JPH03278195A

JPH03278195A - 枚数測定装置

Info

Publication number: JPH03278195A
Application number: JP7832190A
Authority: JP
Inventors: Koichi Komatsu; 浩一小松; Takaharu Akagi; 敬治赤木; Yoshiharu Kuwabara; 義治桑原
Original assignee: Mitutoyo Corp; Mitsutoyo Kiko Co Ltd
Current assignee: Mitutoyo Corp; Mitsutoyo Kiko Co Ltd
Priority date: 1990-03-27
Filing date: 1990-03-27
Publication date: 1991-12-09

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］本発明は、基板等の板状測定対象の枚数を測定する枚数
測定装置に関し、特に多量の板状測定対象をリアルタイ
ムで自動計測するシステム等に好適の枚数測定装置に関
する。

［従来の技術］従来、多量の薄い基板の枚数等を測定するには、所謂電
子天秤等による重量測定の結果から単品の重量を割って
枚数を算出する方法、又は重ね合わされた多数の基板の
厚みを測定し、その測定結果を単品の厚みで割って枚数
を算出する方法等が採用されている。

［発明が解決しようとする課題］しかしながら、これらの測定方法は、いずれも多量の基
板を扱った場合、基板の重量又は厚みのバラツキ等で測
定誤差が大きくなってしまい、正確な枚数を把握するの
が困難であるという問題点がある。また、これらの方法
は、いずれも測定の自動化及びオンライン化に不向きで
あるという欠点がある。

本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであって、
多量の板状測定対象の枚数を正確に計数することができ
、自動化及びオンライン化に適した枚数測定装置を提供
することを目的とする。

［課題を解決するための手段］本発明に係る枚数測定装置は、複数枚の板状測定対象を
重ね合わせた状態で支持する支持手段と、この支持手段
に支持された前記板状測定対象の側端面を撮像する撮像
手段と、この撮像手段で得られた画像情報から前記各板
状測定対象の側端面を検出する検出手段と、この検出手
段で検出された前記各板状測定対象の側端面の数を計数
し前記板状測定対象の枚数を算出する演算手段とを有す
ることを特徴とする。

［作用コ本発明によれば、複数枚の板状測定対象の側端面を撮像
して得られた画像情報から各板状測定対象の側端面を検
出し、この側端面の数を計数することにより板状測定対
象の枚数が測定される。側端面は、例えば画像処理によ
って側端面を規定するエツジを抽出することによって検
出することができる。この場合には、エツジの本数を計
数し、その計数結果を１／２することにより板状測定対
象の枚数を求めることができる。更に、エツジ検出の際
には、全ての板状測定対象の側端面を囲むようにウィン
ドウを設定し、このウィンドウ内のみを２値化してから
エツジ検出を行なうようにすると、エツジの検出精度を
高めることができる。

また、前記板状測定対象の重合面を撮像手段の光軸に対
して傾斜させると共に、その各側端面を重合方向に僅か
ずつずらせることにより、板状測定対象の側端部を階段
状に形成した状態で、上記階段状の側端部を構成する側
端面と重合面との間で輝度差を付けるように照明するこ
とにより、前記側端部での明暗の縞が太く明瞭になり、
側端面のエツジ検出がより一層行ない易くなる。

このように、本発明によれば、板状測定対象の５− 側端面を撮像して、得られた画像情報から上記側端面を
検出し、その数を計数することによって、板状測定対象
の枚数を測定するようにしているから、各板状測定対象
の重量及び厚み等にバラツキがあっても、常に正確な枚
数を計数することができる。また、本発明によれば、コ
ンベア等によって搬送された測定対象を非接触で瞬時に
画像処理することにより、その枚数を計数することがで
きるので、自動化及びオンライン化が容易である。

［実施例コ以下、添付の図面を参照しながら本発明の実施例につい
て説明する。

第１図は、本発明の実施例に係る基板の枚数測定装置の
全体構成を示す模式図である。

第１図において、支持装置１には、測定対象である多数
の基板２が重ね合わされた状態で支持されている。支持
装置１は、支持台１ａと押さえ部材１ｂとからなる。支
持台１ａは、水平な載置面Ｓ１と、この載置面ＳＩに対
して略１２０°の角度をなす支持壁面Ｓ２とを有する。

また、押さえ部−６＝材１ｂは、その押さえ面Ｓ３が載置面Ｓ、に対して略６
０°の角度をなすものである。基板２は、載置面Ｓ１上
に横積みされ、支持壁面Ｓ２と支持部材１ｂの押さえ而
Ｓ３との間で保持されている。

