JPH0440305A - 形状測定方法 - 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、たとえばプレスパネルなどのように平面と
これに連なる他の平面または曲面を有する被測定物の形
状を光切断法によって測定するに際し、２次元撮像手段
で撮像された画像データを処理して上記平面と他の平面
または曲面との変曲点を求める形状測定方法に関する。

従来の技術および発明の課題 上記のような被測定物の形状測定においては、平面と他
の平面または曲面との変曲点の検出を必要とすることが
多い。

上記のような被測定物の形状を測定する方法として、光
切断法が検討されているが、光切断法において、上記の
ような変曲点を自動的に検出する方法は提案されていな
い。

このため、従来は、表面粗さ計などを用いて作業者が目
視によって形状を測定しているが、人為的誤差か大きく
、測定に時間がかかるという問題があった。

画像データから変曲点を検出する方法として、１次微分
または２次微分を用いた差分法が考えられるが、このよ
うな方法では、きすなどによるノイズの影響を受けやす
く、精度の高い測定が困難である。

この発明の目的は、上記の問題を解決し、光切断法を用
いて平面と平面または曲面との変曲点を自動的にかつ正
確に検出できる方法を提供することにある。

課題を解決するための手段 この発明による形状測定方法は、 平面とこれに連なる他の平面または曲面を有する被測定
物の形状を光切断法によって測定するに際し、２次元撮
像手段で撮像された画像データを処理して上記平面と他
の平面または曲面との変曲点を求める方法であって、 上記画像デー′夕を平滑化し、この平滑データを２次微
分し、この２次微分データをさらに平滑化し、この平滑
データが所定値以下となる点を上記変曲点とすることを
特徴とするものである。

作　　　用 画像データを平滑化し、この平滑データを２次微分し、
この２次微分データをさらに平滑化し、この平滑データ
が所定値以下となる点を変曲点とするので、光切断法を
用いて変曲点を自動的にかつ正確に検出することができ
る。このため、誤差が小さく、測定が容易で、測定時間
も短縮される。

画像データを１次微分すると、１次微分データの変化は
変曲点以外では小さいが、変曲点では大きくなる。この
ため、画像データを２次微分すると、２次微分データは
変曲点以外では小さいが、変曲点では大きくなり、これ
によって変曲点を検出することができる。しかも、画像
データを平滑化してから２次微分し、２次微分データを
さらに平滑化してから処理しているので、きずなどのノ
イズの影響を受けに＜＜、精度の高い測定ができる。

実　　施　　例 以下、図面を参照して、この発明の詳細な説明する。

第１図は、被測定物であるプレスパネル（１）および測
定台（２）と、形状測定装置の全体概略構成を示す。

パネル（１）は、互いに直角をなす２つの平面すなわち
第１平面（ｌａ）と第２平面（１ｂ）とが１／４部分円
筒面（ＩＣ）で繋っているものであり、測定台（２）に
のせられる。測定台（２）は、上下２段の水平面すなわ
ち上側の第１水平面（２ａ）と下側の第２水平面（２ｂ
）の間に垂直な基準面（２Ｃ）が形成されたものである
。そして、パネル（１）は、第１平面（１ａ）が水平か
つ第１水平面（２ａ）と同じ高さになり、かつ第２平面
（１ｂ）が基準面（２Ｃ）と平行になるように、第２水
平面（２ｂ）上にのせられる。

測定装置は、光源（３）、ＣＣＤテレビカメラ（２次元
撮像手段）　（４）　、画像処理装置（５）および演算
処理装置（６）を備えている。

光源（３）は、測定台（２）およびパネル（１）の表面
に真上から第１水平面（２ａ）および基準面（２Ｃ）と
直交するスリット光線を照射するものであり、たとえば
半導体レーザなどが使用される。

