JPH05172535A - ピーク点検出方法及びキャリブレーション方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 精度良くピーク点を検出すると共に、検出さ
れたピークから求められた線を用いてキャリブレーショ
ンを正確に行えるようにする。 【構成】 画像の走査線１１０上で暗い濃度から明るい
濃度に変化する場合、又は明るい濃度から暗い濃度に変
化する場合に、注目画素に対して、その両隣の画素の濃
度差（｜f _xi+1−f _xi-1｜）をとり、濃度差が最大とな
る点をピーク点とする。又、前記のように検出されたピ
ーク点を用いてキャリブレーション用のデータを作成す
る。又、画像の走査線１１０上において、明、暗、明、
あるいは暗、明、暗と濃度が変化する場合に、濃度の高
さは、最大あるいは最小となる点１１３、１１４をピー
ク点とする。又、このピーク点によりキャリブレーショ
ン用のデータを作成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ピーク点検出方法及び
キャリブレーション方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】画像計測技術は、計測対象をイメージセ
ンサで読み取り、読み取り画像から距離計測を行うもの
である。

【０００３】このような画像計測技術においては、測定
精度を高めるため、キャリブレーション（目盛合せ）が
行われる。

【０００４】従来、このキャリブレーションに関する技
術には、例えば図１０に示すキャリブレーション方法が
ある（例えば、特開昭６０−２６３８０４号公報等の従
来技術として記載される）。

【０００５】図１０は、計測対象物の撮像される面（以
下計測対象面という）１０をイメージセンサ１２により
読み取り、読み取られた画像が符号１４で示されている
ものである。

【０００６】このキャリブレーション方法においては、
計測対象面１０上の目標点Ａ、Ｂ間の実際の長さをＬと
して、イメージセンサ１２により計測対象面１０を読み
取る。前記長さＬと、読み取られた画像１４上における
目標点a 、b 間の長さl との関係を予め計測しておき、
その関係をキャリブレーションデータとする。その後、
実際に計測すべき対象をイメージセンサで読み取り、読
み取り画像から、前記キャリブレーションデータに基づ
き、前記対象の長さを計測していた。

【０００７】しかしながら、図１０に示すキャリブレー
ション方法は、一旦キャリブレーションデータを作成し
た後に、イメージセンサと計測対象面１０との間の距離
Ｈが変動した場合、計測に誤差が生じてしまうものであ
る。

【０００８】これに対して、前記特開昭６０−２６３８
０４号公報では、前記距離Ｈに拘らず精度良くキャリブ
レーションができるように、図１１に示すように、予め
計測対象面１０上に既知のマークＭを付しておき、イメ
ージセンサ１２でＡ、Ｂ間の実際の長さＬと共に、前記
マークＭを読み取る。そのマークＭの長さＬs に対応す
る読み取り画像１４中のマークlsの比をキャリブレーシ
ョンデータとして、そのキャリブレーションデータと読
み取り画像とに基づき測定対象となるＡ、Ｂ間の長さを
計測していた。

【０００９】又、前記長さ計測においては、イメージセ
ンサに読み取られた多値画像を２値化し、２値化後のデ
ータにより長さ計測をしている。

【００１０】又、１画素当りの長さをキャリブレーショ
ンデータとし、このキャリブレーションデータを読み取
り画像の全体に適用してキャリブレーションを行ってい
る。

【００１１】前記のようなキャリブレーションによる計
測において精度を上げるには、イメージスキャナで読み
取られた画像中で計測対象となる線（特に直線）の検出
精度を上げることが重要となる。

【００１２】このような線を特定する技術に関して、特
開昭６２−２０２２９０号公報で直線算出（検出）方法
が開示されている。この直線算出方法は、多値画像の２
値化後に直線が近似される技術に比較して精度を高めて
いる。

【００１３】前記直線算出方法においては、図１２の
（Ａ）に示すように、計測対象面１０の読み取りにより
得られた多値画像が、走査方向に暗から明に濃度が変化
するものの場合（又はその逆に明から暗に濃度が変化す
る場合）、次のように直線を検出する。なお、図１２の
（Ａ）に示す計測対象面１０の多値画像における走査線
１０Ｌ上の明るさの分布（濃度分布）は、図１２の
（Ｂ）に示すようになる。又、図１２の（Ｂ）中、Ｐは
濃度差が最大となる点である。

