JPH01213504A - 光学的寸法測定装置 - Google Patents
光学的寸法測定装置Info
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- JPH01213504A JPH01213504A JP3897688A JP3897688A JPH01213504A JP H01213504 A JPH01213504 A JP H01213504A JP 3897688 A JP3897688 A JP 3897688A JP 3897688 A JP3897688 A JP 3897688A JP H01213504 A JPH01213504 A JP H01213504A
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- 230000003287 optical effect Effects 0.000 title claims abstract description 6
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 12
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 8
- 235000006693 Cassia laevigata Nutrition 0.000 description 2
- 241000522641 Senna Species 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 229940124513 senna glycoside Drugs 0.000 description 2
- 238000012634 optical imaging Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、光学的撮像によって寸法または位置を検出
する光学的寸法測定装置に関するものである。
する光学的寸法測定装置に関するものである。
近年、ＣＣＯに代表される単位受光素子を配列して構成
され洗撮像素子によって画像を撮像し、寸法または位置
を検出するものが提案されている。
され洗撮像素子によって画像を撮像し、寸法または位置
を検出するものが提案されている。
しかしながらこのような従来のものは例えば１２８ｍｍ
角のエリアを２５６×２５６画素のＣＯＤで撮像した場
合、１画素あたシの寸法は０．５ｍｍと々る。これは通
常、工業的に求められる寸法精度に比べてかなり大きい
という問題があった。
角のエリアを２５６×２５６画素のＣＯＤで撮像した場
合、１画素あたシの寸法は０．５ｍｍと々る。これは通
常、工業的に求められる寸法精度に比べてかなり大きい
という問題があった。
このような問題を解決するためにこの発明は、測定対象
の輪郭と画素の配列方向とを斜の関係に置くようＫした
ものである。
の輪郭と画素の配列方向とを斜の関係に置くようＫした
ものである。
画素の配列と画像の境界線との間で光学的副尺原理が作
用し、画素サイズより十分小さい分解能が得られる◎ 〔実施例〕 第１図はこの発明の一実施例を示すブロック図である。
用し、画素サイズより十分小さい分解能が得られる◎ 〔実施例〕 第１図はこの発明の一実施例を示すブロック図である。
図において１は光源であシ、その上方には図示しない固
定装置によって測定対象２が取付けられており、その下
面を光源１が照らしている。
定装置によって測定対象２が取付けられており、その下
面を光源１が照らしている。
光源１は測定対象２より広い面積となるよう構成され、
光源１の光が測定対象２で遮断される状態が、ＣＣＤカ
メラ３によって撮像されるように々つている。ＣＣＤカ
メラ３によって撮像された信号は２値化処理装置４によ
って２値化されたうえ画像メモリ５に記憶されるように
なっている。そして記憶されたデータは適宜読出され、
処理装置６で処理され、表示器７で表示される。
光源１の光が測定対象２で遮断される状態が、ＣＣＤカ
メラ３によって撮像されるように々つている。ＣＣＤカ
メラ３によって撮像された信号は２値化処理装置４によ
って２値化されたうえ画像メモリ５に記憶されるように
なっている。そして記憶されたデータは適宜読出され、
処理装置６で処理され、表示器７で表示される。
２値化処理は単位画素の半分以上の部分に光があったと
き「１」レベルの信号を出力し、その他の状態は「０」
レベルの信号を出力するように構成されている。ＣＣＤ
カメラ３の画素配列と測定対象２の端部とは斜に交差す
るようになっており、この例では第２図に示すように配
置されており、画像の境界は１０画素に対して１画素傾
むけて撮像されている。このため（ｘｏ、ｙｏ〜Ｙ４）
までの画素はＭ３図にその詳細を示すように、半分以上
の面積に光があたっているので明部として２値化され、
（ｘｏ、ｙｓ〜Ｙ１０）までの画素は暗部として２値化
されるので、暗部として２値化されるエリアを斜線で示
すと第２図および第３図のようになる。
き「１」レベルの信号を出力し、その他の状態は「０」
レベルの信号を出力するように構成されている。ＣＣＤ
カメラ３の画素配列と測定対象２の端部とは斜に交差す
るようになっており、この例では第２図に示すように配
置されており、画像の境界は１０画素に対して１画素傾
むけて撮像されている。このため（ｘｏ、ｙｏ〜Ｙ４）
までの画素はＭ３図にその詳細を示すように、半分以上
の面積に光があたっているので明部として２値化され、
（ｘｏ、ｙｓ〜Ｙ１０）までの画素は暗部として２値化
されるので、暗部として２値化されるエリアを斜線で示
すと第２図および第３図のようになる。
今、ここで境界線を左へ０．１画素分ずらした場合、（
ｘｏ、ｙｏ〜Ｙ３）までの画素が明部とな９、（ＸＯ，
Ｙ４〜Ｙ９）までの画素が暗部となる。すなわち、測定
対象物の境界線が横方向に０．１画素分しか変化してい
ないにもかかわらず、縦方向には１画素分の変化が現わ
れることになる。これはあたかもノギスの副尺のように
作用し、実際の目盛より小さい寸法が読取れることにな
る。したがって処理装置６では境界線がまたいでいるＹ
軸方向の画素数に対して暗部の画素数の比を計算するこ
とで、容易に画素単位以下の精度で境界線の位置を知る
ことができる。
ｘｏ、ｙｏ〜Ｙ３）までの画素が明部とな９、（ＸＯ，
Ｙ４〜Ｙ９）までの画素が暗部となる。すなわち、測定
対象物の境界線が横方向に０．１画素分しか変化してい
ないにもかかわらず、縦方向には１画素分の変化が現わ
れることになる。これはあたかもノギスの副尺のように
作用し、実際の目盛より小さい寸法が読取れることにな
る。したがって処理装置６では境界線がまたいでいるＹ
軸方向の画素数に対して暗部の画素数の比を計算するこ
とで、容易に画素単位以下の精度で境界線の位置を知る
ことができる。
なお、第２図では測定対象は小さなものであるとして説
明したが、実際にはもつと大きなものなので、縦方向の
画素は１列でなく、数列にわたってまたがることになる
が、原理は前述のものと同様である。
明したが、実際にはもつと大きなものなので、縦方向の
画素は１列でなく、数列にわたってまたがることになる
が、原理は前述のものと同様である。
第５図は密着形ラインイメージセンサを用いた装置の例
を示す斜視図である。この例では測定対象２をアテ金１
０に当接させた状態で例えば上方に設けた光源１から光
を照射する。そして、測定対象２の寸法ｔを測定するた
め境界線の下部に密着形ラインイメージセンナ（２０４
８ドツト）を１１５０の傾斜をつけて配置しである。イ
メージセンナの画素１個あたシの寸法を５０μｍとする
と、第６図のＸの寸法は５０ μｍ Ｘ ２０４８＝
１０２．４ｍｍｘｙの寸法は２．０４８ ｍｍである。
を示す斜視図である。この例では測定対象２をアテ金１
０に当接させた状態で例えば上方に設けた光源１から光
を照射する。そして、測定対象２の寸法ｔを測定するた
め境界線の下部に密着形ラインイメージセンナ（２０４
８ドツト）を１１５０の傾斜をつけて配置しである。イ
メージセンナの画素１個あたシの寸法を５０μｍとする
と、第６図のＸの寸法は５０ μｍ Ｘ ２０４８＝
１０２．４ｍｍｘｙの寸法は２．０４８ ｍｍである。
この状態において１画素あたりのＹ方向成分は２．０４
８／２０４８ ＝１μｍとなる。
８／２０４８ ＝１μｍとなる。
この装置はＣＯＤ制御回路２１から第７図（ａ）に示す
スタートパルスＳＰを２値化処理回路２２、カウンタ２
３、ドライバ２４に供給することＫよってカウンタ２３
のデータがドライバ２４に取込まれ、カウンタ２３がリ
セットされる。そしてスタートパルス訃が終了するとイ
メージセンサのスキャンが行なわれる。このため明部の
画素からは第７図ら）に示すように、スキャンパルスの
供給されている期間、「１」レベルのパルスが発生し、
暗部の画素からは「０」レベルの信号が発生する。
スタートパルスＳＰを２値化処理回路２２、カウンタ２
３、ドライバ２４に供給することＫよってカウンタ２３
のデータがドライバ２４に取込まれ、カウンタ２３がリ
セットされる。そしてスタートパルス訃が終了するとイ
メージセンサのスキャンが行なわれる。このため明部の
画素からは第７図ら）に示すように、スキャンパルスの
供給されている期間、「１」レベルのパルスが発生し、
暗部の画素からは「０」レベルの信号が発生する。
このため記号Ａで示す範囲のスキャンが終ると再びスタ
ートパルスｓｐが発生し、前述の動作が繰返される。
ートパルスｓｐが発生し、前述の動作が繰返される。
このような処理を繰返すことによって１μｍまでの寸法
読取がリアルタイムで実現できる。
読取がリアルタイムで実現できる。
第７図は円形対象物に適用したときの例であシ、図のＡ
−Ｈの８ケ所の部分領域についても光学的副尺原理が作
用していることを説明する図である。
−Ｈの８ケ所の部分領域についても光学的副尺原理が作
用していることを説明する図である。
図中のｘｌＯの座標位置におけるＹ座標を求める例につ
いて説明する。ｐＸＩＯの列の画素はｐｙｌとｐｙ２の
間で明暗が変化している。次にＰＦ３とｐｙ２のＸ方向
の明暗変化点はｘ８とｘ１４の点であり、この間の画素
数は６画素である。ここで曲線の線分ｘ８ 、 Ｘｉ
４を近似直線と見なした場合、ｘｌＯＫおけるＹはシ４
となる。したがって（ｘｌＯ，Ｙｏ、６６）という座標
点を求めることができる。実際の装置はこの状態よシも
画素数を多くとれるので、さらに高い分解能が得られる
。図のＡ−Ｈは全て対象な位置関係にあるので、全て同
様のアルゴリズムで処理できる。またＡＥ、ＢＦ等の長
さを計算することで、正確な円の直径を求めることがで
きる。
いて説明する。ｐＸＩＯの列の画素はｐｙｌとｐｙ２の
間で明暗が変化している。次にＰＦ３とｐｙ２のＸ方向
の明暗変化点はｘ８とｘ１４の点であり、この間の画素
数は６画素である。ここで曲線の線分ｘ８ 、 Ｘｉ
４を近似直線と見なした場合、ｘｌＯＫおけるＹはシ４
となる。したがって（ｘｌＯ，Ｙｏ、６６）という座標
点を求めることができる。実際の装置はこの状態よシも
画素数を多くとれるので、さらに高い分解能が得られる
。図のＡ−Ｈは全て対象な位置関係にあるので、全て同
様のアルゴリズムで処理できる。またＡＥ、ＢＦ等の長
さを計算することで、正確な円の直径を求めることがで
きる。
以上説明したようにこの発明は測定対象の外縁に対して
センナの画素列を斜に配設したので、画素の大きさより
小さな変化でも検出でき、しかも大容量の画像記憶メモ
リ、レンズ等の光学装置も必ｇなく、簡単で分解度の高
い寸法読堆を行なえるという効果をＭする。
センナの画素列を斜に配設したので、画素の大きさより
小さな変化でも検出でき、しかも大容量の画像記憶メモ
