JPH0362271A - 画像計測装置 - Google Patents
画像計測装置Info
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- JPH0362271A JPH0362271A JP1198331A JP19833189A JPH0362271A JP H0362271 A JPH0362271 A JP H0362271A JP 1198331 A JP1198331 A JP 1198331A JP 19833189 A JP19833189 A JP 19833189A JP H0362271 A JPH0362271 A JP H0362271A
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- 230000005484 gravity Effects 0.000 claims description 13
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 abstract description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
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- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000006870 function Effects 0.000 description 2
- 241000345998 Calamus manan Species 0.000 description 1
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- 238000000691 measurement method Methods 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 238000012805 post-processing Methods 0.000 description 1
- 235000012950 rattan cane Nutrition 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
Landscapes
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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】
［発明の目的］
（産業上の利用分野）
この発明は、ディジタル画像に変換されたほぼ楕円状（
円を含む）の対象物の真円度を初めとする各種計測に好
適な画像計測装置に関する。
円を含む）の対象物の真円度を初めとする各種計測に好
適な画像計測装置に関する。
（従来の技術）
画像計測装置に要求される計測機能の１つに、ディジタ
ル画像に変換されたほぼ隋円状の図形の真円度Ｒの計測
がある。この真円度Ｒ（０≦Ｒ≦１）とは、計測対象物
の丸さを示す量で、対象物の面積をＡ１周周囲長ＰＭと
すると、下記（１）式 ％式％（１） で定義される。
ル画像に変換されたほぼ隋円状の図形の真円度Ｒの計測
がある。この真円度Ｒ（０≦Ｒ≦１）とは、計測対象物
の丸さを示す量で、対象物の面積をＡ１周周囲長ＰＭと
すると、下記（１）式 ％式％（１） で定義される。
従来は、上記真円度Ｒを求めるのに、ほぼ楕円状の対象
物の面積Ａとして対象物（を示すディジタル画像）の画
素数を計測すると共に、対象物（を示すディジタル画像
）の周囲長ＰＭを計測し、上記定義式〈１〉に従った計
算を行っていた。しかし、ディジタル画像の周囲長の精
度は非常に微妙であり、例えば対象物が真円であっても
、正確にＲ−１．０とならない。このことは、例えば第
４図に示すような画素連結パターン（ここでは斜め方向
に連結する２，つの画素から成るパターン）に対し、ど
う長さを与えるかという問題に起因する。即ち、第４図
に示すパターンの例では、同パターンに２ｆ丁を与える
場合でも、２を与える場合でも、すべて局所計測値の積
上げになるので、誤差が積算される。このような問題は
、上記楕円状対象物の主軸の方向を検出し、この検出結
果に応じてその主軸に沿う上記対象物の長軸ａと、同対
象物の短軸ｂの長さを計測する場合にも、同様の理由に
より生じる。したがって、対象物の長軸ａおよび短軸ｂ
を要素とする各種の計測（例えば長軸と短軸との比、長
軸または短軸回りに対象物を回転させた場合の体積の計
