JP5648255B2 - Luminance measuring device and luminance measuring method - Google Patents

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本発明は、カーエアコンやカーナビゲーション、カーオーディオの操作パネルの表示面に組み込まれた発光部の輝度を測定する輝度測定装置、および輝度測定方法に関するものである。   The present invention relates to a luminance measuring apparatus and a luminance measuring method for measuring the luminance of a light emitting unit incorporated in a display surface of an operation panel of a car air conditioner, car navigation, or car audio.

カーエアコンやカーナビゲーション、カーオーディオの操作パネルのスイッチ面や表示面には、夜間の視認性や操作性を高めるために照明機能が組み込まれている。   Lighting functions are incorporated in the switch surface and display surface of car air conditioners, car navigation systems, and car audio operation panels in order to improve nighttime visibility and operability.

そして、このスイッチ面や表示面の照明機能が設計値通りに作られていることを確認するために、スイッチ面や表示面に組み込まれた発光部の輝度を測定することによって、発光部が所定の明るさで発光していることや、スイッチ面や表示面の輝度の均一性などが評価される。   Then, in order to confirm that the illumination function of the switch surface and the display surface is made as designed, the light emitting unit is determined by measuring the luminance of the light emitting unit incorporated in the switch surface and the display surface. And the uniformity of the brightness of the switch surface and the display surface are evaluated.

従来、操作パネルのスイッチ面や表示面に組み込まれた発光部の輝度の測定は、輝度計を、直交する2方向に沿って移動するスライダーに、操作パネルに対向するように設置して、予め設定した操作パネル上の複数の測定点に、それぞれ、輝度計の測定点とピントを合わせて、輝度を順次測定していた。   Conventionally, the luminance of a light emitting unit incorporated in a switch surface or a display surface of an operation panel is measured by installing a luminance meter on a slider that moves along two orthogonal directions so as to face the operation panel. The brightness was sequentially measured by aligning the measurement point of the luminance meter with the measurement point on the set operation panel.

また、最近では、カメラを使って、2次元平面の輝度を同時に測定する輝度測定装置も提案されている(特許文献1)。   Recently, a luminance measuring apparatus that simultaneously measures the luminance of a two-dimensional plane using a camera has also been proposed (Patent Document 1).

特開2002−62219号公報JP 2002-62219 A

ところが、最近のカーエアコンやカーナビゲーション、カーオーディオの操作パネルには、操作性を向上させるために、そのスイッチ面や表示面に段差を設けて、スイッチ面や表示面の高さが異なるように配置されている場合が多い。   However, in order to improve operability, recent car air conditioners, car navigation systems, and car audio operation panels are provided with steps on the switch surface and display surface so that the height of the switch surface and display surface is different. It is often arranged.

このように、段差のあるスイッチ面や表示面の発光部の輝度を測定する際、平面状の発光体の輝度をその面に対向する方向から測定する輝度測定装置を適用すると、段差のある部分で輝度計のピントが合わなくなるため、高さが異なる発光部に、その都度輝度計の測定領域とピントを合わせながら、輝度の測定を行う必要がある。   As described above, when measuring the luminance of the light emitting part of the stepped switch surface or the display surface, if a luminance measuring device that measures the luminance of the planar light emitter from the direction facing the surface is applied, the stepped part Therefore, it is necessary to measure the luminance while focusing on the light emitting parts having different heights while focusing on the measurement area of the luminance meter each time.

さらに、同じ形態を有する異なる操作パネルの照明の輝度を測定する際にも、同様に、輝度計の測定領域とピントを合わせながら、測定を繰り返す必要がある。   Furthermore, when measuring the luminance of illumination of different operation panels having the same form, it is necessary to repeat the measurement while focusing on the measurement area of the luminance meter.

したがって、段差のあるスイッチ面や表示面の発光部の輝度を容易に測定することができないという問題があった。また、同じ形態を有する異なる操作パネルの同じ位置の輝度を、容易に繰り返して測定することができないという問題があった。   Therefore, there has been a problem that the luminance of the light emitting portion on the switch surface or display surface with a step cannot be easily measured. In addition, there is a problem that the luminance at the same position of different operation panels having the same form cannot be easily and repeatedly measured.

本発明は上記事情に鑑みなされたもので、スイッチ面や表示面に段差がある操作パネルであっても、予め設定した測定点の輝度を容易に測定でき、なおかつ、同じ形態を有する異なる操作パネルの輝度を測定するときにも、同一位置の輝度を、容易に繰り返し測定することができる、輝度測定装置および輝度測定方法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 even an operation panel having a step on the switch surface or the display surface can easily measure the luminance of a preset measurement point, and different operation panels having the same form. An object of the present invention is to provide a luminance measuring apparatus and a luminance measuring method capable of easily and repeatedly measuring the luminance at the same position when measuring the luminance of the luminance.

上記課題を解決するために、請求項1に記載された発明は、発光部を有する複数のスイッチ面や表示面が段差をもって配置されたワークと、発光部の特定点の輝度を、ワークに対向する方向から測定する輝度測定部と、輝度測定部と一体化され、互いの光軸が同軸系をなすように配置されて、特定点を含む周辺領域を撮影する撮像部と、ワークを固定して、固定したワークを、輝度測定部、および撮像部の光軸に直交する面上で、直交する2方向に移動させるワーク移動テーブルと、輝度測定部、および撮像部を固定して、固定した輝度測定部、および撮像部を、輝度測定部、および撮像部の光軸に沿って、前後方向に移動させる撮像部移動テーブルと、発光部の前面に、上下左右に離隔した少なくとも2つの基準点を設定する基準点設定部と、発光部の辺縁位置を表すレイアウト画像の中から、基準点に対応する点を探索する対応点探索部と、発光部のレイアウト画像の中に、複数の輝度測定点を設定する輝度測定点設定部と、対応点探索部の探索結果に基づいて、輝度測定点設定部で設定した複数の輝度測定点にそれぞれ対応する、ワークの前面の点の座標を算出する輝度測定点算出部と、輝度測定点算出部で算出されたワークの前面の点と輝度測定部の測定点とが一致するように、ワーク移動テーブルに対して、ワーク移動テーブルの移動方向と移動量とを指示するワーク移動テーブル制御部と、撮像部で撮影された発光部の画像の合焦状態を検出する合焦度合演算部と、合焦度合演算部の演算結果に基づいて、ワークの前面に合焦した画像が撮影できるように、撮像部移動テーブルに対して、撮像部移動テーブルの移動方向と移動量とを指示する撮像部移動テーブル制御部と、輝度測定点設定部で設定されたレイアウト画像の中の各輝度測定点を中心とする領域をテンプレートとして設定するテンプレート作成部と、テンプレート作成部で設定された各テンプレートと、撮像部で撮影された、各輝度測定点に対応する点を含む画像とのテンプレートマッチングを行い、各輝度測定点に対応する輝度測定点に対応する点を含む画像の中の点の座標をそれぞれ算出するテンプレートマッチング演算部と、を有し、各輝度測定点が、テンプレートマッチング演算部で算出された各点と一致するように、ワーク移動テーブルを移動させて、輝度測定部で輝度を測定することを特徴とする。   In order to solve the above-mentioned problem, the invention described in claim 1 is directed to a work in which a plurality of switch surfaces and display surfaces having a light emitting part are arranged with a step, and the brightness of a specific point of the light emitting part is opposed to the work. A luminance measuring unit that measures from the direction to be taken, an imaging unit that is integrated with the luminance measuring unit and arranged so that the optical axes of each other form a coaxial system, and images a peripheral region including a specific point, and a work is fixed The workpiece measuring table for moving the fixed workpiece in two directions orthogonal to the luminance measuring unit and the plane orthogonal to the optical axis of the imaging unit, the luminance measuring unit, and the imaging unit are fixed and fixed. An imaging unit moving table for moving the luminance measuring unit and the imaging unit in the front-rear direction along the optical axis of the luminance measuring unit and the imaging unit, and at least two reference points spaced vertically and horizontally on the front surface of the light emitting unit Reference point setting section for setting A corresponding point search unit for searching for a point corresponding to the reference point from the layout image representing the edge position of the light emitting unit, and a luminance measurement point for setting a plurality of luminance measurement points in the layout image of the light emitting unit A luminance measurement point calculation unit that calculates coordinates of points on the front surface of the workpiece, each corresponding to a plurality of luminance measurement points set by the luminance measurement point setting unit, based on the search result of the setting unit and the corresponding point search unit; Workpiece movement instructing the movement direction and amount of movement of the workpiece movement table to the workpiece movement table so that the point on the front of the workpiece calculated by the luminance measurement point calculation unit matches the measurement point of the luminance measurement unit Based on the calculation results of the table control unit, the in-focus state calculation unit that detects the in-focus state of the image of the light emitting unit captured by the imaging unit, and the image focused on the front surface of the work Move the imaging unit so that you can shoot An area centered on each luminance measurement point in the layout image set by the imaging unit movement table control unit for instructing the moving direction and movement amount of the imaging unit movement table with respect to the table, and the luminance measurement point setting unit The template creation unit for setting the template as a template, each template set by the template creation unit, and template matching between the image captured by the imaging unit and including an image corresponding to each luminance measurement point, and each luminance measurement point A template matching calculation unit that calculates the coordinates of each point in the image including the point corresponding to the luminance measurement point corresponding to the point, and each luminance measurement point is calculated by the template matching calculation unit The work movement table is moved so as to match, and the brightness is measured by the brightness measuring unit.

また、請求項2に記載された発明は、上記において、輝度測定点設定部が、テンプレート作成部で設定されるテンプレートの中に含まれる発光部の領域の形状と、互いに合同もしくは相似な形状を有する発光部の領域が、レイアウト画像の中に存在しないように、輝度測定点を設定することを特徴とする。   Further, in the invention described in claim 2, in the above, the luminance measurement point setting unit has a shape congruent or similar to the shape of the region of the light emitting unit included in the template set by the template creation unit. Luminance measurement points are set so that the area of the light-emitting portion that does not exist in the layout image.

さらに、請求項3に記載された発明は、上記において、輝度測定点設定部が、テンプレート作成部で設定されるテンプレートの中に、発光部の複数の領域が含まれるように、輝度測定点を設定することを特徴とする。   Furthermore, in the invention described in claim 3, in the above, the luminance measurement point setting unit sets the luminance measurement point so that the template set by the template creation unit includes a plurality of regions of the light emitting unit. It is characterized by setting.

