JPH0654210B2 - Dimension measurement method - Google Patents
Dimension measurement methodInfo
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- JPH0654210B2 JPH0654210B2 JP15596184A JP15596184A JPH0654210B2 JP H0654210 B2 JPH0654210 B2 JP H0654210B2 JP 15596184 A JP15596184 A JP 15596184A JP 15596184 A JP15596184 A JP 15596184A JP H0654210 B2 JPH0654210 B2 JP H0654210B2
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- pulse
- dimension measurement
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-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
- G01B11/08—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring diameters
Description
【発明の詳細な説明】 （イ）産業上の利用分野 この発明は、被検査材が投影される撮像手段のアナログ
撮像信号を２値化し、その２値化信号と基準パルスとの
論理出力に基づき被検査材の径を算出する寸法測定方法
に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (a) Field of Industrial Application The present invention binarizes an analog image pickup signal of an image pickup means on which a material to be inspected is projected, and outputs a binary output of the binarized signal and a reference pulse. The present invention relates to a dimension measuring method for calculating the diameter of a material to be inspected.
（ロ）従来技術 この種の寸法測定方法は、被検査材に平行光線を照射
し、その影を撮像素子で検知することに基づいて寸法測
定を行う。そのため、被検査材の表面から剥離したスケ
ール等の塵埃が光学系と撮像素子との間に存在すると、
その影が前記撮像素子で検知される。その結果、被検査
材の寸法測定結果が、実際の寸法より大きくなるという
問題を生じる。(B) Conventional technology In this type of dimension measuring method, dimension measurement is performed by irradiating a material to be inspected with parallel rays and detecting the shadow thereof by an image sensor. Therefore, if dust such as scale separated from the surface of the material to be inspected exists between the optical system and the image sensor,
The shadow is detected by the image sensor. As a result, there arises a problem that the dimension measurement result of the inspected material becomes larger than the actual dimension.
（ハ）目的 この発明は、前述したような浮遊する塵埃による寸法測
定結果の誤差を排除して、被検査材の寸法測定を精度よ
く行い得る寸法測定方法を提供することを目的としてい
る。(C) Purpose The present invention has an object to provide a dimension measuring method that can accurately measure the dimension of a material to be inspected by eliminating the error in the dimension measurement result due to the floating dust as described above.
（ニ）構成 この発明に係る寸法測定方法は、非測定対象の大きさに
関連した数値を設定値Ｎとするとき、撮像素子の出力が
示す寸法測定結果Ａから設定値Ｎを減算し、この結果、
寸法測定結果Ａが設定値Ｎより小さいとき、非測定対象
であると判断して寸法測定結果Ａを切り捨てる一方、寸
法測定結果Ａが設定値Ｎより大きいとき、測定対象であ
ると判断して前記減算結果と設定値Ｎとを加算し、この
加算結果から被検査材の径を算出したことを特徴として
いる。(D) Configuration The dimension measuring method according to the present invention subtracts the set value N from the dimension measurement result A indicated by the output of the image sensor when the numerical value related to the size of the non-measurement object is set as the set value N, and result,
When the dimension measurement result A is smaller than the set value N, the dimension measurement result A is determined to be a non-measurement object, and the dimension measurement result A is truncated. When the dimension measurement result A is larger than the set value N, the dimension measurement result A is determined to be the measurement object. The feature is that the diameter of the material to be inspected is calculated from the addition result of the subtraction result and the set value N.
（ホ）実施例 第１図はこの発明に係る寸法測定方法の一実施例を使用
した寸法測定装置の構成を略示したブロック図である。(E) Embodiment FIG. 1 is a block diagram schematically showing the configuration of a dimension measuring apparatus using an embodiment of the dimension measuring method according to the present invention.
11は被検査材Ｓに平行光線を照射する光学系である。Reference numeral 11 is an optical system for irradiating the material S to be inspected with parallel rays.
12は被検査材Ｓが投影される撮像素子としての電荷結合
素子（ＣＣＤ）である。Reference numeral 12 is a charge-coupled device (CCD) as an image pickup device onto which the inspection object S is projected.
13はＣＣＤ12の撮像信号を増幅する増幅器である。Reference numeral 13 is an amplifier for amplifying the image pickup signal of the CCD 12.
