JPH02162247A

JPH02162247A - 表面形状自動測定装置

Info

Publication number: JPH02162247A
Application number: JP31628488A
Authority: JP
Inventors: Akira Miyajima; 宮嶌　明; Mitsuaki Uehara; 上原　光秋; Yoshio Kawashima; 川嶋　祥生; Mitsuo Arisaka; 光男有坂; Taira Suzuki; 平鈴木
Original assignee: Kawasaki Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp
Priority date: 1988-12-16
Filing date: 1988-12-16
Publication date: 1990-06-21

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】〈産業上の利用分叫〉本発明は、丸棒試験片等の側面の傷などの表面形状情報
を、画像処理技術を用いて多方向より自動的に正確に測
定することができる装置に関する。

〈従来の技術〉従来、丸棒試験片の傷などの測定は、丸棒試験片を手で
固定して橢像した後画像処理によって補正を胞し、その
大きさ、形状８面積等を測定していた。この作業のうち
、撮像工程では裏面または側面を撮像する必要上から試
験片を回転させて多方向から数回に分けて出像する。こ
の際、試験片の回転操作は手によって行っていた。また
、画像処理による補正工程では、試験片が曲面であるた
めに平面化する作業と数回にわけて撮像した像を接合処
理する作業とを行う、この接合処理作業では、あらかじ
め試験片に印をつけておき、この印をもとに回転による
ずれまたは上下左右に移動する際のずれの補正を行うの
である。

〈発明が解決しようとする課題〉しかし、上記した接合作業において、ずれの補正をする
ための印をつける作業と、画像処理によって、ずれを補
正する作業に多大な労力と時間的コストが必要とされ、
測定の効率が悪いという欠点があった。また、補正によ
って生ずる像の誤差が大きくなってしまうという精度上
の問題もあった。

本発明は、上記のような不具合を解消して、画像処理を
用いることにより、丸棒試験片等の傷などの大きさ、形
状２面積を高速で自動的にかつ高精度で測定する表面形
状自動測定装置を提供することを目的とする。

〈課題を解決するための手段〉本発明は、棒状試験片などの被測定物の表面形状を自動
的に測定する装置であって、被測定物を把持して回転さ
せる回転治具と、この回転治具を上下左右に移動させる
移動手段と、被測定物の表面状態を撮像する撮像部と、
この撮像部からのアナログ画像情報をデジタル情報に変
換するアナログ／デジタル変換部と、このアナログ／デ
ジタル変換部からのデジタル画像信号を画像処理して、
被測定物の形状を測定する画像処理部と、前記回転治具
および移動手段を制御する制御８部と、から構成するこ
とにより、上記目的を達成するものである。

く作　用〉最近、階調レベル処理を用いたデジタル画像処理が進歩
してきた０本発明はその技術を用い、丸棒試験片等の傷
などの大きさ、形状１面積を自動的に測定するものであ
る。その際、撮像が曲面であるため平面化する作業と裏
面等の像を接合する作業が生じる。この接合作業を容易
に行うためには、上下左右への移動または回転によるず
れを起こさせない必要がある。

第１図は、本発明装置の一実施例を示すブロック図であ
り、測定対象である丸棒試験片などの試料ｌは、その基
部を回転治具２のチャック部２ａに装着することにより
、撮像部３に対して位置決めして取付けられる。また、
この回転治具２は、例えばモータ等の移動手段２ｂによ
り、回転および上下左右の移動ができるように構成する
。さらに、この移動動作を制御部６で制御し、画像処理
部７から動作命令を出せるように構成する０回転治具２
に取付けられた試料１を照明部４より均一な照明を受け
た状態で撮像部３により撮像し、アナログ画像情報を得
る。このアナログ画像信号はＡ／Ｄ変換部５に供給され
、デジタル画像信号に変換される。このときの画像は１
２８　Ｘ１２８画素以上の分割数好ましくは５１２　Ｘ
５１２画素以上の分割数に、また各画素は少なくとも１
６１１１ｍｌ！以上好ましくは２５６階調に設定する。