また、請求項4に記載された発明は、上記において、テンプレート作成部において設定されるテンプレートが、縦長矩形状、横長矩形状、および正方形状であり、これら複数のテンプレートに対して、テンプレートマッチング演算部において、それぞれテンプレートマッチングを行い、最も高いマッチング度合を与えるテンプレートが当てはめられた点を、マッチングがとれた点とすることを特徴とする。   In the invention described in claim 4, in the above description, the templates set in the template creation unit are vertically long rectangular, horizontally long rectangular, and square, and the template matching operation is performed on the plurality of templates. In the section, template matching is performed, and a point to which a template giving the highest matching degree is applied is set as a point where matching is achieved.

さらに、請求項5に記載された発明は、上記において、テンプレート作成部において設定されるテンプレートが、輝度測定点設定部で設定された点をそれぞれ矩形の4隅に配した4枚のテンプレートであり、前記4枚のテンプレートに対して、テンプレートマッチング演算部において、それぞれテンプレートマッチングを行い、最も高いマッチング度合を与えるテンプレートが当てはめられた点を、マッチングがとれた点とすることを特徴とする。 Further, the invention described in claim 5, in the above, the template set in the template creation unit, with four templates set points were placed at the four corners of the rectangle, respectively luminance measurement point setting unit A template matching operation unit performs template matching on the four templates , and a point to which a template that gives the highest matching degree is applied is a matching point.

そして、請求項6に記載された発明は、上記請求項1から5のいずれか1項に記載された輝度測定装置を用いた輝度測定方法であって、輝度測定部で輝度を測定する際、各輝度測定点がテンプレートマッチング演算部で算出された各点と一致するようにワーク移動テーブルを移動させることを特徴とする。   And the invention described in claim 6 is a luminance measuring method using the luminance measuring apparatus according to any one of claims 1 to 5, wherein the luminance measuring unit measures the luminance. The work movement table is moved so that each luminance measurement point coincides with each point calculated by the template matching calculation unit.

このように構成された請求項1の発明によれば、ワークの前面に設置されたスイッチ面や表示面の発光部に段差があっても、合焦度合演算部によって、撮像部で撮影された画像の合焦状態が検出され、検出された合焦状態に応じて、撮像部移動テーブル制御部によって、撮像部移動テーブルがワークに対して前後方向に移動して、ワークの前面に焦点を合わせることができるため、輝度測定部によって、段差があるワークの前面の発光部の輝度を測定することができる。   According to the invention of claim 1 configured as described above, even when there is a step in the light emitting part of the switch surface or the display surface installed on the front surface of the workpiece, the image is taken by the imaging unit by the focusing degree calculation unit. The in-focus state of the image is detected, and in accordance with the detected in-focus state, the imaging unit movement table control unit moves the imaging unit movement table in the front-rear direction with respect to the workpiece to focus on the front surface of the workpiece. Therefore, the luminance measurement unit can measure the luminance of the light emitting unit on the front surface of the workpiece having a step.

また、対応点探索部によって、ワークの前面の基準点と発光部の辺縁位置を表すレイアウト画像との対応付けを行って、発光部のレイアウト画像の中に設定した輝度測定点に対応するワークの前面の点の座標を算出することができるため、予め設定した輝度測定点に対応する点の輝度を、容易に測定することができる。   Further, the corresponding point search unit associates the reference point on the front surface of the work with the layout image representing the edge position of the light emitting unit, and the work corresponding to the luminance measurement point set in the layout image of the light emitting unit. Since the coordinates of the point on the front side of the can be calculated, the luminance of the point corresponding to the preset luminance measurement point can be easily measured.

さらに、テンプレートマッチング演算部によって、発光部のレイアウト画像の中で輝度測定点を含む領域をテンプレートとして、輝度測定部の輝度測定点を含むワークの画像とテンプレートマッチングを行うため、発光部を有するスイッチの設置位置に、がたつきによってずれが生じたり、或いは、輝度測定時のワークの設置位置にずれが生じたりしても、測定すべき点の輝度を確実に測定することができ、これによって、同じ形態を有する異なる操作パネルの発光部の輝度を、容易に繰り返し測定することができる。   Further, the template matching calculation unit uses the region including the luminance measurement point in the layout image of the light emitting unit as a template to perform template matching with the image of the work including the luminance measuring point of the luminance measuring unit. Even if there is a deviation in the installation position due to rattling or a deviation in the work installation position during luminance measurement, the brightness of the point to be measured can be reliably measured. The brightness of the light emitting portions of different operation panels having the same form can be easily and repeatedly measured.

また、請求項2の発明によれば、輝度測定点設定部の作用によって、テンプレートの中に含まれる発光部の形状が合同、または相似な形状となるような点を輝度測定点に設定しないため、テンプレートマッチングを行った際に、誤ったマッチングの発生を回避することができ、これによって、テンプレートマッチングの精度が向上し、予め設定した点の輝度を精度よく測定することができる。   According to the second aspect of the present invention, the luminance measurement point setting unit does not set a point at which the shape of the light emitting unit included in the template is congruent or similar as the luminance measurement point. When template matching is performed, occurrence of erroneous matching can be avoided, thereby improving the accuracy of template matching and accurately measuring the luminance of a preset point.

さらに、請求項3の発明によれば、輝度測定点設定部の作用によって、テンプレートの中央の点が属する発光部の他に、その近傍に別の発光部が含まれるような輝度測定点が設定されるため、仮に、設定した輝度測定点を含む発光部と合同、または相似な形状となる領域があっても、その点を輝度測定点として設定することができ、これによって、輝度測定点設定の自由度を向上させることができる。   Furthermore, according to the invention of claim 3, by the operation of the luminance measurement point setting unit, in addition to the light emitting unit to which the central point of the template belongs, a luminance measuring point is set such that another light emitting unit is included in the vicinity thereof. Therefore, even if there is an area that is congruent or similar to the light emitting part including the set luminance measurement point, that point can be set as the luminance measurement point, thereby setting the luminance measurement point. The degree of freedom can be improved.

また、請求項4の発明によれば、テンプレート作成部において、縦長矩形状、横長矩形状、正方形状のテンプレートが作成されるため、テンプレートマッチングの対象となるワークの画像の辺縁部近くにまでテンプレートを配置することができる。そのため、テンプレートマッチングを行うことができる領域が広くなり、これによって、ワークの設置位置にずれが生じたり、発光部を有するスイッチの設置位置にずれが生じたりしても、予め設定した点の輝度を精度よく測定することができる。   According to the invention of claim 4, since the template creating unit creates a vertically long rectangular shape, a horizontally long rectangular shape, and a square template, it is close to the edge portion of the image of the workpiece to be subjected to template matching. Templates can be placed. For this reason, the area where template matching can be performed is widened, so that even if a deviation occurs in the installation position of the workpiece or a deviation in the installation position of the switch having the light emitting unit, the brightness of the preset point is set. Can be measured with high accuracy.

さらに、請求項5の発明によれば、輝度測定点設定部で設定された点をそれぞれ矩形の4隅に配した4枚のテンプレートに対して、それぞれテンプレートマッチングを行うようにしたため、撮影された画像の中でテンプレートマッチングを行うことができる領域がより一層広くなり、これによって、ワークの設置位置のずれや、発光部を有するスイッチの設置位置のずれに対する許容量を、より一層大きくすることができる。 Further, according to the invention of claim 5, since the template matching is performed for each of the four templates in which the points set by the luminance measurement point setting unit are arranged at the four corners of the rectangle , the images were photographed. The area where template matching can be performed in the image is further widened, thereby further increasing the tolerance for displacement of the installation position of the workpiece and displacement of the installation position of the switch having the light emitting unit. it can.

そして、請求項6の発明によれば、ワークの前面に設置されたスイッチ面や表示面の発光部に段差があっても、撮影された画像の合焦状態が検出され、検出された合焦状態に応じて、撮像部が前後方向に移動して、ワークの前面に焦点を合わせることができるため、段差があるワークの前面の発光部の輝度を測定することができる。   According to the invention of claim 6, even if there is a step in the light emitting part of the switch surface or the display surface installed on the front surface of the workpiece, the in-focus state of the photographed image is detected, and the detected in-focus state is detected. Depending on the state, the imaging unit can move in the front-rear direction and can be focused on the front surface of the workpiece, so that the luminance of the light emitting unit on the front surface of the workpiece with a step can be measured.

また、ワークの前面の基準点と発光部のレイアウト画像との対応付けを行って、発光部のレイアウト画像の中に設定した輝度測定点に対応するワークの前面の点の座標を算出することができるため、予め設定した輝度測定点に対応する点の輝度を、容易に測定することができる。   Further, the coordinates of the front point of the work corresponding to the luminance measurement point set in the layout image of the light emitting unit can be calculated by associating the reference point on the front side of the work with the layout image of the light emitting unit. Therefore, it is possible to easily measure the brightness of a point corresponding to a preset brightness measurement point.

さらに、発光部のレイアウト画像の中で輝度測定点を含む領域をテンプレートとして、輝度測定点を含むワークの画像とテンプレートマッチングを行うため、発光部の設置位置に、がたつきによってずれが生じたり、或いは、輝度測定時のワークの設置位置にずれが生じたりしても、測定すべき点の輝度を確実に測定することができ、これによって、同じ形態を有する異なる操作パネルの発光部の輝度を、容易に繰り返し測定することができる。   Furthermore, because the template matching is performed with the workpiece image including the luminance measurement point using the region including the luminance measurement point in the layout image of the light emitting unit as a template, the light emitting unit installation position may be shifted due to rattling. Or, even if a deviation occurs in the position of the work when measuring the brightness, it is possible to reliably measure the brightness of the point to be measured, whereby the brightness of the light emitting parts of different operation panels having the same form Can be easily and repeatedly measured.

