JP3409875B2 - 孔位置の計測方法 - Google Patents
孔位置の計測方法Info
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- JP3409875B2 JP3409875B2 JP06797893A JP6797893A JP3409875B2 JP 3409875 B2 JP3409875 B2 JP 3409875B2 JP 06797893 A JP06797893 A JP 06797893A JP 6797893 A JP6797893 A JP 6797893A JP 3409875 B2 JP3409875 B2 JP 3409875B2
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- circular hole
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ワークに形成した円形
孔を撮像し、撮像手段の画面上の円形孔の画像データに
基いて円形孔の中心位置を計測する、孔位置の計測方法
に関する。
孔を撮像し、撮像手段の画面上の円形孔の画像データに
基いて円形孔の中心位置を計測する、孔位置の計測方法
に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種の計測方法においては、画
面上を水平ｘ軸方向に走査して円形孔の像の孔縁に合致
するｘ軸方向２箇所の孔縁点の座標を求めることを垂直
ｙ軸方向に位置をずらしながら繰返し、ｘ軸方向２箇所
の孔縁点の中点のｘ座標を平均化して円形孔の中心のｘ
座標を求め、また、画面上をｙ軸方向に走査してｙ軸方
向２箇所の孔縁点の座標を求めることをｘ軸方向に位置
をずらしながら繰返し、ｙ軸方向２箇所の孔縁点の中点
のｙ座標を平均化して円形孔の中心のｙ座標を求めるよ
うにしている。ところで、円形孔の像の孔縁にノイズ等
による凹凸が現われて孔縁が連続した曲線にならないこ
とがあり、この場合には走査データに凹凸による誤差が
取り込まれて、計測精度が悪くなる。かかる不具合を解
消するため、特開昭５６−１５５８０４号公報により、
上記の如くして算定された中心位置を中心とする所定径
の基準円に対する各孔縁点のずれ量を求め、このずれ量
の各孔縁点毎の変化を調べてその連続性から正常な像で
あるか否かを判別し、変化が不連続な孔縁点を走査デー
タから削除して、中心位置を求めるようにしたものも知
られている。
面上を水平ｘ軸方向に走査して円形孔の像の孔縁に合致
するｘ軸方向２箇所の孔縁点の座標を求めることを垂直
ｙ軸方向に位置をずらしながら繰返し、ｘ軸方向２箇所
の孔縁点の中点のｘ座標を平均化して円形孔の中心のｘ
座標を求め、また、画面上をｙ軸方向に走査してｙ軸方
向２箇所の孔縁点の座標を求めることをｘ軸方向に位置
をずらしながら繰返し、ｙ軸方向２箇所の孔縁点の中点
のｙ座標を平均化して円形孔の中心のｙ座標を求めるよ
うにしている。ところで、円形孔の像の孔縁にノイズ等
による凹凸が現われて孔縁が連続した曲線にならないこ
とがあり、この場合には走査データに凹凸による誤差が
取り込まれて、計測精度が悪くなる。かかる不具合を解
消するため、特開昭５６−１５５８０４号公報により、
上記の如くして算定された中心位置を中心とする所定径
の基準円に対する各孔縁点のずれ量を求め、このずれ量
の各孔縁点毎の変化を調べてその連続性から正常な像で
あるか否かを判別し、変化が不連続な孔縁点を走査デー
タから削除して、中心位置を求めるようにしたものも知
られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記の如く基準円に対
するずれ量の変化の連続性を調べるためには、画面上を
微小ピッチで走査して多数の孔縁点の座標を検出記憶し
ておく必要があり、データ処理が煩雑になる不具合があ
る。また、ワークが位置ずれして円形孔が撮像手段に正
対する位置からずれると、円形孔の像が楕円となり、円
形孔の像が円になることを想定して中心位置を求める上
記の方法では計測誤差を生じ易くなる。本発明は、以上
