JPH11173817A - 寸法測定方法及びその実施に使用する装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 多くの手間を要することなく、高さが異なる
複数の被測定物に係る寸法を迅速・高精度に測定し得る
寸法測定方法及びその装置を提供する。 【解決手段】 寸法算出部36は、メモリ34から第２関数
を読み出し、被測定物Ｗの平面像の縦寸法及び横寸法に
係る座標データを第２関数にそれぞれ代入して補正座標
を得、各補正座標間の画素数を算出して、被測定物Ｗの
平面像の縦寸法及び横寸法とする。寸法算出部36は、デ
ータ抽出部35から高さ寸法に係るデータが与えられる
と、前記メモリ34から第１関数を読み出すと共に、両座
標間の画素数を算出し、それを第１関数に代入すること
によって、被測定物Ｗの高さ寸法を得る。寸法算出部36
は該第１距離から被測定物Ｗの高さ寸法を減算すること
によって第１撮像装置１から被測定物Ｗの上部までの間
の距離を求め、該距離及び被測定物Ｗの平面像の縦寸法
及び横寸法から、被測定物Ｗの縦寸法及び横寸法を算出
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、被測定物を撮像し
て得られた画像に基づいて、前記被測定物の縦寸法及び
横寸法等を測定する方法、及びその実施に使用する装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】複数の被測定物をそれぞれ撮像して得た
画像に基づいて、各被測定物の縦寸法及び横寸法等の外
形寸法を算出する装置が開発されている。このような装
置では、同じ外形寸法の被測定物であっても、撮像装置
の視野内において被測定物の像の位置が異なった場合、
算出された外形寸法が真の外形寸法と異なる誤差が招じ
るという問題があった。そのため、特開平 3−140808号
公報では次のような測定装置が提案されている。

【０００３】被測定物上に撮像装置を、前記被測定物か
ら所定距離を隔てて対向配置しておき、撮像装置で被測
定物を撮像して被測定物の像を含む画像をコンピュータ
に与える。一方、前記撮像装置の視野を複数の領域に分
割し、各領域間において光学的歪みによる誤差を補正す
る補正値を求め、各補正値と各領域とを対応付けたテー
ブルを前記コンピュータに設定しておく。コンピュータ
は、被測定物の画像の外形寸法を前述した各領域別に算
出し、得られた値を前記テーブルの補正値の内の対応す
る補正値でそれぞれ補正することによって、誤差を低減
した外形寸法を算出する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開平
3−140808号公報に開示された方法にあっては、撮像装
置と被測定物との間の距離を一定にしておかなければな
らないため、高さが異なる複数の被測定物を迅速に測定
することができないという問題があった。また、誤差を
可及的に低減するには、視野の分割数を多くしなければ
ならず、補正用のテーブルを作成するのに多くの手間を
要するという問題もあった。

【０００５】本発明はかかる事情に鑑みてなされたもの
であって、その目的とするところは被測定物を第１方向
及び該第１方向と略直交する第２方向からそれぞれ撮像
して、被測定物の第１像を含む画像及び被測定物の第２
像を含む画像を得、第１像から第１データを抽出し、第
１像の撮像距離によって定まる第１関数を用いて被測定
物の第１寸法を算出し、第２像から第２データを抽出
し、前記第１寸法を用いて前記第２像の撮像距離を算出
し、第２像の撮像距離及び前記第２データに基づいて、
被測定物の第２寸法を算出することによって、多くの手
間を要することなく、高さが異なる複数の被測定物に係
る寸法を迅速・高精度に測定し得る寸法測定方法及びそ
の装置を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】第１発明に係る寸法測定
方法は、被測定物を撮像して得た画像に基づいて、前記
被測定物の寸法を測定する方法において、被測定物を第
１方向及び該第１方向と略直交する第２方向からそれぞ
れ撮像して、被測定物の第１像を含む画像及び被測定物
の第２像を含む画像を得、第１像から該第１像に表れる
被測定物の第１寸法に係る第１データを抽出し、第１像
の撮像距離によって定まる第１関数及び前記第１データ
に基づいて、前記第１寸法を算出し、前記第２像から該
第２像に表れる被測定物の第２寸法に係る第２データを
抽出する一方、前記第１寸法を用いて前記第２像の撮像
距離を算出し、第２像の撮像距離及び前記第２データに
基づいて、前記第２寸法を算出することを特徴とする。

