JP3410779B2 - 画像入力装置における移動ステージの校正方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、画像入力装置におけ
る移動ステージの校正方法に関し、特に、校正が高精度
かつ自動的に行える校正方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】写真測量の分野では、ある基準線長で撮
影された１対の写真から、撮影されている物体間の位置
関係を求めることが行われており、例えば、航空写真の
場合などでは、予め位置が判っている基準点を複数配置
して、これらの基準点を含んだ状態で撮影して未知点の
位置を求めている。ところで、この種の写真測量では、
まず、撮影された各写真での位置関係を求める必要があ
る。

【０００３】このような写真上での位置関係を求める手
段として、近時、撮影された写真を二次元方向に移動可
能な移動ステージ上に載置して、二次元方向に配列され
た画素を有し、行毎に画像信号が順次出力されるＣＣＤ
カメラをその上方に固定支持し、移動ステージを順次移
動させて、写真の各部をＣＣＤカメラで順次撮影し、Ｃ
ＣＤカメラの画像信号をデジタル信号に変換し、変換さ
れたデジタル信号をコンピュータを使用して、各種の演
算処理を行うことで位置関係を測定するものが提供され
ている。

【０００４】このような測定手段で高精度の測定を行う
場合には、測定対象である写真が載置される移動ステー
ジの校正は、必要欠くべからず条件となる。そこで、従
来は、写真を測定する前に、移動ステージの校正を行っ
ていた。この校正は、移動ステージ上にターゲットが描
かれた校正板を載せて、ターゲットの位置を測定するこ
とにより行われ、このような用途に用いられるターゲッ
トは、例えば、線分を十字状に交差させたものが一般的
に用いられていて、十字状のターゲットは、複数が格子
状に配列され、かつ、各ターゲットの交点座標が基準位
置として正確に求められたものである。

【０００５】移動ステージを校正する際には、校正板を
ステージ上に載置し、ターゲットをＣＣＤカメラで撮影
して、デジタル化された信号からその交点座標を演算処
理により求め、この測定値と基準座標と比較することに
より誤差が求められる。この場合、ターゲットの測定数
は、要求されている精度に応じて、経験則により知られ
ていて、例えば、格子状に配列されているものの角部に
位置する４点や、あるいは、格子状の９点などが選択さ
れ、移動ステージを操作することにより、ＣＣＤカメラ
の撮影位置を順次各測定点に移動させて行われる。

【０００６】しかしながら、このような従来の校正方法
には、以下に説明する技術的課題があった。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】すなわち、前述した従
来の校正方法では、まず、移動ステージに校正板を載せ
たあとの校正操作が手動作業によって行われていたの
で、その操作が面倒な上に、時間がかかり測定の迅速性
に欠けるものであった。また、ＣＣＤカメラにより撮影
した画像信号をデジタル化した際には、いわゆるライン
ジッタと呼ばれる誤差が発生し、この誤差が任意の方向
に発生するので、十字状のターゲットでは、このライン
ジッタによる誤差を検出することが非常に困難になり、
校正の精度が十分得られなかった。

【０００８】さらに、十字状のターゲットでは、２つの
線分が交差しているため、演算処理によりその交差点の
座標を特定することが難しく、この点からも校正の精度
が低下していた。本発明は、このように従来の問題点に
鑑みてなされたものであって、その目的とするところ
は、校正操作が自動的にでき、しかも、高精度の校正が
行える画像入力装置における移動ステージの校正方法を
提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、二次元方向に配列された画素を有し、行
毎に画像信号が順次出力されるＣＣＤカメラを有する画
像入力装置における移動ステージの校正方法において、
格子状に配列された複数の円状ターゲットを有し、各円
状ターゲットの中心が基準座標値として予め求められて
いる校正板を前記移動ステージ上に載置する第１工程
と、前記ＣＣＤカメラで前記校正板の各円状ターゲット
を順次測定する第２工程と、前記第２工程の各測定によ
って得られたＣＣＤカメラの画像信号を変換したデジタ
ル信号から演算処理により、各円状ターゲットの中心を
測定座標値として求める第３工程と、前記基準座標値と
前記測定座標値の偏差から前記移動ステージの誤差を検
出する第４工程とを有することを特徴とする。

