JPH06337204A - 寸法測定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 平行な光ビームをＣＣＤセンサで受光し、物
体配置時に強度の変化によって物体の寸法を測定する寸
法測定装置において、光強度の分布に基づく誤差を防止
できるようにすること。 【構成】 投光部３より得られる光ビームをＣＣＤセン
サ４で受光する。そして受光強度に所定値を乗じた値を
閾値として各画素毎の閾値を閾値保持部１４に保持す
る。物体検知時には投受光部間に被測定物５を配置し、
各画素毎に閾値保持部１４で得られる閾値と比較する。
こうすれば受光強度分布の影響なく物体の寸法を測定す
ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はＣＣＤイメージセンサを
用いて物体の寸法を測定する装置に関し、特に閾値の設
定に特徴を有する寸法測定装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来図８に示すように光源１とレンズ２
を有する投光部３から平行な光を１次元受光センサであ
るＣＣＤセンサ４に向けて照射し、投光部３とＣＣＤセ
ンサ４との間に被測定物５を配置してその影をＣＣＤセ
ンサ４に投影することより物体の寸法を測定するように
した装置が知られている。このような装置においては、
クロック発生部６より一定のクロック信号をＣＣＤセン
サ４に入力し、各画素毎の直列信号を増幅器７を介して
比較部８によって比較する。比較部８には閾値設定部９
より所定の閾値が設定されており、比較部８によって二
値信号に変換している。そしてこの二値信号をゲート信
号として影の長さをクロックパルスを用いて計数し寸法
を測定している。このような装置において、例えば特開
平４−4477号, 特開昭61−284602号に示されているよう
に、光源１の光強度の影響をなくするように、明部と暗
部との平均値を閾値とするようにした画像処理装置が提
案されている。

【０００３】又投受光部の光量むらや感度むらによる影
響を少なくするために特開平４−4478号の画像処理装置
では、ＣＣＤセンサの出力を一旦ＲＡＭテーブルに保持
し、物体の寸法等を測定するときにはその出力をＤ／Ａ
変換器を介してアナログ値として取出し、Ａ／Ｄ変換器
の基準電圧とし、又は積算器に乗算することによって光
量や感度のむらをなくするようにした装置が提案されて
いる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】このような画像処理装
置においては、投光部から出射される平行光は光強度分
布が均一ではない。即ち通常は図９（ａ）に示すよう
に、平行光の中央部が最も光強度が高く、周辺部にいく
につれて徐々に強度が低下するガウス分布となってい
る。従ってＣＣＤセンサ４での受光レベルも受光位置に
対応して変化することとなる。図９（ｂ）に示す曲線Ｌ
１は投受光部間に被測定物５を配置した場合のＣＣＤセ
ンサ４の受光位置に対する受光強度の変化を示してい
る。又曲線Ｌ２は光強度が一定である場合の理想的な受
光強度の変化を示すものである。

【０００５】しかるに従来の第１の画像処理装置では閾
値Ｔｈを一定としているため、図９（ｂ）に示すように
理想的な曲線Ｌ２に基づいて検出すると、物体の寸法は
ｘで表される。しかし光強度分布が一定でないため、物
体の幅はｘ′のようにより大きく検出される誤差が生じ
るという欠点があった。

【０００６】又従来の第２の画像処理装置では、物体の
寸法の測定時にＲＡＭテーブルの出力をＤ／Ａ変換器を
介してアナログ値として取出してＡ／Ｄ変換の基準電圧
としているが、Ｄ／Ａ変換出力のゲインを調整すること
は難しいという欠点があった。又ＣＣＤの出力をあらか
じめＲＡＭテーブルに保持するため、多大なメモリを必
要とするという欠点があった。又乗算器に乗算すること
よって感度むらをなくするようにした場合には、ＣＣＤ
の全てのアドレスについて乗算を実行するため、処理に
時間がかかるという欠点があった。更にＣＣＤ出力を一
旦ＲＡＭテーブルに保持した後に光量が変化すると、誤
差が生じるという欠点があった。