【０００７】第２発明に係る寸法測定方法は、第１発明
において、前記画像中の第２像の位置に起因する被測定
物の寸法の算出誤差を補正するための第２関数に、前記
第２データを代入して補正第２データを得、前記第２デ
ータに代えて補正第２データを用いて前記被測定物の寸
法を算出することを特徴とする。

【０００８】第３発明に係る寸法測定方法は、第１発明
において、第１方向から被測定物を撮像する撮像装置及
び被測定物を撮像して、両者の像を含む画像を得、該画
像から両像の間の距離に係る第３データを抽出し、得ら
れた第３データを用いて前記撮像装置と前記被測定物と
の間の距離を算出し、算出した距離によって前記第１関
数を定めることを特徴とする。

【０００９】第４発明に係る寸法測定方法は、第３発明
において、前記画像中の第２像の位置に起因する被測定
物の寸法の算出誤差を補正するための第２関数に、前記
第３データを代入して補正第３データを得、前記第３デ
ータに代えて補正第３データを用いて前記距離を算出す
ることを特徴とする。

【００１０】第５発明に係る寸法測定装置は、被測定物
を撮像して得た画像に基づいて、前記被測定物の寸法を
測定する装置において、被測定物を第１方向から撮像し
て被測定物の第１像を含む画像を得る第１撮像装置と、
被測定物を第１方向と略直交する第２方向から撮像して
被測定物の第２像を含む画像を得る第２撮像装置と、第
１像から該第１像に表れる被測定物の第１寸法に係る第
１データを抽出する手段と、第１像の撮像距離によって
定まる第１関数及び前記第１データに基づいて、前記第
１寸法を算出する第１算出手段と、前記第２像から該第
２像に表れる被測定物の第２寸法に係る第２データを抽
出する手段と、前記第１寸法を用いて前記第２像の撮像
距離を算出する手段と、第２像の撮像距離及び前記第２
データに基づいて、前記第２寸法を算出する第２算出手
段とを備えることを特徴とする。

【００１１】第６発明に係る寸法測定装置は、第５発明
において、前記画像中の第２像の位置に起因する被測定
物の寸法の算出誤差を補正するための第２関数を予め設
定しておき、前記第２データを第２関数に代入して補正
第２データを得る手段を具備し、前記第２算出手段は、
前記第２データに代えて補正第２データを用いて前記被
測定物の寸法を算出するようになしてあることを特徴と
する。

【００１２】第７発明に係る寸法測定装置は、第５発明
において、前記第１撮像装置及び被測定物を撮像して、
両者の像を含む画像を得る手段と、該画像から両像の間
の距離に係る第３データを抽出する手段と、得られた第
３データを用いて前記撮像装置と前記被測定物との間の
距離を算出する第３算出手段と、算出した距離によって
前記第１関数を定める手段とを具備することを特徴とす
る。

【００１３】第８発明に係る寸法測定装置は、第７発明
において、前記画像中の第２像の位置に起因する被測定
物の寸法の算出誤差を補正するための第２関数を予め設
定しておき、前記第３データを第２関数に代入して補正
第３データを得る手段を具備し、前記第３算出手段は、
前記第３データに代えて補正第３データを用いて前記距
離を算出するようになしてあることを特徴とする。

【００１４】第１及び第５発明にあっては、第１方向及
び第２方向として、例えば被測定物の側方及び上方に、
被測定物から所定距離を隔てて配置した第１撮像装置及
び第２撮像装置によって被測定物をそれぞれ撮像して、
被測定物の第１像（立面像）を含む画像及び被測定物の
第２像（平面像）を含む画像を得る。そして、第１像の
高さ方向の画素数を計数することによって被測定物の第
１寸法（高さ寸法）に係る第１データを抽出する。第１
データから第１寸法を求めるための第１関数を、第１像
の撮像距離、即ち被測定物と第１撮像装置との間の距離
に基づいて定める。そして、第１関数に第１データを代
入して、第１寸法を算出する。

