JPH08101017A - Dimension measuring instrument - Google Patents

Dimension measuring instrument

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Publication number
JPH08101017A
JPH08101017A JP6262024A JP26202494A JPH08101017A JP H08101017 A JPH08101017 A JP H08101017A JP 6262024 A JP6262024 A JP 6262024A JP 26202494 A JP26202494 A JP 26202494A JP H08101017 A JPH08101017 A JP H08101017A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
image
dimension
measurement
moving
measured
Prior art date
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Pending
Application number
JP6262024A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Akitaka Fujiyama
晶敬 藤山
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Steel Corp
Original Assignee
Nippon Steel Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Steel Corp filed Critical Nippon Steel Corp
Priority to JP6262024A priority Critical patent/JPH08101017A/en
Publication of JPH08101017A publication Critical patent/JPH08101017A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE: To provide a dimension measuring instrument which can prevent the dropping of working efficiency and, at the same time, can measure the dimension of a moving object to be measured with high accuracy by constituting the instrument so that the instrument can measure the object in a moving state. CONSTITUTION: Of two cameras 14 and 16, the movable camera 16 can be moved in parallel with x-axis by means of a movable table 18. The interval between the cameras 14 and 16 is set at the nominal value of the dimension to be measured of an object 10 to be measured. The object 10 is carried in parallel with x-axis by means of a carrying means 12. When the object 10 enters a measuring area, a stroboscope 22 emits light. Since the light emitting period of the stroboscope 22 is as short as about 10μsec, the movement of the object 10 is negligible. Synchronously with the light emitted from the stroboscope 22, the pictures taken with the cameras 14 and 16 are frozen and fetched to a memory. After the pictures are suitably processed and the end sections of the object 10 are recognized, the dimension of the object 10 is calculated.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、搬送用コンベア等によ
り移動している機械加工品や成形品(形鋼、キャタピラ
ブロック等)の寸法を自動的に測定する寸法測定装置に
関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a dimension measuring apparatus for automatically measuring the dimension of a machined product or a molded product (shaped steel, caterpillar block, etc.) which is moving by a conveyer or the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】カメラで測定対象物の寸法を測定する最
も簡単な方法を図5に示す。同図(a)では、搬送され
る測定対象物50の背後に背景照明52が設けられ、測
定対象物50の前方に一次元CCDカメラ54が設けら
れている。測定対象物50が1次元CCDカメラ54の
視野に入ると、一旦搬送手段を停止して背後から照明を
照射し、一次元CCDカメラによってその測定対象物5
0を撮像する。一次元CCDカメラ54は、このとき同
図(b)に示すような画像信号56を出力する。この信
号は、照明が直接当たる部分はゼロとなり、照明の影と
なる部分は高いレベルの値を有する。これを適当な閾値
SLで二値化すると、同図(c)に示すような二値信号
となり、この信号の立ち上がりは測定対象物50の左端
に対応し、立ち下がりは右端に対応する。したがって、
この信号がハイである画素数をカウントすることによ
り、測定対象物50の長さを求めることができる。
2. Description of the Related Art The simplest method for measuring the dimensions of a measuring object with a camera is shown in FIG. In FIG. 5A, the background illumination 52 is provided behind the conveyed measurement target 50, and the one-dimensional CCD camera 54 is provided in front of the measurement target 50. When the object 50 to be measured enters the field of view of the one-dimensional CCD camera 54, the transporting means is once stopped and illumination is applied from behind, and the object to be measured 5 is measured by the one-dimensional CCD camera.
Image 0. At this time, the one-dimensional CCD camera 54 outputs an image signal 56 as shown in FIG. This signal will have zero values where the illumination is directly on and high levels where the illumination is shadowed. When this is binarized with an appropriate threshold value SL, a binary signal as shown in FIG. 6C is obtained, and the rising edge of this signal corresponds to the left end of the measurement object 50 and the falling edge corresponds to the right end. Therefore,
By counting the number of pixels for which this signal is high, the length of the measuring object 50 can be obtained.

【0003】また、カメラを二つ用いて移動する測定対
象物の寸法を測定する方法が、特開平1−260303
号において提案されている。この方法は、二台のカメラ
を予め基準となる寸法の間隔に配置し、これらのカメラ
で測長部位を同期して撮像する。そして、この画像を処
理して二台のカメラそれぞれで測長部位を特定し、これ
らの位置と二台のカメラの間隔から、測定対象物の寸法
を求めるものである。この方法では、カメラを基準とな
る寸法の間隔に配置すればよいので、測定対象物の寸法
が大きくなっても測定が可能であるという特徴がある。
A method for measuring the size of a moving object to be measured by using two cameras is disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 1-260303.
Proposed in the issue. In this method, two cameras are arranged in advance at intervals of a reference size, and these cameras synchronously image the length measurement region. Then, this image is processed to specify the length measurement region with each of the two cameras, and the dimension of the measurement object is obtained from these positions and the distance between the two cameras. In this method, the cameras may be arranged at intervals of the reference size, and therefore, the feature is that the measurement can be performed even if the size of the measurement object is large.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】ところで、一台の一次
元CCDカメラを用いる従来の方法では、測定対象物を
一旦停止させる必要があるため、本来の生産効率が低下
するという問題がある。また、一台のカメラだけで撮像
するため、測定対象物の寸法が大きくなると、測定対象
物全体が視野に収まるようカメラを測定対象物から遠ざ
ける必要があるため1画素当たりの分解能が低下し、測
定精度が低下するという欠点がある。また、測定対象物
の寸法が大きくなると、カメラは測定対象物を斜めから
撮像することになるので、このことも測定精度低下の原
因となる。
By the way, in the conventional method using one one-dimensional CCD camera, it is necessary to temporarily stop the object to be measured, so that there is a problem that the original production efficiency is lowered. Further, since the image is captured by only one camera, when the size of the measurement target becomes large, the resolution per pixel decreases because it is necessary to keep the camera away from the measurement target so that the entire measurement target fits in the visual field. There is a drawback that the measurement accuracy is reduced. Further, when the size of the measurement target becomes large, the camera images the measurement target from an angle, which also causes a decrease in measurement accuracy.