これにより、基板２の支持壁面Ｓ２に当接する面と、基
板２の側端部の配列面とは、１２０°の角度をなすので
、基板２の上方に位置する側端面は、重合面方向に僅か
ずつずれ、上記重合面とで階段状の側端部２ａを形成す
る。

一方、この装置には、上記階段状の側端部２ａに対して
照明する照明装置３が設けられている。

照明装置３は、支持壁面Ｓ２と略同じ方向か、それより
も小さな角度から階段状の側端部２ａに対して光を照射
する。これにより、第２図（ａ）に示すように、基板２
の側端面Ｓ４が重合面Ｓ５よりも明るくなり、同図（ｂ
）に示すように、真上から見たときの明暗の縞を太く且
つ明瞭にすることができる。つまり、後述するエツジ検
出ては、暗部の幅が最低でも３画素以上にわたることが
望ましい。これを満たすには、載置面Ｓ１と支持壁面Ｓ
２とのなす角度が１２０°程度であることが望ましい。

基板２の真上には、上記明暗の縞を適宜拡大して撮像す
るためのＣＯＤカメラ４が設けられている。

ＣＯＤカメラ４からの画像信号は、データ処理装置５に
入力されている。このデータ処理装置５は、入力された
画像信号を２値化して、基板２の側端部２ａにおけるエ
ツジを検出すると共に、検出されたエツジの本数を計数
し、その計数値の１／２を基板２の枚数として出力する
。２値化及びエツジ検出の際には、その検出精度を高め
るため、検出すべき範囲を特定するウィンドウを設定す
るようにしている。

このデータ処理装置５は、例えば第３図に示すような機
能ブロックから構成されている。なお、これらの機能ブ
ロックは、ハードウェアによって実現されていても、Ｃ
ＰＵ及びソフトウェアによって実現されていても良い。

ＣＯＤカメラ４で撮像された基板２の側端部２ａの画像
信号は、Ａ／Ｄ変換器１１に入力されている。Ａ／Ｄ変
換器１１は、アナログ画像信号を例えば８ビツトの多値
画像データに変換する。Ａ／Ｄ変換器１１から出力され
る多値画像データは、フレームメモリ１２に格納される
ようになっている。

また、データ処理装置５にはキーボード１３が設けられ
ており、これによりウィンドウの位置及び大きさ等を設
定することができる。キーボード１３からのウィンドウ
設定のためのデータ（以下、ウィンドウデータと呼ぶ）
は、ウィンドウ設定メモリ１４に格納される。このウィ
ンドウ設定メモリ１４に格納されたウィンドウデータと
フレームメモリ１２に格納された基板２の多値画像デー
タとは、合成手段１５において重畳され、ＣＲＴデイス
プレィ１６に表示されるようになっている。

一方、フレームメモリ１２に格納された多値画像データ
とウィンドウ設定メモリ１４に格納されたウィンドウデ
ータとは、ウィンドウ内２値化手段１７にも供給されて
いる。ウィンドウ内２値化手段１７は、指定されたウィ
ンドウ内の多値画像− データのみを２値化して、ウィンドウ内のエツジ部分を
明瞭化させる。ウィンドウ内２値化手段１７で２値化さ
れた画像データは、エツジ座標検出手段１８に供給され
ている。エツジ座標検出手段１８は、２値化データから
複数のエツジ情報を抽出し、それらエツジ上の代表点、
例えば中点の座標（以下、エツジ座標と呼ぶ）を夫々検
出する。

これらウィンドウ内２値化手段１７及びエツジ座標検出
手段１８は、ウィンドウ内処理用メモリ２２を適宜アク
セスしてその処理を実行する。エツジ座標検出手段１８
で検出された各エツジ座標は座標メモリ１９に格納され
る。計数手段２０は、座標メモリ１９に格納された各エ
ツジ座標に基づいて、基板２の枚数を算出する。この算
出結果は、測定結果として基板枚数表示装置２１又は図
示しないプリンタに出力されるようになっている。

次に、このように構成された本装置の動作を説明する。

支持装置１に支持された基板２の側端部２ａの光学像は
、ＣＯＤカメラ４で適宜拡大されて撮像１０− される。ＣＯＤカメラ４からのアナログ画像信号は、Ａ
／Ｄ変換器１１で８ビツトの多値画像データにＡ／Ｄ変
換され、フレームメモリ１２に格納される。多値画像デ
ータがフレームメモリ１２に格納されると、ＣＲＴデイ
スプレィ１６に、第４図に示すように、基板２の側端部
２ａの画像３０（中間調を含む）が表示される。