【００１５】また、第２像の縦横方向の画素数を計数し
て被測定物の第２寸法に係る第２データを抽出する。第
２撮像装置から被測定物を支持する支持位置までの距離
から前述した如く算出した被測定物の高さ寸法を減算す
ることによって、第２像の撮像距離、即ち第２撮像装置
から被測定物の上部までの距離を求め、両距離の比及び
第２データに基づいて、前記第２寸法を算出する。これ
によって、多くの手間を要することなく、高さが異なる
複数の被測定物に係る寸法を迅速・高精度に測定するこ
とができる。

【００１６】第３及び第７発明にあっては、第２撮像装
置、又は第１撮像装置及び第２撮像装置とは別に配置し
た他の撮像装置によって、第１撮像装置及び被測定物を
撮像して両者の像を含む画像を得、その画像から両像の
間の画素数を計数して第３データを抽出する。そして、
第３データ及び第２撮像装置又は他の撮像装置の撮像倍
率に基づいて、第１撮像装置と被測定物との間の距離を
算出し、算出した距離を用いて前述した第１関数を定め
る。これによって、第１撮像装置と被測定物との間の距
離が変化する場合でも、被測定物の高さ寸法を高精度に
求めることができる。

【００１７】第２，第４，第６及び第８発明にあって
は、撮像装置の光学系の歪みを補正する第２関数を撮像
装置に応じて予め設定しておき、該第２関数に第２デー
タ又は第３データを代入して補正第２データ又は補正第
３データを得る。そして、第２データに代えて補正第２
データを用いて被測定物の寸法を算出し、また、第３デ
ータに代えて補正第３データを用いて第１撮像装置と被
測定物との間の距離を算出する。これによって、撮像装
置の光学系の歪みに拘らず、被測定物の第１寸法及び第
２寸法を高精度に測定することができる。また、第２関
数で画像の全ての領域を補正することができるため、補
正テーブルを設定する場合に比べて、それに要する手間
が少ない。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて具体的に説明する。 （実施の形態１）図１は本発明に係る装置の構成を示す
ブロック図であり、図中、８はベルトコンベアである。
ベルトコンベア８の略中心線上には複数の矩形の被測定
物Ｗ，Ｗ，…が適宜距離を隔てて載置してあり、各被測
定物Ｗ，Ｗ，…はベルトコンベア８によって矢符方向へ
搬送される。ベルトコンベア８の一縁部近傍には、平行
に配した複数の直管ランプを内蔵する矩形の照明装置５
が、被測定物Ｗ，Ｗ，…の搬送域に臨ませて配置してあ
る。照明装置５の下流側の端部近傍には、被測定物Ｗの
存否を検出する一対のセンサ６，６がベルトコンベア８
の両縁部に対峙するように配置してあり、センサ６，６
が出力した検出信号は後述する撮像制御装置４に与えら
れるようになっている。

【００１９】センサ６，６より少し上流のベルトコンベ
ア８上には、被測定物Ｗを上から撮像する第２撮像装置
２がベルトコンベア８から所定距離を隔てて配置してあ
り、また、ベルトコンベア８の他縁部側には、被測定物
Ｗを横から撮像する第１撮像装置１が、ベルトコンベア
８から所定距離を隔てて、照明装置５と対峙するように
配設してある。ベルトコンベア８によって被測定物Ｗの
先端がセンサ６，６の位置まで搬送されると、センサ
６，６から撮像制御装置４に被測定物Ｗが存在するとの
検出信号が与えられる。撮像制御装置４はその検出信号
がセンサ６，６から与えられると、第１撮像装置１及び
第２撮像装置２をして被測定物Ｗを横及び上から撮像せ
しめ、第１撮像装置１及び第２撮像装置２は被測定物Ｗ
の立面像及び平面像を含む画像をコンピュータ３の第１
フレームメモリ31及び第２フレームメモリ32に与えて、
そこに記憶させる。

【００２０】第１フレームメモリ31及び第２フレームメ
モリ32に画像が記憶されると、ＣＰＵ30は、両フレーム
メモリ31，32内の画像から被測定物Ｗの寸法に係るデー
タを抽出するデータ抽出部35を起動させる。データ抽出
部35は、第２フレームメモリ32に記憶された画像を２値
化して被測定物Ｗの平面像を特定し、特定した平面像の
各頂点の座標を求める。なお、原点は第１撮像装置１の
視野中心である。データ抽出部35は、各座標を平面像の
縦寸法及び横寸法に係るデータとして後述する寸法算出
部36に与える。