【００１４】即ち、前記直線算出方法では、まず、注目
画素と隣接画素との濃度の差（ f_xi− f_{x (i-1)} ）をと
る。当該差は、図１２の（Ａ）、（Ｂ）の明るさの分布
の場合、図１２の（Ｃ）のようになる。当該差が最大、
つまり多値画像における明るさの変化が最大となる点
（図１２の（Ｂ）中のＰに相当）を荷重平均により求
め、更に、最小２乗法により暗い濃度から明るい濃度に
変化するエッジの直線近似を行う。このようにして、前
記方法では直線を検出している。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、前記特開昭
６０−２６３８０４号公報の方法においては、キャリブ
レーションを行う場合、２点間の長さの距離の計測を、
読み取られた画像の２値化後に行っており、２値化する
ときのばらつきや量子化誤差の問題があり精度が劣化す
る。これに対して、計測精度を上げるためには、イメー
ジセンサの解像度の向上、又は、ズームレンズ等の使用
が考えられる。しかしながら、前記イメージセンサの解
像度向上を行う場合、メモリの大容量化が必要となりコ
ストが増大する。又、ズームレンズ等を使用した場合、
ズームレンズの駆動機構が必要になることから、装置が
大型化して、更に処理時間がかかり、処理スピードが遅
くなるという問題点がある。

【００１６】又、計測精度を向上させるために、前記特
開昭６２−２０２２９０号公報の直線算出方法を用いる
ことも考えられる。しかしながら、この方法では、注目
画素と隣接画素による差分をとってピーク点を求めてお
り、この差分の最も値の大きい位置は、実際のエッジの
位置からずれてしまい、正確なピーク点を求めることが
できない。

【００１７】又、キャリブレーション用のチャートは、
通常直線が引かれたものであり、それ自体ピーク画像と
なっているが、前記特開昭６２−２０２２９０号公報の
直線算出方法では、このような直線のピーク検出はでき
ないという問題点がある。

【００１８】本発明は、前記従来の問題点を解消するべ
くなされたもので、コストを増大させず、且つ、処理ス
ピードを低下させずに、実際のピーク点からずれが生じ
ることなく、精度良くピーク点を検出することができ
る、ピーク点検出方法を提供することを第１の課題とす
る。

【００１９】又、本発明は、精度良く検出したピーク点
により、精度の良いキャリブレーション用データを作成
して計測精度を高くし得るキャリブレーション方法を提
供することを第２の課題とする。

【００２０】

【課題を解決するための手段】本第１発明は、画像のピ
ーク点を検出する方法において、画像の走査線上で暗い
濃度から明るい濃度に変化する場合、又は明るい濃度か
ら暗い濃度に変化する場合に、注目画素に対して、その
両隣の画素の濃度差をとり、該濃度差が最大となる点を
ピーク点とすることにより、前記第１の課題を解決する
ものである。

【００２１】又、本第１発明において、更に、画像の走
査線上において、明、暗、明、あるいは、暗、明、暗と
濃度が変化する場合に、濃度が、最大あるいは最小とな
る点をピーク点とすることができる。

【００２２】又、本第２発明は、キャリブレーション方
法において、前記ピーク点検出方法を用いて、キャリブ
レーション用のデータを作成することにより、前記第２
の課題を解決するものである。

【００２３】

【作用】本第１発明においては、ピーク点検出方法にお
いて、画像の走査線上で暗い濃度から明るい濃度に変化
する場合、又は、明るい濃度から暗い濃度に変化する場
合に、注目画素に対して、その両隣の画素の濃度差をと
り、該濃度差が最大となる点をピーク点とする。

【００２４】従って、精度良くピーク点を検出すること
ができる。

【００２５】即ち、従来の特開昭６２−２０２２９０号
公報の直線算出方法においては、注目画素と隣接画素と
の差からピーク点を求めているが、これでは、ピーク点
が実際に濃度差が最大となる位置からずれてしまう。こ
れに対して、本発明は、注目画素の両隣の画素の濃度差
からピーク点を求めているため、このようなずれをなく
し、精度良くピーク点を検出することができる。