７１−１など）の精度も悪かった。
物の面積Ａとして対象物（を示すディジタル画像）の画
素数を計測すると共に、対象物（を示すディジタル画像
）の周囲長ＰＭを計測し、上記定義式〈１〉に従った計
算を行っていた。しかし、ディジタル画像の周囲長の精
度は非常に微妙であり、例えば対象物が真円であっても
、正確にＲ−１．０とならない。このことは、例えば第
４図に示すような画素連結パターン（ここでは斜め方向
に連結する２，つの画素から成るパターン）に対し、ど
う長さを与えるかという問題に起因する。即ち、第４図
に示すパターンの例では、同パターンに２ｆ丁を与える
場合でも、２を与える場合でも、すべて局所計測値の積
上げになるので、誤差が積算される。このような問題は
、上記楕円状対象物の主軸の方向を検出し、この検出結
果に応じてその主軸に沿う上記対象物の長軸ａと、同対
象物の短軸ｂの長さを計測する場合にも、同様の理由に
より生じる。したがって、対象物の長軸ａおよび短軸ｂ
を要素とする各種の計測（例えば長軸と短軸との比、長
軸または短軸回りに対象物を回転させた場合の体積の計
７１−１など）の精度も悪かった。
（発明が解決しようとする課題）
上記したように従来は、ディジタル画像に変換されたほ
ぼ楕円状の計測対象物の真円度Ｒを求めるのに定義式・
（１）通りの計算を行っており、この計算に必要な対象
物の周囲長ＰＭを局所画素の連結性から計測していた。
ぼ楕円状の計測対象物の真円度Ｒを求めるのに定義式・
（１）通りの計算を行っており、この計算に必要な対象
物の周囲長ＰＭを局所画素の連結性から計測していた。
しかし、この計測方式では、周囲長ＰＭの計測精度が悪
く、したがって真円度Ｒの計測精度も悪くなり、対象物
が真円であっても真円度Ｒは１．０にならないという問
題があった。また、この問題は、上記対象物の長軸およ
び短軸の長さを計測する場合にも生じ、したがって長軸
および短軸の長さを利用して求められる対象物の各種計
測結果の精度も悪かった。
く、したがって真円度Ｒの計測精度も悪くなり、対象物
が真円であっても真円度Ｒは１．０にならないという問
題があった。また、この問題は、上記対象物の長軸およ
び短軸の長さを計測する場合にも生じ、したがって長軸
および短軸の長さを利用して求められる対象物の各種計
測結果の精度も悪かった。
この発明は上記事情に鑑みてなされたものでその目的は
、ディジタル画像に変換されたほぼ楕円状の対象物の真
円度Ｒ１周囲長、長軸と短軸との比の計測など、従来局
所計測値の積上げによる計測のために精度が悪かった各
種の計測か、高精度で行える画像計測装置を提供するこ
とにあ；。
、ディジタル画像に変換されたほぼ楕円状の対象物の真
円度Ｒ１周囲長、長軸と短軸との比の計測など、従来局
所計測値の積上げによる計測のために精度が悪かった各
種の計測か、高精度で行える画像計測装置を提供するこ
とにあ；。
［発明の構成］
（課題を解決するための手段）
この発明は、画像メモリをラスタスキャンし、同メモリ
に格納されているほぼ楕円状（円形を含む）の計測対象
物のディジタル画像のラン毎のラン座標を計測する第１
の計測手段と、この第１の計測手段によって計測された
上記ディジタル画像のラン毎のラン座標をもとに、上記
計測対象物の重心を通る長軸まわりの２次モーメントｍ
ｙおよび短軸まわりの２次モーメントｍｘを算出する２
次モーメント算出手段と、この２次モーメント算出手段
によって算出された上記２次モーメントｍｘおよびｍｙ
をもとに上記計測対象物の各種計測を行う第２の計測手
段とを設けたことを特徴とする物である。
に格納されているほぼ楕円状（円形を含む）の計測対象
物のディジタル画像のラン毎のラン座標を計測する第１
の計測手段と、この第１の計測手段によって計測された
上記ディジタル画像のラン毎のラン座標をもとに、上記
計測対象物の重心を通る長軸まわりの２次モーメントｍ
ｙおよび短軸まわりの２次モーメントｍｘを算出する２
次モーメント算出手段と、この２次モーメント算出手段
によって算出された上記２次モーメントｍｘおよびｍｙ
をもとに上記計測対象物の各種計測を行う第２の計測手
段とを設けたことを特徴とする物である。
また、この発明において、上記第２の計測手段は、上記
計測対象物の真円度Ｒの計測であれば、Ｒ−４／ ＜２
＋Ｊ冨７アｍｙ ＋に７ア；７）の計算を行い、上記計
測対象物の長軸ａと短軸すとの比ｂ ／ ａの計測であ
れば、 ｂ ／ ａ−ψ苓フ；「 の計算を行い、上記計測対象物の周囲長ＰＭの計測であ
れば、 ｐＭ−Ｆ■＜Ｊπ＋−／；；） ２／４Ａ豐コアの計算
を行い、上記計測対象物の長軸まわりの回転体の体積ｖ
１または短軸まわりの回転体の体積ｖ２の計測であれば
、 Ｖｌ −（３２π／３）ｆ訂了τ苓ファまたは Ｖ２− （３２π／３）ψ訂、 ；１フアの計算（但し
、Ａは計測対象物の面積）を行うように構成されている
。
計測対象物の真円度Ｒの計測であれば、Ｒ−４／ ＜２
＋Ｊ冨７アｍｙ ＋に７ア；７）の計算を行い、上記計
測対象物の長軸ａと短軸すとの比ｂ ／ ａの計測であ
れば、 ｂ ／ ａ−ψ苓フ；「 の計算を行い、上記計測対象物の周囲長ＰＭの計測であ
れば、 ｐＭ−Ｆ■＜Ｊπ＋−／；；） ２／４Ａ豐コアの計算
を行い、上記計測対象物の長軸まわりの回転体の体積ｖ
１または短軸まわりの回転体の体積ｖ２の計測であれば
、 Ｖｌ −（３２π／３）ｆ訂了τ苓ファまたは Ｖ２− （３２π／３）ψ訂、 ；１フアの計算（但し
、Ａは計測対象物の面積）を行うように構成されている
。
（作用）
計測対象物が上記したようにほぼ楕円状（円を含む）で
ある場合、その長軸をａ１短軸をｂとすると、面積Ａは Ａ宵πａｂ となり、周囲長ＰＭは ＰＭ■π（ａ＋ｂ） となることから、荊記（１）式で定義される真円度Ｒは
、次の（２〉式 ％式％）） （２） ところで、楕円状の計測対象物の重心を通る短軸まわり
の２次モーメントｍｘおよび同じく長軸まわりの２次モ
ーメントｍｙは、それぞれｍｘ ｍ （π／４） ａ３
ｂ ｍｙ ｍ （π／４） ａｂ３ である。したがって上記（２）式で表される真円度Ｒは
、次の（３）式 ％式％（３） で表される。上記（３）式に含まれる２次モーメントｍ
ｘ、ｍｙは、総和統計量の形で求められるものであり、
したがって従来の周囲長計測のような局所的な精度では
なく、図形（対象物）全体の値が反映されるので、上記
（３）式に従って真円度Ｒを求めた場合には精度が向上
する。そこで上記の構成では、計測対象物のディジタル
画像のラン毎のラン座標を計測し、このラン毎のラン座
標をもとに計測対象物の重心を通る長軸まわりの２次モ
ーメントｍｙおよび短軸まわりの２次モーメントｍｘを
算出し、このｍｘ、ｍｙを用いて上記（３）式に従う真
円度Ｒを求めることで、精度向上を図っている。これは
、上記計測対象物の長軸と短軸との比、周囲長、回転体
の体積についての計測でも同様である。
ある場合、その長軸をａ１短軸をｂとすると、面積Ａは Ａ宵πａｂ となり、周囲長ＰＭは ＰＭ■π（ａ＋ｂ） となることから、荊記（１）式で定義される真円度Ｒは
、次の（２〉式 ％式％）） （２） ところで、楕円状の計測対象物の重心を通る短軸まわり
の２次モーメントｍｘおよび同じく長軸まわりの２次モ
ーメントｍｙは、それぞれｍｘ ｍ （π／４） ａ３
ｂ ｍｙ ｍ （π／４） ａｂ３ である。したがって上記（２）式で表される真円度Ｒは
、次の（３）式 ％式％（３） で表される。上記（３）式に含まれる２次モーメントｍ
ｘ、ｍｙは、総和統計量の形で求められるものであり、
したがって従来の周囲長計測のような局所的な精度では
なく、図形（対象物）全体の値が反映されるので、上記
（３）式に従って真円度Ｒを求めた場合には精度が向上
する。そこで上記の構成では、計測対象物のディジタル
画像のラン毎のラン座標を計測し、このラン毎のラン座
標をもとに計測対象物の重心を通る長軸まわりの２次モ
ーメントｍｙおよび短軸まわりの２次モーメントｍｘを
算出し、このｍｘ、ｍｙを用いて上記（３）式に従う真
円度Ｒを求めることで、精度向上を図っている。これは
、上記計測対象物の長軸と短軸との比、周囲長、回転体
の体積についての計測でも同様である。
（実施例）
第１図はこの発明の一実施例に係る画像計測装置のブロ
ック構成図である。同図において、１１はカメラ等によ
り入力された計測対象物（ここでは、ほぼ楕円状の計測
対象物）のディジタル画像（ここでは２値画像）を格納
するための画像メモリ、１２は画像メモリ１１をラスタ
スキャンし、同メモリ１１に格納されているディジタル
画像のラン毎のラン座標を計測する計測プロセッサ、１
３は装置全体を管理・制御するＣＰＵである。ＣＰＵ１
３は計測プロセッサ１２によって計測されたラン毎のラ
ン座標をもとに、計測対象物の重心を通る長軸まわりの
２次モーメントｍｙおよび短軸まわりの２次モーメント
ｍｘを算出する処理、更にｍｘ。
ック構成図である。同図において、１１はカメラ等によ
り入力された計測対象物（ここでは、ほぼ楕円状の計測
対象物）のディジタル画像（ここでは２値画像）を格納
するための画像メモリ、１２は画像メモリ１１をラスタ
スキャンし、同メモリ１１に格納されているディジタル
画像のラン毎のラン座標を計測する計測プロセッサ、１
３は装置全体を管理・制御するＣＰＵである。ＣＰＵ１
３は計測プロセッサ１２によって計測されたラン毎のラ
ン座標をもとに、計測対象物の重心を通る長軸まわりの
２次モーメントｍｙおよび短軸まわりの２次モーメント
ｍｘを算出する処理、更にｍｘ。
ｍｙを用いて計測対象物の真円度Ｒなど、計測対象物に
関する各種の計測のための計算処理を行うようになって
いる。１４はＣＰＵ１３と画像メモリ１１並びに計測プ
ロセッサ１２とを結合する制御バスであり、主としてＣ
ＰＵ１３が画像メモリ１１および計測プロセッサ１２を
制御するのに用いられる。また１５は画像メモリ１１と
計測プロセッサ１２との間の画像データの高速転送に供
される画像データバスである。
関する各種の計測のための計算処理を行うようになって
いる。１４はＣＰＵ１３と画像メモリ１１並びに計測プ
ロセッサ１２とを結合する制御バスであり、主としてＣ
ＰＵ１３が画像メモリ１１および計測プロセッサ１２を
制御するのに用いられる。また１５は画像メモリ１１と
計測プロセッサ１２との間の画像データの高速転送に供
される画像データバスである。
次に、第１図の構成の動作を、第２図および第３図参照
して説明する。なお、第２図は計測プロセッサ１２によ
って計測されたラン座標の出力形式をディジタル画像に
対応させて示す図、第３図はラン座標をもとに各種のモ
ーメント量を算出して真円度Ｒを求めるための処理手順
を示すフローチャートである。
して説明する。なお、第２図は計測プロセッサ１２によ
って計測されたラン座標の出力形式をディジタル画像に
対応させて示す図、第３図はラン座標をもとに各種のモ
ーメント量を算出して真円度Ｒを求めるための処理手順
を示すフローチャートである。
まず、ＣＰ Ｕ １３は計測プロセッサ１２に対し、制
御バス１４を介してラン座標計測を指示する。これによ
り計測プロセッサ１２は、画像メモリ１１をラスタスキ
ャンし、画像メモリ１１に格納されている計測対象物の
ディジタル画像のラン毎のラン座標（ここでは、ランの
ｙアドレスｙ１と、ラン開始点のＸアドレスｘｓｉ並び
にラン終了点のＸアドレスｘ ｅｉ）を計測する。そし
て計測プロセッサ１２は、計測したラン毎のラン座標Ｙ
ｉ 、 ｘｓｉ、 ｘｅｉを、第２図に示すデータ
形式で制御バス１４を介してＣＰＵ１３に出力する。な
お、第２図において、２１は計測対象物のディジタル画
像、２２は計測プロセッサ１２からＣＰ Ｕ １３に出
力されるラン座標データ列、２３は各ラン毎のラン座標
データに付されるフラグである。ここでは、フラグ２３
が“１”であれば対応するラン座標データが有効である
ことが示される。
御バス１４を介してラン座標計測を指示する。これによ
り計測プロセッサ１２は、画像メモリ１１をラスタスキ
ャンし、画像メモリ１１に格納されている計測対象物の
ディジタル画像のラン毎のラン座標（ここでは、ランの
ｙアドレスｙ１と、ラン開始点のＸアドレスｘｓｉ並び
にラン終了点のＸアドレスｘ ｅｉ）を計測する。そし
て計測プロセッサ１２は、計測したラン毎のラン座標Ｙ
ｉ 、 ｘｓｉ、 ｘｅｉを、第２図に示すデータ
形式で制御バス１４を介してＣＰＵ１３に出力する。な
お、第２図において、２１は計測対象物のディジタル画
像、２２は計測プロセッサ１２からＣＰ Ｕ １３に出
力されるラン座標データ列、２３は各ラン毎のラン座標
データに付されるフラグである。ここでは、フラグ２３
が“１”であれば対応するラン座標データが有効である
ことが示される。
ＣＰＵＩＩは、計測プロセッサ１２から出力されるラン
座標を受取ると、第３図のフローチャートを実行する。
座標を受取ると、第３図のフローチャートを実行する。
まずＣＰＵ１３は、ラン番号ｉを先頭のランを示す１に
設定すると共に、計測対象物の面積を示すＡ１計測対象
物の原点のまわりのＸの１次モーメントを示すｍｌ、計
測対象物の原点のまわりのｙの１次モーメントを示すｍ
２、計測対象物の原点のまわりのＸの２次モーメントを
示すＭｌ、計測対象物の原点のまわりのｙの２次モーメ
ントを示すＭ２、および計測対象物の原点のまわりのｘ
ｙの２次モーメントを示すＭｌｌをゼロクリヤする初期
化処理を行う（ステップＳｌ。
設定すると共に、計測対象物の面積を示すＡ１計測対象
物の原点のまわりのＸの１次モーメントを示すｍｌ、計
測対象物の原点のまわりのｙの１次モーメントを示すｍ
２、計測対象物の原点のまわりのＸの２次モーメントを
示すＭｌ、計測対象物の原点のまわりのｙの２次モーメ
ントを示すＭ２、および計測対象物の原点のまわりのｘ
ｙの２次モーメントを示すＭｌｌをゼロクリヤする初期
化処理を行う（ステップＳｌ。
Ｓ２ ）、上記Ａ、 ｍｌ 、 ｍ２ 、 Ｍｌ 、
Ｍ２ 、 Ｍｌｌは、ＣＰＵ１３内部では一種のカウン
タ値として扱われる。
Ｍ２ 、 Ｍｌｌは、ＣＰＵ１３内部では一種のカウン
タ値として扱われる。
ＣＰＵ１３は上記の初期化処理を実行すると、ラン番号
がｉ （最初は１−１）のラン座標（ｉ番目のラン座標
）を取出して、同座標とその時点におけるＡの値をもと
に、 Ａ＋ （ｘｅｉ−ｘｓｉ＋１） の演算を行い、この結果を新たなＡ（の途中結果とする
（ステップＳ３）。またＣＰＵ１３は、ｍｌ ＋ （ｘ
ｅｉ＋ｘｓｉ） （ｘｅｉ−ｘｓｉ＋１） ／２の演
算を行い、この結果を新たなｍｌ （の途中結果）と
する（ステップＳ４）。同様にＣＰＵ１３はｍ２ ＋ｙ
ｉ ・（ｘｅｉ−ｘｓｉ＋１）の演算を行い、この結果
を新たなｍ２ （の途中結果）とする（ステップＳ５
）。次にＣＰＵ１３は、Ｍｌ ＋ （２Ｆ＋３Ｇ＋（ｘ
ｅｉ−ｘｓｌ）） ／６但し、Ｆｍｘｅｉ’ −＝ｘｓ
ｉ３ Ｇ−ｘｅｉ２＋ｘｓｉ２ の演算を行い、この結果を新たなＭｌ （の途中結果
）とする（ステップＳ８）。同様にＣＰＩＪ１３は、Ｍ
２ ＋ｙｉ ２・（ｘｃｌ−ｘｓｉ＋１）の演算を行い
、この結果を新たなＭ２ （の途中結果）とする（ス
テップＳ７）。次にＣＰＵ１３は、Ｍｌｌ＋ｙｉ ・
（ｘｅｉ＋ｘｓｉ）（ｘｅｉ−ｘｓｉ＋１）／２の演算
を行い、この結果を新たなＭＩＬ（の途中結果）とする
（ステップＳ８）。
がｉ （最初は１−１）のラン座標（ｉ番目のラン座標
）を取出して、同座標とその時点におけるＡの値をもと
に、 Ａ＋ （ｘｅｉ−ｘｓｉ＋１） の演算を行い、この結果を新たなＡ（の途中結果とする
（ステップＳ３）。またＣＰＵ１３は、ｍｌ ＋ （ｘ
ｅｉ＋ｘｓｉ） （ｘｅｉ−ｘｓｉ＋１） ／２の演
算を行い、この結果を新たなｍｌ （の途中結果）と
する（ステップＳ４）。同様にＣＰＵ１３はｍ２ ＋ｙ
ｉ ・（ｘｅｉ−ｘｓｉ＋１）の演算を行い、この結果
を新たなｍ２ （の途中結果）とする（ステップＳ５
）。次にＣＰＵ１３は、Ｍｌ ＋ （２Ｆ＋３Ｇ＋（ｘ
ｅｉ−ｘｓｌ）） ／６但し、Ｆｍｘｅｉ’ −＝ｘｓ
ｉ３ Ｇ−ｘｅｉ２＋ｘｓｉ２ の演算を行い、この結果を新たなＭｌ （の途中結果
）とする（ステップＳ８）。同様にＣＰＩＪ１３は、Ｍ
２ ＋ｙｉ ２・（ｘｃｌ−ｘｓｉ＋１）の演算を行い
、この結果を新たなＭ２ （の途中結果）とする（ス
テップＳ７）。次にＣＰＵ１３は、Ｍｌｌ＋ｙｉ ・
（ｘｅｉ＋ｘｓｉ）（ｘｅｉ−ｘｓｉ＋１）／２の演算
を行い、この結果を新たなＭＩＬ（の途中結果）とする
（ステップＳ８）。
ＣＰＵ１３は、上記のステップ８３〜ＳＳにより、計測
対象物のｉ番目のランまでについて、その面積（画素数
）Ａおよび諸モーメントｆｆｉｍＬ。
対象物のｉ番目のランまでについて、その面積（画素数
）Ａおよび諸モーメントｆｆｉｍＬ。
ｒｒ＋２ 、 Ｍｌ 、 Ｍ２ 、 Ｍｌｌの途中結果
を求めると、ラン番号ｉを＋１しくステップＳ９）、こ
の〒工後の新たなラン番号ｉのラン（ラン座標）が存在
するか否か（即ちフラグ２１が“１°のｙｉを持つラン
座標が存在するか否か）の判定を行う（ステップＳ １
０）。もし、新たなラン番号ｉのラン座凛が存在するな
らば、上記ステップ８３〜Ｓ８で求められた（更新され
た）Ａ、ｍｌ、ｍ２．Ｍｌ。
を求めると、ラン番号ｉを＋１しくステップＳ９）、こ
の〒工後の新たなラン番号ｉのラン（ラン座標）が存在
するか否か（即ちフラグ２１が“１°のｙｉを持つラン
座標が存在するか否か）の判定を行う（ステップＳ １
０）。もし、新たなラン番号ｉのラン座凛が存在するな
らば、上記ステップ８３〜Ｓ８で求められた（更新され
た）Ａ、ｍｌ、ｍ２．Ｍｌ。
Ｍ２．Ｍｌｌは最終値でないものとして、ＣＰＵ１３は
再びステップＳ３以降の処理を実行する。
再びステップＳ３以降の処理を実行する。
このようにして、ステップＳ３〜ＳＩＯが繰返され、や
がてステップＳＩＯで新たなラン番号ｉのラン座標が存
在しないことが判定された場合、ＣＰＵ１３は計測対象
物の面積Ａ１計測対象物の原点のまわりのＸの１次モー
メントｍｌ、計測対象物の原点のまわりのｙの１次モー
メントｒｒ＋ｊ、計測対象物の原点のまわりのＸの２次
モーメントＭ１、計１１１１対象物の原点のまわりのｙ
の２次モーメントＭ２．および計測対象物の原点のまわ
りのｘｙの２次モーメントＭｌｌが全て求められたちの
判断する。この場合、ＣＰＵ１３はＡ、ｍｌ、ｍ２゜Ｍ
ｌ 、 Ｍ２ 、 Ｍｌｌの最終値を用いて、計測対象
物の重心のまわりのＸの２次モーメントα、計測対象物
の重心のまわりのｙの２次モーメントβ、および計測対
象物の重心のまわりのｘｙの２次モーメントγを次のよ
うにして求める（ステップＳｌｌ〜Ｓ １３） 。
がてステップＳＩＯで新たなラン番号ｉのラン座標が存
在しないことが判定された場合、ＣＰＵ１３は計測対象
物の面積Ａ１計測対象物の原点のまわりのＸの１次モー
メントｍｌ、計測対象物の原点のまわりのｙの１次モー
メントｒｒ＋ｊ、計測対象物の原点のまわりのＸの２次
モーメントＭ１、計１１１１対象物の原点のまわりのｙ
の２次モーメントＭ２．および計測対象物の原点のまわ
りのｘｙの２次モーメントＭｌｌが全て求められたちの
判断する。この場合、ＣＰＵ１３はＡ、ｍｌ、ｍ２゜Ｍ
ｌ 、 Ｍ２ 、 Ｍｌｌの最終値を用いて、計測対象
物の重心のまわりのＸの２次モーメントα、計測対象物
の重心のまわりのｙの２次モーメントβ、および計測対
象物の重心のまわりのｘｙの２次モーメントγを次のよ
うにして求める（ステップＳｌｌ〜Ｓ １３） 。
ａ−Ｍｌ −ｍｌ ” ／Ａ
β−Ｍ２−ｍ２２／Ａ
ｒ ＝Ｍ１１−ｍｌ −ｍ２ ／Ａ
次にＣＰＵ１３は、計測対象物の真円度Ｒを求めるため
に、上記のステップ３１１〜Ｓ１３で求めたα、β、γ
を用いて、計測対象物の重心を通る長軸（主軸）まわり
の２次モーメントｒｎｙおよび短軸まわりの２次モーメ
ントｍｘを次のようにして求める（ステップＳＬ４．
３１５）。
に、上記のステップ３１１〜Ｓ１３で求めたα、β、γ
を用いて、計測対象物の重心を通る長軸（主軸）まわり
の２次モーメントｒｎｙおよび短軸まわりの２次モーメ
ントｍｘを次のようにして求める（ステップＳＬ４．
３１５）。
ｍｘ −［α＋β十（α−β） １＋ （２γ／（α
−β））２コ／２ｍｙ−α＋β−ｍｘ ＣＰ Ｕ １３はステップＳ１４．Ｓ１５により上記し
た２次モーメントｍｘ、ｍｙを求めると、前記（３〉式
に示すように、 Ｒ−４／ （２＋、Ｖ／”壱５−フオコマー十、八π７
−ア冒５−）の計算を行って真円度Ｒを求める（ステッ
プ３１Ｂ）。
−β））２コ／２ｍｙ−α＋β−ｍｘ ＣＰ Ｕ １３はステップＳ１４．Ｓ１５により上記し
た２次モーメントｍｘ、ｍｙを求めると、前記（３〉式
に示すように、 Ｒ−４／ （２＋、Ｖ／”壱５−フオコマー十、八π７
−ア冒５−）の計算を行って真円度Ｒを求める（ステッ
プ３１Ｂ）。
このように、本実施例によれば、計測プロセッサ１２に
よって計測された計測対象物のディジタル画像のラン毎
のラン座標をもとに、計測対象物の重心を通る長軸まわ
りの２次モーメントｍｙおよび短軸まわりの２次モーメ
ントｍ）（を求め、このモーメントｍｘ、ｍｙを用いて
前記（３）式に従って真円度Ｒを求めるようにしている
。このモーメントｍｘ、ｍｙは、第３図のフローチャー
トからも明らかなように、総和統計量の形で求められる
ものであり、したがって従来の周囲長計測のような局所
的な精度ではなく、図形（対象物）全体の値が反映され
るので、前記（３）式に従って真円度Ｒを求めた場合に
は、精度が向上する。なお、真円度Ｒが（３）式に従っ
て求められることは、既に（作用）の項で詳細に述べら
れている。
よって計測された計測対象物のディジタル画像のラン毎
のラン座標をもとに、計測対象物の重心を通る長軸まわ
りの２次モーメントｍｙおよび短軸まわりの２次モーメ
ントｍ）（を求め、このモーメントｍｘ、ｍｙを用いて
前記（３）式に従って真円度Ｒを求めるようにしている
。このモーメントｍｘ、ｍｙは、第３図のフローチャー
トからも明らかなように、総和統計量の形で求められる
ものであり、したがって従来の周囲長計測のような局所
的な精度ではなく、図形（対象物）全体の値が反映され
るので、前記（３）式に従って真円度Ｒを求めた場合に
は、精度が向上する。なお、真円度Ｒが（３）式に従っ
て求められることは、既に（作用）の項で詳細に述べら
れている。
以上は、計測対象物の重心を通る長軸まわりの２次モー
メントｍｙおよび短軸まわりの２次モーメントｍｘを用
いてほぼ楕円状の計測対象物の真円度Ｒを求める場合に
ついて説明したが、この発明は上記２次モーメントｍｘ
、ｍｙを用いることにより、以下に述べるように楕円状
計測対象物の長軸ａと短軸すとの比ｂ ／ ａ 、周囲
長π（ａ＋ｂ） 、回転体の体積（４／３）πａ２ｂま
たは（４／３）πａｂ２など、ａ、ｂを要素とする計測
対象物についての各種計測にも応用可能である。即ち楕
円状計測対象物の長軸ａと短軸すとの比ｂ ／ ａは、 ｂ／ａ−６７７□ の計算によって求められ、楕円状計測対象物の周囲長Ｐ
Ｍは、 ＰＭ−π（ａ＋ｂ）−（ｊ；（＆＋５） ２／４２の計
算によって求められる。また、楕円状計測対象物を短軸
のまわりに回転させて得られる回転体の体積Ｖｌは、同
対象物の面積をＡとすると、Ｖｌ −（４／３） πａ
２ｂ −（３２π／３） Ｊ’；；丁’ｍｙフＴの計算
によって求められ、同様に楕円状計測対象物を長軸のま
わりに回転させて得られる回転体の体積Ｖ２は、 Ｖ２− （４／３） ｙｒａ２ｂ −（３：）ｒ／３）
ｑフｉの計算によって求められる。これらの計算（計
測）では、計測精度の点で問題がある楕円状計測対象物
