JP2516263Y2 - 圧力測定装置 - Google Patents
圧力測定装置Info
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- JP2516263Y2 JP2516263Y2 JP1986145158U JP14515886U JP2516263Y2 JP 2516263 Y2 JP2516263 Y2 JP 2516263Y2 JP 1986145158 U JP1986145158 U JP 1986145158U JP 14515886 U JP14515886 U JP 14515886U JP 2516263 Y2 JP2516263 Y2 JP 2516263Y2
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- Japan
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- pressure
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- Force Measurement Appropriate To Specific Purposes (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】 A.産業上の利用分野 本考案は画像処理装置に用いて圧力を測定する装置に
関する。
関する。
B.開示の概要 画像処理装置により、グレイスケールの各階調におけ
る濃淡を相対的に評価する相対濃度値を求め、この相対
濃度値と、グレイスケールの各階調における濃度の絶対
値を示す絶対濃度値との関係を最小二乗法により近似式
として予め求めると、この近似式は、光学系の条件、画
像処理装置の特性に依存して相違するものである。言い
換えると、この近似式は、相対濃度値から絶対濃度値へ
の補正式としての意義を有する。
る濃淡を相対的に評価する相対濃度値を求め、この相対
濃度値と、グレイスケールの各階調における濃度の絶対
値を示す絶対濃度値との関係を最小二乗法により近似式
として予め求めると、この近似式は、光学系の条件、画
像処理装置の特性に依存して相違するものである。言い
換えると、この近似式は、相対濃度値から絶対濃度値へ
の補正式としての意義を有する。
従って、この近似式で相対濃度値から絶対濃度値に換
算すると、光学系の条件、画像処理装置の特性の依存す
ることなく、相対濃度値から絶対濃度値へと補正される
こととなり、圧力紙の濃度の絶対値が求められる。
算すると、光学系の条件、画像処理装置の特性の依存す
ることなく、相対濃度値から絶対濃度値へと補正される
こととなり、圧力紙の濃度の絶対値が求められる。
更に、圧力紙の濃淡の絶対値と、圧力紙を発色するた
めの単位面積当たりの圧力との関係から、圧力紙に加わ
った圧力が求められる。
めの単位面積当たりの圧力との関係から、圧力紙に加わ
った圧力が求められる。
C.従来の技術及びその問題点 画像処理装置の問題点のひとつ、入力画像の濃度が周
囲の明るさの変化により大きく変動することがあげられ
る。このため、画像内における濃淡、つまり相対的な濃
度は測定することができても、濃度の絶対値を知ること
はできなかった。
囲の明るさの変化により大きく変動することがあげられ
る。このため、画像内における濃淡、つまり相対的な濃
度は測定することができても、濃度の絶対値を知ること
はできなかった。
また、同じ機種の画像処理装置であっても、各装置毎
に特性もバラツキがあるため、光学系の条件を同一とし
ても、同じ測定結果を得ることができなかった。
に特性もバラツキがあるため、光学系の条件を同一とし
ても、同じ測定結果を得ることができなかった。
一方、歯科医療の分野においては、咬合圧を調べ、歯
の状態等を知る研究が行なわれているが、この研究にお
いては従来ストレンゲージ（厚さ２〜3mm）を患者に咬
んでもらって咬合圧測定を行うのが一般的であった。し
かし、厚い物を咬むと実際の咬合時と異なり正確な計測
をできないという問題点があった。
の状態等を知る研究が行なわれているが、この研究にお
いては従来ストレンゲージ（厚さ２〜3mm）を患者に咬
んでもらって咬合圧測定を行うのが一般的であった。し
かし、厚い物を咬むと実際の咬合時と異なり正確な計測
をできないという問題点があった。
そこで、圧力に応じて濃淡に発色する圧力紙を使用す