【００２６】又、本第２発明においては、前記ピーク点
の検出法を用いてキャリブレーション用のデータを作成
する。

【００２７】従って、従来、キャリブレーションの計測
精度を上げるため、２点間の長さ計測を２値化後にし、
２値化時のばらつきや量子化誤差の問題があったが、本
発明は、このような２値化時のばらつきや量子化誤差が
生じる問題が生じることなく、精度良くピーク点を検出
し、そのピーク点からキャリブレーション用のデータを
精度良く作成することができる。又、２値化するときの
計測精度を向上させるために考えられたイメージセンサ
の解像度向上やズームレンズの使用等を行う必要がな
く、メモリコストの増大、装置の大型化、処理スピード
の遅れという種々の問題が生じることがない。

【００２８】なお、本第１及び第２発明において、画像
の走査線上において、明、暗、明あるいは、暗、明、暗
と濃度が変化する場合に、濃度の高さは、最大あるいは
最小となる点をピーク点とすることができる。

【００２９】このようにすれば、画像の濃度が明から
暗、あるいは暗から明に変化するピーク点の検出のみな
らず、明るい濃度の背景画像に濃い濃度の直線が１本あ
るいは何本か引かれた場合、あるいは暗い濃度の背景画
像に明るい直線が何本か引かれた場合にも、その引かれ
た直線をピーク点として検出することができる。

【００３０】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細
に説明する。

【００３１】この実施例は、図１に示すような構成の、
イメージセンサ１２によって計測対象面１０上の複数の
直線を読み取り、読み取られた２次元画像に基づき、当
該複数の直線間の距離を本発明により計測する距離計測
システムである。

【００３２】図１に示すように、この距離計測システム
は、主に、イメージセンサ１２、画像処理装置１６、制
御装置１８とを有するものである。

【００３３】前記イメージセンサ１２は、計測対象面１
０を読み取って画像処理装置１６に転送するものであ
る。前記イメージセンサ１２には、例えばＣＣＤ（電荷
結合素子）が撮像素子のテレビジョンカメラを用いるこ
とができる。

【００３４】前記画像処理装置１６は、転送された読み
取り画像に基づきキャリブレーションデータを作成し、
この作成されたキャリブレーションデータに基づき補正
を行い、直線間距離の計測を行うものである。

【００３５】前記画像処理装置１６の構成は、詳細には
図２に示すようになる。図２に示すように、前記画像処
理装置１６は、システムバス２０を介して、中央処理ユ
ニット（以下、ＣＰＵと略記する）２２、リードオンリ
ーメモリ（以下、ＲＯＭと略記する）２４、ランダムア
クセスメモリ（以下、ＲＡＭと略記する）２６、シリア
ルインプット／アウトプット（以下、ＳＩ／Ｏと略記す
る）２８、フレームメモリ３０、及び、画像処理プロセ
ッサ３２が相互に接続されているものである。

【００３６】前記ＣＰＵ２２は、前記システムバス２０
を介して画像処理プロセッサ３２やその他の接続を制御
するものである。

【００３７】前記ＲＯＭ２４は、前記画像処理装置１６
が作動するのに必要なプログラムやデータが格納されて
いるものである。

【００３８】前記ＲＡＭ２６は、後述するキャリブレー
ションデータやキャリブレーションの原点の座標や測定
結果等を保存するためのものである。

【００３９】前記ＳＩ／Ｏ２８は、前記制御装置１８と
のインタフェイスである。

【００４０】前記フレームメモリ３０は、前記イメージ
センサ１２から転送された読み取り画像や画像処理プロ
セッサ３２で処理された画像を保存するためのものであ
る。

【００４１】前記画像処理プロセッサ３２は、転送等さ
れた画像に対して種々の画像処理、例えば微分処理やノ
イズ除去処理を施すプロセッサである。なお、前記フレ
ームメモリ３０と前記画像処理プロセッサ３２との間に
は、画像情報のみを転送するためのイメージバス３４及
び３６が設けられている。

【００４２】前記制御装置１８は、画像処理装置１６に
対して測定開始や測定終了の指令信号を出力するもので
ある。前記制御装置１８から前記画像処理装置１６に測
定終了の信号が出力されると、計測結果を制御装置１８
に転送するようになっている。

