JPH08159919A - Center positioning method for chart - Google Patents

Center positioning method for chart

Info

Publication number
JPH08159919A
JPH08159919A JP30249094A JP30249094A JPH08159919A JP H08159919 A JPH08159919 A JP H08159919A JP 30249094 A JP30249094 A JP 30249094A JP 30249094 A JP30249094 A JP 30249094A JP H08159919 A JPH08159919 A JP H08159919A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
chart
center
image pickup
pickup device
light receiving
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Granted
Application number
JP30249094A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP3859245B2 (en
Inventor
Hitoshi Komine
仁 小峰
Satoshi Kuwabara
聡 桑原
Yutaka Izumida
豊 泉田
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.)
Olympus Corp
Original Assignee
Olympus Optical Co Ltd
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 Olympus Optical Co Ltd filed Critical Olympus Optical Co Ltd
Priority to JP30249094A priority Critical patent/JP3859245B2/en
Publication of JPH08159919A publication Critical patent/JPH08159919A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3859245B2 publication Critical patent/JP3859245B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Testing Of Optical Devices Or Fibers (AREA)

Abstract

PURPOSE: To obtain a center positioning method in which an automatic adjustment can be performed by making the central position of a chart and the central position of a light-receiving part for an imaging device agree with each other precisely and by one movement and measuring the deviation amount of the center of the light-receiving part for the imaging device from the central position of the chart. CONSTITUTION: A chart 13 for center positioning is photographed by a CCD camera 11 which is connected to a personal computer 14. The chart 13 for center positioning is attached to slide tables 15, 16 so as to be movable by stepping motors 17, 18. The driving amount of the stepping motors 17, 18 is output to stepping-motor drivers 19, 20 by the personal computer 14 so as to be decided.

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、チャートの中心位置出
し装置に関し、特に撮像装置の光学系固有の光学歪を考
慮して効率よくチャート中心と撮像装置受光部の中心と
を合わせる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 chart center positioning device, and more particularly to a device for efficiently aligning the chart center with the center of a light receiving portion of an imaging device in consideration of optical distortion peculiar to the optical system of the imaging device. Is.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、撮像装置の集光レンズの歪補正関
数を求める方法として、例えば特開昭63−22941
9号公報記載の発明がある。上記発明は、図12に示す
ように、撮像装置101のF−θレンズもしくはF−t
anθレンズ等の集光レンズ102に、レーザ発振器1
03からのレーザ光をXスキャナ104およびYスキャ
ナ105によって駆動されるミラー106,107を動
かすことによって走査し、集光レンズ102を介して撮
像装置101にレーザ光を照射する。この撮像装置10
1の受光素子上における理想的な走査位置と実際のずれ
量を検出し、このずれ量から演算処理装置108により
歪補正関数を求めるものである。
2. Description of the Related Art Conventionally, as a method for obtaining a distortion correction function of a condenser lens of an image pickup device, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 63-22941.
There is an invention described in Japanese Patent Publication No. 9. In the above invention, as shown in FIG. 12, the F-θ lens or the F-t lens of the image pickup apparatus 101 is used.
The laser oscillator 1 is attached to the condenser lens 102 such as an an-lens.
Scanning is performed by moving the mirrors 106 and 107 driven by the X scanner 104 and the Y scanner 105 with the laser light from 03, and the imaging device 101 is irradiated with the laser light via the condenser lens 102. This imaging device 10
The ideal scanning position on the light receiving element of No. 1 and the actual shift amount are detected, and the distortion correction function is obtained by the arithmetic processing unit 108 from this shift amount.

【0003】上記方法を利用して、レーザ発振器10
3,XYスキャナ104,105からチャート109に
切り換えて、チャート109を集光レンズ102を介し
て撮像装置101受光部に結像させる。このチャート1
09は中心位置が判別できることで、撮像装置101受
光部中心とチャート109中心とのずれ量を検出し、先
に求めた歪補正関数を用いてチャート109の中心位置
と撮像装置101受光部の中心位置との正確なずれ量を
演算処理装置108により算出し、この算出結果に基づ
いてチャート109もしくは撮像装置101を、駆動装
置コントローラ110を介して駆動装置111により移
動することにより中心位置出しを行うことが可能であ
る。
Using the above method, the laser oscillator 10
3, the XY scanners 104, 105 are switched to the chart 109, and the chart 109 is imaged on the light receiving portion of the image pickup device 101 via the condenser lens 102. This chart 1
Since the center position can be discriminated in 09, the amount of deviation between the center of the light receiving unit of the image pickup apparatus 101 and the center of the chart 109 is detected, and the center position of the chart 109 and the center of the light receiving unit of the image pickup apparatus 101 are detected using the distortion correction function obtained previously. An accurate shift amount from the position is calculated by the arithmetic processing unit 108, and based on the calculation result, the chart 109 or the image pickup apparatus 101 is moved by the drive unit 111 via the drive unit controller 110 to perform centering. It is possible.