は、本発明に係る輝度測定装置の構成を示すブロック図である。These are block diagrams which show the structure of the brightness | luminance measuring apparatus based on this invention. は、ワークの実例を示す図である。These are figures which show the example of a workpiece | work. は、ワークに実装された発光部のレイアウト画像の実例である。These are the examples of the layout image of the light emission part mounted in the workpiece | work. は、本発明の実施形態の流れを示すフローチャートである。These are the flowcharts which show the flow of embodiment of this invention. は、輝度測定点の設定方法について説明する図である。These are the figures explaining the setting method of a luminance measurement point. は、撮像部で撮影される画像I(x,y)の実例である。These are actual examples of an image I (x, y) photographed by the imaging unit. は、撮像部で撮影された画像から抽出されたエッジ画像E(x、y)の実例である。These are examples of the edge image E (x, y) extracted from the image photographed by the imaging unit. (1)は、縦長矩形状テンプレートの実例であり、図8(2)は、横長矩形状テンプレートの実例であり、図8(3)は、正方形状テンプレートの実例である。(1) is an example of a vertically long rectangular template, FIG. 8 (2) is an example of a horizontally long rectangular template, and FIG. 8 (3) is an example of a square template. (1)は、テンプレートの右下隅に輝度測定点を配置した例であり、図9(2)は、テンプレートの左下隅に輝度測定点を配置した例であり、図9(3)は、テンプレートの右上隅に輝度測定点を配置した例であり、図9(4)は、テンプレートの左上隅に輝度測定点を配置した例である。(1) is an example in which luminance measurement points are arranged in the lower right corner of the template, FIG. 9 (2) is an example in which luminance measurement points are arranged in the lower left corner of the template, and FIG. 9 is an example in which luminance measurement points are arranged in the upper right corner of FIG. 9, and FIG. 9 (4) is an example in which luminance measurement points are arranged in the upper left corner of the template. は、テンプレートマッチングの方法について説明する図である。These are diagrams explaining a template matching method.

以下、本発明に係る輝度測定装置および輝度測定方法の実施形態について、図面を参照して説明する。
[実施形態1]
Hereinafter, embodiments of a luminance measuring apparatus and a luminance measuring method according to the present invention will be described with reference to the drawings.
[Embodiment 1]

本実施形態1は、本発明を、カーエアコンやカーナビゲーション、カーオーディオを操作する操作パネルのスイッチ面や表示面の発光部の輝度測定に適用したものである。以下、本発明の実施形態1を図1に従って説明する。   In the first embodiment, the present invention is applied to the measurement of the luminance of a light emitting portion on a switch surface or a display surface of an operation panel for operating a car air conditioner, car navigation, or car audio. Hereinafter, Embodiment 1 of the present invention will be described with reference to FIG.

本装置は、図1に示すように、カーエアコンやカーナビゲーション、カーオーディオの操作パネルであるワーク10と、ワーク10の前面に配置されたスイッチ面や表示面の発光部の輝度を測定する輝度および画像情報取得部20と、ワーク10を固定した状態で、輝度および画像情報取得部20の光軸に直交する面上で、直交する2方向に移動させるワーク移動テーブル30と、輝度および画像情報取得部20を固定した状態で、輝度および画像情報取得部20の光軸に沿った方向に、ワーク10に対して前後方向に移動させる撮像部移動テーブル40と、輝度および画像情報取得部20で撮影したワーク10の画像に対して、ワーク10に対する合焦度合を算出する合焦度合演算部50と、合焦度合演算部50で算出した合焦度合に基づいて、撮像部移動テーブル40を前後方向に所定量だけ移動させる撮像部移動テーブル制御部60と、ワーク10の実際のスケールと、輝度および画像情報取得部20で撮影した画像のスケールを合わせるために、ワーク10の前面に、上下左右に離隔した最低2つの基準となる点を設定する基準点設定部70と、基準点設定部70で設定した基準点に対応する、ワーク10の表示面の発光部の辺縁位置が線画像として表現された、ワーク10の発光部のレイアウト画像L(x,y)の上の点を探索する対応点探索部80と、レイアウト画像L(x,y)の上に複数の輝度測定点を設定する輝度測定点設定部90と、対応点探索部80で算出した結果に基づいて、輝度測定点設定部90でレイアウト画像L(x,y)の上に設定した輝度測定点に対応する、ワーク10の前面の点の位置を算出する輝度測定点算出部100と、輝度測定点設定部90で算出した輝度測定点の周辺の画像の中から、テンプレートを作成するテンプレート作成部110と、テンプレート作成部110で作成したテンプレートを用いて、輝度測定点算出部100によって算出されたワーク10の前面の点を含む画像に対してテンプレートマッチングを行う、テンプレートマッチング演算部120と、テンプレートマッチングの結果に基づいて、マッチングがとれた点と、輝度および画像情報取得部20による輝度測定点と、が一致するように、ワーク移動テーブル30を、輝度および画像情報取得部20の光軸に直交する面上で、直交する2方向に移動させるワーク移動テーブル制御部130と、からなる。   As shown in FIG. 1, this apparatus measures the brightness of a work 10 that is an operation panel for a car air conditioner, car navigation, and car audio, and the brightness of a light emitting unit on a switch surface or a display surface disposed on the front surface of the work 10. In addition, the work information table 20 that moves the image information acquisition unit 20 in two orthogonal directions on the surface orthogonal to the optical axis of the brightness and image information acquisition unit 20 with the work 10 fixed, and the brightness and image information. With the acquisition unit 20 fixed, the imaging unit moving table 40 that moves in the front-rear direction with respect to the workpiece 10 in the direction along the optical axis of the luminance and image information acquisition unit 20, and the luminance and image information acquisition unit 20 Based on the degree of focus calculation unit 50 that calculates the degree of focus on the workpiece 10 and the degree of focus calculated by the degree-of-focus calculation unit 50 for the photographed image of the work 10. In order to match the actual scale of the workpiece 10 and the scale of the image captured by the luminance and image information acquisition unit 20 with the imaging unit movement table control unit 60 that moves the imaging unit movement table 40 by a predetermined amount in the front-rear direction. A reference point setting unit 70 for setting at least two reference points spaced apart in the vertical and horizontal directions on the front surface of the workpiece 10, and light emission of the display surface of the workpiece 10 corresponding to the reference point set by the reference point setting unit 70 A corresponding point search unit 80 for searching for a point on the layout image L (x, y) of the light emitting unit of the work 10 in which the edge position of the part is expressed as a line image, and the layout image L (x, y) Based on the result calculated by the luminance measurement point setting unit 90 for setting a plurality of luminance measurement points on the upper side and the corresponding point search unit 80, the luminance measurement point setting unit 90 sets it on the layout image L (x, y). Brightness measurement The brightness measurement point calculation unit 100 that calculates the position of the point on the front surface of the workpiece 10 and the template creation unit that creates a template from the images around the brightness measurement point calculated by the brightness measurement point setting unit 90 110, a template matching calculation unit 120 that performs template matching on an image including a point on the front surface of the workpiece 10 calculated by the luminance measurement point calculation unit 100 using the template created by the template creation unit 110, and a template Based on the result of matching, the work movement table 30 is placed on the optical axis of the luminance and image information acquisition unit 20 so that the matching point matches the luminance measurement point by the luminance and image information acquisition unit 20. The workpiece movement table control unit 130 moves in two orthogonal directions on an orthogonal surface.

なお、輝度および画像情報取得部20は、光学レンズからなる光学系22と、光学系22を通過した光線を2つに分岐させる、ハーフミラー23とミラー24とからなる光路分岐部25と、輝度測定点の輝度を測定する輝度測定部26と、輝度測定点を含む領域を撮影して画像情報を得る撮像部28と、からなる。   Note that the luminance and image information acquisition unit 20 includes an optical system 22 including an optical lens, an optical path branching unit 25 including a half mirror 23 and a mirror 24 that splits a light beam that has passed through the optical system 22, and a luminance. A luminance measurement unit 26 that measures the luminance of the measurement point and an imaging unit 28 that captures an area including the luminance measurement point and obtains image information are included.

ここで、輝度測定部26は、一般に用いられている輝度計と同じ構成を有し、撮像部28は、一般に用いられているCCDやC−MOSといった撮像素子を有するカメラと同じ構成を有しているため、より詳細な構成の説明は省略する。   Here, the luminance measuring unit 26 has the same configuration as a commonly used luminance meter, and the imaging unit 28 has the same configuration as a camera having an imaging element such as a commonly used CCD or C-MOS. Therefore, a more detailed description of the configuration is omitted.

なお、ワーク10は、車載用の操作パネルを想定している。その実例を図2に示す。この操作パネルには、カーエアコンやカーナビゲーション、カーオーディオ等の車載機器を操作するための多くのスイッチが配置されており、各々のスイッチの前面には、スイッチの機能を表す文字やシンボルが表示されている。そして、その文字やシンボルの部分は、夜間の操作性を向上するために、イルミネーションスイッチと連動して発光する発光部を備えている。   In addition, the workpiece | work 10 assumes the operation panel for vehicle mounting. An example of this is shown in FIG. This operation panel has many switches for operating in-vehicle devices such as car air conditioners, car navigation systems, car audios, etc. Characters and symbols representing the functions of the switches are displayed on the front of each switch. Has been. The characters and symbols are provided with a light emitting section that emits light in conjunction with an illumination switch in order to improve nighttime operability.

以下、本実施形態1に係る輝度測定装置について、図2、3、および図4のフローチャートに基づいて説明する。   Hereinafter, the brightness measuring apparatus according to the first embodiment will be described based on the flowcharts of FIGS.

輝度の測定を行うにあたり、まず、ワーク10をワーク移動テーブル30に設置して固定する(図4のステップS1)。   In measuring the luminance, first, the work 10 is set and fixed on the work movement table 30 (step S1 in FIG. 4).

次に、基準点設定部70において、ワーク10と、レイアウト画像L(x,y)との対応関係を明確にするために、ワーク10の前面に最低2つの基準点を設定する(図4のステップS2)。   Next, in the reference point setting unit 70, at least two reference points are set on the front surface of the work 10 in order to clarify the correspondence between the work 10 and the layout image L (x, y) (FIG. 4). Step S2).

この基準点の設定は、まず、操作者が、ワーク10の前面に目視で決めた基準点が、撮像部28で撮影された画像の中央にピントが合った状態で映るように、ワーク移動テーブル30を、輝度および画像情報取得部20の光軸に直交する面上で、直交する2方向に移動させ、かつ、撮像部移動テーブル40を、輝度および画像情報取得部20の光軸に沿って前後方向に移動させることによって行われる。   The reference point is set by first moving the workpiece movement table so that the reference point visually determined by the operator on the front surface of the workpiece 10 is focused on the center of the image captured by the imaging unit 28. 30 is moved in two orthogonal directions on a plane orthogonal to the optical axis of the luminance and image information acquisition unit 20, and the imaging unit movement table 40 is moved along the optical axis of the luminance and image information acquisition unit 20. This is done by moving it back and forth.

