JPH09178427A - 画像位置計測方法 - Google Patents

画像位置計測方法

Info

Publication number
JPH09178427A
JPH09178427A JP7340242A JP34024295A JPH09178427A JP H09178427 A JPH09178427 A JP H09178427A JP 7340242 A JP7340242 A JP 7340242A JP 34024295 A JP34024295 A JP 34024295A JP H09178427 A JPH09178427 A JP H09178427A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
image
points
circle
circular object
measuring method
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
JP7340242A
Other languages
English (en)
Other versions
JP3675543B2 (ja
Inventor
Kazuyuki Iguchi
和幸 井口
Hiroyuki Hakamata
博之 袴田
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.)
NTN Corp
Original Assignee
NTN Corp
NTN Toyo Bearing 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 NTN Corp, NTN Toyo Bearing Co Ltd filed Critical NTN Corp
Priority to JP34024295A priority Critical patent/JP3675543B2/ja
Publication of JPH09178427A publication Critical patent/JPH09178427A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3675543B2 publication Critical patent/JP3675543B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
  • Image Analysis (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 撮像された画像内に円形対象物以外のパター
ンが撮像されている場合や、撮像された画像内の円形対
象物の一部が欠けた場合であっても、比較的簡単な処理
で円形対象物の中心位置を検出し得る画像位置計測方法
を提供する。 【解決手段】 画像出力装置2によって円形対象物51
の画像を撮像して画像処理装置1に与え、画像処理装置
1によって取込んだ画像から対象物とそれ以外の部分と
のエッジ部分を抽出し、抽出されたエッジから任意の3
点を選び出し、3点の位置情報から予測される円の中心
点を算出する候補点抽出を実行し、抽出された複数の候
補点に対して近接する中心位置データを一まとめとする
目標点抽出を実行し、最後にその目標点位置を結果とし
て出力する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は画像位置計測方法
に関し、特に、画像信号を入力として位置の検出,計
測,検査などを行なう画像処理装置において、画像内の
任意の円形状の物体について、その中心位置を計測する
ような画像位置計測方法に関する。
【0002】
【従来の技術】たとえば、CCDカメラなどによってと
らえられた画像内の円形対象物の位置を検出する方法と
して、2値化処理した後、その重心位置を検出する2値
化重心法や登録されたパターンと一致するパターンを探
し出す、いわゆるパターンマッチング法が従来から用い
られている。
【0003】図6は2値化重心法による位置検出の様子
を示す図である。図6において、撮像された画像の様子
と円形対象物、さらに2値化重心法により得られる円形
対象物の重心位置を示しており、図7はパターンマッチ
ング法による位置検出の様子を示す。パターンマッチン
グ法では予め検出しようとするパターンを登録パターン
として画像処理装置に記憶し、その記憶したパターンと
同一のパターンを撮像された画像から探し出し、検出パ
ターンの位置として出力する。これらの方法は、撮像さ
れた画像内に円形対象物のみが撮像されている場合は、
何ら問題なくその画像位置を検出することが可能である
が、撮像された画像内に円形対象物以外のパターンが撮
像されている場合や撮像された画像内の円形対象物の一
部が欠けた場合、その検出が困難になる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】図8は撮像された画面
内の円形対象物の一部が欠けた場合の例を示す図であ
る。2値化重心法では、上述の場合円形対象物が完全な
円形として2値化されないので、円形対象物の中心位置
と重心位置が一致しなくなるおそれがある。また、パタ
ーンマッチング法では、登録パターンと撮像された画面
内にあるパターンの形状が一致しなくなるため、パター
ンの一致度が低下し、パターン位置の検出精度が劣化す
る。
【0005】一方、撮像された画像からその特徴を抽出
し、円形対象物を検出する特徴量抽出法も、円形対象物
の位置を検出する方法として考えられる。特徴量検出法
によれば、撮像された画像内に円形対象物以外のパター
ンが撮像されている場合や、撮像された画像内の円形対
象物の一部が欠けた場合でも、円形対象物の位置を検出
することが可能である。
【0006】図9は特徴量抽出法の例を示す図である。
この例では、放射状に画面内を順次探索し、条件により
その位置を推定する。例に示すように特徴量抽出法で
は、一般的に処理の手順が複雑となり、また撮像画像内
のすべてについて演算を施す必要があることから、計算
量も膨大なものとなる。
【0007】それゆえに、この発明の主たる目的は、撮
像された画像内に円形対象物以外のパターンが撮像され
ている場合や、撮像された画像内の円形対象物の一部が
欠けた場合であっても、円形対象物の中心位置の検出が
困難になる問題点を回避しつつかつ複雑で計算量が膨大
になるのを防止し得る画像位置計測方法を提供すること
である。
【0008】
【課題を解決するための手段】請求項1に係る発明は、
画像信号を入力として位置の検出,計測,検査などを行
なう画像処理装置において、画像信号で表わされる画像
から円周上の点になり得る候補点を選び出し、それらの
うちの任意の3点が目的とする円の円周上にあるかを検
証し、該当する情報を平滑化して中心位置として出力す
ることにより、簡単な処理でかつ比較的高速に処理を行
なうことが可能となる。
【0009】請求項2に係る発明では、請求項1の3点
が目的とする円の円周上にあるか否かを判定するために
推定される円の半径と目的とする円の半径を比較して判
定する。
【0010】請求項3に係る発明では、請求項1の3点
が目的とする円の円周上にあるか否かを判定するため
に、その3点において推定される円に対して求められる
接線の傾きと実際の接線の傾きを比較して判定する。
【0011】請求項4に係る発明では、請求項1の複数
の候補点から正しい情報を抽出するために、データを近
接するものに分類し、最も分類されたデータの頻度の高
