す通り、ステップS102においては、ワーク3の測定に必要な初期設定を行う。例えば、図6に示す通り、入力操作に応じて、カメラ141によって取得された画像に、領域R1を設定する。図6に示す例においては、領域R1を、測定対象31を囲う様に設定する。また、この領域R1の輪郭線に沿って、複数の第1の点を含む第1の点群を設定する。
領域R1は、種々の方法によって設定する事が可能である。図6に示す例においては、領域R1を、測定対象31を囲う様に設定している。例えば、図6に示す通り、測定対象31の中心付近にあるポイントp1をクリックする事によって領域R1の中心位置を指定し、その後、ポインタの動きに追従して領域R1の外縁を動的に変化させ、ポイントp2においてクリック等の操作を行うことにより、領域R1の外縁を指定する事が出来る。また、例えばポインタの軌跡が領域R1の外縁となる様にして、測定対象31を囲うことによって領域R1を指定する事も出来る。また、一定の大きさ及び形状を有するツールによって領域R1を指定する事も出来る。また、領域R1の形状は、円、楕円、正方形、長方形又はその他の多角形等、どの様な形状でも良い。
第1の点群は、種々の方法によって設定する事が可能である。例えば、領域R1が設定された後で、領域R1の輪郭線の長さに応じて、第1の点群の点数を調整する事が出来る。また、予め第1の点群の点数を決定する事も出来る。また、第1の点群は、輪郭R1に沿って等間隔に並べる事も出来るし、等間隔にしない事も出来る。
また、例えば、ティーチングを利用して自動測定を行う場合等には、ティーチングの段階で、例えば上述したような条件に沿って領域R1及び第1の点群を設定し、自動測定の段階では、これと同様の条件で領域R1及び第1の点群を設定する事も可能である。
図4、図7及び図8に示す通り、ステップS103においては、ステップS102において設定した複数の第1の点を、順次移動させる。第1の点群は、カメラ141によって取得された画像中の輪郭線(例えば、測定対象31の輪郭線)に近付くように移動させる。また、図8に示す通り、ステップS103においては、移動後の複数の第1の点を、複数の第2の点(第2の点群)として取得する。
複数の第1の点は、種々の方法によって移動させることが可能である。例えば、領域R1の輪郭線の長さ(第1の点同士の間隔)、滑らかさや、第1の点と測定対象31との距離等を勘案した評価関数を設定し、この評価関数が最適値に近付く様に、複数の第1の点を徐々に移動させることが可能である。例えば、このような評価関数は、第1の点同士の間隔が短くなり、領域R1の輪郭線が滑らかになる程最適値に近付ける事が出来る。これにより、図7に示す通り、複数の第1の点が領域R1の内部に向かって徐々に移動する。また、上記評価関数は、例えば、画像中における濃度の傾きを示す項であって、色(濃度、階調)の変化(傾き)が大きい場合に上記評価関数を最適値に近付ける様なものを含める事が出来る。これにより、図8に示す通り、第1の点が測定対象31の輪郭に到達したタイミングで、第1の点の移動を停止させ、第1の点を測定対象31の輪郭線上に移動させる事が出来る。
図4及び図9に示す通り、ステップS104においては、ステップS103において取得された複数の第2の点に基づいて、測定の結果を取得する。ステップS104においては、測定対象の重心や輪郭線、幅等、種々の値を算出することが可能である。
測定対象の重心は、種々の方法によって算出する事が可能である。例えば、測定対象の重心は、複数の第2の点の重心を算出することによって算出する事が出来る。この場合には、例えば、ステップS103において、第2の点同士の間隔が測定対象31の輪郭線に沿って等間隔に並べる事が出来る。また、例えば、測定対象の重心は、複数の第2の点によって規定される領域R1の重心を算出することによって算出する事も出来る。また、例えば、測定対象の重心を算出する前に、予め測定対象の輪郭線を算出しておき、この輪郭線に基づいて重心を算出する事も出来る。また、第2の点群に円形や多角形等の形状をフィッティングさせ、その結果に基づいて重心を算出する事も出来る。
測定対象の輪郭線は、種々の方法によって算出する事が可能である。例えば、複数の第2の点を通る直線又は曲線を測定対象の輪郭線とする事も出来る。また、このようにして取得した輪郭線に基づいて、測定対象の幅等を算出する事も出来る。
また、ステップS104においては、重心や輪郭線等の測定結果を算出する前に、複数の第2の点の一部を間引きする事も出来る。間引きに際しては、例えば、複数の第2の点のうち、測定対象との距離が一定以上であるものを排除したり、最小二乗法等を用いた異常点除去処理等を用いたりする事が考えられる。
ここで、従来の画像測定装置においては、カメラによって取得された画像に対して、エッジ検出、パターン認識、ラベリング等の処理を行い、これによって画像中から測定対象となる部分を抽出し、寸法測定や形状測定を行う場合があった。