【0004】また、別の方法として図13に示すよう
に、中心位置決め用チャート123を光学系122を介
して撮像装置121の受光部に結像させ、その像をモニ
タ126に映し出し、作業者が前記モニタ126を介し
て中心位置決め用チャート123を観察しながら2次元
的に移動可能なチャート移動装置125を手動で移動
し、チャート123の中心と撮像装置121の受光部中
心とを一致させるものがある。
As another method, as shown in FIG. 13, the center positioning chart 123 is formed on the light receiving portion of the image pickup device 121 via the optical system 122, and the image is displayed on the monitor 126, so that the operator can While manually observing the center positioning chart 123 via the monitor 126, a two-dimensionally movable chart moving device 125 is manually moved to match the center of the chart 123 with the center of the light receiving portion of the image pickup device 121. is there.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかるに、前記各従来
技術においては以下の様な欠点がある。すなわち、前記
特開昭63−229419号公報記載の発明において
は、固有の光学歪みの歪補正関数を求めるために、一度
所定の走査ピッチで光を結像レンズに投光し、理想的な
走査位置と実際の走査位置とのずれ量を求める必要があ
る。この歪補正関数を求めた後、チャート中心位置と撮
像装置受光部との正確な中心位置を一致させるため、作
業上の時間がかかるという欠点があった。
However, each of the above prior arts has the following drawbacks. That is, in the invention described in Japanese Patent Laid-Open No. 63-229419, in order to obtain the distortion correction function of the inherent optical distortion, light is once projected onto the imaging lens at a predetermined scanning pitch to perform ideal scanning. It is necessary to find the amount of deviation between the position and the actual scanning position. After obtaining the distortion correction function, the chart center position and the accurate center position of the image sensing device light receiving unit are made to coincide with each other.

【0006】また、前記従来技術における別の方法にお
いては、作業者が目視で中心位置決めを行うために精度
の安定化が図れず、更にこの作業の自動化が困難であっ
た。
Further, in the other method in the above-mentioned prior art, since the operator visually performs center positioning, the accuracy cannot be stabilized, and it is difficult to automate this operation.

【0007】請求項1の目的は、あらかじめレンズの光
学歪みを補正する歪補正関数を設定することにより、補
正精度の向上と調整の自動化による作業時間の短縮とを
可能にするチャートの中心位置出し方法の提供にある。
It is an object of the present invention to set a distortion correction function for correcting the optical distortion of a lens in advance, thereby improving the correction accuracy and shortening the working time by automating the adjustment. It is in the provision of methods.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】図1は本発明の概念を示
すフローチャートで、図1に基づき説明する。請求項1
記載のチャートの中心位置出し方法は、中心位置出し用
チャートを撮影するように設置された撮像装置と、中心
位置出し用チャートと撮像装置の中心とのずれ量を検出
する手段と、撮像装置結像レンズの歪補正関数から歪み
による誤差を算出する手段と、中心位置出し用チャート
と撮像装置の中心位置のずれ量と歪補正関数から歪みに
よる誤差との差分を算出する手段と、この差分値を中心
位置出し用チャートもしくは撮像装置を撮像装置の光軸
に対して垂直な面内で2次元的に移動可能な駆動装置と
により構成されている。
FIG. 1 is a flowchart showing the concept of the present invention, which will be described with reference to FIG. Claim 1
The center position setting method for the charts described above includes an image pickup device installed so as to capture an image of the center position setting chart, a means for detecting a deviation amount between the center position setting chart and the center of the image pickup device, and an image pickup device combination. A means for calculating the error due to the distortion from the distortion correction function of the image lens, a means for calculating the difference between the deviation amount of the center position chart and the center position of the image pickup apparatus and the error due to the distortion from the distortion correction function, and the difference value. Is a chart for centering or a driving device capable of moving the imaging device two-dimensionally in a plane perpendicular to the optical axis of the imaging device.

【0009】[0009]

【作用】請求項1の作用は、図1に示すように、中心に
位置決め用マークを有する中心位置出し用チャートを撮
像装置により撮影し(第1ステップ)、撮影装置の受光
部の中心とチャートの中心とのずれ量を検出する(第2
ステップ)。そして、この撮像装置結像レンズの歪みに
よる誤差を歪補正関数により算出する(第3ステッ
プ)。さらに、ずれ量と歪みによる誤差との差分を取り
(第4ステップ)、この結果を中心位置出し用チャート
もしくは撮像装置を撮像装置の光軸に対して垂直な面内
で2次元的に移動可能な駆動装置により移動する(第5
ステップ)ことにより撮像装置の受光部の中心とチャー
ト中心とを一致させることが出来る。
According to the operation of claim 1, as shown in FIG. 1, the chart for centering having a positioning mark at the center is photographed by the image pickup device (first step), and the chart and the center of the light receiving part of the image pickup device are formed. The amount of deviation from the center of the
Steps). Then, the error due to the distortion of the imaging device imaging lens is calculated by the distortion correction function (third step). Further, the difference between the deviation amount and the error due to the distortion is calculated (fourth step), and the result can be two-dimensionally moved in a plane perpendicular to the optical axis of the image pickup device or the image pickup device for centering. It moves by various driving devices (5th
By performing the steps, the center of the light receiving portion of the image pickup device and the center of the chart can be matched.

【0010】以下、請求項1の第3ステップの歪補正関
数について説明する。歪補正関数は以下の数1および数
2の式により表すものとする。
The distortion correction function of the third step of claim 1 will be described below. The distortion correction function is represented by the following equations (1) and (2).

【0011】[0011]

【数1】 [Equation 1]

【0012】[0012]

【数2】 [Equation 2]

【0013】また、上記数1および数2の式の証明を以
下に示す。K=1のとき、数1の式はh=f・sinθ
型を示す。K=∞のとき、数1の式を変形(sinを展
開)すると数3の式となる。
The proof of the above equations (1) and (2) is shown below. When K = 1, the equation of Equation 1 is h = f · sin θ
Indicates the type. When K = ∞, the formula (1) is transformed (sin is expanded) to obtain the formula (3).

【0014】[0014]

【数3】 (Equation 3)

【0015】ここで、K=∞より右辺の第2項以外は0
なので、 h=f・θとなる。 従って、数1の式はfsinθ型とfθ型との中間の光
学歪み特性を表すことができ、この時の定数Kは数4の
式により決まる。
Here, 0 except for the second term on the right side of K = ∞.
Therefore, h = f · θ. Therefore, the equation (1) can represent an intermediate optical distortion characteristic between the fsin θ type and the fθ type, and the constant K at this time is determined by the equation (4).