14は増幅された撮像信号ａを一方入力として与えられる
比較回路である。Reference numeral 14 is a comparison circuit to which the amplified image pickup signal a is given as one input.
15は、前記比較回路14のしきい値Ｖthを設定するしきい
値設定回路である。 Reference numeral 15 is a threshold value setting circuit for setting the threshold value V th of the comparison circuit 14.
16は、比較回路14の出力ｂを一方入力として与えられる
ＡＮＤゲートである。Reference numeral 16 is an AND gate to which the output b of the comparison circuit 14 is given as one input.
17はクロックパルス発生回路である。Reference numeral 17 is a clock pulse generation circuit.
18は、走査同期パルスをＣＣＤ12に、消去パルスｃをＡ
ＮＤゲート16に与える同期パルス発生回路である。Reference numeral 18 designates a scan synchronizing pulse to the CCD 12 and an erasing pulse c to A.
This is a synchronizing pulse generating circuit which is given to the ND gate 16.
19は、C.P 端子に入力したクロックパルスの数を計数す
るカウンタである。このカウンタ19は、C.L 端子に
『Ｈ』が入力している間、計数を行う一方、前記C.L 端
子に『Ｌ』が入力すると計数値を消去する。カウンタ19
は、予め定められた数（以下、設定値Ｎという）のパル
スを計数したとき、『Ｈ』を出力する。設定値Ｎは非測
定対象の大きさに関連した数値であって、ここでは浮遊
する塵埃Ｄの大きさを上記クロックパルスの数で換算し
た値となっている。例えば、塵埃Ｄの最大長さを１３０
μｍ、クロックパルス１個が画素の単位長さ13μｍに対
応しているとする。この場合、カウンタ19には予め『1
0』がセットされる。19 is a counter that counts the number of clock pulses input to the CP pin. The counter 19 counts while "H" is input to the CL terminal, and erases the count value when "L" is input to the CL terminal. Counter 19
Outputs "H" when counting a predetermined number of pulses (hereinafter, referred to as a set value N). The set value N is a numerical value related to the size of the non-measurement target, and here is a value obtained by converting the size of the floating dust D by the number of clock pulses. For example, the maximum length of the dust D is 130
μm, and one clock pulse corresponds to a pixel unit length of 13 μm. In this case, the counter 19 is previously set to "1.
0 ”is set.
20はカウンタ出力保持回路である。このカウンタ出力保
持回路20はカウタ19から『Ｈ』を入力すると、カウンタ
19に出力保持信号を与える。20 is a counter output holding circuit. This counter output holding circuit 20 receives the "H" from the counter 19 and then the counter
The output hold signal is given to 19.
21はカウンタ19の出力信号ｅとクロックパルスとを与え
られるＡＮＤゲートである。Reference numeral 21 is an AND gate to which the output signal e of the counter 19 and the clock pulse are given.
次に上述した構成を備えた装置の動作説明を通じてこの
発明に係る実施例の説明をする。第２図は第１図に示し
た装置の各部の動作波形を示している。Next, an embodiment according to the present invention will be described through the operation description of the apparatus having the above-described configuration. FIG. 2 shows operation waveforms of respective parts of the device shown in FIG.
光学径11とＣＣＤ12との間に、被検査材Ｓの他に塵埃Ｄ
が浮遊しているとする。そのため、ＣＣＤ12には、被検
査材Ｓと塵埃Ｄとが投影される。増幅されたＣＣＤ12の
撮像信号ａが比較回路14に与えられる。第２図(a)にお
いて、S1は被検査材Ｓによる信号、S2は塵埃Ｄによる信
号、S3はダミー信号である。Between the optical diameter 11 and the CCD 12, dust D in addition to the material S to be inspected
Is floating. Therefore, the inspection object S and the dust D are projected on the CCD 12. The amplified image pickup signal a of the CCD 12 is given to the comparison circuit 14. In FIG. 2 (a), S1 is a signal by the inspected material S, S2 is a signal by dust D, and S3 is a dummy signal.