テレビカメラ（４）は、光源（３）に面する測定台（２
）およびパネル（１）の表面に当たった光を撮像するた
めのものである。

画像処理装置（５）は、テレビカメラ（４）の映像信号
を処理して、後述する画像データを演算装置に出力する
ものである。

演算処理装置（６）伊、画像処理装置（５）の出力より
パネル（１）の形状を求めるものであり、コンピュータ
によって構成されている。

第２図は、テレビカメラ（４）で撮像されたテレビ画像
の１例を示す。なお、テレビ画像について、第２図の上
下左右を上下左右とする。

テレビ画像は水平走査線（Ａ）と所定の基準クロックパ
ルスによって複数の点に等分され、各点は、次のように
、Ｙ軸とＺ軸を用いて表わされる。すなわち、テレビ画
像の中央の左右方向の軸をＹ軸、上下方向の軸をＺ軸と
し、これらの交点を原点（０）とする。したがって、水
平走査線方向すなわち水平走査方向がＺ軸方向、これと
直交する垂直走査方向がＹ軸方向となる。

また、テレビ画像の右側がＹ軸の正方向、左側が負方向
であり、テレビ画像の下側がＺ軸の正方向、上側が負方
向である。そして、各点の座標値は、パネル（１）の実
際の寸法（ａｍ　）を１００倍した整数値で表わされる
。テレビ画像とこれに写っているパネルの部分の実際の
寸法との関係は、パネル（１）とテレビカメラ（４）と
の相対位置関係によって決まる。今、テレビ画面の左右
幅がパネル（１）の実際の寸法３０ｍｍ＋に、テレビ画
面の上下幅がパネル（１）の実際の寸法２０龍にそれぞ
れ相当するとすれば、テレビ画像の原点（０）のＹ座標
値および２座標値はともに０、右端のＹ座標値は＋１５
００（＋１５ｍ）、左端のＹ座標値は−１５００（−１
５ｍ）　、下端のＺ座標値は＋１０００　（＋１０ｍｍ
）　、上端のＺ座標値は−１０００（１０ｍ■）である
。

各水平走査線のＹ座標値は、変数Ｙ　［ｉ］に格納され
る。ここで、ｉは水平走査線（Ａ）の番号（走査線番号
）である。水平走査線（Ａ）の数はたとえば４８４本で
あり、右端のものをＯとして、順に番号を付している。

すなわち、右端の水平走査線（＾）の番号ｉは０１左端
の水平走査線（Ａ）の番号ｉは４８３である。

通常、テレビ画像の左側にはパネル（１）に当たった光
の部分（旧）、右側には測定台（２）に当たった光の部
分（）１２）がそれぞれ表われる。なお、前者を第１光
部分、後者を第２光部分と呼ぶことにする。

第１光部分（旧）は、第１平面（１ａ）に当たった光の
部分に対応する第１直線部（Ｌｌ）と、円筒面（ｌｃ）
に当たった光の部分に対応する曲線部（Ｃ１）とからな
る。第１直線部（Ｌｌ）の左端を第１始点（Ｓｌ）、曲
線部（Ｃ１）の右端を第１終点（Ｅｌ）、第１直線部（
Ｌｌ）から曲線部（Ｃ１）に移る点（変曲点）をＲ始点
（１？Ｓ）と呼ぶことにする。パネル（１）に当たった
光をテレビカメラ（４）で撮像した場合、反射率の関係
などより、円筒面（ＩＣ）の第１平面（１ａ）側の一部
しか写らない。したがって、Ｒ始点（Ｒ８）は、第１平
面（１ａ）から円筒面（ｌｃ）に移る点すなわち実際の
円筒面（ｌｃ）の始点と一致するが、第１終点（Ｅｌ）
は、円筒面（ＩＣ）から第２平面（ｌｂ）に移る点すな
わち実際の円筒面（ｌｃ）の終点（Ｒ終点）　（ＲＥ）
とは一致しない。

第２光部分（Ｒ２）は、第２図（ａ）のように表われる
場合と、同図（ｂ）のように表われる場合とがある。第
２図（ａ）の場合、第２光部分（Ｒ２）は、第１水平面
（２ａ）に当たった光の部分に対応する第２直線部（Ｆ
２）と、基準面（２ｃ）に当たった光の部分に対応する
第３直線部（Ｆ３）とからなる。この場合、第２直線部
（Ｆ２）の右端を第２始点（Ｓ２）、第３直線部（Ｆ３
）の左端を第２終点（Ｆ２）、第２直腺部（Ｆ２）から
第３直線部（Ｆ３）に移る点（変曲点）を折点（Ｆ２）
と呼ぶことにする。第２図（ｂ）の場合、第２光部分’
（Ｒ２）は、第１水平面（２ａ）に当たった光の部分に
対応する第２直線部（Ｆ２）だけからなる。この場合、
第２直線部（Ｆ２）の右端が第２始点（Ｓ２）、左端が
第２終点（Ｆ２）であると同時に折点（Ｆ２）となる。