【００２１】また、データ抽出部35は、第１フレームメ
モリ31に記憶された画像を２値化して被測定物Ｗの立面
像を特定し、特定した立面像について、第１撮像装置１
の視野中心線上の高さ方向の両縁部の座標を求め、それ
を立面像の高さ寸法に係るデータとして寸法算出部36に
与える。

【００２２】寸法算出部36は、データ抽出部35から被測
定物Ｗの平面像の縦寸法及び横寸法に係る座標データが
与えられると、立面像の高さ寸法と実際の高さ寸法とを
関係付けた第１関数と、第２撮像装置２による光学的歪
みを補正するための第２関数とが予め設定してあるメモ
リ34から第２関数を読み出し、各座標を第２関数にそれ
ぞれ代入して補正座標を得る。そして、寸法算出部36
は、各補正座標間の画素数を算出して、被測定物Ｗの平
面像の縦寸法及び横寸法とする。

【００２３】また、寸法算出部36は、データ抽出部35か
ら高さ寸法に係るデータが与えられると、前記メモリ34
から第１関数を読み出すと共に、両座標間の画素数を算
出し、それを第１関数に代入することによって、被測定
物Ｗの高さ寸法を得る。寸法算出部36には、第２撮像装
置２とベルトコンベア８との間の第１距離が予め与えら
れており、寸法算出部36は該第１距離から被測定物Ｗの
高さ寸法を減算することによって第２撮像装置２から被
測定物Ｗの上部までの間の第２距離を求め、第１距離と
第２距離との比並びに被測定物Ｗの平面像の縦寸法及び
横寸法から、被測定物Ｗの縦寸法及び横寸法を算出し、
それらの寸法及び前記高さ寸法をメモリ34の所定アドレ
スに記憶させる。

【００２４】次に前述した第１関数及び第２関数を求め
る方法について説明する。図２は第１関数の算定方法を
説明する説明図であり、図中、８はベルトコンベア、１
は第１撮像装置である。ベルトコンベア８に、高さが異
なる複数のテストピースＴ₁ ，Ｔ₂ ，…を第２撮像装置
２の視野中心線上になるように順次載置して、第１撮像
装置１によってテストピースＴ₁ ，Ｔ₂ ，…をそれぞれ
撮像し、テストピースＴ₁ ，Ｔ₂ ，…を撮像する都度、
そのテストピースＴ_n の像を含む画像を第１フレームメ
モリ31に記憶させる。第１フレームメモリ31に画像が記
憶されると、ＣＰＵ30は補正関数算定部37を起動する。

【００２５】補正関数算定部37には、各テストピースＴ
_n （ｎ＝１，２，…）の高さＨ_n1と第１撮像装置31から
テストピースＴ_n までの距離Ｌ₁ が予め設定してあり、
補正関数算定部37は、第２フレームメモリ32に画像が記
憶される都度、その画像に含まれるテストピースＴ_n の
像の高さＨ₀ の画素数を求める。全てのテストピースの
撮像及び高さＨ₀ の算出が終了すると、テストピースＴ
_n の載置位置を予め定めたピッチだけ変更して、前同
様、テストピースＴの撮像及び高さＨ₀ の算出を行う。
このような操作を繰り返した後、補正関数算定部37は、
図３に示した如く、前述した距離Ｌ₁ と、高さＨ₀ と、
各テストピースＴ_n の高さＨ_n1とを対応付けた複数のグ
ラフを得、それをメモリ34の所定アドレスに記憶させ
る。

【００２６】テストピースＴ₁ ，Ｔ₂ ，…の高さＨ₁ 又
は被測定物Ｗの高さＨ₁ と、テストピースＴ₁ ，Ｔ₂ …
の像の高さＨ₀ 又は被測定物Ｗの像の高さＨ₀ と、第１
撮像装置１からテストピースＴ₁ ，Ｔ₂ ，…又は被測定
物Ｗまでの距離Ｌ₁ と、第１撮像装置１から照明装置ま
での距離Ｌ₀ との間には次の（１）式の関係があり、補
正関数算定部37には（１）式から導かれる（２）式が予
め設定してある。 Ｌ₀ ：Ｈ₀ ＝Ｌ₁ ：Ｈ₁ …（１） ∴ Ｈ₁ ＝（Ｈ₀ ×Ｌ₁ ）／Ｌ₀ …（２）