【００１０】前記第２工程では、複数の円状ターゲット
の測定数が、要求される測定精度に対応して予め選択可
能に設定され、かつ、選択された測定数における各測定
点間を結ぶ移動距離が最小になるように設定することが
できる。また、前記第３工程の演算処理は、前記デジタ
ル信号を平滑化した後に２値化し、この２値化信号から
前記円状ターゲットの概略輪郭を求め、しかる後に、前
記概略輪郭と２値化前の信号とに基づいて精密輪郭を求
め、この精密輪郭から前記円状ターゲットの中心を求め
て前記測定座標値とすることができる。

【００１１】

【作用】上記構成の校正方法によれば、格子状に配列さ
れた複数の円状ターゲットを有し、各円状ターゲットの
中心が基準座標値として予め求められている校正板を移
動ステージ上に載置する第１工程と、ＣＣＤカメラで校
正板の各円状ターゲットを順次測定する第２工程と、第
２工程の各測定によって得られたＣＣＤカメラの画像信
号を変換したデジタル信号から演算処理により、各円状
ターゲットの中心を測定座標値として求める第３工程
と、基準座標値と測定座標値の偏差から前記移動ステー
ジの誤差を検出する第４工程とを有しているので、移動
ステージ上に校正板を載せると、校正操作が自動的に行
われる。

【００１２】また、この校正操作では、円状ターゲット
を採用しているので、ＣＣＤカメラの画像信号をデジタ
ル変換した際にラインジッタが発生したとしても、円形
状を使用することによって、ラインジッタの補正を行う
上で非常に優位となり、中心座標を正確に求めることが
できる。さらにまた、請求項２の構成によれば、複数の
円状ターゲットの測定数が、要求される測定精度に対応
して予め選択可能に設定され、かつ、選択された測定数
における各測定点間を結ぶ移動距離が最小になるように
設定されているので、選択された測定点間の経路を決定
する手順が１つで済むとともに、測定時間も短縮でき
る。

【００１３】またさらに、請求項３の構成によれば、演
算処理は、ＣＣＤカメラの画像信号を変換したデジタル
信号を平滑化した後に２値化し、この２値化信号から円
状ターゲットの概略輪郭を求め、しかる後に、概略輪郭
と２値化前の信号とに基づいて精密輪郭を求め、この精
密輪郭から前記円状ターゲットの中心を求めて測定座標
値としているので、測定座標値をＣＣＤカメラの画素単
位よりも小さくすることができる。

【００１４】

【実施例】以下本発明の好適な実施例について添附図面
を参照して詳細に説明する。図１から図６は、本発明に
かかる画像入力装置における移動ステージの校正方法の
一実施例を示している。図１は、本発明の校正方法が適
用される画像入力処理装置の概略全体図であって、同図
に示す処理装置は、移動ステージ１０と、ＣＣＤカメラ
１２と、Ａ／Ｄ変換器１４と、演算処理装置１６と、メ
モリ１８と、キーボード２０およびモニタ２２，プリン
タ２３とを有している。

【００１５】移動ステージ１０は、Ｘ，Ｙの二次元方向
に移動可能なものであって、演算処理装置１６により駆
動が制御されるＸ，Ｙ軸駆動部２４が付設されている。
ＣＣＤカメラ１２は、二次元方向に配列された多数の画
素を有し、行毎に画像信号が送出されるものであって、
移動ステージ１０上に固定支持されている。Ａ／Ｄ変換
器１４は、ＣＣＤカメラ１２からの画像信号を受けて、
これを順次デジタル信号に変換して、演算処理装置１６
に出力する。