例えば、図10に示す通り、エッジ検出によって寸法測定や形状測定を行う場合、一定の形状を有するエッジ検出用のツールtを使用する事があった。図10に例示するエッジ検出用のツールtは4つのボックスbを含んでおり、各ボックスbは想定される測定対象31の輪郭に沿って延びる長方形の形状を有している。また、各ボックスbには、その短手方向に延びる線分lが、その長手方向に沿って複数設けられている。エッジ検出においては、図10に示す通り、各ボックスbが測定対象31の輪郭に重畳され、ボックスb内の線分lに沿って色(濃度、階調)の変化(傾き)の最も大きい画素がエッジ点e1として取得されていた。また、これら複数のエッジ点e1を通る直線又は曲線が測定対象31の輪郭線とされていた。更に、このようにして取得された輪郭線に基づいて、測定対象31の重心が算出されていた。
このような態様においては、ツールtにおけるボックスbの位置関係が固定されている。従って、例えば図11に示す通り、測定対象31の大きさが想定していた大きさと異なっていた場合や、図12に示す通り、ツールtの位置が測定対象31からずれてしまった場合等に、各ボックスbを測定対象31の輪郭に重畳させる事が出来ず、画像中から測定対象となる部分を適切に抽出する事が出来ない場合があった。
また、例えば、パターン認識によって寸法測定や形状測定を行う場合、予めサンプルとなる画像を用意しておき、この画像を元に画像中から測定対象31を検索することによって測定対象31の重心が算出されていた。このような態様においては、例えば図13に示す通り、測定対象31が傾いている場合や、図14に示す通り、画像の階調が異なる場合等に、画像中から測定対象31を検索することが出来ず、測定対象となる部分を適切に抽出する事が出来ない場合があった。
また、例えば、ラベリングによって寸法測定や形状測定を行う場合、カメラ141によって取得された画像を二値化し、同色の画素が上下方向や左右方向に連続する部分を、それぞれ同一の領域としていた。また、これら領域にそれぞれ異なる番号を割り振り、これら領域毎に重心の位置や輪郭線等を算出していた。
このような態様においては、例えば、図15に示す通り、測定対象31に異なるパターン32が重畳されていた場合等に、画像中から測定対象となる部分を適切に抽出する事が出来ない場合があった。即ち、図15に示す通り、測定対象31に異なるパターン32が重畳されていると、画像を二値化した時点で、図16に示す通り、測定対象31が複数の部分に分断され、これら複数の部分に異なる番号が割り振られてしまう場合があった。例えば、このような場合に重心の位置を算出しようとすると、図16に示す通り、分断された領域のうちの一つについての重心の位置が算出されてしまい、測定対象31の重心位置を好適に算出できない場合があった。尚、図16には、番号“8”が割り振られた領域についての重心が算出されてしまった場合を例示している。
このような場合に対し、第1の実施の形態においては、測定対象31を囲う様に複数の第1の点を設定し(図6参照)、これら複数の第1の点を測定対象31の輪郭線に近付くように移動させて複数の第2の点を取得し(図7、図8参照)、これら複数の第2の点に基づいて寸法測定や形状測定等の測定を行っている(図9参照)。従って、複数の第1の点によって囲うことが出来れば、測定対象31の大きさが異なる場合(図11参照)、測定対象31が傾いている場合(図13参照)、画像の階調が異なる場合(図14参照)等にも、画像中から測定対象となる部分を適切に抽出し、寸法測定や形状測定等の測定を行うことが可能である。また、測定対象31を複数の第1の点によって囲う場合、測定対象31の輪郭に上記ボックスbを重畳させる場合よりも、大まかな位置合わせによって測定を行うことが可能であるため、図12に示した様なツールtを用いる場合よりも、上述したような位置ずれの問題を生じにくい。また、例えば、図16を参照して説明した通り、二値化によって測定対象31が複数の部分に分断されてしまった場合であっても、図17に示す通り、これら複数の部分を複数の第1の点によって囲うことにより、画像中から測定対象となる部分を適切に抽出し、測定を行うことが可能である。
また、例えば、図16を参照して説明した通り、測定対象31が複数の部分に分断されてしまった場合等には、複数の第2の点の一部を間引きすることによって、より高精度な測定を行うことが可能である。例えば、図18に示す例においては、測定対象31との距離が一定以上である複数の非選択点1が排除されている。また、図18に示す例においては、最小二乗法等を用いた異常点除去処理によって、非選択点2が排除されている。これにより、複数の第2の点のうちの選択点に基づいて測定対象31の輪郭線を検出する事が可能である。また、図19に示す通り、これら選択点に円形や多角形等の形状をフィッティングさせることにより、測定対象31の重心を検出する事が可能である。