の長軸ａおよび短軸すの長さを利用しておらず、総和統
計量の形で精度よく求められる２次モーメントｍｘ、ｍ
ｙ（計測対象物の重心を通る長軸まわりの２次モーメン
トｍｙおよび短軸まわりの２次モーメントｔｒｙ）を用
いているため、計測精度が従来に比して向上する。
メントｍｙおよび短軸まわりの２次モーメントｍｘを用
いてほぼ楕円状の計測対象物の真円度Ｒを求める場合に
ついて説明したが、この発明は上記２次モーメントｍｘ
、ｍｙを用いることにより、以下に述べるように楕円状
計測対象物の長軸ａと短軸すとの比ｂ ／ ａ 、周囲
長π（ａ＋ｂ） 、回転体の体積（４／３）πａ２ｂま
たは（４／３）πａｂ２など、ａ、ｂを要素とする計測
対象物についての各種計測にも応用可能である。即ち楕
円状計測対象物の長軸ａと短軸すとの比ｂ ／ ａは、 ｂ／ａ−６７７□ の計算によって求められ、楕円状計測対象物の周囲長Ｐ
Ｍは、 ＰＭ−π（ａ＋ｂ）−（ｊ；（＆＋５） ２／４２の計
算によって求められる。また、楕円状計測対象物を短軸
のまわりに回転させて得られる回転体の体積Ｖｌは、同
対象物の面積をＡとすると、Ｖｌ −（４／３） πａ
２ｂ −（３２π／３） Ｊ’；；丁’ｍｙフＴの計算
によって求められ、同様に楕円状計測対象物を長軸のま
わりに回転させて得られる回転体の体積Ｖ２は、 Ｖ２− （４／３） ｙｒａ２ｂ −（３：）ｒ／３）
ｑフｉの計算によって求められる。これらの計算（計
測）では、計測精度の点で問題がある楕円状計測対象物
の長軸ａおよび短軸すの長さを利用しておらず、総和統
計量の形で精度よく求められる２次モーメントｍｘ、ｍ
ｙ（計測対象物の重心を通る長軸まわりの２次モーメン
トｍｙおよび短軸まわりの２次モーメントｔｒｙ）を用
いているため、計測精度が従来に比して向上する。
［発明の効果］
以上詳述したようにこの発明によれば、ほぼ楕円状の計
測対象物のディジタル画像のラン毎のラン座標を計測し
、このラン毎のラン座標をもとに上記計測対象物の重心
を通る長軸まわりの２次モーメントｍｙおよび短軸まわ
りの２次モーメントｍｘを総和統計量の形で求め、この
２次モーメン）ｍｘ、ｍ＞’を用いて上記計測対象物の
真円度Ｒ１上記計測対象物の長軸ａと短軸すとの比ｂ
／ ａ 。
測対象物のディジタル画像のラン毎のラン座標を計測し
、このラン毎のラン座標をもとに上記計測対象物の重心
を通る長軸まわりの２次モーメントｍｙおよび短軸まわ
りの２次モーメントｍｘを総和統計量の形で求め、この
２次モーメン）ｍｘ、ｍ＞’を用いて上記計測対象物の
真円度Ｒ１上記計測対象物の長軸ａと短軸すとの比ｂ
／ ａ 。
上記計測対象物の周囲長ＰＭなど、計測対象物について
の各種計測を行う構成としたので、従来の局所計測値の
積上げによる計測に比べて、図形全体の値が反映され、
計測精度が向上する。
の各種計測を行う構成としたので、従来の局所計測値の
積上げによる計測に比べて、図形全体の値が反映され、
計測精度が向上する。
第１図はこの発明の一実施例に係る画像計測装置のブロ
ック構成図、第２図は第１図の計測プロセッサ１２によ
って計測されたラン座標の出力形式をディジタル画像に
対応させて示す図、第３図はラン座標をもとに各種のモ
ーメント量を算出して真円度Ｒを求めるための処理手順
を示すフローチャート、第４図は周囲長計測の精度に影
響を及ぼす画素連結パターン例を示す図である。 １１・・・画像メモリ、１２・・・計測プロセッサ、１
３・・・ＣＰＵ、１４・・・制御バス、１５・・・画像
データバス、２２・・・ラン座標データ列。
ック構成図、第２図は第１図の計測プロセッサ１２によ
って計測されたラン座標の出力形式をディジタル画像に
対応させて示す図、第３図はラン座標をもとに各種のモ
ーメント量を算出して真円度Ｒを求めるための処理手順
を示すフローチャート、第４図は周囲長計測の精度に影
響を及ぼす画素連結パターン例を示す図である。 １１・・・画像メモリ、１２・・・計測プロセッサ、１
３・・・ＣＰＵ、１４・・・制御バス、１５・・・画像
データバス、２２・・・ラン座標データ列。
Claims (6)
- （１）ほぼ楕円状の計測対象物のディジタル画像を格納
するための画像メモリと、 この画像メモリをラスタスキャンし、上記ディジタル画
像のラン毎のラン座標を計測する第１の計測手段と、 この第１の計測手段によって計測された上記ディジタル
画像のラン毎のラン座標をもとに、上記計測対象物の重
心を通る長軸まわりの２次モーメントｍｙおよび短軸ま
わりの２次モーメントｍｘを算出する２次モーメント算
出手段と、 この２次モーメント算出手段によって算出された上記２
次モーメントｍｘおよびｍｙをもとに、上記計測対象物