画像処理装Ｗ（５）は、上記のように等分した複数の点
に対応する映像信号を輝度情報に変換し、先部分（Ｈｌ
）（Ｒ２）のある水平走査線（Ａ）についてのみ、次の
ような画像データｉ、Ｙ［ｉ］、Ｚ　［ｉ］およびＬ　
［ｉ］を作って演算処理装置（６）に出力する。ｉは、
先部分（旧）　（Ｒ２）のある水平走査線（Ａ）の走査
線番号である。Ｙ　［１１は、先部分（旧）（８２）の
ある水平走査線（Ａ）のＹ座標値である。Ｚ　［ｉ］は
、このｉ番目の水平走査線ｉ上の先部分（旧）＜８２）
の２座標値である。Ｌ　［：ｉ］は、このｉ番目の水平
走査線ｉ上の先部分（旧）（Ｒ２）の輝度すなわち光の
強度である。なお、このような画像データのうち、第１
光部分（旧）に対応するものを第１データ、第２光部分
（Ｒ２）に対応するものを第２データと呼ぶことにする
。

なお、このような機能を有する画像処理装置（５）とし
て、市販品を使用することができる。

次に、第３図のフローチャートを参照して、測定時の演
算処理装置（６）の動作の１例の概略を説明する。

この測定は、曲線部（Ｃ１）の画像データから円筒面（
１ｃ）の終点（Ｒ終点）　（ＲＥ）を検出して、第２平
面（１ｂ）の位置を求め、これと基準面（２ｃ）との間
隔を求めるものである。なお、前述のように、第１光部
分（旧）の曲線部（ＣＩ）には、円筒面（ｌｃ）に当た
った光の一部しか写っていない。このため、上記の測定
においては、曲線部（ＣＩ）の画像データより、回帰曲
線を用いて円筒面（ｌｅ）の形状を推定し、これによっ
てＲ終点（ＲＥ）を検出している。

第３図において、まず、画像処理装置（５）からデータ
を読込み（ステップ１）、データの再配置を行なう（ス
テップ２）。次に、第２始点（Ｆ２）、第２終点（Ｆ２
）、第１始点（ＳＬ）および第１終点（Ｆ１）の検出を
行なう（ステップ３）。次に、折点（Ｆ２）の検圧を行
ない（ステップ４）、Ｒ始点（Ｒ８）の検出を行なう（
ステップ５）。次に、回帰関数の決定を行ない（ステッ
プ６）、Ｒ終点（ＲＥ）を決定する（ステップ７）。そ
して、最後に、第２平面（ｌｂ）と基準面（２Ｃ）の間
隔を計算しくステップ８）、処理を終了する。

前述のように、画像処理装置から得られるデータは、光
部分（旧）（８２）のある水平走査線番号ｉについての
Ｙ［ｉｌ　、Ｚ［ｉｌ　、Ｌ［ｉｌのみである。このた
め、ステップ２のデータ再配置により、光部分の存在し
ない走査線番号ｉに関して、Ｙ［ｉｌ　、Ｚ［ｉｌおよ
びＬＥＩコを次のようにセットする。

Ｚ［１ｌ−１０００ Ｙ　［ｉｌ　−Ｌ　［ｉｌ　−０ ステツプ３のＦ２、Ｆ２、Ｓｌ、Ｅｌの検出は、走査線
番号ｉを変化させて画像データを調べることにより行な
うことができる。

第４図は、第３図のステップ４の第２データの折点（Ｆ
２）検出の処理の１例を示す。

第４図において、まず、第２データの平滑化を行なう（
ステップ４１Ｏ）。この処理はｉをＦ２（第２終点）か
ら８２　（第２始点）＋４まで走査して、平滑データＳ
［１］を求めるものであり、その詳細が第５図に示され
ている。

第５図において、まず、ｉにＦ２をセットしくステップ
４１１　）　、次の式により平滑データＳ［ｉｌを演算
する（ステップ４１２）。

Ｓ　［ｉｌ　−（Ｚ　［ｉｌ　＋　Ｚ　［１−１１＋　
Ｚ　［１−２１＋　　Ｚ　　［１−３１＋　　Ｚ　　［
ｉ−４コ　）　／　５次に、ｉが８２千４より大きいか
どうかを調べ（ステップ４１３　）、大きければ、ｉを
１減少させて（ステップ４１４　＞　、ステップ４１２
に戻り、ｉ＞８２＋４でなくなるまでステップ４１２．
４１３および４１４を繰返す。ステップ４１３において
ｉ＞Ｓ２＋４でなくなると、処理を終了する。

第４図において、ステップ４１０の第２データの平滑化
が終了すると、平滑データＳ　［ｉｌの１次微分を行な
う（ステップ４２０）。この処理はｉをＦ２から８２＋
９まで走査し、平滑データｓｃｉ］を微分した１−次微
分データＤ１［ｉｌを求めるものであり、その詳細が第
６図に示されている。

第６図において、まず、ｉにＦ２をセットしくステップ
４２１　）　、次の式により１次微分データＤｌ［Ｄを
演算する（ステップ４２２）。

Ｄ　Ｉ［ｉ］＝　　Ｓ　　［ｉ−５］　　−Ｓ　　［ｉ
コ次に、ｉが８２＋９より大きいかどうかを調べ（ステ
ップ４２３　）　、大きければ、ｉを１減少させて（ス
テップ４２４　）　、ステップ４２２に戻り、ｉ＞８２
＋９でなくなるまでステップ４２２．４２３および４２
４を繰返す。ステップ４２３においてｌ＞３２＋９でな
くなると、処理を終了する。

第４図において、ステップ４２０の平滑データＳ　［ｉ
ｌの１次微分が終了すると、２次微分を行なう（ステッ
プ４３０）。この処理はｉをＦ２から８２＋　１４まで
走査し、１次微分データＤＩ口］を微分した２次微分デ
ータＤ　２［ｉｌを求めるものであり、その詳細が第７
図に示されている。

第７図において、まず、ｉｌ：Ｆ２をセットしくステッ
プ４３１　）　、次の式により２次微分データＤ２［ｉ
ｌを演算する（ステップ４３２）。

Ｄ　２［ｊ］　−Ｄ　Ｉ［ｉ−５］　−Ｄ　１［ｉｌ次
に、ｌが３２＋　１４より大きいかどうかを調べ（ステ
ップ４３３　）　、大きければ、１を１減少させて（ス
テップ４３４　）　、ステップ４３２に戻り、ｉ＞８２
＋１４でなくなるまでステップ４３２．４３３および４
３４を繰返す。ステップ４３３においてｉ＞Ｓ２＋１４
でなくなると、処理を終了する。

第４図において、ステップ４３０の２次微分が終了する
と、２次微分データの平滑化を行なう（ステップ４４０
）。この処理はｉをＦ２−２から８２＋　１６まで走査
し、２次微分データＤ　２［ｉｌを平滑化した平滑デー
タＳ　［１１を求めるものであり、その詳細が第８図に
示されている。

第８図において、まず、ｉにＦ２−２をセットしくステ
ップ４４１　）　、次の式により平滑データＳ　［ｉｌ
を演算する（ステップ４４２）。

Ｓ［ｉコ　−　（Ｄ　２［ｉ＋２］＋　Ｄ　２［ｉ＋１
］＋　Ｄ　２［ｉコ十Ｄ　２［１−１１＋Ｄ　２［１−
２１）　／　５次に、ｉが８２＋　１６より大きいかど
うかを調べ（ステップ４４３　）′、大きければ、ｉを
１減少させて（ステップ４４４　）　、ステップ４４２
に戻り、ｉ＞９２＋１６でなくなるまでステップ４４２
．４４３および４４４を繰返す。そして、ステップ４４
３においてｉ＞８２＋１６でなくなると、処理を終了す
る。