【００４３】次に、実施例の作用を説明する。

【００４４】実施例の距離計測システムにおいては、制
御装置１８から画像処理装置１６に測定開始の信号が入
力されると、所定の位置におかれた計測対象物の計測対
象面１０をイメージセンサ１２で撮影する。イメージセ
ンサ１２で読み取られた測定対象面１０の一部の画像が
画像処理装置１６に転送される。該画像処理装置１６
は、転送画像の測定対象面１０上のエッジから各部直線
を検出し、直線間の距離を計測する。計測の結果が規定
の範囲であるか否かの良／否（ＯＫ／ＮＧ）判定を行
い、その結果を制御装置１８に転送する。

【００４５】この場合、本発明によりキャリブレーショ
ンデータを求め、このキャリブレーションデータを用い
て直線間距離を計測しており、以下に、この計測する手
法を中心に説明する。

【００４６】まず、図３に示すように、直線間距離の予
め分かっている複数の直線が描いてあるキャリブレーシ
ョン原器３８をイメージセンサ１２で撮影する。撮影に
より読み取られた画面は、図３中符号４０で示すものと
する。

【００４７】前記画面４０上で複数の直線を検出し、こ
の中の１つの直線上にキャリブレーションの原点４２を
決める。この原点４２は、キャリブレーション原器３８
上では符号４４で示す位置にあたる。

【００４８】次いで、前記キャリブレーションの原点４
２から各直線までの距離 l₁ 、 l₂ 、 l₃ 、・・・を求
め、それらの距離 l₁ 、 l₂ 、 l₃ 、・・・とキャリブ
レーション原器３８上における原点４４から直線までの
実際の距離Ｌ₁ 、Ｌ₂ 、Ｌ₃ 、・・・とをキャリブレー
ションデータとして保存しておく。なお、図３において
は、前記距離 l₄ と前記実際の距離Ｌ₄ は零となり、省
略してある。又、画面４０における直線を検出する方法
は、種々のものを用いることができるが、具体的な方法
としては、例えば対象画像に微分を施したものを適当な
閾値で２値化したうえで、各走査線毎に前記直線を構成
する点を検索して求め、求めた点列から直線を近似する
方法を用いることができる。又、キャリブレーションの
原点から直線までの距離 l₁ 、 l₂ 、 l₃ 、・・・は、
種々の方法を用いて計測することができるが、例えば、
キャリブレーションの原点を（Ｘc ，Ｙc ）とし、直線
を次式（１）で表わすとすれば、次式（２）で求められ
る距離Ｌc として求めることができる。

【００４９】

【数１】

【００５０】ここで、前記キャリブレーションデータと
して保存される画面４０上での距離l₁ 、 l₂ 、 l
₃ と、実際のキャリブレーション原器３８上での距離Ｌ
₁ 、Ｌ₂ 、Ｌ₃ の関係を、図４に示す。図４は、その横
軸に画面４０上で計測した画素単位の距離 l₁ 、 l₂ 、
l₃ を取り、縦軸に実際の距離Ｌ₁ 、Ｌ₂ 、Ｌ₃ 、・・
・を取って、キャリブレーション原器３８の各直線のデ
ータをプロットしたものである。

【００５１】画面４０上で計測した画素単位の距離を、
１画素＝ x_c mmで変換する従来法の如き通常のキャリブ
レーションであれば、図４中に示す線４６のように、一
定の傾きしかもっていないが、実際には、イメージセン
サのレンズの歪みや、イメージセンサの光軸のずれ（イ
メージセンサ１２のレンズの歪みやイメージセンサと計
測対象物の直角度が保てない場合に生じる）により、図
４中一点鎖線で示すように、場所によっては傾きが違う
場合がある。このように、傾きが違う場合、１画素＝ x
_c mmという前提条件が崩れてしまうため、計測結果の精
度が悪くなる。そこで、本実施例では、本発明により、
前記のようにキャリブレーションデータを求めて、細か
く前記傾きを求めているため、前記のように画面上にお
いて傾きが違う条件下でも高い精度の計測結果が得られ
る。

【００５２】次に、図５に示すような、計測対象面１０
の目標エッジＡ、Ｂ間の距離Ｌを、イメージセンサ１２
によって撮影した画面４０から求める場合を説明する。

【００５３】即ち、まず、画面４０上で前記図３と同様
に決めておいたキャリブレーションの原点４２から目標
エッジa 、b までの距離la、lbを求める。それぞれ求め
られた距離la、lbに対して、キャリブレーションデータ
の中から次式（３）、（４）の関係となる直線x 、y を
求め、図６に示すような手法で直線補間を行い、実際の
距離Ｌa 、Ｌb を求める。