[第2の実施の形態]
次に、図20を参照し、本発明の第2の実施の形態に係る画像測定装置について説明する。尚、以下の説明において、第1の実施の形態と同様の部分については同一の符号を付し、説明を省略する。
本実施の形態に係る画像測定装置は、基本的には第1の実施の形態と同様に構成されているが、次の点において第1の実施の形態と異なっている。即ち、本実施の形態においては、ステップS104において第2の点群に基づいて測定対象の重心や輪郭線等を算出した後、更にエッジ検出を行う。エッジ検出は、種々の態様において行う事が可能であるが、図20に示す例においては、算出された重心や輪郭線に基づいて、測定対象31にエッジ検出ツールtを設定し、このエッジ検出ツールtを用いて測定を行っている。
エッジ検出ツールtは、種々の方法によって設定する事が可能である。例えば、第2の点群に基づいて算出した輪郭線から、エッジ検出ツールtの形状を選択する事が出来る。例えば、エッジ検出ツールtとしては、図20に示す様な正方形状のものの他に、円状のもの等、他の形状を有するエッジ検出ツールを使用する事も可能である。また、例えば、第2の点群に基づいて算出した輪郭線から、エッジ検出ツールtにおけるボックスb同士の距離や、ボックスbの大きさ、角度等を調整する事も出来る。
エッジ検出ツールtを用いた測定は、種々の態様において行う事が可能であるが、図20に示す通り、各ボックスbに、その短手方向に延びる線分lを、その長手方向に沿って複数設定し、これら複数の線分lに沿って色(濃度、階調)の変化(傾き)の最も大きい画素をエッジ点e1として取得し、これを測定対象31の輪郭線とする事が出来る。また、このようにして取得した輪郭線に基づいて、測定対象31の重心を算出する事も出来る。
尚、エッジ検出は、例えば図20に示す様なエッジ検出ツールtを使用せずに、エッジトレースによって行う事も可能である。このような場合には、例えば、第2の点群に基づいて算出した輪郭線上に、この輪郭線と交差する方向に延びる線分を、輪郭線に沿って複数設定し、これら複数の線分に沿ってエッジ点を取得し、これを測定対象31の輪郭線とする事も出来る。
本実施の形態においては、第1の実施の形態と同様にステップS104において測定対象の重心や輪郭線等を算出している。従って、第1の実施の形態と同様に、測定対象となる部分を画像中から適切に抽出する事が出来る。また、本実施の形態においては、この抽出された測定箇所にエッジ検出を行っているため、更に好適に測定を行う事が可能となる。
例えば、本実施の形態においては、第2の点群に基づいて輪郭線が算出された後、更に細かい間隔でエッジ点群を取得する事が可能であるため、測定対象31の輪郭線をより詳細に測定する事が可能である。また、例えば、大きさの異なる複数の測定対象を測定する場合、測定対象の大きさに応じて第2の点同士の間隔がばらついてしまっても、サンプリングの間隔を一定にそろえることが可能である。
また、上述の通り、本実施の形態においては、第2の点群に基づいて算出した輪郭線からエッジ検出ツールtの形状を選択したり、エッジトレースを行ったりする事も出来る。これにより、複数の異なる形状や大きさを有する測定対象に対して精密な測定を行う事が可能であり、ティーチングの省力化や柔軟な測定の実現を図ることが可能である。
[第3の実施の形態]
次に、図21〜図23を参照し、本発明の第3の実施の形態に係る画像測定装置について説明する。尚、以下の説明において、第1の実施の形態と同様の部分については同一の符号を付し、説明を省略する。
本実施の形態に係る画像測定装置は、基本的には第1の実施の形態と同様に構成されているが、次の点において第1の実施の形態と異なっている。即ち、本実施の形態においては、図21に示す通り、二値化した画像に対して、測定対象33を囲う様に複数の第1の点を設定し、図22に示す通り、これら複数の第1の点を移動させて、測定対象33の輪郭に沿って並ぶ第2の点群を取得する。また、図23に示す通り、測定対象33の輪郭の外部を、測定対象33の輪郭の内部と同じ色(濃度、階調)に塗りつぶし、再度複数の第1の点を移動させて、貫通孔34の輪郭に沿って並ぶ点群を取得する。
[その他の実施の形態]
本発明は、カメラ141がZ軸方向に駆動可能に構成され、Z軸方向の座標を測定可能な三次元画像測定機を使用する場合の他、二次元画像測定機や、画像測定機能を有する顕微鏡を使用する場合にも適用可能である。
1…画像測定機、2…コンピュータ(PC)、3…ワーク、11…試料移動手段、12…試料台、13a、b…アーム支持体、13c…X軸ガイド、14…撮像ユニット、表示装置21、演算装置22、入力装置23、141…カメラ。

