JPH0476405A - 位置検出装置 - Google Patents
位置検出装置Info
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- JPH0476405A JPH0476405A JP18936990A JP18936990A JPH0476405A JP H0476405 A JPH0476405 A JP H0476405A JP 18936990 A JP18936990 A JP 18936990A JP 18936990 A JP18936990 A JP 18936990A JP H0476405 A JPH0476405 A JP H0476405A
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- 238000001514 detection method Methods 0.000 title claims description 3
- 238000007689 inspection Methods 0.000 claims abstract description 17
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims description 5
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 claims description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 238000012634 optical imaging Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
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】
[産業上の利用分野]
この発明は、光学的撮像によって位置を検出する位置検
出装置に関するものである。
出装置に関するものである。
[従来の技術]
近年、CCDに代表される単位受光素子を配列して構成
された撮像素子によって画像を撮像し、寸法また位置を
検出するものが提案されている。
された撮像素子によって画像を撮像し、寸法また位置を
検出するものが提案されている。
[発明が解決しようとする課題]
しかしながらこのような従来のものは例えば、128m
1角のエリアを256 X256画素のCCDで撮像し
た場合、1画素あたりの寸法は0.5mmとなる。
1角のエリアを256 X256画素のCCDで撮像し
た場合、1画素あたりの寸法は0.5mmとなる。
これは通常、工業的に求められる寸法精度に比べてかな
り大きいという課題があった。
り大きいという課題があった。
[課題を解決するための手段]
このような課題を解決するためにこの発明は、単位受光
素子の配列方向に対して斜めの方向の像を検査面に投影
する投影装置と、撮影手装置よって得られた画像信号を
2値化した信号の変化に対して所定の演算を行ない位置
信号を発生する演算装置とを備えたものである。
素子の配列方向に対して斜めの方向の像を検査面に投影
する投影装置と、撮影手装置よって得られた画像信号を
2値化した信号の変化に対して所定の演算を行ない位置
信号を発生する演算装置とを備えたものである。
[作用]
投影像と単位受光素子の配列方向が斜めとなっているの
で、その間で光学的副尺原理が作用し、画素サイズより
十分率さい分解能が得られる。
で、その間で光学的副尺原理が作用し、画素サイズより
十分率さい分解能が得られる。
[実施例]
第1図はこの発明の一実施例を示すブロック図である。
図において1は検査対象であり、その検査対象1の検査
対象面に投影像11を投影するため、検査対象面に対し
て斜め方向にランプ21とスクリーン22から構成され
る装置 られている。3はCCDカメラであり、その内部には単
位受光素子を例えば直線状に配列した撮像素子3□が設
けられており、投影像1lの特定の辺はCCDの配列方
向に対して斜めの関係に位置するように投影装置の位置
および角度が決められている。第1図において検査面に
点線で示された部分がCCDの単位受光素子の配列方向
であり、この配列方向し対して、直角三角形の斜辺が斜
めの関係となるように設定されている。また、この実施
例ではCCDカメラ3と投影装置2とは第2図に示すよ
うに、30度の角度を有するように設定されている。
対象面に投影像11を投影するため、検査対象面に対し
て斜め方向にランプ21とスクリーン22から構成され
る装置 られている。3はCCDカメラであり、その内部には単
位受光素子を例えば直線状に配列した撮像素子3□が設
けられており、投影像1lの特定の辺はCCDの配列方
向に対して斜めの関係に位置するように投影装置の位置
および角度が決められている。第1図において検査面に
点線で示された部分がCCDの単位受光素子の配列方向
であり、この配列方向し対して、直角三角形の斜辺が斜
めの関係となるように設定されている。また、この実施
例ではCCDカメラ3と投影装置2とは第2図に示すよ
うに、30度の角度を有するように設定されている。
CCDカメラ3によって撮像された信号は2値化装置4
によって2値化されたうえ、画像メモリ5に記憶される
ようになっている。そして記憶されたデータは適宜読み
出され、演算装置6で演算処理され、その結果が表示器
7で表示される。
によって2値化されたうえ、画像メモリ5に記憶される
ようになっている。そして記憶されたデータは適宜読み
出され、演算装置6で演算処理され、その結果が表示器
7で表示される。
2値化処理は単位画素の半分以上の部分に光が当たった
とき「1」レベルの信号を出力し、その他の状態は「0
」レベルの信号を出力するように構成されている。CC
Dカメラ3の画素配列と測定対象面の投影像は前述した
ように斜めに交差するようになっており、ここでは例え
ば10画素に対して1画素傾けて撮像されるようになっ
てる。
とき「1」レベルの信号を出力し、その他の状態は「0
」レベルの信号を出力するように構成されている。CC
Dカメラ3の画素配列と測定対象面の投影像は前述した
ように斜めに交差するようになっており、ここでは例え
ば10画素に対して1画素傾けて撮像されるようになっ
てる。
このため、第3図にその詳細を示すように(XO。
YO〜Y4)までの画素は半分以上の面積に光が当たっ
ているので、明部として2値化され、(XO,Y5〜Y
10)までの画素は暗部として2硫化されるので、暗部
として2値化されるエリアを斜線で示すと第3図のよう
になる。
ているので、明部として2値化され、(XO,Y5〜Y
10)までの画素は暗部として2硫化されるので、暗部
として2値化されるエリアを斜線で示すと第3図のよう
になる。
今、この装置が検査対象の軸方向の位置、すなわち高さ
