JPH0528264A - 画像処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 簡易的サブピクセル演算手段を備えた画像処
理装置を提供する。 【構成】 中央ほど大なる輝度分布を有する画像データ
に対して、画素ピッチより小なる分解能で最大輝度位置
を導出する演算手段を備えた画像処理装置であって、前
記演算手段を、画像データのうち最大輝度を有する画素
とその画素の前後の画素の輝度データに対して線形演算
を施すことにより真の最大輝度位置を求めるように構成
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、中央ほど大なる輝度分
布を有する画像データに対して、画素ピッチより小なる
分解能で最大輝度位置を導出する演算手段を備えた画像
処理装置に関し、例えば、被測定物体の斜め上方からス
リット光を投影し、被測定物の鉛直方向からその反射光
を観測することにより、被測定物体の断面形状パターン
を得る光切断法による観測画像を処理する画像処理装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の画像処理装置は、中央ほど大なる
輝度分布を有する画像データ（例えば、上述の光切断法
による観測画像を処理する画像処理装置では、被測定物
体に投影されるスリット光がスリット幅方向に強度分布
を持つので、反射光を観測する撮像素子もスリット光と
同様な輝度分布を持つ）に対して、画素ピッチより小な
る分解能で真の最大輝度位置を求める必要がある場合
に、前記演算手段を、中央ほど大なる輝度分布を有する
離散的な画像データを、予め想定される輝度分布曲線と
の偏差が最小となるように対応させて、その輝度分布曲
線の最大輝度位置を真の最大輝度位置として導出するよ
うに構成したものや、中央ほど大なる輝度分布を有する
離散的な画像データを積分し、その積分値を二等分する
位置を最大輝度位置として導出するように構成したもの
があった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上述の従来技
術では、真の最大輝度位置を求めるのに、予め想定され
る輝度分布曲線との偏差が最小となるように対応させる
ための演算や、画像データの積分が多大なる演算を必要
とするものであったので、処理時間が長くかかるという
欠点があった。本発明の目的は上述した従来欠点を解消
する点にある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するた
め、本発明による画像処理装置の特徴構成は、前記演算
手段を、画像データのうち最大輝度を有する画素とその
画素の前後の画素の輝度データに対して線形演算を施す
ことにより真の最大輝度位置を求めるように構成してあ
ることにある。前記画像は、被測定物体の断面形状パタ
ーンを得る光切断法による観測画像であることが好まし
い。

【０００５】

【作用】画素データのうち最大輝度を有する画素とその
画素の前後の画素の輝度データに対して線形演算、例え
ば真の最大輝度位置を頂点としそれら画素の輝度データ
を含む二等辺三角形を求めたり、荷重平均を求めるとい
った演算により簡易的に真の最大輝度位置を求める。前
記画像が、被測定物体の断面形状パターンを精密に得る
必要があるにもかかわらず、受光素子の分解能の限界
（例えば１ｍの距離内の被測定物体を２５６画素のＣＣ
Ｄで検出する場合には約４ｍｍの分解能しか得られない
のである）により制限される場合に、中央ほど大なる左
右対象な強度分布を有する光源の特性を利用して、最大
輝度を有する画素とその画素の前後の画素の輝度データ
に対して例えば三角近似等の線形演算を施すことによ
り、ほぼ正確な断面形状パターンを得ることができる。

【０００６】

【発明の効果】本発明によれば、極めて簡単な線形演算
により、真の最大輝度位置をほぼ正確に、しかも短時間
に導出することが可能な画像処理装置を提供することが
できるようになった。

【０００７】

【実施例】以下実施例を説明する。図１に示すように、
直接に計測することが不可能な被測定物の断面形状を間
接的に計測する光切断法を用いた観測装置１は、レーザ
ＬＤ１その出力光線束をスリット状に拡散させる光学系
２とからなる光源３と、その光源３からの投影光線束を
観測する計測部４とで構成している。光源３と計測部４
は鋭角に取付けられており、計測部４は被測定物に対し
て鉛直方向に取付けられている。前記計測部４は、観測
光線束を集光する光学系５と、その光学系５の結像位置
に設けたＣＣＤからなる撮像部６と、その撮像部６で入
力された画像データから所望の情報を得る画像処理装置
７とで構成してある。