いデータ群に対して平均化する。
【0012】
【発明の実施の形態】図1はこの発明の一実施形態の構
成を示す概略ブロック図である。図1において、画像処
理装置1は画像位置検出方法を実行するための手順を記
憶し、順次実行するためのものであり、この画像処理装
置1には画像出力装置2と出力装置3とが接続される。
画像出力装置2は画像処理装置1に画像信号を入力する
ために光学素子や撮像素子や周辺回路を含む。出力装置
3は画像処理装置1による位置検出処理の結果を出力す
る。画像出力装置2は光学素子あるいは撮像素子によっ
て円形対象物51を撮像する。円形対象物51はワーク
支持台4によって支持されたワーク5上に存在する。こ
の円形対象物51は画像出力装置2によって撮像されて
画像処理装置1に画像信号として入力される位置に配置
されている。
【0013】図2はこの発明の一実施形態における画像
位置検出の処理手順を示すフローチャートである。図1
に示した画像出力装置2は円形対象物51の画像を取込
み、画像処理装置1に与え、画像処理装置1は1画面分
の画像を取込む。そして、画像処理装置1は取込んだ画
像から対象物とそれ以外の部分との境界点いわゆるエッ
ジ部分を抽出する。この処理は前段の画像を取込みなが
ら行ってもよい。また、以下の処理も前の処理結果を順
次使って行なうので、相互の処理が混乱しなければ並列
処理により実行することも可能である。
【0014】次に、抽出されたエッジから任意の3点を
選び出し、3点の位置情報から予測される円の中心点を
算出する候補点抽出を実行する。この際、処理を高速化
するための処理を行ない、抽出された複数の候補点に対
して近接する中心位置データを一まとめとする目標点抽
出を実行し、最後にその目標点位置を結果として出力装
置3に出力する。
【0015】図3はこの発明の一実施形態におけるパタ
ーン部分とそれ以外の部分との境界をパターンのエッジ
として抽出する手法を説明するための図である。ここで
は、多値化した画像データを利用してエッジ位置を推定
する。多値化した画像データについて説明すると、まず
画像データは水平方向に512個、垂直方向に480個
の離散データとして画像処理装置1に格納される。この
1つ1つのデータを画素と呼ぶ。それぞれの画素はそれ
ぞれその明るさに準じて0〜255個の範囲で数値デー
タに変換される。つまり、画面内のそれぞれの位置にお
ける画像の明るさが多値化した画像データになる。エッ
ジの抽出では隣り合う多値化した画像データがあるしき
い値を越える画像座標を算出する。実際には計測の精度
を高めるために、しきい値を挟む2つの画像データを直
線補完してエッジ座標を算出している。なお、エッジを
抽出する方法は、この方法に限定されるわけではない。
【0016】図4はエッジ抽出方法を説明するための図
である。エッジ抽出をすべての画面に対して実行する
と、取扱うデータが膨大になるのでエッチング抽出は図
4に示すようにエッジ走査線に従って行なう。つまり、
水平,垂直方向に沿いかつ一定のピッチ間隔を持ったエ
ッジ走査線を仮定し、その走査線上の画像データについ
てエッジ抽出を行なう。エッジ走査線のピッチは円形対
象物51の半径や欠け具合などにより最適な値で設定す
る。エッジ走査方法についてもこれ以外の方法を用いて
もよい。
【0017】エッジ抽出により得られたエッジ位置情報
のうち、任意の3点を選んでその3点を通過する円(推
定円)とその中心(推定中心)を算出する。3点を通過
する円は通常一意に求めることが可能である。この際、
円形対象物51から抽出されるエッジとそれ以外の部分
から抽出されるエッジとを区別し、誤判定を防ぐため以
下の2つの方法を用いる。
【0018】(1) 計測しようとする円形対象物51
の半径を予め記憶し、エッジ3点を通過する推定円の半
径と比較する。
【0019】(2) エッジ点における接線の傾きを調
べ、円周方向と一致するかを検証する。
【0020】これらの方法により、処理時間を短縮し、
誤判定を防ぐことができる。ここで得られた推定中心を
候補点として記憶する。
【0021】まず、(1)の方法について説明する。3
点を通過する円の中心とその半径は計算により求めるこ
とが可能である。ここで求められた半径の値が予め記憶
している計測しようとしている円形対象物51の半径と
異なる場合は、得られた推定中心データは誤りと判定す
る。
【0022】次に、(2)の方法について説明する。図
5はこの接線検査の方法の効果を説明するための図であ
る。エッジ走査により図5の黒丸で示すようにいくつか
のエッジ抽出点が得られている。今、エッジ抽出点A,
B,Cを通る推定される円を考える。この推定円では半
径が円形対象物51とほぼ同じになるので、(1)の方
法では誤りとして除外できない。このとき、各点におけ
る接線の傾きa,b,cを調べると、推定される円の各
点における接線の傾きa′,b′,c′と大きく異なっ
ている。このように、各点において推定される円の円周
上の点と仮定した際の接線の傾きと、実際の接線の傾き
とを比較することにより、3点が円周上の点であるかを
判定することが可能になる。
【0023】複数個の候補点が得られた場合、隣接する
候補点をまとめてその結果を平滑化する。その平滑化に
より、位置の検出精度を高めることが可能となる。具体
的にはまず、隣接しないと判定された候補点を処理から
除外し、これにより、万一、候補点抽出で誤った候補点
が抽出されたとしてもそのデータは除外される。次に、
推定される位置が検出しているデータをまとめ、まとま
りごとにその個数を計算する。最後に最も頻度が高いま
とまり1つについてデータを平均化し、その位置を円形
対象物51の中心位置とする。なお、平滑化については
ここに示した方法以外の方法を用いるようにしてもよ
い。そして、得られた目標点を結果として出力装置3に
出力し、一連の処理を終了する。
【0024】
【発明の効果】以上のように、この発明によれば、2値
化重心法や、パターンマッチング法による円形対象物の
画像位置検出では円形対象物の一部分が欠けた状態や円
形対象物以外のパターンが存在する場合、画像の位置を
検出できない場合があるのに対して、この発明では、画
像から円周上の点になり得る候補点を選び出し、それら
のうちの任意の3点が目的とする円の円周上にあるかを
検証し、該当する情報を平滑化して中心位置として出力
するようにしたので、エッジ抽出の方法や円形対象物の
半径などを予め指定することにより、その位置を検出す
ることが可能となる。また、特徴量抽出法と比較して処
理が単純なために、比較的高速に処理を行なうことが可
能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の一実施形態の構成を示す概略ブロッ
ク図である。
【図2】この発明の一実施形態の動作を説明するための
フローチャートである。
【図3】パターン部分とそれ以外の部分との境界をパタ
ーンのエッジとして抽出する手法を説明するための図で
ある。
【図4】エッジ走査線に従ってエッジ抽出する手法を説
明するための図である。
【図5】接続検査の方法の効果を説明するための図であ
る。
【図6】2値化重心法による位置検出の様子を示す図で
ある。
【図7】パターンマッチング法による位置検出の様子を
説明するための図である。
【図8】撮像された画面内の円形対象物の一部が欠けた
場合の例を示す図である。
【図9】特徴量抽出法の例を示す図である。
【符号の説明】
1 画像処理装置 2 画像出力装置 3 出力装置 4 ワーク台 5 ワーク 51 円形対象物