ることが検討されている。この圧力紙は厚さ50〜100ミ
クロンであるため、正確な咬合状態を実現することがで
きるからである。ここで重要なことは圧力紙の濃淡の判
定を目視により行うと、判定基準が不安定で環境に影響
されやすいという点である。
ることが検討されている。この圧力紙は厚さ50〜100ミ
クロンであるため、正確な咬合状態を実現することがで
きるからである。ここで重要なことは圧力紙の濃淡の判
定を目視により行うと、判定基準が不安定で環境に影響
されやすいという点である。
尚、複数階調に濃度値が変化する標準濃度体を単に用
いて咬合圧を求める「咬合圧分析装置」に係る発明（以
下、先行技術という、特開昭57−192537号）が出願され
ている。
いて咬合圧を求める「咬合圧分析装置」に係る発明（以
下、先行技術という、特開昭57−192537号）が出願され
ている。
この先行技術では、標準濃度体の各階調に属する面積
と、その階調を発色させるための単位面積当たりの圧力
とを掛け合わて加えることにより、咬合圧を求めてい
る。
と、その階調を発色させるための単位面積当たりの圧力
とを掛け合わて加えることにより、咬合圧を求めてい
る。
しかしながら、先行技術では、濃度・圧力設定モード
において、各階調の標準濃度体を撮像する都度、当該階
調における基準咬合圧値をキーボードから入力しなけれ
ばならず、標準濃度値の濃淡が８階調に変化する場合に
は、その８個のデータをキーボードから入力しければな
らない。
において、各階調の標準濃度体を撮像する都度、当該階
調における基準咬合圧値をキーボードから入力しなけれ
ばならず、標準濃度値の濃淡が８階調に変化する場合に
は、その８個のデータをキーボードから入力しければな
らない。
更に、濃淡をきめ細かく把握しようとして、標準濃度
体の階調を更に多数に分けると、例えば、16階調→32階
調→64階調→…とすると、キーボードによる入力は指数
関数的に増え極めて煩雑となる。
体の階調を更に多数に分けると、例えば、16階調→32階
調→64階調→…とすると、キーボードによる入力は指数
関数的に増え極めて煩雑となる。
しかも、このようなキーボードによる入力は、標準濃
度体の撮像の都度行わなければならない。
度体の撮像の都度行わなければならない。
更に、キーボードより入力された標準咬合圧を記録す
るメモリの容量も増大することにより、メモリのコスト
アップにもつながる。
るメモリの容量も増大することにより、メモリのコスト
アップにもつながる。
本考案は画像処理装置を利用して上記従来技術の問題
点を解消し、評定基準の安定化及び省人化を図った圧力
測定値を提供することを目的とする。
点を解消し、評定基準の安定化及び省人化を図った圧力
測定値を提供することを目的とする。
D.問題点を解決するための手段及び作用 画像処理装置により、グレイスケールの各階調におけ
る濃淡を相対的に評価する相対濃度値を求め、この相対
濃度値と、グレイスケールの各階調における濃度の絶対
値を示す絶対濃度値との関係を最小二乗法により近似式
として予め求め、この近似式で相対濃度値から絶対濃度
値に換算すると、光学系の条件、画像処理装置の特性の
依存することなく、相対濃度値から絶対濃度値へと補正
されることとなり、圧力紙の濃度の絶対値が求められ
る。更に、圧力紙の濃淡の絶対値と、圧力紙を発色する
ための単位面積当たりの圧力との関係から、圧力紙に加
わった圧力が求められる。
る濃淡を相対的に評価する相対濃度値を求め、この相対
濃度値と、グレイスケールの各階調における濃度の絶対
値を示す絶対濃度値との関係を最小二乗法により近似式
として予め求め、この近似式で相対濃度値から絶対濃度
値に換算すると、光学系の条件、画像処理装置の特性の
依存することなく、相対濃度値から絶対濃度値へと補正
されることとなり、圧力紙の濃度の絶対値が求められ
る。更に、圧力紙の濃淡の絶対値と、圧力紙を発色する
ための単位面積当たりの圧力との関係から、圧力紙に加
わった圧力が求められる。
E.実施例 以下、本考案の一実施例について図面を参照して詳細
に説明する。
に説明する。
第１図に本考案の一実施例を示す。
同図に示すように試料１の上方に蛍光灯２、ズームレ
ンズ３、固体カメラ４が配置され、試料１として用いら
れるグレイスケール又は圧力紙の画像がズームレンズ
３、固体カメラ４を介して画像処理装置５に入力され
る。
ンズ３、固体カメラ４が配置され、試料１として用いら