【0005】測定精度の低下を回避するには、事前に測
定対象物と同一寸法の較正板などを用意し、これを基準
に寸法を測定することが一般的であるが、測定対象物の
種類が多いとそれだけ多くの較正板を用意・保管する必
要があり、そのためのコストが余分に必要となる。ま
た、測定対象物が変わるごとに較正板を取り替えて較正
しなければならず、その意味での生産効率の低下も避け
られない。
In order to avoid a decrease in measurement accuracy, it is common to prepare a calibration plate or the like having the same dimensions as the object to be measured in advance and measure the dimensions with this as a reference. Therefore, it is necessary to prepare and store a large number of calibration plates, which results in an extra cost. Moreover, the calibration plate must be replaced and calibrated every time the object to be measured changes, which inevitably results in a decrease in production efficiency.

【0006】また、特開平1−260303号において
提案されている移動体の測長装置は、測定対象物が移動
している場合にも寸法を測定できるとしているが、同明
細書中に記載されているように60分の1秒間にわたっ
て測定対象物を撮像した場合、この間の測定対象物の移
動によってカメラに取り込まれた画像における測長部位
が不明確となる。例えば、測定対象物が毎分15メート
ルの速度で移動すると、60分の1秒の時間に測定対象
物は約3.8mm移動する。したがって、画像にはこの程
度のぶれが生じ、この長さと同程度の測定誤差が生じ
る。したがって、かかる装置を、数μm程度の正確な測
定精度が要求される測定分野に使用することはできな
い。
Further, the length measuring device for a moving body proposed in Japanese Patent Laid-Open No. 1-260303 is capable of measuring a dimension even when an object to be measured is moving, which is described in the specification. As described above, when the measurement target is imaged for 1/60 second, the length measurement site in the image captured by the camera becomes unclear due to the movement of the measurement target during this period. For example, if the measurement target moves at a speed of 15 meters per minute, the measurement target moves about 3.8 mm in 1 / 60th of a second. Therefore, a blur of this degree occurs in the image, and a measurement error similar to this length occurs. Therefore, such a device cannot be used in a measurement field that requires an accurate measurement accuracy of several μm.

【0007】本発明は上記事情に基づいてなされたもの
であり、移動している測定対象物の寸法を移動している
まま測定できるようにして作業効率の低下を防止すると
ともに、高い精度での寸法測定が可能となる寸法測定装
置を提供することを目的とするものである。
The present invention has been made based on the above-mentioned circumstances, and it is possible to measure the size of a moving object to be measured while it is being moved, thereby preventing a decrease in work efficiency and achieving high accuracy. It is an object of the present invention to provide a dimension measuring device that enables dimension measurement.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めの請求項1記載の発明は、測定対象物を搬送する搬送
手段と、前記測定対象物の搬送方向の先端部を撮像する
第一の撮像手段及び搬送方向の後端部を撮像する第二の
撮像手段と、第一の撮像手段の基準点と第二の撮像手段
の基準点との間隔が前記測定対象物の先端から後端まで
の長さの公称値と等しい距離となるよう、第一及び第二
の撮像手段の一方又は双方を前記搬送方向と平行に移動
する移動手段と、前記測定対象物の先端部が第一の撮像
手段の視野に入り、前記測定対象物の後端部が第二の撮
像手段の視野に入ったときに発光する閃光手段と、前記
閃光手段の発光に同期して前記第一及び第二の撮像手段
が撮像した画像を取り込む画像取込み手段と、前記取り
込まれた画像に基づいて前記測定対象物の先端から後端
までの寸法を算出する計算手段と、を具備することを特
徴とするものである。
According to a first aspect of the present invention for achieving the above object, there is provided a first means for conveying an object to be measured, and a first image-capturing portion of the object in the conveying direction. The second image pickup means for picking up the image pickup means and the second end portion in the transport direction, and the interval between the reference point of the first image pickup means and the reference point of the second image pickup means is from the front end to the rear end of the measurement object. Up to a distance equal to the nominal value of the moving means for moving one or both of the first and second imaging means in parallel with the transport direction, and the tip of the measurement object is the first. The flash unit that emits light when the rear end of the measuring object enters the field of view of the second image capturing unit and enters the field of view of the image capturing unit, and the first and second flash units in synchronization with the light emission of the flash unit. An image capturing means for capturing an image captured by the image capturing means, and an image capturing means based on the captured image. It is characterized in that it comprises a calculating means for calculating a size of up to the rear end from the tip of the measurement object are.