【００５４】

【数２】

【００５５】図６は、前記距離lx、lx+1、Ｌx 、Ｌx+1
、laから実際の距離Ｌa を求める方法を示すものであ
る。図６において、符号５０及び５２に示す点は、キャ
リブレーションデータとして保存されているキャリブレ
ーションの原点からの距離情報である。この時、点５
０、５２は直線的に変化しているものと仮定して、直線
補間により、次式（５）のように距離Ｌa を求める。

【００５６】

【数３】

【００５７】又、同様にして他の実際の距離Ｌb の方
も、次式（６）で求める。

【００５８】

【数４】

【００５９】最後に、求められた距離Ｌa 、Ｌb の和か
ら、目標エッジＡ、Ｂ間の距離Ｌを次式（７）のように
算出する。

【００６０】

【数５】

【００６１】なお、前記実施例においては、キャリブレ
ーションデータをキャリブレーションの原点からの距離
としているが、本発明のキャリブレーションデータはこ
れに限定されず、他の種々のデータを取り得る。例え
ば、キャリブレーションデータを画面上における直線の
位置と隣接する直線間の計測距離（ r₁ 、 r₂ 、 r₃ 、
・・・）及びその実測距離（Ｒ₁ 、Ｒ₂ 、Ｒ₃ 、・・
・）としてもよい。その場合には、図７に示すように、
画面上での直線の位置と隣接する直線間の距離ra、rbを
求め、直線a 、b に隣接するキャリブレーション側の直
線（図７中、破線で示す）を検索し、その直線間の距離
rx、ryを用いて実際の距離Ｒa 、Ｒb を求める。最後
に、実際の直線Ａ、Ｂ間の距離Ｌは、次式（８）で求め
られる。

【００６２】

【数６】

【００６３】ここで、前記図３に示した画面４０におけ
る直線の検出、及び、前記図５に示した画面４０におけ
る直線a 、b の検出は、図８に示すエッジ検出手順を用
いて行い、非常に高い精度でエッジの位置を検出するよ
うにしている。

【００６４】即ち、図８において、まず、計測対象面１
０をイメージセンサ１２で撮影し、この撮影により読み
取った画像をフレームメモリ３０に保存しておく（ステ
ップ１００）。このようにフレームメモリ３０に読み取
った画像を保存するのは、後に種々の処理に用いるから
である。

【００６５】次いで、前記読み取られた画像を画像処理
プロセッサ３２に入力する。該画像処理プロセッサ３２
は、当該画像に対して微分処理等のエッジ強調処理を施
し（ステップ１０１）、エッジ強調後の画像（多値画
像）に対して２値化処理を施す（ステップ１０２）。

【００６６】次いで、前記２値化処理により得られた２
値画像に対して、膨脹や収縮等の処理を適当に行って画
像中のノイズ除去を行い、エッジ部分のみの抽出を行う
（ステップ１０３）。

【００６７】次いで、前記のようにエッジ部分のみ抽出
された２値画像から各走査線毎にエッジのある領域を求
める（ステップ１０４）。

【００６８】ここで、前記フレームメモリ３０に保存さ
れた原画像（ステップ１００において行われている）の
エッジ領域内の濃度値を用いて、ピーク点を検出し、こ
のピーク点から正確なエッジの位置を検出する。この場
合、このエッジ位置の検出は、エッジのタイプ（形態）
によって、前処理、即ち、エッジを構成するピーク点の
検出処理が異なったものとなる（ステップ１０５）。

【００６９】図９に、多値画像で入力された画像の３つ
のエッジのタイプの例を示す。図９の（Ａ）は、明るい
濃度から暗い濃度に変化するとき（又は、暗い濃度から
明るい濃度に変化するときも同様）に生じるエッジであ
る。又、図９の（Ｂ）は、明るい濃度から暗い濃度へ変
化し、更に明るい濃度に変化したときに暗い濃度の部分
がエッジになる場合である。例えば、白地に黒の線を描
いた場合が該当する。又、図９の（Ｃ）は、同図（Ｂ）
の逆の場合であって、暗い濃度から明るい濃度に変化
し、更に暗い濃度に変化したときの明るい濃度の部分が
エッジになる場合である。

