JPH07198334A - 光学式測定装置における画像処理方法 - Google Patents
光学式測定装置における画像処理方法Info
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- JPH07198334A JPH07198334A JP5337619A JP33761993A JPH07198334A JP H07198334 A JPH07198334 A JP H07198334A JP 5337619 A JP5337619 A JP 5337619A JP 33761993 A JP33761993 A JP 33761993A JP H07198334 A JPH07198334 A JP H07198334A
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Abstract
(57)【要約】
【構成】 光切断画像SのX軸方向の極大部に合致する
端点aを基準にして設定する2個のウインドW2,W3
の画像重心G2,G3の中点となる基準点Mを求める。
光切断画像Sの一側部分S1と他側部分S2との画像線
L1,L2を算定するための複数のウインドW4〜W7
のうち2個のウインドW4,W6のみを基準点Mを基準
にして、予め定めた位置データに従って設定する。残り
のウインドW5,W7は各ウインドW4,W6と端点a
との両者の位置に対して所定の相関関係を持つ位置に設
定する。 【効果】 計測精度を保つことができ、且つ、予め位置
データを設定するウインドの数を減少させて、位置デー
タの設定作業の容易化を図れる。
端点aを基準にして設定する2個のウインドW2,W3
の画像重心G2,G3の中点となる基準点Mを求める。
光切断画像Sの一側部分S1と他側部分S2との画像線
L1,L2を算定するための複数のウインドW4〜W7
のうち2個のウインドW4,W6のみを基準点Mを基準
にして、予め定めた位置データに従って設定する。残り
のウインドW5,W7は各ウインドW4,W6と端点a
との両者の位置に対して所定の相関関係を持つ位置に設
定する。 【効果】 計測精度を保つことができ、且つ、予め位置
データを設定するウインドの数を減少させて、位置デー
タの設定作業の容易化を図れる。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、光切断法を利用した光
学式測定装置における画像処理方法に関する。
学式測定装置における画像処理方法に関する。
【0002】
【従来の技術】この種の光学式測定装置は、図1(a)
に示す如く、ワークAにスクリット光を照射するスリッ
トレーザ等から成る投光器1とワークAの表面上のスリ
ット光の像たるワークAの光切像像sを撮像するCCD
カメラ等から成る撮像器2とを、スリット光の光面に対
し撮像器2の光軸が斜交するような位置関係に配置して
構成されている。
に示す如く、ワークAにスクリット光を照射するスリッ
トレーザ等から成る投光器1とワークAの表面上のスリ
ット光の像たるワークAの光切像像sを撮像するCCD
カメラ等から成る撮像器2とを、スリット光の光面に対
し撮像器2の光軸が斜交するような位置関係に配置して
構成されている。
【0003】ワークAが図1(a)に示す如く断面く字
形のものであれば、撮像器2の画面には、画面上の一方
の座標軸、例えばX軸方向の極大部を有するく字形の光
切断像が現われる。
形のものであれば、撮像器2の画面には、画面上の一方
の座標軸、例えばX軸方向の極大部を有するく字形の光
切断像が現われる。
【0004】この場合、極大部が角付けされていて極大
点が明瞭に識別できれば、この極大点を基準にしてワー
クの形状や位置を計測できるが、極大部が丸くなってい
ると極大点を一義的に決定することが困難になるため、
この場合は、極大部に対しY軸方向両側に位置する光切
断画像の部分を表わす線の方程式を算定して、画像のY
軸方向の一側部分の線との交点の位置を両方程式から求
め、この交点を極大点に代わるものとしてワークの計測
を行うことが考えられている。
点が明瞭に識別できれば、この極大点を基準にしてワー
クの形状や位置を計測できるが、極大部が丸くなってい
ると極大点を一義的に決定することが困難になるため、
この場合は、極大部に対しY軸方向両側に位置する光切
断画像の部分を表わす線の方程式を算定して、画像のY
軸方向の一側部分の線との交点の位置を両方程式から求
め、この交点を極大点に代わるものとしてワークの計測
を行うことが考えられている。
【0005】ところで、光切断画像はある幅を持った帯
線状の画像となり、上記の如くY軸方向に一側と他側の
画像部分の線の方程式を算定する場合、この画像部分に
複数箇所のウインドを設定し、これらウインドの夫々に
おける画像重心の位置を計測して、これら画像重心を通
る曲線又は直線の方程式を算定することになるが、光学
式測定装置に対するワークの位置が変化すると、光切断
画像の画面上の位置も変化するため、ウインドを画面上
の一定位置に設定したのでは、ウインドが光切断画像か
ら外れたり、又個々のワークで光切断画像に対するウイ
ンドの設定位置がずれたりため、光切断画像の変位に応
じてウインドの設定位置も変位させる必要がある。
線状の画像となり、上記の如くY軸方向に一側と他側の
画像部分の線の方程式を算定する場合、この画像部分に
複数箇所のウインドを設定し、これらウインドの夫々に
おける画像重心の位置を計測して、これら画像重心を通
る曲線又は直線の方程式を算定することになるが、光学
式測定装置に対するワークの位置が変化すると、光切断
画像の画面上の位置も変化するため、ウインドを画面上
の一定位置に設定したのでは、ウインドが光切断画像か
ら外れたり、又個々のワークで光切断画像に対するウイ
ンドの設定位置がずれたりため、光切断画像の変位に応
じてウインドの設定位置も変位させる必要がある。
【0006】かかる要望に適合した画像処理方法とし
て、従来、特開平5−67200号公報に記載のものが
知られている。以下、光切断画像が画面の一方の座標軸
たるX軸方向の極大部を有する場合を例にして上記公報
に記載の画像処理方法を説明する。この方法では、光切