の点に鑑み、比較的少数の孔縁点の座標を用いて孔位置
を高精度で計測し得るようにした方法を提供することを
その目的としている。
するずれ量の変化の連続性を調べるためには、画面上を
微小ピッチで走査して多数の孔縁点の座標を検出記憶し
ておく必要があり、データ処理が煩雑になる不具合があ
る。また、ワークが位置ずれして円形孔が撮像手段に正
対する位置からずれると、円形孔の像が楕円となり、円
形孔の像が円になることを想定して中心位置を求める上
記の方法では計測誤差を生じ易くなる。本発明は、以上
の点に鑑み、比較的少数の孔縁点の座標を用いて孔位置
を高精度で計測し得るようにした方法を提供することを
その目的としている。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成すべく、
本願請求項１に記載の発明は、ワークに形成した円形孔
を撮像し、撮像手段の画面上の円形孔の像の孔縁に合致
する周方向複数箇所の孔縁点の座標に基いて円形孔の中
心位置を計測する方法において、前記各孔縁点が円形孔
の画像重心を基準にして画面上に設定される所定の環状
エリア内に存するか否かを判別し、環状エリア内に存す
る複数の孔縁点の座標から画面上の円形孔の像を表わす
回帰楕円を算定し、この回帰楕円の中心座標から円形孔
の中心位置を求めることを特徴とする。また、本願請求
項２に記載の発明は、ワークに形成した円形孔を撮像
し、撮像手段の画面上の円形孔の像の孔縁に合致する周
方向複数箇所の孔縁点の座標に基いて円形孔の中心位置
を計測する方法において、撮像手段の光軸に対応する画
面上の座標原点に対する円形孔の画像重心のずれ方向及
びずれ量に応じて形状及び幅を変更した環状エリアを、
該画像重心を中心として画面上に設定し、前記各孔縁点
が該環状エリア内に存するか否かを判別し、環状エリア
内に存する複数の孔縁点の座標から画面上の円形孔の像
を表わす回帰楕円を算定し、この回帰楕円の中心座標か
ら円形孔の中心位置を求めることを特徴とする。
本願請求項１に記載の発明は、ワークに形成した円形孔
を撮像し、撮像手段の画面上の円形孔の像の孔縁に合致
する周方向複数箇所の孔縁点の座標に基いて円形孔の中
心位置を計測する方法において、前記各孔縁点が円形孔
の画像重心を基準にして画面上に設定される所定の環状
エリア内に存するか否かを判別し、環状エリア内に存す
る複数の孔縁点の座標から画面上の円形孔の像を表わす
回帰楕円を算定し、この回帰楕円の中心座標から円形孔
の中心位置を求めることを特徴とする。また、本願請求
項２に記載の発明は、ワークに形成した円形孔を撮像
し、撮像手段の画面上の円形孔の像の孔縁に合致する周
方向複数箇所の孔縁点の座標に基いて円形孔の中心位置
を計測する方法において、撮像手段の光軸に対応する画
面上の座標原点に対する円形孔の画像重心のずれ方向及
びずれ量に応じて形状及び幅を変更した環状エリアを、
該画像重心を中心として画面上に設定し、前記各孔縁点
が該環状エリア内に存するか否かを判別し、環状エリア
内に存する複数の孔縁点の座標から画面上の円形孔の像
を表わす回帰楕円を算定し、この回帰楕円の中心座標か
ら円形孔の中心位置を求めることを特徴とする。
【０００５】
【作用】円形孔の像の孔縁にノイズ等による凹凸が現わ
れた場合、かかる異常な像の部分からピックアップされ
た孔縁点は環状エリア内に収まらず、各孔縁点が環状エ
リア内に存するか否かを判別することにより、異常な像
の部分に位置する孔縁点はほぼ削除され、環状エリア内
に存する孔縁点、即ち正常な像の部分からピックアップ
されたと認められる孔縁点が残り、これら孔縁点の座標
からの回帰楕円を求めることにより、円形孔の像が円で
あれば円、楕円であれば楕円として円形孔の正常な像が
同定され、かくて円形孔の中心位置が正確に求められ
る。また、円形孔の中心が撮像手段の光軸からずれて円
形孔の像がずれ方向を短軸とする楕円となっても、その
ずれ量に応じて楕円の扁平率を考慮した形状及び幅の環
状エリアを設定すれば、円形孔の孔縁点のうち異常な像
の部分からピックアップされたものを正確に除外でき
る。
れた場合、かかる異常な像の部分からピックアップされ