【００７０】図９の（Ａ）〜（Ｃ）それぞれに対して、
走査線１１０の濃度の変化をとる。その結果を図９の
（Ｄ）〜（Ｆ）に示す。この図９の（Ｄ）〜（Ｆ）にお
いて、f は明るさの濃度を、xiは画面上の注目画素のＸ
座標を示している。

【００７１】図９の（Ｄ）を参照すると、図９の（Ａ）
のタイプのエッジでは、エッジ付近で最も濃度が変化し
ていることが分かる。そこで、濃度が最も変化している
点１１１を求めるため、注目画素の両隣の画素（座標xi
+1、xi-1）の濃度差

【数７】 をとる。このとられた濃度差の結果を図９の（Ｇ）に示
す。

【００７２】エッジ付近の濃度差はほぼ正規分布をなし
ているものとして、次式（１０）で濃度が最も変化して
いる点１１２の位置（x 座標）を求める。

【００７３】

【数８】

【００７４】なお、この注目画素の両隣の濃度の差の代
わりに、注目画素とその隣の画素との濃度差（ f_xi− f
_(xi-1)）を用いる方法が提案されている（特開昭６２−
２０２２９０号）がこの方法であると、最もその濃度差
の大きいところがエッジの実際の位置からずれてしまう
ため、精度が良好とならない。又、図９の（Ａ）のタイ
プのエッジと、図９の（Ｂ）又は（Ｃ）のタイプのエッ
ジとの間の距離を計測した場合、正しい距離が計測でき
ない。

【００７５】図９の（Ｅ）を参照すると、図９の（Ｂ）
のタイプのエッジでは、エッジ付近で最も濃度が暗くな
っていることが分かる。この場合、エッジ付近の濃度の
値はほぼ正規分布をなしているものとして、次式（１
１）で濃度が最も暗くなっている点１１３の位置を求め
る。

【００７６】

【数９】

【００７７】なお、この（１１）式では、８ビットの多
値画像データの場合に対応しており、データの形式によ
っては、この（１１）式に限定されない。

【００７８】又、図９の（Ｆ）を参照すると、図９の
（Ｃ）のタイプのエッジでは、エッジ付近で最も濃度が
明るくなっていることが分かる。この場合、エッジ付近
の濃度の値はほぼ正規分布をなしているものとして、次
式（１２）で濃度が最も明るくなっている点１１４の位
置を求める。

【００７９】

【数１０】

【００８０】この（１１）式及び（１２）式は、各画素
の荷重平均を求めており、１画素以下のレベルでピーク
点の位置が特定できる。

【００８１】直線の計測時には、どのエッジを検出する
か分かっているため、そのエッジのタイプも分かってい
る。従って、検出するエッジがどのタイプであるかとい
う情報は、予め持っており、タイプ別にピーク点検出が
できる。

【００８２】前記のように３つのタイプのエッジを構成
するピーク点に対して、各走査線毎に１画素以下の精度
で検出を行う（ステップ１０５、１０６）。この検出を
全ての走査線に対して行い、エッジを構成するピーク点
を全て検出する。なお、必要に応じて適宜の走査線上で
ピーク点検出を行うことも可能である。

【００８３】前記の前処理（ピーク点検出処理）によっ
て求めた各ピーク点からの誤差を最小となる直線を近似
する（ステップ１０７）。この近似方法としては、最小
２乗法を用いることができる。最小２乗法を用いること
により、エッジを構成するピーク点の幾つかがノイズ等
のために誤って検出されてもその影響を少なくすること
ができる。

【００８４】次いで、前記のようにして求めた直線に対
して、キャリブレーションの原点からの距離を求める
（ステップ１０８）。ここで得られた距離の単位は画素
である。この際に、前述のキャリブレーションの方法
で、mm単位に変換し（ステップ１０９）、直線間距離の
算出を行う（ステップ１２０）。

【００８５】前記のような直線検出方法を用いることに
より、画面内で１画素以下のレベルまで直線の位置を特
定できる。そのため、限られた倍率の中で精度の高い計
測ができるようになる。これにより、要求精度に対して
測定対象が大きいとき、例えば精度を良くするため、従
来通りの直線検出方法ではイメージセンサの倍率を上げ
なければならないときにおいて、イメージセンサに捕ら
えた画面に測定対象が入り切れなくなってしまう場合等
には、非常に有効である。