断画像の極大部に対するY軸方向一側部分と他側部分と
に夫々所定のウインドを設定する前に、先ず、光切断画
像のX軸方向の先端位置を計測し、この先端位置からX
軸方向に所定長さ後戻りした位置にY軸方向に長手の2
個のウインドを設定する。これによれば、極大部からX
軸方向に戻りしつつY軸方向一側と他側とにのびる光切
断画像の所定部分に各ウインドがかかる。次に、両ウイ
ンド内の画像重心の位置を計測し、両重心に対し所定の
相関関係を持った点、例えば、両重心を結ぶ線分の中点
を基準点として求め、光切断画像のY軸方向一側部分と
他側部分とに基準点に対し所定の位置関係で夫々所定の
ウインドを設定する。ここで、基準点のX,Y座標値は
光切断画像の画面上のX軸方向とY軸方向の変位をほぼ
正確に表わすようになり、光切断画像が画面上で変位し
ても、光切断画像のY軸方向一側部分と他側部分とに、
上記基準点を基準にして各所定のウインドをこれら画像
部分に対し一定の位置関係で設定できる。従って、これ
ら各所定のウインド内の画像重心からY軸方向各側の画
像線の方程式を精度良く算定できるようになり、両方程
式から求められる両画像線の交点を基準にしてワークの
形状や位置を精度良く計測できる。
て、従来、特開平5−67200号公報に記載のものが
知られている。以下、光切断画像が画面の一方の座標軸
たるX軸方向の極大部を有する場合を例にして上記公報
に記載の画像処理方法を説明する。この方法では、光切
断画像の極大部に対するY軸方向一側部分と他側部分と
に夫々所定のウインドを設定する前に、先ず、光切断画
像のX軸方向の先端位置を計測し、この先端位置からX
軸方向に所定長さ後戻りした位置にY軸方向に長手の2
個のウインドを設定する。これによれば、極大部からX
軸方向に戻りしつつY軸方向一側と他側とにのびる光切
断画像の所定部分に各ウインドがかかる。次に、両ウイ
ンド内の画像重心の位置を計測し、両重心に対し所定の
相関関係を持った点、例えば、両重心を結ぶ線分の中点
を基準点として求め、光切断画像のY軸方向一側部分と
他側部分とに基準点に対し所定の位置関係で夫々所定の
ウインドを設定する。ここで、基準点のX,Y座標値は
光切断画像の画面上のX軸方向とY軸方向の変位をほぼ
正確に表わすようになり、光切断画像が画面上で変位し
ても、光切断画像のY軸方向一側部分と他側部分とに、
上記基準点を基準にして各所定のウインドをこれら画像
部分に対し一定の位置関係で設定できる。従って、これ
ら各所定のウインド内の画像重心からY軸方向各側の画
像線の方程式を精度良く算定できるようになり、両方程
式から求められる両画像線の交点を基準にしてワークの
形状や位置を精度良く計測できる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】上記のものでは、画像
線算定用の複数の所定のウインドについて夫々基準点に
対する位置データを予め設定して記憶させておく必要が
あり、而もこれら位置データはワークの機種及び計測部
位(断面形状の異なる部位)毎に変更する必要があるた
め、位置データの設定作業が面倒になる。本発明は、以
上の点に鑑み、可及的少数のウインドについての位置デ
ータの設定で光切断画像の一側部分と他側部分とに夫々
複数のウインドを正確に設定できるようにした画像処理
方法を提供することをその目的としている。
線算定用の複数の所定のウインドについて夫々基準点に
対する位置データを予め設定して記憶させておく必要が
あり、而もこれら位置データはワークの機種及び計測部
位(断面形状の異なる部位)毎に変更する必要があるた
め、位置データの設定作業が面倒になる。本発明は、以
上の点に鑑み、可及的少数のウインドについての位置デ
ータの設定で光切断画像の一側部分と他側部分とに夫々
複数のウインドを正確に設定できるようにした画像処理
方法を提供することをその目的としている。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成すべく、
本願の第1発明は、ワークにスクリット光を照射する投
光器と、ワークに照射されたスクリット光が描く光切断
像を撮像する撮像器とを備える光学式測定装置における
画像処理方法であって、撮像器の画面上の光切断画像が
該画面の一方の座標軸方向の極大部を有し、該極大部に
対し画面の他方の座標軸方向一側に位置する光切断画像
の一側部分に所定のウインドを複数箇所設定して、これ
ら各ウインド内の画像重心の位置から該一側部分を表わ
す画像線の方程式を算定すると共に、極大部に対し前記
他方の座標軸方向他側に位置する光切断画像の他側部分
に所定のウインドを複数箇所設定して、これら各ウイン
ド内の画像重心の位置から該他側部分表わす画像線の方
程式を算定し、前記両方程式から一側部分の画像線と他
側部分の画像線との交点の位置を求めるものにおいて、
光切断画像の極大部に合致する端点の位置を計測し、該
端点からX軸方向に所定長さ後戻りした位置にY軸方向
に長手の2個のウインドを設定し、該両ウインド内の夫
々の画像重心の位置を計測して、該両画像重心と所定の
相関関係を持った基準点を求め、光切断画像の前記一側
部と前記他側部分とに、夫々前記所定のウインドのうち
から予め選択される各1個の選択ウインドを前記基準点
に対し所定の位置関係で設定すると共に、所定ウインド
の残りのウインドを該各選択ウインドの位置と前記端点
の位置とに対して夫々所定の相関関係を持つ位置に設定
することを特徴とする。
本願の第1発明は、ワークにスクリット光を照射する投
光器と、ワークに照射されたスクリット光が描く光切断
像を撮像する撮像器とを備える光学式測定装置における
画像処理方法であって、撮像器の画面上の光切断画像が
該画面の一方の座標軸方向の極大部を有し、該極大部に
対し画面の他方の座標軸方向一側に位置する光切断画像
の一側部分に所定のウインドを複数箇所設定して、これ
ら各ウインド内の画像重心の位置から該一側部分を表わ
す画像線の方程式を算定すると共に、極大部に対し前記
他方の座標軸方向他側に位置する光切断画像の他側部分
に所定のウインドを複数箇所設定して、これら各ウイン
ド内の画像重心の位置から該他側部分表わす画像線の方