【００２７】補正関数算定部37には、第１撮像装置１か
ら被測定物Ｗまでの距離Ｌ₁ が与えられるようになって
おり、補正関数算定部37は距離Ｌ₁ が与えられると、
（２）式及び図３に示したグラフに基づいて、図４に示
した如く、被測定物Ｗの像の高さＨ₀ と距離Ｌ₁ におけ
る被測定物Ｗの高さＨ₁ との関係を示す近似式を算出
し、それを第１関数としてメモリ34の所定アドレスに記
憶させる。図４に示したグラフである場合、第１関数は
次の（３）式で表される。 ｙ＝0.000226420 ｘ² ＋1.051340339 ｘ−0.510693673 …（３）

【００２８】なお、距離Ｌ₁ は補正関数算定部37に予め
与えておいてもよいし、後述する如く、第２撮像装置２
によって撮像して得た画像に基づいて計算によって求
め、それを補正関数算定部37に与えるようにしてもよ
い。

【００２９】次に第２関数を求める方法を説明する。図
５に示したように、複数の同心円と、その直径方向へ各
同心円と交わる複数の直線とが設けてあるシート状のテ
ストピースを、図１に示したベルトコンベア８上に、テ
ストピースの同心円の中心と第２撮像装置２の視野中心
とが一致するように載置し、第２撮像装置２によってテ
ストピースを撮像して、同心円及びそれに交差した直線
の像を含む画像を第２フレームメモリ32に記憶させる。

【００３０】第２フレームメモリ32に前記画像が記憶さ
れると、ＣＰＵ30は補正関数算定部37を起動して第１関
数を算定させる。補正関数算定部37には、テストピース
の各同心円の半径、第２撮像装置２とベルトコンベア８
との間の第１距離、第２撮像装置２の倍率等に基づい
て、同心円の像の中心から同心円の像と直線の像との各
交点までの論理画素数が予め与えられている。補正関数
算定部37は、第２フレームメモリ32に記憶された画像に
基づいて、同心円の像の中心から同心円の像と直線の像
との各交点までの実績画素数を求め、図６に示した如
く、実績画素数と論理画素数との対応付けを行う。

【００３１】補正関数算定部37は、図６に示したグラフ
に基づいて、実績画素数を論理画素数に補正する補正係
数をそれぞれ求め、得られた補正係数と実績画素数とを
対応付ける近似式を演算し、それを第１関数としてメモ
リ34に記憶させる。

【００３２】図７は、補正係数と実績画素数との関係を
示すグラフであり、図中、ｙ軸は補正係数の値を、ｘ軸
は実績画素数をそれぞれ示している。また、実線は、前
述した如く、図６から求めた補正係数と実績画素数とを
対応付けたグラフであり、破線はその近似式を示すグラ
フである。図６から求めた補正係数と実績画素数とを対
応付けたグラフは、実線で示した如く、略波状であり、
破線で示した如く、その近似式は放物線状である。図７
の実線で示した値であった場合、その近似式である第１
関数は次の（４）式で表される。 ｙ＝−0.000000335 ｘ² ＋0.000341284 ｘ＋1.028031114 …（４）

【００３３】図８及び図９は、図１に示したコンピュー
タ３による寸法算出手順を示すフローチャートである。
ＣＰＵ30は、第１撮像装置１及び第２撮像装置２から被
測定物Ｗの立面像及び平面像を含む画像が与えられるま
で待機し（ステップＳ１）、それが与えられると、第１
撮像装置１から与えられた画像は第１フレームメモリ31
に記憶させ（ステップＳ２）、第２撮像装置２から与え
られた画像は第２フレームメモリ32に記憶させた後、デ
ータ抽出部35を起動させる。

【００３４】データ抽出部35は、第２フレームメモリ32
に記憶された画像を２値化して被測定物Ｗの平面像を特
定し（ステップＳ３，Ｓ４）、特定した平面像の各頂点
の座標を求める（ステップＳ５）。データ抽出部35は、
各座標を平面像の縦寸法及び横寸法に係るデータとして
寸法算出部36に与える。また、データ抽出部35は、第１
フレームメモリ31に記憶された画像を２値化して被測定
物Ｗの立面像を特定し（ステップＳ６，Ｓ７）、特定し
た立面像について、第１撮像装置１の視野中心の位置に
おける高さ方向の両縁部の座標を求め（ステップＳ
８）、両座標を立面像の高さ寸法に係るデータとして寸
法算出部36に与える。