そして、そのときに、ワーク10のスイッチ面や表示面の発光部が点灯した状態で、撮像部28で撮影された画像I(x、y)(例えば図6)と、そのときのワーク移動テーブル30の上下方向と左右方向の基準位置からの移動量とが、対応点探索部80に送られて記憶される。   At that time, the image I (x, y) (for example, FIG. 6) photographed by the imaging unit 28 in a state where the switch surface of the work 10 and the light emitting unit of the display surface are lit, and the work movement table at that time The up / down direction 30 and the movement amount from the reference position in the left / right direction are sent to the corresponding point search unit 80 and stored therein.

そして、同じ操作を繰り返して、ワーク10の前面に、最低2つの基準点を設定する。このとき、ワーク10と、レイアウト画像L(x,y)との対応関係の精度を上げるために、ワーク10の前面で、水平座標が左右に離隔し、垂直座標が上下に離隔した最低2つの基準点が選択される。そして、ここで設定される2点は、レイアウト画像L(x,y)と実際のワーク10とのスケール換算に用いられるため、その精度が高くなるように、なるべく離れた2点とすることが望ましい。   Then, the same operation is repeated to set at least two reference points on the front surface of the workpiece 10. At this time, in order to increase the accuracy of the correspondence relationship between the work 10 and the layout image L (x, y), at least two horizontal coordinates are separated from each other on the front surface of the work 10 and the vertical coordinates are separated from each other up and down. A reference point is selected. Since the two points set here are used for scale conversion between the layout image L (x, y) and the actual workpiece 10, the two points should be set as far apart as possible so as to increase the accuracy. desirable.

次に、対応点探索部80において、ステップS2でワーク10の前面に設定した最低2つの基準点にそれぞれ対応する点が、図3に示すレイアウト画像L(x,y)の中から探索される(図4のステップS3)。ここで、図3に示すレイアウト画像L(x、y)は、ワーク10の設計図面から、図2に配置されたスイッチ面や表示面の発光部のみを抽出して、発光部の辺縁位置を線図化したものである。そして、このレイアウト画像L(x、y)は、ワーク10のCAD図面から容易に生成することができる。このレイアウト画像L(x、y)は、予め対応点探索部80に記憶しておくものとする。   Next, the corresponding point search unit 80 searches the layout image L (x, y) shown in FIG. 3 for points corresponding to at least two reference points set on the front surface of the workpiece 10 in step S2. (Step S3 in FIG. 4). Here, the layout image L (x, y) shown in FIG. 3 extracts only the light emitting part of the switch surface and the display surface arranged in FIG. 2 from the design drawing of the work 10, and the edge position of the light emitting part. Is a diagram. The layout image L (x, y) can be easily generated from the CAD drawing of the workpiece 10. The layout image L (x, y) is stored in the corresponding point search unit 80 in advance.

ステップS3では、ステップS2で撮影されたワーク10の前面の画像I(x、y)に対してエッジ検出を行い、図7のエッジ画像E(x,y)をテンプレートとして、このテンプレートと、図3に示すレイアウト画像L(x、y)との間でテンプレートマッチングを行い、対応する点が探索される。テンプレートマッチングの具体的な方法は後述する。   In step S3, edge detection is performed on the image I (x, y) on the front surface of the workpiece 10 photographed in step S2, and this template and the image are displayed using the edge image E (x, y) in FIG. 7 as a template. Template matching is performed with the layout image L (x, y) shown in FIG. 3, and a corresponding point is searched. A specific method of template matching will be described later.

なお、ワーク10の前面の画像I(x、y)のスケールと、レイアウト画像L(x、y)のスケールとは異なっているため、テンプレートマッチングを行うために、両者のスケールを合わせる必要がある。このスケール合わせは、例えば、予め、ワーク10と輝度および画像情報取得部20との位置関係と、撮像部28の光学系の仕様とに基づいて、撮像部28の1画素の観測範囲を算出して、算出された観測範囲に基づいて、画像I(x、y)がレイアウト画像L(x、y)のスケールと一致するように、画像I(x、y)を拡大または縮小して、画像I(x、y)とレイアウト画像L(x、y)との間でテンプレートマッチングを行えばよい。   Since the scale of the image I (x, y) on the front surface of the workpiece 10 is different from the scale of the layout image L (x, y), it is necessary to match both scales in order to perform template matching. . For this scale adjustment, for example, the observation range of one pixel of the imaging unit 28 is calculated based on the positional relationship between the workpiece 10 and the luminance and image information acquisition unit 20 and the specifications of the optical system of the imaging unit 28 in advance. Based on the calculated observation range, the image I (x, y) is enlarged or reduced so that the image I (x, y) matches the scale of the layout image L (x, y). Template matching may be performed between I (x, y) and the layout image L (x, y).

なお、ここで、テンプレートを図3のレイアウト画像L(x、y)全体で動かしてテンプレートマッチングを行う必要はなく、ステップS2で設定した基準点におおよそ対応するレイアウト画像L(x、y)の位置の周辺でのみ、テンプレートマッチングを行えばよい。   Here, it is not necessary to perform template matching by moving the template over the entire layout image L (x, y) in FIG. 3, and the layout image L (x, y) roughly corresponding to the reference point set in step S <b> 2. Template matching may be performed only around the position.

このようにして、レイアウト画像L(x、y)の中から探索された点P1(x1、y1)の座標と、ステップS2で設定した基準点を撮像部28で撮影した画像の中央に観測できるようにするためのワーク移動テーブル30の基準位置からの上下方向移動量Dy1と、基準位置からの左右方向移動量Dx1と、が対応付けられて、対応点探索部80に記憶される。   In this way, the coordinates of the point P1 (x1, y1) searched from the layout image L (x, y) and the reference point set in step S2 can be observed at the center of the image captured by the imaging unit 28. The vertical movement amount Dy1 from the reference position of the workpiece movement table 30 and the horizontal movement amount Dx1 from the reference position are associated with each other and stored in the corresponding point search unit 80.

そして、同様の対応点探索が、ステップS2で設定された全ての基準点に対して行われ、こうして算出された結果に基づいて、後述する(式1)、(式2)のように、レイアウト画像L(x、y)の中の座標系から、実際のワーク10の前面の座標系への換算式が算出される。   Then, the same corresponding point search is performed for all the reference points set in step S2, and based on the result calculated in this way, the layout is expressed as in (Expression 1) and (Expression 2) described later. A conversion formula from the coordinate system in the image L (x, y) to the coordinate system on the front surface of the actual workpiece 10 is calculated.

次に、輝度測定点設定部90において、レイアウト画像L(x、y)の中から、実際に輝度測定を行うワーク10の発光部の複数の点が設定される(図4のステップS4)。   Next, in the luminance measurement point setting unit 90, a plurality of points of the light emitting unit of the work 10 that actually measures the luminance are set from the layout image L (x, y) (step S4 in FIG. 4).

ステップS4では、対応点探索部80に記憶されたレイアウト画像L(x、y)の中から、輝度測定を行う複数の点が選択される。これは、操作者が、対応点探索部80に記憶されたレイアウト画像L(x、y)を、図1には図示しない表示部に表示させて、この表示部を目視しながら、必要な点を選択すればよい。   In step S <b> 4, a plurality of points for luminance measurement are selected from the layout image L (x, y) stored in the corresponding point search unit 80. This is because the operator displays the layout image L (x, y) stored in the corresponding point search unit 80 on a display unit (not shown in FIG. 1), and necessary points while viewing the display unit. Should be selected.

このとき、仮に、図3の領域R1の中から、図5の点A1が選択されたとする。   At this time, it is assumed that the point A1 in FIG. 5 is selected from the region R1 in FIG.

次に、輝度測定点算出部100において、点A1と対応する点が、ワーク10を撮影した画像の中から検出される(図4のステップS5)。   Next, in the luminance measurement point calculation unit 100, a point corresponding to the point A1 is detected from an image obtained by photographing the workpiece 10 (step S5 in FIG. 4).

点A1に対応する点の検出は、点A1を中心に設定したテンプレートT1と対応する領域を、撮像部28でワーク10を撮影した画像I(x、y)の中からテンプレートマッチングによって探すことによって行われる。そのために、まず画像I(x、y)のほぼ中心に、点A1に対応する点が観測されるように、予め、後述する(式1)、(式2)のスケール換算式によって算出される量だけ、ワーク移動テーブル30を移動させておく。   The point corresponding to the point A1 is detected by searching for an area corresponding to the template T1 centered on the point A1 from the image I (x, y) obtained by photographing the workpiece 10 by the imaging unit 28 by template matching. Done. For this purpose, first, a point corresponding to the point A1 is observed approximately at the center of the image I (x, y), and is calculated in advance by a scale conversion formula of (Expression 1) and (Expression 2) described later. The work movement table 30 is moved by the amount.

なお、ここで、予めワーク移動テーブル30を移動させるのは、ワーク10の製造公差やスイッチ面のがたつき等によって、スケール換算式に則ってワーク移動テーブル30を移動させても、点A1に対応する点が、画像I(x、y)の中心に観測されるとは限らないためである。すなわち、テンプレートマッチングの処理を効率的に行うための措置である。   Here, the workpiece moving table 30 is moved in advance even if the workpiece moving table 30 is moved in accordance with the scale conversion formula due to manufacturing tolerance of the workpiece 10 or shakiness of the switch surface. This is because the corresponding point is not always observed at the center of the image I (x, y). That is, it is a measure for efficiently performing template matching processing.

そして、図5の点A1に対してテンプレートマッチングを適用すると、点A1に対応する点として、点A1の実際の対応点の他に、例えば、点A2の対応点も選択されてしまい、輝度測定点が1つに定まらない。   Then, when template matching is applied to the point A1 in FIG. 5, in addition to the actual corresponding point of the point A1, for example, the corresponding point of the point A2 is also selected as the point corresponding to the point A1, and the luminance measurement is performed. A point is not fixed.