程式を算定し、前記両方程式から一側部分の画像線と他
側部分の画像線との交点の位置を求めるものにおいて、
光切断画像の極大部に合致する端点の位置を計測し、該
端点からX軸方向に所定長さ後戻りした位置にY軸方向
に長手の2個のウインドを設定し、該両ウインド内の夫
々の画像重心の位置を計測して、該両画像重心と所定の
相関関係を持った基準点を求め、光切断画像の前記一側
部と前記他側部分とに、夫々前記所定のウインドのうち
から予め選択される各1個の選択ウインドを前記基準点
に対し所定の位置関係で設定すると共に、所定ウインド
の残りのウインドを該各選択ウインドの位置と前記端点
の位置とに対して夫々所定の相関関係を持つ位置に設定
することを特徴とする。
【0009】また、第2発明は、上記第1発明の如く各
選択ウインドを設定した後、該各選択ウインド内の画像
重心の位置を計測して、所定ウインドの残りのウインド
を該各選択ウインド内の画像重心の位置と前記端点の位
置とに対して所定の相関関係を持つ位置に設定すること
を特徴とする。この場合、前記所定のウインドの残りの
ウインドを、前記各選択ウインド内の画像重心と前記端
点とを結ぶ線分を前記一方の座標軸方向に平行移動した
平行線分上の所定点にウインドの所定のコーナが合致す
るような位置に設定することが望ましい。
選択ウインドを設定した後、該各選択ウインド内の画像
重心の位置を計測して、所定ウインドの残りのウインド
を該各選択ウインド内の画像重心の位置と前記端点の位
置とに対して所定の相関関係を持つ位置に設定すること
を特徴とする。この場合、前記所定のウインドの残りの
ウインドを、前記各選択ウインド内の画像重心と前記端
点とを結ぶ線分を前記一方の座標軸方向に平行移動した
平行線分上の所定点にウインドの所定のコーナが合致す
るような位置に設定することが望ましい。
【0010】また、第3発明は、上記第1発明の如く基
準点を求めた後、光切断画像の前記一側部分に設定すべ
き前記所定のウインドのうちから予め選択される1個の
選択ウインドを前記基準点に対し所定の位置関係で設定
すると共に、該所定ウインドの残りのウインドを選択ウ
インド又は該選択ウインド内の画像重心の位置と前記端
点の位置とに対して所定の相関関係を持つ位置に設定
し、光切断画像の前記他側部分に設定すべき前記所定の
ウインドのうちの1個のウインドを、前記一方の座標軸
方向に関しては前記選択ウインドの位置と前記端点の位
置とに対して所定の相関関係を持ち、前記他方の座標軸
方向に関しては前記選択ウインドの位置と前記基準点と
に対して所定の相関関係を持つ位置に設定すると共に、
該所定のウインドの残りのウインドを前記1個のウイン
ド又は該ウインド内の画像重心の位置と前記端点とに対
して所定の相関関係を持つ位置に設定することを特徴と
する。
準点を求めた後、光切断画像の前記一側部分に設定すべ
き前記所定のウインドのうちから予め選択される1個の
選択ウインドを前記基準点に対し所定の位置関係で設定
すると共に、該所定ウインドの残りのウインドを選択ウ
インド又は該選択ウインド内の画像重心の位置と前記端
点の位置とに対して所定の相関関係を持つ位置に設定
し、光切断画像の前記他側部分に設定すべき前記所定の
ウインドのうちの1個のウインドを、前記一方の座標軸
方向に関しては前記選択ウインドの位置と前記端点の位
置とに対して所定の相関関係を持ち、前記他方の座標軸
方向に関しては前記選択ウインドの位置と前記基準点と
に対して所定の相関関係を持つ位置に設定すると共に、
該所定のウインドの残りのウインドを前記1個のウイン
ド又は該ウインド内の画像重心の位置と前記端点とに対
して所定の相関関係を持つ位置に設定することを特徴と
する。
【0011】
【作用】上記一方の座標軸をX軸、他方の座標軸をY軸
として本発明の作用を説明する。基準点を基準にして各
選択ウインドを予め定めた位置データに従って設定すれ
ば、光切断画像の極大部に対するY軸方向一側部分と他
側部分とに一定の位置関係で該各選択ウインドがかか
る。また、第1発明の如く、極大部に合致する端点の位
置と各選択ウインドの位置とに対し所定の相関関係を持
つ位置、例えば、端点と各選択ウインドとの中間位置に
画像線算定用の所定のウインドの残りのウインドを設定
すれば、当該残りのウインドの位置データを予め設定し
ておかなくても、該ウインドの光切断画像に対する相対
位置精度が確保される。かくて、選択ウインドを含むこ
れら所定のウインド内の画像重心から光切断画像の一側
部分と他側部分の画像線を正確に算定でき、両画像線の
交点を基準にしたワークの計測を精度良く行なうことが
できる。
として本発明の作用を説明する。基準点を基準にして各
選択ウインドを予め定めた位置データに従って設定すれ
ば、光切断画像の極大部に対するY軸方向一側部分と他
側部分とに一定の位置関係で該各選択ウインドがかか
る。また、第1発明の如く、極大部に合致する端点の位
置と各選択ウインドの位置とに対し所定の相関関係を持
つ位置、例えば、端点と各選択ウインドとの中間位置に
画像線算定用の所定のウインドの残りのウインドを設定
すれば、当該残りのウインドの位置データを予め設定し
ておかなくても、該ウインドの光切断画像に対する相対
位置精度が確保される。かくて、選択ウインドを含むこ
れら所定のウインド内の画像重心から光切断画像の一側
部分と他側部分の画像線を正確に算定でき、両画像線の
交点を基準にしたワークの計測を精度良く行なうことが
できる。
【0012】また、光切断画像が極大部から各選択ウイ
ンド内の画像重心に向ってのびていることは明らかであ
るから、第2発明の如く、極大部に合致する端点の位置
と各選択ウインド内の画像重心の位置とに対して所定の
相関関係を持つ位置に残りのウインドを設定しても、該
ウインドの光切断画像に対する相対位置精度を確保でき
る。
ンド内の画像重心に向ってのびていることは明らかであ
るから、第2発明の如く、極大部に合致する端点の位置
と各選択ウインド内の画像重心の位置とに対して所定の
相関関係を持つ位置に残りのウインドを設定しても、該
ウインドの光切断画像に対する相対位置精度を確保でき
る。
【0013】ところで、基準点のY軸座標値から光切断