【0016】[0016]

【数4】 [Equation 4]

【0017】同様に、ftanθ型とfθ型との中間の
光学歪み特性を持つ結像レンズに対し、像高hと半入射
角θとの関係を数2の式とおける。この場合のKの値は
数5となる。
Similarly, the relationship between the image height h and the half-incidence angle θ can be expressed by equation 2 for an imaging lens having an optical distortion characteristic intermediate between those of the ftan θ type and the fθ type. In this case, the value of K is Equation 5.

【0018】[0018]

【数5】 (Equation 5)

【0019】ここで、上記数1の式と数2の式のどちら
かを使用するかは撮像装置の結像レンズがfsinθ型
とfθ型との中間の光学歪み特性もしくは、ftanθ
型とfθ型との中間の光学歪み特性を持つかで決定する
が、その判別式は以下の式により決まる。(hmax/
f−θmax)<0の時、数1の式で求めた歪補正関数
を使用し、(hmax/f−θmax)>0の時、数2
の式で求めた歪補正関数を使用する(但し、θmaxは
最大半画角、hmaxはその時の像高を示す)。これら
の式により求められた歪補正関数を使用することで、チ
ャートの中心と撮像装置受光部の中心位置出しとが行え
るようになる。
Here, which of the equations (1) and (2) should be used depends on whether the imaging lens of the image pickup device has an optical distortion characteristic intermediate between fsin θ type and fθ type or ftan θ.
The discriminant is determined by the following equation, although it is determined by having an optical distortion characteristic intermediate between that of the mold and that of the fθ type. (Hmax /
When f-θmax) <0, the distortion correction function obtained by the formula of Formula 1 is used, and when (hmax / f-θmax)> 0, Formula 2 is used.
The distortion correction function obtained by the equation is used (where θmax is the maximum half field angle and hmax is the image height at that time). By using the distortion correction function obtained by these equations, the center of the chart and the center position of the light receiving unit of the imaging device can be positioned.

【0020】かかる装置によれば、撮像装置受光部に光
を走査して各地点のデータを検出する必要がなく、撮像
光学系の歪補正関数を容易に求めることができる。さら
に、この関数をメモリに記憶させておけば、同一特性の
レンズを使用して中心位置出しを行う場合にチャート中
心位置と撮像装置受光部の中心位置とのずれ量を検出す
るだけで容易に中心位置合わせができる。
According to such an apparatus, it is not necessary to scan the light receiving section of the image pickup device with light to detect the data at each point, and the distortion correction function of the image pickup optical system can be easily obtained. Furthermore, if this function is stored in the memory, it is easy to detect the amount of deviation between the chart center position and the center position of the image sensing device light receiving unit when centering is performed using lenses with the same characteristics. Center alignment is possible.

【0021】[0021]

【実施例1】以下、本実施例について図面を参照しつつ
詳細に説明する。図2はチャート中心位置出し装置を備
えた撮像装置解像力測定器を示す概略構成図、図3はこ
の装置に使用する中心位置出し用チャート図、図4は請
求項1の第2ステップの中心位置出し用チャートと撮像
装置の中心部とのずれ量を検出する実施例の方法を示す
説明図である。
Embodiment 1 Hereinafter, this embodiment will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 2 is a schematic configuration diagram showing an image pickup device resolving power measuring device provided with a chart center position determining device, FIG. 3 is a chart diagram for center position determining used in this device, and FIG. 4 is a center position of the second step of claim 1. It is explanatory drawing which shows the method of the Example which detects the shift amount of the output chart and the center part of an imaging device.

【0022】本実施例の測定器は、機械的に位置決めさ
れて固定された結像レンズ12を取り付けたCCDカメ
ラ11により中心位置出し用チャート13を撮影する。
この時、チャート13の像はパソコン14に取り込まれ
る。また、中心位置出し用チャート13はx方向とy方
向に移動可能な2つのスライドテーブル15,16に取
り付けられており、スライドテーブル15,16は各々
ステッピングモータ17,18により移動が可能となっ
ている。ステッピングモータ17,18の駆動量は、チ
ャート13の移動量分のパルスをパソコン14により、
x方向,y方向各々のステッピングモータドライバ1
9,20に出力して決定する。
In the measuring instrument of this embodiment, a CCD camera 11 having a mechanically positioned and fixed imaging lens 12 is used to photograph the center positioning chart 13.
At this time, the image of the chart 13 is taken into the personal computer 14. The center position chart 13 is attached to two slide tables 15 and 16 which are movable in the x direction and the y direction. The slide tables 15 and 16 can be moved by stepping motors 17 and 18, respectively. There is. The drive amount of the stepping motors 17 and 18 is the pulse of the movement amount of the chart 13 by the personal computer 14.
x and y direction stepping motor drivers 1
It is output to 9 and 20 and determined.

【0023】また、中心位置出し用チャート13には、
図3に示す如く、水平なライン26と水平なライン26
に対して垂直なライン27とがあり、この2直線はチャ
ート中心で交わるようになっている。さらに、2直線は
チャート13の中心部で線が各々欠けており、欠けた箇
所にはJIS B−7174によるところの解像力測定
用図票21が設けられている。
Further, the center position determination chart 13 includes
As shown in FIG. 3, the horizontal line 26 and the horizontal line 26
There is a line 27 that is perpendicular to, and these two straight lines intersect at the center of the chart. Further, the two straight lines are missing at the center of the chart 13, and the missing parts are provided with a drawing 21 for measuring the resolution according to JIS B-7174.

