JPH08292017A - 断面形状選別装置 - Google Patents

断面形状選別装置

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JPH08292017A
JPH08292017A JP10085395A JP10085395A JPH08292017A JP H08292017 A JPH08292017 A JP H08292017A JP 10085395 A JP10085395 A JP 10085395A JP 10085395 A JP10085395 A JP 10085395A JP H08292017 A JPH08292017 A JP H08292017A
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JP
Japan
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circuit
output
data
shape matching
video signal
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Application number
JP10085395A
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English (en)
Inventor
Takaaki Kishida
任晤 岸田
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Tokai Rika Co Ltd
Original Assignee
Tokai Rika Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 断面形状選別時間を短縮する。 【構成】 断面形状選別装置10の測定ヘッド12内の
スリット光源からは三次元対象物に向けてスリット光が
投光され、測定ヘッド12内のテレビカメラは三次元対
象物の光切断線18を撮影する。断面形状選別装置10
は測定回路20、パソコン22及びRAM24を備えて
おり、測定回路20には測定ヘッド12で測定した三次
元対象物のテレビ画像のビデオ信号が入力される。パソ
コン22では、測定回路20で処理された信号を割算処
理し、走査線データjと、加重平均により細線化された
画素座標iを求める。RAM24には、ティーチング時
にパソコン22で求めた(j、i)をもとに、所定の数
値からなる形状照合用データが書き込まれ、選別時には
RAM24から形状照合用データが読みだされ、これを
基に断面形状の選別が行われる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は断面形状選別装置に係
り、特に、対象物の断面形状を高速で選別する断面形状
選別装置に関する。
【0002】
【従来の技術】機械部品の生産工程等においては、機械
部品の良否を判定するために、対象物の断面形状を自動
的に選別する断面形状選別装置を生産ラインに設ける場
合がある。
【0003】従来、この様な断面形状選別装置において
は、図8に示される三次元座標測定装置が使用されてい
る。
【0004】図8に示される如く、この三次元座標測定
装置70では、スリット光源72から対象物表面に向け
スリット光を所定角度で投光し、その反射光を、テレビ
カメラ74を用いて撮影し、A/D変換回路76、水平
アドレス発生回路78、しきい値設定回路80、光切断
線抽出回路82、累積加算回路84、累積乗算回路86
及び光切断位置検出回路80を用いて水平光切断位置K
sを、加重平均法により求めている。このため、有効水
平走査の終了とほぼ同時にあるいは当該水平走査の次の
水平走査走査期間内に、水平光切断位置Ksを求めるこ
とができるようになっている。
【0005】また、水平光切断位置Ksと垂直光切断位
置Lsに対応した対象物表面の三次元座標を予め倫理的
または実験的に求め、その関係をルックアップテーブル
92内にテーブル内にテーブル化して記憶している。こ
のため、対象物表面における測定点の切断位置Ks、L
sが求まると同時に、これに対応した三次元座標値
(X、Y、Z)をルックアップテーブル92から直接出
力することができ、しかも、この三次元座標の出力を、
当該水平走査期間内または次の水平走査期間内に充分余
裕をもって完了することができるようになっている。
【0006】しかしながら、このような三次元座標測定