画像のY軸方向一側部分と他側部分とのY軸方向におけ
る位置関係を求めることができる。従って光切断画像の
一側部分用の選択ウインドの位置データを定めておけ
ば、上記した第1,第2発明における他側部分用の選択
ウインドに対応するウインドを、第3発明の如く、X軸
方向に関しては一側部分用の選択ウインドの位置と端点
の位置とに対し所定の相関関係を持ち、Y軸方向に関し
ては該選択ウインドの位置と基準点の位置とに対し所定
の相関関係を持つような位置に設定することにより、光
切断画像の他側部分に一定の位置関係でウインドをかけ
ることができる。かくて、第3発明によれば、位置デー
タを予め定める選択ウインドを一側部分用の1個とし
て、位置データの設定作業の一層の容易化を図れる。
画像のY軸方向一側部分と他側部分とのY軸方向におけ
る位置関係を求めることができる。従って光切断画像の
一側部分用の選択ウインドの位置データを定めておけ
ば、上記した第1,第2発明における他側部分用の選択
ウインドに対応するウインドを、第3発明の如く、X軸
方向に関しては一側部分用の選択ウインドの位置と端点
の位置とに対し所定の相関関係を持ち、Y軸方向に関し
ては該選択ウインドの位置と基準点の位置とに対し所定
の相関関係を持つような位置に設定することにより、光
切断画像の他側部分に一定の位置関係でウインドをかけ
ることができる。かくて、第3発明によれば、位置デー
タを予め定める選択ウインドを一側部分用の1個とし
て、位置データの設定作業の一層の容易化を図れる。
【0014】尚、ワークがプレス成形品であると極大部
に対応するワークの稜線部が金型で擦られて鏡面化し、
稜線部からの反射光により極大部に交差してX軸方向に
のびるハレーション画像が画面に現われることがある。
一般に、極大部に合致する端点は画面に現われる画像の
X軸方向先端点になるが、ハレーション画像が現われた
場合にはハレーション画像の先端がX軸方向先端点にな
る。ところで、ハレーション画像は極大部からX軸方向
両側にのびて両側の画像部分の面積がほぼ等しくなり、
ハレーション画像の画像重心は極大部に合致する。従っ
て、極大部に合致する端点の誤検知を防止するには、画
面に現われる画像のX軸方向における先端点の位置を計
測した後、該先端点が収まるようなX軸方向に長手のウ
インドを設定し、該ウインド内の画像重心を極大部に合
致する端点としてその位置を計測することが望ましい。
に対応するワークの稜線部が金型で擦られて鏡面化し、
稜線部からの反射光により極大部に交差してX軸方向に
のびるハレーション画像が画面に現われることがある。
一般に、極大部に合致する端点は画面に現われる画像の
X軸方向先端点になるが、ハレーション画像が現われた
場合にはハレーション画像の先端がX軸方向先端点にな
る。ところで、ハレーション画像は極大部からX軸方向
両側にのびて両側の画像部分の面積がほぼ等しくなり、
ハレーション画像の画像重心は極大部に合致する。従っ
て、極大部に合致する端点の誤検知を防止するには、画
面に現われる画像のX軸方向における先端点の位置を計
測した後、該先端点が収まるようなX軸方向に長手のウ
インドを設定し、該ウインド内の画像重心を極大部に合
致する端点としてその位置を計測することが望ましい。
【0015】また、光切断画像の一側部分と他側部分の
画像線の方程式が正しく算定されていれば、両画像線の
交点は前記端点の近傍に位置するはずであり、交点の位
置と端点の位置とを比較して画像処理の良否を判定する
ことが望ましい。
画像線の方程式が正しく算定されていれば、両画像線の
交点は前記端点の近傍に位置するはずであり、交点の位
置と端点の位置とを比較して画像処理の良否を判定する
ことが望ましい。
【0016】
【実施例】上記した図1(a)に示す光学式測定装置に
おける画像処理に本発明を適用した実施例について説明
する。撮像器2の画面には、図1(b)に示すように、
X軸方向の極大部を有するく字形の光切断画像Sと、極
大部に交差してX軸方向にのびるハレーション画像Hと
が現われており、撮像器2の画像データを図示しない画
像処理装置に伝送して以下の如く画像処理を行う。
おける画像処理に本発明を適用した実施例について説明
する。撮像器2の画面には、図1(b)に示すように、
X軸方向の極大部を有するく字形の光切断画像Sと、極
大部に交差してX軸方向にのびるハレーション画像Hと
が現われており、撮像器2の画像データを図示しない画
像処理装置に伝送して以下の如く画像処理を行う。
【0017】先ず、画面に図2(a)に示す如く画面略
全域に亘る固定ウインドW0を設定し、該ウインドW0
内の画像のX軸方向における先端点(左端点)a’の位
置を計測する。この点a’はハレーション画像Hの先端
点に合致することになる。
全域に亘る固定ウインドW0を設定し、該ウインドW0
内の画像のX軸方向における先端点(左端点)a’の位
置を計測する。この点a’はハレーション画像Hの先端
点に合致することになる。
【0018】次に、点a’を基準にして該点a’が含ま
れるようにX軸方向に長手の第1ウインドW1を設定す
る。この場合、第1ウインドW1内にはハレーション画
像Hが収まり、ここでハレーション画像Hは極大部のX
軸方向両側にのびてX軸方向一側部分の面積と他側部分
の面積とがほぼ等しくなるから、第1ウインドW1内の
画像重心G1は光切断画像Sの極大部にほぼ合致する。
そこで、該重心G1を極大部に合致する端点aとしてそ
の位置を計測する。
れるようにX軸方向に長手の第1ウインドW1を設定す
る。この場合、第1ウインドW1内にはハレーション画
像Hが収まり、ここでハレーション画像Hは極大部のX
軸方向両側にのびてX軸方向一側部分の面積と他側部分
の面積とがほぼ等しくなるから、第1ウインドW1内の
画像重心G1は光切断画像Sの極大部にほぼ合致する。
そこで、該重心G1を極大部に合致する端点aとしてそ
の位置を計測する。
【0019】次に、端点aからX軸方向に所定長さ後戻
りした位置、即ち、所定長さ右方に離間した位置に、図
2(b)に示す如く、Y軸方向に長手の第2と第3の上
下1対のウインドW2,W3を設定する。そして、該両
ウインドW2,W3内の夫々の画像重心G2,G3の位
