JP3333050B2 - Shape measuring method and shape measuring device - Google Patents
Shape measuring method and shape measuring deviceInfo
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Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、２次元又は３次元状を
なす被測定物体の画像からその被測定物体の形状を測定
する測定方法及び装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method and an apparatus for measuring the shape of an object to be measured from a two-dimensional or three-dimensional image of the object to be measured.
【０００２】[0002]
【従来の技術】被測定物体の形状を測定する方法として
以下に述べる方法が一般に知られている。第１の方法
は、画像撮影手段により取り込まれた被測定物体の画像
をディスプレイ上に表示し、そのディスプレイ上におい
てマウス，タッチパネル等のポインティングデバイスを
使用して任意の測定点を指定し、指定された測定点の座
標をコンピュータで認識し指定された被測定物の長さや
形状、面積などを求める方法である。2. Description of the Related Art The following method is generally known as a method for measuring the shape of an object to be measured. A first method is to display an image of an object to be measured captured by an image photographing means on a display, specify an arbitrary measurement point on the display using a pointing device such as a mouse or a touch panel, and specify the measurement point. This is a method of recognizing the coordinates of the measured points by a computer and obtaining the length, shape, area, etc. of the specified DUT.
【０００３】第２の方法は、画像撮影手段により取り込
まれた被測定物体の画像を、ノイズ除去、エッジ強調な
どのフィルタリング処理を施して適当なレベルで２値化
し、この２値化された画像情報に対して値が１の画素を
測定点として指定し、それら測定点の座標から物体の長
さや面積などを求める方法である。In a second method, an image of an object to be measured captured by an image photographing means is subjected to filtering processing such as noise removal and edge enhancement to be binarized at an appropriate level, and the binarized image is obtained. In this method, a pixel having a value of 1 for information is specified as a measurement point, and the length and area of the object are determined from the coordinates of the measurement point.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た第１，第２の方法では、画像撮影手段により取り込ま
れた画像情報が持つ画像分解能より高い精度で形状測定
を行うことができないという欠点がある。また、被測定
物が３次元状の透明物体であり、その輪郭線が図３のよ
うに分岐している場合、必要な輪郭線のみを選択するこ
とができないため必要な輪郭線の寸法、形状などを精度
良く測定することはできないという欠点があった。However, the first and second methods described above have a drawback that shape measurement cannot be performed with higher accuracy than the image resolution of the image information captured by the image capturing means. . In addition, when the object to be measured is a three-dimensional transparent object and the contour is branched as shown in FIG. 3 , only the necessary contour can not be selected, so that the necessary dimensions and shape of the contour are required. However, there is a drawback that it is not possible to accurately measure such factors.
【０００５】本発明は、以上のような実情に鑑みてなさ
れたもので、測定者が希望する輪郭線のみを選択的に抽
出することができ、また画像撮影手段の持つ画像の分解
能以上で被測定物体の形状などを測定することのできる
形状測定方法及び形状測定装置を提供することを目的と
する。The present invention has been made in view of the above circumstances, and allows only the contour desired by the measurer to be selectively extracted. It is an object of the present invention to provide a shape measuring method and a shape measuring device capable of measuring the shape and the like of a measurement object.
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために以下のような手段を講じた。In order to achieve the above object, the present invention takes the following measures.
【０００７】請求項１に対応する本発明は、被測定物体
の画像情報を処理して当該被測定物体の画像上に現れた
全ての境界線を抽出し、その抽出された境界線から測定
に必要な境界線を選択し、その選択された境界線の座標
値から当該境界線の近似式を求め、その求めた近似式に
基づいて前記被測定物体の寸法、形状、面積の少なくと
も一つを測定することを特徴とする。The present invention according to claim 1 processes image information of an object to be measured, extracts all boundaries appearing on the image of the object to be measured, and performs measurement from the extracted boundaries. Select a necessary boundary line, obtain an approximate expression of the boundary line from the coordinate values of the selected boundary line, and at least one of the size, shape, and area of the measured object based on the obtained approximate expression. It is characterized by measuring.