装置70を使用した従来の断面形状選別装置では距離情
報として断面形状データを測定してから、この三次元座
標値と、(X、Y、Z)とを比較して選別処理を行って
いる。従って、断面形状のデータの測定に時間がかかり
断面形状選別時間が長くなるという不具合がある。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記事実を考
慮し、断面形状選別時間を短縮することができる断面形
状選別装置を得ることが目的である。
【0008】
【課題を解決するための手段】請求項1に記載の本発明
は、対象物表面に向けスリット光を所定角度で投光する
スリット光源と、このスリット光源により対象物表面上
に形成される光切断線を撮影するテレビカメラと、水平
走査に同期してテレビカメラから出力されるビデオ信号
をデジタルビデオ信号に変換するA/D変換回路と、ビ
デオ信号から光切断線を抽出するためのしきい値を設定
するしきい値設定回路と、デジタルビデオ信号が前記し
きい値を越えている間だけ光切断線抽出信号を出力する
光切断線抽出回路と、テレビカメラの撮像素子の水平方
向画素の位置を表す水平方向アドレスを発生する水平ア
ドレス発生回路と、光切断線抽出回路から光切断線抽出
信号が出力されている期間、A/D変換回路を介して出
力されるビデオ信号を累積演算する累積加算回路と、光
切断線抽出回路から光切断線抽出信号が出力されている
期間、A/D変換回路を介して出力されるビデオ信号
と、水平アドレス発生回路から出力される水平方向アド
レスとの積を累積演算する累積乗算回路と、を備えた断
面形状選別装置であって、前記累積乗算回路の出力を前
記累積加算回路の出力で割算し、走査線データと、加重
平均により細線化された画素座標を求め、これらの走査
線データと画素座標を基に各走査線上の画素座標毎に所
定の数値から成る形状照合用データを算出する形状照合
用データ算出手段と、ティーチング時には、前記形状照
合用データ算出手段により算出された形状照合用データ
を記憶するとともに、選別時には、走査線データと画素
座標に基づき、記憶した対象物の各走査線における形状
照合用データを出力する形状照合用テーブルと、選別時
に、前記形状照合用データ算出手段により算出された走
査線データと画素座標を基に前記形状照合用テーブルか
ら出力した形状照合用データが所定の数値か否かを判定
し、所定の数値でない場合に異なる断面形状と判定する
判定手段と、を有することを特徴としている。
【0009】
【作用】請求項1に記載の本発明の断面形状選別装置に
よれば、ティーチング時には、形状照合用データ算出手
段により、累積乗算回路の出力を累積加算回路の出力で
割算し、走査線データと、加重平均により細線化された
画素座標を求め、これらの走査線データと画素座標を基
に各走査線上の画素座標毎に所定の数値から成る形状照
合用データを算出し形状照合用テーブルに記憶する。
【0010】選別時には、形状照合用データ算出手段に
より、累積乗算回路の出力を累積加算回路の出力で割算
し、走査線データと、加重平均により細線化された画素
座標を求め、これらの走査線データと画素座標を基に、
形状照合用テーブルから出力した形状照合用データが所
定の数値か否かを判定手段で判定し、所定の数値でない
場合に異なる断面形状と判定する。
【0011】
【実施例】本発明の断面形状選別装置の一実施例につい
て図1〜図6に従って説明する。
【0012】図1に示される如く、本実施例の断面形状
選別装置10は、測定ヘッド12を備えている。
【0013】図2に示される如く、測定ヘッド12は、
内部にスリット光源とテレビカメラを備えている。スリ
ット光源からは、測定ヘッド12の投光窓12Aを通し
て三次元対象物14に向けてスリット光16が投光され
るようになっている。また、テレビカメラは、測定ヘッ
ド12の受光窓12Bを通して三次元対象物14の光切
断線18を撮影するようになっている。
【0014】図1に示される如く、断面形状選別装置1
0は、測定回路20、パソコン22及び形状照合用テー
ブルとしてのRAM24を備えており、測定ヘッド12
は測定回路20に接続されている。測定回路20は、A
/D変換回路、水平アドレス発生回路、しきい値設定回
路、光切断線抽出回路、累積加算回路、累積乗算回路を
備えており、この測定回路20には、測定ヘッド12で
測定した三次元対象物14のテレビ画像(図3に符号5
0で示される像)のビデオ信号が入力されるようになっ
ている。
【0015】測定回路20は、形状照合用データ算出手
段及び判定手段としてのパソコン22に接続されてお