【０００７】本発明はこのような従来の問題点に鑑みて
なされたものであって、光強度の受光位置に対応した変
化に基づく測定誤差をなくすようにすることを技術的課
題とする。又本願の請求項１の発明はこのような課題に
加えて、光強度より演算により求めた閾値レベルを保持
することにより、必要とするメモリを少なくすることを
技術的課題とする。又請求項２の発明はこのような課題
に加えて、測定中にも光強度を測定して、測定中の光量
変化により生じる誤差をなくすことを技術的課題とす
る。更に本願の請求項３の発明はこのような課題に加え
て、必要な領域のみで感度の補正を行うことにより処理
を高速化できるようにすることを技術的課題とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本願の請求項１の発明
は、平行な光ビームを投光する投光部と、投光部の光ビ
ームに対向して配置された１次元受光センサを含む受光
部と、あらかじめ物体が投受光部間に配置されていない
状態での受光部の１次元受光センサの各画素に得られる
受光信号に所定の係数を乗ずる閾値演算部と、閾値演算
部の各画素毎の閾値を保持する閾値保持部と、受光部の
各画素の出力を閾値保持部によって保持された各画素毎
の閾値と比較し、二値信号を出力する比較部と、を具備
することを特徴とするものである。

【０００９】本願の請求項２の発明は、平行な光ビーム
を投光する投光部と、投光部の光ビームに対向して配置
された１次元受光センサを含む受光部と、あらかじめ物
体が投受光部間に配置されていない状態での受光部の１
次元受光センサの受光強度分布を保持する受光強度分布
保持部と、あらかじめ物体が投受光部間に配置されてい
ない状態での受光部の１次元受光センサの出力を所定の
閾値で比較する第１の比較部と、第１の比較部より得ら
れる変化点の基準位置からの変化に基づいて受光強度の
変化を検出する変化点検出部と、変化点検出部の出力に
基づいて受光感度分布保持部によって保持された各画素
毎の受光強度に所定の係数を乗じた閾値を演算する閾値
演算部と、閾値演算部によって演算された各画素の閾値
に基づいて受光部の出力を比較する第２の比較部と、を
具備することを特徴とするものである。

【００１０】本願の請求項３の発明は、平行な光ビーム
を投光する投光部と、投光部の光ビームに対向して配置
された１次元受光センサを含む受光部と、あらかじめ物
体が投受光部間に配置されていない状態での受光部の１
次元受光センサの受光強度を各画素に対応するアドレス
に夫々保持する第１のメモリと、投受光部間に物体を配
置したときの受光部の１次元受光センサの受光強度を各
画素に対応するアドレスに記憶する第２のメモリと、第
２のメモリに保持されている受光強度を所定の閾値で弁
別して二値化する二値化部と、二値化部より得られる出
力の変化点を中心とする所定範囲のアドレスを１次元受
光センサの補正演算実行アドレスとし、第２のメモリの
記憶値に第１のメモリの各画素毎の受光強度の逆数を乗
算することによって補正する補正手段と、補正手段によ
る補正後に二値化部より得られる出力に基づいて物体の
寸法を判定する判定・出力部と、を具備することを特徴
とするものである。

【００１１】

【作用】このような特徴を有する本願の請求項１の発明
によれば、動作開始前にあらかじめ投受光部間に物体を
配置せずに受光部より得られる出力に所定値を乗じた値
を各画素毎の閾値として演算して、閾値保持部によって
保持している。そして物体の寸法の検知時には、受光部
より得られる出力を閾値保持部によって保持された各画
素毎の閾値と比較して二値信号を出力する。こうすれば
光ビームの受光位置による強度変化にかかわらず、物体
の寸法を正確に測定できるようにしている。又閾値を保
持するため、光強度をそのまま保持するよりもメモリの
量が少なくて済むこととなる。

【００１２】又本願の請求項２の発明では、受光強度の
変化を第１の比較部の変化点として検出している。そし
て物体を配置しない状態で受光強度分布保持部によって
受光強度をそのまま保持しておき、変化点検出部で得ら
れる変化点信号により受光強度の変動を検出する。そし
て受光強度の変動に対応する係数を受光強度保持部の各
画素の値に乗じて閾値としている。そして物体の寸法測
定時には、各画素毎に得られるこの閾値と、物体を配置
したときの受光部の出力とを画素毎に第２の比較部によ
って比較することにより、光強度の変化にかかわらず物
体の寸法を測定できるようにしている。