【００３５】寸法算出部36は、データ抽出部35から被測
定物Ｗの平面像の縦寸法及び横寸法に係る座標データが
与えられると、立面像の高さ寸法と実際の高さ寸法とを
関係付けた第１関数と、第２撮像装置２による光学的歪
みを補正するための第２関数とが予め設定してあるメモ
リ34から第２関数を読み出し（ステップＳ９）、各座標
を第２関数にそれぞれ代入して補正座標を得る（ステッ
プＳ10）。そして、寸法算出部36は、各補正座標間の画
素数を算出し（ステップＳ11）て、被測定物Ｗの平面像
の縦寸法及び横寸法とする。

【００３６】また、寸法算出部36は、データ抽出部35か
ら被測定物Ｗの立面像の高さ寸法が与えられると、前記
メモリ34から第１関数を読み出す（ステップＳ12）と共
に、高さ方向の２座標間の画素数を算出し（ステップＳ
13）、それを第１関数に代入することによって、被測定
物Ｗの高さ寸法を得る（ステップＳ14）。

【００３７】寸法算出部36には、第２撮像装置２とベル
トコンベア８との間の第１距離が予め与えられており、
寸法算出部36は該第１距離から被測定物Ｗの高さ寸法を
減算することによって第２撮像装置２から被測定物Ｗの
上部までの間の第２距離を求め（ステップＳ15）、第１
距離と第２距離との比並びに被測定物Ｗの平面像の縦寸
法及び横寸法から、被測定物Ｗの縦寸法及び横寸法を算
出し（ステップＳ16）、それらの寸法及び前記高さ寸法
をメモリ34の所定アドレスに記憶させる。

【００３８】（実施の形態２）図10は実施の形態２を示
すコンピュータの機能ブロック図であり、図11〜図13
は、図10に示したコンピュータ３による寸法算出手順を
示すフローチャートである。なお、図10中、図１に対応
する部分には同じ番号を付してその説明を省略する。Ｃ
ＰＵ30は、第１撮像装置１及び第２撮像装置２（共に図
１参照）から被測定物Ｗの平面像及び立面像を含む画像
が与えられるまで待機し（ステップＳ21）、それが与え
られると、第１撮像装置１から与えられた画像は第１フ
レームメモリ31に記憶させ、第２撮像装置２から与えら
れた画像は第２フレームメモリ32に記憶させる（ステッ
プＳ22）。

【００３９】また、ＣＰＵ30は、第２撮像装置２に、撮
像倍率を所定の倍率まで低下させて被測定物Ｗ及び第１
撮像装置１を撮像せしめた後、元の倍率に戻す指令を与
え（ステップＳ23）、第２撮像装置２から被測定物Ｗの
平面像及び第１撮像装置１の平面像を含む画像が与えら
れると、それを第３フレームメモリ33に与えてそこに記
憶させた（ステップＳ24，Ｓ25）後、データ抽出部35を
起動させる。

【００４０】データ抽出部35は、第３フレームメモリ33
に記憶された画像を２値化して被測定物Ｗの平面像及び
第１撮像装置１の平面像を特定し（ステップＳ26，Ｓ2
7）、第１撮像装置１の視野中心軸と両平面像とが交わ
る２点の座標を求め（ステップＳ28）、それを立面像の
撮像距離に係る座標データとして寸法算出部36に与え
る。また、データ抽出部35は、前同様、第２フレームメ
モリ32に記憶された画像を２値化して被測定物Ｗの平面
像を特定し（ステップＳ29，Ｓ30）、特定した平面像の
各頂点の座標を求める（ステップＳ31）。データ抽出部
35は、各座標を平面像の縦寸法及び横寸法に係るデータ
として寸法算出部36に与える。更に、データ抽出部35
は、第１フレームメモリ31に記憶された画像を２値化し
て被測定物Ｗの立面像を特定し（ステップＳ32，Ｓ3
3）、特定した立面像について、第１撮像装置１の視野
中心の位置における高さ方向の両縁部の座標を求め（ス
テップＳ34）、両座標を立面像の高さ寸法に係るデータ
として寸法算出部36に与える。