置を計測し、該両画像重心G2,G3と所定の相関関係
を持った点、例えば、両画像重心G2,G3を結ぶ線分
の中点となる基準点Mの位置を求める。ここで、上記し
た第2と第3のウインドW2,W3は極大部に対し所定
の位置関係で設定されることになり、そのため極大部か
らX軸方向右方に後戻りしつつY軸方向上方と下方とに
のびる光切断画像の上側部分S1と下側部分S2とに夫
々一定の位置関係で第2と第3の各ウインドW2,W3
がかかる。従って、光学式測定装置とワークAとの相対
位置関係の変化で光切断画像Sが画面上でX軸方向やY
軸方向に変位しても、前記両ウインドW2,W3内の画
像重心G2,G3と所定の相関関係を持つ基準点Mと光
切断画像との相対位置関係は一定に維持される。
りした位置、即ち、所定長さ右方に離間した位置に、図
2(b)に示す如く、Y軸方向に長手の第2と第3の上
下1対のウインドW2,W3を設定する。そして、該両
ウインドW2,W3内の夫々の画像重心G2,G3の位
置を計測し、該両画像重心G2,G3と所定の相関関係
を持った点、例えば、両画像重心G2,G3を結ぶ線分
の中点となる基準点Mの位置を求める。ここで、上記し
た第2と第3のウインドW2,W3は極大部に対し所定
の位置関係で設定されることになり、そのため極大部か
らX軸方向右方に後戻りしつつY軸方向上方と下方とに
のびる光切断画像の上側部分S1と下側部分S2とに夫
々一定の位置関係で第2と第3の各ウインドW2,W3
がかかる。従って、光学式測定装置とワークAとの相対
位置関係の変化で光切断画像Sが画面上でX軸方向やY
軸方向に変位しても、前記両ウインドW2,W3内の画
像重心G2,G3と所定の相関関係を持つ基準点Mと光
切断画像との相対位置関係は一定に維持される。
【0020】次に、基準点Mを基準にして、図2(c)
に示す如く、光切断画像Sの上側部分S1と下側部分S
2とに夫々第4ウインドW4と第6ウインドW6とを設
定する。具体的には、第4ウインドW4の例えば左上コ
ーナと第6ウインドW6の左下コーナの基準点Mに対す
るX軸方向距離とY軸方向距離を予め定めておき、基準
点Mを基準にして、これら設定値に従って各ウインドW
4,W6を設定する。このようにして各ウインドW4,
W6を設定すれば、光切断画像Sが画面上で変位して
も、光切断画像Sの上側部分S1と下側部分S2とに一
定の相関関係を保って正確に各ウインドW4,W6がか
かる。
に示す如く、光切断画像Sの上側部分S1と下側部分S
2とに夫々第4ウインドW4と第6ウインドW6とを設
定する。具体的には、第4ウインドW4の例えば左上コ
ーナと第6ウインドW6の左下コーナの基準点Mに対す
るX軸方向距離とY軸方向距離を予め定めておき、基準
点Mを基準にして、これら設定値に従って各ウインドW
4,W6を設定する。このようにして各ウインドW4,
W6を設定すれば、光切断画像Sが画面上で変位して
も、光切断画像Sの上側部分S1と下側部分S2とに一
定の相関関係を保って正確に各ウインドW4,W6がか
かる。
【0021】次に、図2(d)に示す如く、第4ウイン
ドW4の位置と前記端点aの位置とに対して所定の相関
関係を持つ位置に第5ウインドW5を設定する。具体的
には、端点aに対するY軸距離と第4ウインドW4の左
上コーナに対するY軸距離との比が所定値、例えば、
1:1になり、且つ、端点aに対するX軸距離と第4ウ
インドW4の左上コーナに対するX軸距離との比が所定
値、例えば、1:2となる位置に第5ウインドW5の左
上コーナが合致するように第5ウインドW5を設定す
る。また、第6ウインドW6の位置と前記端点aの位置
とに対して上記と同様の相関関係を持つ位置に第7ウイ
ンドW7を設定する。これによれば、光切断画像Sの上
側部分S1と下側部分S2とに相対位置精度を保って夫
々第5ウインドW5と第7ウインドW7とがかかる。
ドW4の位置と前記端点aの位置とに対して所定の相関
関係を持つ位置に第5ウインドW5を設定する。具体的
には、端点aに対するY軸距離と第4ウインドW4の左
上コーナに対するY軸距離との比が所定値、例えば、
1:1になり、且つ、端点aに対するX軸距離と第4ウ
インドW4の左上コーナに対するX軸距離との比が所定
値、例えば、1:2となる位置に第5ウインドW5の左
上コーナが合致するように第5ウインドW5を設定す
る。また、第6ウインドW6の位置と前記端点aの位置
とに対して上記と同様の相関関係を持つ位置に第7ウイ
ンドW7を設定する。これによれば、光切断画像Sの上
側部分S1と下側部分S2とに相対位置精度を保って夫
々第5ウインドW5と第7ウインドW7とがかかる。
【0022】次に、図2(e)に示す如く、第4と第5
の両ウインドW4,W5の夫々の画像重心G4,G5の
位置を計測して、両画像重心G4,G5を通る上側部分
S1の画像線L1の方程式を算定すると共に、第6と第
7の両ウインドW6,W7内の夫々の画像重心G6,G
7の位置を計測して、両画像重心G6,G7を通る下側
部分S2の画像線L2の方程式を算定し、両方程式から
両画像線L1,L2の交点Qの位置を求める。
の両ウインドW4,W5の夫々の画像重心G4,G5の
位置を計測して、両画像重心G4,G5を通る上側部分
S1の画像線L1の方程式を算定すると共に、第6と第
7の両ウインドW6,W7内の夫々の画像重心G6,G
7の位置を計測して、両画像重心G6,G7を通る下側
部分S2の画像線L2の方程式を算定し、両方程式から
両画像線L1,L2の交点Qの位置を求める。
【0023】この場合、画像線L1,L2の方程式が正
しく算定されていれば、交点Qは上記端点aの近傍に位
置することになり、そこで端点aを基準に設定した所定
範囲内に交点Qが入っているか否かを判別し、入ってい
なければ画像処理が不良と判断して、その旨を表示す
る。
しく算定されていれば、交点Qは上記端点aの近傍に位
置することになり、そこで端点aを基準に設定した所定
範囲内に交点Qが入っているか否かを判別し、入ってい
なければ画像処理が不良と判断して、その旨を表示す
る。
【0024】最後に、交点Qの画面上の座標値から光切
断の解析原理に従ってスリット光面上における交点Qの
座標値を算定し、更に、撮像器2のレンズ系の歪曲や投