比較回路14において、撮像信号ａは、しきい値設定回路
15から与えられるしきい値Ｖthと比較される。その比較
出力ｂはＡＮＤゲート16に与えられる。ＡＮＤゲート16
は、同期パルス発生回路18から同図(c)に示すＣＣＤ12
の投影領域に対応したパルス幅をもつ消去パルスｃを与
えられる。その結果、ＡＮＤゲート16は、同図(d)に示
すようなダミーパルスが消去された２値化信号ｄを出力
する。この２値化信号ｄは、カウンタ回路19のC.L 端子
に与えられる。In the comparison circuit 14, the image pickup signal a is a threshold setting circuit.
It is compared with a threshold value V th given by 15. The comparison output b is given to the AND gate 16. AND gate 16
Is from the sync pulse generator 18 to the CCD 12 shown in FIG.
An erase pulse c having a pulse width corresponding to the projection area of is given. As a result, the AND gate 16 outputs the binarized signal d in which the dummy pulse is erased as shown in FIG. The binarized signal d is given to the CL terminal of the counter circuit 19.
一方、カウンタ回路19は、２値化信号ｄが『Ｈ』の間、
クロックパルスを計数する。このカウンタ回路19の計数
値は、２値化信号ｄが『Ｈ』である期間（被検査材Ｓ等
の寸法に比例する）を上記クロックパルスの数で換算し
た値であって、ＣＣＤ12の出力に含まれる寸法測定結果
Ａを示すものである。２値化信号ｄの第１番目のパルス
が入力しているT1の間に、計数されるクロックパルスの
数が、カウンタ19に予め設定された数(例えば、10）以
下であった。この場合、カウンタ19は『Ｈ』を出力しな
い。そして、このカウンタ19内の計数値は、前記第１番
目のパルスが立ち下がることにより消去される。このよ
うな第１番目のパルスに関する処理を別言すると、以下
のようになる。即ち、カウンタ19の計数値（寸法測定結
果Ａ１として表す）から設定値Ｎを減算する。ここで
は、寸法測定結果Ａ１が設定値Ｎより小さいので、第１
番目のパルスのものは非測定対象の塵埃Ｄであると判断
して、この寸法測定結果Ａ１を切り捨てる。On the other hand, the counter circuit 19 is
Count clock pulses. The count value of the counter circuit 19 is a value obtained by converting the period in which the binarized signal d is "H" (proportional to the size of the material S to be inspected) by the number of clock pulses, and the output of the CCD 12 3 shows the dimension measurement result A included in FIG. The number of clock pulses counted during T1 in which the first pulse of the binarized signal d is input was equal to or less than the number preset in the counter 19 (for example, 10). In this case, the counter 19 does not output "H". Then, the count value in the counter 19 is erased when the first pulse falls. In other words, the processing relating to the first pulse is as follows. That is, the set value N is subtracted from the count value of the counter 19 (represented as the dimension measurement result A1). Here, since the dimension measurement result A1 is smaller than the set value N, the first
It is judged that the dust of the second pulse is the non-measurement target dust D, and the dimension measurement result A1 is discarded.
次に、２値化信号ｄの第２番目のパルスが入力された場
合について説明しよう。Next, the case where the second pulse of the binarized signal d is input will be described.
第２番目のパルスは、被検査材Ｓに対応するものである
から、そのパルス幅T2は充分広い。したがって、このパ
ルスが入力している間に、計数されるクロックパルスの
数は、前記設定値Ｎよりも多くなる。したがって、カウ
ンタ19は『Ｈ』を出力する。この出力『Ｈ』を与えられ
た、カウンタ出力保持回路８は、カウンタ19に出力保持
信号を与える。その結果、カウンタ19は第２番目のパル
スが立ち下がるもでの間、『Ｈ』を出力する。Since the second pulse corresponds to the material S to be inspected, its pulse width T2 is sufficiently wide. Therefore, the number of clock pulses counted while this pulse is input is larger than the set value N. Therefore, the counter 19 outputs "H". The counter output holding circuit 8 supplied with the output “H” gives an output holding signal to the counter 19. As a result, the counter 19 outputs "H" while the second pulse falls.