この画像３０には、ウィンドウ３１が表示されているが
、このウィンドウ３１は、測定すべき枚数を規定する全
てのエツジを含むように設定される。ウィンドウ３１の
設定は、キーボード１３によって画面上のカーソルを移
動させる等の周知の手法によって行うことができる。ま
た、マウス及びライトペン等の他の座標指示手段によっ
てウィンドウを設定するようにしても良い。このウィン
ドウ３１は、合成手段１５によって多値画像データにス
ーパーインポーズされ、ＣＲＴデイスプレィ１６に基板
２の画像に重畳されて表示される。

次に、測定指示が入力されると、ウィンドウ３１内の全
てのエツジ座標が算出される。このエツジ座標算出処理
では、まずウィンドウ３１の内部の多値画像データが２
値化される。そして、ウィンドウ内の２値画像に基づい
て各エツジ座標が算出されると、エツジ座標が検出され
たことを示すマークがウィンドウ３１内の各エツジ上に
表示される。

以上のエツジ座標算出処理は、具体的には第３図に示し
たウィンドウ内２値化手段１７及びエツジ座標検出手段
１８において、第５図に示す手順に従って実行される。

まず、フレームメモリ１２のフリーズ処理（Ｓ、）によ
り、フレームメモリ１２へのデータ入力を一旦断ってフ
レームメモリ１２の内容を固定する。

次に、ウィンドウ設定メモリ１４に格納されているウィ
ンドウデータに基づいてウィンドウ内の多値画像データ
を、ウィンドウ内処理用メモリ２２にコピーする（Ｓ２
）。即ち、第６図（ａ）に示すように、ウィンドウデー
タは、例えば画面上の原点（０，Ｏ）からの位置座標（
Ｘｏ、Ｙｏ）と、Ｘ方向の大きさＸｄ及びＸ方向の大き
さＹ、ｉとにより構成されている。従って、フレームメ
モリ１２の容量を６４０×４８０、先頭アドレスをＯ番
地、ｋ番地のデータをＤ　（ｋ）とすると、ウィンドウ
内処理用メモリ２２には、第６図（ｂ）に示すように、
フレームメモリ１２からのデータＤ（Ｂ４０ＹＯ＋Ｘｏ
　）　、　Ｄ（Ｂ４０ＹＯ＋Ｘｏ　＋ｔ）、　−・・Ｄ
　（Ｉｌｉ４０Ｙｏ　＋Ｘｏ　＋　Ｘｄ）　、Ｄ　（６
４０（Ｙｏ　＋　１）十Ｘｏ　）　、　・、　Ｄ　（ｅ
４ｏ（Ｙｏ　＋Ｙ、ｉ）　＋Ｘｏ　＋Ｘｄ）が夫々コピ
ーされる。

続いてウィンドウ内２値化処理が実行される（Ｓ３）。

この処理の詳細を第７図に示す。先ず、ウィンドウ内処
理用メモリ２２内のデータをサーチして、その最大値Ｄ
　ＭＡＸ及び最小値ＤＭｔｓを求める（　Ｓ　３．）。

次に、下記（１）式に基づいて２値化のスレッショルド
レベルＤ。を決定スル。

ＤＴ　＝ａ　（ＤＭＡＸ　　ＤＭＴＮ　）　＋ＤＭＩＮ
　・・・（１）ここでａは、０〜１の係数であるが、ａ
＝０．５と設定し、下記（２）式によってスレッショル
ドレベルＤＴを求めるようにしても良い（Ｓ３゜）。

１３− ＤＴ　＝　（ＤＭＡＸ　＋ＤＭｒＮ）　ｌ　２　　　　
・・・（２）次に、ウィンドウ内処理用メモリ２２に格
納されている多値画像データのうち、そのレベルがスレ
ッショルドレベルＤＴ以上のものを“１”に、また、ス
レッショルドレベルＤＴ未満のものを“０”に２値化し
てウィンドウ内処理メモリ２２に再度書き込む（８３Ｇ
）。