【００１６】メモリ１８は、演算処理装置１６に接続さ
れ、演算処理やＸ，Ｙ軸駆動部２４の制御手順が予め書
き込まれているとともに、Ａ／Ｄ変換器１４からのデジ
タル信号を格納する。キーボード２０は、演算処理装置
１６に接続され、初期設定値などがこれを介して入力さ
れる。モニタ２２およびプリンタ２４は、演算処理装置
１６に接続されていて、演算結果やＣＣＤカメラ１２で
撮影された画像信号を再生して印字ないしは表示する。

【００１７】ここで、本発明の校正方法を説明する前
に、まず、ＣＣＤカメラ１２のラインジッタについて簡
単に説明する。図２は、ＣＣＤカメラ１２から送出され
る画像信号の説明図であって、通常、ＣＣＤカメラ１２
では、行毎に信号が送出されるが、この行毎の信号は、
連続したものではなく、同図に示すように、まず、奇数
行の信号が順次送出され、その後偶数行の信号が送出さ
れる。

【００１８】そして、奇数行の信号で構成されるフィー
ルド１と、偶数行の信号で構成されるフィールド２とを
合成すると１画面になる。このような状態で送出される
画像信号は、同期信号により制御されているが、何らか
の原因により同期ズレが発生すると、例えば、直線状の
画像を撮影したものを再生すると、その一部がズレしま
い、このような現象をラインジッタと呼んでいる。

【００１９】このようなラインジッタの発生原因は、同
期ズレだけでなく、例えば、画素毎の信号を抽出するサ
ンプリングクロック信号の不均一や、電源を投入した初
期における電源変動，温度変動、および、画像の照明光
の変動などによっても発生し、本発明者らの実測による
と、垂直状に延びる直線を撮影した際に、画素当たり最
大で±約０．３画素程度の大きさで変動することが確認
されている。

【００２０】また、このようなランンジッタは、ＣＣＤ
カメラ１２の垂直方向で強く発生するだけでなく、任意
の方向で発生し、このようなラインジッタが発生する
と、移動ステージ１０の校正精度が低下することになる
が、従来の十字状のターゲットでは、水平ないしは垂直
方向にラインジッタが発生した場合には、その影響を校
正に反映することができるものの、これらの方向以外に
発生した場合には、校正に反映することが難しいので、
十字状のターゲットでは、二つの線分の交点の中心を演
算処理により正確に求めることは、非常に困難な状況に
なっていた。

【００２１】そこで、本発明では、以下の手順により移
動ステージ１０の校正を行うようにした。すなわち、ま
ず、第１工程では、格子状に配列された複数の円状ター
ゲットＴを有し、各円状ターゲットＴの中心が基準座標
値として予め求められている校正板２６を前記移動ステ
ージ１０上に載置する。続く第２工程では、ＣＣＤカメ
ラで前記校正板の各円状ターゲットを順次測定する。

【００２２】そして、第３工程では、第２工程の各測定
によって得られたＣＣＤカメラの画像信号を変換したデ
ジタル信号から演算処理により、各円状ターゲットの中
心を測定座標値として求める。さらに、第４工程では、
基準座標値と測定座標値の偏差から前記移動ステージの
誤差を検出するようにした。図３は、本発明の校正方法
で用いる校正板２６の詳細を示している。同図に示す校
正板２６は、例えば、ガラス乾板から構成されていて、
この乾板状に多数のターゲットＴが焼き付けられてい
る。各ターゲットＴは、正確に位置が求められて等間隔
に格子状に配列されている。各ターゲットＴの円形部の
中心は、（Ｘ_0,Ｙ₀ ）を原点にして、基準座標値（ｓｘ
₁₁，ｓｙ₁₁〜ｓｘ_nm，ｓｙ_nm）として求められている。

【００２３】図４は、前記第２工程で各ターゲットＴを
測定する際の測定順を決定する方法を示している。例え
ば、写真測量では、過去の経験に基づいて、移動ステー
ジ１０の校正を行う場合に、要求される測定精度に対し
て、測定点の数を順次増加するとともに、移動ステージ
１０に対して測定個所が均一に分布するように選択する
ことが知られている。