【0024】以下、本実施例の作用を説明する。CCD
カメラ11により撮像された中心位置出し用チャート1
3の映像信号はパソコン14に取り込まれる。パソコン
14では各チャート位置での輝度値をパソン14のメモ
リに格納するようになっている。さらに、図4に示す如
く、メモリに取り込まれたデータによりCCDカメラ1
1の受光素子上の上下部および左右部にウィンドウ2
2,23,24,25を設定し、それぞれ4ヶ所のどの
部分にラインがあるかを判断する。そのうち、上下部2
ヶ所のウィンドウ22,23内の垂直なライン27の存
在する座標を求めて2点を通る直線の式を求める。同様
に、左右部2ヶ所のウィンドウ24,25内の水平なラ
イン26の存在する座標から直線の式を求める。
The operation of this embodiment will be described below. CCD
Chart 1 for centering imaged by the camera 11
The video signal of No. 3 is taken into the personal computer 14. The personal computer 14 stores the brightness value at each chart position in the memory of the person 14. In addition, as shown in FIG. 4, the CCD camera 1 uses the data stored in the memory.
Windows 2 on the top and bottom and on the left and right on the light receiving element of No. 1
2, 23, 24, and 25 are set, and it is determined which of the four locations each has a line. Of which, the upper and lower parts 2
The coordinates of the vertical line 27 in each of the windows 22 and 23 are found and the formula of a straight line passing through the two points is found. Similarly, a straight line expression is obtained from the coordinates where the horizontal line 26 exists in the windows 24 and 25 at the two right and left portions.

【0025】上記の2式より2直線の交点の座標を得る
ことができ、求められた交点の座標はチャート13の中
心部座標であり、CCDカメラ11の受光素子中心部と
のずれ量を求めることができる。しかしながら、ここで
算出されたずれ量にはCCDカメラ11の結像レンズ1
2の光学歪みによる誤差が含まれており、スライドテー
ブル15,16をそのまま移動すると、光学歪みの誤差
部だけチャート13の中心位置とCCDカメラ11の受
光部中心位置とがずれることになる。そこで、以下に示
すような歪補正関数によりCCDカメラ11の受光面上
でのずれ量から正確な移動量を算出する。
The coordinates of the intersections of the two straight lines can be obtained from the above two equations, and the coordinates of the obtained intersections are the coordinates of the center of the chart 13, and the amount of deviation from the center of the light receiving element of the CCD camera 11 is obtained. be able to. However, the image forming lens 1 of the CCD camera 11 is included in the deviation amount calculated here.
The error due to the optical distortion of No. 2 is included, and when the slide tables 15 and 16 are moved as they are, the center position of the chart 13 and the center position of the light receiving portion of the CCD camera 11 are displaced by the error portion of the optical distortion. Therefore, an accurate movement amount is calculated from the shift amount on the light receiving surface of the CCD camera 11 by the following distortion correction function.

【0026】例えば、結像レンズ12とチャート13と
の距離が20mmであり、最大半画角π/2,焦点距離
0.5mmの光学的特定を持つ結像レンズ12を用いた
とし、この像高が1.0mmになったとすると、判別式
=(1/0.5−π/2)>0となるため数2の式を使
用することにする。ここで、定数Kを求めるため数5の
式にhmax=1,f=0.5,θmax=π/2を代
入すると K≧1より K=1.94762 となる。
よって、この結像レンズにおいて数6の歪補正関数が算
出される。
For example, assuming that the distance between the image forming lens 12 and the chart 13 is 20 mm and the image forming lens 12 having an optical specification of a maximum half field angle π / 2 and a focal length of 0.5 mm is used, this image If the height is 1.0 mm, the discriminant = (1 / 0.5−π / 2)> 0, and therefore the formula 2 is used. Here, substituting hmax = 1, f = 0.5, and θmax = π / 2 into the formula 5 to obtain the constant K results in K = 1 and K = 1.94762.
Therefore, the distortion correction function of Equation 6 is calculated in this imaging lens.

【0027】[0027]

【数6】 (Equation 6)

【0028】さらに、本実施例において中心位置出し用
チャートの中心と撮像装置受光部とのずれ量がCCDカ
メラ11の受光部上においてx方向,y方向にそれぞれ
dx=0.1mm,dy=0.2mmの時、まずx方向
に関する正確な移動量を算出する。dx=0.1mm,
dy=0.2mmよりカメラ11の受光部上でのチャー
ト中心と受光部中心とのずれ量dz=0.223606
79となる。よって数6の式のhに0.2236067
9を代入することにより半入射角θを求めることができ
る。よって、θ=0.439593365(rad)と
なる。
Further, in the present embodiment, the amount of deviation between the center of the centering chart and the light receiving portion of the image pickup device is dx = 0.1 mm and dy = 0 in the x and y directions on the light receiving portion of the CCD camera 11, respectively. When it is 0.2 mm, an accurate amount of movement in the x direction is first calculated. dx = 0.1 mm,
From dy = 0.2 mm, the shift amount between the center of the chart and the center of the light receiving unit on the light receiving unit of the camera 11 dz = 0.223606
It becomes 79. Therefore, 0.2236067 is added to h in the equation (6).
By substituting 9, the half incident angle θ can be obtained. Therefore, θ = 0.439593365 (rad).

【0029】また、この時のチャートと撮像装置結像レ
ンズとは距離20mmであるため、チャート中心と撮像
装置光軸中心とのずれ量Δzは、Δz/20=tan
0.43953365 よりΔz=9.4042188
63mmになる。ここで、Δzのx成分をΔx,y成分
をΔyとすると、以下の2式が成立する。 Δz2 =Δx2 +Δy2 Δy=2Δx (但し、Δx>0、Δy>0、Δz>0)
Further, since the distance between the chart and the imaging device imaging lens at this time is 20 mm, the deviation amount Δz between the chart center and the imaging device optical axis center is Δz / 20 = tan.
From 0.43953365, Δz = 9.4024188
It becomes 63 mm. Here, when the x component of Δz is Δx and the y component of Δz is Δy, the following two expressions are established. Δz 2 = Δx 2 + Δy 2 Δy = 2Δx (where Δx> 0, Δy> 0, Δz> 0)

【0030】よって、上記2式より Δx=4.205694531mm Δy=8.411389062mm となる。このずれ量をスライドテーブル15,16によ
り移動することで各々の中心を一致させることが可能と
なった。
Therefore, from the above two equations, Δx = 4.205694531 mm and Δy = 8.411389062 mm. By moving this shift amount with the slide tables 15 and 16, it is possible to match the centers of the slide tables.