【0009】請求項2記載の発明は、請求項1記載の発
明において、測定対象物の種類に応じて前記測定対象物
と第一及び第二の撮像手段との間の間隔を調節する手段
を有することを特徴とするものである。
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the invention, there is provided means for adjusting a distance between the measurement object and the first and second imaging means according to the type of the measurement object. It is characterized by having.

【0010】請求項3記載の発明は、請求項1又は2記
載の発明において、前記第一及び第二の撮像手段は、前
記測定対象物を側面方向から撮像するものであり、且
つ、ある範囲内の高さを有する測定対象物のすべての上
端部が第一及び第二の撮像手段の視野に収まるよう、予
め離散的に設定された複数の高さレベルを有し、前記測
定対象物の高さの変化に応じて第一及び第二の撮像手段
の上下位置を前記複数の高さレベルの間で移動する手段
を具備することを特徴とするものである。
According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect of the invention, the first and second image pickup means images the measurement object from a lateral direction, and a certain range. All of the upper end of the measuring object having a height within the first and second imaging means to fit within the field of view, has a plurality of height levels discretely set in advance, the measuring object It is characterized by comprising means for moving the upper and lower positions of the first and second image pickup means between the plurality of height levels according to a change in height.

【0011】[0011]

【作用】本発明は前記の構成により、第一及び第二の撮
像手段は例えば30分の1秒の周期で撮像するが、照明
として閃光手段を用いるため、画像取込み手段によって
取り込まれる画像には閃光手段が発光している間の画像
だけが写る。この閃光手段が発光している時間は極めて
短いため、測定対象物の移動速度を例えば毎分15メー
トルとすると、この間に測定対象物が移動する距離は無
視できる程度に小さく、したがって、取り込まれた画像
において先端部及び後端部の位置は明確となる。更に、
第一及び第二の撮像手段の基準点間は予め測定対象物の
公称値と同一の距離に設定されているため、取り込まれ
た画像における先端部及び後端部の位置と、この両基準
点間との距離から、計算手段によって測定対象物の先端
部から後端部までの寸法を求めることができる。
According to the present invention, the first and second image pickup means take images with a period of, for example, 1/30 second, because the flash means is used as illumination, so that the image captured by the image capturing means is Only the image is captured while the flash means is emitting light. Since the flashing means emits light for a very short time, if the moving speed of the measuring object is set at 15 meters per minute, for example, the moving distance of the measuring object during this period is so small that it can be ignored, and therefore, it is taken in. The positions of the front end and the rear end are clear in the image. Furthermore,
Since the distance between the reference points of the first and second image pickup means is set in advance to the same value as the nominal value of the measurement object, the positions of the front end and the rear end in the captured image, and both reference points From the distance to the distance, the dimension from the front end portion to the rear end portion of the measurement object can be obtained by the calculation means.

【0012】また、測定対象物の種類によって第一及び
第二の撮像手段と測定対象物との間の距離が変わること
があるので、測定対象物と第一及び第二の撮像手段との
間の間隔を調節する手段を設けることによって、例えば
測定対象物と第一及び第二の撮像手段との間の距離が一
定となるようにして撮像手段のピント合わせや分解能の
調整等を省略することができる。
Since the distance between the first and second image pickup means and the measurement object may change depending on the type of the measurement object, the distance between the measurement object and the first and second image pickup means may be different. By providing a means for adjusting the interval of, for example, the distance between the measurement object and the first and second imaging means is kept constant, and focusing of the imaging means and adjustment of resolution are omitted. You can

【0013】更に、測定対象物の移動方向における寸法
を測定する場合、撮像手段の視野内における測定部位の
高さ方向の位置は視野の範囲に収まっていればよく、常
に一定である必要はない。したがって、撮像手段の高さ
方向の位置について予め離散的な高さレベルを設定して
おき、その中で撮像手段の高さを調節するようにしても
必要な高さの調節は可能となる。このようにすれば、撮
像手段の高さ調節の機構が簡素化される。
Further, when measuring the dimension of the measuring object in the moving direction, the position of the measuring portion in the height direction within the visual field of the image pickup means may be within the range of the visual field and does not have to be always constant. . Therefore, even if a discrete height level is set in advance for the position of the image pickup means in the height direction and the height of the image pickup means is adjusted therein, the required height can be adjusted. By doing so, the mechanism for adjusting the height of the image pickup means is simplified.

【0014】[0014]

【実施例】以下に図面を参照して本発明の一実施例につ
いて説明する。図1は本発明の一実施例である寸法測定
装置の全体構成を示す概略構成図、図2は本発明の一実
施例における二台のカメラの視野と測定対象物との位置
関係を示す図である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an overall configuration of a dimension measuring apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a diagram showing a positional relationship between the visual fields of two cameras and an object to be measured according to the embodiment of the present invention. Is.

【0015】図1に示す装置は、一例としてキャタピラ
ブロックを測定対象物10とする。キャタピラブロック
は、円環状に連結されてブルドーザー等のキャタピラを
構成する一つ一つのブロックであり、所定の形状に鋳造
された細長い鋼材をシャーで所定の寸法に切断すること
によって得られる。本実施例で測定対象物とするキャタ
ピラブロック一つの寸法は、大きいもので長さ1000
mm、幅500mm程度である。
The apparatus shown in FIG. 1 uses a caterpillar block as the measuring object 10 as an example. The caterpillar block is an individual block that is connected in an annular shape to form a caterpillar such as a bulldozer, and is obtained by cutting an elongated steel material cast into a predetermined shape with a shear into a predetermined dimension. The size of one caterpillar block, which is an object to be measured in this embodiment, is large and the length is 1000.
mm, width about 500 mm.