【００２４】例えば、最も低い精度要求であれば、図４
（Ａ）に示すように、移動ステージ１０の四隅に位置す
る４点（２×２）が測定点として選択され、これよりも
高い精度要求では、４点の中心を加えた５点が選択さ
れ、さらに高い精度要求では、図４（Ｂ）に示すよう
に、４点の中心にそれぞれ４点を加えた９点（３×３）
が測定点として選択されるといったように、一般的に
は、ｎ×ｎ（ｎは２，３，５，９，１７…）の測定点の
数が要求精度に応じて選択されている。

【００２５】また、この種の写真測量では、精度要求の
異なる測定対象物を引き続いて測定することも行われて
いる。ところが、このようにして、精度要求に応じて測
定点の数が選択された場合に、単に自動的に校正ができ
るようにするためには、選択された測定点を順次直線で
結ぶ経路を設定しておけば可能である。しかし、例え
ば、精度要求の異なる測定対象物を引き続いて測定する
場合には、既に校正されている測定点を再び校正する必
要はなく、このような手順を採用すると、校正に非常に
時間がかかる。

【００２６】また、選択された測定点を順次直線で結ぶ
経路を設定する手順では、選択可能な測定点の数に対応
させて、それぞれ手順を設定しなければならず、手順の
数が非常に多くなる。そこで、本実施例では、測定点の
数の選択およびその経路の設定に以下に説明する手順を
採用した。すなわち、まず、測定点の選択については、
過去の経験則に基づいて、ｎ×ｎ（ｎは２，３，５，
９，１７…）の測定点の数が選択できるように設定し、
精度要求に応じて任意の階層が選択できるようにした。

【００２７】つまり、第１階層として４点（２×２）が
測定点として選択されるようにし、第２階層として４点
の中心を加えた５点が選択されるようにし、また、第３
階層として９点（３×３）が測定点として選択されるよ
うにし、さらに、一般式として、第ｉ階層でｎ×ｎ（ｎ
は２，３，５，９，１７…）の測定点の数が選択される
ようにした。

【００２８】そして、このような測定点の数の選択に対
して、各測定点を結ぶ際に、移動ステージ１０の移動距
離が最小になるように設定した。このときのアルゴリズ
ムとしては、例えば、半導体素子を電気的に接続する際
に、最短距離で各素子を接続する手法、あるいは、セー
ルスマンが複数の都市に散在している顧客を訪問する際
に、最も効率よく顧客を訪問できる経路を選択する手法
が採用される。

【００２９】このような手法を本発明の測定点を結ぶ経
路の設定に適用する場合には、まず、第１階層では、図
５のに示すように、四隅の測定点を順次直線で結ぶ経
路が設定され、次の第２階層では、これに引き続いて、
中心の点を結ぶ経路が設定される。さらに、第３階層
では、第２階層に引き続いて、残りの四点を最短経路で
結ぶ経路が設定され、その後は順次ｉ階層まで同様な
手法で経路が設定される。

【００３０】つまり、本実施例における測定点を結ぶ経
路の設定では、各階層での測定点が全て連続するように
し、しかも、前の階層に対して追加された測定点を結ぶ
経路を決定する際に、前の階層での終点から追加された
測定点を結ぶ経路が最短になるように設定している。こ
のように経路を設定すると、多数の選択可能なｉ個の階
層に対して、手順の設定は１つで済む、しかも、精度要
求の異なる測定物を連続して測定する場合には、前の階
層で既に校正した測定点を再度校正することが回避され
るので、校正を迅速に行える。

【００３１】図６は、移動ステージ１０の校正を行う際
に、演算処理装置１６で行われる制御処理手順の具体的
な例を示している。なお、この処理手順では、予め移動
ステージ１０に図３に示した校正板２６が載置され、精
度要求に対応して選択される階層および選択された階層
に対応する測定点間を結ぶ経路（図５参照）がメモリ１
８に格納されている。また、ＣＣＤカメラ１２で校正板
２６の１つのターゲットＴが画面に映し出されるように
調整されている。