これは、テンプレートT1の中の発光部の辺縁形状と、点A2の近傍の発光部の辺縁形状とが、ほぼ等しくなるため、テンプレートマッチングを行ったときに演算されるマッチング度数M(後述)がほぼ等しい値になるためである。   This is because the edge shape of the light emitting portion in the template T1 and the edge shape of the light emitting portion in the vicinity of the point A2 are substantially equal, and therefore the matching frequency M (described later) calculated when template matching is performed. ) Is almost equal.

したがって、ステップS4において、図3の中から選択される輝度測定点は、選択された点を中心として設定されるテンプレートの中に含まれる発光部の辺縁形状と、互いに合同な形状、あるいは相似な形状になるような領域が、レイアウト画像L(x、y)の中に存在しないような位置に設定する必要がある。   Therefore, in step S4, the luminance measurement point selected from FIG. 3 is the same as or similar to the edge shape of the light emitting unit included in the template set around the selected point. It is necessary to set the area where the shape is such that it does not exist in the layout image L (x, y).

なお、ここで、合同な形状である以外に、相似な形状にならないようにするのは、輝度の測定を行う際、ワーク10の発光部に輝度計のピントを合わせると、発光部の段差に応じてピントの位置が変化し、これによって撮影される画像の倍率が変化して、観測される発光部のサイズが変化するためである。   It should be noted that here, in order to avoid similar shapes other than congruent shapes, when measuring the luminance, when the luminance meter is focused on the light emitting portion of the work 10, the steps of the light emitting portion are not affected. This is because the focus position changes accordingly, and the magnification of the captured image changes, thereby changing the size of the observed light emitting section.

テンプレートの中に含まれる発光部の辺縁形状と、互いに合同な形状、あるいは互いに相似な形状を有する領域が存在しないようにするためには、レイアウト画像L(x、y)の中に設定した輝度測定点を中心とするテンプレートを設定して、そのテンプレートを適用して、レイアウト画像L(x、y)の中で後述するテンプレートマッチングを行い、マッチング度数Mが高い点がないことを確認すればよい。   The layout image L (x, y) is set in order not to have a region having a shape that is congruent with or similar to the edge shape of the light emitting part included in the template. Set a template centered on the luminance measurement point, apply the template, and perform template matching, which will be described later, in the layout image L (x, y) to confirm that there is no point with a high matching frequency M. That's fine.

このようにして、レイアウト画像L(x,y)の中で複数の輝度測定点が設定されると、次に、設定された各々の輝度測定点が、撮像部28で撮影された画像の中央に映るようにするために、ワーク移動テーブル30の左右方向、上下方向それぞれの移動量が算出される。   When a plurality of luminance measurement points are set in the layout image L (x, y) in this way, each set luminance measurement point is then set to the center of the image captured by the imaging unit 28. Therefore, the movement amounts of the work movement table 30 in the left-right direction and the up-down direction are calculated.

例えば、図3のように、ステップS2において、ワーク10の前面に基準点P1’( xw1、yw1)、P2’ (xw2、yw2)が設定され、ステップS3において、レイアウト画像L(x,y)の中から、それらの基準点に対応する点P1(x1、y1)、P2(x2、y2)が探索されたとする。   For example, as shown in FIG. 3, in step S2, reference points P1 ′ (xw1, yw1) and P2 ′ (xw2, yw2) are set on the front surface of the workpiece 10, and in step S3, a layout image L (x, y) is set. Are searched for points P1 (x1, y1) and P2 (x2, y2) corresponding to these reference points.

そして、基準点P1’が撮像部28で撮影された画像の中央に映るようにするための、ワーク移動テーブル30の基準位置からの移動量が、左右方向にDx1、上下方向にDy1であったとする。さらに、基準点P2’が撮像部28で撮影された画像の中央に映るようにするための、ワーク移動テーブル30の基準位置からの移動量が、左右方向にDx2、上下方向にDy2であったとする。   Then, the movement amount from the reference position of the work movement table 30 for causing the reference point P1 ′ to appear in the center of the image taken by the imaging unit 28 is Dx1 in the left-right direction and Dy1 in the up-down direction. To do. Further, the movement amount from the reference position of the work movement table 30 for causing the reference point P2 ′ to appear in the center of the image taken by the imaging unit 28 is Dx2 in the left-right direction and Dy2 in the up-down direction. To do.

このとき、ステップS4において、レイアウト画像L(x、y)の中に、輝度測定点Q1(xa、ya)が設定されたとすると、輝度測定点Q1に対応するワーク10上の点Q1’(xwa、ywa)が、撮像部28で撮影された画像の中央に映るようにするための、ワーク移動テーブル30の基準位置からの左右方向移動量Dxaと、上下方向移動量Dyaは、それぞれ、(式1)と(式2)で算出される。   At this time, if the luminance measurement point Q1 (xa, ya) is set in the layout image L (x, y) in step S4, the point Q1 ′ (xwa) on the workpiece 10 corresponding to the luminance measurement point Q1. , Ywa) is displayed in the center of the image captured by the imaging unit 28. The horizontal movement amount Dxa and the vertical movement amount Dya from the reference position of the workpiece movement table 30 are respectively expressed by 1) and (Equation 2).

Dxa=Dx1+(Dx2−Dx1){(xa−x1)/(x2−x1)} (式1)
Dya=Dy1+(Dy2−Dy1){(ya−y1)/(y2−y1)} (式2)
次に、テンプレート作成部110において、レイアウト画像L(x、y)の中で、ステップS4で設定された輝度測定点Q1を中心とするテンプレートが作成される(図4のステップS6)。
Dxa = Dx1 + (Dx2-Dx1) {(xa-x1) / (x2-x1)} (Formula 1)
Dya = Dy1 + (Dy2-Dy1) {(ya-y1) / (y2-y1)} (Formula 2)
Next, the template creation unit 110 creates a template centered on the luminance measurement point Q1 set in step S4 in the layout image L (x, y) (step S6 in FIG. 4).

ステップS6では、ステップS4で設定した全ての輝度測定点に対してテンプレートが生成され、テンプレート作成部110に記憶される。   In step S <b> 6, templates are generated for all the luminance measurement points set in step S <b> 4 and stored in the template creation unit 110.

次に、ステップS4で設定した各々の輝度測定点に対して、その輝度測定点が、撮像部28で撮影された画像I(x、y)の中心に映るように、ワーク移動テーブル30を移動する(図4のステップS7)。このときのワーク移動テーブル30の移動量は、先に説明した(式1)と(式2)に従って算出すればよい。   Next, the work movement table 30 is moved so that each luminance measurement point set in step S4 is reflected in the center of the image I (x, y) photographed by the imaging unit 28. (Step S7 in FIG. 4). The amount of movement of the workpiece movement table 30 at this time may be calculated according to (Expression 1) and (Expression 2) described above.

ワーク移動テーブル30が所定量移動した後で、撮像部28でワーク10の画像I(x、y)が撮影され、撮影された画像I(x、y)に対して、合焦度合演算部50において、画像の合焦度合が算出される(図4のステップS8)。   After the workpiece movement table 30 has moved by a predetermined amount, the image I is captured by the imaging unit 28 and the focusing degree calculation unit 50 is applied to the captured image I (x, y). In FIG. 4, the degree of focus of the image is calculated (step S8 in FIG. 4).

合焦度合は、例えば、撮影した画像I(x、y)を小領域に分割し、分割された小領域の中の階調値のコントラスト比を算出し、このコントラスト比の値に基づいて判断される。具体的なコントラスト比の算出方法は数多く紹介されており、そのいずれの方法を用いて行ってもよい。そして、ピントが合うと、コントラスト比は大きな値になる。   The degree of focus is determined based on, for example, dividing the photographed image I (x, y) into small areas, calculating the contrast ratio of the gradation values in the divided small areas, and calculating the contrast ratio value. Is done. Many specific methods for calculating the contrast ratio have been introduced, and any of these methods may be used. When the subject is in focus, the contrast ratio becomes a large value.

ここで、合焦度合が予め決めた所定値に満たないとき(図4のステップS10がNOのとき)は、撮像部28のピントがずれていると判断して、撮像部移動テーブル40を前後方向に移動させ(図4のステップS9)、撮像部28で再び画像I(x、y)を撮影する。この操作を、ピントが合った画像が得られるまで繰り返す。なお、ピントが合っている位置(前ピンか後ピンか)を判断することはできないため、撮像部移動テーブル40は、予め決めた方向に、所定量ずつ動かせばよい。   Here, when the degree of focus is less than a predetermined value (when step S10 in FIG. 4 is NO), it is determined that the imaging unit 28 is out of focus, and the imaging unit moving table 40 is moved back and forth. The image I (x, y) is captured again by the imaging unit 28. This operation is repeated until an in-focus image is obtained. In addition, since it cannot be determined whether the focus is in focus (front pin or rear pin), the imaging unit moving table 40 may be moved by a predetermined amount in a predetermined direction.

例えば、最初に、撮像部移動テーブル40を、撮像部28がワーク10から最も遠ざかる位置まで動かして、そこから、予め決めた所定量ずつ、撮像部28がワーク10に近づく方向に動かせばよい。   For example, first, the imaging unit moving table 40 may be moved to a position where the imaging unit 28 is farthest from the workpiece 10, and from there, the imaging unit 28 may be moved in a direction toward the workpiece 10 by a predetermined amount.

そして、撮像部移動テーブル40が所定量移動する毎に、撮像部28でワーク10の画像I(x、y)を撮影して、撮影された画像I(x、y)から、合焦度合演算部50において、画像のコントラスト比を算出し、コントラスト比が所定値以上となったとき、もしくは、コントラスト比が、所定値以上のピークをなすことが検出されたとき、ピントが合ったと判断して(図4のステップS10がYESのとき)、テンプレートマッチング演算部120において、テンプレートマッチングを行う(図4のステップS11)。   Then, every time the imaging unit moving table 40 moves by a predetermined amount, the imaging unit 28 captures an image I (x, y) of the workpiece 10 and calculates the focus degree from the captured image I (x, y). In the unit 50, the contrast ratio of the image is calculated, and it is determined that the image is in focus when the contrast ratio is equal to or higher than a predetermined value or when it is detected that the contrast ratio has a peak higher than the predetermined value. (When step S10 in FIG. 4 is YES), template matching is performed in template matching calculation unit 120 (step S11 in FIG. 4).

次に、このテンプレートマッチングについて、図10を用いて説明する。   Next, this template matching will be described with reference to FIG.