【００１３】又本願の請求項３の発明では、物体を配置
しない状態で第１のメモリに基準となる受光感度分布を
保持している。そして投受光部間に物体を配置して受光
部より得られる受光信号を第２のメモリに保持し、二値
化部によってその信号を二値化して信号が変化する前後
の所定範囲を補正演算実行アドレスとしている。この補
正演算実行アドレスでは第２のメモリの各アドレスにそ
のアドレスに対応する第１のメモリに保持されているデ
ータの逆数を乗じて補正し、補正値を再び第２のメモリ
に書込んでいる。こうして第２のメモリの出力を再び二
値化部によって二値化することにより、受光部の感度分
布にかかわらず物体の寸法を測定できるようにしてい
る。

【００１４】

【実施例】図１は本発明の一実施例による寸法測定装置
の構成を示すブロック図である。本図において前述した
従来例と同一部分は同一符号を付して詳細な説明を省略
する。本実施例においては従来例と同様に光源１とその
光を平行光とするレンズ２を含む投光部３を有してお
り、この平行な光が物体検知領域を介して１次元受光セ
ンサであるＣＣＤセンサ４に照射される。ＣＣＤセンサ
４にはクロック発生部６より一定周期のクロック信号が
与えられる。さて本実施例においてはＣＣＤセンサ４の
出力は増幅器７及びローパスフィルタ１０を介してＡ／
Ｄ変換器１１に与えられる。ローパスフィルタ１０はノ
イズを除去するものであり、Ａ／Ｄ変換器１１はクロッ
ク発生部６からのクロック信号毎に入力信号をデジタル
値に変換するものである。ここでＣＣＤセンサ４，増幅
器７，ローパスフィルタ１０は投光部３からの平行な光
ビームを受光する受光部を構成している。

【００１５】Ａ／Ｄ変換器１１の出力は閾値演算部１２
及び比較部１３に与えられる。閾値演算部１２はＡ／Ｄ
変換器１１から得られるＣＣＤセンサ４の各画素の信号
に所定の比率を乗じた閾値を演算するものであって、そ
の出力は閾値保持部１４に与えられる。閾値保持部１４
はＣＣＤセンサ４の各画素毎に閾値を保持するものであ
って、これらはモード切換スイッチ１５が閾値設定モー
ドに切換えられたときに動作する。モード切換スイッチ
１５は閾値設定モードと計測モードとを切換えるもので
あり、計測モード時には比較部１３を動作させる。比較
部１３は閾値保持部１４により設定された各画素の閾値
とその画素のＡ／Ｄ変換値とを比較して、二値信号を出
力するものである。又比較部１３の出力はカウンタ１６
に与えられる。カウンタ１６はこの二値信号をゲート信
号としてクロック発生部６のクロック信号を計数するこ
とにより、被測定物５の寸法を測定値として出力するも
のである。

【００１６】次に本実施例の動作について説明する。ま
ず動作の開始時にモード切換スイッチ１５を閾値設定モ
ードとする。そして光源１より平行な光ビームをレンズ
２を介してＣＣＤセンサ４に照射する。このとき物体検
知領域には被測定物５は置かず、平行光をそのままＣＣ
Ｄセンサ４に照射するものとする。こうすれば通常光源
からの平行光はガウス分布の光強度分布を有しているた
め、図９（ａ）に示す出力がＣＣＤセンサ４に得られ
る。この信号をローパスフィルタ１０を介してＡ／Ｄ変
換器１１により各画素毎にＡ／Ｄ変換する。そして各画
素毎に所定の係数を乗じて閾値を演算する。ここで閾値
演算部１２での比率を例えば１／２又は１／４に設定し
ておけば、Ａ／Ｄ変換器１１の出力をそのまま１ビット
又は２ビット下位側にシフトさせることによって、上位
ビットをそのまま使用することができる。こうして得ら
れた各画素についての閾値Ｔｈ１を閾値保持部１４に保
持する。図２において閾値Ｔｈ１はＣＣＤセンサ４のア
ドレスに対応した閾値の変化を示している。