【0031】また、レンズ性能である解像力を測定する
場合、その表現方法の1つとして解像力測定用図票(以
下、図票と呼ぶ)21を使用したコントラスト値の測定
がある。コントラスト値を求めるのに必要なパラメータ
として図票21における白部と黒部の輝度値が必要とな
る。このため、図票21を撮影したときの映像信号で図
票21上の1走査線映像信号から図票21の白部と黒部
の輝度値を判断することができ、コントラスト値の計測
ができるようになる。
Further, when measuring the resolving power which is the lens performance, there is a method of expressing the contrast value using a resolving power measuring chart (hereinafter referred to as a chart) 21. The brightness values of the white part and the black part in the chart 21 are required as parameters necessary for obtaining the contrast value. Therefore, it is possible to determine the brightness value of the white portion and the black portion of the chart 21 from the one scanning line video signal on the chart 21 by the video signal when the chart 21 is photographed, and to measure the contrast value. become.

【0032】よって、コントラスト値を測定する毎に図
票21が同じ位置にあることにより、同一の走査線映像
信号から図票21の白部と黒部の輝度値を判断すること
が可能になった。また、これらの一連の作業はパソコン
14で処理され、スライドテーブル15,16もパソコ
ン14から移動量をパルスで出力することにより作業の
自動化ができる。
Therefore, since the chart 21 is at the same position every time the contrast value is measured, it is possible to determine the brightness values of the white and black portions of the chart 21 from the same scanning line video signal. . The series of operations are processed by the personal computer 14, and the slide tables 15 and 16 can also be automated by outputting the movement amount in pulses from the personal computer 14.

【0033】本実施例によれば、チャート中心位置出し
を行った後に解像力測定を行うため、必ず解像力測定用
図票に測定する走査線がヒットするため、測定エラーを
起こさずに測定可能となった。
According to this embodiment, the resolving power is measured after the center position of the chart is measured. Therefore, the scanning line to be measured always hits on the resolving power measuring chart, so that the measurement can be performed without causing a measurement error. It was

【0034】[0034]

【実施例2】以下、本実施例について図面を参照しつつ
詳細に説明する。図5は、チャート中心位置出し装置を
備えた画角測定器を示す概略構成図、図6は本実施例で
用いるチャート図、図7は本実施例における画角測定法
を示すフローチャート、図8および図9は本実施例にお
ける画角測定法の説明図である。
[Embodiment 2] Hereinafter, this embodiment will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 5 is a schematic configuration diagram showing an angle-of-view measuring device equipped with a chart center positioning device, FIG. 6 is a chart diagram used in this example, FIG. 7 is a flowchart showing an angle-of-view measuring method in this example, and FIG. 9A and 9B are explanatory views of the view angle measuring method in this embodiment.

【0035】本実施例の測定器は、中心位置出し用チャ
ート33が図中のx方向とy方向とに移動可能なスライ
ドテーブル35,36に取り付けられている。そして、
スライドテーブル35,36は各々ステッピングモータ
37,38により移動が可能となっており、各々ステッ
ピングモータドライバ39,40によりステッピングモ
ータ37,38を回転させる。さらに、本実施例では撮
像装置であるCCDカメラ31とチャート33との距離
を調整できるようにz方向のスライドテーブル42が設
置されており、x,y方向のスライドテーブル35,3
6同様、ステッピングモータ43により移動でき、ステ
ッピングモータドライバ44により作動する機構となっ
ている。そして、CCDカメラ31の出力映像は、パソ
コン34に取り込まれて所定の処理がなされる構成にな
っている。
In the measuring instrument of this embodiment, the center positioning chart 33 is attached to slide tables 35 and 36 which are movable in the x and y directions in the figure. And
The slide tables 35 and 36 are movable by stepping motors 37 and 38, respectively, and the stepping motor drivers 39 and 40 rotate the stepping motors 37 and 38, respectively. Further, in this embodiment, a slide table 42 in the z direction is installed so that the distance between the CCD camera 31 which is an image pickup device and the chart 33 can be adjusted, and the slide tables 35 and 3 in the x and y directions are installed.
Similar to 6, the mechanism is movable by the stepping motor 43 and operated by the stepping motor driver 44. Then, the output image of the CCD camera 31 is taken into the personal computer 34 and subjected to predetermined processing.

【0036】さらに、中心位置出し用チャート33は図
6に示す如く、中心に丸の図形41が描かれている。図
形41の大きさは、z方向スライドテーブル42により
中心位置出し用チャート33をCCDカメラ31に十分
に接近させたとき、結像レンズ32を介してCCDカメ
ラ31の受光部全面に結像される程度の大きさとなって
いる。
Further, as shown in FIG. 6, the center positioning chart 33 has a circular graphic 41 drawn at the center. The size of the figure 41 is imaged on the entire light receiving portion of the CCD camera 31 through the imaging lens 32 when the center position determination chart 33 is brought sufficiently close to the CCD camera 31 by the z-direction slide table 42. It is about the size.

【0037】以上のように、本実施例は前記実施例1の
構成に対してCCDカメラ31と中心位置出し用チャー
ト33との距離を調整できるz方向のスライドテーブル
42と、中心出しチャート33に画角測定用の丸型の図
形41が追加された構成となっている。
As described above, in the present embodiment, the z-direction slide table 42 capable of adjusting the distance between the CCD camera 31 and the centering chart 33 and the centering chart 33 are added to the construction of the first embodiment. A circular figure 41 for measuring the angle of view is added.