図10は、撮像部28で撮影された画像I(x、y)から抽出したエッジ画像E(x、y)の左上隅に、図8(1)の横長矩形状のテンプレートを重ね合わせた例である。   FIG. 10 shows an example in which the horizontally long rectangular template shown in FIG. 8A is superimposed on the upper left corner of the edge image E (x, y) extracted from the image I (x, y) taken by the imaging unit 28. It is.

なお、画像I(x、y)からエッジ画像E(x、y)を抽出する処理は、画像処理の基本的な手法として一般的に広く行われているものであり、様々なエッジ抽出方法が提案されている。ここでは、そのいずれの方法を適用してエッジ抽出を行ってもよい。   Note that the process of extracting the edge image E (x, y) from the image I (x, y) is generally performed widely as a basic technique of image processing, and various edge extraction methods are available. Proposed. Here, the edge extraction may be performed by applying any of these methods.

ここで、横長矩形状のテンプレートをS1(α、β)で表す。そして、エッジ画像E(x、y)の中で黒く映った画素には1が格納され、白く映った画素には0が格納されているものとする。また、テンプレートS1(α、β)の中で黒く映った画素には1が格納され、白く映った画素には0が格納されているものとする。   Here, the horizontally long rectangular template is represented by S1 (α, β). In the edge image E (x, y), it is assumed that 1 is stored in a pixel that appears black and 0 is stored in a pixel that appears white. In the template S1 (α, β), it is assumed that 1 is stored in pixels that appear black and 0 is stored in pixels that appear white.

テンプレートマッチング演算部120では、エッジ画像E(x、y)とテンプレートS1(α、β)の重なり合った画素に対して、(式3)から(式5)に示す演算を行って、評価関数値m(x、y)が算出される。
E(xi、yj)=1、S1(xi、yj)=1のとき、m(xi、yj)=1(式3)
E(xi、yj)=0、S1(xi、yj)=0のとき、m(xi、yj)=1(式4)
それ以外のとき、m(xi、yj)=0 (式5)
ここで、xi、yjは、それぞれ、テンプレートを当てはめたエッジ画像の位置に応じて、テンプレートの座標を、エッジ画像の座標に変換した値である。
The template matching calculation unit 120 performs the calculation shown in (Expression 3) to (Expression 5) on the overlapped pixels of the edge image E (x, y) and the template S1 (α, β) to obtain the evaluation function value. m (x, y) is calculated.
When E (xi, yj) = 1 and S1 (xi, yj) = 1, m (xi, yj) = 1 (Formula 3)
When E (xi, yj) = 0 and S1 (xi, yj) = 0, m (xi, yj) = 1 (Formula 4)
Otherwise, m (xi, yj) = 0 (Formula 5)
Here, xi and yj are values obtained by converting the coordinates of the template into the coordinates of the edge image in accordance with the position of the edge image to which the template is applied.

そして、このようにして算出された評価関数値m(xi、yj)が、テンプレートS1(α、β)で覆われた領域の全ての画素について算出され、その総和が算出される。この評価値の総和を、マッチング度数M(xi、yj)と呼ぶことにする。   Then, the evaluation function value m (xi, yj) calculated in this way is calculated for all the pixels in the area covered with the template S1 (α, β), and the sum is calculated. The total sum of the evaluation values will be referred to as matching frequency M (xi, yj).

(式3)〜(式5)より、マッチング度数M(xi、yj)は、黒い画素と黒い画素とが重なり、かつ、白い画素と白い画素とが重なるほど大きい値になる。そして、エッジ画像E(x、y)と、そこに重ね合わせたテンプレートS1(α、β)とが、完全に一致したとき、マッチング度数は最大値nとなる。 From (Equation 3) to (Equation 5), the matching frequency M (xi, yj) increases as the black pixel overlaps with the black pixel and the white pixel overlaps with the white pixel. Then, the edge image E (x, y), the template S1 (alpha, beta) superimposed there with, but when fully matched, the matching degree becomes the maximum value n 2.

同様の演算を、図10に示すように、テンプレートS1(α、β)の中心点Oの位置を、エッジ画像E(x、y)上で、左から右、そして上から下へと変えながら、繰り返して行う。その結果、最も高いマッチング度数を出力する点を決定する。   As shown in FIG. 10, the same calculation is performed while changing the position of the center point O of the template S1 (α, β) from left to right and from top to bottom on the edge image E (x, y). Repeatedly. As a result, the point that outputs the highest matching frequency is determined.

次に、図8(2)の縦長矩形状のテンプレートS2(α、β)、図8(3)の正方形状のテンプレートS3(α、β)に対しても、同様の演算を行う。   Next, the same calculation is performed for the vertically long rectangular template S2 (α, β) in FIG. 8B and the square template S3 (α, β) in FIG.

3種類のテンプレートについて演算が終了した後、最も高いマッチング度数を出力したテンプレートの種類と、そのテンプレートを当てはめた中心点Oの位置が特定され(エッジ画像E(x、y)の中の中心点Oの座標値を(x0、y0)とする)、そのときに算出されたマッチング度数が、予め決めておいた所定値以上であるとき、点(x0、y0)においてマッチングがとれたと判断される。   After the calculation is completed for the three types of templates, the type of the template that outputs the highest matching frequency and the position of the center point O to which the template is applied are specified (the center point in the edge image E (x, y)) When the coordinate value of O is (x0, y0) and the matching frequency calculated at that time is equal to or greater than a predetermined value determined in advance, it is determined that matching has been achieved at the point (x0, y0). .

なお、3種類の異なるテンプレートを使ってテンプレートマッチングを行うのは、マッチングされるべき点が、エッジ画像E(x、y)の隅部にあっても、確実にマッチングをとるためである。   The reason why template matching is performed using three different templates is to ensure matching even when the point to be matched is at the corner of the edge image E (x, y).

すなわち、マッチングされるべき点が、エッジ画像E(x、y)の隅部にあっても、縦長矩形状のテンプレートS2(α、β)を用いてテンプレートマッチングを行うことによって、正方形状のテンプレートS3(α、β)を用いてテンプレートマッチングを行う場合に対して、エッジ画像E(x、y)のより左右隅部までマッチングをとることができる。また、横長矩形状のテンプレートS1(α、β)を用いてテンプレートマッチングを行うことによって、正方形状のテンプレートS3(α、β)を用いてテンプレートマッチングを行う場合に対して、エッジ画像E(x、y)のより上下隅部までマッチングをとることができる。なお、3種類のテンプレートは、全て等しい面積を有しているため、各々のテンプレートを当てはめたときに算出されるマッチング度数は、換算等を行うことなく、互いに比較可能である。   In other words, even if the point to be matched is at the corner of the edge image E (x, y), the template matching is performed using the vertically long rectangular template S2 (α, β), so that the square template In contrast to the case of performing template matching using S3 (α, β), it is possible to match to the left and right corners of the edge image E (x, y). Further, by performing template matching using the horizontally long rectangular template S1 (α, β), the edge image E (x) is compared with the case where template matching is performed using the square template S3 (α, β). , Y) can be matched up to the upper and lower corners. Since the three types of templates all have the same area, the matching frequencies calculated when each template is applied can be compared with each other without performing conversion or the like.

なお、ワーク10の発光部には段差があるため、輝度測定点にピントを合わせる毎に、撮像部28で観測される画像I(x、y)のスケールが異なる。   Since the light emitting portion of the workpiece 10 has a step, the scale of the image I (x, y) observed by the imaging unit 28 is different every time the luminance measurement point is focused.

したがって、上述したテンプレートマッチング処理は、テンプレートのスケールを変えて、いくつかのサイズのテンプレートについて行う必要がある。   Therefore, the template matching process described above needs to be performed for templates of several sizes by changing the scale of the template.

この処理は、作成したテンプレートを、予め決めておいた所定の倍率で拡大、または縮小し、こうして拡大、または縮小したテンプレートを、エッジ画像E(x、y)に作用させて、テンプレートマッチングを行えばよい。そして、マッチング度数が所定値以上の値を有し、かつ最大になる、テンプレートの種類と、マッチングがとれた点の座標が特定される。   In this process, the created template is enlarged or reduced at a predetermined magnification set in advance, and the template thus enlarged or reduced is applied to the edge image E (x, y) to perform template matching. Just do it. Then, the type of template and the coordinates of the point at which the matching is obtained, which have a value equal to or higher than a predetermined value and the maximum, are specified.

なお、テンプレートを拡大、または縮小して作用させるため、テンプレートのサイズが異なることによって、完全にマッチングがとれたときのマッチング度数の最大値にも差異が生じる。   In addition, since the template is enlarged or reduced, the template size is different, so that the maximum value of the matching frequency when perfect matching is obtained is also different.

したがって、異なるサイズのテンプレートを当てはめたときに得られるマッチング度数を互いに比較することはできないため、異なるサイズのテンプレートを当てはめたときに得られるマッチング度数を比較するときには、例えば、算出されたマッチング度数を、テンプレートの面積で正規化して、正規化されたマッチング度数同士を比較すればよい。   Therefore, the matching frequencies obtained when different size templates are applied cannot be compared with each other. Therefore, when comparing the matching frequencies obtained when different size templates are applied, for example, the calculated matching frequency is The normalized matching frequency may be compared by normalizing with the area of the template.

次に、テンプレートマッチングによって算出されたマッチングのとれた位置(x0、y0)と、輝度測定部26の測定点とが一致するように、ワーク移動テーブル制御部130の指示によって、ワーク移動テーブル30を移動させる(図4のステップS12)。   Next, the work movement table 30 is set according to an instruction from the work movement table control unit 130 so that the matching position (x0, y0) calculated by template matching matches the measurement point of the luminance measurement unit 26. Move (step S12 in FIG. 4).

このとき、ワーク移動テーブル制御部130からワーク移動テーブル30に対して、左右方向移動量Dxiと、上下方向移動量Dyiとが指示され、指示された量に対応するように、ワーク移動テーブル30を移動させる。   At this time, the workpiece movement table control unit 130 instructs the workpiece movement table 30 to move in the horizontal direction Dxi and the vertical movement amount Dyi, and the workpiece movement table 30 is set so as to correspond to the instructed amount. Move.