第４図において、ステップ４４０の平滑化が終了すると
、折点Ｆ２の決定を行ない（ステップ４５０）、処理を
終了する。この処理の概要は、次のとおりである。

ｉとＳ　［ｉｌの関係は、第９図のようになる。

まず、ｉをＦ２−２から８２＋１６へ走査し、Ｓ［１］
が初めてしきい値（たとえば９）以上となる点Ｐｓがあ
れば、その点から初めてＳ［ｉｌが０以下になる点を求
め、この点のｉより１大きい値（ｉ＋１）を折点Ｆ２と
する。Ｆ２−２から８２十１６までの間にＰｓがない場
合は、Ｆ２をＦ２とする。

Ｐｓが存在する場合のノイズ対策の第１として、Ｐｓ−
１からＦ２までの間に所定値（たとえば８）以上のＳ　
［ｉｌが１つ以上なければ、Ｐｓが存在しないとして、
Ｆ２をＦ２とする。また、第２として、Ｓ　［ｉ］≦Ｏ
でＦ２を決定する際、第１０図に示すように、Ｓ［１］
がＯ以下になったのちに再び正の値であれば、次にＳ　
［Ｄが０以下になる点によってＦ２を決定する。さらに
、第３として、　Ｆ２での平滑化データＳ　［Ｆ２］が
１で、Ｆ２＋１での平滑化データＳ　［Ｆ２＋１］も１
の場合、Ｆ２はノイズとして、Ｆ２＋１を新しいＦ２と
する。この操作は、Ｓ［ｉ］≠１となるまで行なう。

ステップ４５０の折点Ｆ２の決定の処理の詳細が、第１
１図に示されている。

第１１図において、まず、ｉにＦ２−２をセットする（
ステップ４５１）。次に、Ｓ　［ｉｌが９以上であるか
どうかを調べ（ステップ４５２　）　、そうでなければ
、ｉが８２＋１６より大きいかどうかを調べる（ステッ
プ４５３）。ｉ＞３２＋１６であれば、五を１減少させ
（ステップ４５４　）　、ステップ４５２に戻る。ステ
ップ４５３においてｉ〉Ｓ２＋　１６でなければ、Ｆ２
をＦ２としくステップ４５５）、処理を終了する。ステ
ップ４５３でｉ＞８２十１６でないのは、Ｆ２−２から
８２＋１６までの間にＰｓがない場合であり、ステップ
４５５においてＦ２をＦ２とする。

ステップ４５２においてＳ　［ｉ］≧９になったならば
、そのときのｌをＰｓとする（ステップ４５６）。次に
、ｉを１減少させて（ステップ４５７）Ｓ　［ｉｌが０
以下であるかどうかを調べ（ステップ４５８　）　、そ
うでなければ、ステップ４５７に戻る。そして、ステッ
プ４５８においてＳ　［ｉ］≦Ｏになると、そのときの
ｉより１大きい値（ｌ＋１）をＦ２とする（ステップ４
５９）。

上記のようにしてＰＳおよびＦ２が求まると、ｉにＰｓ
−１をセットして（ステップ４６０）、Ｓ［ｉコが８以
上であるかどうかを調べ（ステップ４６１　）　、そう
でなければ、ｌがＦ２より大きいかどうかを調べ（ステ
ップ４６２　）　、そうであれば、ｉを１減少させて（
ステップ４６３　）　、ステップ４８１に戻る。ステッ
プ４６２においてｉ＞Ｆ２でなければ、ステップ４５５
に進む。ステップ４６１においてＳ　［ｉ］≧８であれ
ば、次のステップ４６４に進む。ステップ４６０．４６
１．４ｆｌｉ２および４６３は、ノイズ対策の第１の処
理である。ステップ４６２においてｉ＞Ｆ２でなくなる
のは、Ｐｓ−１からＦ２までの間に８以上のＳ　［ｉｌ
がない場合であり、この場合は、前述のように、ステ・
ンプ４５５に進んで、Ｆ２をＦ２とする。

ステップ４６４では、Ｓ　［Ｆ２−２］が０より大きい
かどうかを調べ、そうでなければ、処理を終了する。ス
テップ４６４においてＳ　［Ｆ２−２］＞　０であれば
、Ｆ２−３をｉにセットする（ステップ４６５）。次に
、Ｓ　［ｉｌが０以下であるかどうかを調べ（ステップ
４６Ｂ　）　、そうでなければ、ｉがＰｓ十１６より大
きいかどうかを調べ（ステップ４８７）、そうであれば
、ｉを１減少させて（ステップ４６Ｂ　）　、ステップ
４６Ｂに戻る。ステップ４６６においてＳ　［ｉ］≦０
であれば、そのときのｉより１大きい値（ｉ＋１）をＦ
２としくステップ４６９　）　、次のステップ４７０に
進む。ステップ４６４．４８５．４６Ｂ　、４６７．４
６Ｂおよび４６９は、ノイズ対策の第２′の処理である
。