り、パソコン22では、測定回路20で処理された信号
を割算処理し、走査線ナンバーを示す走査線データj
と、加重平均により細線化された各走査線上の画素座標
iを求めるようになっている。
【0016】RAM24は、測定回路20及びパソコン
22に接続されており、RAM24には、パソコン22
で求めた(j、i)をもとに、図4に示される如く、各
走査線上の画素座標毎に所定の数値、この場合には1又
は0から成る形状照合用データ52が書き込まれるよう
になっている。
【0017】次に、本実施例の作用を説明する。本実施
例の断面形状選別装置10では、三次元対象物14の選
別作業を行う前に、ティーチングを行う。
【0018】このティーチングでは、テレビカメラから
出力されるビデオ信号は、測定回路20において、テレ
ビカメラのクロック周期に同期して、A/D変換回路に
よりデジタルビデオ信号に変換され、光切断線抽出回
路、累積加算回路、累積乗算回路に入力される。また、
しきい値設定回路には、ビデオ信号から光切断線18を
抽出するためのしきい値が設定されており、設定された
しきい値は光切断線抽出回路へ入力される。即ち、光切
断線抽出回路は、入力されるビデオ信号と、しきい値と
を比較し、ビデオ信号がしきい値を上回っている期間だ
け、光切断信号を累積加算回路及び累積乗算回路へ向け
出力する。
【0019】また、水平アドレス発生回路は、テレビカ
メラから出力されるクロック信号をカウントし、このカ
ウント値を画素の水平方向位置を表す水平方向アドレス
として累積乗算回路へ向け出力する。
【0020】累積加算回路は、光切断線抽出回路が光切
断線を抽出出力している間、A/D変換回路の出力と値
「1」とを乗算し、その累積値を順次演算出力する。
【0021】この累積演算は、テレビカメラから水平同
期信号が出力される毎に新たに繰り返し行われる。
【0022】また、累積乗算回路は、光切断線抽出回路
が光切断線抽出信号を出力している間、A/D変換回路
から出力される信号と、水平アドレス発生回路の出力す
る水平方向アドレスとを乗算し、その累積値を順次演算
出力する。
【0023】この累積演算は、テレビカメラから水平同
期信号が出力される毎に新たに繰り返し行われる。
【0024】なお、ここまでの処理は従来例(図8)と
同じである。次に、前記2つの累積演算値は、パソコン
22に入力され、ここで、後者を前者で割算する演算が
行われ、走査線データjと、加重平均により細線化され
た画素座標iが求められ、これを基に、図4に示される
如く、各走査線上の画素座標毎に所定の数値、この場合
には1又は0から成る形状照合用データ52を書き込
む。
【0025】選別作業では、選別対象物についてティー
チングと同様にパソコン22により、累積乗算回路の出
力を累積加算回路の出力で割算し、走査線データjと、
加重平均により細線化された画素座標iを基に、RAM
24から出力した形状照合用データが所定の数値、この
場合には1か否かを判定し、1でない場合に異なる断面
形状と判定する。
【0026】例えば、選別対象物のテレビ画像が図5に
符号54で示される像の場合には、走査線データjと画
素座標iを基に、RAM24から出力した形状照合用デ
ータが、図6に示される如く、ティーチングに記憶した
形状照合用データ52に対して(jn、in)の時、0
となり、異なる断面形状と判定する。
【0027】従って、本実施例の断面形状選別装置10
では、各走査線毎に判定を実施し、RAM24から出力
した形状照合用データが所定の数値、この場合には1で
ない場合に、その時点において異なる断面形状と判定す
ることができる。
【0028】このため、距離情報として断面形状データ
を測定してから、この三次元座標値とルックアップテー
ブルに予め記憶された三次元座標値(X、Y、Z)を比
較して選別処理を行う従来技術に比べて、断面形状選別
時間を短縮することができる。
【0029】なお、形状照合用データは、三次元対象物
14の位置が、測定ヘッド12と接離する方向(図2の
矢印A方向)へずれても、対応できるように、図7に示
される如く、各走査線上の画素座標毎に所定の数値、こ
の場合には3、2、1又は0から成る等高線パターン状
の形状照合用データ52を作成しても良い。この場合に
は、所定範囲L内の走査線において、選別時にRAM2
4から出力した形状照合用データが所定の数値、例えば
3から他の数値へ変わった場合に、異なる断面形状と判
定することができる。
【0030】
【発明の効果】請求項1に記載の本発明の断面形状選別
装置は、累積乗算回路の出力を累積加算回路の出力で割
