JPH0264402A - 画像処理によるギャップ量測定方法および石油ストーブの芯とフィラメント間のギャップ量測定方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 この発明は、画像処理によって二つの物体間の距離（以
下、ギャップ量と言う）を測定する画像処理によるギャ
ップ量測定方法、および、石油ストーブの芯とフィラメ
ント間のギャップ量測定方法に関する。

〈従来の技術〉 従来、画像処理によって二つの物体間のギャップ量を測
定する方法として次のような方法がある。

（イ）二つの物体（物体Ａと物体Ｂとする）の画像から
夫々の物体のエツジを検出し、物体Ａのエツジを構成す
る各画素と物体Ｂのエツジを構成する各画素との間の距
離を求め、その距離の最小値を二つの物体間のギャップ
量とする。

（ロ）二つの物体の画像から夫々の物体のエツジを検出
し、上記二つの物体のエツジに上記二つの物体間の距離
測定方向に垂直な外接接線を設け、この二つの外接接線
間の距離を上記二つの物体間のギャップ量の近似値とす
る。

また、石油ストーブの点火部の芯とフィラメントとのギ
ャップ量を測定する方法として、モニターに写し出され
た点火部の画像により、測定者が目視によって芯とフィ
ラメントのエツジを認識し、上記モニターに刻まれた目
盛りによって上記芯とフィラメント間のギャップ量を測
定する方法がある。

〈発明が解決しようとする課題〉 しかしながら、上記従来の画像によるギャップ量の測定
方法は次のような問題がある。すなわち、（イ）の方法
においては、物体Ａのエツジを構成する各画素と物体Ｂ
のエツジを構成する各画素との間の総ての距離を求め、
その距離の最小値を二つの物体間のギャップ量とするた
め、正確に二つの物体間のギャップ量を測定できるが、
処理に時間がかかる。という問題がある。また、（ロ）
の方法においては、外接接線に接する二つの物体のエツ
ジが必ずしも対面する位置にあるとは限らない。そのた
め、両物体の離れた位置に突出部がある場合には、両物
体間のギャップ量が大きいにもかかわらずその両突出部
のエツジに接する外接接線間の距離は小さいので、上記
両物体間のギャップ量は小さく測定されてしまい、処理
時間は短いが測定精度が低いという問題がある。

さらに、上記従来の石油ストーブの芯とフィラメントと
のギャップ量を測定する場合には、モニターに写し出さ
れた画像により、測定者が目視によって芯とフィラメン
トのエツジを認識し、上記モニターに刻まれた目盛りに
よってギャップ量を測定するようにしているので、次の
ような問題がある。すなわち、画面上のフィラメントは
表面形状が不規則であり、各画素の明るさが変化するた
めフィラメントの中心位置が容易に定まらず、連続して
エツジを求めることができないという問題がある。また
、芯の表面には細い配状の短繊維が多数存在し、画面上
で目視によって芯のエツジを認識するのが非常に困難で
あるという問題らある。

すなわち、石油ストーブの芯とフィラメント間のギャッ
プ量を測定する測定者には特別な知識と勘を必要とする
ため、測定方法の自動化が困難である。したがって、従
来の石油ストーブの芯とフィラメント間のギャップ量測
定方法においては処理速度と精度に限界がある。

そこで、この発明の目的は、二つの物体間のギャップ量
を短時間にしかも正確に測定することができる画像によ
るギャップ量測定方法と、測定者の目視によらず、画像
によって簡単にかつ正確に芯とフィラメント間のギャッ
プ量を測定することができる石油ストーブの芯とフィラ
メント間のギャップ量測定方法を提供することにある。

く課題を解決するための手段〉 上記目的を達成するため、この発明の画像処理によるギ
ャップ量測定方法は、二つの物体の画像を距離測定方向
に平行な直線によって複数の領域に分割し、上記各領域
内の上記二つの物体のエツジに上記距離測定方向に垂直
な外接接線を設け、この二つの物体の外接接線間の距離
を求め、上記各領域毎に求めた外接接線間の距離のうち
最小の値を上記二つの物体間のギャップ量とすることを
特徴としている。

また、この発明の石油ストーブの芯とフィラメント間の
ギャップ量測定方法は、石油ストーブの芯とフィラメン
トの画像を距離測定方向に平行な直線によって、所定の
間隔で複数の領域に分割し、上記各領域内の芯とフィラ
メントとの間における上記距離測定方向に垂直な線分を
上記フィラメント側に移動しつつこの線分上の各画素の
明るさを求め、明るさが閾値以上である画素の数が所定
数以上存在するときに上記線分を上記フィラメントの外
接接線とし、上記各領域内の芯とフィラメントとの間に
おける上記距離測定方向に垂直な線分を上記芯側に移動
しつつこの線分上の画素のうち明るいほうから所定の数
だけの画素のデータを棄却し、残った画素の平均の明る
さを求め、この画素の平均の明るさが閾値以上になった
ときに上記線分を上記芯の外接接線とし、上記各領域毎
に上記フィラメントの外接接線と上記芯の外接接線との
間の距離を求め、上記各領域毎に求めた外接接線間の距
離のうち最小の値を上記芯とフィラメント間のギャップ
量とすることを特徴としている。