ステップ４７０では、Ｓ　［Ｐ２］およびＳ　［Ｐ２＋
１］がともに１であるかどうかを調べ、そうでなければ
、処理を終了する。ステップ４７０においてＳ［Ｆ２］
−Ｓ　［Ｐ２＋１］−１であれば、ｉ（こＦ２をセ・ソ
トする（ステップ４７１）。次に、Ｓ［１］が１でない
かどうかを調べ（ステップ４７２　）　、１であれば、
ｉを１減少させ（ステップ４７３　）　、ステップ４７
２に戻る。ステップ４７２においてＳ　［ｉｌが１でな
ければ、そのときのｉをＦ２として（ステップ４７４　
）　、処理を終了する。ステップ４７０１４７１　、４
７２．４７３および４７４は、ノイズ対策の第３の処理
である。

次に、第３図のステップ５の第１データのＲ始点Ｒ８の
検出は、ｉの走査方向が逆になるだけで、第２データの
折点Ｆ２の検出と同様である。

これを簡単に説明すると、次のようになる。

まず、第１データの平滑化を行ない、平滑データＳ　［
ｉｌの１次微分および２次微分を行ない、２次微分デー
タの平滑化を行ない、最後にＲ始点（Ｒ８）の決定を行
なう。

第１データの平滑化は、ｉをＥｌ　（第１終点）からＳ
ｌ　（第１始点）−４まで走査し、次の式により、平滑
データＳ　［ｉｌを求めるものである。

Ｓ　　［ｆ］　　＝　　（Ｚ　Ｅｌコ　＋　Ｚ　　［ｉ
＋１］　　＋　　Ｚ　　［ｊ＋２］十Ｚ　［ｉ＋３］　
＋Ｚ　［１＋４］　）　／　５平滑データＳ［１］の１
次微分は、ｉをＥｌから５１−９まて走査し、次の式に
より、平滑データＳ［１］を微分した１次微分データＤ
　１［ｉｌを求めるものである。

Ｄｌ［ｊコー　Ｓ　　［１＋５］　　−Ｓ　　［３コ平
滑データＳ　［＋］の２次微分は、ｉをＥｌからＳｌ−
１４まで走査し、次の式により、１次微分データＤＩ［
ｉｌを微分した２次微分データＤ　２［１］を求めるも
のである。

Ｄ　　２［１］−Ｄ　　１口＋５コー　ＤＩ［ｉ１２次
微タデータの平滑化は、ｉをＥｌ＋２から５ｌ−１６ま
で走査し、次の式により、２次微分データＤ　２［ｉｌ
を平滑化した平滑データＳ　［ｊｌを求めるものである
。

Ｓ　［ｉｌ　　＝　　（Ｄ　２［ｊ＋２］＋Ｄ　２［ｉ
＋１］＋Ｄ　２［ｉ］＋　Ｄ　２［ｉ−１］＋Ｄ　２０
−２］）１５Ｒ３の決定は、Ｆ２の決定とほぼ同じであ
る。

第３図のステップ６の回帰関数決定の処理は、第１光部
分（旧）の曲線部（Ｃ１）を推定するための回帰関数た
とえばＺ−ａｅｂＹの係数ａおよびｂを最小２乗法によ
って決定するものであり、たとえば、第１光部分（旧）
の第１直線部（Ｌｌ）がＹ軸と平行になるように画像デ
ータの座標変換（回転変換）を行なったのち、Ｒ始点（
Ｒ３）がＺ軸と一致するように画像データの座標変換（
平行移動）を行ない、Ｒ始点（Ｒ８）のＺ座標値を順に
変えて、仮に求めた回帰関数と画像データとの誤差の２
乗の重み付き積分値が最小になるようにａおよびｂを決
定する。