算し、走査線データと、加重平均により細線化された画
素座標を求め、これらの走査線データと画素座標を基に
各走査線上の画素座標毎に所定の数値から成る形状照合
用データを算出する形状照合用データ算出手段と、ティ
ーチング時には、形状照合用データ算出手段により算出
された形状照合用データを記憶するとともに、選別時に
は、走査線データと画素座標に基づき、記憶した対象物
の各走査線における形状照合用データを出力する形状照
合用テーブルと、選別時に、形状照合用データ算出手段
により算出された走査線データと画素座標を基に形状照
合用テーブルから出力した形状照合用データが所定の数
値か否かを判定し、所定の数値でない場合に異なる断面
形状と判定する判定手段と、を有する構成としたので、
断面形状選別時間を短縮することができるという優れた
効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例に係る断面形状選別装置を示
すブロック図である。
【図2】本発明の一実施例に係る断面形状選別装置の測
定ヘッドを示す斜視図である。
【図3】本発明の一実施例に係る断面形状選別装置のテ
ィーチングでのテレビ画像を示す図である。
【図4】本発明の一実施例に係る断面形状選別装置のテ
ィーチングでのRAMデータを示す図である。
【図5】本発明の一実施例に係る断面形状選別装置の選
別でのテレビ画像を示す図である。
【図6】本発明の一実施例に係る断面形状選別装置の選
別でのRAMデータを示す図である。
【図7】本発明の他の実施例に係る断面形状選別装置の
ティーチングでのRAMデータを示す図である。
【図8】従来例に係る断面形状選別装置を示すブロック
図である。
【符号の説明】
10 断面形状選別装置 12 測定ヘッド 14 三次元対象物 20 測定回路 22 パソコン(形状照合用データ算出手段、判定手
段) 24 RAM(形状照合用テーブル)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 対象物表面に向けスリット光を所定角度
    で投光するスリット光源と、 このスリット光源により対象物表面上に形成される光切
    断線を撮影するテレビカメラと、 水平走査に同期してテレビカメラから出力されるビデオ
    信号をデジタルビデオ信号に変換するA/D変換回路
    と、 ビデオ信号から光切断線を抽出するためのしきい値を設
    定するしきい値設定回路と、 デジタルビデオ信号が前記しきい値を越えている間だけ
    光切断線抽出信号を出力する光切断線抽出回路と、 テレビカメラの撮像素子の水平方向画素の位置を表す水
    平方向アドレスを発生する水平アドレス発生回路と、 光切断線抽出回路から光切断線抽出信号が出力されてい
    る期間、A/D変換回路を介して出力されるビデオ信号
    を累積演算する累積加算回路と、 光切断線抽出回路から光切断線抽出信号が出力されてい
    る期間、A/D変換回路を介して出力されるビデオ信号
    と、水平アドレス発生回路から出力される水平方向アド
    レスとの積を累積演算する累積乗算回路と、 を備えた断面形状選別装置であって、 前記累積乗算回路の出力を前記累積加算回路の出力で割
    算し、走査線データと、加重平均により細線化された画
    素座標を求め、これらの走査線データと画素座標を基に
    各走査線上の画素座標毎に所定の数値から成る形状照合
    用データを算出する形状照合用データ算出手段と、 ティーチング時には、前記形状照合用データ算出手段に
    より算出された形状照合用データを記憶するとともに、
    選別時には、走査線データと画素座標に基づき、記憶し
    た対象物の各走査線における形状照合用データを出力す
    る形状照合用テーブルと、 選別時に、前記形状照合用データ算出手段により算出さ
    れた走査線データと画素座標を基に前記形状照合用テー
    ブルから出力した形状照合用データが所定の数値か否か
    を判定し、所定の数値でない場合に異なる断面形状と判
    定する判定手段と、 を有することを特徴とする断面形状選別装置。
JP10085395A 1995-04-25 1995-04-25 断面形状選別装置 Pending JPH08292017A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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