【００１７】そして物体の寸法測定時には、モード切換
スイッチ１５を測定モードに切換え、投光部３とＣＣＤ
センサ４とに被測定物５を配置する。そうすれば被測定
物５の影がＣＣＤセンサ４にかかる範囲内では、ＣＣＤ
センサ４の出力は急激に低下する。図２（ａ）はＣＣＤ
センサ４の出力を示す図であり、曲線ＡはＣＣＤセンサ
４の位置にかかわらず一定の光強度を有する理想的な光
がＣＣＤセンサに照射された場合の受光出力の分布を示
しており、曲線Ｂは光強度がガウス分布しているときの
受光強度の変化を示している。この図では従来例で説明
したように、一定の閾値Ｔｈ０で弁別すれば正しい物体
の幅の信号と同一の信号は得られないものとなるが、こ
の状態を誇張して表示している。さて図２（ｂ）は図２
（ａ）に矢印Ｃで示す部分の拡大図であり、閾値Ｔｈ１
は閾値保持部１４によって保持された受光位置に対応し
た閾値の変化を示しており、Ｔｈ０は表示強度が一定の
場合の閾値を示している。図２（ｂ）より明らかなよう
に、本実施例の閾値Ｔｈ１は受光強度分布に対応させて
設定しているため、閾値Ｔｈ０と曲線Ａとの交点と、閾
値Ｔｈ１と曲線Ｂの交点とはＣＣＤセンサ４のアドレス
上で一致することとなる。即ち受光強度の変動による誤
動作を防止することができる。

【００１８】次に本発明の第２実施例について説明す
る。図３は第２実施例による寸法測定装置の構成を示す
ブロック図である。本図において前述した第１実施例と
同一部分は同一符号を付して詳細な説明を省略する。本
実施例においても投光部３は同一であり、図中では省略
している。一方信号処理部には従来例と同様にＣＣＤセ
ンサ４，クロック発生部６が設けられる。又ＣＣＤセン
サ４からの出力はローパスフィルタ１０，Ａ／Ｄ変換器
１１を介して比較部２１，２２に与えられる。比較部２
１には高い一定の閾値Ｔｈ２が設定されている。比較部
２１はこの閾値Ｔｈ２とＡ／Ｄ変換器１１の出力とを比
較するものであって、比較信号は変化点検出部２３に与
えられる。変化点検出部２３は製造時に投光部３から平
行光を照射したときに得られる比較部２１の変化点を保
持しており、使用時にはこれに対応する変化点の変動を
例えばＣＣＤセンサ４のアドレスの差として検出するも
のである。又Ａ／Ｄ変換器１１の出力は受光強度保持部
２４にも与えられる。受光強度分布保持部２４はモード
切換スイッチ２５が設定モードとなっているときにＣＣ
Ｄセンサ４の各画素に対応したＡ／Ｄ変換値を保持し、
測定モードではクロック発生部６のクロックに対応して
その値を読出すものである。読出された値は閾値演算部
２６に与えられる。閾値演算部２６は変化点検出部２３
からの出力に基づいて受光強度分布に乗ずる係数を変化
させ、得られた演算値を閾値Ｔｈ３として比較部２２に
与えている。比較部２２はこの閾値Ｔｈ３とＡ／Ｄ変換
器１１からの出力に基づいて二値信号を出力するもので
ある。

【００１９】次に本実施例の動作について説明する。図
４（ａ）に示す曲線Ｄは最初に投光部３を動作させ検知
領域に被測定物５を介在させない状態でモード切換スイ
ッチ２５を設定モードとしたときの受光強度分布を示し
ており、この受光強度分布がそのまま受光強度分布保持
部２４の各アドレスに書込まれる。ここでＣＣＤセンサ
４のアドレスを例えば「０」〜「１０２３」としてい
る。このとき比較部２１で検出される閾値Ｔｈ２での変
化点（ＣＣＤアドレス）を検出する。図４（ｂ）は比較
部２１の出力を示しており、この変化点のアドレスを例
えば「５０」とする。さてこの場合には閾値演算部２６
の係数は例えば０．５とすると、受光強度分布保持部２
４の各画素での感度にこの係数を乗じた値が閾値Ｔｈ３
となって比較部２２でＡ／Ｄ変換値と比較される。この
閾値Ｔｈ３は例えば曲線Ｅで示される。