た孔縁点は環状エリア内に収まらず、各孔縁点が環状エ
リア内に存するか否かを判別することにより、異常な像
の部分に位置する孔縁点はほぼ削除され、環状エリア内
に存する孔縁点、即ち正常な像の部分からピックアップ
されたと認められる孔縁点が残り、これら孔縁点の座標
からの回帰楕円を求めることにより、円形孔の像が円で
あれば円、楕円であれば楕円として円形孔の正常な像が
同定され、かくて円形孔の中心位置が正確に求められ
る。また、円形孔の中心が撮像手段の光軸からずれて円
形孔の像がずれ方向を短軸とする楕円となっても、その
ずれ量に応じて楕円の扁平率を考慮した形状及び幅の環
状エリアを設定すれば、円形孔の孔縁点のうち異常な像
の部分からピックアップされたものを正確に除外でき
る。
【０００６】
【実施例】図１を参照して、１はワークａを照射するス
ポット光源、２はカメラであり、カメラ２の光軸２ａに
直交する、カメラ２から所定距離のＸ−Ｙ座標面にワー
クａをセットし、スポット光源１でワークａを照射して
これをカメラ２で撮像し、その画像信号をコンピュータ
３に入力して、ワークａに形成した円形孔ｂの中心位置
を計測するようにした。
ポット光源、２はカメラであり、カメラ２の光軸２ａに
直交する、カメラ２から所定距離のＸ−Ｙ座標面にワー
クａをセットし、スポット光源１でワークａを照射して
これをカメラ２で撮像し、その画像信号をコンピュータ
３に入力して、ワークａに形成した円形孔ｂの中心位置
を計測するようにした。
【０００７】円形孔ｂの中心がカメラ２の光軸２ａに合
致していれば、カメラ２の画面上の円形孔の像は円にな
るが、中心が光軸２ａからずれると、円形孔の像は、図
２（ａ）に示す如く、中心のずれ方向を短軸とする楕円
になる。
致していれば、カメラ２の画面上の円形孔の像は円にな
るが、中心が光軸２ａからずれると、円形孔の像は、図
２（ａ）に示す如く、中心のずれ方向を短軸とする楕円
になる。
【０００８】カメラ２の画面における円形孔の像の中心
座標は、円形孔の像の孔縁に合致する周方向複数箇所の
孔縁点の座標から算定される。本実施例では、カメラ２
の画面上に座標軸として前記Ｘ軸とＹ軸に対応する水平
のｘ軸と垂直のｙ軸とを取り、先ず円形孔の画像重心Ｇ
を求めて、この重心に関してｙ軸方向に対称な２本のｘ
軸走査線と交差する４箇所の孔縁点と、重心Ｇ
に関してｘ軸方向に対称な２本のｙ軸走査線と交差する
４箇所の孔縁点との計８箇所の孔縁点をピック
アップしてその座標を検出し、これら孔縁点の座標から
画面上の円形孔の像の中心座標を算定するものとした。
座標は、円形孔の像の孔縁に合致する周方向複数箇所の
孔縁点の座標から算定される。本実施例では、カメラ２
の画面上に座標軸として前記Ｘ軸とＹ軸に対応する水平
のｘ軸と垂直のｙ軸とを取り、先ず円形孔の画像重心Ｇ
を求めて、この重心に関してｙ軸方向に対称な２本のｘ
軸走査線と交差する４箇所の孔縁点と、重心Ｇ
に関してｘ軸方向に対称な２本のｙ軸走査線と交差する
４箇所の孔縁点との計８箇所の孔縁点をピック
アップしてその座標を検出し、これら孔縁点の座標から
画面上の円形孔の像の中心座標を算定するものとした。
【０００９】ところで、円形孔の像の孔縁にはノイズ等
による凹凸が現われることがあり、ピックアップした孔
縁点にこのような異常な像の部分に位置する点が含まれ
ることを考慮して、以下の手順で円形孔の像の中心座標
を算定するようにした。
による凹凸が現われることがあり、ピックアップした孔
縁点にこのような異常な像の部分に位置する点が含まれ
ることを考慮して、以下の手順で円形孔の像の中心座標
を算定するようにした。
【００１０】先ず、カメラ２の画面上に、円形孔の像が
正常であれば孔縁がエリア内に入るように、上記した円
形孔の画像重心Ｇを中心にして図２（ｂ）に実線で示す
ような環状エリアを設定する。ここで、円形孔ｂの中心
がカメラ２の光軸２ａからずれると、円形孔の像は上記
の如くずれ方向を短軸とする楕円となり、その偏平率
（短軸径と長軸径の比）はずれ量に比例する。そのた
め、光軸２ａに対応する画面上の座標原点０に対する重
心Ｇのずれ方向及びずれ量に応じて環状エリアの形状を
変更し、また、異常な像の部分の影響で円形孔の像の正