【0038】以下、本実施例の作用を説明する。前記実
施例1で述べたように、CCDカメラ31により撮像さ
れた中心位置出し用チャート33の映像出力信号により
CDDカメラ31の受光素子の中心位置と中心位置出し
用チャート33の中心位置とを一致させる。
The operation of this embodiment will be described below. As described in the first embodiment, the center position of the light receiving element of the CDD camera 31 and the center position of the center position setting chart 33 are matched by the image output signal of the center position setting chart 33 captured by the CCD camera 31. Let

【0039】さらに、CCDカメラ31の画角を測定す
るためのフローチャートを図7に示し、これにより画角
測定方法を説明する。まず、CCDカメラ31と中心位
置出し用チャート33との距離を短くすることにより、
チャート33上の丸型の図形41がCCDカメラ31の
受光部全面に結像されることになる。この位置から、C
CDカメラ31と中心位置出し用チャート33との距離
が離れる方向にある一定距離だけチャート33をz方向
スライドテーブル42により移動する。この位置で再び
CCDカメラ31の映像信号をパソコン34により取り
込み、図8に示す如く、CCDカメラ31の受光部46
の4隅42,43,44,45にチャート上の丸型の図
形41が存在するか否かを判断する。
Further, a flow chart for measuring the angle of view of the CCD camera 31 is shown in FIG. 7, and the angle of view measuring method will be described. First, by shortening the distance between the CCD camera 31 and the center position chart 33,
The circular figure 41 on the chart 33 is imaged on the entire light receiving portion of the CCD camera 31. From this position, C
The chart 33 is moved by the z-direction slide table 42 by a certain distance in the direction in which the distance between the CD camera 31 and the center position setting chart 33 is increased. At this position, the video signal of the CCD camera 31 is again taken in by the personal computer 34, and as shown in FIG.
It is determined whether or not there are round-shaped figures 41 on the chart at the four corners 42, 43, 44, and 45.

【0040】これらの動作を繰り返して行うと、図9に
示すように、CCDカメラ31の受光部46の4隅4
2,43,44,45にチャート上の丸型の図形41が
欠ける位置が存在する。この時のCCDカメラ31の受
光部と中心位置出し用チャート33との距離をz方向ス
ライドテーブル42の移動量から算出する。この結果と
チャート上の丸型の図形の大きさにより、測定対象とな
っているCCDカメラ31の結像レンズ32の画角測定
が可能となる。
When these operations are repeated, as shown in FIG. 9, the four corners 4 of the light receiving portion 46 of the CCD camera 31 are shown.
2, 43, 44, and 45 have positions where the round figure 41 on the chart is missing. The distance between the light receiving portion of the CCD camera 31 and the center position setting chart 33 at this time is calculated from the movement amount of the z-direction slide table 42. Based on this result and the size of the circular figure on the chart, it is possible to measure the angle of view of the imaging lens 32 of the CCD camera 31, which is the measurement target.

【0041】本実施例では、集光レンズの画角が設計値
と比較したときにばらつきがある場合、正確な画角を測
定するための方法であり、当然のことながら歪補正関数
の画角パラメータは設計値を用いることになる。本実施
例の方法により、確実かつ単純な測定構成により自動で
被検物レンズの画角測定が可能となった。また、本実施
例の構成において中心出し用チャートを前記実施例1の
ものと交換することにより、測定距離を可変にした解像
力測定器になることはいうまでもない。
This embodiment is a method for measuring an accurate angle of view when the angle of view of the condenser lens is different when compared with the design value, and of course, the angle of view of the distortion correction function is used. The design value will be used for the parameter. With the method of this embodiment, the angle of view of the lens to be inspected can be automatically measured with a reliable and simple measurement configuration. Further, it goes without saying that in the configuration of the present embodiment, the centering chart is replaced with that of the first embodiment to provide a resolving power measuring device having a variable measurement distance.

【0042】[0042]

【実施例3】以下、本実施例について図面を参照しつつ
詳細に説明する。図10はチャート中心位置出し装置を
備えた像倒れ測定器を示す概略構成図、図11は本実施
例で用いるチャート図である。ちなみに、本文で言う
「像倒れ測定器」とは、撮像素子を支える筐体に対して
撮像素子が水平に取り付けられているか否か、また水平
でない場合にどの程度ずれているのかを測定する測定器
のことを言う。
Third Embodiment The present embodiment will be described in detail below with reference to the drawings. FIG. 10 is a schematic configuration diagram showing an image tilt measuring device equipped with a chart center positioning device, and FIG. 11 is a chart diagram used in this embodiment. By the way, the "image tilt measuring device" referred to in the text is a measurement that measures whether or not the image sensor is mounted horizontally with respect to the housing that supports the image sensor, and how much the image sensor is displaced when it is not horizontal. Says the vessel.

【0043】本実施例の測定器は、中心位置出し用チャ
ート53が図中のx方向とy方向とにそれぞれ移動可能
なスライドテーブル55,56に取り付けられている。
そして、スライドテーブル55,56は各々ACサーボ
モータ57,58により移動可能になっている。また、
撮像素子のCCDカメラ51はチャート中央部を撮影す
るために機械的に位置決める機構になっており、台66
に固定されている。
In the measuring instrument of this embodiment, the center positioning chart 53 is attached to slide tables 55 and 56 which are movable in the x and y directions in the figure.
The slide tables 55 and 56 are movable by AC servomotors 57 and 58, respectively. Also,
The CCD camera 51 of the image pickup device has a mechanical positioning mechanism for photographing the central portion of the chart.
It is fixed to.