光器1と撮像器2の相対位置関係のずれ等による誤差を
補正するため、光学式測定装置のキャリブレーション作
業によって予め求められる補正式に従ってスリット光面
上の交点Qの座標値を補正し、ワークAの形状や位置を
計測する。
断の解析原理に従ってスリット光面上における交点Qの
座標値を算定し、更に、撮像器2のレンズ系の歪曲や投
光器1と撮像器2の相対位置関係のずれ等による誤差を
補正するため、光学式測定装置のキャリブレーション作
業によって予め求められる補正式に従ってスリット光面
上の交点Qの座標値を補正し、ワークAの形状や位置を
計測する。
【0025】尚、ワークAがスリット光の光軸方向に変
位すると、光切断画像Sが画面上でX軸方向に変位する
と共に画像Sの拡大率が変化するようになり、画像Sの
拡大率に応じて上記第4〜第7ウインドW4〜W7の位
置及び大きさを変更して、画像Sが拡大縮小されても画
像Sの所定部位にウインドが設定されるようにすること
が望まれる。ここで、拡大率をK、撮像器2とスリット
光面に対する撮像器2の光軸の交点との距離をD、スリ
ット光面に対する撮像器2の光軸角度をθ、画像Sの基
準位置に対するX軸変位量をdXとすると、次式 K=1+(dX/D)cotθ が成立する。従って、上記した端点aの位置から光切断
画像SのX軸変位量dXを求めて、上式から拡大率Kを
算定し、第4,第6ウインドW4,W6の基準点Mに対
するY軸距離を設定値にKを乗算した値とし、更に第4
〜第7ウインドW4〜W7の大きさも拡大率Kに応じて
変えれば、拡大率が変化しても光画像Sの所定部位に各
ウインドを設定できるようになる。
位すると、光切断画像Sが画面上でX軸方向に変位する
と共に画像Sの拡大率が変化するようになり、画像Sの
拡大率に応じて上記第4〜第7ウインドW4〜W7の位
置及び大きさを変更して、画像Sが拡大縮小されても画
像Sの所定部位にウインドが設定されるようにすること
が望まれる。ここで、拡大率をK、撮像器2とスリット
光面に対する撮像器2の光軸の交点との距離をD、スリ
ット光面に対する撮像器2の光軸角度をθ、画像Sの基
準位置に対するX軸変位量をdXとすると、次式 K=1+(dX/D)cotθ が成立する。従って、上記した端点aの位置から光切断
画像SのX軸変位量dXを求めて、上式から拡大率Kを
算定し、第4,第6ウインドW4,W6の基準点Mに対
するY軸距離を設定値にKを乗算した値とし、更に第4
〜第7ウインドW4〜W7の大きさも拡大率Kに応じて
変えれば、拡大率が変化しても光画像Sの所定部位に各
ウインドを設定できるようになる。
【0026】尚、上記実施例では第5ウインドW5や第
7ウインドW7を、第4ウインドW4や第6ウインドW
6の位置と端点aの位置とに対して所定の相関関係を持
つ位置に設定したが、図3に示す如く、第4ウインドW
4や第6ウインドW6内の画像重心G4,G6の位置と
端点aの位置とに対して所定の相関関係を持つ位置に設
定しても良い。図3に示す例では、第4ウインドW4内
の画像重心G4と端点aとを結ぶ線分BをX軸方向先方
(左方)に所定距離平行移動した平行線分B´の中点に
第5ウインドW5の左上コーナが合致するように第5ウ
インドW5を設定し、また第6ウインドW6内の画像重
心G6と端点aとを結ぶ線分CをX軸方向先方に所定距
離平行移動した平行線分C´の中点に第7ウインドW7
の左下コーナが合致するように第7ウインドW7を設定
した。
7ウインドW7を、第4ウインドW4や第6ウインドW
6の位置と端点aの位置とに対して所定の相関関係を持
つ位置に設定したが、図3に示す如く、第4ウインドW
4や第6ウインドW6内の画像重心G4,G6の位置と
端点aの位置とに対して所定の相関関係を持つ位置に設
定しても良い。図3に示す例では、第4ウインドW4内
の画像重心G4と端点aとを結ぶ線分BをX軸方向先方
(左方)に所定距離平行移動した平行線分B´の中点に
第5ウインドW5の左上コーナが合致するように第5ウ
インドW5を設定し、また第6ウインドW6内の画像重
心G6と端点aとを結ぶ線分CをX軸方向先方に所定距
離平行移動した平行線分C´の中点に第7ウインドW7
の左下コーナが合致するように第7ウインドW7を設定
した。
【0027】また、上記実施例では第4ウインドW4と
第6ウインドW6とを、基準点Mを基準にして、予め定
めた位置データに従って設定するようにしたが、第4ウ
インドW4と第6ウインドW6との何れか一方のウイン
ドの位置データのみを予め定めておき、他方のウインド
を一方のウインドと端点aと基準点Mとの3者の位置に
基いて設定することも可能である。
第6ウインドW6とを、基準点Mを基準にして、予め定
めた位置データに従って設定するようにしたが、第4ウ
インドW4と第6ウインドW6との何れか一方のウイン
ドの位置データのみを予め定めておき、他方のウインド
を一方のウインドと端点aと基準点Mとの3者の位置に
基いて設定することも可能である。
【0028】これを図4を参照して説明する。この例で
は第4ウインドW4の位置データが予め定められてお
り、基準点Mを基準にして第4ウインドW4を設定した
後、端点aからのX軸距離が第4ウインドW4の左上コ
ーナの端点aからのX軸距離と等しくなり、且つ、基準
点Mからの下方へのY軸距離が第4ウインドW4の左上
コーナの基準点MからのY軸距離と等しくなる位置に第
6ウインドW6の左下コーナが合致するように第6ウイ
ンドW6を設定する。ここで、基準点Mは光切断画像S
の上側部分S1と下側部分S2との間のY軸方向中間に
位置するため、第6ウインドW6を上記の如く設定して
も、下側部分S2に相対位置精度を保って第6ウインド
W6がかかる。尚、第5ウインドW5や第7ウインドW
7は図2(e)や図3に示す手順で設定すれば良い。
は第4ウインドW4の位置データが予め定められてお
り、基準点Mを基準にして第4ウインドW4を設定した
後、端点aからのX軸距離が第4ウインドW4の左上コ
ーナの端点aからのX軸距離と等しくなり、且つ、基準
点Mからの下方へのY軸距離が第4ウインドW4の左上
コーナの基準点MからのY軸距離と等しくなる位置に第
6ウインドW6の左下コーナが合致するように第6ウイ
ンドW6を設定する。ここで、基準点Mは光切断画像S