しかして、第２図(e)に示すように、カウンタ19の出力
から、塵埃Ｄに基づくパルスが消去される。そして、被
検査材Ｓに基づくパルスは、設定値Ｎに対応した時間幅
Ｔｎだけ短くなって出力される。Then, as shown in FIG. 2 (e), the pulse based on the dust D is erased from the output of the counter 19. Then, the pulse based on the inspection material S is shortened by the time width T n corresponding to the set value N and output.
カウンタ19の出力ｅは、ＡＮＤゲート21に与えられる結
果、これとクロツクパルスとの論理積出力が与えられ
る。この論理出力は、図示しない次段のマイクロコンピ
ータに与えられる。The output e of the counter 19 is given to the AND gate 21, and as a result, a logical product output of this and the clock pulse is given. This logic output is given to the microcomputer at the next stage (not shown).
マイクロコンピータは、この論理出力に含まれるパルス
数Ｍに前記設定値Ｎを加算する。これにより、カウンタ
19の操作で短くなった時間Ｔｎが捕われ、実際の被検査
材Ｓの径に相当した計測データが得られる。そして、こ
の前記加算結果Ｍ＋Ｎに、クロックパルス１個当たりの
長さ（例えば、13μｍ）が乗算されることにより、被検
査材Ｓの径が算出される。The micro computer adds the set value N to the number of pulses M included in the logic output. This allows the counter
The time T n shortened by the operation of 19 is captured, and the measurement data corresponding to the actual diameter of the inspected material S is obtained. Then, the addition result M + N is multiplied by the length per clock pulse (for example, 13 μm) to calculate the diameter of the material S to be inspected.
このような第２番目のパルスに関する所処理を別言する
と、以下のようになる。即ち、カウンタ19の計数値（寸
法測定結果Ａ２として表す）から設定値Ｎを減算する
（減算結果はＭと等しい）。ここでは、寸法測定結果Ａ
２が設定値Ｎより大きいので、第２番目のパルスのもの
は測定対象の被検査材Ｓであると判断して、Ｍと設定値
Ｎとを加算すう。そしてこの加算結果から被検査材Ｓの
径を算出する。In other words, the processing for the second pulse is as follows. That is, the set value N is subtracted from the count value of the counter 19 (represented as the dimension measurement result A2) (the subtraction result is equal to M). Here, the dimension measurement result A
Since 2 is larger than the set value N, it is determined that the second pulse is the material S to be inspected, and M and the set value N are added. Then, the diameter of the material S to be inspected is calculated from this addition result.
第３番目のパルスについては、第１番目のパルスと全く
同様であって、カウンタ19の計数値が設定値Ｎ以下であ
るので、カウンタ19は『Ｈ』を出力しない。即ち、カウ
ンタ19の計数値（寸法測定結果Ａ３として表す）から設
定値Ｎを減算する。ここでは、寸法測定結果Ａ３が設定
値Ｎより小さいので、第３番目のパルスのものは非測定
対象の塵埃Ｄであると判断して、この寸法測定結果Ａ３
を切り捨てる。The third pulse is exactly the same as the first pulse, and since the count value of the counter 19 is less than or equal to the set value N, the counter 19 does not output "H". That is, the set value N is subtracted from the count value of the counter 19 (represented as the dimension measurement result A3). Here, since the dimension measurement result A3 is smaller than the set value N, it is determined that the third pulse is the non-measurement target dust D, and this dimension measurement result A3
Truncate.
尚、撮像信号を２値化する手段は、上述の実施例で述べ
たものに限られない。例えば、撮像信号ａを微分し、こ
の微分波形を適宜に処理した後、フリップフロップに与
えることにより２値化信号を得ることも可能である。そ
して、このようにすることにより、撮像信号ａに含まれ
る直流レベルの変動の影響を避けることができる。The means for binarizing the image pickup signal is not limited to the one described in the above embodiment. For example, it is possible to obtain a binarized signal by differentiating the image pickup signal a, appropriately processing the differentiated waveform, and then applying it to the flip-flop. By doing so, it is possible to avoid the influence of the fluctuation of the DC level included in the image pickup signal a.
（ヘ）効果 この発明に係る寸法測定方法は、被検査材が投影される
撮像手段の出力に基づく信号から、塵埃の大きさに関連
した一定幅の信号を除去している。(F) Effect In the dimension measuring method according to the present invention, a signal of a certain width related to the size of dust is removed from the signal based on the output of the image pickup means onto which the material to be inspected is projected.