【００２０】さて経年変化等によって投光部３の劣化等
により受光強度が例えば直線Ｆに示すように変化したも
のとする。こうすれば比較部２１での比較により閾値Ｔ
ｈ２で比較した場合には、変化点は例えば図４（ｃ）に
示すようにＣＣＤセンサ４のアドレスが大きく、例えば
「８０」のように変化する。この変化が変化点検出部２
３によって検出され、受光強度の変動が検知される。こ
のように変化点の正方向への変化は受光強度の低下を意
味しているため、この大きさに対応して閾値Ｔｈ３を下
降させる。図４（ａ）の破線Ｇはこのときの新たな閾値
Ｔｈ３を示している。即ち閾値演算部２６により乗ずる
係数を正方向では元の係数、例えば０．５に所定値を減
算した値を係数とする。又変化点のアドレスが「５０」
以下となって負方向に変化した場合には受光強度が強く
なったため、閾値演算部２６で乗ずる係数を基準値０．
５より大きくする。こうして閾値演算部２６によって各
画素毎に算出された閾値とＡ／Ｄ変換値とを比較部２２
で比較する。

【００２１】このように変化点のうち感度の低下を示す
正方向への変化点の変動時には、この変動幅に対応させ
て閾値演算部２６により乗ずる係数を基準値より小さく
し、変化点が負方向に変化した場合にその大きさに対応
させて係数を基準値より大きくするように変化させるこ
とによって、受光感度の変化にかかわらず一定の二値化
信号が得られることとなる。尚本実施例では図４（ａ）
〜（ｃ）に示すようにＣＣＤアドレスの低い側での閾値
Ｔｈ２と受光強度分布とを比較部２１によって比較して
いるが、測定範囲より大きいアドレスの領域で受光強度
の変化を閾値Ｔｈ２によって弁別してもよい。この場合
には変化点の正方向への変化は受光強度が強くなったこ
とを示し、負方向への変化は受光強度が弱くなったこと
を示しているため、これに対応させて係数の変化も逆転
させる必要があることはいうまでもない。

【００２２】次に本発明の第３実施例について説明す
る。図５は第３実施例による寸法測定装置の全体構成を
示すブロック図である。本図において従来例と同一部分
は同一符号を付して詳細な説明を省略する。本実施例に
おいても投光部３は前述した実施例と同様であり、平行
光がＣＣＤセンサ４に入射される。ＣＣＤセンサ４はタ
イミング制御部３１よりクロック信号が供給されてお
り、各画素での画像データが増幅器７を介してＡ／Ｄ変
換器１１に与えられる。Ａ／Ｄ変換器１１の出力は夫々
第１，第２のメモリである基準メモリ３２及びワークメ
モリ３３と二値化部３４に与えられる。基準メモリ３２
は動作開始時に被測定物５を配置しない状態で、ＣＣＤ
センサ４の各画素のＡ／Ｄ変換値を各画素に対応するア
ドレスに保持することにより、受光強度分布を記憶する
第１のメモリである。又ワークメモリ３３は、物体の形
状測定時に用いられる各画素毎のＡ／Ｄ変換値を各画素
に対応するアドレスに保持する第２のメモリである。二
値化部３４はＣＰＵ３５からの制御に基づいてＡ／Ｄ変
換値を二値化信号に変換するものであって、その出力は
エッジ検出部３６に与えられる。エッジ検出部３６は二
値化部で得られる出力の変化点を検出し、その出力をＣ
ＰＵ３５に与えると共に判定・出力部３７にも出力す
る。判定・出力部３７はエッジ検出部３６より得られる
出力に基づいて最終的な物体の寸法を出力するものであ
る。

【００２３】次に本実施例の動作について図６の光強度
分布図及び図７のフローチャートを参照しつつ説明す
る。最初の動作開始時には各メモリやポインタがリセッ
トされているものとする。動作を開始すると、まずステ
ップ４１においてポインタＮが０又は１０００かどうか
をチェックする。動作開始時にはＮは０であるため、ス
テップ４２に進んで基準メモリ３２へのデータの書込み
を行う。これは投光部３に対向してＣＣＤセンサ４を配
置し、この間には物体を置かずにＣＣＤセンサ４での感
度を測定するものとする。こうして得られる光強度分布
は前述した第２実施例等と同様に図４（ａ）の曲線Ｄに
示すものとなる。この受光強度分布をＣＣＤセンサ４の
各画素についてＡ／Ｄ変換された値を基準メモリ３２に
書込む。そしてステップ４３に進んでポインタＮを１と
し、ステップ４４に進んで被測定物５が投光部３とＣＣ
Ｄセンサ４との間に配置されているかどうかをチェック
する。配置されている場合にはステップ４５に進んでこ
のときＣＣＤセンサ４に得られる出力のＡ／Ｄ変換値を
ワークメモリ３３の各アドレスに書込む。