を検出するものである場合、検査面の高さが正規のもの
とは異なる検査対象は、投影装置2が斜め方向に位置し
ている関係上、投影像1□の大きさが変わる。第4図は
この状態を極端に表現したものであり、正規の検査対象
であれば実線で示す投影像1□が得られるところ、検査
面が低くなると2重線で示す投影像1□が得られる。と
ころが、CCDカメラ3の撮像範囲は点線で示す3□の
範囲であるため、それぞれの像の交差位置が変わる.こ
のことは像の交差位置の変化から高さ方向の変化が読み
取れることを意味する。
を検出するものである場合、検査面の高さが正規のもの
とは異なる検査対象は、投影装置2が斜め方向に位置し
ている関係上、投影像1□の大きさが変わる。第4図は
この状態を極端に表現したものであり、正規の検査対象
であれば実線で示す投影像1□が得られるところ、検査
面が低くなると2重線で示す投影像1□が得られる。と
ころが、CCDカメラ3の撮像範囲は点線で示す3□の
範囲であるため、それぞれの像の交差位置が変わる.こ
のことは像の交差位置の変化から高さ方向の変化が読み
取れることを意味する。
このように高さ変化にともなう交差点の移動が第3図の
場合から左に0.1画素ずれたとすると第5図に示すよ
うに、(XO,YO〜Y3)までの画素が明部となり、
(XO,Y4〜Y9)までの画素が暗部となるすなわち
、交差点が横方向に0、1画素分しか変化していないに
もかかわらず、縦方向には1画素分の変化が現れること
になる。
場合から左に0.1画素ずれたとすると第5図に示すよ
うに、(XO,YO〜Y3)までの画素が明部となり、
(XO,Y4〜Y9)までの画素が暗部となるすなわち
、交差点が横方向に0、1画素分しか変化していないに
もかかわらず、縦方向には1画素分の変化が現れること
になる。
これはあたかもノギスの副尺のように作用し、実際のメ
モリより小さい寸法が読み取れることになる.従ってこ
の変化を演算装置で演算すれば高さ方向の変化が読み取
れることになる.また、この装置は演算装置の演算処理
を変えることによって第6図に示すような検査対象が傾
斜した場合についても検出することができる。更に、横
方向および縦方向に検査対象が移動した場合でも同様に
変化が検出できるので、演算処理を所定のアルゴリズム
にすれば、上下、左右、前後、高さ、傾斜のいずれの位
置でも測定できる。
モリより小さい寸法が読み取れることになる.従ってこ
の変化を演算装置で演算すれば高さ方向の変化が読み取
れることになる.また、この装置は演算装置の演算処理
を変えることによって第6図に示すような検査対象が傾
斜した場合についても検出することができる。更に、横
方向および縦方向に検査対象が移動した場合でも同様に
変化が検出できるので、演算処理を所定のアルゴリズム
にすれば、上下、左右、前後、高さ、傾斜のいずれの位
置でも測定できる。
今までの説明では投影像は直線としているが、第7図(
a)から(f)に示ずようなものでも良い。
a)から(f)に示ずようなものでも良い。
[発明の効果]
以上説明したようにこの発明は検査対象面に対して斜め
方向から投影像を投影し、その投影像に対して撮像素子
の配列方向を斜めにしたので、1画素分の精度よりも十
分率さい精度で位置測定が行えるという効果を有する。
方向から投影像を投影し、その投影像に対して撮像素子
の配列方向を斜めにしたので、1画素分の精度よりも十
分率さい精度で位置測定が行えるという効果を有する。
第1図はこの発明の一実施例を示すブロック図、第2図
はカメラと投影装置の位置関係を示す図、第3図は投影
像と撮像素子の画素との関係を示す図、第4図は投影像
の大きさの変化とカメラの撮像範囲を示す図、第5図は
第3図の状態から横方向に0,1画素ずれた状態を示す
図、第6図は検査対象が傾いた時の状態を示す図、第7
図は投影像の変形例を示す図である。 1・・・・検査対象、11 ・・・・投影像、2・・・
・投影装置、2□ ・−・・光源、22・・スクリーン
、3・・・・CCDカメラ、3□・・・・撮像素子、4
・・ ・2値化装置、5・・・・画像メモリ、6・・・
・演算装置、7・・・・表示器。 第2図 絽1図
はカメラと投影装置の位置関係を示す図、第3図は投影
像と撮像素子の画素との関係を示す図、第4図は投影像
の大きさの変化とカメラの撮像範囲を示す図、第5図は
第3図の状態から横方向に0,1画素ずれた状態を示す
図、第6図は検査対象が傾いた時の状態を示す図、第7
図は投影像の変形例を示す図である。 1・・・・検査対象、11 ・・・・投影像、2・・・
・投影装置、2□ ・−・・光源、22・・スクリーン
、3・・・・CCDカメラ、3□・・・・撮像素子、4
・・ ・2値化装置、5・・・・画像メモリ、6・・・
・演算装置、7・・・・表示器。 第2図 絽1図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 単位受光素子を所定の基準に従い多数配列することによ
って検査面を走査する撮像素子と、検査面に対して斜め
方向上側に設けたスクリーンの投影像が単位受光素子の
配列方向に対して斜めの方向となるようにそのスクリー
ンを照射する光源と、 撮像素子によつて得られた画像信号を2値化する2値化
装置と、 2値化された画像信号の変化に対して所定の演算を行な
い位置信号を発生する演算装置とを備えたことを特徴と
する位置検出装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP18936990A JPH0476405A (ja) | 1990-07-19 | 1990-07-19 | 位置検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP18936990A JPH0476405A (ja) | 1990-07-19 | 1990-07-19 | 位置検出装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0476405A true JPH0476405A (ja) | 1992-03-11 |
Family
ID=16240169
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP18936990A Pending JPH0476405A (ja) | 1990-07-19 | 1990-07-19 | 位置検出装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0476405A (ja) |
-
1990
- 1990-07-19 JP JP18936990A patent/JPH0476405A/ja active Pending
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