規の中心から重心Ｇがずれることを考慮して、環状エリ
アの幅を設定する。そして、上記の如くピックアップし
た孔縁点のうち環状エリア外に存する孔縁点は異常な像
の部分に位置する点であると判断して削除する。図２の
例では、の点が削除される。
正常であれば孔縁がエリア内に入るように、上記した円
形孔の画像重心Ｇを中心にして図２（ｂ）に実線で示す
ような環状エリアを設定する。ここで、円形孔ｂの中心
がカメラ２の光軸２ａからずれると、円形孔の像は上記
の如くずれ方向を短軸とする楕円となり、その偏平率
（短軸径と長軸径の比）はずれ量に比例する。そのた
め、光軸２ａに対応する画面上の座標原点０に対する重
心Ｇのずれ方向及びずれ量に応じて環状エリアの形状を
変更し、また、異常な像の部分の影響で円形孔の像の正
規の中心から重心Ｇがずれることを考慮して、環状エリ
アの幅を設定する。そして、上記の如くピックアップし
た孔縁点のうち環状エリア外に存する孔縁点は異常な像
の部分に位置する点であると判断して削除する。図２の
例では、の点が削除される。
【００１１】次に、残った孔縁点即ち上記環状エリア内
に存する孔縁点の座標に基いてこれら各孔縁点に対する
ずれ量の合計が最も小さくなる回帰楕円を算定する。図
２（ｃ）のＳがこの回帰楕円であり、この場合孔縁点の
中に前記環状エリアから逸脱する程ではないが多少画像
の乱れた孔縁の部分からピックアップされた孔縁点（図
示の例ではの点）が含まれていても、回帰楕円Ｓによ
り円形孔の正常な像が正確に同定される。かくて、回帰
楕円Ｓの中心点Ｍの座標から円形孔ｂの中心位置を正確
に求めることができる。
に存する孔縁点の座標に基いてこれら各孔縁点に対する
ずれ量の合計が最も小さくなる回帰楕円を算定する。図
２（ｃ）のＳがこの回帰楕円であり、この場合孔縁点の
中に前記環状エリアから逸脱する程ではないが多少画像
の乱れた孔縁の部分からピックアップされた孔縁点（図
示の例ではの点）が含まれていても、回帰楕円Ｓによ
り円形孔の正常な像が正確に同定される。かくて、回帰
楕円Ｓの中心点Ｍの座標から円形孔ｂの中心位置を正確
に求めることができる。
【００１２】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、円形孔の像の孔縁上の比較的少数の孔縁点の
座標から円形孔の中心位置を正確に計測でき、多数の孔
縁点の座標を検出記憶する必要がある従来技術に比しデ
ータ処理が容易になると共に、計測精度が向上する効果
を有する。
によれば、円形孔の像の孔縁上の比較的少数の孔縁点の
座標から円形孔の中心位置を正確に計測でき、多数の孔
縁点の座標を検出記憶する必要がある従来技術に比しデ
ータ処理が容易になると共に、計測精度が向上する効果
を有する。
【図１】 本発明方法の実施に用いる計測装置の概要を
示す斜視図
示す斜視図
【図２】 （ａ）円形孔の画像を示す図、（ｂ）環状エ
リアを示す図、（ｃ）回帰楕円を示す図
リアを示す図、（ｃ）回帰楕円を示す図
ａ ワーク ｂ 円形孔
２ カメラ（撮像手段） 〜 孔縁点
Ｇ 画像重心 Ｓ 回帰楕円
Ｍ 中心点
フロントページの続き
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
G11B 11/00 - 11/30
G06T 1/00
G06T 7/00
G06T 7/60
Claims (2)
- 【請求項１】 ワークに形成した円形孔を撮像し、撮像
手段の画面上の円形孔の像の孔縁に合致する周方向複数
箇所の孔縁点の座標に基いて円形孔の中心位置を計測す
る方法において、前記各孔縁点が円形孔の画像重心を基
準にして画面上に設定される所定の環状エリア内に存す
るか否かを判別し、環状エリア内に存する複数の孔縁点
の座標から画面上の円形孔の像を表わす回帰楕円を算定
し、この回帰楕円の中心座標から円形孔の中心位置を求
めることを特徴とする孔位置の計測方法。 - 【請求項２】 ワークに形成した円形孔を撮像し、撮像
手段の画面上の円形孔の像の孔縁に合致する周方向複数
箇所の孔縁点の座標に基いて円形孔の中心位置を計測す
る方法において、撮像手段の光軸に対応する画面上の座
標原点に対する円形孔の画像重心のずれ方向及びずれ量
に応じて形状及び幅を変更した環状エリアを、該画像重
心を中心として画面上に設定し、前記各孔縁点が該環状
エリア内に存するか否かを判別し、環状エリア内に存す
る複数の孔縁点の座標から画面上の円形孔の像を表わす
回帰楕円を算定し、この回帰楕円の中心座標から円形孔
の中心位置を求めることを特徴とする孔位置の計測方
法。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06797893A JP3409875B2 (ja) | 1993-03-26 | 1993-03-26 | 孔位置の計測方法 |
| GB9325513A GB2276446B (en) | 1993-03-26 | 1993-12-14 | Method of measuring the position of a hole |
| DE4407285A DE4407285C2 (de) | 1993-03-26 | 1994-03-04 | Verfahren zur Messung der Lage eines Loches |
| FR9403475A FR2703146B1 (fr) | 1993-03-26 | 1994-03-24 | Procédé de mesure de la position d'un trou. |
| US08/405,450 US5771309A (en) | 1993-03-26 | 1995-03-16 | Method for measuring position of hole |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06797893A JP3409875B2 (ja) | 1993-03-26 | 1993-03-26 | 孔位置の計測方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06281411A JPH06281411A (ja) | 1994-10-07 |
| JP3409875B2 true JP3409875B2 (ja) | 2003-05-26 |
Family
ID=13360592
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP06797893A Expired - Fee Related JP3409875B2 (ja) | 1993-03-26 | 1993-03-26 | 孔位置の計測方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3409875B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6101516B2 (ja) * | 2013-02-27 | 2017-03-22 | 三菱重工業株式会社 | 施工対象物の孔位置取得方法、及びこれを用いた遮熱コーティング方法 |
| CN109373901B (zh) * | 2018-12-03 | 2020-08-07 | 易思维（天津）科技有限公司 | 位于平面上的孔的中心位置的计算方法 |
| CN111121655B (zh) * | 2019-12-18 | 2021-01-19 | 浙江大学 | 一种共面等大多孔型工件位姿与孔径视觉检测方法 |
| CN114923417B (zh) * | 2022-07-22 | 2022-10-14 | 沈阳和研科技有限公司 | 用于划片机的多片圆形工件定位方法及系统 |
-
1993
- 1993-03-26 JP JP06797893A patent/JP3409875B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06281411A (ja) | 1994-10-07 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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