【０００８】請求項２に対応する本発明は、測定すべき
境界線の近似式に基づいて作成された図形データ又は前
記被測定物体の理想的な形状を表す既知の図形データ
を、前記被測定物体の画像、又は前記境界線に重ねて表
示することを特徴とする。[0008] The present invention corresponding to claim 2, a known graphic data representing the ideal shape of the graphic data or the object to be measured that is created based on the approximate expression to be borderline measurement, the object to be measured It is characterized in that the image is displayed so as to be superimposed on the image of the object or the boundary line.
【０００９】[0009]
【００１０】請求項３に対応する本発明は、被測定物体
の画像情報が格納された画像記憶手段と、前記画像記憶
手段に格納された画像情報を処理して当該被測定物体の
画像上に現れる全ての境界線を抽出する画像処理手段
と、前記画像記憶手段に格納された画像情報および前記
画像処理手段で処理された画像情報を表示するための表
示手段と、前記画像処理手段により抽出された複数の境
界線から測定対象とすべき境界線を選択する境界線選択
手段と、前記境界線選択手段で選択された境界線の座標
値から当該境界線の近似式を求める近似手段と、前記近
似手段で求められる近似式を複数使って、これらの近似
式上の点を用いて前記被測定物体の寸法、形状、面積の
少なくとも一つを測定する形状算出手段とを具備した構
成である。According to a third aspect of the present invention, there is provided an image storage means for storing image information of an object to be measured, and processing the image information stored in the image storage means to form an image on the image of the object to be measured. image processing means for extracting all the boundary lines appearing, and display means for displaying the image information processed by the image information stored in the image storage means and the image processing unit, extracted by the image processing unit A boundary line selecting unit for selecting a boundary line to be measured from the plurality of boundary lines, an approximation unit for calculating an approximate expression of the boundary line from coordinate values of the boundary line selected by the boundary line selecting unit, A configuration calculating means for measuring at least one of a size, a shape, and an area of the measured object by using a plurality of approximation formulas obtained by the approximation device and using points on these approximation formulas.
【００１１】請求項４に対応する本発明は、測定すべき
境界線の近似式に基づいて作成された図形データ又は前
記被測定物体の理想的な形状を表す既知の図形データが
格納されたオーバーレイメモリを備え、前記表示手段が
前記オーバーレイメモリに格納している図形データを前
記被測定物体の画像、又は前記境界線に重ねて表示する
ことを特徴とする。According to a fourth aspect of the present invention, there is provided an overlay in which graphic data created based on an approximate expression of a boundary line to be measured or known graphic data representing an ideal shape of the measured object is stored. A memory, wherein the display means displays the graphic data stored in the overlay memory so as to overlap the image of the measured object or the boundary line.
【００１２】[0012]
【作用】本発明は、以上のような手段を講じたことによ
り次のような作用を奏する。The present invention has the following effects by taking the above measures.
【００１３】請求項１に対応する本発明によれば、被測
定物体の画像情報を画像処理することにより複数の境界
線が抽出された場合、それらの境界線の中から測定すべ
き境界線のみが選択される。そして、その選択された境
界線の座標値から当該境界線の近似式が求められる。According to the first aspect of the present invention, when a plurality of boundary lines are extracted by performing image processing on image information of an object to be measured, only the boundary line to be measured is selected from the boundary lines. Is selected. Then, an approximate expression of the selected boundary line is obtained from the coordinate values of the selected boundary line.
【００１４】請求項２に対応する本発明によれば、境界
線の近似式に基づいて作成された図形データ又は被測定
物体の理想的な形状を表す既知の図形データが、被測定
物体の画像、又は境界線に重ねて表示される。よって、
被測定物体の基本形状に対する変形度などを容易に観察
できる。[0014] wherein, according to the corresponding invention to the second aspect, the known graphic data representing the ideal shape of the graphic data or the measured object that is created based on the approximate expression of the boundary, of the object to be measured image Or overlaid on the border. Therefore,
The degree of deformation of the measured object with respect to the basic shape can be easily observed.