デジタル画像情報は、個別に画像処理部７中のフレーム
メモリに記憶される。

丸棒試験片においては数回に分けて行い、画像処理部７
によって、曲面を平面化する処理と接合処理を経て、−
枚の全周像を得る。なお、角棒試験片においては接合処
理のみにより全周像が得られることはいうまでもない、
この全周像より、画像処理部７によって傷等の大きさ、
形状９面積などを求める。この測定の際、試験片の平行
部は試験片保持治具により撮像部に対して垂直に設ける
必要がある。

〈実施例〉以下に、本発明装置を用いて、試料として第２図に示す
径がｌＯ＋ｏｓφの丸棒試験片Ｓの傷部Ａの面積を測定
した結果について、図面を参照して説明する。なお、こ
の測定においては、丸棒試験片Ｓを９０°ずつ回して、
４枚の画像を接合することによって、全周像を得ること
とした。

第３図は、丸棒試験片Ｓを本装置のチャック部２ａに装
着したときのデジタル画像である。この図において、点
線で囲んである領域は、この丸棒試験片Ｓにおける１枚
の画像の対象領域である。

この領域内において、第４図に示すように曲面を平面化
する処理を行う０回転治具２を作動させることにより、
丸棒試験片Ｓを回転させ、前述の処理を繰り返す。

この際、回転は９０＠とし、画像処理部７より制御部６
に動作命令を出す０次に、第５図のように４枚の画像の
接合処理を行う、それぞれの画像には、回転ずれや上下
左右の移動ずれがないので、接合処理は簡単に行えるこ
とは言うまでもない。

最後に、全周像の濃度変化より、二値像を得て、傷Ａの
面積を測定する。上記の実施例において、丸棒試験片Ｓ
の傷の面積測定に要した時間は、５分以内であった。

一方、従来法を用いて同じ丸棒試験片の傷の面積を測定
した。すなわち、まず丸棒試験片Ｓを９゜°ずつ手で回
して、それぞれの区画に画像に写る四隅が長方形になる
ように手で印を付け、この画像の対象領域ごとに撮像し
て平面化処理を行い、さらに接合処理をして全周像の濃
度変化より二値像を得て傷Ａの面積を測定したところ、
約６０分を要した。

本発明は上記した実施例にのみ限定されるものではなく
、幾多の変形、変更が可能である０例えば、上記した実
施例では丸棒試験片を９０”ずつ回転しｔｍ像したが、
その用途に従って回転を可変にすることができる。また
丸棒の径は最大１５ｍであるが、チャック部を交換すれ
ば数ｃｍまでにすることができる。試験片の形は、径が
平行であればどんな形でも対応する。

〈発明の効果〉以上説明したところから明らかなように、本発明の表面
形状自動測定装置によれば、デジタル画像処理を用いる
ことにより、自動的に高速かつ高精度で丸棒試験片等の
傷の大きさ、形状２面積を求めることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明装置の一実施例を示すブロック図、第
２図は、丸棒試験片の外観を示す斜視図、第３図は、丸
棒試験片のある位置でのデジタル画像を示す図、第４図
は、撮像した丸棒試験片のデジタル画像を平面化するイ
メージを示す図、第５図は４枚の画像の接合処理のイメ
ージを示す図である。１・・・試料（被測定物）。２ａ・・・チャック部。３・・・撮像部。５・・・Ａ／Ｄ変換部。７・・・画像処理部。Ａ・・・偏部。２・・・回転治具。２ｂ・・・移動手段。４・・・照明部。６・・・制御部。Ｓ・・・丸棒試験片。

Claims

【特許請求の範囲】

棒状試験片などの被測定物の表面形状を自動的に測定す
る装置であって、被測定物を把持して回転させる回転治
具と、この回転治具を上下左右に移動させる移動手段と
、被測定物の表面状態を撮像する撮像部と、この撮像部
からのアナログ画像情報をデジタル情報に変換するアナ
ログ／デジタル変換部と、このアナログ／デジタル変換
部からのデジタル画像信号を画像処理して、被測定物の
形状を測定する画像処理部と、前記回転治具および移動
手段を制御する制御部と、から構成されることを特徴と
する表面形状自動測定装置。