【0044】さらに、CCDカメラ51の出力映像信号
はパターンの重心座標を算出できる画像処理装置67に
接続されている。画像処理装置67はデータを演算処理
するためにパソコン54に接続されている。また、パソ
コン54はACサーボモータ57,58を制御するた
め、各々ACサーボモータドライバ59,60に接続さ
れている。本実施例での中心位置出し用チャート53の
詳細は図11に示す如く、中心位置に丸型の図形61が
描かれており、更に上下左右に4つの正方形の図形6
2,63,64,65が描かれている。
Further, the output video signal of the CCD camera 51 is connected to an image processing device 67 capable of calculating the barycentric coordinates of the pattern. The image processing device 67 is connected to the personal computer 54 for processing data. The personal computer 54 is connected to AC servo motor drivers 59 and 60, respectively, for controlling the AC servo motors 57 and 58. As shown in FIG. 11, the details of the center position setting chart 53 in this embodiment include a circular figure 61 at the center position, and four square figures 6 at the top, bottom, left and right.
2, 63, 64 and 65 are drawn.

【0045】以下、本実施例の作用を説明する。CCD
カメラ51により撮影された中心位置出し用チャート5
3の映像は画像処理装置67に取り込まれる。画像処理
装置67のパターンマッチング機能により、中心位置出
し用チャート53の中心部の丸型図形61の位置を検索
する。さらに、丸型の図形61の重心座標を求めて、そ
の結果を演算処理装置のパソコン54にデータを転送す
る。
The operation of this embodiment will be described below. CCD
Chart for centering 5 taken by the camera 51
The image of No. 3 is captured by the image processing device 67. The pattern matching function of the image processing device 67 searches for the position of the circular figure 61 at the center of the centering chart 53. Further, the barycentric coordinates of the round figure 61 are obtained, and the result is transferred to the personal computer 54 of the arithmetic processing unit.

【0046】そして、パソコン54により歪補正関数を
用いて正確な中心位置決め用チャート53の中心位置と
CCDカメラ51の受光部中心位置とのずれ量を算出す
る。算出されたずれ量は、ACサーボモータ57,58
の回転数に換算され、ずれ量相当分のパルスをパソコン
54からACサーボモータ57,58に出力する。かく
して、中心位置出し用チャート53の中心位置とCCD
カメラ51の受光素子部の中心位置とが一致する。
Then, the amount of deviation between the accurate center position of the center positioning chart 53 and the center position of the light receiving portion of the CCD camera 51 is calculated by the personal computer 54 using the distortion correction function. The calculated deviation amount is the AC servo motor 57, 58.
The number of pulses corresponding to the amount of deviation is converted from the personal computer 54 and output to the AC servomotors 57 and 58. Thus, the center position of the center position chart 53 and the CCD
The center position of the light receiving element portion of the camera 51 matches.

【0047】さらに、本実施例では像倒れの計測を行う
ため、中心位置出し用チャート53の上下左右に設置さ
れた正方形の図形62,63,64,65の各々の重心
座標を画像処理装置67により求める。これらの4つの
重心座標のデータはパソコン54に転送され、上下左右
のいずれかのずれ量を算出することにより像倒れ量を求
めることができる。
Further, in the present embodiment, in order to measure the image tilt, the barycentric coordinates of each of the square figures 62, 63, 64, 65 installed on the upper, lower, left and right sides of the center positioning chart 53 are used to determine the image center 67. Ask by. The data of these four barycentric coordinates are transferred to the personal computer 54, and the amount of image tilt can be obtained by calculating the amount of deviation either vertically or horizontally.

【0048】本実施例によれば、簡単かつ確実に像倒れ
測定を行うことが可能となった。
According to this embodiment, it is possible to easily and surely measure the image tilt.

【0049】[0049]

【発明の効果】請求項1の効果は、歪みのある結像レン
ズを介してチャートからの光を撮像装置受光部により受
光し、チャートのずれ量を判断する際に、中心位置出し
用チャートと撮像装置の中心部のずれ量と歪補正関数に
より求められた歪みによる誤差との差分を取ることによ
り、正確に且つ1回の移動によりチャート中心位置と撮
像装置受光部の中心位置とを一致させることが可能とな
る。また、映像信号をフィードバックして、撮像装置受
光部の中心とチャート中心位置とのずれ量を測定するこ
とにより自動調整が可能となる。
According to the first aspect of the present invention, when the light from the chart is received by the image pickup device light receiving portion through the image forming lens having a distortion, and when the shift amount of the chart is judged, the center position setting chart is used. The chart center position and the center position of the image sensing device light receiving unit are accurately matched by one movement by obtaining the difference between the deviation amount of the center portion of the image sensing device and the error due to the distortion obtained by the distortion correction function. It becomes possible. Further, the video signal is fed back to measure the amount of deviation between the center of the light receiving section of the image pickup device and the center position of the chart, thereby enabling automatic adjustment.

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

【図1】本発明の概念を示すフローチャートである。FIG. 1 is a flowchart showing the concept of the present invention.

【図2】実施例1を示す概略構成図である。FIG. 2 is a schematic configuration diagram showing a first embodiment.

【図3】実施例1を示すチャート図である。FIG. 3 is a chart showing Example 1.

【図4】実施例1を示す説明図である。FIG. 4 is an explanatory view showing the first embodiment.

【図5】実施例2を示す概略構成図である。FIG. 5 is a schematic configuration diagram showing a second embodiment.

【図6】実施例2を示すチャート図である。FIG. 6 is a chart showing Example 2.

【図7】実施例2を示すフローチャートである。FIG. 7 is a flowchart showing a second embodiment.

【図8】実施例2を示す説明図である。FIG. 8 is an explanatory diagram showing a second embodiment.

【図9】実施例2を示す説明図である。FIG. 9 is an explanatory diagram showing a second embodiment.