【００１５】[0015]
【００１６】請求項３に対応する本発明によれば、被測
定物体の画像情報を処理して当該被測定物体の画像上に
現れる全ての境界線が画像処理手段により抽出され、そ
の複数の境界線から測定対象とすべき境界線が境界線選
択手段にて選択される。そして、選択された境界線の座
標値から当該境界線の近似式が求められ、その近似式を
複数使ってこれらの近似式上の点を用いて被測定物体の
形状等が計算される。According to the third aspect of the present invention, the image information of the measured object is processed, and all the boundary lines appearing on the image of the measured object are extracted by the image processing means. A boundary line to be measured is selected from the lines by the boundary line selection means. Then, an approximate expression of the selected boundary line is obtained from the coordinate values of the selected boundary line, and the shape or the like of the measured object is calculated using a plurality of the approximate expressions and points on these approximate expressions.
【００１７】請求項４に対応する本発明によれば、測定
すべき境界線の近似式に基づいて作成された図形データ
又は被測定物体の理想的な形状を表す既知の図形データ
がオーバーレイメモリに格納され、表示手段によってオ
ーバーレイメモリに格納している図形データが被測定物
体の画像又は境界線に重ねて表示される。According to the present invention corresponding to claim 4, known graphic data representing the ideal shape of the graphic data or the measured object that is created based on the approximate expression of the boundary line to be measured in the overlay memory The graphic data stored and stored in the overlay memory by the display means is displayed so as to be superimposed on the image or the boundary line of the measured object.
【００１８】[0018]
【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。図
１は、本発明の一実施例に係る形状測定装置の構成図で
ある。本実施例の形状測定装置は、画像入力手段として
のＣＣＤカメラ１が装置本体１０に接続され、その装置
本体１０にＣＣＤカメラ１から入力した画像を表示する
テレビモニタ１１が接続されている。また、装置本体１
０にポインティングデバイス１２が接続されており、ポ
インティングデバイス１２から装置本体１０にテレビモ
ニタ１１に表示された画像上の任意の座標を指示するこ
とができるようになっている。Embodiments of the present invention will be described below. FIG. 1 is a configuration diagram of a shape measuring apparatus according to one embodiment of the present invention. In the shape measuring apparatus of the present embodiment, a CCD camera 1 as image input means is connected to an apparatus main body 10, and a television monitor 11 for displaying an image input from the CCD camera 1 is connected to the apparatus main body 10. The device body 1
0, a pointing device 12 is connected, and the pointing device 12 is capable of instructing the apparatus main body 10 at arbitrary coordinates on an image displayed on the television monitor 11.
【００１９】装置本体１０は、ＣＣＤカメラ１の映像出
力端子に接続されたアナログ信号処理回路２、アナログ
信号処理回路２の出力端子に接続された画像メモリ３、
画像メモリ３とテレビモニタ１１との間に設けられたビ
デオ信号処理回路４、表示データ等が記憶されるオーバ
ーレイメモリ５、ＣＣＤカメラ１から取り込まれる同期
信号に基づいてアナログ信号処理回路２，画像メモリ
３、ビデオ信号処理回路４等にタイミング信号を与える
タイミング発生回路６を備えている。The apparatus body 10 includes an analog signal processing circuit 2 connected to a video output terminal of the CCD camera 1, an image memory 3 connected to an output terminal of the analog signal processing circuit 2,
A video signal processing circuit 4 provided between the image memory 3 and the television monitor 11; an overlay memory 5 for storing display data and the like; an analog signal processing circuit 2 based on a synchronization signal taken from the CCD camera 1; 3, a timing generation circuit 6 for providing a timing signal to the video signal processing circuit 4 and the like.
【００２０】この装置本体１０は、ＣＰＵ７によって装
置本体１０内の動作が管理され、ＣＰＵ７に図２に示す
処理を実行させることにより形状測定のための機能を実
現している。The operation of the apparatus main body 10 is managed by the CPU 7 and the function for shape measurement is realized by causing the CPU 7 to execute the processing shown in FIG.
