JPS62222115A - 真円度図形解析装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は真円度図形解析装置に関する。

〔従来の技術〕

真円度についてＪＩＳ規格では、最小領域法により求め
るように決められている。即ち、真円度図形を２つの同
心円ではさみ同心円の半径差を最も小さくした時の値を
真円度としている。

従来真円度図形から真円度を解析する方法として、１目
盛りが２１程度の単位の目盛りが表示されている目盛り
板（テンプレート）を人手によって徐々に動かして２点
以上外接、２点以上内接する位置を探し求め両者の差を
もって真円度を読み取っていた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかし、従来の人手によって真円度を求める方法では集
中力を要し、時間がががる割には読み取りに勘違いがあ
ったり、得られた値に個人差が生じたり、又、０．１■
１以下の読み取りは不可能であった。コンピュータを利
用して処理する方法では装置が高価になるという問題点
があった。

本発明は上記事情に鑑み提案されたもので、その目的は
パーソナルコンピュータ程度の機種で個人差もなく実用
的には充分な時間（速度）内に、人間が判定する以上の
、そして実用的には充分の精度である桁数の数値を演算
処理して求めることの可能な真円度図形解析装置を提供
することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明において、上記の問題点を解決するための手段は
、ディジタイザ又は真円度測定器からの真円度図形デー
タを受け入れ、それを処理し１周をＮ等分した点の位置
データに直し、記憶部に入れる入力部と、該入力部から
入った点の番号とその点の座標値又は半径値が記憶され
る記憶部と、Ｎ個の点の重心位置を演算し入力時中心と
の距離を算出し重心を決定しその点を仮の真円度中心と
する重心決定部と、重心決定部で求めた距離に応じて大
、中、小と３段階程度の移動単位から移動単位を選出す
る移動単位設定部と、仮の真円度中心から図形上の各点
までの距離を演算しその内の最大のものとその点の番号
および最小のものとその点の番号を記憶し仮の真円度と
して記憶して、前回演算し一時記憶されている真円度と
比較し真円度が向上する方向に逐次探査して行く真円度
決定手段部と、真円度決定手段部で得られた情報から移
動方向を決定し仮中心を求める仮中心決定部と、必要に
応じてプリンタ又はＸＹブロックに図面を描かせる出力
部と、これらを制御する制御部とから成ることを特徴と
する真円度図形解析装置とするものである。

〔実施例〕

以下、本発明を、実施例と図面を参照して詳細に説明す
る。

第１図は、本発明を実施した真円度図形解析装置の構成
を示す。

第１図において、真円度図形解析装置は制御部（パーソ
ナルコンピュータ）１と、真円度図形データを提供する
ディジタイザ２と、人力手段としてのキーボード３と、
各種情報を映し出すＣＲＴディスプレイ４と、各種図を
描かせるプリンタ又はＸＹプロッタ５と、データを保存
するフロッピーディスク６とから構成される。

第２図は、もう１つの構成例を示すものである。

第１回と貰なるのは、真円度図形データを真円度測定器
２′からアナログ−ディジタル変換器２　ａ　＋を介し
て直接パーソナルコンピュータ１に入力し演算処理しよ
うとするもので、入力部分が異なるだけで演算処理部は
同じ考えである。

第３図は、本発明を実施した真円度図形解析装置の構成
を更に詳しく表わしたブロック線図を示す。

第３図において、真円度図形解析装置は制御部（パーソ
ナルコンピュータ）１と、ディジタイザ２又は真円度測
定器２′からの真円度図形データとして入力時中心点と
図形上の点の座標とを受け入れて処理する入力部７と、
該人力部７で一周をＮ等分した点の位置データに直した
ものを点の番号とその点の座標値又は半径値を記憶する
記憶部８と、Ｎ個の点の重心位置を演算し入力時中心と
の距離を算出する重心決定部９と、該重心決定部９で求
めた入力時中心との距離に応じて大・中・小と３段階程
度用意された移動単位を設定し重心位置を仮の真円度中
心とする移動単位設定部１゜と、仮の真円度中心から図
形上の各点（記憶部８のデータを使用）までの距離を演
算し、その内の最大のものとその点の番号、および最小
のものとその点の番号を一時記憶し、最大距離から最小
距離を減算したものを仮の真円度として一時記憶する真
円度決定手段部たる半径製演算部１１と、既に得られた
情報から仮中心を通り移動単位の折目を考え、仮中心点
から２移動車位離れた掛目上の点Ａ−Ｐの１６点に割り
あてて移動方向を決定し仮中心を定める仮中心決定部１
２と、各種情報を映し出すＣＲＴディスプレイ４および
各種図を描かせるプリンタ又はＸＹプロッタ５に出力す
る出刃部１３とで構成される。