以上のウィンドウ内２値化処理（Ｓ３）が終了すると、
エツジ検出処理が実行される（Ｓ４）。

第８図は、この処理の詳細を示すフローチャートである
。先ず、ウィンドウの各Ｙ値毎にＸ方向にスキャンして
、Ｘ方向の変化点が存在するかどうかを確認する（Ｓ４
．）。この処理は、ウィンドウ内処理用メモリ２２のア
ドレスＯからアドレスＸｄ−１まで、アドレスＸｄから
アドレス２Ｘｄ−１まで、・・・、アドレス（Ｙｄ−１
）ＸｄからアドレスＹｄＸｄまでを順次スキャンして“
Ｏ１１と“１”の変化点が存在するかどうかを調べるこ
とにより実現できる。

全てのＹ値についてＸ方向の変化点が存在する１４− ならば、そのウィンドウにはＸ方向に延びるエツジが存
在することになる。この場合、処理を終了する（Ｓ４□
）。そうでない場合には、ウィンドウの各Ｘ値組にＸ方
向にスキャンして、Ｘ方向の変化点が存在するかどうか
を確認する（　３４３）。この処理もＸ方向のスキャン
と同様、ウィンドウ内処理用メモリ４２のアドレスＯか
らアドレスＸｄ（Ｙｄ−１）まで、アドレス１からアド
レスＸｄ（Ｙ、＋−１）＋１まで、・・・、アドレスＸ
ｄ−１からアドレスＹｄＸｄまでを夫々Ｘｄ　　１おき
に順次スキャンして“０パと１１１１＋の変化点が存在
するかどうかを調べていくことにより実現することがで
きる。

そして、全てのＸ値についてＸ方向の変化点が存在する
ならば、そのウィンドウにはＸ方向に延びるエツジが存
在することになる。この場合も、処理を終了する。また
、そうでない場合には、エツジが検出されなかったので
、エラーとして処理をする（　Ｓ　４４）。

エツジが検出された場合には（ＳＩ５）、続いてエツジ
追跡処理が実行され（Ｓ８）、そして工・ソジ追跡が可
能であった場合のみ（Ｓ７）、工・ソジ座標算出処理が
実行される（Ｓ８）。これらの処理の詳細を第９図に示
す。

先ず、エツジ追跡を行いながら、Ｘ又はＸ方向の各明暗
変化点を抽出する（Ｓｅ□）。例えばＸ方向に延びるエ
ツジが検出された場合には、ウィンドウ内処理用メモリ
２２のアドレスＯからアドレスＸｄ−１にかけて明暗変
化点を探索し、その表示画面上での座標を求める。次に
、その明暗変化点の存在するウィンドウ内処理用メモリ
２２のアドレスにＸｄを加算したアドレスから±α（α
は２〜３）のアドレス範囲に明暗変化点が存在するかど
うかを確認する。そして、この処理を順次繰り返すと、
明暗変化点の座標の集合が工・ソジ情報として抽出され
る。また、Ｘ方向に延びる工・ソジが検出された場合に
は、ウィンドウ内処理用メモリ４２のアドレスをＯ，Ｘ
ｄ、２Ｘｄ　、・・・ｌ　Ｘｄ（Ｙｄ−１）とＸｄずつ
増やしながら明暗変化点を探索し、その表示画面上での
座標を求める。次に、その明暗変化点のアドレスに１を
加えたアドレスから士Ｘｄｌ　±２Ｘｄ、・・・、αＸ
ｄを夫々加えたアドレスに明暗変化点が存在するかどう
かを確認する。そして、この処理を順次繰り返すと、明
暗変化点の座標の集合がエツジ情報として抽出される。

もし、明暗変化点が追跡の途中で途切れた場合には、エ
ツジ追跡不能としてそのエツジについては抽出をしない
（Ｓ　７．）。ウィンドウ内の全てのエツジの追跡が完
了した場合には（Ｓ７）、第１０図に示すように、各エ
ツジ情報である明暗変化点の座標の集合から最小二乗法
等の手法を使用して各明暗変化点について、その近似直
線Ｌ８を求める。そして、求められた近似直線Ｌ８の例
えばウィンドウ内における中点Ｐ（Ｘｅ、Ｙａ）をエツ
ジ座標とし、全てのエツジについて、このエツジ座標を
算出する（Ｓ８）。なお、求められたエツジ座標には、
エツジ座標が求められたことを示すマークを表示する（
　Ｓ　８２）。このマークは、第３図のエツジ座標検出
手段１８で求められた画面１７− 上のエツジ座標に基づいてウィンドウ設定メモリ１４の
対応位置に書き込まれることによりＣＲＴデイスプレィ
１６上に表示される。