【００２１】次に、以上のように構成された本実施例の
動作について説明する。本実施例では、ＣＣＤカメラ１
で撮影された画像の画像信号が、アナログ信号処理回路
２でデジタル信号（画像データ）に変換され、タイミン
グ発生回路６によって生成されるタイミング信号に従っ
て画像メモリ３に順次格納される。画像メモリ３に格納
された画像データはタイミング発生回路６で生成された
タイミング信号を使ってビデオ信号処理回路４へ送ら
れ、そこでアナログ信号に変換された後、テレビモニタ
１１に表示される。Next, the operation of this embodiment configured as described above will be described. In this embodiment, the CCD camera 1
The image signal of the image photographed in step (1) is converted into a digital signal (image data) by the analog signal processing circuit 2, and is sequentially stored in the image memory 3 according to the timing signal generated by the timing generation circuit 6. The image data stored in the image memory 3 is sent to the video signal processing circuit 4 using the timing signal generated by the timing generation circuit 6, where it is converted into an analog signal and displayed on the television monitor 11.
【００２２】また、ＣＰＵ７から画像メモリ３及びオー
バーレイメモリ５の双方に対してデータの書き込み／読
み出しが行われる。ＣＰＵ７により画像メモリ３及びオ
ーバーレイメモリ５から読み出される画像データ，表示
データの双方がビデオ信号処理回路４で処理され、テレ
ビモニタ９上において画像上に表示データが表示され、
又は単独で表示データのみが表示される。Data is written / read from the CPU 7 to both the image memory 3 and the overlay memory 5. Both image data and display data read from the image memory 3 and the overlay memory 5 by the CPU 7 are processed by the video signal processing circuit 4, and the display data is displayed on the image on the television monitor 9,
Alternatively, only the display data is displayed alone.
【００２３】次に、被測定物体として液晶基板，透明電
極等の透明物体を対象とした形状測定原理について説明
する。ここでは、透明物体が円形であるものとし、その
直径を測定する。なお、直径を測定する方法として円の
円周上の任意の３点から直径を求める方法を用いる。Next, the principle of shape measurement for a transparent object such as a liquid crystal substrate or a transparent electrode as the object to be measured will be described. Here, the transparent object is assumed to be circular, and its diameter is measured. As a method of measuring the diameter, a method of obtaining the diameter from any three points on the circumference of the circle is used.
【００２４】先ず、上記したようにして装置本体１０の
画像メモリ３に透明物体の画像情報を格納し、その透明
物体の画像をテレビモニタ１１に表示させる。ここで、
テレビモニタ１１には図３に示す画像が表示されたもの
とする。First, the image information of the transparent object is stored in the image memory 3 of the apparatus main body 10 as described above, and the image of the transparent object is displayed on the television monitor 11. here,
It is assumed that the image shown in FIG. 3 is displayed on the television monitor 11.
【００２５】ここから、図２に示すフローチャートに基
づいた形状測定処理が開始する。輪郭画像上の３点の座
標を得るためにポインティングデバイス１２によってテ
レビモニタ１１上で輪郭画像に対応した１点を指定する
と、その指定点を中心として縦横周囲２０画素程度を処
理対象とする（ステップＳ１）。From here, the shape measurement processing based on the flowchart shown in FIG. 2 starts. When one point corresponding to the contour image is designated on the television monitor 11 by the pointing device 12 to obtain the coordinates of three points on the contour image, about 20 pixels around the designated point are processed in the vertical and horizontal directions (step S1).
【００２６】ステップＳ２においては、ステップＳ１で
処理対象とされた範囲の画像データを画像メモリ３から
読出し、図４に示す７×７の空間フィルタを使ってノイ
ズ成分の除去、輪郭強調処理を実行する。その結果とし
て得られた画像情報から各画素の輝度を求め、図５
（ａ）のように適切な輝度レベルで各画素を０か１の２
値に変換する。In step S2, the image data in the range to be processed in step S1 is read out from the image memory 3, and a noise component is removed and a contour enhancement process is performed using a 7 × 7 spatial filter shown in FIG. I do. The luminance of each pixel is obtained from the image information obtained as a result, and FIG.
Each pixel is set to 0 or 1 at an appropriate luminance level as shown in FIG.
Convert to a value.