【0016】図1の寸法測定装置は、この切断されたキ
ャタピラブロックの寸法を測定する。尚、図1における
搬送手段12、カメラ14及び16、移動テーブル1
8、センサ20、ストロボ22、不良品排除機構32に
ついては上から(z軸方向から)見た状態を示してあ
り、コントローラ24、パーソナルコンピュータ26、
画像処理装置28、警報灯30についてはブロック図と
して示してある。
The size measuring device of FIG. 1 measures the size of the cut caterpillar block. Incidentally, the conveying means 12, the cameras 14 and 16 and the moving table 1 in FIG.
8, the sensor 20, the strobe 22, and the defective product removing mechanism 32 are shown from above (from the z-axis direction), the controller 24, the personal computer 26,
The image processing device 28 and the warning light 30 are shown as a block diagram.

【0017】図1の装置は二台のカメラ14及び16を
備えている。前者は固定カメラ、後者は移動カメラであ
り、両者はx軸に平行な直線上に配置してあるが、移動
カメラ16は移動テーブル18によって左右に移動でき
る。この移動はコントローラ24によって自動で制御さ
れる。測定対象物10であるキャタピラブロックは、コ
ンベヤ等の搬送手段12によって、例えば毎分15メー
トルの速度でx軸に沿って右から左へ(矢印の方向に)
搬送される。その際、測定すべき先端から後端までの寸
法がx軸と平行となるよう測定対象物10を搬送手段1
2上に載置する。
The apparatus of FIG. 1 comprises two cameras 14 and 16. The former is a fixed camera and the latter is a moving camera, both of which are arranged on a straight line parallel to the x-axis, but the moving camera 16 can be moved left and right by a moving table 18. This movement is automatically controlled by the controller 24. The caterpillar block, which is the measurement object 10, is moved from the right to the left (in the direction of the arrow) along the x-axis at a speed of, for example, 15 meters per minute by the conveying means 12 such as a conveyor.
Be transported. At that time, the measuring object 10 is conveyed by the conveying means 1 so that the dimension from the front end to the rear end to be measured is parallel to the x axis.
Place on top of 2.

【0018】測定対象物10が測定エリアに進入して、
測定対象物10の先端が固定カメラ14の視野に入り後
端が移動カメラ16の視野に入ると、ホトセンサからな
るセンサ20がこれを検知してコントローラ24へその
旨の信号を送る。
When the measuring object 10 enters the measuring area,
When the front end of the measuring object 10 enters the visual field of the fixed camera 14 and the rear end thereof enters the visual field of the moving camera 16, the sensor 20 including a photo sensor detects this and sends a signal to that effect to the controller 24.

【0019】コントローラ24はセンサ20からの信号
を受けると、搬送手段12を挟んでカメラ14、16に
対向する位置に設けられたストロボ22を発光させる。
ストロボ22は、市販のストロボを用いた場合でも10
μ秒程度の極く短い発光時間を実現できる。コントロー
ラ24は、ストロボ22の発光に同期してカメラ14及
び16が撮像した画像をフリーズするよう制御し、この
画像を画像処理装置28の内部の画像メモリに取り込
む。ストロボ22は、測定対象物10を挟んでカメラ1
4、16の反対側にあるので、撮像された画像では測定
対象物10は影として写る。
When the controller 24 receives a signal from the sensor 20, the controller 24 causes the strobe 22 provided at a position facing the cameras 14 and 16 with the carrying means 12 interposed therebetween to emit light.
The strobe 22 is 10 even if a commercially available strobe is used.
It is possible to realize an extremely short light emission time of about μ seconds. The controller 24 controls to freeze the images captured by the cameras 14 and 16 in synchronization with the light emission of the strobe 22, and captures this image in the image memory inside the image processing device 28. The strobe 22 is provided on the camera 1 with the measuring object 10 interposed therebetween.
Since it is on the opposite side of 4 and 16, the measuring object 10 appears as a shadow in the captured image.

【0020】この取り込まれた画像情報に対しては、画
像処理装置28によって後述の画像処理がなされ、これ
に基づいてパーソナルコンピュータ26によって測定対
象物10の寸法が算出される。この測定寸法が予め設定
した許容範囲を越える場合はその旨の信号(NG信号)
によって警報灯30を点灯してオペレータの注意を促す
とともに、不良品排除機構32を作動させて不良のキャ
タピラブロックを搬送手段12から排除する。尚、画像
メモリはカメラ14、16やコントローラ24等の内部
に設けてもよい。また、警報手段として、パーソナルコ
ンピュータ画面にその旨を表示するようにしてもよい。
The captured image information is subjected to image processing, which will be described later, by the image processing device 28, and the size of the measuring object 10 is calculated by the personal computer 26 based on the image processing. If this measured dimension exceeds the preset allowable range, a signal to that effect (NG signal)
The warning lamp 30 is turned on to call the operator's attention, and the defective article removing mechanism 32 is operated to remove the defective track block from the transport means 12. The image memory may be provided inside the cameras 14, 16 and the controller 24. Further, as a warning means, a message to that effect may be displayed on the personal computer screen.

【0021】次に図2を参照して、測定対象物10の寸
法測定の方法について説明する。同図において、14a
及び16aはそれぞれ二台のカメラ14及び16の視野
であり、その大きさは例えば3cm×3cm程度とする。L
0 は各視野の左端を基準点とした二台のカメラの距離を
示す。距離L0 は元々、測定対象物10の公称値、すな
わち測定対象物10を所定の長さで切り出す場合の切り
出し寸法である。これに対応して、予め移動カメラ16
の位置を調節し、二台のカメラ14と16との間隔をこ
のL0 に一致させておく。寸法測定の正確さは、移動カ
メラ16の位置合わせ精度に依存する。このため、移動
テーブル18としては、誤差が1メートル当たり30μ
m以下の移動テーブルを使用することが望ましい。尚、
かかる移動テーブルは市販されており、容易に入手でき
る。
Next, with reference to FIG. 2, a method for measuring the dimensions of the measuring object 10 will be described. In the figure, 14a
And 16a are the visual fields of the two cameras 14 and 16, respectively, and their sizes are, for example, about 3 cm × 3 cm. L
0 indicates the distance between two cameras with the left end of each field of view as the reference point. The distance L 0 is originally a nominal value of the measurement object 10, that is, a cutout dimension when the measurement object 10 is cut out in a predetermined length. In response to this, the moving camera 16
Is adjusted so that the distance between the two cameras 14 and 16 matches L 0 . The accuracy of the dimensional measurement depends on the alignment accuracy of the moving camera 16. Therefore, the moving table 18 has an error of 30μ per meter.
It is desirable to use a moving table of m or less. still,
Such a moving table is commercially available and can be easily obtained.

【0022】これに対して、Lは、個々の測定対象10
の実際の長さである。測定対象10の切り出しには誤差
の発生は避けられないため、測定対象10の実際の長さ
Lは必ずしもL0 とは一致しない。
On the other hand, L is an individual measurement object 10
Is the actual length of. Since an error is unavoidable in cutting out the measurement target 10, the actual length L of the measurement target 10 does not necessarily match L 0 .

【0023】図2において、L1 は視野16aの基準点
(左端)から測定対象物10の右端までの距離、L2
視野14aの基準点から測定対象物10の左端までの距
離である。Lが正確にL0 に一致すればL1 =L2 であ
るが、LがL0 と異なればこれらの値も異なる。L1
びL2 の値は、各視野における画素数に1画素当たりの
分解能を掛けて求められる。この分解能は、例えば視野
14a及び16aの大きさが3cm×3cmで、カメラ14
及び16の解像度が500×500画素とすれば、3cm
÷500=60μmである。L1 及びL2 の値が得られ
れば、測定対象物10の長さLは次の式によって求めら
れる。 L = L0 + L1 − L2
In FIG. 2, L 1 is the distance from the reference point (left end) of the visual field 16a to the right end of the measuring object 10, and L 2 is the distance from the reference point of the visual field 14a to the left end of the measuring object 10. If L exactly matches L 0 , L 1 = L 2 , but if L is different from L 0 , these values are also different. The values of L 1 and L 2 are obtained by multiplying the number of pixels in each visual field by the resolution per pixel. This resolution is, for example, when the size of the visual fields 14a and 16a is 3 cm × 3 cm,
3 cm if the resolution of 16 and 16 is 500 x 500 pixels
÷ 500 = 60 μm. When the values of L 1 and L 2 are obtained, the length L of the measuring object 10 is obtained by the following formula. L = L 0 + L 1 − L 2

【0024】上記のように、測定対象物10は搬送手段
12上で毎分15メートル程度の速度で移動する。した
がって、カメラの画像の取込み時間が、例えば60分の
1秒だとすると、この間に測定対象物10は約3.8m
mの距離だけ移動する。するとカメラによって取り込ま
れた画像はぶれて3.8mm程度の不鮮明さが生じ、測
定対象物10の端部が不明確となる。これに対し、本実
施例では発光時間10μ秒のストロボ22を使用するの
で、カメラ14及び16によって取り込まれる画像の時
間間隔は10μ秒に限定される。この間に測定対象物1
0が移動する距離は2.5μmである。この距離は測定
誤差となるが、極めて微小であるため実質的に無視で
き、したがって測定対象物10の端部は十分明確とな
る。
As described above, the measuring object 10 moves on the conveying means 12 at a speed of about 15 meters per minute. Therefore, if the time taken to capture the image from the camera is, for example, 1/60 second, the measuring object 10 will be about 3.8 m in the meantime.
Move a distance of m. Then, the image captured by the camera shakes and an unclearness of about 3.8 mm occurs, and the end portion of the measuring object 10 becomes unclear. On the other hand, in the present embodiment, since the stroboscope 22 having the light emission time of 10 μs is used, the time interval of the images captured by the cameras 14 and 16 is limited to 10 μs. Measurement object 1 during this period
The distance that 0 moves is 2.5 μm. Although this distance causes a measurement error, it is practically negligible because it is extremely small, and therefore the edge of the measurement object 10 is sufficiently clear.

【0025】次に、カメラ14及び16によって取り込
まれた、測定対象物10の端部の画像の画像処理につい
て説明する。図3は、図1のカメラ14によって取り込
まれた測定対象物10の左端上部の画像の処理の手順を
示した図である。尚、右端上部の画像についても同様の
手順で画像処理される。
Next, the image processing of the image of the end portion of the measuring object 10 captured by the cameras 14 and 16 will be described. FIG. 3 is a diagram showing a procedure of processing an image of the upper left end of the measuring object 10 captured by the camera 14 of FIG. It should be noted that the image on the upper right end is image-processed in the same procedure.

【0026】図3(a)は、カメラ14で撮像した、例
えば256階調の通常の画像である。ここで、斜線で示
した部分が測定対象物10の左端上部であり、その横の
点線40の内部はノイズによって生じた斑点であるとす
る。かかる画像に対し二次元フィルタをかけることによ
って輪郭部分を強調した図3(b)を得て、更に予め設
定した二値化レベルで二値化処理を行って図3(c)を
得る。そして、この二値画像に対して膨張・収縮等の周
知の処理を施してノイズを除去し、最終的な二値画像図
3(d)を得る。
FIG. 3A shows a normal image having 256 gradations, which is picked up by the camera 14. Here, it is assumed that the hatched portion is the upper left end of the measuring object 10 and the inside of the dotted line 40 next to it is a spot caused by noise. By applying a two-dimensional filter to such an image, FIG. 3B in which the contour portion is emphasized is obtained, and further binarization processing is performed at a preset binarization level to obtain FIG. 3C. Then, well-known processing such as expansion / contraction is applied to this binary image to remove noise, and a final binary image FIG. 3 (d) is obtained.

【0027】こうして得られた図3(d)の二値画像か
ら、図2のL1 及びL2 を求める。そのためには、図3
(d)の画像のどの部分を測定対象物10の端部と認識
するかが問題となる。というのは、測定対象物10の端
部にはバリや凹みがあったり、又は切断時のシャーの角
度の誤差等によって図3(d)の端部を示す線42が必
ずしも直線にならず、また、直線であっても測定対象物
10の長手方向に対し直角とならなかったりする場合が
あるからである。図3(d)のHの長さが画素数で40
0個分だったとすると、一つの画像について400個の
端部が得られることになるが、これでは多すぎるので、
本実施例では一つの画像に対して図4に示すように幅1
0画素分、間隔10画素分の25本の帯状の領域 No.1
〜 No.25を考える。
From the binary image of FIG. 3 (d) thus obtained, L 1 and L 2 of FIG. 2 are obtained. To do so,
The problem is which part of the image in (d) is recognized as the end of the measuring object 10. This is because the line 42 indicating the end in FIG. 3D is not necessarily a straight line due to burrs or dents on the end of the measurement object 10, or due to an error in the shear angle at the time of cutting, or the like. Moreover, even if it is a straight line, it may not be perpendicular to the longitudinal direction of the measuring object 10. The length of H in FIG. 3D is 40 in terms of the number of pixels.
If it is 0, 400 edges will be obtained for one image, but this is too many, so
In this embodiment, one image has a width of 1 as shown in FIG.
No. 1 of 25 strip-shaped areas with 0 pixels and 10 pixels
Think about No.25.

【0028】ここで視野14aにおいて、図4に示すよ
うに No.1を除く No.2〜 No.25の領域において測定
対象物の端部が得られたとする。同図では、 No.4の領
域における端部が他の領域と大きく異なっている状態を
誇張して示してある。これらのデータからどの位置を端
部と認識するかについて、本実施例では次の三つの方法
を用いる。 (1)端部が得られた領域の上から二つ目の領域(図4
では No.3の領域)の端部を全体の端部とする。 (2)端部が得られた領域のデータでヒストグラムを作
製し、最も頻度の高い位置を全体の端部とする。 (3)端部が得られた領域のすべてのデータの平均値を
全体の端部とする。
Here, in the visual field 14a, as shown in FIG. 4, it is assumed that the edges of the object to be measured are obtained in the areas of No. 2 to No. 25 excluding No. 1. In the figure, the state in which the end portion of the No. 4 area is greatly different from the other areas is exaggeratedly shown. In the present embodiment, the following three methods are used to determine which position is recognized as the end from these data. (1) The second region from the top of the region where the edge is obtained (see FIG. 4).
Then, the end of No. 3 area) is the end of the whole. (2) A histogram is created using the data of the region where the edge is obtained, and the most frequent position is set as the edge of the whole. (3) The average value of all the data in the region where the edge is obtained is set as the entire edge.

【0029】上記(1)で「上から二つ目の領域」とす
るのは、一番上の領域では測定対象物10の上辺が必ず
しも水平ではないため、端部が正確に特定できない場合
があるからである。上記(1)〜(3)は、予めどれか
を選択してシステムを構成してもよいし、作業現場で実
際にテストを行って最も実情にあうものをその都度選択
するようにしてもよい。
In the above (1), the "second area from the top" means that the upper side of the measuring object 10 is not always horizontal in the uppermost area, so that the end portion may not be accurately specified. Because there is. (1) to (3) may be may be composed of a system by selecting any advance, what meet most circumstances actually performed tests in work site to choose each time .

【0030】キャタピラブロックのロットが変更になる
と、すなわち別の種類のキャタピラブロックが測定対象
物となると、測定すべき寸法も変わる。したがって、移
動カメラ16を移動させて、固定カメラ14と移動カメ
ラ16との間隔を再度調節しなければならない。x軸方
向における長さの変更は、上記のように移動カメラ16
を移動させることによって行うことができる。
When the lot of the caterpillar block is changed, that is, when another type of caterpillar block is the object to be measured, the dimension to be measured also changes. Therefore, it is necessary to move the moving camera 16 and readjust the distance between the fixed camera 14 and the moving camera 16. The length change in the x-axis direction is performed by the moving camera 16 as described above.
Can be done by moving.

【0031】また、測定対象物10の厚み、すなわち測
定対象物10のy軸方向の幅が変わる場合があるので、
カメラを前後に移動する機構(不図示)が設けてあり、
これによりカメラ14及び16と測定対象物10との距
離を一定に保つようにする。カメラと測定対象物との距
離を一定にしておけばピントの調整は不要であり、ま
た、1画素当たりの分解能も一旦設定すればこれを変更
する必要はない。但し、ピント調節機構を設けたり、分
解能の再設定機能を設けた場合は、これらの機能は複雑
になるが、カメラを前後に移動する機構は不要になるか
又は簡易なもので済む。
Since the thickness of the measuring object 10, that is, the width of the measuring object 10 in the y-axis direction may change,
There is a mechanism (not shown) that moves the camera back and forth,
This keeps the distance between the cameras 14 and 16 and the measuring object 10 constant. If the distance between the camera and the object to be measured is kept constant, focus adjustment is unnecessary, and once the resolution per pixel is set, it is not necessary to change it. However, when a focus adjustment mechanism or a resolution resetting function is provided, these functions are complicated, but a mechanism for moving the camera back and forth is unnecessary or simple.

【0032】更に、キャタピラブロックのロットが変更
になって測定対象物の高さが変わった場合に対処するた
めに、本実施例の寸法測定装置は、20mm間隔の6つ
の高さレベル調節機構(不図示)が設けてある。このよ
うに離散的な高さ設定としても、測定対象物であるキャ
タピラブロックの端部が30mm×30mmの視野に収
まっていれば十分であり、必ずしも正確な高さの設定は
必要ない。このようにすれば、予め用意しなければなら
ない離散的な高さのレベルは、ロットの種類よりもかな
りすくなくできる。したがって、高さ設定機構の簡素化
も図られ、コスト的にも有利である。
Further, in order to deal with the case where the lot of the caterpillar block is changed and the height of the measuring object is changed, the dimension measuring apparatus of this embodiment has six height level adjusting mechanisms (20 mm intervals). (Not shown) is provided. As described above, even when the heights are discretely set, it is sufficient that the end portion of the caterpillar block that is the measurement target is within the visual field of 30 mm × 30 mm, and it is not always necessary to set the accurate height. In this way, the discrete height levels that must be prepared in advance can be considerably smaller than the lot type. Therefore, the height setting mechanism can be simplified, which is advantageous in terms of cost.

【0033】以上のようなカメラ14及び16の移動
は、それぞれのロットの型番と、カメラを乗せた移動テ
ーブルのx軸方向、y軸方向、z軸方向における位置と
を予めパーソナルコンピュータ26に記憶させておき、
オペレータがパーソナルコンピュータに特定のロットの
型番を入力することにより、カメラ14及び16がその
ロットを測定するための位置へ自動的に再配置されるよ
うすることが望ましい。これにより、オペレータの負担
は大幅に軽減される。
For the movement of the cameras 14 and 16 as described above, the model number of each lot and the positions of the moving table on which the cameras are placed in the x-axis direction, the y-axis direction and the z-axis direction are stored in advance in the personal computer 26. Let's
It is desirable for the operator to enter the model number of a particular lot into a personal computer so that the cameras 14 and 16 are automatically repositioned to positions for measuring that lot. This significantly reduces the burden on the operator.

【0034】本発明は上記実施例に限定されるものでは
なく、その要旨の範囲内で種々の変更が可能である。例
えば、上記実施例では測定対象物がキャタピラブロック
である場合について説明したが、本発明はこれに限定さ
れるものではなく、寸法の測定が必要なあらゆるものを
測定対象物とすることができる。また、上記実施例では
二つのカメラを測定対象物の側面方向から撮像するよう
に配置した場合について説明したが、本発明はこれに限
定されるものではなく、例えば測定対象物の上から撮像
するような配置とすることもできる。
The present invention is not limited to the above embodiments, but various modifications can be made within the scope of the invention. For example, although the case where the measurement object is a caterpillar block has been described in the above-described embodiments, the present invention is not limited to this, and any measurement object whose dimension needs to be measured can be used. Further, in the above embodiment, the case where the two cameras are arranged so as to image from the side surface of the measurement target has been described, but the present invention is not limited to this, and for example, images from above the measurement target. It is also possible to have such an arrangement.

【0035】[0035]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
二台の撮像手段の基準点を測定対象物の測定すべき寸法
の公称値と等しい距離だけ離間させ、この間隔を基準と
して寸法を測定するので、一台の撮像手段で寸法を測定
する場合に比べてより大きな寸法を少ない誤差で測定で
きるとともに、測定可能な長さの範囲も広くなる。ま
た、発光時間が極めて短い閃光手段を用い、この発光と
同期させて測定対象物の画像を取り込むので、この間の
測定対象物の移動距離は無視できる程度に小さく、した
がって、測定対象物の端部が明確となって正確な測定が
可能となる寸法測定装置を提供することができる。
As described above, according to the present invention,
Since the reference points of the two image pickup means are separated by a distance equal to the nominal value of the dimension to be measured of the measurement object, and the dimension is measured with this distance as a reference, when measuring the dimension with one image pickup means. In comparison, larger dimensions can be measured with less error, and the measurable length range is widened. Further, since the flashing means having an extremely short light emission time is used and the image of the measurement object is captured in synchronization with this light emission, the moving distance of the measurement object during this period is small enough to be ignored, and therefore, the edge portion of the measurement object is reduced. Therefore, it is possible to provide a dimension measuring device that makes it possible to accurately measure.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の一実施例の寸法測定装置の全体構成を
示す概略構成図である。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an overall configuration of a dimension measuring apparatus according to an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の一実施例における二台のカメラの視野
と測定対象物との位置関係を示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing a positional relationship between fields of view of two cameras and an object to be measured in one embodiment of the present invention.