の上側部分S1と下側部分S2との間のY軸方向中間に
位置するため、第6ウインドW6を上記の如く設定して
も、下側部分S2に相対位置精度を保って第6ウインド
W6がかかる。尚、第5ウインドW5や第7ウインドW
7は図2(e)や図3に示す手順で設定すれば良い。
【0029】また、光切断画像Sが湾曲しているとき
は、湾曲部に3個のウインドを設定して、これら3個の
ウインド内の画像重心を通る円として画像線の方程式を
算定し、或いはマスターワク等を用いて湾曲部の曲率半
径を予め計測しておき、湾曲部に設定した2個のウイン
ド内の画像重心を通る上記曲率半径の円として画像線の
方程式を算定する。
は、湾曲部に3個のウインドを設定して、これら3個の
ウインド内の画像重心を通る円として画像線の方程式を
算定し、或いはマスターワク等を用いて湾曲部の曲率半
径を予め計測しておき、湾曲部に設定した2個のウイン
ド内の画像重心を通る上記曲率半径の円として画像線の
方程式を算定する。
【0030】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、画像線算定用の複数のウインドを夫々所要の
位置関係を保って正確に光切断画像の各部分に設定でき
ると共に、これらウインドのうち基準点に対する位置デ
ータを予め設定するウインドの数を減少させて、位置デ
ータの設定作業を容易化できる。
によれば、画像線算定用の複数のウインドを夫々所要の
位置関係を保って正確に光切断画像の各部分に設定でき
ると共に、これらウインドのうち基準点に対する位置デ
ータを予め設定するウインドの数を減少させて、位置デ
ータの設定作業を容易化できる。
【図1】 (a)光学式測定位置とワークとの関係を示
す斜視図、(b)撮像器の画像を示す図
す斜視図、(b)撮像器の画像を示す図
【図2】 本発明による画像処理手順の一例を示す図
【図3】 所定ウインドの残りのウインドの他の設定方
法を示す図
法を示す図
【図4】 画像の一側部分用の選択ウインドに基づく他
側部分用ウインドの設定方法を示す図
側部分用ウインドの設定方法を示す図
1 投光器 2 撮像器 A ワーク S 光切断画像 a 端点 W1 端点算定用ウインド W2,W3 基準点算定用ウインド M 基準点 W4,W6 選択ウインド W5,W7 残り
のウインド G1〜G7 画像重心 L1,L2 画像
線 Q 交点
のウインド G1〜G7 画像重心 L1,L2 画像
線 Q 交点
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 G06T 7/60
Claims (6)
- 【請求項1】 ワークにスクリット光を照射する投光器
と、ワークに照射されたスクリット光が描く光切断像を
撮像する撮像器とを備える光学式測定装置における画像
処理方法であって、撮像器の画面上の光切断画像が該画
面の一方の座標軸方向の極大部を有し、該極大部に対し
画面の他方の座標軸方向一側に位置する光切断画像の一
側部分に所定のウインドを複数箇所設定して、これら各
ウインド内の画像重心の位置から該一側部分を表わす画
像線の方程式を算定すると共に、極大部に対し前記他方
の座標軸方向他側に位置する光切断画像の他側部分に所
定のウインドを複数箇所設定して、これら各ウインド内
の画像重心の位置から該他側部分表わす画像線の方程式
を算定し、前記両方程式から一側部分の画像線と他側部
分の画像線との交点の位置を求めるものにおいて、 光切断画像の極大部に合致する端点の位置を計測し、 該端点からX軸方向に所定長さ後戻りした位置にY軸方
向に長手の2個のウインドを設定し、該両ウインド内の
夫々の画像重心の位置を計測して、該両画像重心と所定
の相関関係を持った基準点を求め、 光切断画像の前記一側部と前記他側部分とに、夫々前記
所定のウインドのうちから予め選択される各1個の選択
ウインドを前記基準点に対し所定の位置関係で設定する
と共に、 所定ウインドの残りのウインドを該各選択ウインドの位
置と前記端点の位置とに対して夫々所定の相関関係を持
つ位置に設定する、 ことを特徴とする光学式測定装置における画像処理方
法。 - 【請求項2】 ワークにスクリット光を照射する投光器
と、ワークに照射されたスクリット光が描く光切断像を
撮像する撮像器とを備える光学式測定装置における画像
処理方法であって、撮像器の画面上の光切断画像が該画
面の一方の座標軸方向の極大部を有し、該極大部に対し
画面の他方の座標軸方向一側に位置する光切断画像の一
側部分に所定のウインドを複数箇所設定して、これら各
ウインド内の画像重心の位置から該一側部分を表わす画
像線の方程式を算定すると共に、極大部に対し前記他方
の座標軸方向他側に位置する光切断画像の他側部分に所
定のウインドを複数箇所設定して、これら各ウインド内
の画像重心の位置から該他側部分表わす画像線の方程式
を算定し、前記両方程式から一側部分の画像線と他側部
分の画像線との交点の位置を求めるものにおいて、光切
断画像の極大部に合致する端点の位置を計測し、該端点
からX軸方向に所定長さ後戻りした位置にY軸方向に長
手の2個のウインドを設定し、該両ウインド内の夫々の
画像重心の位置を計測して、該両画像重心と所定の相関
関係を持った基準点を求め、光切断画像の前記一側部と
前記他側部分とに、夫々前記所定のウインドのうちから
予め選択される各1個の選択ウインドを前記基準点に対
し所定の位置関係で設定すると共に、 該各選択ウインド内の画像重心の位置を計測して、所定
ウインドの残りのウインドを該各選択ウインド内の画像
重心の位置と前記端点の位置とに対して所定の相関関係
を持つ位置に設定する、 ことを特徴とする光学式測定装置における画像処理方
法。 - 【請求項3】 前記所定のウインドの残りのウインド
を、前記各選択ウインド内の画像重心と前記端点とを結
ぶ線分を前記一方の座標軸方向に平行移動した平行線分
上の所定点にウインドの所定のコーナが合致するような
位置に設定することを特徴とする請求項2に記載の光学
式測定装置における画像処理方法。 - 【請求項4】 ワークにスクリット光を照射する投光器
と、ワークに照射されたスクリット光が描く光切断像を