ここで、Dxi、Dyiは、画像I(x、y)の中心座標と、テンプレートマッチングがとれた座標(x0、y0)との偏差から算出される値であり、ワーク移動テーブル30を移動させて、画像I(x、y)の中心が(x0、y0)となるための、ワーク移動テーブル30に与える移動量である。そして、画像I(x、y)の中の座標の偏差と、ワーク移動テーブル30の移動量との関係は、予め、校正作業によって求めておけばよい。   Here, Dxi and Dyi are values calculated from the deviation between the center coordinates of the image I (x, y) and the coordinates (x0, y0) for which the template matching has been taken, and the work movement table 30 is moved. The movement amount given to the work movement table 30 so that the center of the image I (x, y) becomes (x0, y0). Then, the relationship between the deviation of coordinates in the image I (x, y) and the movement amount of the work movement table 30 may be obtained in advance by calibration work.

次に、輝度測定部26によって輝度の測定が行われる(図4のステップS13)。具体的には、輝度測定部26の前面に装着したカラーフィルタを回転させて、輝度のR(赤)成分、G(緑)成分、B(青)成分がそれぞれ測定される。   Next, the luminance measurement unit 26 measures the luminance (step S13 in FIG. 4). Specifically, the color filter mounted on the front surface of the luminance measuring unit 26 is rotated to measure the R (red) component, G (green) component, and B (blue) component of the luminance, respectively.

この輝度の測定は、ステップS4で設定した輝度測定点全てに対して行われ、全ての輝度測定点の輝度測定が終了したら(図4のステップS14がYESのとき)、測定を終了する。   This luminance measurement is performed for all the luminance measurement points set in step S4, and when the luminance measurement for all luminance measurement points is completed (when step S14 in FIG. 4 is YES), the measurement is terminated.

そして、測定された各点の輝度情報に対して、その絶対値やばらつきが、設計値通りの値になっているか否かが分析される。   Then, it is analyzed whether the absolute value or variation of the measured luminance information of each point is a value as designed.

なお、図4のステップS3で行われる基準点の対応点探索は、上述したようにテンプレートマッチングを適用して行ってもよいし、操作者が目視で対応点を指定することによって行ってもよい。   The reference point corresponding point search performed in step S3 in FIG. 4 may be performed by applying template matching as described above, or may be performed by the operator visually specifying the corresponding point. .

また、上記説明では、図8に示すテンプレートを用いてテンプレートマッチングを行ったが、これは、図9に示す4枚のテンプレートU1(α、β)、U2(α、β)、U3(α、β)、U4(α、β)を用いて行ってもよい。   Further, in the above description, template matching is performed using the template shown in FIG. 8, but this is because the four templates U1 (α, β), U2 (α, β), U3 (α, β) and U4 (α, β) may be used.

図9に示した4枚のテンプレートは、それぞれ、図8の点Oに相当する点Pを、テンプレートの4隅に配した、1辺がn’画素の正方形状のテンプレートである。なお、テンプレートのサイズに格別の制約はなく、撮影される画像のサイズに応じて、適宜設定すればよい。また、図9の例では、テンプレートの縦方向のサイズと横方向のサイズが等しいが、これは、縦横のサイズが異なっても差し支え無い。   Each of the four templates shown in FIG. 9 is a square template having n ′ pixels on one side in which points P corresponding to the point O in FIG. 8 are arranged at the four corners of the template. Note that there is no particular restriction on the size of the template, and it may be set as appropriate according to the size of the captured image. In the example of FIG. 9, the vertical size and horizontal size of the template are equal, but this may be different in vertical and horizontal sizes.

このようにして、4枚のテンプレートU1(α、β)、U2(α、β)、U3(α、β)、U4(α、β)の4隅の点Pを、それぞれ、エッジ画像E(x、y)の点(xi、yj)に当てはめて、テンプレートの位置をずらしながら、マッチング度数M(xi、yj)を算出する。そして、マッチング度数M(xi、yj)の最大値を与えるテンプレートの種類と、それを当てはめた位置とを求め、算出されたマッチング度数が、予め決めておいた所定値以上であるとき、マッチングがとれたと判断する。   In this way, the four corner points P of the templates U1 (α, β), U2 (α, β), U3 (α, β), U4 (α, β) are respectively represented by the edge image E ( The matching frequency M (xi, yj) is calculated while shifting the position of the template by applying to the point (xi, yj) of x, y). Then, the type of template that gives the maximum value of the matching frequency M (xi, yj) and the position to which the template is applied are obtained, and when the calculated matching frequency is equal to or greater than a predetermined value, matching is performed. Judge that it was taken.

そして、マッチングがとれた位置が、画像I(x、y)の中心に観測されるようにワーク移動テーブル30を移動させて、輝度測定部26によって輝度の測定を行う。   Then, the work movement table 30 is moved so that the matched position is observed at the center of the image I (x, y), and the brightness measurement unit 26 measures the brightness.

このように、図9のテンプレートを用いてテンプレートマッチングを行うことによって、マッチングされるべき画素が、エッジ画像E(x、y)の隅部にあっても、確実にマッチングをとることができる。そして、これによって、マッチングがとれる範囲をより一層拡大することができ、ワークの設置位置にずれが生じたり、発光部を有するスイッチの設置位置にずれが生じたりしても、予め設定した輝度測定点の輝度を精度よく測定することができる。   In this manner, by performing template matching using the template of FIG. 9, even if the pixel to be matched is at the corner of the edge image E (x, y), matching can be reliably performed. Thus, the range in which matching can be achieved can be further expanded, and even if a deviation occurs in the installation position of the work or a deviation in the installation position of the switch having the light emitting unit, a predetermined luminance measurement is performed. The brightness of the point can be measured with high accuracy.

このように構成された本実施形態1に係る輝度測定装置および輝度測定方法によれば、合焦度合演算部50によって、撮像部28で撮影された画像の合焦状態が検出され、検出された合焦状態に応じて、撮像部移動テーブル制御部60によって、撮像部移動テーブル40が、輝度および画像情報取得部20の光軸に沿って前後方向に移動して、ワーク10の前面に焦点を合わせることができるため、ワーク10の発光部に段差があっても、輝度測定部26によって、ワーク10の前面の発光部の輝度を測定することができる。また、対応点探索部80によって、ワーク10の前面の基準点と、レイアウト画像L(x,y)との対応付けを行った結果に基づいて、レイアウト画像L(x,y)の中に設定した輝度測定点に対応するワーク10の前面の点の座標を算出することができるため、予め設定した輝度測定点に対応する点の輝度を、多くの人手や時間をかけずに測定することができる。さらに、テンプレートマッチング演算部120によって、輝度測定点を含む領域をテンプレートとして、実際に輝度測定部26が輝度を測定する点を含む領域とテンプレートマッチングを行うため、発光部を有するスイッチの設置位置が、がたつきによってずれを生じたり、或いは、輝度測定時のワーク10の設置位置にずれが生じたりしても、測定すべき点の輝度を確実に測定することができ、これによって、同じ形態を有する異なる操作パネルの表示面の輝度を、高い再現性で測定することができる。   According to the luminance measuring apparatus and the luminance measuring method according to the first embodiment configured as described above, the in-focus state of the image photographed by the imaging unit 28 is detected and detected by the in-focus degree calculating unit 50. Depending on the in-focus state, the imaging unit movement table control unit 60 causes the imaging unit movement table 40 to move in the front-rear direction along the optical axis of the luminance and image information acquisition unit 20 to focus on the front surface of the workpiece 10. Therefore, even if there is a step in the light emitting portion of the workpiece 10, the luminance measuring unit 26 can measure the luminance of the light emitting portion on the front surface of the workpiece 10. In addition, the corresponding point search unit 80 sets in the layout image L (x, y) based on the result of associating the reference point on the front surface of the workpiece 10 with the layout image L (x, y). Since the coordinates of the point on the front surface of the workpiece 10 corresponding to the brightness measurement point can be calculated, the brightness of the point corresponding to the preset brightness measurement point can be measured without much manpower and time. it can. Further, the template matching calculation unit 120 uses the region including the luminance measurement point as a template and performs template matching with the region including the point where the luminance measurement unit 26 actually measures the luminance. Even if a shift occurs due to rattling or a shift occurs in the installation position of the work 10 at the time of luminance measurement, the luminance of the point to be measured can be reliably measured. It is possible to measure the luminance of the display surface of different operation panels having high reproducibility.

なお、上記実施形態1は本発明の例示にしか過ぎないものであるため、本発明は実施形態1の構成にのみ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の設計の変更等があってもこの発明に含まれることは勿論である。 例えば、上記実施形態1では、基準点設定部70において、ワーク10の前面に2つの基準点を設定したが、より多くの基準点を設定することによって、ワーク10とレイアウト画像L(x,y)との対応関係の精度をより向上させることもできる。   In addition, since the said Embodiment 1 is only an illustration of this invention, this invention is not limited only to the structure of Embodiment 1, the design change etc. of the range which does not deviate from the summary of this invention Of course, this is included in the present invention. For example, in the first embodiment, the reference point setting unit 70 sets two reference points on the front surface of the workpiece 10, but by setting more reference points, the workpiece 10 and the layout image L (x, y ) Can be improved more accurately.

また、上記実施形態1では、ワーク10をワーク移動テーブル30に固定して、輝度および画像情報取得部20の光軸に直交する面上で、直交する2方向に移動させ、さらに、輝度および画像情報取得部20を撮像部移動テーブル40に固定して、輝度および画像情報取得部20の光軸に沿って前後方向に移動させるように構成したが、実施形態の構成はこの限りではなく、ワーク移動テーブル30、または撮像部移動テーブル40のどちらか一方のみを、上下左右前後の3方向に移動させるようにしてもよい。これによって、ワーク移動テーブル30、または撮像部移動テーブル40のうち、いずれか一方のテーブルの移動機能は不要になるとともに、そのテーブルに接続された移動テーブル制御部が不要になるため、システムの構成を簡略化することができる。   In the first embodiment, the work 10 is fixed to the work movement table 30 and moved in two directions orthogonal to each other on the surface orthogonal to the optical axis of the luminance and image information acquisition unit 20. The information acquisition unit 20 is fixed to the imaging unit moving table 40, and is configured to move in the front-rear direction along the optical axis of the luminance and image information acquisition unit 20. However, the configuration of the embodiment is not limited to this, and the workpiece Only one of the moving table 30 and the imaging unit moving table 40 may be moved in three directions, up, down, left, and right. This eliminates the need for the movement function of one of the work movement table 30 and the imaging unit movement table 40, and eliminates the need for a movement table control unit connected to the table. Can be simplified.

さらに、上記実施形態1において、撮像部28は、輝度測定点の周辺のみを撮影するものであったが、カメラを1台増やして、撮像部28よりも広い観測視野を有する撮像部を、輝度および画像情報取得部20に追加してもよい。このように、広視野を観測可能な撮像部で撮影した画像を用いることにより、1回の撮影で、ワーク10の広範囲を画像化することができるため、これによって、図4のステップS3において、発光部のレイアウト画像L(x,y)の中からワーク10の前面に設定した基準点に対応する点を探索する処理を、より一層迅速に行うことができる。   Further, in the first embodiment, the imaging unit 28 captures only the periphery of the luminance measurement point. However, an imaging unit having a wider observation field of view than that of the imaging unit 28 by adding one camera is used as the luminance unit. The image information acquisition unit 20 may be added. In this way, by using an image captured by the imaging unit capable of observing a wide field of view, a wide range of the workpiece 10 can be imaged by one imaging, and thus, in step S3 of FIG. The process of searching for a point corresponding to the reference point set on the front surface of the work 10 from the layout image L (x, y) of the light emitting unit can be performed more quickly.

10 ワーク
20 輝度および画像情報取得部
22 光学系
23 ハーフミラー
24 ミラー
25 光路分岐部
26 輝度測定部
28 撮像部
30 ワーク移動テーブル
40 撮像部移動テーブル
50 合焦度合演算部
60 撮像部移動テーブル制御部
70 基準点設定部
80 対応点探索部
90 輝度測定点設定部
100 輝度測定点算出部
110 テンプレート作成部
120 テンプレートマッチング演算部
130 ワーク移動テーブル制御部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Work 20 Luminance and image information acquisition part 22 Optical system 23 Half mirror 24 Mirror 25 Optical path branching part 26 Luminance measurement part 28 Imaging part 30 Work movement table 40 Imaging part movement table 50 Focus degree calculation part 60 Imaging part movement table control part 70 Reference Point Setting Unit 80 Corresponding Point Searching Unit 90 Luminance Measurement Point Setting Unit 100 Luminance Measurement Point Calculation Unit 110 Template Creation Unit 120 Template Matching Operation Unit 130 Work Movement Table Control Unit

Claims (6)

発光部を有する複数のスイッチ面や表示面が段差をもって配置されたワークと、
前記発光部の特定点の輝度を、前記ワークに対向する方向から測定する輝度測定部と、
前記輝度測定部と一体化され、互いの光軸が同軸系をなすように配置されて、前記特定点を含む周辺領域を撮影する撮像部と、
前記ワークを固定して、固定した前記ワークを、前記輝度測定部、および前記撮像部の光軸に直交する面上で、直交する2方向に移動させるワーク移動テーブルと、
前記輝度測定部、および前記撮像部を固定して、固定した前記輝度測定部、および前記撮像部を、前記輝度測定部、および前記撮像部の光軸に沿って、前後方向に移動させる撮像部移動テーブルと、
前記発光部の前面に、上下左右に離隔した少なくとも2つの基準点を設定する基準点設定部と、
前記発光部の辺縁位置を表すレイアウト画像の中から、前記基準点に対応する点を探索する対応点探索部と、
前記発光部のレイアウト画像の中に、複数の輝度測定点を設定する輝度測定点設定部と、
前記対応点探索部の探索結果に基づいて、前記輝度測定点設定部で設定した複数の輝度測定点にそれぞれ対応する、前記ワークの前面の点の座標を算出する輝度測定点算出部と、
前記輝度測定点算出部で算出された前記ワークの前面の点と前記輝度測定部の測定点とが一致するように、前記ワーク移動テーブルに対して、前記ワーク移動テーブルの移動方向と移動量とを指示するワーク移動テーブル制御部と、
前記撮像部で撮影された前記発光部の画像の合焦状態を検出する合焦度合演算部と、
前記合焦度合演算部の演算結果に基づいて、前記ワークの前面に合焦した画像が撮影できるように、前記撮像部移動テーブルに対して、前記撮像部移動テーブルの移動方向と移動量とを指示する撮像部移動テーブル制御部と、
前記輝度測定点設定部で設定された前記レイアウト画像の中の各輝度測定点を中心とする領域をテンプレートとして設定するテンプレート作成部と、
前記テンプレート作成部で設定された各テンプレートと、前記撮像部で撮影された、前記各輝度測定点に対応する点を含む画像とのテンプレートマッチングを行い、各輝度測定点に対応する前記輝度測定点に対応する点を含む画像の中の点の座標をそれぞれ算出するテンプレートマッチング演算部と、を有し、前記各輝度測定点が、前記テンプレートマッチング演算部で算出された各点と一致するように、前記ワーク移動テーブルを移動させて、前記輝度測定部で輝度を測定することを特徴とする輝度測定装置。
A work in which a plurality of switch surfaces and display surfaces having light emitting portions are arranged with steps,
A luminance measuring unit for measuring the luminance at a specific point of the light emitting unit from a direction facing the workpiece;
An imaging unit that is integrated with the luminance measurement unit and arranged so that the optical axes of each other form a coaxial system, and images a peripheral region including the specific point;
A workpiece moving table that fixes the workpiece and moves the fixed workpiece in two orthogonal directions on a surface orthogonal to the optical axis of the luminance measuring unit and the imaging unit;
The luminance measuring unit and the imaging unit are fixed, and the fixed luminance measuring unit and the imaging unit are moved in the front-rear direction along the optical axis of the luminance measuring unit and the imaging unit. A moving table;
A reference point setting unit for setting at least two reference points spaced from each other in the vertical and horizontal directions on the front surface of the light emitting unit;
A corresponding point search unit for searching for a point corresponding to the reference point from the layout image representing the edge position of the light emitting unit;
A luminance measurement point setting unit for setting a plurality of luminance measurement points in the layout image of the light emitting unit;
Based on the search result of the corresponding point search unit, a luminance measurement point calculation unit that calculates the coordinates of the point on the front surface of the workpiece, each corresponding to a plurality of luminance measurement points set by the luminance measurement point setting unit;
The movement direction and amount of movement of the workpiece movement table with respect to the workpiece movement table so that the point on the front surface of the workpiece calculated by the luminance measurement point calculation unit coincides with the measurement point of the luminance measurement unit. A workpiece movement table control unit for instructing
An in-focus degree calculating unit for detecting an in-focus state of the image of the light-emitting unit captured by the imaging unit;
Based on the calculation result of the focusing degree calculation unit, the moving direction and the moving amount of the imaging unit moving table are set with respect to the imaging unit moving table so that an image focused on the front surface of the workpiece can be shot. An imaging unit moving table control unit for instructing;
A template creation unit for setting a region around each luminance measurement point in the layout image set by the luminance measurement point setting unit as a template;
Performing template matching between each template set by the template creation unit and an image taken by the imaging unit and including a point corresponding to each luminance measurement point, the luminance measurement point corresponding to each luminance measurement point A template matching calculation unit that calculates the coordinates of each point in the image including the point corresponding to the point, so that each luminance measurement point coincides with each point calculated by the template matching calculation unit The brightness measuring apparatus, wherein the work movement table is moved, and the brightness is measured by the brightness measuring unit.
前記輝度測定点設定部は、前記テンプレート作成部で設定されるテンプレートの中に含まれる前記発光部の領域の形状と、互いに合同もしくは相似な形状を有する前記発光部の領域が、前記レイアウト画像の中に存在しないように、輝度測定点を設定することを特徴とする、請求項1に記載の輝度測定装置。   The luminance measurement point setting unit includes a shape of the light emitting unit included in the template set by the template creating unit and a region of the light emitting unit having a shape that is congruent or similar to each other in the layout image. The brightness measurement device according to claim 1, wherein brightness measurement points are set so as not to exist in the brightness measurement point. 前記輝度測定点設定部は、前記テンプレート作成部で設定されるテンプレートの中に、前記発光部の複数の領域が含まれるように、輝度測定点を設定することを特徴とする、請求項1に記載の輝度測定装置。   The brightness measurement point setting unit sets the brightness measurement point so that a plurality of regions of the light emitting unit are included in the template set by the template creation unit. The brightness measuring apparatus described. 前記テンプレート作成部において設定されるテンプレートは、縦長矩形状、横長矩形状、および正方形状であり、これら複数のテンプレートに対して、前記テンプレートマッチング演算部において、それぞれテンプレートマッチングを行い、最も高いマッチング度合を与えるテンプレートが当てはめられた点を、マッチングがとれた点とすることを特徴とする、請求項1から3のうちいずれか1項に記載の輝度測定装置。   The templates set in the template creation unit are a vertically long rectangular shape, a horizontally long rectangular shape, and a square shape. The template matching calculation unit performs template matching on each of the plurality of templates, and the highest matching degree is obtained. The brightness measuring apparatus according to claim 1, wherein a point on which a template that gives a value is applied is a point where matching is achieved. 前記テンプレート作成部において設定されるテンプレートは、前記輝度測定点設定部で設定された点をそれぞれ矩形の4隅に配した4枚のテンプレートであり、前記4枚のテンプレートに対して、前記テンプレートマッチング演算部において、それぞれテンプレートマッチングを行い、最も高いマッチング度合を与えるテンプレートが当てはめられた点を、マッチングがとれた点とすることを特徴とする、請求項1から3のうちいずれか1項に記載の輝度測定装置。 The templates set in the template creation unit are four templates in which the points set in the luminance measurement point setting unit are arranged at four corners of a rectangle, respectively. 4. The matching operation unit according to claim 1, wherein template matching is performed in each of the matching calculation units, and a point to which a template that gives the highest matching degree is applied is set as a point where matching is achieved. 5. The brightness measuring apparatus described. 前記輝度測定部で輝度を測定する際、前記各輝度測定点が前記テンプレートマッチング演算部で算出された各点と一致するように前記ワーク移動テーブルを移動させることを特徴とする、請求項1から5のうちいずれか1項に記載の輝度測定装置を用いた輝度測定方法。   The workpiece movement table is moved so that each luminance measurement point coincides with each point calculated by the template matching calculation unit when the luminance measurement unit measures the luminance. 5. A luminance measuring method using the luminance measuring apparatus according to claim 1.
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