【図3】カメラによって取り込まれた測定対象物の左端
上部の画像の処理の手順を示した図である。
FIG. 3 is a diagram showing a procedure of processing an image of an upper left end of a measurement target captured by a camera.

【図4】カメラによって撮像された視野を No.1〜 No.
25の帯状の領域を形成して測定対象物の端部を認識す
る方法を示した図である。
[Fig. 4] View No. 1 to No. 1 taken by the camera.
It is the figure which showed the method of forming the strip | belt-shaped area | region of 25 and recognizing the edge part of a measuring object.

【図5】一台の一次元CCDカメラを用いて測定対象物
の寸法を測定する場合の概略構成図及びその出力信号の
様子を示した図である。
5A and 5B are a schematic configuration diagram and a diagram showing a state of an output signal thereof when the dimension of an object to be measured is measured using one one-dimensional CCD camera.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 測定対象物(キャタピラブロック) 12 搬送手段 14 固定カメラ 16 移動カメラ 18 移動テーブル 20 センサ 22 ストロボ 24 コントローラ 26 パーソナルコンピュータ 28 画像処理装置 30 警報灯 32 不良品排除機構 50 測定対象物 52 背景照明 54 一次元CCDカメラ 10 Measuring Object (Caterpillar Block) 12 Conveying Means 14 Fixed Camera 16 Moving Camera 18 Moving Table 20 Sensor 22 Strobe 24 Controller 26 Personal Computer 28 Image Processing Device 30 Warning Light 32 Defective Product Exclusion Mechanism 50 Measuring Object 52 Background Illumination 54 Primary Original CCD camera

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 測定対象物を搬送する搬送手段と、 前記測定対象物の搬送方向の先端部を撮像する第一の撮
像手段及び搬送方向の後端部を撮像する第二の撮像手段
と、 第一の撮像手段の基準点と第二の撮像手段の基準点との
間隔が前記測定対象物の先端から後端までの長さの公称
値と等しい距離となるよう、第一及び第二の撮像手段の
一方又は双方を前記搬送方向と平行に移動する移動手段
と、 前記測定対象物の先端部が第一の撮像手段の視野に入
り、前記測定対象物の後端部が第二の撮像手段の視野に
入ったときに発光する閃光手段と、 前記閃光手段の発光に同期して前記第一及び第二の撮像
手段が撮像した画像を取り込む画像取込み手段と、 前記取り込まれた画像に基づいて前記測定対象物の先端
から後端までの寸法を算出する計算手段と、 を具備することを特徴とする寸法測定装置。
1. Conveying means for conveying an object to be measured, first imaging means for imaging a front end portion of the measuring object in a conveying direction, and second imaging means for imaging a rear end portion in the conveying direction, The distance between the reference point of the first image pickup means and the reference point of the second image pickup means is a distance equal to the nominal value of the length from the front end to the rear end of the measurement object, Moving means for moving one or both of the image pickup means in parallel with the transport direction, the tip of the measurement target is within the field of view of the first image pickup means, and the rear end of the measurement target is the second image pickup means. A flash unit that emits light when entering the field of view of the unit, an image capturing unit that captures images captured by the first and second image capturing units in synchronization with the emission of the flash unit, and based on the captured image A calculator that calculates the dimension from the front end to the rear end of the measurement target Dimension measuring apparatus, characterized by the, the equipped.
【請求項2】 測定対象物の種類に応じて前記測定対象
物と第一及び第二の撮像手段との間の間隔を調節する手
段を有することを特徴とする請求項1記載の寸法測定装
置。
2. The dimension measuring apparatus according to claim 1, further comprising means for adjusting a distance between the measurement object and the first and second imaging means according to a type of the measurement object. .
【請求項3】 前記第一及び第二の撮像手段は、前記測
定対象物を側面方向から撮像するものであり、且つ、あ
る範囲内の高さを有する測定対象物のすべての上端部が
第一及び第二の撮像手段の視野に収まるよう、予め離散
的に設定された複数の高さレベルを有し、前記測定対象
物の高さの変化に応じて第一及び第二の撮像手段の上下
位置を前記複数の高さレベルの間で移動する手段を具備
することを特徴とする請求項1又は2記載の寸法測定装
置。
3. The first and second imaging means images the measurement object from a lateral direction, and all the upper end portions of the measurement object having a height within a certain range are first images. It has a plurality of height levels that are discretely set in advance so as to be included in the fields of view of the first and second imaging means, and the first and second imaging means of the first and second imaging means have a height corresponding to a change in the height of the measurement object. The dimensional measuring device according to claim 1 or 2, further comprising means for moving a vertical position between the plurality of height levels.
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