【図10】実施例3を示す概略構成図である。FIG. 10 is a schematic configuration diagram showing a third embodiment.

【図11】実施例3を示すチャート図である。FIG. 11 is a chart showing Example 3;

【図12】従来例を示す概略構成図である。FIG. 12 is a schematic configuration diagram showing a conventional example.

【図13】従来例を示す概略構成図である。FIG. 13 is a schematic configuration diagram showing a conventional example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11 CCDカメラ 12 結像レンズ 13 中心位置出し用チャート 14 パソコン 15,16 スライドテーブル 17,18 ステッピングモータ 19,20 ステッピングモータドライバ 11 CCD camera 12 Imaging lens 13 Chart for centering position 14 Personal computer 15,16 Slide table 17,18 Stepping motor 19,20 Stepping motor driver

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 チャート中心と撮像装置受光部の中心と
を合わせるチャートの中心位置出し方法において、中心
に位置決め用マークを有する中心位置出し用チャートを
撮像装置により撮影する第1ステップと、第1ステップ
により出力された映像信号により前記中心位置出し用チ
ャートと前記撮像装置の中心部とのずれ量を検出する第
2ステップと、h=f・Ksin(θ/k)またはh=
f・Ktan(θ/k)〈但し、h:像高,f:焦点距
離,θ:半入射角,K:定数〉の歪み補正関数を用いて
第2ステップにより検出されたずれ量から歪みによる誤
差を算出する第3ステップと、第3ステップにより算出
された歪みによる誤差と前記ずれ量との差分を行う第4
ステップと、第4ステップによる差分値を前記チャート
もしくは前記撮像装置を撮像装置の光軸に対して垂直な
面内で2次元的に移動可能な駆動装置により移動する第
5ステップとからなることを特徴とするチャートの中心
位置出し方法。
1. A method for centering a center of a chart for aligning the center of a chart with the center of a light receiving portion of an image pickup device, comprising: a first step of photographing a centering chart having a positioning mark at the center by an image pickup device; A second step of detecting the amount of deviation between the centering chart and the center of the image pickup device based on the video signal output in step, and h = f · Ksin (θ / k) or h =
f · Ktan (θ / k) <however, h: image height, f: focal length, θ: half incident angle, K: constant> A third step of calculating an error, and a fourth step of performing a difference between the error due to the distortion calculated in the third step and the deviation amount.
And a fifth step of moving the difference value obtained in the fourth step by the driving device capable of moving the chart or the image pickup device two-dimensionally in a plane perpendicular to the optical axis of the image pickup device. How to find the center position of the characteristic chart.
JP30249094A 1994-12-06 1994-12-06 How to center the chart Expired - Fee Related JP3859245B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP30249094A JP3859245B2 (en) 1994-12-06 1994-12-06 How to center the chart

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP30249094A JP3859245B2 (en) 1994-12-06 1994-12-06 How to center the chart

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH08159919A true JPH08159919A (en) 1996-06-21
JP3859245B2 JP3859245B2 (en) 2006-12-20

Family

ID=17909595

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP30249094A Expired - Fee Related JP3859245B2 (en) 1994-12-06 1994-12-06 How to center the chart

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3859245B2 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007152014A (en) * 2005-12-08 2007-06-21 Olympus Medical Systems Corp Implement for checking endoscope, and endoscopic system
JP2009213008A (en) * 2008-03-06 2009-09-17 Sharp Corp Test chart for solid-state imaging apparatus, method of using the same, chart board, and testing apparatus

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104280219B (en) * 2014-10-24 2018-01-02 青岛歌尔声学科技有限公司 Head-mounted display lens assembly test machine

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007152014A (en) * 2005-12-08 2007-06-21 Olympus Medical Systems Corp Implement for checking endoscope, and endoscopic system
JP2009213008A (en) * 2008-03-06 2009-09-17 Sharp Corp Test chart for solid-state imaging apparatus, method of using the same, chart board, and testing apparatus

Also Published As

Publication number Publication date
JP3859245B2 (en) 2006-12-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4032603B2 (en) 3D measuring device
US9492889B2 (en) Laser processing machine
TWI576187B (en) Laser processing device
EP0573661A1 (en) Method and apparatus for measuring three-dimensional position and posture of object
CN108700408B (en) Three-dimensional shape data and texture information generation system, method and shooting control method
KR100481399B1 (en) Imaging system, program used for controlling image data in same system, method for correcting distortion of captured image in same system, and recording medium storing procedures for same method
JP3859245B2 (en) How to center the chart
JP3427619B2 (en) Overhead wire imaging apparatus and method
KR100883967B1 (en) Calibration device with buil-in camera
KR100752989B1 (en) Device capable of measuring 2-dimensional and 3-dimensional images
JP2000326082A (en) Laser beam machine
JP2887656B2 (en) Laser processing equipment
JP2000046534A (en) Moire device
JP2005214807A (en) Grid projection type moire device
JP2003066307A (en) Method of assembling and inspecting electronic imaging device and apparatus for assembling and inspecting electronic imaging device used therefor
KR20040092954A (en) Method of calibrating X-Y stage of laser system and an apparatus thereof
WO2023182095A1 (en) Surface shape measurement device and surface shape measurement method
JP3740848B2 (en) 3D input device
JP4340138B2 (en) Non-contact 3D shape measuring device
JPH08243773A (en) Laser beam machine
JP2008275542A (en) Three-dimensional shape restoration processing apparatus, and method and program therefor
JP2006113189A (en) Lens barrel inspecting device and method
KR20000062782A (en) Non-contact extensometer
JPH09225884A (en) Measuring method for position of electric wire of manupulator for distribution work
JPS62135705A (en) Image processing type measuring instrument

Legal Events

Date Code Title Description
A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20031224

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20040223

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20060801

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Effective date: 20060919

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees