JPS62293133A - ミラ−歪測定装置 - 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】 ３、発明の詳細な説明 〈産業上の利用分野〉 本発明は、自動車用ミラー装置のＪＩＳ規格（Ｊ　Ｉｓ
　　Ｄ５７０５−１９７９＞に規定されているミラーの
歪率を自動測定することのできる装置に関する。

〈従来の技術〉 上述のＪＩＳ規洛の「９．２ひずみ」の項には、図２と
して「ひずみ検査装置（例）」が記載されている。従来
はこれに準拠した装置を用いて供試鏡の歪率を算出して
おり、第６図及び第７図にその例を示す。

すなわち、第６図のようについ立（２１）に対向させて
供試鏡（２２）を配置し、つい立（２１）上に設けられ
た第７図（ａ）に示す同心円目盛（２３）の像を、目盛
（２３）の中心に配置された光学カメラ（２４）で撮影
する。そして現像処理後のフィルム上に得られる第７図
（ｂ）の目盛像（２５）を投影機等とスケールを用いて
測定し、次式によって歪率を算出するのである。ここで
、εは歪率（％）、Ｒｎは象の平均半径、ＲＯは最大ま
たは最小の像の半径であり、ａ、ｂ−、ｈ及びａ’　、
　ｂ’　−ｈ’は同心円とその中心０またはＯｏを通る
８等分線との交点である。

Ｒｏ　　−Ｒｎ ε＝　　−Ｘ　１　００ Ｒｎ 〈発明が解決しようとする問題点〉 従来の測定は、写真撮影、フィルム現像、投影像の測定
等が必要で、結果を得るまでに多くの手間と時間を用す
る。またフィルム上の目盛像（２５）を点検して歪率が
最も大きい点を目視で見出し、その点をａ゛・・・ｈｏ
のうちの１点として測定するのであるが、その点を見付
けるのが困難で熟練を要し、しかも目視作業によるため
個人差が出やすく、正確な測定を行うことが困難である
、等の問題点がある。

本発明はこのような問題点に着目し、測定を自動化して
短時間に正確な測定結果を得られるようにすることを目
的としてなされたものである。

く問題点を解決するための手段〉 上記の目的を達成するために、本発明のミラー歪測定装
置は、供試鏡を帯状同心目盛からなる目盛板と対向させ
て配置し、供試鏡に映った目盛板の像を目盛板の中心に
設けられたテレビカメラで撮像する光学系と、テレビカ
メラからの画像信号を帯状同心目盛の各エツジに対応し
た同心円画像信号に変換する画像処理手段と、この同心
円画像信号の各回の歪率を計算する演算手段と、計算結
果を出力する出力手段、とを備えている。

〈作　用〉 本発明の装置によれば、光学系で得られた画像信号が画
像処理手段と演算手段によって自動的に処理されて歪率
が計算されるので、手間と時間をかけないで供試鏡の百
出を求めることができる。

そしてその計算は、帯状同心目盛の各エツジに対応した
同心円画像信号について行なわれるので、各回は画素り
月例ずつ連続した線で構成されたものとなり、演算手段
による円の追跡と演算は容易であるとともに、信頼性の
ある正確な測定が可能となる。

〈実施例〉 以下、図示の一実施例について説明する。第１図は制御
回路のブロック図、第２図は光学系の斜視図、第３図は
制御装置本体の斜視図である。

第２図において、（１）はテレビカメラ、（２）は供試
鏡、（３）は目盛板であり、目盛板（３）には第４図に
示す帯状同心目盛（４）が設けられている。

テレビカメラ（１）の光軸と目盛（４）の中心軸とは一
致するように配置され、供試鏡（２）はその先軸をカメ
ラ（１）の光軸と一致させて配置できるミラ一台（５）
の上に載置される。（６）は面発光体からなる照明板、
（７）は光拡散板であり、目盛板（３）は光拡散板（７
）を介して照明板（６）によって透過照明される。

第３図の（８）は第１図に示す制御回路（９）を内臓し
た制御装置本体であり、前面には表示器（１０）と各種
の操作入力用のスイッチ群（１１）を備え、更にモニタ
ーテレビ（１２）が接続されている。制御回路（９）は
、画像入出力回路（１３）、画像処理回路（Ｉ４）、人
出力インターフェイス（１５）、中央処理回路（１６）
等を備えており、テレビカメラ（＋）とモニターテレビ
（１２）は画像入出力回路（１３）を介して、また表示
器（ｌＯ）とスイッチ群（ＩＩ）は入出力インターフェ
イス（１５）を介して、それぞれ中央処理回路（１６）
に接続されている。

また（１７）はプリンター、（１８）は外部のコンピュ
ータであり、それぞれ入出力インターフェイス（１５）
を介して中央処理回路（［６）に接続されている。

上記の画像入出力回路（１３）は、テレビカメラ（１）
から送られて来る画像信号を二値化して内臓する画像メ
モリ（１３ａ）に書き込む機能と、画像メモリ（１３ａ
）の内容を映像信号に変換してモニターテレビ（１２）
に出力する機能とを備えている。