〈実施例〉 以下、この発明を図示の実施例により詳細に説明する。

第１図はこの発明における二つの物体（物体■および物
体■）間のギャップ量測定方法を示す。

画面に写し出された物体■および物体■を距離測定方向
に平行に適当な間隔で分割し、夫々の領域における物体
Ｉのエツジおよび物体Ｈのエツジの外接接線を求める。

そして、ｎ個に分割された各領域での上記外接接線間の
距離をａｉ（ｉ＝１，２．３．・・・ｎ）とすると、物
体Ｉと物体■との間のギャップ量ａを ａ＝＋＋＋１ｎ（ａｉ）　　（ｉ＝１，２．Ｌ−、ｎ）
とするのである。

第２図は、上述の二つの物体間のギャップ量測定方法を
、石油ストーブの芯とフィラメント間のギャップ量測定
に使用した場合の点火部の画像である。以下、上述の画
像処理によるギャップ量測定方法を石油ストーブの芯と
フィラメント間のギャップ量測定に利用した場合を例に
、画像処理によるギャップ量の測定方法について更に詳
細に説明する。

第２図において、フィラメントＩと芯２との間の距離測
定方向と画像のＸ軸の方向とを一致させである。まず、
二つの物体の画像を距離測定方向に平行に分割して二つ
の物体間のギャップ量を求めるためには、二つの物体の
位置を求める必要がある。ここで、上述のように距離測
定方向と画像のＸ軸方向とが一致しているため、Ｙ軸方
向の距離が短いフィラメントｌのＹ軸方向の中心位置５
を求めればよい。ところが、フィラメント１の表面形状
は不規則であり、その材質が金属であるため画面上の各
画素の明るさの変化も大きく、直接上記フィラメントｌ
の中心位置５を求めることは困難である。しかしながら
、上記フィラメトｌを取り付けている部品３，４は比較
的容易にその位置を求めることができるため、部品３．
４の位置情報に基づいてフィラメトＩのＹ方向の中心位
置５を求める。

次Ｉこ、第３図に示すように、二つの物体の画像を距離
測定方向に平行な直線で所定の大きさに分割する（ここ
で、分割された各領域の個数をｎとする）。その際に、
各分割領域のＹ方向の大きさは、芯２の表面から出てい
る短繊＃１６よりも十分大きく、かつ、フィラメントｉ
が必ず１タ一ン以上存在するように設定する。ところが
、余り大きくしすぎるとギャップ量測定精度が悪くなる
ため適当に設定しなければならない。そして、次に第４
図に示すように、夫々の領域において芯２のエツジの外
接接線とフィラメントｌのエツジの外接接線を求める。

その際に、フィラメントｌのエツジの外接接線は次のア
ルゴリズムによって求める。

（１）第４図において、線分（ｘ＋、ｙ＋）　　（ｘ＋
、ｙｔ）上の（Ｖｔ　　ｙ＋＋１）個の画素データのう
ち、明るさが閾値以上の画素の個数を求める。

（２）明るさが閾値以上の画素がフィラメントの一部で
あり、ノイズでないことを認識するためには、明るさが
閾値以上の画素がある個数以上存在することが必要であ
る。そこで、上述の（１）で求めた明るさが閾値以上の
画素の個数が所定値未満であれば、Ｘ、の値を減少して
（すなわち、矢印Ａの方向に移動して）上述の（１）の
処理を再度行う。

一方、上記所定値以上であればその線分をフィラメント
ｌの外°接接線とする。

また、芯２の外接接線は次のアルゴリズムによって求め
る。

（３）第４図において、線分（Ｘｌ、ｙｌ）−（ｘ＋、
ｙｔ）上の（ｙｔ−ｙｌ＋　１）個の画素データのうち
、明るいほうから所定の数のデータを捨てる（芯２の表
面から出ている短繊維６の影響を除去する）。そして、
残りの画素データの平均値を求める。

（４）上述の（３）で求めた平均値が閾値未満であれば
、×１の値を増加して（すなわち、矢印Ｂの方向に移動
して）上述の（３）の処理を再度行う。−方、上記閾値
以上であればその線分を芯２の外接接線とする。

次に、上述のようにして求めたｎ個の各領域毎のフィラ
メントｌと芯２間の外接接線間の距離ａｉ（ｉ＝１．２
，３．・・・、ｎ）を求める。そして、ａｉの最小値ａ
をフィラメント１と芯２との間のギャップ量とする。