【００２４】そしてステップ４６に進んで補正演算実行
アドレスを決定する。ここで図６に示すように、Ａ／Ｄ
変換値を二値化部３４によって二値化したときのエッジ
のＣＣＤアドレスをＡ，Ｂとすると、図６（ｂ）にハッ
チングで示すその前後の所定範囲、即ちＡ±α、Ｂ±α
の範囲を感度分布に伴う補正を行う補正演算実行アドレ
スとする。そしてステップ４７に進んで補正演算を実行
する。この補正演算とは、補正演算実行アドレスに保持
されているワークメモリ３３のデータに基準メモリ３２
の同一アドレスのデータの逆数を乗算することであり、
乗算値はステップ４８において再びワークメモリ３３の
そのアドレスのエリアに上書きされる。そしてステップ
４９に進んで補正演算実行アドレスの全てのアドレスで
補正演算が終了したかどうかをチェックし、終了してい
なければステップ４７に戻って同様の処理を繰り返す。
この処理が終了すれば補正演算実行アドレスの範囲内で
は光強度の受光位置に対する変化は正規化され、物体の
有無に伴う変動分のみが残ることとなる。即ち図６
（ａ）に示す曲線Ｈのような出力が補正演算実行アドレ
スでのみ得られる。

【００２５】こうしてステップ４７〜４９のループにお
いて全ての補正演算実行アドレスで補正演算を終了する
と、ステップ５０に進んでエッジの検出を行う。エッジ
の検出はエッジ検出部３６に開始信号を与えることによ
って行い、このとき得られるエッジ検出信号は判定・出
力部３７に出力される。ＣＰＵ３５はこの開始信号を出
力するとステップ５１に進んでポインタＮをインクリメ
ントして処理を終える。こうすれば補正演算によってエ
ッジ周辺部分のみで感度の低下を打ち消して実際の受光
出力がワークメモリ３３のエッジ周辺部で得られること
となり、この信号に基づいて二値化することにより正確
な寸法を検出することができる。

【００２６】又本実施例ではステップ４１〜４３，５１
のステップを設け、ポインタＮが１０００となれば再び
基準メモリ３２へのデータの書込みを行っている。この
ため測定回数が１０００回となれば基準メモリ３２のデ
ータを更新することとなり、経年変化等の光強度分布の
変動に対応することができる。尚本実施例では測定回数
が１０００回となれば基準メモリの更新を行っている
が、任意の回数でよいことはいうまでもない。又測定回
数に代えて、使用時間が所定時間経過する毎にデータの
更新を行うようにしてもよい。更に物体を配置しないで
ワークメモリ３３に受光信号のデータを書込み、基準メ
モリ３２との差を算出し、この差が所定値を越えれば異
常状態と判別して警告信号を出力するように構成するこ
とも可能である。

【００２７】

【発明の効果】以上詳細に説明したように本願の請求項
１〜４の発明では、投光部の光ビームにおける光強度分
布に伴う誤差の影響をなくすることができ、正確な物体
の寸法を測定することができるという効果が得られる。

【００２８】又本願の請求項１の発明では、閾値を保持
するので、光強度を保持するよりもメモリの量が少なく
済ませることができる。本願の請求項２の発明では、測
定中に光強度変化を測定しているため、連続測定中に光
強度が減少しても正確な測定を続けることができる。更
に本願の請求項３の発明では、二値化部によって二値化
された値に基づいて補正演算実行アドレスを選択し、そ
の範囲内でのみ受光強度の変化を正規化するようにして
いるため、演算量を必要なアドレスのみに限定すること
ができ、短時間で正確に物体の寸法を測定することがで
きる。又請求項４の発明では、このような効果に加えて
所定期間毎に受光部の受光強度分布を更新するようにし
ているため、経年変化等の影響を受けずに寸法を測定す
ることができるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例による寸法測定装置の全体
構成を示すブロック図である。

【図２】（ａ）は本実施例において物体を配置した場合
のＣＣＤセンサに受光される光強度分布を示すグラフ、
（ｂ）はこの分布を閾値との交わる部分を拡大して示す
グラフである。

【図３】本発明の第２実施例による寸法測定装置の構成
を示すブロック図である。

【図４】（ａ）は本実施例において物体を配置しない場
合のＣＣＤセンサに受光される光強度分布及び閾値の変
化を示すグラフ、（ｂ），（ｃ）は比較部２１の出力変
化を示すグラフである。