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 画像信号を入力として位置の検出,計
    測,検査などを行なう画像処理装置において、 前記画像信号で表わされる画像から円周上の点になり得
    る候補点を選び出し、それらのうちの任意の3点が目的
    とする円の円周上にあるかを検証し、該当する情報を平
    滑化して中心位置として出力することを特徴とする、画
    像位置計測方法。
  2. 【請求項2】 前記3点が目的とする円の円周上にある
    か否かを判定するために推定される円の半径と目的とす
    る円の半径を比較して判定することを特徴とする、請求
    項1の画像位置計測方法。
  3. 【請求項3】 前記3点が目的とする円の円周上にある
    か否かを判定するために、該3点において推定される円
    に対して求められる接線の傾きと実際の接線の傾きを比
    較し、判定することを特徴とする、請求項1の画像位置
    計測方法。
  4. 【請求項4】 前記複数の候補点から正しい情報を抽出
    するために、データを近接するものに分類し、最も分類
    されたデータの頻度の高いデータ群に対して平滑化する
    ことを特徴とする、請求項1の画像位置計測方法。
JP34024295A 1995-12-27 1995-12-27 画像位置計測方法 Expired - Fee Related JP3675543B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP34024295A JP3675543B2 (ja) 1995-12-27 1995-12-27 画像位置計測方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP34024295A JP3675543B2 (ja) 1995-12-27 1995-12-27 画像位置計測方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH09178427A true JPH09178427A (ja) 1997-07-11
JP3675543B2 JP3675543B2 (ja) 2005-07-27