このように、この発明の画像によるギャップ量の測定方
法においては、画面上の二つの物体を距離測定方向に平
行な直線で所定の間隔で分割し、各領域毎に二つの物体
の外接接線を求め、上記芯つの物体の外接接線間の距離
の最小値を二つの物体間のギャップ量とするので、二つ
の物体のエツジの画像の総ての画素間の距離を算出する
場合よりも短時間に求めることができる。また、二つの
物体を複数の領域に分割し、この領域毎に外接接線間の
距離を測定し、その最小値を二つの物体のギャップ量と
するので、外接接線に接する両物体のエツジはほぼ対面
した位置にある。したがって、実際は両物体間のギャッ
プ量が大きいにもかかわらずギャップ量が小さいと測定
されることがなく、精度良くギャップ量を求めることが
できる。

また、この発明の石油ストーブの芯２とフィラメント１
間のギャップ量測定方法は、画面上の芯２とフィラメン
トｌとの間を距離測定方向に平行に所定の間隔で分割し
、所定のアルゴリズムによって、芯の短繊維６の影響を
除去して芯２の外接接線とフィラメントｌの外接接線間
の距離を各領域毎に求め、その最小値を石油ストーブの
芯２とフィラメント１間のギャップ量とするので、自動
的に芯２とフィラメント１間のギャップ量を求めること
ができる。すなわち、測定者が目視によって芯２とフィ
ラメント１間のギャップ量を求める必要がなく、測定者
は特別の知識と勘を必要としない。

したがって、この発明によれば、誰でも簡単にフィラメ
ントｌの表面形状や芯２の表面に出ている短繊維に影響
されずに、石油ストーブの芯２とフィラメント１間のギ
ャップ量を測定することができる。

〈発明の効果〉 以上より明らかなように、この発明の画像処理によるギ
ャップ量測定方法は、二つの物体の画像を距離測定方向
に平行な線分によって複数の領域に分割し、各領域毎に
上記芯つの物体に外接接線を設けてこの外接接線間の距
離を求め、そのうちの最小の距離を上記芯つの物体間の
ギャップ量とするので、処理速度が速く、しかも、精度
良く二つの物体間のギャップ量を求めることができる。

また、この発明の石油ストーブの芯とフィラメント間の
ギャップ量測定方法は、芯とフィラメントの画像を距離
測定方向に平行な直線によって所定の間隔で複数の領域
に分割し、上記距離測定方向に垂直な線分上に明るさが
閾値以上である画素が所定の数以上存在するときの上記
線分をフィラメントの外接接線とし、上記距離測定方向
に垂直な線分上の画素のうち明るいほうから所定の数だ
けの画素のデータを棄却し、残った画素の平均の明るさ
が閾値以上になるときの上記線分を芯の外接接線とし、
各領域毎に上記芯つの外接接線間の距離を求めて、その
うちの最小の距離を上記芯とフィラメント間のギャップ
量とするので、上記芯の短繊維の存在あるいはフィラメ
ントの表面形状に影響されずに、自動的に芯とフィラメ
ント間のギャップ量を測定することができる。したがっ
て、測定者は特別の知識と勘とを有する必要はなく、簡
単に精度良く芯とフィラメント間のギャップ量を測定す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の画像によるギャップ量測定方法の一
実施例の説明図、第２図はこの発明の石油ストーブにお
ける芯とプイラメント間のギャップ量測定方法に係る点
火部の画像の一例を示す図、第３図は第２図における芯
とフィラメント間の拡大図、第４図は芯とフィラメント
の外接接線を求める方法の説明図である。 ｌ・・・フィラメント、　　　２・・・芯、３．４・・
フィラメント取り付は部品、５・・・フィラメント中心
、　　６・・・芯の短繊維。 特許出顆人　シャープ株式会社 代理人　弁理士　青　山　葆ほか１名 第１図 第２図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）二つの物体の画像を距離測定方向に平行な直線に
   よって複数の領域に分割し、 上記各領域内の上記二つの物体のエッジに上記距離測定
   方向に垂直な外接接線を設け、この二つの物体の外接接
   線間の距離を求め、 上記各領域毎に求めた外接接線間の距離のうち最小の値
   を上記二つの物体間のギャップ量とすることを特徴とす
   る画像処理によるギャップ量測定方法。
2. （２）石油ストーブの芯とフィラメントの画像を距離測
   定方向に平行な直線によって、所定の間隔で複数の領域
   に分割し、 上記各領域内の芯とフィラメントとの間における上記距
   離測定方向に垂直な線分を上記フィラメント側に移動し
   つつこの線分上の各画素の明るさを求め、明るさが閾値
   以上である画素が所定数以上存在するときに上記線分を
   上記フィラメントの外接接線とし、 上記各領域内の芯とフィラメントとの間における上記距
   離測定方向に垂直な線分を上記芯側に移動しつつこの線
   分上の画素のうち明るいほうから所定の数だけの画素の
   データを棄却し、残った画素の平均の明るさを求め、こ
   の画素の平均の明るさが閾値以上になったときに上記線
   分を上記芯の外接接線とし、 上記各領域毎に上記フィラメントの外接接線と上記芯の
   外接接線との間の距離を求め、 上記各領域毎に求めた外接接線間の距離のうち最小の値
   を上記芯とフィラメント間のギャップ量とすることを特
   徴とする石油ストーブの芯とフィラメント間のギャップ
   量測定方法。