【００３２】さらに、校正板２６の各ターゲットＴに対
する基準位置座標値（ｓｘ₁₁，ｓｙ ₁₁〜ｓｘ_nm，ｓ
ｙ_nm）は、予めメモリ１８に格納されている。同図に示
す処理手順では、手順がスタートすると、まず、ステッ
プｓ１で初期設定が行われる。この初期設定は、校正板
２６の原点（Ｘ_0,Ｙ₀ ）を合わせ、かつ、測定点の数
（ｎ）を設定したステージが選択される。このような初
期設定が終了すると、ステップｓ２で、選択された階層
に対する最初の測定点に移動ステージ１０が移動させら
れる。

【００３３】このときの移動制御は、演算処理部１６か
らＸ，Ｙ軸駆動部２４に制御信号を送出して行われる。
移動ステージ１０が測定点に移動したことが確認される
と、続くステップｓ３でＣＣＤカメラ１２を介して、タ
ーゲットＴの画像情報が取り込まれ、濃度に対応した信
号がＣＣＤカメラ１２から送出され、この信号はＡ／Ｄ
変換器１４で、例えば、２５６階調で表されるデジタル
信号に変換される。なお、この場合、ＣＣＤカメラ１２
の電源は、予め投入されていて、電源電圧の変動の影響
がなく、温度も安定した状態になっているとともに、校
正板２６の照明も適正な状態に保たれている。

【００３４】そして、Ａ／Ｄ変換器１４でデジタル化さ
れた信号は、その後ステップｓ４で平滑化される。この
ときの平滑化処理は、例えば、２５６階調で表示されて
いるデジタル化信号に対して、３×３または５×５画素
のテンプレートを設定し、これらの各画素に対して重み
付けをした値から、テンプレートの中心の画素に対し
て、新たな値を設定することによって行われる。

【００３５】このような平滑化処理を行うことにより、
Ａ／Ｄ変換器１４で変換されたデジタル信号から伝送誤
差に起因するノイズが除去される。続くステップｓ５で
は、平滑化処理が施されたデジタル信号（２５６階調）
がデータとして一旦メモリ１８に格納される。次いで、
ステップｓ６では、デジタル信号（２５６階調）の２値
化が行われる。

【００３６】ここでの２値化処理は、円状ターゲットＴ
の概略位置を求めるために行われるものであって、例え
ば、２５６階調の濃度に対して、適当な閾値を設定し、
その閾値の前後で０か１かが判定される。ステップｓ６
で２値化が終了すると、次のステップｓ７で、この２値
化された信号に基づいて、ターゲットＴの概略輪郭が求
められる。

【００３７】このときのアルゴリズムとしては、公知の
輪郭トレーシング手法が採用される。このようにしてタ
ーゲットＴの概略輪郭が求められると、続くステップｓ
８で、ターゲットＴの精密輪郭が演算される。このとき
の演算は、ステップｓ５でメモリ１８内に格納されてい
る２５６階調の元のデータが用いられ、このデータに対
して、所定の部分を抜き出して、抜き出された部分に順
次二次元のＭＰ法（モーメント保存法）のアルゴリズム
を適用することにより行われる。

【００３８】このようにしてターゲットＴの輪郭を二次
元のＭＰ法により求めると、２値化信号で輪郭を求めた
場合には、ＣＣＤカメラ１２の画素単位よりも高精度に
輪郭が求められないが、ＭＰ法によると画素単位よりも
小さい単位での輪郭を求めることができる。ステップｓ
８で精密輪郭が求められると、次のステップｓ９で、求
められた精密輪郭に基づいて、最小２乗法により輪郭に
適合する円が演算され、この円の中心座標が、ステップ
ｓ１０でターゲットＴの測定座標値（ｘ_11, ｙ ₁₁）とし
て求められる。