次に上記の如く構成された本装置の動作を説明ずろ。

第４図はジェネラルフローチャートを示す。

まず、スタートすると第０段で新規データか否かを聞い
てくる。新規データであれば次に第０段で入力装置を選
ぶ。前述した第１図の構成の場合には第０段に進み、第
２図の構成の場合には第０段に進む。第０段では、真円
度図形をディジタイザの面に置きカーソルにより図形上
の特徴点を作業者がひろって行くことで図形の座標値が
データとしてとり出され、直ちに補間処理されて図形の
入力中心を中心として一周を５１２点又は１０２４点に
分割した各点のＸ、Ｙ座標として記憶される。第０段お
よび第０段により入力されたデータは第０段および第０
段で必要があればフロッピーディスクに保存することが
できる。フロッピーディスクに保存した時はフロッピー
ディスクから、保存しない時は第０段あるいは第■第か
ら直接第０段に進む。第０段で新規データでない時は以
前に第０段で保存してあったデータを呼び出して第０段
でフロッピーディスクより入力し第０段に進み、第０段
で真円度処理を行なう。この第０段が本発明の核心部分
であり後で詳述する。

第０段で真円度処理を終了すると第０段で終りか否か聞
いてくる。終りなら１つのデータの真円度図形解析の終
了であり、終りでなければ最初に戻り別のデータによっ
て再度繰り返す。

以上が本発明の総合的な操作の流れであるが、次に本発
明の核心部分である第０段の真円度処理の内容を詳述す
る。

第５図は真円度処理の内容を表わすフローチャートを示
し、第６図（ａ）、　（ｂｌは真円度処理過程での移動
方向の決定方法を示し、第５図中の第０段の説明図であ
る。第７図は第６図（ｂｌの一部拡大図を示し、仮中心
の周り８方向移動を表わす枡目を示す。

第５図において、真円度を求めるにはまずスタートして
、第０段で人力した真円度図形を５１２点に分割したも
のの重心を仮中心とする。そしてし第０段でその点を内
接、外接円の２つの同心円中心とした場合の仮真円度を
求める。その方法としては、仮中心とした点から図形上
の各点までの距離を調べ最も大きい点までの距離Ｒｍａ
ｘ、と、その点の番号ｉ　ｍａｘ、および最も小さい点
までの距離Ｒｍｉｎ、とその点の番号ｉ　ｍｉｎ、を求
める。そしてこのＲｍａｘ、　−Ｒｍｉｎ、がその点に
おける真円度を与えるものである。

次に、第０段で移動単位を決定するがその方法は、真円
度図形を最初に入力した時の中心点と、補間処理した各
点の重心位置（この点を以後の処理を始めるときの仮中
心とする。）との間の距離が大きい時には移動単位を０
．３２　ｍｍとし、小さい時には０．０８　ａｍとし、
中間の時には０．１６　ｍｍとしている。これは、この
距離が大きい程真円度が最良となる中心点までの移動距
離が大きい傾向があるので移動単位を大きく設定した方
が有利となるからである。なお、ここで移動単位を大き
くすると後述する第［相］段から第０段の繰り返し数が
増え、移動単位を小さくすると第０段から第０段の繰り
返し数が増えることになる。そして第０段において、移
動単位を選ぶことによりあらゆる場合における解析時間
をトータル、とじて短くすることが可能となる。なおＣ
（７）０．３２　＊＊、　　０．１６　ｍ、　　０．０
８１１の数値は経験則に基づくものである。

次に、第０段において仮中心の移動方向を決定するが、
その方法としては第０段で求めたｉ　ｍｉｎ。

とｉｍａｘ、からＲｍａｘ、　−Ｒｍｉｎ、がより小さ
くなる方向を（つまり真円度が向上するであろう方向を
）予測して決定している。即ち、第６図（ａｌにおいて
Ｐｏが現在の仮中心であり、ｉ　ｍｉｎ、はＰｏがら最
短距離になる点の位置であり、ｉ　ｍａｘ、はＰｏがら
最大距離になる点の位置である。矢印ＡはＰｏがらｔ　
ｍｉｎ、の反対方向を指す。矢印Ｂはｉ　ｍａｘ、方向
を指している。矢印Ｃは矢印ＡとＢを２等分する方向を
示しており、この方向が第０段で求めるところの移動方
向である。

そして、この第■、■段で求めた数値と方向に従って第
０段で仮中心を枡目の移動量だけ移動させて第０段でそ
の点での真円度を求める。第■段では、前回求めた真円
度と比較し真円度が向上していれば第０段にもどり、更
に仮中心を移動させて真円度を比較することを次々と繰
り返す。

何回か比較を繰り返すうちに、前回求めた真円度よりか
えって悪くなる状態が生じる。その時には、第７図にお
ける如（Ｐｏの仮中心の周りに１移動車位の枡目を想定
し、その枡目上の点１〜８の各点での真円度を順次調べ
る（第■〜第０段）。

１〜８の各点で真円度がより良い方向があれば（第０段
）、その時点で第０段に戻り処理を続ける。第０段〜第
０段で１〜８の８方向全部について調べても真円度が良
くなる方向がない場合がある。その場合には、その時の
仮中心を中心とし一辺の長さが移動単位の２倍である正
方形の範囲内に真の真円度中心があると考えられ次の処
理形態に移る。