したがって、この発明によれば、寸法測定結果の誤差の
原因となる塵埃Ｄの影響を防止できるので、寸法測定精
度を向上させることができる。Therefore, according to the present invention, it is possible to prevent the influence of the dust D, which causes an error in the dimension measurement result, and improve the dimension measurement accuracy.
第１図はこの発明に係る寸法測定方法の一実施例を使用
した寸法測定装置の構成を略示したブロック図、第２図
は第１図に示した各部の動作波形図を示している。 11……光学系、12……ＣＣＤ、14……比較回路、16、21
……ＡＮＤゲート、19……カウンタ、20……カウンタ出
力保持回路。FIG. 1 is a block diagram schematically showing the configuration of a dimension measuring apparatus using an embodiment of the dimension measuring method according to the present invention, and FIG. 2 is an operation waveform chart of each part shown in FIG. 11 …… Optical system, 12 …… CCD, 14 …… Comparison circuit, 16,21
…… AND gate, 19 …… Counter, 20 …… Counter output holding circuit.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小柳 英夫 京都府京都市中京区西ノ京桑原町１番地 株式会社島津製作所三条工場内 (72)発明者 高山 慎一郎 京都府京都市中京区西ノ京桑原町１番地 株式会社島津製作所三条工場内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Hideo Koyanagi, 1st Nishinokyo Kuwabara-cho, Nakagyo-ku, Kyoto City, Kyoto Prefecture, Shimadzu Corporation Sanjo Factory (72) Shinichiro Takayama 1st Nishinokyo-Kuwabara-cho, Nakagyo-ku, Kyoto City, Kyoto Prefecture Shimadzu Sanjo Factory
Claims (1)
方法において、非測定対象の大きさに関連した数値を設
定値Ｎとするとき、前記撮像素子の出力が示す寸法測定
結果Ａから設定値Ｎを減算し、この結果、寸法測定結果
Ａが設定値Ｎより小さいとき、非測定対象であると判断
して寸法測定結果Ａを切り捨てる一方、寸法測定結果Ａ
が設定値Ｎより大きいとき、測定対象であると判断して
前記減算結果と設定値Ｎとを加算し、この加算結果から
前記被検査材の径を算出したことを特徴とする寸法測定
方法。1. In a method of measuring a diameter of a material to be inspected by using an image pickup device, when a numerical value related to the size of a non-measurement object is set as a set value N, a dimension measurement result A indicated by an output of the image pickup device When the dimension measurement result A is smaller than the set value N as a result, the dimension measurement result A is truncated and the dimension measurement result A is discarded.
Is larger than the set value N, it is determined to be a measurement object, the subtraction result and the set value N are added, and the diameter of the material to be inspected is calculated from the addition result.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15596184A JPH0654210B2 (en) | 1984-07-25 | 1984-07-25 | Dimension measurement method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15596184A JPH0654210B2 (en) | 1984-07-25 | 1984-07-25 | Dimension measurement method |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6134407A JPS6134407A (en) | 1986-02-18 |
| JPH0654210B2 true JPH0654210B2 (en) | 1994-07-20 |
Family
ID=15617313
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15596184A Expired - Fee Related JPH0654210B2 (en) | 1984-07-25 | 1984-07-25 | Dimension measurement method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0654210B2 (en) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2678727A1 (en) * | 1991-07-04 | 1993-01-08 | Tabacs & Allumettes Ind | CALIBRATION METHOD AND DEVICE, IN PARTICULAR FOR CIGARETTES, USING THE DETERMINATION OF THE INTERCEPTION TIME OF A LASER BEAM. |
| JP2006038487A (en) | 2004-07-22 | 2006-02-09 | Mitsutoyo Corp | Optical measuring instrument |
| JP7074400B2 (en) * | 2018-07-09 | 2022-05-24 | 株式会社ミツトヨ | Optical measuring device |
-
1984
- 1984-07-25 JP JP15596184A patent/JPH0654210B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6134407A (en) | 1986-02-18 |
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Legal Events
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