【００４１】寸法算出部36は、データ抽出部35から被測
定物Ｗの立面像の撮像距離に係る座標データが与えられ
ると、メモリ34から第２関数を読み出し（ステップＳ3
5）、両座標を第２関数にそれぞれ代入して補正座標を
得る（ステップＳ36）。寸法算出部36には第３フレーム
メモリ33に記憶した画像に係る撮像倍率が予め設定して
ある。そして、寸法算出部36は、各補正座標間の画素数
を算出し（ステップＳ37）、得られた値及び前記撮像倍
率を用いて、被測定物Ｗの立面像の撮像距離を算出し
（ステップＳ38）、それを補正関数算定部37に与える。

【００４２】メモリ34には、図３に示した複数のグラフ
を記憶させてあり、補正関数算定部37は、そのグラフを
読み出す。補正関数算定部37は、被測定物Ｗの立面像の
撮像距離、読み出したグラフ、及び（２）式に基づい
て、前記撮像距離に応じた第１関数を算出し（ステップ
Ｓ39）、それをメモリ34の所定アドレスに記憶させる
（ステップＳ40）。

【００４３】寸法算出部36は、データ抽出部35から被測
定物Ｗの平面像の縦寸法及び横寸法に係る座標データが
与えられると、メモリ34から第２関数を読み出し（ステ
ップＳ41）、各座標を第２関数にそれぞれ代入して補正
座標を得る（ステップＳ42）。そして、寸法算出部36
は、各補正座標間の画素数を算出し（ステップＳ43）
て、被測定物Ｗの平面像の縦寸法及び横寸法とする。ま
た、寸法算出部36は、データ抽出部35から被測定物Ｗの
立面像の高さ寸法が与えられると、前記メモリ34から第
１関数を読み出す（ステップＳ44）と共に、高さ方向の
２座標間の画素数を算出し（ステップＳ45）、それを第
１関数に代入することによって、被測定物Ｗの高さ寸法
を得る（ステップＳ46）。

【００４４】寸法算出部36には、第２撮像装置２とベル
トコンベア８との間の第１距離が予め与えられており、
寸法算出部36は該第１距離から被測定物Ｗの高さ寸法を
減算することによって第２撮像装置２から被測定物Ｗの
上部までの間の第２距離を求め（ステップＳ47）、第１
距離と第２距離との比並びに被測定物Ｗの平面像の縦寸
法及び横寸法から、被測定物Ｗの縦寸法及び横寸法を算
出し（ステップＳ48）、それらの寸法及び前記高さ寸法
をメモリ34の所定アドレスに記憶させる。

【００４５】

【発明の効果】以上詳述した如く、第１及び第５発明に
あっては、多くの手間を要することなく、高さが異なる
複数の被測定物に係る寸法を迅速・高精度に測定するこ
とができる。

【００４６】第３及び第７発明にあっては、第１撮像装
置と被測定物との間の距離が変化する場合でも、被測定
物の第１寸法（高さ寸法）を高精度に求めることができ
る。

【００４７】第２，第４，第６及び第８発明にあって
は、第２関数で画像の全ての領域を補正することができ
るため、補正テーブルを設定する場合に比べて、それに
要する手間が少ない等、本発明は優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る装置の構成を示すブロック図であ
る。

【図２】第１関数の算定方法を説明する説明図である。

【図３】複数のテストピースの高さと、第２撮像装置か
らテストピースまでの間の距離と、各テストピースの像
の高さとを対応付けたグラフである。

【図４】像の高さと実際の高さとの関係を示すグラフで
ある。

【図５】光学的歪みを補正する第２関数の算定に使用す
るテストピースを示す平面図である。

【図６】実績画素数と論理画素数との関係を示すグラフ
である。

【図７】補正係数と実績画素数との関係を示すグラフで
ある。

【図８】図１に示したコンピュータによる寸法算出手順
を示すフローチャートである。

【図９】図１に示したコンピュータによる寸法算出手順
を示すフローチャートである。

【図１０】実施の形態２を示すコンピュータの機能ブロ
ック図である。

【図１１】図10に示したコンピュータによる寸法算出手
順を示すフローチャートである。

【図１２】図10に示したコンピュータによる寸法算出手
順を示すフローチャートである。

【図１３】図10に示したコンピュータによる寸法算出手
順を示すフローチャートである。

【符号の説明】

１ 第１撮像装置 ２ 第２撮像装置 ３ コンピュータ ５ 照明装置 ６ センサ ８ ベルトコンベア ３１ 第１フレームメモリ ３２ 第２フレームメモリ ３５ データ抽出部 ３６ 寸法算出部 ３７ 補正関数算定部 Ｗ 被測定物