【０００８】図２に示すように、前記撮像部６で得られ
た画像に表された前記被測定物の任意の断面形状を示す
線画像は、投影光線束の強度分布に対応して中央ほど大
なる輝度分布を有する。詳述すると、前記レーザＬＤの
出力光線束の強度分布はガウス分布となり、前記線画像
に対応する前記ＣＣＤの各画素の輝度データも、図３に
示すように、同様の輝度分布となる。前記画像処理装置
７は、画素ピッチより小なる分解能で最大輝度位置を導
出する演算手段８を備えてある。前記演算手段８は、画
素データのうち最大輝度を有する画素Ｂとその画素の前
後の画素Ａ，Ｃの輝度データに対して、画素Ａ，Ｃの輝
度データの何れかの値が大なる画素と最大輝度を有する
画素Ｂとの間に真の最大輝度位置が存在することに着目
して、線形演算を施すことで真の最大輝度位置を演算導
出する。詳述すると、画素Ａ，Ｃの輝度データのうち値
が小なる画素の中心位置と最大輝度を有する画素Ｂの中
心位置とを通る直線の式を求め、その直線の傾きに対し
て負の傾きを持つ直線で画素Ａ，Ｃの輝度データのうち
値が大なる画素の中心位置を通る直線の式を求める。両
直線の交点を求め、その値を真の最大輝度位置とするの
である。

【０００９】以下、本発明の別実施例を説明する。先の
実施例では、線形演算を画素Ａ，Ｂ，Ｃの中心位置を通
る直線の式を求めて真の最大輝度位置を演算導出するよ
うに構成してあるが、他に、画素Ａ，Ｂ，Ｃの中心位置
とその位置に対する輝度データに対して加重平均をとる
ことで導出するように構成してもよいし、図４に示すよ
うに、真の最大輝度位置と画素Ａ，Ｃとで作られる三角
形が相似形であると近似して求めてもよい。先の実施例
では、線形演算を、最大輝度を有する画素Ｂと前後の隣
接画素Ａ，Ｃに対して線形演算を施すことで真の最大輝
度位置を導出するように構成してあるが、隣接画素に限
定するものではなく、最大輝度を有する画素Ｂとその近
傍で対称位置にある画素に対して線形演算を施すもので
あってもよい。先の実施例では、ガウス分布を持つ光源
で得られる画像について説明したが、これに限定するも
のではなく、中央ほど大なる輝度分布を有する画像に対
して用いることができる。先の実施例では、被測定物体
の断面形状パターンを得る光切断法による観測装置によ
り得られた画像について説明したが、これに限定するも
のではなく任意の画像に対して用いることができる。

【００１０】尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を
便利にする為に符号を記すが、該記入により本発明は添
付図面の構成に限定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

【図１】光切断法を用いた観測装置の構成図

【図２】ＣＣＤに読み込まれた画像データとその輝度を
示す模擬図

【図３】演算手段による線形演算の説明図

【図４】別実施例を示す演算手段による線形演算の説明
図

【符号の説明】

８ 演算手段

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 中央ほど大なる輝度分布を有する画像デ
   ータに対して、画素ピッチより小なる分解能で最大輝度
   位置を導出する演算手段を備えた画像処理装置であっ
   て、 前記演算手段を、画像データのうち最大輝度を有する画
   素とその画素の前後の画素の輝度データに対して線形演
   算を施すことにより真の最大輝度位置を求めるように構
   成してある画像処理装置。
2. 【請求項２】 前記画像は、被測定物体の断面形状パタ
   ーンを得る光切断法による観測画像である請求項１記載
   の画像処理装置。