また画像処理回路（１４）は、画像メモリ（１３ａ）に
記憶されている画像信号を帯状同心目盛（４）の各エツ
ジに対応した円からなる同心円画像信号に変換する機能
を備えている。中央処理回路（１６）はスイッチ群（Ｉ
Ｉ）の操作に応じて装置全体の動作制御と演算をおこな
うしのである。

次に動作を説明する。光学系に供試鏡（２）をセットし
てスイッチｌｔ−１（１１）の測定開始スイッチをオン
にすると、供試鏡（２）に映った目盛板（３）の帯状同
心目盛（４）がテレビカメラ（１）で撮像され、その画
像信号が画像入出力回路（１３）により閾値ｌで二値化
され、濃淡画像を１または０であられした二値化画像信
号の形で画像メモリ（１３ａ）に書き込まれる。次いで
この二値化画像は号が画像メモリ（１３ａ）から読み出
され、中央処理回路（１６）と画像処理回路（１４）で
帯状同心目盛（４）の像の輪郭線を抽出するエツジ抽出
処理を行い、これを第１エツジ画像として画像メモリ（
１３ａ）に書き込む。この第１エツジ画像は、帯状同心
目盛（４）の像をテレビカメラ（１）のイメージセンサ
上で対応する画素に標本化した画像に相当し、第７図に
示す同心円目盛（２３）またはその像（２５）に対応し
たものである。

更に、テレビカメラ（１）の画像信号を入力し、これを
閾値２で二値化し、エツジ抽出を行って第２エツジ画像
を得て画像メモリ（１３ａ）に書き込み、中央処理回路
（１６）により第１エツジ画像と第２エツジ画像のＡＮ
Ｄをとり、第１ＡＮＤ画像として画像メモリ（＋３ａ）
に書き込む。同様に閾値３図で二値化してエツジ抽出を
行なった第３エツジ画像を得て画像メモリ（１３ａ）に
書き込み、第１ＡＮＤ画像と第３エツジ画像のＡＮＤを
とった第２ＡＮＤｉｉ！ｌｉｉ像を得て画像メモリ（１
３ａ）に書き込む。この第２ＡＮＤ画像は、第１から第
３までの３つのエツジ画像のＡＮＤをとった画像となっ
ており、３つの画像のＡＮＤをとることにより、より確
かなエツジの抽出と、ノイズの除去が行なわれろわけで
ある。なお、各閾値の関係は、閾値ｌく閾値２く閾値３
となっている。

次に、中央処理回路（１６）により、第１〜第３エツジ
画像の１つを使って、画像の中心からＸまたはＹ軸方向
に外側に向かって進み、エツジ線（すなわち同心円画像
を構成している同心円）の内の１点を見付け、その点を
始点としてエツジ線を追跡する。そしてこれと第２ＡＮ
Ｄ画像とを比較し、同一の点が存在している場合には、
その画面上でのＸ座標値とＹ座標値（ｘｅｉ　、　ｙｅ
ｉ　）を記憶する。なお、エツジ画像は画素が１個ずつ
連続した円となっているが、第２ＡＮＤ画像は、必ずし
も連続しているとは限らないので追跡は困難であり、追
跡はエツジ画像についておこなわれる。

こうして始点に戻ると更に外側に進み、次のエツジ線を
見つけて同様に（ｘｅｉ　、　ｙｅｉ　）を記憶すると
いう動作を、最も外側のエツジ線まで行う。ここで（ｘ
ｅｉ　、　ｙｅｉ　）のｅは内側から何番目のエツジ線
かを示し、ｉは同一エツジ線上で始点を１番目として始
点から何番目かをしめしている。

こうして得られた各点の座標値（ｘｅｉ　、　ｙｅｉ　
）と、光学系によって決まる中心座標（Ｘｏ　、　ｙｏ
　）とから、次式によって各エツジ線ごとに平均半径ｒ
ｅと、各点の歪率ｈｅｉを算出し、ｈｅｉのうちその絶
対値１ｈｅｉ　ｌが最大の点の座標値（ｘｅ　、　ｙｅ
　）とその歪率ｈｅ及び平均半径ｒｅを記憶する。また
すべてのエツジ線の中で最大となる１ｈｅｌを最大歪率
ｈｍａｘとして記憶する。なお、ｎは同一エツジ線上の
点（画素）の数である。

Σ　ｒｅｉ ｉ：１ ｅ　− これらの中央処理回路（１６）での演算結果は、画像入
出力回路（１３）により文字や各エツジ線の歪率最大位
置を示すマークを用いてモニターテレビ（１２）に表示
し、まｆコ表示Ｗ（１０）にちｈｍａｘを表示する。