【００２７】ステップＳ３においては、２値化画像にお
いて画素値１の画素が隣接した領域を「島」と認識し、
２値化画像の各画素に図５（ｂ）に示すように「島」ご
とに１から順に番号を付ける。In step S3, a region where the pixel having the pixel value 1 is adjacent to the pixel in the binary image is recognized as an "island".
Each pixel of the binarized image is numbered sequentially from 1 for each "island" as shown in FIG.
【００２８】ステップＳ４及びステップＳ５において
は、番号付けされたそれぞれの「島」が、ステップＳ１
で指定した領域を規定する枠の４辺のうち異なる２辺と
接していない場合は、測定対象となる輪郭線でない可能
性が高いためその「島」に付けた番号を０として処理の
対象から外す。In steps S4 and S5, each numbered "island" is stored in step S1.
If it is not in contact with two different sides of the four sides of the frame that defines the area specified in, it is highly likely that it is not the contour to be measured, so the number assigned to that “island” is set to 0 and the remove.
【００２９】ステップＳ６においては、ステップＳ５で
削除されなかった残りの「島」の面積（画素数）を求め
る。それら「島」の面積が所定値以下（例えば１０画素
以下）となっているか否かそれぞれについて判断し（ス
テップＳ７）、面積が所定値以下となっている「島」が
あれば、その「島」に付けた番号を０として処理の対象
から外す（ステップＳ８）。In step S6, the area (number of pixels) of the remaining "island" not deleted in step S5 is determined. It is determined whether or not the area of the “island” is equal to or smaller than a predetermined value (for example, 10 pixels or less) (step S7). Is set to 0 and excluded from the processing target (step S8).
【００３０】ステップＳ９においては、以上の処理で残
された各「島」について、図５（ｄ）に示すように、
「島」中の画素に対して、画素値０の画素が上下左右い
ずれかの位置にある画素を全て輪郭画素としてマークす
る。In step S9, for each "island" left by the above processing, as shown in FIG.
With respect to the pixels in the "island", all pixels having a pixel value of 0 at any of the upper, lower, left, and right positions are marked as contour pixels.
【００３１】次に、ステップＳ９でマークした輪郭画素
が形成する複数の分岐線の中から任意の分岐線上の１画
素を、ポインティングデバイス１２からの指示に対応し
て１つ選び、図５（ｅ）に示すように、その指定された
画素を含む「島」以外の画素の番号を０とする（ステッ
プＳ１０）。Next, one pixel on an arbitrary branch line is selected from a plurality of branch lines formed by the contour pixels marked in step S9 in accordance with an instruction from the pointing device 12, and one pixel is selected as shown in FIG. As shown in ()), the number of a pixel other than the “island” including the specified pixel is set to 0 (step S10).
【００３２】ステップＳ１１においては、図５（ｆ）に
示すように、画素値０の画素領域を新たな「島」に分類
し、それら新たに分類された「島」の画素にそれまで
「島」に付けられていない番号を各「島」毎に付ける。In step S11, as shown in FIG. 5 (f), the pixel area having a pixel value of 0 is classified into new "islands", and the newly classified "island" pixels are classified into the "islands". ”Is assigned to each“ island ”.
【００３３】ステップＳ１２においては、図６（ａ）に
示すように、指定した測定物体の輪郭画素に隣接し、且
つ画素値が０の「島」に接する輪郭画素のみを残し、そ
れ以外の画素値及び番号を０にする。ステップＳ１０で
選択した輪郭画素に隣接する番号５の画素に隣接する輪
郭画素以外の画素の番号を０とする。その結果、図６
（ｂ）に示すように、測定に必要とする輪郭線のみが抽
出される。In step S12, as shown in FIG. 6 (a), only the contour pixels adjacent to the contour pixel of the designated measurement object and in contact with the "island" having a pixel value of 0 are left, and the other pixels are excluded. Set the value and number to 0. Pixel numbers other than the contour pixel adjacent to the pixel No. 5 adjacent to the contour pixel selected in step S10 are set to 0. As a result, FIG.
As shown in (b), only contour lines necessary for measurement are extracted.