全てのエツジ座標が算出されたら、計数手段２０は、座
標メモリ１９からエツジ座標を読み出し、そのエツジ座
標の数を計数し、その１／２を基板２の枚数として算出
する（Ｓ９）。そして、求められた基板２の枚数は、基
板枚数表示装置２１に表示される。

このように、本実施例に係る枚数測定装置では、基板２
の重量、厚さ等の誤差に全く影響を受けずに、基板２の
枚数を測定することができる。

なお、以上の実施例では、基板の枚数を測定する装置に
ついて説明したが、本発明は、板状の測定対象全てに適
用可能である。

［発明の効果コこのように、本発明によれば、板状測定対象の側端面を
撮像して、得られた画像情報から上記側端面を検出し、
その数を計数することによって、板状測定対象の枚数を
測定するようにしているか１８− ら、各板状測定対象の重量及び厚み等にバラツキがあっ
ても、常に正確な枚数を計数することができる。

また、本発明によれば、画像処理によって枚数を測定す
る方式であるから、コンベア等で搬送された測定対象に
対し、搬送状態のままで測定を行うことができるから、
測定作業の自動化及びオンライン化が容易であるという
効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例に係る基板の枚数測定装置の構
成を示す模式図、第２図（ａ）は同測定装置で測定され
る基板の側端部の部分斜視図、第２図（ｂ）は同じくそ
の部分平面図、第３図は同測定装置におけるデータ処理
装置のブロック図、第４図は同測定装置により得られる
表示画像を示す模式図、第５図はエツジ座標算出の手順
を示す流れ図、第６図は画面上のウィンドウ位置及び大
きさとウィンドウ内処理用メモリとの対応を示す模式図
、第７図は第６図におけるウィンドウ内２値化処理の流
れ図、第８図は第５図におけるエツジ検出処理の模式図
、第９図は第５図におけるエツジ追跡及びエツジ座標算
出処理の流れ図、第１０図はウィンドウ内の２値画像と
求められたエツジ座標とを示す模式図である。１：支持装置、１ａ；支持台、１ｂ；押さえ部材、２；
基板、２　ａ　；側端部、３：照明装置、４；　ＣＣＤ
カメラ、５；データ処理装置、１１；Ａ／Ｄ変換器、１
２；フレームメモリ、１３；キーボード、１４；ウィン
ドウ設定メモリ、１５；合成手段、１６　；　ＣＲＴデ
イスプレィ、１７；ウィンドウ内２値化手段、１８；エ
ツジ座標検出手段、１９；座標メモリ、２０；計数手段
、２１；基板枚数表示装置、２２；ウィンドウ内処理用
メモリ、３０；画像、３１；ウィンドウ

Claims

【特許請求の範囲】

（１）複数枚の板状測定対象を重ね合わせた状態で支持
する支持手段と、この支持手段に支持された前記板状測
定対象の側端面を撮像する撮像手段と、この撮像手段で
得られた画像情報から前記各板状測定対象の側端面を検
出する検出手段と、この検出手段で検出された前記各板
状測定対象の側端面の数を計数し前記板状測定対象の枚
数を算出する演算手段とを有することを特徴とする枚数
測定装置。
（２）前記支持手段は、前記撮像手段の光軸に対して前
記各板状測定対象の重合面を傾斜させると共に前記各板
状測定対象の側端面をその重合面方向に僅かずつずらせ
ることにより側端部を階段状に形成した状態で前記板状
測定対象を支持するものであり、前記撮像手段は、前記
板状測定対象の階段状の側端部を構成する側端面と重合
面との間に輝度差を付けて前記側端部を照明する照明手
段を含むものであることを特徴とする請求項１に記載の
枚数測定装置。
（３）前記検出手段は、前記撮像手段で得られた画像情
報から前記各板状測定対象の側端面のエッジを検出する
手段であり、前記演算手段は、前記エッジ検出手段で検
出された前記エッジの本数を計数しその計数値に基づい
て前記板状測定対象の枚数を算出する手段であることを
特徴とする請求項１又は２に記載の枚数測定装置。
（４）前記検出手段は、前記撮像手段で得られた画像情
報を２値化する２値化手段を備え、この２値化手段の出
力に基づいて前記板状測定対象の側端面を検出するもの
であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項
に記載の枚数測定装置。
（５）前記検出手段は、前記撮像手段で得られた画像情
報中にウィンドウを設定するウィンドウ設定手段を備え
、前記２値化手段は、前記設定されたウィンドウ内の画
像情報のみを２値化するものであることを特徴とする請
求項４に記載の枚数測定装置。