以上が測定開始スイッチをオンした時の自動測定の手順
であり、わずか１公理度の処理時間で測定は完了する。

第５図に画像入力以後の手順のフローチャートを示す。

上述の動作は、制御装置本体（８）のスイッチ群（ＩＩ
）に設けられている測定開始スイッチの操作によって開
始されるか、スイッチ群（１１）には、このほかに例え
ば次の機能を持つモニタースイッチ、アップスイッチ、
ダウンスイッチ、転送スイッチ、プリントスイッチ等か
設けられろ。モニタースイッチは撮像中の画像を閾値２
で二値化し、すアルタイム（ビデオレート、ｌ／３０秒
）でモニターテレビ（１２）に出力するモニターモード
への切り替えを行うものであり、アップスイッチ及びダ
ウンスイッチはそれぞれ閾値２を大きくあるいは小さく
するものでる。また転送スイッチは画像メモリ（１３ａ
）の内容と演算結果をコンピュータ（１８）に転送する
もの、プリントスイッチは計測データをプリンター（１
７）に出力してプリントアウトさせるものである。

なお、以上の説明以外に、前期のｈｍａｘの点を含めた
８点によるＪＩＳ規格にもとづく歪率の測定を行い、あ
るいは、例えば外部のコンピュータ（１８）を介してマ
ウス、タブレット、キーボード等によりモニターテレビ
（１２）の画面上で任意の位置を指定し、その点の歪率
をモニターテレビ（１２）やプリンター（１７）に表示
あるいは印字するようなことも可能であり、これらはソ
フトウェアの若干の追加、変更によって適宜実施するこ
とができる。

本装置の光学系に用いられる目盛板（３）の目盛が帯状
同心目盛（４）となっているのは、二値化とエツジ抽出
を行うだけで、線の切れ目がなく、しかも画素が１個ず
つ連続した円の画像を生成できるためである。これが最
初から第７図に示すような線の同心円であると、供試鏡
の曲率半径の違い、撮像倍率の変更、供試鏡の光軸方向
の移動等によって線の像の幅が変化し、細い線の目盛で
は二値化画像で線の切れが生じて追跡が困難である。ま
た太い線の目盛では二値化画像で画素が１個ずつ連続し
た線とならず、位置によって幅が異なる結果となり、画
素が１個ずつ連続した円に変換する処理においてエツジ
抽出と比べて判断内容が増加し、処理に時間が要するこ
とになる。

また、本実施例では面発光体からなる照明板（６）と光
拡散板（７）を用いて目盛板（３）を照明しているが、
これは照明の均一性を確保するためである。

照明が不均一であると、画像の濃淡の不均一を濃淡画像
処理によって補正しなければならず、そのための処理時
間が必要となるが、本実施例では濃淡画像処理が不要で
画像処理時間が大幅に短縮される。なお、濃淡画像処理
を行う場合には室内照明程度で測定が可能となるので、
照明板（６）と光拡散板（７）のような装置組み込みの
照明手段を省略することができる。

〈発明の効果〉 以上述べたように、本発明は、供試鏡に映った帯状同心
目盛の像をテレビカメラで撮像し、帯状同心目盛の各エ
ツジに対応した同心円画像信号に変換して各回の歪率を
演算手段によって計算するようにしたものである。従っ
て、ＪＩＳ規格に規定されている歪率測定を含む測定を
自動的に行うことが可能となり、しかも従来のような写
真撮影から投影像の寸法測定に至るまでの多くの手間と
時間が不要で、極く簡単な操作で短時間で測定を終わる
ことができる。また、円の全周にわたって歪率を算出し
て最も歪率の大きい点を自動的に検出することができる
ので、寸法測定時の目視や熟練度の差等による防人差の
入る余地はなく、高精度な測定を行うことが可能となる
。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第５図は本発明の一実施例を示すもので第１
図は制御回路のブロック図、第２図は光学系の斜視図、
第３図は制御装置本体の斜視図、第４図は帯状同心目盛
の正面図、第５図は測定手順の要部のフローチャートで
ある。第６図は従来の測定装置の概略図、第７図（ａ）
、　（ｂ）は従来の測定における同心円目盛及びその像
を示す図である。 （１）・・・テレビカメラ、　（２）供試鏡、（３）・
・目盛板、　（４）・・帯状同心目盛、（９）・・制御
回路、　（ｌＯ）・表示器、（１２）・・モニターテレ
ビ、　（１３）・・・画像入出１３回路、　（１３ａ）
　　・画像メモリ、（１４）・画像処理回路、　（１５
）・入出力インターフェイス、　（１６）・・中央処理
回路　。 特許出願人　株式会社東海理化電徨製作所代理人弁理士
青山　葆Ｉｔ！！２名 第１図 冨２図 ’ｌＪｓ図 １１ｆ６図 第７四 （。）（ｂ）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）供試鏡を帯状同心目盛からなる目盛板と対向させ
   て配置し、供試鏡に映った目盛板の像を目盛板の中心に
   設けられたテレビカメラで撮像する光学系と、 上記光学系のテレビカメラからの画像信号を帯状同心目
   盛の各エッジに対応した同心円画像信号に変換する画像
   処理手段と、 上記画像処理手段で得られた同心円画像信号の各円の歪
   率を計算する演算手段と、 演算手段の計算結果を出力する出力手段、 とを備えたことを特徴とするミラー歪測定装置。