Family

ID=18335064

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP34024295A Expired - Fee Related JP3675543B2 (ja) 1995-12-27 1995-12-27 画像位置計測方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3675543B2 (ja)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007234042A (ja) * 2007-04-23 2007-09-13 Meidensha Corp 円特徴の三次元位置姿勢検出装置
JP2010151577A (ja) * 2008-12-25 2010-07-08 Shimizu Corp 配筋検査装置および配筋検査方法
JP2010151610A (ja) * 2008-12-25 2010-07-08 Toppan Printing Co Ltd 円形の幅寸法測定装置
JP2014178779A (ja) * 2013-03-13 2014-09-25 Ricoh Co Ltd 画像処理装置、円検出方法
JP2015111483A (ja) * 2013-11-11 2015-06-18 三菱電機株式会社 レンズ位置検出方法および装置、並びに、レンズ位置調整方法および装置
US11275963B2 (en) 2019-12-17 2022-03-15 Fujitsu Limited Image identification apparatus, image identification method, and non-transitory computer-readable storage medium for storing image identification program

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007234042A (ja) * 2007-04-23 2007-09-13 Meidensha Corp 円特徴の三次元位置姿勢検出装置
JP4595957B2 (ja) * 2007-04-23 2010-12-08 株式会社明電舎 円特徴の三次元位置姿勢検出装置
JP2010151577A (ja) * 2008-12-25 2010-07-08 Shimizu Corp 配筋検査装置および配筋検査方法
JP2010151610A (ja) * 2008-12-25 2010-07-08 Toppan Printing Co Ltd 円形の幅寸法測定装置
JP2014178779A (ja) * 2013-03-13 2014-09-25 Ricoh Co Ltd 画像処理装置、円検出方法
JP2015111483A (ja) * 2013-11-11 2015-06-18 三菱電機株式会社 レンズ位置検出方法および装置、並びに、レンズ位置調整方法および装置
US11275963B2 (en) 2019-12-17 2022-03-15 Fujitsu Limited Image identification apparatus, image identification method, and non-transitory computer-readable storage medium for storing image identification program

Also Published As

Publication number Publication date
JP3675543B2 (ja) 2005-07-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5081689A (en) Apparatus and method for extracting edges and lines
CN108520514B (zh) 基于计算机视觉的印刷电路板电子元器一致性检测方法
JPH03294976A (ja) 基準マークパターン検出装置
US5923776A (en) Object extraction in images
CN1444035A (zh) 检查图形的方法
US9911204B2 (en) Image processing method, image processing apparatus, and recording medium
US10074551B2 (en) Position detection apparatus, position detection method, information processing program, and storage medium
CN107092905B (zh) 一种电力巡检机器人的待识别仪器定位方法
JP2011007728A (ja) 欠陥検出方法、欠陥検出装置、および欠陥検出プログラム
JP3675543B2 (ja) 画像位置計測方法
US10062155B2 (en) Apparatus and method for detecting defect of image having periodic pattern
JP2647502B2 (ja) パターン比較検査方法および装置
JP2000003436A (ja) Isar画像識別装置およびisar画像識別方法
JP2003279319A (ja) 寸法検査方法及びその装置並びにマスクの製造方法
CN109151451B (zh) 一种双目夜视仪分辨率检测方法
JP2000321038A (ja) パターン欠陥検出方法
JP2009265998A (ja) 画像処理システム、画像処理方法及び画像処理プログラム
JPH0612249B2 (ja) パタ−ン検査装置
JPH067171B2 (ja) 移動物体の検知方法
JP2001258054A (ja) 画質検査装置およびそれに用いる輝度重心検出装置
JP2004212277A (ja) パターンを検査するための方法
JPH05264240A (ja) 外観検査装置
JP2959017B2 (ja) 円形画像判別方法
JPH09229642A (ja) 電子部品の外観検査方法
JP2836580B2 (ja) 半導体集積回路装置の突起部検査装置

Legal Events

Date Code Title Description
A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20050125

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20050315

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20050412

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20050426

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090513

Year of fee payment: 4

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees