JPH0560539A - 寸法測定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明の寸法測定装置は、画像に表示された
物体の寸法を高い精度をもって正確に測定することを目
的とする。 【構成】 表示部１に表示された物体の画像の測定した
い所望の範囲に対してカーソル制御部３を介してマウス
やトラックボール等のポイント設定部５で測定線を設定
し、この測定線上の画像の濃淡値から所望の範囲を画定
するしきい値をしきい値設定部９で設定し、このしきい
値に基づいて寸法計算部１１において所望の範囲の端部
位置をそれぞれ決定し、該端部間の寸法を計算してい
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、濃淡値を有するディジ
タル画像上の所望の範囲の寸法を測定する寸法測定装置
に関し、更に具体的には、例えばタービンのセラミック
スフィン等の寸法をＣＴスキャナ等で撮像した画像から
測定する寸法測定装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ＣＴスキャナに使用されている従来の寸
法測定処理は、トラックボールやマウス等のポイント設
定手段を使用して、画像上の測定したい物体の両端をオ
ペレータが目視で指定することにより、測定したい領域
の始点と終点の２点を決定し、この２点を結ぶ直線の長
さを計算して行われている。なお、寸法測定処理とは、
ディジタル画像上で物体の寸法を測定する画像処理を称
する。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来の寸法測定処理に
おいては、上述したように、トラックボールやマウス等
を使用して、画像を目視で判断しながら測定したい物体
の両端位置を指定しているので、１画素単位でしか物体
の両端位置を指定することができず、寸法誤差が大きい
という問題がある。

【０００４】特に、上述したトラックボールやマウス等
による物体の両端位置の指定では、例えば１／２画素等
の指定はできないというように画素単位でしか指定する
ことができないので、寸法誤差が大きいという問題があ
る。

【０００５】更に詳しくは、例えばＣＴスキャナのよう
なＸ線による画像は、Ｘ線の散乱等により輪郭がぼやけ
てしまうため、測定したい物体の端の境界部分を明確に
決定することができず、この境界部分を拡大して決定し
ようとすると、個人差が出て、ばらつきがあるととも
に、データに再現性がないという問題がある。

【０００６】本発明は、上記に鑑みてなされたもので、
その目的とするところは、画像に表示された物体の寸法
を高い精度をもって正確に測定することができる寸法測
定装置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の寸法測定装置は、濃淡値を有するディジタ
ル画像上の所望とする範囲の寸法を測定する寸法測定装
置であって、前記所望とする範囲を含む測定線を設定す
る測定線設定手段と、この測定線設定手段で設定された
測定線上の画像の濃淡値から前記所望の範囲を画定する
しきい値を設定するしきい値設定手段と、このしきい値
設定手段で設定されたしきい値に基づいて前記所望の範
囲の端部位置を決定し、該端部間の寸法を計算する計算
手段とを有することを要旨とする。

【０００８】

【作用】本発明の寸法測定装置では、測定したい所望の
範囲を含む測定線を設定し、この測定線上の画像の濃淡
値から所望の範囲を画定するしきい値を設定し、このし
きい値に基づいて所望の範囲の端部位置を決定し、該端
部間の寸法を計算している。

【０００９】

【実施例】以下、図面を用いて本発明の実施例を説明す
る。

【００１０】図１は、本発明の一実施例に係わる寸法測
定装置の構成を示すプロック図である。同図に示す寸法
測定装置は、寸法を測定したい物体をディジタル濃淡画
像で表示しているモノクロディスプレスまたはカラーデ
ィスプレイ等からなる表示部１を有する。該表示部１上
には該表示部１上に表示された画像の所望の位置を指定
するカーソルが表示されているが、このカーソルは表示
部１にカーソル制御部３を介して接続されているマウス
５ａやトラックボール５ｂまたはタブレット等からなる
ポイント設定部５を操作することにより表示部１上の所
望の位置に移動し得るようになっている。具体的には、
マウスやトラックボールからなるポイント設定部５を操
作することにより、カーソル制御部３を介して表示部１
上のカーソルを所望の位置に移動することができ、これ
により該所望の位置をマークしたり、またはマークを２
ケ所指定することにより該２つのマーク間に直線を描く
ことができる。

【００１１】また、前記カーソル制御部３にはプロフィ
ール処理部７が接続されているが、このプロフィール処
理部７は上述したようにカーソル制御部３を介して表示
部１上に描いた直線上の画像の濃淡値（画像データ）を
例えば図２（ｂ）に示すような折れ線グラフとして表示
部１上に表示するものである。なお、表示部１が画面を
１つしか持っていない場合には、既に表示されている画
像上にオーバーラップして表示することもある。

【００１２】図２（ａ）は、表示部１の画面１ａ上に表
示された物体１０を該物体１０を横切って描かれた直線
２０とともに示しており、図２（ｂ）はこの直線２０上
の画像の濃淡値を縦軸に取り、横軸に該直線２０に沿っ
た画素を示している。従って、図２（ｂ）においては、
物体１０に対応する部分の画像の濃淡値が周辺の画像の
濃淡値よりも大きなプロフィール像３０として示されて
いる。なお、図２において、５０は物体１０の測定した
い寸法区間を示し、４０は物体１０を濃淡値から識別す
るためのしきい値を示している。

【００１３】図１に戻って、９はしきい値設定部であ
る。該しきい値設定部９は、図２（ｂ）に示したように
プロフィール処理部７によって表示部１上に表示される
濃淡値の折れ線グラフからなるプロフィール像３０で示
される物体１０を識別するための、更に具体的には図２
（ａ）に示すように直線２０で横切られる物体１０の直
径の寸法を測定するためのしきい値４０を設定する部分
である。しきい値設定部９でしきい値が設定されると、
このしきい値は寸法計算部１１に供給される。寸法計算
部１１は、該しきい値、すなわち図２（ｂ）に示すよう
なしきい値４０に基づいて該しきい値４０よりも濃淡値
の大きい部分に相当する物体１０の寸法区間５０を決定
し、この寸法区間５０の実寸法、すなわち物体１０の直
径を計算し、これを表示部１に表示する。

【００１４】なお、表示部１に表示される画像は２次元
のマトリックスで構成され、ある区間の寸法を測定する
場合には、１次元の線分の長さを測定することになる
が、この線分の方向または位置はオペレータが指定する
必要があるので、前記ポイント設定部５のマウスやトラ
ックボール等を使用して、オペレータが表示部１の画面
上に図２（ａ）の直線２０に示すような直線を描いて指
定する。そして、このように描かれた直線２０に沿った
画像の濃淡値を図２（ｂ）に示すようにプロフィール処
理部７で表示部１に表示し、この濃淡画像からプロフィ
ール像３０からなる物体１０を識別し得るしきい値４０
をしきい値設定部９が設定し、このしきい値４０より濃
淡値の大きな部分から寸法を測定すべき物体１０の寸法
区間５０を寸法計算部１１が決定し、この決定された寸
法区間５０の寸法を寸法計算部１１が計算するのであ
る。次に作用を説明する。

【００１５】図２（ａ）に示すように、表示部１の画面
１ａ上に物体１０の画像が表示されている場合には、該
物体１０の直径を測定しようとする場合には、オペレー
タはポイント設定部５のマウスやトラックボール等を使
用して、物体１０の測定したい位置を示す直線２０を表
示部１上の物体１０の画像上に表示する。このように直
線２０が表示されると、該直線２０が物体１０を横切る
部分の長さ、すなわち寸法区間５０を測定することにな
る。

【００１６】このために、まずプロフィール処理部７は
表示部１に表示された直線２０に沿った画像の濃淡値を
図２（ｂ）に示すように物体１０のプロフィール像３０
を含む濃淡値グラフを表示部１に表示する。しきい値設
定部９はこのように表示された濃淡値グラフから物体１
０の測定寸法区間５０の両端部を明確にするために図２
（ｂ）のしきい値４０で示すようにしきい値を設定す
る。すなわち、このしきい値を濃淡値のどこに設定する
かによって寸法区間５０が異なってくる。例えば、しき
い値４０を図２（ｂ）のプロフィール像３０の上部の方
に設定すると、寸法区間５０は小さくなるし、下部の方
に設定すると、大きくなるので、物体１０の画像の濃淡
値から最適なしきい値４０を設定する。

【００１７】このようにしきい値４０が設定されると、
このしきい値４０よりも大きな濃淡値を有する寸法区間
５０の画素を数え、この画素数に１画素当りの実寸法を
乗算し、区間５０の寸法が計算されることになる。この
画素数の計数は、具体的にはしきい値４０以上の濃淡値
を有する画素を画像の端から順次検索していって、該し
きい値４０以上の濃淡値を有する画素を区間５０の一方
の端として検出し、それから同様に続いて検索し、しき
い値４０以下の濃淡値を有する画素を区間５０の他方の
端として検出する。そして、この両端間の画素数を計数
すれば、区間５０の画素数を算出することができる。