即ち、第０段において移動単位をそれまでのＡにして、
第０段から第０段において第７図における如＜Ｐｏの仮
中心の周りに１移動車位の枡目を想定、その枡目上の点
１〜８の各点での真円度を順次調べる。この場合、前回
筒■段〜第０段での調べ方と異なり必ず１〜８の８方向
を調べることである。そして第０段でＰｏの仮中心を含
め合計９ケースの真円度のうち最小の真円度を与える点
を仮中心とする。

次に第［相］段において、移動単位を更に２にして、第
［相］段において、移動単位があらかじめ決められた最
小単位の数値でなければ第［相］段に戻り、上述した動
作をあらかじめ決められた最小単位の数値に到達するま
で繰り返すことになる。第０段から第０段までの動作を
１回行なう毎に移動単位は２となるので、１例としては
、０．０４ｍ→０．０２　ｍｓ→０．０１削→０．００
５ｍ→０．ＱＯ２５重ｌと言う様に５回の繰り返しで移
動単位は０．００２５ｎ＋にまで小さくなる。そして実
用的に、はこの時に得られる真円度で充分な精度である
。ＨｒＩち、この場合の誤差はデータの量子化誤差を別
にすれば、移動単位の最小を２．５μｍとした時に最大
２　Ｘ　２．５°μｍ×ｉ＃７μｍ程度である。拡大さ
れた図で１０鰭程度の真円度を判定することが多いが、
０．００７／１０＝７Ｘ１０−４は真円度として一般に
必要とされる精度（１０−”程度）と比べて充分な精度
であり、又処理に要する時間もベーシックプログラム＜
　１　部ａ［ｓ＝）を１６ｂｉｔパーソナルコンピユー
タで走らせ、手動入力を除いた真円度演算に５〜１６秒
を要するがこれも実用的には充分な時間（速度）である
。

又、真円度処理の別の方法して簡略法を用いることもで
きる。第８図はこの簡略法のフローチャートを示し、第
５図における第［相］段以降の処理を省略したものであ
る。この場合は、中心を移動する単位を、第５図におけ
る第０段〜第０段の単位よりも比較的小さく（０，０５
程度以下）設定しておいて真円度処理を行なう方法であ
る。これでもマニュアルでの判定法と同程度の精度で、
しかも実用上充分な速さで演算処理可能である。

〔発明の効果〕

以上に説明した如く本発明によれば、与えられた真円度
図形の仮中心を順次チェックし、更に移動単位を小さく
しながら仮中心を順次チェックし、真円度の向上を追い
求めて行く逐次探査法を採ることで真円度図形を解析し
ている。

その結果、パーソナルコンピュータ程度の機種で個人差
もなく実用的には充分な時間（速度）内に、人間が判定
する以上の、そして実用的には充分の精度である桁数の
数値を演算処理して求めることの可能な真円度図形解析
装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を実施した真円度図形解析装置の構成を
示し、第２図はもう１つの構成図を示し、第３図は本発
明を実施した真円度図形解析装置の構成を更に詳しく表
わしたブロック線図を示し、第４図はジェネラルフロー
チャートを示し、第５図は真円度処理の内容を表わすフ
ローチャートを示し、第６図（ａｌ、　（ｂ）は真円度
処理過程での移動方向の決定方法を示し、第７図は第６
図（ｂ）の一部拡大図を示し、仮中心の周り８方向移動
を表わす枡目を示し、第８図は簡略法のフローチャート
を示す。 １・・・パーソナルコンピュータ（制御部）２・・・デ
ィジタイザ　　　２′・・・真円度測定器２′ａ・・・
Ａ／Ｄ変換器　３・・・キーボード４・・・ＣＲＴディ
スプレイ ５・・・プリンタ又はＸＹプロッタ ６・・・フロッピーディスク ７・・・入力部　　　　　　８・・・記憶部９・・・重
心決定部　　　　１０・・・移動単位設定部１１・・・
半径製演算部　　１２・・・仮中心決定部１３・・・出
力部 特許出願人　　日立精機株式会社 第１図 第２図 第３図 第４図 第６図 （Ｇ）　　　　　　　（ｂ） ■ 第７図 ■

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ディジタイザ又は真円度測定器からの真円度図形データ
   を受け入れ、それを処理し、１周をＮ等分した点の位置
   データに直し記憶部に入れる入力部と、該入力部から入
   った点の番号とその点の座標値又は半径値が記憶される
   記憶部と、Ｎ個の点の重心位置を演算し入力時中心との
   距離を算出し重心を決定しその点を仮の真円度中心とす
   る重心決定部と、大、中、小と３段階程度の移動単位か
   ら重心決定部で求めた距離に応じて移動単位を選出する
   移動単位設定部と、仮の真円度中心から図形上の各点ま
   での距離を演算しその内の最大のものとその点の番号お
   よび最小のものとその点の番号を記憶し仮の真円度とし
   て記憶して、前回演算し一時記憶されている真円度と比
   較し真円度が向上する方向に逐次探査して行く真円度決
   定手段部と、真円度決定手段部で得られた情報から移動
   方向を決定し仮中心を求める仮中心決定部と、必要に応
   じてプリンタ又はＸＹプロッタに図面を描かせる出力部
   と、これらを制御する制御部とから成ることを特徴とす
   る真円度図形解析装置。