Claims (5)

  1. ワークを撮像して、前記ワークの画像を取得する撮像装置と、
    前記画像に基づいて前記ワークの測定を行い、測定結果を出力する演算装置と
    を備え、
    前記演算装置は、
    前記画像に領域を設定し、この領域の輪郭線に沿って複数の第1の点を設定し、
    前記複数の第1の点が前記画像に含まれる輪郭線に近付くように前記複数の第1の点を順次移動させ、移動後の前記複数の第1の点を複数の第2の点として取得し、
    前記複数の第2の点に基づいて前記測定結果を算出する
    ことを特徴とする画像測定装置。
  2. 前記演算装置は、
    ティーチングの段階で前記領域及び前記複数の第1の点に関する条件を取得し、
    自動測定の段階で、前記条件に従って測定を行う
    ことを特徴とする請求項1記載の画像測定装置。
  3. 前記演算装置は、
    前記第2の点に基づいて前記画像にエッジ検出ツールを設定し、
    前記エッジ検出ツールを使用して、エッジ検出を行う
    ことを特徴とする請求項1又は2記載の画像測定装置。
  4. 前記演算装置は、
    前記第2の点に基づいて第1の輪郭線を算出し、
    前記第1の輪郭線に沿って、前記第1の輪郭線と交差する方向に延びる線分を複数設定し、
    前記線分に沿ってエッジ検出を行う
    ことを特徴とする請求項1又は2記載の画像測定装置。
  5. ワークを撮像して、前記ワークの画像を取得する撮像装置と、
    前記画像に基づいて前記ワークの測定を行い、測定結果を出力する演算装置と
    を備えた画像測定装置を制御して、前記測定結果の算出を行う画像測定装置の制御プログラムであって、
    前記演算装置は、
    前記画像に領域を設定し、この領域の輪郭線に沿って複数の第1の点を設定し、
    前記複数の第1の点が、前記画像に含まれる輪郭線に近付くように前記複数の第1の点を順次移動させ、移動後の前記複数の第1の点を複数の第2の点として取得し、
    前記複数の第2の点に基づいて前記測定結果を算出する
    ことを特徴とする画像測定装置の制御プログラム。
JP2015170614A 2015-08-31 2015-08-31 画像測定装置及びその制御プログラム Active JP6599697B2 (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015170614A JP6599697B2 (ja) 2015-08-31 2015-08-31 画像測定装置及びその制御プログラム
DE102016008406.5A DE102016008406A1 (de) 2015-08-31 2016-07-11 Bildmessvorrichtung, Steuerprogramm dieser Vorrichtung und nicht temporäres Aufzeichnungsmedium, auf welchem das Steuerprogramm aufgezeichnet ist
US15/250,052 US10282837B2 (en) 2015-08-31 2016-08-29 Image measuring apparatus and non-temporary recording medium on which control program of same apparatus is recorded
CN201610766131.XA CN106482636B (zh) 2015-08-31 2016-08-30 图像测量装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015170614A JP6599697B2 (ja) 2015-08-31 2015-08-31 画像測定装置及びその制御プログラム

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2017049035A true JP2017049035A (ja) 2017-03-09
JP6599697B2 JP6599697B2 (ja) 2019-10-30

Family

ID=58010924

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2015170614A Active JP6599697B2 (ja) 2015-08-31 2015-08-31 画像測定装置及びその制御プログラム

Country Status (4)

Country Link
US (1) US10282837B2 (ja)
JP (1) JP6599697B2 (ja)
CN (1) CN106482636B (ja)
DE (1) DE102016008406A1 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPWO2021260765A1 (ja) * 2020-06-22 2021-12-30

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106979759A (zh) * 2017-04-16 2017-07-25 合肥芯碁微电子装备有限公司 一种网版制版丝网角度的测量装置及其测量方法
JP1705500S (ja) * 2021-03-05 2022-01-20 画像測定機
JP1705501S (ja) * 2021-03-05 2022-01-20 画像測定機
JP1705499S (ja) * 2021-03-05 2022-01-20 画像測定機

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011128070A (ja) * 2009-12-18 2011-06-30 Hitachi High-Technologies Corp 画像処理装置、及び、測定/検査システム、並びに、プログラム
JP2012032344A (ja) * 2010-08-02 2012-02-16 Keyence Corp 画像測定装置、画像測定方法及び画像測定装置用のプログラム
JP2012132910A (ja) * 2010-12-17 2012-07-12 Mitsutoyo Corp 構造化照明を用いるエッジ検出
JP2014215301A (ja) * 2013-04-26 2014-11-17 株式会社ミツトヨ エッジ検出方法
US9142184B1 (en) * 2012-12-11 2015-09-22 The Mathworks, Inc. Speed function module and numerical minimization module for an active contour model

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3078132B2 (ja) 1992-10-27 2000-08-21 沖電気工業株式会社 輪郭線抽出装置
JP3474511B2 (ja) 2000-03-01 2003-12-08 株式会社ミツトヨ 幾何要素測定装置及び方法
JP4578638B2 (ja) 2000-08-02 2010-11-10 パナソニック株式会社 画像認識方法
WO2004068406A2 (en) * 2003-01-30 2004-08-12 Chase Medical, L.P. A method and system for image processing and contour assessment
JP4074202B2 (ja) 2003-02-06 2008-04-09 株式会社ミツトヨ 画像測定装置及びエッジ追跡測定プログラム生成用プログラム
KR100575733B1 (ko) * 2003-08-26 2006-05-03 엘지전자 주식회사 압축 동영상의 움직임 객체 분할 방법
US20080021502A1 (en) * 2004-06-21 2008-01-24 The Trustees Of Columbia University In The City Of New York Systems and methods for automatic symmetry identification and for quantification of asymmetry for analytic, diagnostic and therapeutic purposes
US7454053B2 (en) * 2004-10-29 2008-11-18 Mitutoyo Corporation System and method for automatically recovering video tools in a vision system
CN100586189C (zh) * 2007-12-04 2010-01-27 南京邮电大学 基于运动预测和三维约束的序列图像分割方法
WO2009131655A2 (en) * 2008-04-23 2009-10-29 University Of Pittsburgh - Of The Commonwealth System Of Higher Education Automated assessment of optic nerve head with spectral domain optical coherence tomograph
US8111938B2 (en) * 2008-12-23 2012-02-07 Mitutoyo Corporation System and method for fast approximate focus
CN101493942B (zh) * 2009-02-26 2010-11-03 上海交通大学 基于空间矩的水平集图像分割方法
JP5286215B2 (ja) 2009-09-30 2013-09-11 エヌ・ティ・ティ・コムウェア株式会社 輪郭抽出装置、輪郭抽出方法、および輪郭抽出プログラム
CN102117349B (zh) * 2009-12-31 2013-08-28 鸿富锦精密工业(深圳)有限公司 寻边工具命令生成系统及方法
JP5543872B2 (ja) * 2010-07-27 2014-07-09 株式会社東芝 パターン検査方法およびパターン検査装置
US8553954B2 (en) * 2010-08-24 2013-10-08 Siemens Medical Solutions Usa, Inc. Automated system for anatomical vessel characteristic determination
JP5561214B2 (ja) * 2011-03-15 2014-07-30 オムロン株式会社 画像処理装置および画像処理プログラム
JP2012194919A (ja) 2011-03-17 2012-10-11 Ricoh Co Ltd 画像処理装置、画像処理方法、画像処理システム、及び画像処理プログラム
US9996925B2 (en) * 2013-10-30 2018-06-12 Worcester Polytechnic Institute System and method for assessing wound