【００１８】ところで、前記区間５０は実際には丁度画
素の切れ目に設定されているとは限らず、画素の間に区
間５０の両端が設定されていることが多いが、このよう
な場合には画素よりも細かい単位の寸法測定を行うこと
が必要である。本実施例の寸法測定装置は、このように
画素よりも細かい単位の寸法を測定することができるよ
うになっているが、この測定方法について図３を参照し
て説明する。図３は、図２（ｂ）に示す画像の濃淡グラ
フを拡大して示す図であり、図２（ｂ）と同様に縦軸に
濃淡値を示し、横軸に画素または画素番号を示してい
る。

【００１９】図３において、物体１０のプロフィール像
３０に対してしきい値４０が横切る区間５０、すなわち
横軸の位置ｉおよびｊの間で示される距離Ｌの区間５０
が寸法を測定しようとする区間であるが、左端の位置ｉ
は画素ｇ_a とｇとの間にあり、右端の位置ｊは画素ｈ_a
とｈとの間にあるので、これらの位置ｉ，ｊを以下に示
すように１次補間計算で算出する必要がある。すなわ
ち、図３に示すように、しきい値４０に対する濃淡値を
ｄ、画素ｇ_a に対する濃淡値をｆ、画素ｇに対する濃淡
値をｂ、画素ｈ_a に対する濃淡値をｃ、画素ｈに対する
濃淡値をｅとすると、位置ｉおよびｊは次のように計算
される。 ｉ＝（ｄ−ｆ）／（ｂ−ｆ）＋ｇ_a ｊ＝（ｃ−ｄ）／（ｃ−ｅ）＋ｈ_a 従って、寸法区間５０の距離Ｌは、１画素の実寸法を
ｋとすると、次式のようになる。 Ｌ＝（ｉ−ｊ）×ｋ

【００２０】このような計算を行うことにより、１画素
未満の寸法まで正確に測定することができる。なお、寸
法区間５０の端部は上述したように濃淡値に基づいて１
次補間計算で算出しているものであるため、濃淡値は正
確に与えることが必要である。

【００２１】図４（ａ），（ｂ）は測定対象物体が２つ
存在する場合の図２（ａ），（ｂ）にそれぞれ対応する
図である。図４（ａ）に示すように、２つの物体１１０
の画像が表示されている場合でも、両物体１１０をまた
ぐように直線１２０を描き、両物体を分離できるしきい
値１４０を図４（ｂ）に示すように設定することによ
り、同様に物体の寸法１５０を測定することができる。
なお、２つの物体が１つのしきい値で分離できない場合
でも、直線１２０をそれぞれ１つの物体のみを横切るよ
うに描くことにより、各物体に対して別々にしきい値を
設定して寸法を測定することができる。

【００２２】また、図５（ａ），（ｂ）は、中央に凹部
のある物体２１０に対して直線２２０を描いて、この凹
部の部分の寸法を測定しようとする図２（ａ），（ｂ）
および図４（ａ），（ｂ）に対応する図であるが、物体
２１０の濃淡画像であるプロフィール像２３０に対して
２種類のしきい値２４０および２５０を設定し、この両
しきい値の間の濃淡値を有する区間を測定することによ
り区間２６０の寸法を測定することができる。

【００２３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
測定したい所望の範囲を含む測定線を設定し、この測定
線上の画像の濃淡値から所望の範囲を画定するしきい値
を設定し、このしきい値に基づいて所望の範囲の端部位
置を決定し、該端部間の寸法を計算しているので、測定
したい範囲の寸法を個人差によるばらつきもなく高い精
度をもって正確に測定することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係わる寸法測定装置の構成
を示すブロック図である。

【図２】図１の寸法測定装置に使用されている表示部に
表示される表示画面および該表示画面に表示されている
画像の濃淡値を示す図である。

【図３】図１の寸法測定装置に使用されている寸法計算
部における計算を説明するための図である。

【図４】測定対象物体が２つ存在する場合の図２
（ａ），（ｂ）にそれぞれ対応する図である。

【図５】中央に凹部のある物体において該凹部の寸法を
測定しようとする図２（ａ），（ｂ）に対応する図であ
る。

【符号の説明】

１ 表示部 ３ カーソル制御部 ５ ポイント設定部 ７ プロフィール処理部 ９ しきい値設定部 １１ 寸法計算部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 濃淡値を有するディジタル画像上の所望
   とする範囲の寸法を測定する寸法測定装置であって、 前記所望とする範囲を含む測定線を設定する測定線設定
   手段と、 この測定線設定手段で設定された測定線上の画像の濃淡
   値から前記所望とする範囲を画定するためのしきい値を
   設定するしきい値設定手段と、 このしきい値設定手段で設定されたしきい値に基づいて
   前記所望とする範囲の端部位置を決定し、該端部間の寸
   法を計算する計算手段とを有することを特徴とする寸法
   測定装置。