【００３４】ステップＳ１３においては、ステップＳ１
２で抽出された輪郭画素すべての座標を求め、その座標
から関数近似を使って例えば３次関数で輪郭画素の曲線
を近似し、近似曲線の式を得る。In step S13, step S1
The coordinates of all the contour pixels extracted in step 2 are obtained, and the curve of the contour pixels is approximated from the coordinates using a function approximation, for example, by a cubic function, thereby obtaining an equation of an approximate curve.
【００３５】次に、ポインティングデバイス１２からス
テップＳ１３で得られた近似曲線式に対して適当なＸ座
標が入力されると、そのＸ座標に対する近似曲線上のＹ
座標が求められる（ステップＳ１４）。このような
（Ｘ，Ｙ）座標が必要な数だけ求められたならば、例え
ば３点求められたならば（ステップＳ１５）、処理を終
了する。Next, when an appropriate X coordinate is inputted from the pointing device 12 to the approximate curve expression obtained in step S13, Y on the approximate curve for the X coordinate is input.
Coordinates are obtained (step S14). If the required number of such (X, Y) coordinates has been obtained, for example, if three points have been obtained (step S15), the processing is terminated.
【００３６】以上の処理により透明物体の直径を求める
ために必要な３組の座標データが得られる。３点の座標
が（ｘ0 、ｙ0 ）、（ｘ1 、ｙ1 ）、（ｘ2 、ｙ2 ）で
あれば、下式から透明物体の直径ｄを算出する。With the above processing, three sets of coordinate data necessary for obtaining the diameter of the transparent object are obtained. Three points coordinates (x 0, y 0), calculates the (x 1, y 1), (x 2, y 2) if the diameter d of the transparent body from the following equation.
【００３７】 ｄ＝２・｛（ｘ0 −ｘ）2 ＋（ｙ0 −ｙ）2 ｝1/2 ・Ｌ ａ1 ＝（ｘ0 −ｘ1 ）／（ｙ1 −ｙ0 ）， ａ2 ＝（ｘ1 −ｘ2 ）／（ｙ2 −ｙ1 ）， ｂ1 ＝（１／２）・（ｙ0 ＋ｙ1 ）−（ａ1 ／２）・
（ｘ0 ＋ｘ1 ）， ｂ2 ＝（１／２）・（ｙ1 ＋ｙ2 ）−（ａ2 ／２）・
（ｘ1 ＋ｘ2 ）， ｘ＝（ｂ2 −ｂ1 ）／（ａ1 −ａ2 ），ｙ＝ａ1 ×ｘ＋
ｂ1 但し、Ｌは１画素に対する実際の長さである。D = 2 · {(x 0 −x) 2 + (y 0 −y) 2 } 1/2 · La 1 = (x 0 −x 1 ) / (y 1 −y 0 ), a 2 = (x 1 -x 2) / (y 2 -y 1), b 1 = (1/2) · (y 0 + y 1) - (a 1/2) ·
(X 0 + x 1), b 2 = (1/2) · (y 1 + y 2) - (a 2/2) ·
(X 1 + x 2 ), x = (b 2 −b 1 ) / (a 1 −a 2 ), y = a 1 × x +
b 1 where L is the actual length for one pixel.
【００３８】このようにして求められた円形の透明物体
の直径ｄから透明物体の形状が計算される。また、上式
で計算した透明物体の直径ｄと同一の直径を有する円形
データをオーバーレイメモリ５に記憶し、実際の透明物
体の画像が表示されているテレビモニタ１１上にオーバ
ーレイメモリ５から読出した円形データを透明物体の輪
郭線に重ねて表示する。これにより円形の透明物体と同
一直径の円形画像とを対比観察することができる。The shape of the transparent object is calculated from the diameter d of the circular transparent object thus obtained. Also, circular data having the same diameter as the diameter d of the transparent object calculated by the above equation is stored in the overlay memory 5 and read out from the overlay memory 5 on the television monitor 11 on which the actual image of the transparent object is displayed. The circular data is displayed over the outline of the transparent object. As a result, a circular transparent object and a circular image having the same diameter can be compared and observed.
【００３９】このように本実施例によれば、被観察物体
の平面画像から輪郭画素を抽出し、輪郭画素による輪郭
線が分岐している場合には必要な輪郭線上の１つの輪郭
画素を指定するだけで必要な輪郭線を選択できるように
したので、輪郭線が分岐している場合であっても１回の
輪郭画素の選択操作だけで必要な輪郭線の形状を正確に
計算することができる。As described above, according to this embodiment, contour pixels are extracted from the plane image of the object to be observed, and when the contour line is branched by the contour pixels, one contour pixel on the necessary contour line is designated. The user can select the necessary contour line by simply performing a single operation of selecting a contour pixel, even if the contour line is branched. it can.
【００４０】本実施例によれば、形状測定対象として抽
出した輪郭線上の輪郭画素の近似式を求め、その求めら
れる近似式を複数使って、これらの近似式上の点から当
該輪郭線の形状を計算するようにしたので、ＣＣＤカメ
ラ１などの画像入力手段から入力した被測定物体の形
状，寸法，面積を入力画像の分解能以上の測定精度で求
めることができる。According to the present embodiment, an approximate expression of a contour pixel on a contour extracted as a shape measurement target is obtained, and a plurality of the obtained approximate expressions are used to calculate the shape of the contour from the points on these approximate expressions. Is calculated, the shape, dimensions, and area of the measured object input from the image input means such as the CCD camera 1 can be obtained with a measurement accuracy higher than the resolution of the input image.
【００４１】なお、上述した実施例では透明物体の形状
を求めるのに近似曲線上の３点の座標を使用している
が、２点又は４点以上の座標データを使用することがで
きる。また、透明物体の形状は円形に限らずその他の形
状であっても測定可能である。さらに、画像強調のため
に使用したフィルタ係数は他の係数でもよく、画像処理
の対象領域も必ずしも周囲２０画素に限定することはな
い。画像入力手段はＣＣＤカメラの代わりに２次元に走
査可能である画像入力装置を用いてもよい。本発明は上
記実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸
脱しない範囲内で種々変形実施可能である。In the above embodiment, the coordinates of three points on the approximate curve are used to determine the shape of the transparent object. However, coordinate data of two points or four or more points can be used. Further, the shape of the transparent object is not limited to a circle, but can be measured even if the shape is another shape. Furthermore, the filter coefficients used for image enhancement may be other coefficients, and the target area for image processing is not necessarily limited to the surrounding 20 pixels. As the image input means, an image input device capable of two-dimensional scanning may be used instead of the CCD camera. The present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
【００４２】[0042]
【発明の効果】以上詳記したように本発明によれば、測
定者が測定に必要とする輪郭線を選択的に抽出でき高い
測定精度を実現できると共に、入力された画像情報の分
解能以上の測定精度が得られる形状測定方法及び形状測
定装置を提供できる。As described above in detail, according to the present invention, a measuring person can selectively extract a contour line required for measurement, realize high measurement accuracy, and can realize a resolution higher than the resolution of input image information. It is possible to provide a shape measuring method and a shape measuring device capable of obtaining measurement accuracy.
【図１】本発明の一実施例に係る形状測定装置の機能ブ
ロック図である。FIG. 1 is a functional block diagram of a shape measuring apparatus according to an embodiment of the present invention.
【図２】図１に示す形状測定装置の動作内容を示すフロ
ーチャートである。FIG. 2 is a flowchart showing the operation of the shape measuring device shown in FIG.
【図３】被測定物体の入力画像に現れた輪郭線の状態を
示す図である。FIG. 3 is a diagram illustrating a state of a contour line appearing in an input image of an object to be measured.
【図４】図３に示す入力画像の画像処理に使用する空間
フィルターの係数を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing coefficients of a spatial filter used for image processing of the input image shown in FIG.
【図５】原画像の２値化処理から島の分類までの処理過
程を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing a processing process from binarization processing of an original image to island classification.
【図６】輪郭画素の抽出処理から曲線近似までの処理過
程を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing a processing process from a contour pixel extraction process to a curve approximation.