リ、レンズ等の光学装置も必ｇなく、簡単で分解度の高
い寸法読堆を行なえるという効果をＭする。
Ｍ１図はこの発明の一実施例を示すブロック図、第２図
は測定対象とセンナの画素との関係を示す図、第３図は
第２図の部分拡大図、第４図は測定対象が移動したとき
の状態を示す図、第５図は他の実施例を示す斜視図、第
６図は第５図の実施例に対応するブロック図、第７図は
第６図に示す装置の各部波形図、第８図は円形の測定対
象を示す図、第９図は第８図の記号Ａ−Ｈのある一つの
部分の拡大図である。 １・・―・光源、２・・拳φ測定対象、３・・・・ＣＣ
Ｄカメラ、４・争・・２値化処理装置、５・・・・画像
メモリ、６・・・・処理装置、７．２５−・・・表示器
、１０・・−・あて金、２０・拳φ・ラインイメージセ
ンサ、２１・・・・ＣＣＤ制御回路、２３・・・・カウ
ンタ、２４・・・・ドライバ。
は測定対象とセンナの画素との関係を示す図、第３図は
第２図の部分拡大図、第４図は測定対象が移動したとき
の状態を示す図、第５図は他の実施例を示す斜視図、第
６図は第５図の実施例に対応するブロック図、第７図は
第６図に示す装置の各部波形図、第８図は円形の測定対
象を示す図、第９図は第８図の記号Ａ−Ｈのある一つの
部分の拡大図である。 １・・―・光源、２・・拳φ測定対象、３・・・・ＣＣ
Ｄカメラ、４・争・・２値化処理装置、５・・・・画像
メモリ、６・・・・処理装置、７．２５−・・・表示器
、１０・・−・あて金、２０・拳φ・ラインイメージセ
ンサ、２１・・・・ＣＣＤ制御回路、２３・・・・カウ
ンタ、２４・・・・ドライバ。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 単位受光素子を所定の基準にしたがい多数配列した撮像
素子と、 その撮像素子によつて得られた画像信号を２値化する２
値化手段と、 測定対象の画像の境界線が受光素子の画素列の配列に対
して斜となる領域における境界線の寸法または位置を測
定する測定手段とから構成される光学的寸法測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3897688A JPH01213504A (ja) | 1988-02-22 | 1988-02-22 | 光学的寸法測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3897688A JPH01213504A (ja) | 1988-02-22 | 1988-02-22 | 光学的寸法測定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01213504A true JPH01213504A (ja) | 1989-08-28 |
Family
ID=12540183
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3897688A Pending JPH01213504A (ja) | 1988-02-22 | 1988-02-22 | 光学的寸法測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01213504A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0500400A2 (en) * | 1991-02-25 | 1992-08-26 | Mitsui Engineering and Shipbuilding Co, Ltd. | Apparatus for measuring dimensions of objects |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60183507A (ja) * | 1984-02-29 | 1985-09-19 | Hokuyo Automatic Co | 光学式外形寸法測定器 |
| JPS62238402A (ja) * | 1986-04-09 | 1987-10-19 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 磁気テ−プ走行位置検出センサ |
-
1988
- 1988-02-22 JP JP3897688A patent/JPH01213504A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60183507A (ja) * | 1984-02-29 | 1985-09-19 | Hokuyo Automatic Co | 光学式外形寸法測定器 |
| JPS62238402A (ja) * | 1986-04-09 | 1987-10-19 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 磁気テ−プ走行位置検出センサ |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0500400A2 (en) * | 1991-02-25 | 1992-08-26 | Mitsui Engineering and Shipbuilding Co, Ltd. | Apparatus for measuring dimensions of objects |
| US5481298A (en) * | 1991-02-25 | 1996-01-02 | Mitsui Engineering & Shipbuilding Co. Ltd. | Apparatus for measuring dimensions of objects |
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