【００８６】なお、実際に計測する直線を２値計測すれ
ば、多値計測より精度が劣化するが（但し、キヤリブレ
ーションを２値データで計測するよりは、精度が向上す
る）、通常の２値計測と同様の高速な処理速度が得られ
る。

【００８７】又、前記実施例においては、本発明によ
り、直線間の距離を計測していたが、本発明による計測
対象は、このような直線間距離に限定されず、複数の点
間の距離、複数の線間の距離を計測することができる。
又、計測対象の線には、例えば同心円となる複数の円
や、複数の斜線を対象とすることができる。

【００８８】又、前記実施例においては、図３に示すよ
うに、キャリブレーションの対象となる線が画面全体に
ほぼ一様に配置されており、その中から所望の原点を決
めてキャリブレーションデータを求めていた。これによ
り、画面のどの位置でも直線があるため、実際に計測す
る直線の位置をキャリブレーション用の直線の位置原点
に移動させる必要がないため、計測が簡易且つ迅速に行
える。

【００８９】又、キャリブレーション用の直線位置検出
においては、直線を多値入力して２値化し、その２値化
後の位置を検出する場合、あるいは、多値データのまま
で直線のピーク点検出により、位置検出する場合等の位
置検出の種類に拘らず、キャリブレーション用の直線を
複数設けることで直線間距離の計測値精度が向上するも
のである。

【００９０】

【発明の効果】以上説明した通り、本発明によれば、精
度良く画面上のピーク点を検出することができる。又、
そのピーク点から求めたキャリブレーションデータを用
いて正確な計測が可能となる等の優れた効果が得られ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明の実施例に係る距離計測システ
ムの概略的な構成を示す、一部斜視図を含むブロック図
である。

【図２】図２は、前記システム中の設けられた画像処理
装置の詳細な構成を示すブロック図である。

【図３】図３は、前記実施例の作用を説明するための、
キャリブレーション原器の計測対象面と読み取られた画
像における各直線間距離を示す、一部斜視図を含む概念
的な図である。

【図４】図４は、同じく、画面上の距離と実際の距離と
の関係を示す線図である。

【図５】図５は、同じく、計測対象面のエッジ距離を検
出する例を示す概念図である。

【図６】図６は、同じく、直線補間を説明するための線
図である。

【図７】図７は、同じく、原点をとらない場合の直線間
距離計測手法を説明するための平面図である。

【図８】図８は、エッジ検出の手順を示す流れ図であ
る。

【図９】図９は、各タイプのエッジの画像、当該画像の
濃度変化、当該画像の注目画素の両隣の画素の濃度の差
をそれぞれ示す平面図及び線図である。

【図１０】図１０は、従来のキャリブレーションによる
長さ測定の例を示す概念図である。

【図１１】図１１は、同じく、他の従来のキャリブレー
ションの長さ計測の概念図である。

【図１２】図１２は、従来のピーク点検出の例を説明す
るための平面図及び線図である。

【符号の説明】

１０…計測対象面、 １２…イメージセンサ、 １６…画像処理装置、 １８…制御装置、 ２０…システムバス、 ２２…中央処理ユニット（ＣＰＵ）、 ３０…フレームメモリ、 ３２…画像処理プロセッサ、 ３４、３６…イメージデータバス、 ３８…キャリブレーション原器、 ４０…画面、 ４２…キャリブレーションの画面上の原点、 ４４…キャリブレーション原器の原点、 ４６…傾き。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】画像のピーク点を検出する方法において、 画像の走査線上で暗い濃度から明るい濃度に変化する場
   合、又は明るい濃度から暗い濃度に変化する場合に、注
   目画素に対して、その両隣の画素の濃度差をとり、 該濃度差が最大となる点をピーク点とすることを特徴と
   するピーク点検出方法。
2. 【請求項２】請求項１において、更に、 画像の走査線上において、明、暗、明あるいは暗、明、
   暗と濃度が変化する場合に、濃度が、最大あるいは最小
   となる点をピーク点とすることを特徴としたピーク点検
   出方法。
3. 【請求項３】請求項１又は２に記載のピーク点検出方法
   を用いて、キャリブレーション用のデータを作成するこ
   とを特徴とするキャリブレーション方法。