１…ＣＣＤカメラ、２…アナログ信号処理回路、３…画
像メモリ、４…ビデオ信号処理回路、５…オーバーレイ
メモリ、６…タイミング発生回路、７…ＣＰＵ、１０…
装置本体１０、１１…テレビモニタ、１２…ポインティ
ングデバイス。DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... CCD camera, 2 ... Analog signal processing circuit, 3 ... Image memory, 4 ... Video signal processing circuit, 5 ... Overlay memory, 6 ... Timing generation circuit, 7 ... CPU, 10 ...
Apparatus main bodies 10, 11: television monitor, 12: pointing device.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−217481（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01B 11/00 G01B 11/24 G01B 11/28 G06T 1/00 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (56) References JP-A-63-217481 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) G01B 11/00 G01B 11/24 G01B 11 / 28 G06T 1/00
Claims (4)
測定物体の画像上に現れた全ての境界線を抽出し、その
抽出された境界線から測定に必要な境界線を選択し、そ
の選択された境界線の座標値から当該境界線の近似式を
求め、その求めた近似式に基づいて前記被測定物体の寸
法、形状、面積の少なくとも一つを測定することを特徴
とする形状測定方法。1. A method for processing image information of an object to be measured to extract all boundaries appearing on an image of the object to be measured, selecting a boundary necessary for measurement from the extracted boundaries, Determining an approximate expression of the boundary line from the coordinate values of the selected boundary line, and measuring at least one of the size, shape, and area of the measured object based on the determined approximate expression. Measuring method.
成された図形データ又は前記被測定物体の理想的な形状
を表す既知の図形データを、前記被測定物体の画像、又
は前記境界線に重ねて表示することを特徴とする請求項
１に記載の形状測定方法。2. A method according to claim 1, wherein graphic data created based on an approximate expression of a boundary line to be measured or known graphic data representing an ideal shape of the measured object is converted into an image of the measured object or the boundary line. The shape measuring method according to claim 1, wherein the shape measuring method is superimposed and displayed.
記憶手段と、 前記画像記憶手段に格納された画像情報を処理して当該
被測定物体の画像上に現れる全ての境界線を抽出する画
像処理手段と、 前記画像記憶手段に格納された画像情報および前記画像
処理手段で処理された画像情報を表示するための表示手
段と、 前記画像処理手段により抽出された複数の境界線から測
定対象とすべき境界線を選択する境界線選択手段と、 前記境界線選択手段で選択された境界線の座標値から当
該境界線の近似式を求める近似手段と、 前記近似手段で求められる近似式を複数使って、これら
の近似式上の点を用いて前記被測定物体の寸法、形状、
面積の少なくとも一つを測定する形状算出手段とを具備
したことを特徴とする形状測定装置。3. An image storage unit in which image information of an object to be measured is stored, and image information stored in the image storage unit is processed to extract all boundary lines appearing in an image of the object to be measured. Image processing means, display means for displaying the image information stored in the image storage means and the image information processed by the image processing means, and a measurement object from a plurality of boundaries extracted by the image processing means A boundary line selecting unit for selecting a boundary line to be set; an approximating unit for obtaining an approximate expression of the boundary line from the coordinate values of the boundary line selected by the boundary line selecting unit; and an approximating expression obtained by the approximating unit. Using a plurality, the dimensions, shape,
A shape measuring device comprising: a shape calculating means for measuring at least one of the areas.
成された図形データ又は前記被測定物体の理想的な形状
を表す既知の図形データが格納されたオーバーレイメモ
リを備え、前記表示手段が前記オーバーレイメモリに格
納している図形データを前記被測定物体の画像、又は前
記境界線に重ねて表示することを特徴とする請求項３に
記載の形状測定装置。4. An overlay memory in which graphic data created based on an approximate expression of a boundary line to be measured or known graphic data representing an ideal shape of the object to be measured is stored. 4. The shape measuring apparatus according to claim 3, wherein the graphic data stored in the overlay memory is displayed so as to be superimposed on the image of the measured object or the boundary line.
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|---|---|---|---|
| JP16960094A JP3333050B2 (en) | 1994-07-21 | 1994-07-21 | Shape measuring method and shape measuring device |
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| JPH0835813A JPH0835813A (en) | 1996-02-06 |
| JP3333050B2 true JP3333050B2 (en) | 2002-10-07 |
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