【００３９】そして、次のステップｓ１１では、測定点
の数がステップｓ１で選択した数ｎか否かが判断され、
これがｎでない場合には、ステップｓ１２でｎに１を加
算した数を新たにｎとして、ステップｓ２に戻り、移動
ステージ１０が次の測定点に移動させられ、ステップｓ
３からの各処理が続行される。一方、ステップｓ１１で
ｎが選択された数と一致したと判断されると、ステップ
ｓ１３またはｓ１４の処理が行われる。ステップｓ１３
では、ステップｓ１０で求められたデータに基づいてア
フィン変換が行われ、直線性システム誤差が演算され
る。

【００４０】この誤差には、ＣＣＤカメラ１２のライン
ジッタなどのシステム誤差と、移動ステージ１０の移動
誤差を含んでおり、これにより移動ステージ１０やＣＣ
Ｄカメラ１２の精度が判る。また、ステップｓ１４で
は、アフィン変換とともにデータをバイリニア変換し、
非直線性システム誤差の演算も行われる。このようにし
て、ステップｓ１で選択された階層で設定されている測
定点の数ｎに対するターゲットＴの中心の全ての測定座
標値（ｘ_nm, ｙ_nm ）が求められ、かつ、測定点の数ｎ
に対応した各ターゲットＴの基準座標値（ｓｘ₁₁，ｓｙ
₁₁〜ｓｘ_nm，ｓｙ_nm）との偏差（ｘδ_11, ｙδ₁₁〜ｘδ
_nm, ｙδ_nm）が得られる。

【００４１】このように２つの数学的変換によりシステ
ム誤差を求めるのは、ＣＣＤカメラ１２の非直線性誤差
の一定部分を補正するために設けている。ステップＳ１
３，１４で誤差の演算が終了すると、ステップｓ１５で
その結果をプリンタ２３に出力して、手順が終了する。
図７，８は、上記手順により得られた測定結果の一例を
示している。これらの測定結果では、丸がターゲットＴ
の位置を示し、丸から外方に示した矢印が偏差の方向
で、その長さが大きさを示している。図７に示したもの
がアフィン変換による誤差であり、図８に示したものが
バイリニア変換による誤差である。なお、図７，８に示
した測定結果は、ＣＣＤカメラ１２として、ソニー株式
会社製カメラ、商品名ＸＣ−７７、画素数７６８（Ｈ）
×４９３（Ｖ）を使用した場合のものである。

【００４２】さて、以上のような校正方法によれば、格
子状に配列された複数の円状ターゲットＴを有し、各円
状ターゲットＴの中心が基準座標値（ｓｘ₁₁，ｓｙ₁₁〜
ｓｘ _nm，ｓｙ_nm）として予め求められている校正板２６
を、移動ステージ１０上に載置する第１工程と、ＣＣＤ
カメラ１２で校正板２６の各円状ターゲットＴを順次測
定する第２工程と、第２工程の各測定によって得られた
ＣＣＤカメラ１２の画像信号を変換したデジタル信号か
ら演算処理により、各円状ターゲットＴの中心を測定座
標値（ｘ_nm, ｙ_nm ）として求める第３工程と、基準座
標値（ｓｘ₁₁，ｓｙ₁₁〜ｓｘ_nm，ｓｙ_nm）と測定座標値
（ｘ_nm, ｙ_nm ）の偏差（ｘδ_11, ｙδ ₁₁〜ｘδ_nm, ｙ
δ_nm）から移動ステージ１０の誤差を検出する第４工程
とを有しているので、移動ステージ１０上に校正板２６
を載せると、校正操作が自動的に行われる。

【００４３】また、この校正操作では、円状ターゲット
Ｔを採用しているので、ＣＣＤカメラ１２の画像信号を
デジタル変換した際にラインジッタが発生したとして
も、円形状を使用することによって、ラインジッタを補
正する上で非常に優位になり、中心座標を正確に求める
ことができる。さらにまた、本実施例の校正方法では、
複数の円状ターゲットＴの測定数が、要求される測定精
度に対応して予め選択可能に設定され、かつ、選択され
た測定数における各測定点間を結ぶ移動距離が最小にな
るように設定されているので、選択された測定点間の経
路を決定する手順が１つで済むとともに、測定時間も短
縮できる。