れるグレイスケール又は圧力紙の画像がズームレンズ
３、固体カメラ４を介して画像処理装置５に入力され
る。
ここで、光源として蛍光灯２を用いるのは試料を加熱
させないためである。蛍光灯用電源６としては高周波電
源が用いられる。
させないためである。蛍光灯用電源６としては高周波電
源が用いられる。
グレイスケールは白から黒までの明度を無彩色の多階
調に分けて配列したものであり、各階調における濃度の
絶対値を示す絶対濃度値Ｇは一定間隔である。例えば、
絶対濃度値Ｇは、0.1から、0.1毎に、2.0まで変化する
値である。
調に分けて配列したものであり、各階調における濃度の
絶対値を示す絶対濃度値Ｇは一定間隔である。例えば、
絶対濃度値Ｇは、0.1から、0.1毎に、2.0まで変化する
値である。
圧力紙は加わる圧力に応じて濃淡に発色するものであ
り、例えば患者の咬合圧の研究について用いられている
もので濃淡が多段階に分散している。
り、例えば患者の咬合圧の研究について用いられている
もので濃淡が多段階に分散している。
ズームレンズ３、固体カメラ４としては通常使用され
るものが用いられ、固体カメラとしては白黒カメラが用
いられる。
るものが用いられ、固体カメラとしては白黒カメラが用
いられる。
画像処理装置５としては、濃淡を相対的に評価し相対
濃度値Ｄとすることのできるメイスコープ（株式会社明
電舎製）を用いた。例えば、ビデオ信号（NTSC信号）を
８ビットにA/D変換して、256階調の相対濃度値Ｄとする
ことができる。
濃度値Ｄとすることのできるメイスコープ（株式会社明
電舎製）を用いた。例えば、ビデオ信号（NTSC信号）を
８ビットにA/D変換して、256階調の相対濃度値Ｄとする
ことができる。
この画像処理装置５にはビデオモニタ7,システムター
ミナル８が接続されており、このシステムターミナル８
にはCRT及びキーボードが付属し、画像処理装置５に対
する命令を入力でき状態を表示するようになっている。
ミナル８が接続されており、このシステムターミナル８
にはCRT及びキーボードが付属し、画像処理装置５に対
する命令を入力でき状態を表示するようになっている。
画像処理装置５はパーソナルコンピュータ９からの指
令により後述するヒストグラムを生成することができる
ようになっている。
令により後述するヒストグラムを生成することができる
ようになっている。
またパーソナルコンピュータ９は後述する重回帰分析
等を行うものであり、８インチFDD10及びグラフィック
ディスプレイ11が接続している。
等を行うものであり、８インチFDD10及びグラフィック
ディスプレイ11が接続している。
ここで、グレイスケールの画像を、グレイスケールの
各階調の濃度の絶対値Ｇと画像処理装置５においてグレ
イスケールの各階調の濃淡を相対的に評価する濃度値Ｄ
とは下表に示す関係にある。但し、表中、右方にいくほ
ど暗くなることを示している。
各階調の濃度の絶対値Ｇと画像処理装置５においてグレ
イスケールの各階調の濃淡を相対的に評価する濃度値Ｄ
とは下表に示す関係にある。但し、表中、右方にいくほ
ど暗くなることを示している。
上記表中の濃度値Ｇと濃度値Ｄとの相関関係について
実験に基づき考察したところ、３次式により近似できる
ので、下式に従って、最小二乗法によりその係数B0，
B1，B2，B3を求めた。
実験に基づき考察したところ、３次式により近似できる
ので、下式に従って、最小二乗法によりその係数B0，
B1，B2，B3を求めた。
Ｄ＝B0＋B1・Ｇ＋B2・G2＋B3・G3…（１） 次に、圧力紙の画像を固体カメラ４等の光学系を介し
て画像処理装置５に入力し、その濃度を濃度値Ｄで評価
し、更に（１）式の近似式に基づき濃度値Ｇに換算し
た。
て画像処理装置５に入力し、その濃度を濃度値Ｄで評価
し、更に（１）式の近似式に基づき濃度値Ｇに換算し
た。
その結果を表−２に示すが、圧力紙には濃淡が分散し
て存在するので、予め設定した濃度範囲に属する面積を
併せて表示した。尚、面積は画面の100ドットを１mm2と
して計算した。表−２の結果は画面にヒストグラムによ
って表示される。
て存在するので、予め設定した濃度範囲に属する面積を
併せて表示した。尚、面積は画面の100ドットを１mm2と
して計算した。表−２の結果は画面にヒストグラムによ
って表示される。
従って、下式の示すように各級の濃度値を発色させる
ための単位面積当りの圧力にその級の属する面積（X1，