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被測定物を撮像して得た画像に基づい
   て、前記被測定物の寸法を測定する方法において、 被測定物を第１方向及び該第１方向と略直交する第２方
   向からそれぞれ撮像して、被測定物の第１像を含む画像
   及び被測定物の第２像を含む画像を得、第１像から該第
   １像に表れる被測定物の第１寸法に係る第１データを抽
   出し、第１像の撮像距離によって定まる第１関数及び前
   記第１データに基づいて、前記第１寸法を算出し、前記
   第２像から該第２像に表れる被測定物の第２寸法に係る
   第２データを抽出する一方、前記第１寸法を用いて前記
   第２像の撮像距離を算出し、第２像の撮像距離及び前記
   第２データに基づいて、前記第２寸法を算出することを
   特徴とする寸法測定方法。
2. 【請求項２】 前記画像中の第２像の位置に起因する被
   測定物の寸法の算出誤差を補正するための第２関数に、
   前記第２データを代入して補正第２データを得、前記第
   ２データに代えて補正第２データを用いて前記被測定物
   の寸法を算出する請求項１記載の寸法測定方法。
3. 【請求項３】 第１方向から被測定物を撮像する撮像装
   置及び被測定物を撮像して、両者の像を含む画像を得、
   該画像から両像の間の距離に係る第３データを抽出し、
   得られた第３データを用いて前記撮像装置と前記被測定
   物との間の距離を算出し、算出した距離によって前記第
   １関数を定める請求項１記載の寸法測定方法。
4. 【請求項４】 前記画像中の第２像の位置に起因する被
   測定物の寸法の算出誤差を補正するための第２関数に、
   前記第３データを代入して補正第３データを得、前記第
   ３データに代えて補正第３データを用いて前記距離を算
   出する請求項３記載の寸法測定方法。
5. 【請求項５】 被測定物を撮像して得た画像に基づい
   て、前記被測定物の寸法を測定する装置において、 被測定物を第１方向から撮像して被測定物の第１像を含
   む画像を得る第１撮像装置と、被測定物を第１方向と略
   直交する第２方向から撮像して被測定物の第２像を含む
   画像を得る第２撮像装置と、第１像から該第１像に表れ
   る被測定物の第１寸法に係る第１データを抽出する手段
   と、第１像の撮像距離によって定まる第１関数及び前記
   第１データに基づいて、前記第１寸法を算出する第１算
   出手段と、前記第２像から該第２像に表れる被測定物の
   第２寸法に係る第２データを抽出する手段と、前記第１
   寸法を用いて前記第２像の撮像距離を算出する手段と、
   第２像の撮像距離及び前記第２データに基づいて、前記
   第２寸法を算出する第２算出手段とを備えることを特徴
   とする寸法測定装置。
6. 【請求項６】 前記画像中の第２像の位置に起因する被
   測定物の寸法の算出誤差を補正するための第２関数を予
   め設定しておき、前記第２データを第２関数に代入して
   補正第２データを得る手段を具備し、前記第２算出手段
   は、前記第２データに代えて補正第２データを用いて前
   記被測定物の寸法を算出するようになしてある請求項５
   記載の寸法測定装置。
7. 【請求項７】 前記第１撮像装置及び被測定物を撮像し
   て、両者の像を含む画像を得る手段と、該画像から両像
   の間の距離に係る第３データを抽出する手段と、得られ
   た第３データを用いて前記撮像装置と前記被測定物との
   間の距離を算出する第３算出手段と、算出した距離によ
   って前記第１関数を定める手段とを具備する請求項５記
   載の寸法測定装置。
8. 【請求項８】 前記画像中の第２像の位置に起因する被
   測定物の寸法の算出誤差を補正するための第２関数を予
   め設定しておき、前記第３データを第２関数に代入して
   補正第３データを得る手段を具備し、前記第３算出手段
   は、前記第３データに代えて補正第３データを用いて前
   記距離を算出するようになしてある請求項７記載の寸法
   測定装置。