【図５】本発明の第３実施例による寸法測定装置の全体
構成を示すブロック図である。

【図６】（ａ）は本実施例において物体を位置した場合
のＣＣＤセンサに受光される光強度分布を示すグラフ、
（ｂ）はこれに対応する補正演算実行アドレスの範囲を
示すグラフである。

【図７】本発明の第３実施例による寸法測定装置の動作
を示すフローチャートである。

【図８】従来の寸法測定装置の一例を示すブロック図で
ある。

【図９】（ａ）は従来の寸法測定装置のＣＣＤセンサに
得られる光強度分布、（ｂ）は物体を配置したときの光
強度分布の変化を示すグラフである。

【符号の説明】

１ 光源 ２ レンズ ３ 投光部 ４ ＣＣＤセンサ ５ 被測定者 ６ クロック発生部 ７ 増幅器 ８ 比較部 ９ 閾値設定部 １０ ローパスフィルタ １１ Ａ／Ｄ変換器 １２ 閾値演算部 １３，２１，２２ 比較部 １４ 閾値保持部 １５，２５ モード切換スイッチ １６ カウンタ ２３ 変化点検出部 ２４ 受光強度分布保持部 ２６ 閾値演算部 ３１ タイミング制御部 ３２ 基準メモリ ３３ ワークメモリ ３４ 二値化部 ３５ ＣＰＵ ３６ エッジ検出部 ３７ 判定・出力部

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 平行な光ビームを投光する投光部と、 前記投光部の光ビームに対向して配置された１次元受光
   センサを含む受光部と、 あらかじめ物体が前記投受光部間に配置されていない状
   態での前記受光部の１次元受光センサの各画素に得られ
   る受光信号に所定の係数を乗ずる閾値演算部と、 前記閾値演算部の各画素毎の閾値を保持する閾値保持部
   と、 前記受光部の各画素の出力を前記閾値保持部によって保
   持された各画素毎の閾値と比較し、二値信号を出力する
   比較部と、を具備することを特徴とする寸法測定装置。
2. 【請求項２】 平行な光ビームを投光する投光部と、 前記投光部の光ビームに対向して配置された１次元受光
   センサを含む受光部と、 あらかじめ物体が前記投受光部間に配置されていない状
   態での前記受光部の１次元受光センサの受光強度分布を
   保持する受光強度分布保持部と、 あらかじめ物体が前記投受光部間に配置されていない状
   態での前記受光部の１次元受光センサの出力を所定の閾
   値で比較する第１の比較部と、 前記第１の比較部より得られる変化点の基準位置からの
   変化に基づいて受光強度の変化を検出する変化点検出部
   と、 前記変化点検出部の出力に基づいて前記受光感度分布保
   持部によって保持された各画素毎の受光強度に所定の係
   数を乗じた閾値を演算する閾値演算部と、 前記閾値演算部によって演算された各画素の閾値に基づ
   いて前記受光部の出力を比較する第２の比較部と、を具
   備することを特徴とする寸法測定装置。
3. 【請求項３】 平行な光ビームを投光する投光部と、 前記投光部の光ビームに対向して配置された１次元受光
   センサを含む受光部と、 あらかじめ物体が前記投受光部間に配置されていない状
   態での前記受光部の１次元受光センサの受光強度を各画
   素に対応するアドレスに夫々保持する第１のメモリと、 前記投受光部間に物体を配置したときの前記受光部の１
   次元受光センサの受光強度を各画素に対応するアドレス
   に記憶する第２のメモリと、 前記第２のメモリに保持されている受光強度を所定の閾
   値で弁別して二値化する二値化部と、 前記二値化部より得られる出力の変化点を中心とする所
   定範囲のアドレスを前記１次元受光センサの補正演算実
   行アドレスとし、前記第２のメモリの記憶値に前記第１
   のメモリの各画素毎の受光強度の逆数を乗算することに
   よって補正する補正手段と、 前記補正手段による補正後に前記二値化部より得られる
   出力に基づいて物体の寸法を判定する判定・出力部と、
   を具備することを特徴とする寸法測定装置。
4. 【請求項４】 前記第１のメモリへのデータの書込み
   は、所定の期間毎に行うものであることを特徴とする請
   求項３記載の寸法測定装置。