X2…）を掛けて加えれば、圧力紙の加えられた圧力Ｐが
求められる。
ための単位面積当りの圧力にその級の属する面積（X1，
X2…）を掛けて加えれば、圧力紙の加えられた圧力Ｐが
求められる。
Ｐ＝C0＋C1・X1＋C2・X2……＋C8・X8…（２） ここで、係数C0，C1…C8を求めるため予め次の様な実
験を行った。即ち、圧力発生機にて単位面積当りに基準
圧力（1.0,2.0,3.0…8.0kg）を発生させ、圧力紙を発色
させた。サンプル数は多いほどよい。
験を行った。即ち、圧力発生機にて単位面積当りに基準
圧力（1.0,2.0,3.0…8.0kg）を発生させ、圧力紙を発色
させた。サンプル数は多いほどよい。
圧力発生機には圧力のむらがあるため、圧力紙には濃
淡の分散が生じた。その結果を表−３に示す。この結果
を基に（２）式を利用して重回帰分析を行う。
淡の分散が生じた。その結果を表−３に示す。この結果
を基に（２）式を利用して重回帰分析を行う。
まず、最小二乗法により、C0，C1，C2…C8を求め、次
に回帰残渣，重相関係数により重回帰式の検定を行う。
に回帰残渣，重相関係数により重回帰式の検定を行う。
このように予めC0，C1，C2…C8を求めておけば、患者
の咬んだ圧力紙の画像を画像処理装置５に入力し、各級
の面積X1〜X8を計算し、（２）式に基づいて直ちに咬合
力Ｐを計算することができる。更に総面積で咬合力Ｐを
割って咬合圧を求めることも容易である。
の咬んだ圧力紙の画像を画像処理装置５に入力し、各級
の面積X1〜X8を計算し、（２）式に基づいて直ちに咬合
力Ｐを計算することができる。更に総面積で咬合力Ｐを
割って咬合圧を求めることも容易である。
尚、上記近似式は画像処理装置５において濃淡を評値
する手法及びグレイスケールの種類によって変わるもの
であり、またその係数もレンズ3,カメラ４及び光源等の
条件が変化することにより変わるものである。
する手法及びグレイスケールの種類によって変わるもの
であり、またその係数もレンズ3,カメラ４及び光源等の
条件が変化することにより変わるものである。
従って、異なる画像処理装置を用いる場合には、近似
式もこれによって別個のものを用いることとなり、また
光学系の条件が変化したら、その都度、近似式の係数も
求めなければならない。
式もこれによって別個のものを用いることとなり、また
光学系の条件が変化したら、その都度、近似式の係数も
求めなければならない。
更に、本実施例では、濃度を８級に分けた濃度範囲を
決めていたが、このような例に限られるものでなく、更
に細かくわけても良い。
決めていたが、このような例に限られるものでなく、更
に細かくわけても良い。
F.考案の効果 以上、実施例に基づいて、具体的に説明したように、
本考案は画像処理装置を用いて濃度の相対値を評価する
ので省人化が図れると共にグレイスケールにより正規化
して濃度の絶対値へ換算するので、画像処理装置、光学
系の条件が変化しても、評定基準が安定し、正確な圧力
が求められる。また、相対濃度値から絶対濃度値へ近似
式で換算するので、グレイスケール、画像処理装置及び
光学系の条件が変動した場合であっても、近似式の係数
のみを変更すればよく、計測時の入力作業が簡略化でき
る利点がある。更に圧力紙を用いているため、例えば咬
合圧測定の場合に実際と同じ咬合状態を達成できる。
本考案は画像処理装置を用いて濃度の相対値を評価する
ので省人化が図れると共にグレイスケールにより正規化
して濃度の絶対値へ換算するので、画像処理装置、光学
系の条件が変化しても、評定基準が安定し、正確な圧力
が求められる。また、相対濃度値から絶対濃度値へ近似
式で換算するので、グレイスケール、画像処理装置及び
光学系の条件が変動した場合であっても、近似式の係数
のみを変更すればよく、計測時の入力作業が簡略化でき
る利点がある。更に圧力紙を用いているため、例えば咬
合圧測定の場合に実際と同じ咬合状態を達成できる。
第１図は本考案の一実施例を示す概略構造図である。 図面中、 １は試料、２は蛍光灯、３はズームレンズ、４は固体カ
メラ、５は画像処理装置、６は蛍光灯電源、７はビデオ
モニタ、８はシステムターミナル、９はパーソナルコン
ピュータ、10は８インチFDD、11はグラフィックディス
プレイである。
メラ、５は画像処理装置、６は蛍光灯電源、７はビデオ
モニタ、８はシステムターミナル、９はパーソナルコン