【００４４】またさらに、本実施例の校正方法では、演
算処理装置１６での演算処理は、ＣＣＤカメラ１２の画
像信号を変換したデジタル信号を平滑化した後に２値化
し、この２値化信号から円状ターゲットＴの概略輪郭を
求め、しかる後に、２値化前の信号に基づいて精密輪郭
を求め、この精密輪郭から前記円状ターゲットＴの中心
を求めて測定座標値（ｘ_nm, ｙ_nm ）としているので、
測定座標値（ｘ_nm, ｙ _nm ）の精度をＣＣＤカメラ１２
の画素単位よりも小さくすることができ、大幅に測定精
度を向上させることが可能になる。

【００４５】なお、上記実施例では、本発明を写真測量
の分野に適用した場合を例示したが、本発明の実施はこ
れに限定されることはなく、二次元方向に移動させるス
テージを用いる測定器に適用することもできる。

【００４６】

【発明の効果】以上、実施例で詳細に説明したように、
本発明にかかる画像入力装置における移動ステージの校
正方法によれば、校正操作が自動的にでき、しかも、高
精度の校正が行えるという優れた効果が奏される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明が適用される画像入力装置の全体構成ブ
ロック図である。

【図２】本発明の校正方法で用いるＣＣＤカメラの画像
信号のインターレースの説明図である。

【図３】本発明の校正方法で用いる校正板の説明図であ
る。

【図４】本発明の校正方法における測定点の説明図であ
る。

【図５】本発明の校正方法における測定点間を結ぶ経路
を設定する際の説明図である。

【図６】本発明方法における処理手順の一例を示すフロ
ーチャート図である。

【図７】本発明の校正方法によって得られたアフィン変
換後の誤差を示す説明図である。

【図８】本発明の校正方法によって得られたバイリニア
変換後の誤差を示す説明図である。

【符号の説明】

１０ 移動ステージ １２ ＣＣＤカメラ １４ Ａ／Ｄ変換器 １６ 演算処理装置 １８ メモリ ２０ キーボード ２２ モニタ ２３ プリンタ ２４ Ｘ，Ｙ軸駆動装置 ２６ 校正板

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H04N 1/04 106 G01B 11/00 H04N 1/00

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 二次元方向に配列された画素を有し、行
   毎に画像信号が順次出力されるＣＣＤカメラを有する画
   像入力装置における移動ステージの校正方法において、 格子状に配列された複数の円状ターゲットを有し、各円
   状ターゲットの中心が基準座標値として予め求められて
   いる校正板を前記移動ステージ上に載置する第１工程
   と、 前記ＣＣＤカメラで前記校正板の各円状ターゲットを順
   次測定する第２工程と、 前記第２工程の各測定によって得られたＣＣＤカメラの
   画像信号を変換したデジタル信号から演算処理により、
   各円状ターゲットの中心を測定座標値として求める第３
   工程と、 前記基準座標値と前記測定座標値の偏差から前記移動ス
   テージの誤差を検出する第４工程とを有することを特徴
   とする画像入力装置における移動ステージの校正方法。
2. 【請求項２】 前記第２工程では、複数の円状ターゲッ
   トの測定数が、要求される測定精度に対応して予め選択
   可能に設定され、かつ、選択された測定数における各測
   定点間を結ぶ移動距離が最小になるように設定されてい
   ることを特徴とする請求項１記載の画像入力装置におけ
   る移動ステージの校正方法。
3. 【請求項３】 前記第３工程の演算処理は、前記デジタ
   ル信号を平滑化した後に２値化し、この２値化信号から
   前記円状ターゲットの概略輪郭を求め、しかる後に、前
   記概略輪郭と２値化前の信号とに基づいて精密輪郭を求
   め、この精密輪郭から前記円状ターゲットの中心を求め
   て前記測定座標値とすることを特徴とする請求項１また
   は２記載の画像入力装置における移動ステージの校正方
   法。