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011128070A (ja) * 2009-12-18 2011-06-30 Hitachi High-Technologies Corp 画像処理装置、及び、測定/検査システム、並びに、プログラム
JP2012032344A (ja) * 2010-08-02 2012-02-16 Keyence Corp 画像測定装置、画像測定方法及び画像測定装置用のプログラム
JP2012132910A (ja) * 2010-12-17 2012-07-12 Mitsutoyo Corp 構造化照明を用いるエッジ検出
US9142184B1 (en) * 2012-12-11 2015-09-22 The Mathworks, Inc. Speed function module and numerical minimization module for an active contour model
JP2014215301A (ja) * 2013-04-26 2014-11-17 株式会社ミツトヨ エッジ検出方法

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPWO2021260765A1 (ja) * 2020-06-22 2021-12-30
WO2021260765A1 (ja) * 2020-06-22 2021-12-30 株式会社日立ハイテク 寸法計測装置、半導体製造装置及び半導体装置製造システム
KR20220000896A (ko) * 2020-06-22 2022-01-04 주식회사 히타치하이테크 치수 계측 장치, 반도체 제조 장치 및 반도체 장치 제조 시스템
JP7164716B2 (ja) 2020-06-22 2022-11-01 株式会社日立ハイテク 寸法計測装置、半導体製造装置及び半導体装置製造システム
KR102659861B1 (ko) * 2020-06-22 2024-04-24 주식회사 히타치하이테크 치수 계측 장치, 반도체 제조 장치 및 반도체 장치 제조 시스템

Also Published As

Publication number Publication date
CN106482636B (zh) 2020-09-22
US20170061614A1 (en) 2017-03-02
US10282837B2 (en) 2019-05-07
JP6599697B2 (ja) 2019-10-30
DE102016008406A1 (de) 2017-03-02
CN106482636A (zh) 2017-03-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6599697B2 (ja) 画像測定装置及びその制御プログラム
JP6489566B2 (ja) 3次元計測装置及びその計測支援処理方法
KR100499764B1 (ko) 디지털 이미지에서 객체를 측정하는 방법 및 시스템
EP2387000B1 (en) Image measuring apparatus, program, and teaching method of image measuring apparatus
TWI498580B (zh) 長度量測方法與長度量測裝置
US20200033109A1 (en) Workpiece measurement device, workpiece measurement method and non-transitory computer readable medium recording a program
JP5799273B2 (ja) 寸法計測装置、寸法計測方法、寸法計測システム、プログラム
KR20150128300A (ko) 카메라와 레이저 스캔을 이용한 3차원 모델 생성 및 결함 분석 방법
JPWO2017002209A1 (ja) 表示制御装置及び表示制御方法及び表示制御プログラム
JP5222430B1 (ja) 寸法計測装置、寸法計測方法及び寸法計測装置用のプログラム
JP5467962B2 (ja) 測定設定データ作成装置、測定設定データ作成方法、測定設定データ作成装置用のプログラム及び寸法測定装置
JP2018142109A (ja) 表示制御プログラム、表示制御方法および表示制御装置
JP6599698B2 (ja) 画像測定装置及びその制御プログラム
JP2018522240A (ja) アーチファクトを測定するための方法
KR101653861B1 (ko) 묘화 데이터 생성 방법, 묘화 방법, 묘화 데이터 생성 장치, 및 묘화 장치
WO2021141051A1 (ja) ワーク画像解析装置、ワーク画像解析方法、及びプログラム
JP2020071739A (ja) 画像処理装置
JP2015155911A (ja) 寸法計測方法
JP2014163892A (ja) レーザ計測システム
JP6202875B2 (ja) 画像測定装置及びその制御用プログラム
JP6653539B2 (ja) 画像測定装置、その制御プログラム及び測定装置
TWI450572B (zh) 影像邊界掃描的電腦系統及方法
KR101383072B1 (ko) 비전시스템에서 pcb기판의 마크 중심 지정 방법
JP2012141245A (ja) 三次元形状測定装置
JP2006098366A (ja) 形状計測装置、形状計測プログラム及び形状計測方法

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20180711

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20190419

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20190507

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20190708

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20190903

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20191003

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6599697

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250