ピュータ、10は８インチFDD、11はグラフィックディス
プレイである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 高橋 常悦 東京都品川区大崎２丁目１番17号 株式 会社明電舎内 (72)考案者 根本 友文 東京都品川区大崎２丁目１番17号 株式 会社明電舎内 (56)参考文献 特開 昭57−192537（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】濃度の絶対値を示す絶対濃度値（Ｇ）が一
定間隔で複数の階調に変化するグレイスケールと、 加わる圧力によって濃淡に発色する圧力紙と、 前記グレイスケール又は圧力紙を試料（１）として光学
系（３）を介し撮影するカメラと（４）、 該カメラ（４）により撮影された前記試料（１）の濃淡
を相対的に評価して相対濃度値（Ｄ）を求める画像処理
装置（５）と、 前記画像処理装置（５）により求めた前記グレイスケー
ルの画像の相対濃度値（Ｄ）と前記該グレイスケールの
絶対濃度値（Ｇ）との関係を最小二乗法により近似式と
して予め求める一方、 前記近似式に基づいて前記画像処理装置（５）により求
めた前記圧力紙の相対濃度値（Ｄ）を前記絶対濃度値
（Ｇ）に換算すると共に前記圧力紙における前記絶対濃
度値（Ｇ）に属する濃淡を表す面積（X1，X2，X3…）を
求め、 更に、前記圧力紙における前記絶対濃度値（Ｇ）を示す
濃淡を発色させるための単位面積当たりの圧力を前記面
積（X1，X2，X3…）に掛け合わせて、全ての階調につい
て和を求めることにより前記圧力紙に加わった圧力を求
める演算装置と、 を具えることを特徴とする圧力測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1986145158U JP2516263Y2 (ja) | 1986-09-24 | 1986-09-24 | 圧力測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1986145158U JP2516263Y2 (ja) | 1986-09-24 | 1986-09-24 | 圧力測定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6351233U JPS6351233U (ja) | 1988-04-06 |
| JP2516263Y2 true JP2516263Y2 (ja) | 1996-11-06 |
Family
ID=31056439
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1986145158U Expired - Lifetime JP2516263Y2 (ja) | 1986-09-24 | 1986-09-24 | 圧力測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2516263Y2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2022059342A1 (ja) | 2020-09-17 | 2022-03-24 | 富士フイルム株式会社 | 画像処理装置、画像処理方法、プログラムおよび記録媒体 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57192537A (en) * | 1981-05-22 | 1982-11-26 | Rinkushiido System Kk | Biting pressure analyzing apparatus |
-
1986
- 1986-09-24 JP JP1986145158U patent/JP2516263Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2022059342A1 (ja) | 2020-09-17 | 2022-03-24 | 富士フイルム株式会社 | 画像処理装置、画像処理方法、プログラムおよび記録媒体 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6351233U (ja) | 1988-04-06 |
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