第３図のステップ７のＲ終点（ＲＥ）の決定処理は、た
とえば、次のようにして行なわれる。

上記のようにして回帰関数である指数関数Ｚｍ　Ｈｅ”
が決まると、これを用い、Ｒ始点（Ｒ３）からＺ座標値
を少しずつ変えながら、指数関数上のＹ座標値を計算し
、このＹ座標値の１次微分値が所定のしきい値Ｔより小
さくなった点をＲ終点（ＲＥ）とする。また、逆に、指
数関数Ｚ−ａ　ｅ　ｂｖを用い、Ｒ始点（Ｒ３）からＹ
座標値を少しずつ変えながら、指数関数上のＺ座標値を
計算し、このＺ座標値の１次微分値か所定のしきい値Ｔ
より大きくなった点をＲ終点（）？Ｅ）とすることもで
きる。

このようにして求められたＲ終点（ＲＥ）はパネル（１
）の円筒面（ｌｃ）と第２平面（１ｂ）との境界に合致
しており、Ｒ終点（ＲＥ）のＹ座標値は第２平面（ｌｂ
）のＹ座標値と一致している。また、先に求められてい
る折点（Ｆ２）は測定台（２）の第１水平面（２ａ）と
基準面（２ｃ）との境界と合致しており、折点（Ｆ２）
のＹ座標値は基準面（２Ｃ）のＹ座標値と一致している
。したがって、Ｒ終点（ＲＥ）のＹ座標値と折点（Ｆ２
）のＹ座標値との差が、パネル（１）の第２平面（１ｂ
）と基準面（２ｃ）との間隔を表わしている。第３図の
ステップ８では、このようにＲ終点（ＲＥ）のＹ座標値
と折点（Ｆ２）のＹ座標値との差を演算す′ることによ
り、パネル（１）の第２平面（ｌｂ）と基準面（２ｃ）
との間隔を求めている。

パネル（１）および測定台（２）とテレビカメラ（４）
との相対位置関係により、テレビ画像が第２図と異なる
ものになることがある。ところが、このような場合でも
、上記とほぼ同様に画像データを処理して、測定を行な
うことができる。

また、画像データに適当な座標変換を施すことにより、
第２図のような画像データに変換して、処理することも
できる。

発明の効果 この発明の形状測定方法によれば、上述のように、光切
断法を用いて平面と他の平面または曲面との変曲点を自
動的にかつ正確に検出することができ、誤差が小さく、
測定が容易で、測定時間も短縮される。しかも、きずな
どのノイズの影響を受けに＜＜、精度の高い測定ができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施例を示す被測定物と形状測定装
置の概略斜視図、第２図はテレビ画像の１例を示す図、
第３図は形状測定の処理の１例を示すフローチャート、
第４図は第３図の第２データの折点検出処理の１例を示
すフローチャート、第５図は第４図の平滑データ演算の
処理の１例を示すフローチャート、第６図は第４図の１
次微分データ演算の処理の１例を示すフローチャート、
第７図は第４図の２次微分データ演算の処理の１例を示
すフローチャート、第８図は第４図の平滑データ演算の
処理の１例を示すフローチャート、第９図は走査線番号
と平滑データの関係の１例を示すグラフ、第１０図は走
査線番号と平滑データの関係の他の１例を示すグラフ、
第１１図は第４図の折点決定の処理の１例を示すフロー
チャートである。 （１）・・・プレスパネル（被測定物）　、（ｌａ）　
（ｌｂ）・・・平面、（１ｃ）・・・部分円筒面、（２
）・・・測定台、（２ａ）　（２ｂ）・・・水平面、（
２ｃ）・・・基準面、（３）・・・光源、（４）・・・
ＣＣＤテレビカメラ（２次元撮像手段）、（５）・・・
画像処理装置、（６）・・・演算処理装置。 以　　上 第７図 第１１区

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 平面とこれに連なる他の平面または曲面を有する被測定
   物の形状を光切断法によって測定するに際し、２次元撮
   像手段で撮像された画像データを処理して上記平面と他
   の平面または曲面との変曲点を求める方法であつて、 上記画像データを平滑化し、この平滑データを２次微分
   し、この２次微分データをさらに平滑化し、この平滑デ
   ータが所定値以下となる点を上記変曲点とすることを特
   徴とする形状測定方法。