の各種計測を行う第２の計測手段と、 を具備することを特徴とする画像計測装置。 - （２）上記第２の計測手段は、上記２次モーメント算出
手段によって算出された上記２次モーメントｍｘおよび
ｍｙをもとに、 ▲数式、化学式、表等があります▼ の計算を行って、上記計測対象物の真円度Ｒを算出する
ことを特徴とする第１請求項記載の画像計測装置。 - （３）上記第２の計測手段は、上記２次モーメント算出
手段によって算出された上記２次モーメントｍｘおよび
ｍｙをもとに、 ▲数式、化学式、表等があります▼ の計算を行って、上記計測対象物の長軸ａと短軸をとの
比ｂ／ａを算出することを特徴とする第１請求項記載の
画像計測装置。 - （４）上記第２の計測手段は、上記２次モーメント算出
手段によって算出された上記２次モーメントｍｘおよび
ｍｙをもとに、 ▲数式、化学式、表等があります▼ の計算を行って、上記計測対象物の周囲長ＰＭを算出す
ることを特徴とする第１請求項記載の画像計測装置。 - （５）上記第２の計測手段は、Ａを上記計測対象物の面
積とすると、上記２次モーメント算出手段によって算出
された上記２次モーメントｍｘおよびｍｙをもとに、 ▲数式、化学式、表等があります▼ の計算を行って、上記計測対象物を主軸まわりに回転さ
せて得られる回転体の体積Ｖ１を算出することを特徴と
する第１請求項記載の画像計測装置。 - （６）上記第２の計測手段は、Ａを上記計測対象物の面
積とすると、上記２次モーメント算出手段によって算出
された上記２次モーメントｍｘおよびｍｙをもとに、 ▲数式、化学式、表等があります▼ の計算を行って、上記計測対象物を同対象物の重心を通
り同対象物の主軸と直交する軸のまわりに回転させて得
られる回転体の体積Ｖ２を算出することを特徴とする第
１請求項記載の画像計測装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1198331A JP2619063B2 (ja) | 1989-07-31 | 1989-07-31 | 画像計測装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1198331A JP2619063B2 (ja) | 1989-07-31 | 1989-07-31 | 画像計測装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0362271A true JPH0362271A (ja) | 1991-03-18 |
| JP2619063B2 JP2619063B2 (ja) | 1997-06-11 |
Family
ID=16389335
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1198331A Expired - Lifetime JP2619063B2 (ja) | 1989-07-31 | 1989-07-31 | 画像計測装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2619063B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006064501A (ja) * | 2004-08-26 | 2006-03-09 | Toray Ind Inc | 中空糸膜の断面形状測定方法および装置 |
| US7357372B2 (en) | 2002-11-29 | 2008-04-15 | Asahi Organic Chemicals Industry Co., Ltd. | Seat ring for butterfly valve |
-
1989
- 1989-07-31 JP JP1198331A patent/JP2619063B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7357372B2 (en) | 2002-11-29 | 2008-04-15 | Asahi Organic Chemicals Industry Co., Ltd. | Seat ring for butterfly valve |
| JP2006064501A (ja) * | 2004-08-26 | 2006-03-09 | Toray Ind Inc | 中空糸膜の断面形状測定方法および装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2619063B2 (ja) | 1997-06-11 |
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