撮像する撮像器とを備える光学式測定装置における画像
処理方法であって、撮像器の画面上の光切断画像が該画
面の一方の座標軸方向の極大部を有し、該極大部に対し
画面の他方の座標軸方向一側に位置する光切断画像の一
側部分に所定のウインドを複数箇所設定して、これら各
ウインド内の画像重心の位置から該一側部分を表わす画
像線の方程式を算定すると共に、極大部に対し前記他方
の座標軸方向他側に位置する光切断画像の他側部分に所
定のウインドを複数箇所設定して、これら各ウインド内
の画像重心の位置から該他側部分表わす画像線の方程式
を算定し、前記両方程式から一側部分の画像線と他側部
分の画像線との交点の位置を求めるものにおいて、光切
断画像の極大部に合致する端点の位置を計測し、該端点
からX軸方向に所定長さ後戻りした位置にY軸方向に長
手の2個のウインドを設定し、該両ウインド内の夫々の
画像重心の位置を計測して、該両画像重心と所定の相関
関係を持った基準点を求め、 光切断画像の前記一側部分に設定すべき前記所定のウイ
ンドのうちから予め選択される1個の選択ウインドを前
記基準点に対し所定の位置関係で設定すると共に、該所
定ウインドの残りのウインドを選択ウインド又は該選択
ウインド内の画像重心の位置と前記端点の位置とに対し
て所定の相関関係を持つ位置に設定し、 光切断画像の前記他側部分に設定すべき前記所定のウイ
ンドのうちの1個のウインドを、前記一方の座標軸方向
に関しては前記選択ウインドの位置と前記端点の位置と
に対して所定の相関関係を持ち、前記他方の座標軸方向
に関しては前記選択ウインドの位置と前記基準点とに対
して所定の相関関係を持つ位置に設定すると共に、該所
定のウインドの残りのウインドを前記1個のウインド又
は該ウインド内の画像重心の位置と前記端点とに対して
所定の相関関係を持つ位置に設定する、 ことを特徴とする光学式測定装置における画像処理方
法。 - 【請求項5】 画像器の画面に現われる画像の前記一方
の座標軸方向における先端点の位置を計測し、該先端点
が含まれるように該一方の座標軸方向に長手のウインド
を設定して、該ウインド内の画像重心を前記端点として
その位置を計測することを特徴とする請求項1乃至4の
何れか1項に記載の光学式測定装置における画像処理方
法。 - 【請求項6】 前記交点の位置と前記端点の位置とを比
較して画像処理の良否を判定することを特徴とする請求
項1乃至5の何れか1に記載の光学式測定装置における
画像処理方法。
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5337619A JP2724961B2 (ja) | 1993-12-28 | 1993-12-28 | 光学式測定装置における画像処理方法 |
US08/362,238 US5633950A (en) | 1993-12-28 | 1994-12-22 | Method of image processing in optical measuring apparatus |
GB9726129A GB2317691B (en) | 1993-12-28 | 1994-12-23 | Method of image processing in optical measuring apparatus |
GB9726124A GB2317690B (en) | 1993-12-28 | 1994-12-23 | Method of image processing in optical measuring apparatus |
GB9426222A GB2285312B (en) | 1993-12-28 | 1994-12-23 | Method of image processing in optical measuring apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5337619A JP2724961B2 (ja) | 1993-12-28 | 1993-12-28 | 光学式測定装置における画像処理方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07198334A true JPH07198334A (ja) | 1995-08-01 |
JP2724961B2 JP2724961B2 (ja) | 1998-03-09 |
Family
ID=18310360
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5337619A Expired - Fee Related JP2724961B2 (ja) | 1993-12-28 | 1993-12-28 | 光学式測定装置における画像処理方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2724961B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006214870A (ja) * | 2005-02-03 | 2006-08-17 | Hitachi Metals Ltd | 形状測定システム、形状測定方法及び形状測定プログラム |
-
1993
- 1993-12-28 JP JP5337619A patent/JP2724961B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006214870A (ja) * | 2005-02-03 | 2006-08-17 | Hitachi Metals Ltd | 形状測定システム、形状測定方法及び形状測定プログラム |
JP4683324B2 (ja) * | 2005-02-03 | 2011-05-18 | 日立金属株式会社 | 形状測定システム、形状測定方法及び形状測定プログラム |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2724961B2 (ja) | 1998-03-09 |
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