JPH0378638A - ファイバースコープの焦点距離測定方法 - 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」 この発明はファイバースコープの焦点距離を測定するた
めの方法に係わり、ファイバースコープの捉える画像の
エツジの輝度分布を関数として表し、この関数の微分値
から前記焦点距離を算出することにより、前記焦点距離
の測定の精度および再現性を向上させることができるよ
うにしたファイバースコープの焦点距離測定方法に関す
る。

「従来の技術」 従来、ファイバースコープの焦点距離を測定する方法と
して、例えば第４図に示したような測定装置を用いる方
法がある。

光学台２０のスケール板２１に、そのスケール板２１に
沿って移動可能な測定用チャート２２が取り付けられて
いる。この測定用チャート２２のファイバースコープＡ
側の面には文字または明暗縞等の画像が描かれている。

この画像がファイバースコープＡの視野に入るように光
学台２０の架台２３にファイバースコープＡが取り付け
られている。このファイバースコープＡの接眼部にはテ
レビカメラ２４が接続され、さらに、この−テレビカメ
ラ２４にテレビモニター２５が接続されて、このテレビ
モニター２５にファイバースコープＡによって捉えられ
た画像が撮像される。そして、この撮像された画像の鮮
明度を、測定用チャート２２をスケール板２１＋、＝７
９って移動させながら観察することにより、その画像が
最も鮮明になるような、測定用チャート２２の位置を決
める。そして、その位置における測定用チャート２２と
ファイバースコープＡとの距離をファイバースコープＡ
の焦点距離とする。

「発明が解決しようとする課題」 しかし、上記の方法では、目視によって画像の鮮明度を
測定するため個人差による測定値のバラツキが生ずるこ
とがあり、またファイバースコープの対物レンズの特性
（画角、焦点距離）によって測定用チャートの大きさや
描かれている文字あるいは明暗縞等をかえなければなら
ないことから、ファイバースコープの焦点距離を正確に
測定することができないという欠点がある。

この発明は上記事情に鑑みてなされたもので、個人差に
よるバラツキが無く、ファイバースコープのレンズの特
性にかかわらず、ファイバースコープの焦点距離を正確
に測定出来る方法を提供するものである。

「課題を解決するための手段」 この発明では、ファイバースコープの焦点距離をファイ
バースコープの捉えた画像のエツジの輝度分布に対応し
た関数の微分値から算出するようにしたことにより、前
記課題を解決するようにした。

「実施例」 以下、この発明のファイバースコープの焦点距離測定方
法の一実施例を説明する。第１図はこの発明を実施する
ための装置の構成を示すものである。

測定用チャートＩと、この測定用チャート１を照明する
光源２とがパルスステージ３に固定されて設けられ、さ
らにこのパルスステージ３は、ファイバースコープ用架
台４を設けた光学台５のｊ二に、移動可能に設けられて
いる。この測定用チャート３に用いられる画像は、例え
ばコンピュータ６による画像処理を容易にするために円
の半分を黒く塗り潰し、白黒のコントラストを強調した
円などの像が好適である。

ファイバースコープＡは光学台５のファイバースコープ
架台４に取り付けられ、このファイバースコープＡには
テレビカメラ７が接続されている。

このテレビカメラ７にはテレビモニター８とそのテレビ
カメラ７が撮像した画像を記録するためのフレームメモ
リ９とが接続されている。このフレームメモリ９は、パ
ルスステージ３と光源２に接続された光源電源装置１０
とともにコンピュータ６に接続され、コンピュータ６に
接続されたこれらの装置はこのコンピュータ６により、
互いに連動するようになっている。

第２図は第１図に示した構成において、ファイバースコ
ープＡの焦点距離を算出するまでの工程をフローチャー
トで表したもので、以下、第２図に基づいてファイバー
スコープＡの焦点距離自動測定方法について説明する。

［ステップｌ（以下Ｓ＋というように略す）］ファイバ
ースコープＡの焦点距離自動測定装置を作動させる。

［Ｓｔ］測定用チャート１が光学台５の原点イの位置に
置かれるようにパルスステージ３を移動する。その測定
用チャートｌがこの原点イを始点として一回の測定ごと
に移動する距離（ステップ移動量）と、最終回の測定に
おける原点からの全移動距離の値（最終移動量）とをコ
ンピュータ６に入力する。例えば、このステップ移動量
は、０．５ｍｍ程度とされる。

［Ｓ３］測定用チヤートｌの画像を光学台５の架台４に
固定されたファイバースコープＡを通してテレビカメラ
７で撮像し、この画像の光信号を電気的信号に変換する
。テレビカメラ７によって撮像される画像の明るさは測
定用チャートＩとファイバースコープＡとの距離にかか
わらず、常に画像の明るさが一定になるように光源電源
装置１０の出力がコンピュータ６で自動的に調整される
。テレビカメラ７で撮像された画像はテレビモニタ８で
観察することができる。

［Ｓ４］電気的信号に変換された画像に関する情報をフ
レームメモリー９に格納する。

［Ｓ５］このフレームメモリー９に格納された画像に関
する情報をコンピュータ６に転送し、画像に関する情報
から画像の輝度分布に関する情報を抽出する。

［Ｓ、］この輝度分布を関数ｆ　（ｘ、ｙ）として表し
、この関数の座標ｘ、ｙについて微分を行う。求めた微
分値の中で極大値を取るものが画像のエツジに対応する
微分値である。よってこの画像のエツジに対応する微分
値を記録する。

［Ｓ？］測定測定用チャート柱動量がＳ、において入力
した最終値に達しているかどうかを確認し、ＹＥＳであ
れば、Ｓ８に進む。

［Ｓ８］一方、Ｓ７においてＮＯであれば、測定用チャ
ート１を再びＳ、で入力した移動量だけ移動させる。以
下Ｓ、〜Ｓ７を繰り返す。

［Ｓ８］このようにして求められた各位置における画像
のエツジに対応する微分値を第３図に示したように縦軸
にその微分値をとり、横軸に測定用チャートｌの距離を
とったグラフ上にプロットし、最小２乗法によって近似
した曲線を描く。この曲線によって測定用チャートＩと
ファイバースコープＡとの距離の変化に対応した画像の
鮮明度の変化が表され、もっとも画像が鮮明となるその
距離は画像のエツジに対応する微分値が極大となるとこ
ろで、その微分値が極大となるときの画像とファイバー
スコープＡとの距離がファイバースコープＡの焦点距離
として算出され、この測定は終了する。

なお、第３図に示した測定例では、前記ステップ移動ｌ
Ｏ，５ｍｍとして測定したもので、測定用チャートｌと
ファイバースコープＡとの距離が５ｍｍのところで微分
値が極大となっており、この例のファイバースコープの
焦点距離は５ｍｍとして算出された。

「発明の効果」 以上説明したように、この発明のファイバースコープの
焦点距離測定方法はファイバースコープと画像との距離
を変化させ、その変化した距離毎にファイバースコープ
が捉えた画像の輝度分布を２次元の関数として微分し、
その画像のエツジに対応する微分値を求め、その微分値
が極大となるようなファイバースコープと画像との距離
を求めることにより、ファイバースコープの焦点距離を
求めることができるものであるから、目測に頼らず常に
再現性が有り、かつ正確な焦点距離の値を算出すことが
できるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明のファイバースコープの焦点距離測定
方法の概略説明図、第２図はファイバースコープの焦点
距離測定のフローチャート、第３図は微分値の距離によ
る変化を表す図、第４図は従来のファイバースコープの
焦点距離測定方法の該略説明図である。 第１図 ！・・・・・・測定用チャート、３・・・・・・パルス
ステージ、６・・・・・・パソコン、７・・・・・・テ
レビカメラ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　ファイバースコープで捉えた画像の輝度分布を関数ｆ
   （ｘ、ｙ）として表し、該関数を座標ｘ、ｙについて微
   分することにより、前記画像の縁（エッジ）に対応する
   微分値を求め、同様にしてファイバースコープと画像と
   の距離を一定量ずつ変化させて、各距離毎における前記
   画像のエッジに対応する微分値を求め、該微分値が極大
   となるような前記ファイバースコープと前記画像との距
   離を、前記ファイバースコープの焦点距離とすることを
   特徴とするファイバースコープの焦点距離測定方法。