JPH02210206A - 円の中心割り出し方法 - Google Patents
円の中心割り出し方法Info
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- JPH02210206A JPH02210206A JP63275707A JP27570788A JPH02210206A JP H02210206 A JPH02210206 A JP H02210206A JP 63275707 A JP63275707 A JP 63275707A JP 27570788 A JP27570788 A JP 27570788A JP H02210206 A JPH02210206 A JP H02210206A
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- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 15
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 claims abstract 3
- 238000005259 measurement Methods 0.000 abstract description 16
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 description 4
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 4
- 238000012935 Averaging Methods 0.000 description 3
- 239000011295 pitch Substances 0.000 description 2
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Image Analysis (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
発明の技術分野
本発明は、画像処理によって、円の中心を割り出す方法
に関する。
に関する。
従来技術
円の中心を画像処理の分野で精度よく測定する方法とし
て、次の測定方法がある。
て、次の測定方法がある。
第一の測定方法は、第５図に示すように、矢印の移動方
向で円弧の端部を画像処理によって認識し、そのときの
ステッピングモータの回転量をロータリエンコーダで計
数することによって、送りピッチを精度として、円の半
径Ｒから中心を求める方法である。
向で円弧の端部を画像処理によって認識し、そのときの
ステッピングモータの回転量をロータリエンコーダで計
数することによって、送りピッチを精度として、円の半
径Ｒから中心を求める方法である。
また、第二の測定方法は、第６図に示すように、■フレ
ーム内で、円全体をＸ方向およびＹ方向の高分解能のｎ
分割走査線で認識し、その各方向毎に直径り外で走査線
の本数を計数し、中心座標を求める技法である。
ーム内で、円全体をＸ方向およびＹ方向の高分解能のｎ
分割走査線で認識し、その各方向毎に直径り外で走査線
の本数を計数し、中心座標を求める技法である。
さらに、第三の測定方法は、第７図に示すように、予め
カメラの認識位置を定めておき、円の４箇所の端部で円
弧を認識し、そのドツト数からＸ軸およびＹ軸方向につ
いて直径をｎ分割ピッチのドツト数から計数する技法で
ある。
カメラの認識位置を定めておき、円の４箇所の端部で円
弧を認識し、そのドツト数からＸ軸およびＹ軸方向につ
いて直径をｎ分割ピッチのドツト数から計数する技法で
ある。
これらの技法では、いずれも、カメラの分解能で精度１
決まり、さらに円の１本または２本の直径上の円弧のみ
が観測されるため、円全体の正確なデータが得られず、
その分測定データの精度が落ち、正確な中心の割り出し
が困難であった。
決まり、さらに円の１本または２本の直径上の円弧のみ
が観測されるため、円全体の正確なデータが得られず、
その分測定データの精度が落ち、正確な中心の割り出し
が困難であった。
発明の目的
したがって、本発明の目的は、画像処理の分野で、円全
体のデータを求め一円の中心を正確に割り出すことであ
る。
体のデータを求め一円の中心を正確に割り出すことであ
る。
発明の解決手段
上記目的のもとに、本発明は、Ｘ方向およびＹ方向毎に
、円の４箇所で座標を求め、その４つの座標に基づいて
円の中心を平均化しながら求めている。
、円の４箇所で座標を求め、その４つの座標に基づいて
円の中心を平均化しながら求めている。
第１図および第２図は、本発明の原理を示している。ま
ず、第１図で、Ｘ−Ｙ直交座標上で、円の中心座標はＸ
軸と円弧との交点座標ｘ、、Ｘｚ、およびＹ軸と円弧と
の交点座標ｙｌ、ｙｚをそれぞれ平均化することによっ
て下記の式から求められる。
ず、第１図で、Ｘ−Ｙ直交座標上で、円の中心座標はＸ
軸と円弧との交点座標ｘ、、Ｘｚ、およびＹ軸と円弧と
の交点座標ｙｌ、ｙｚをそれぞれ平均化することによっ
て下記の式から求められる。
この技法は、既に述べた第６図および第７図の技法と基
本的に同じであるため、その測定精度に限界がある。
本的に同じであるため、その測定精度に限界がある。
次に、第２図は、Ｘ軸およびＹ軸方向について、円の４
箇所で交点座標ＸＩ 、ｘｚ 、Ｘ２ 、Ｘａ、ｙｌ、
ｙ２、ｙ３、ｙ４を求め、それを平均化しながら円の中
心座標を求めている。すなわち、円の中心座標はそれぞ
れ下記の式によって求められる。
箇所で交点座標ＸＩ 、ｘｚ 、Ｘ２ 、Ｘａ、ｙｌ、
ｙ２、ｙ３、ｙ４を求め、それを平均化しながら円の中
心座標を求めている。すなわち、円の中心座標はそれぞ
れ下記の式によって求められる。
この測定原理によると、円の８箇所で交点座標が求めら
れ、それらの値が平均化されるため、低い分解能でも、
円の中心座標が精度よく測定できる。
れ、それらの値が平均化されるため、低い分解能でも、
円の中心座標が精度よく測定できる。
本発明の中心割り出し方法は、上記の原理を基礎とし、
画像処理分野の特徴的な事項すなわち走査線の数毎に上
記の測定原理を拡張し、測定対象の円全体を把握しなが
ら、低分解能で精度よく測定するようにしている。
画像処理分野の特徴的な事項すなわち走査線の数毎に上
記の測定原理を拡張し、測定対象の円全体を把握しなが
ら、低分解能で精度よく測定するようにしている。
測定装置の構成
第３図は、測定装置１の構成を示している。
測定対象の光ディスクなどの円２は、カメラ３の移動範
囲内に設置される。そして、このカメラ３は、Ｘ−Ｙ位
置決め装置４によって光ディスクの円２の測定位置に移
動し、そこで円２を観測し、フレームメモリ５に記憶さ
せる。
囲内に設置される。そして、このカメラ３は、Ｘ−Ｙ位
置決め装置４によって光ディスクの円２の測定位置に移
動し、そこで円２を観測し、フレームメモリ５に記憶さ
せる。
そして、画像処理装置６は、本発明の中心割り出し方法
に基づくプログラムを内蔵しており、キーボード７から
の指令に基づき、フレームメモリ５からの円２のデータ
およびＸ−Ｙ位置決め装置４の移動量のデータなどに基
づいて、必要な演算を行い、円２の中心を求め、デイス
プレィ８によって表示するか、またはプリンタ９に記録
してい（。
に基づくプログラムを内蔵しており、キーボード７から
の指令に基づき、フレームメモリ５からの円２のデータ
およびＸ−Ｙ位置決め装置４の移動量のデータなどに基
づいて、必要な演算を行い、円２の中心を求め、デイス
プレィ８によって表示するか、またはプリンタ９に記録
してい（。
円の中心割り出し方法
測定に際し、Ｘ−Ｙ位置決め装置４は、Ｘ−Ｙ直交座標
上で、Ｘ軸およびＹ軸毎にそれぞれの測定箇所に順次移
動させていく。このときの移動量のデータは、画像処理
装置６に入力されている。
上で、Ｘ軸およびＹ軸毎にそれぞれの測定箇所に順次移
動させていく。このときの移動量のデータは、画像処理
装置６に入力されている。
もちろん、−視野で円の測定箇所のすべてがとらえられ
るとき、カメラ３の移動の必要はない。
るとき、カメラ３の移動の必要はない。
ここで、カメラ３の視野は、例えば５８．５（ｎ）であ
り、Ｘ軸およびＹ軸方向のドツト数は、それぞれ５１２
．４８０である。このため、Ｘ軸およびＹ軸方向の精度
は、それぞれ下記のようになる。
り、Ｘ軸およびＹ軸方向のドツト数は、それぞれ５１２
．４８０である。このため、Ｘ軸およびＹ軸方向の精度
は、それぞれ下記のようになる。
Ｘ軸方向精度：５８５００１５１２ ＝１１４．３
（μｎ／ｄａｔ ）Ｙ軸方向精度：５８５００／４８０
＝１２１．９ （、ｌＪｍ／ｄａｔ ）次に、カメ
ラ３は、４箇所の測定箇所すなわち上下の半円毎にＸ軸
に平行なｎ個の走査線によって、円弧を撮像して、その
画像を電気的な信号に変換し、フレームメモリ５に記憶
させる。そこで、画像処理装置６は、それぞれの走査線
と円弧との交点を画像処理によって求め、ドツトの数か
ら、Ｘ軸上の交点座標を求め、下記の弐から円２の中心
のＸ座標を算出する。
（μｎ／ｄａｔ ）Ｙ軸方向精度：５８５００／４８０
＝１２１．９ （、ｌＪｍ／ｄａｔ ）次に、カメ
ラ３は、４箇所の測定箇所すなわち上下の半円毎にＸ軸
に平行なｎ個の走査線によって、円弧を撮像して、その
画像を電気的な信号に変換し、フレームメモリ５に記憶
させる。そこで、画像処理装置６は、それぞれの走査線
と円弧との交点を画像処理によって求め、ドツトの数か
ら、Ｘ軸上の交点座標を求め、下記の弐から円２の中心
のＸ座標を算出する。
同様に、カメラ３は、４箇所の測定箇所すなわち左右の
半円毎にＹ軸に平行なｎ個の走査線によって、円弧を撮
像して、その画像を電気的な信号に変換し、フレームメ
モリ５に記憶させる。そこで、画像処理装置６は、それ
ぞれの走査線と円弧との交点を画像処理によって定め、
ドツトの数から、Ｙ軸上の交点座標を求め、下記の式か
ら円２の中心のＹ座標を算出する。
半円毎にＹ軸に平行なｎ個の走査線によって、円弧を撮
像して、その画像を電気的な信号に変換し、フレームメ
モリ５に記憶させる。そこで、画像処理装置６は、それ
ぞれの走査線と円弧との交点を画像処理によって定め、
ドツトの数から、Ｙ軸上の交点座標を求め、下記の式か
ら円２の中心のＹ座標を算出する。
この測定によると、合計８箇所の交点座標位置で、０回
の測定が行われ、その平均が求められることになるため
、走査線およびドツト数が低分解能であっても、交点座
標値は、円全体について平均化により高い精度で求めら
れることになる。
の測定が行われ、その平均が求められることになるため
、走査線およびドツト数が低分解能であっても、交点座
標値は、円全体について平均化により高い精度で求めら
れることになる。
なお、この方法は、光ディスクの中心位置にハブを固定
することを前提として開発されたが、その他の中心の割
り出し分野、例えばノズル孔の中心割り出しや、ＩＣフ
ラットパッケージの中心割り出し、あるいは加工対象の
円形のワークを座標系の原点に一敗させるときなどに応
用できる。
することを前提として開発されたが、その他の中心の割
り出し分野、例えばノズル孔の中心割り出しや、ＩＣフ
ラットパッケージの中心割り出し、あるいは加工対象の
円形のワークを座標系の原点に一敗させるときなどに応
用できる。
発明の効果
本発明では、円周上でＸ軸およびＹ軸方向毎に、４箇所
の交点座標が観測され、しかも各交点座標毎にｎ個の交
点座標が求められ、それが平均化されるため、低分解能
でも高い精度の測定が可能となり、また円周全体が観測
されるため、部分的な観測位置のデータよりも信顛性が
高められる。
の交点座標が観測され、しかも各交点座標毎にｎ個の交
点座標が求められ、それが平均化されるため、低分解能
でも高い精度の測定が可能となり、また円周全体が観測
されるため、部分的な観測位置のデータよりも信顛性が
高められる。
第１図および第２図は本発明の測定原理の説明図、第３
図は測定装置のブロック線図、第４図は測定状況の説明
図、第５図、第６図および第７図は従来の測定方法の説
明図である。 １・・測定装置、２・・光ディスクなどの円、３・・カ
メラ、４・・Ｘ−Ｙ位置決め装置、５・・フレームメモ
リ、６・・画像処理装置、７・・キーボード、８・・デ
イスプレィ、９・・プリンタ。 第７図 第３図 第４図
図は測定装置のブロック線図、第４図は測定状況の説明
図、第５図、第６図および第７図は従来の測定方法の説
明図である。 １・・測定装置、２・・光ディスクなどの円、３・・カ
メラ、４・・Ｘ−Ｙ位置決め装置、５・・フレームメモ
リ、６・・画像処理装置、７・・キーボード、８・・デ
イスプレィ、９・・プリンタ。 第７図 第３図 第４図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 Ｘ−Ｙ直交座標上で、円の中心を画像処理によって割り
出すに際し、半円毎にＸ軸に平行なｎ個の走査線と円弧
との交点座標、および半円毎にＹ軸に平行なｎ個の走査
線と円弧との交点座標をそれぞれ求め、下記の演算式か
ら円の中心座標を算出することを特徴とする円の中心割
り出し方法。 ▲数式、化学式、表等があります▼ ▲数式、化学式、表等があります▼
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63275707A JPH02210206A (ja) | 1988-10-31 | 1988-10-31 | 円の中心割り出し方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63275707A JPH02210206A (ja) | 1988-10-31 | 1988-10-31 | 円の中心割り出し方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02210206A true JPH02210206A (ja) | 1990-08-21 |
Family
ID=17559247
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63275707A Pending JPH02210206A (ja) | 1988-10-31 | 1988-10-31 | 円の中心割り出し方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02210206A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007208380A (ja) * | 2006-01-31 | 2007-08-16 | Fujitsu Ltd | Ｄｃオフセット補正装置及びその方法 |
| CN106813569A (zh) * | 2015-11-30 | 2017-06-09 | 中国科学院沈阳自动化研究所 | 一种基于线结构光的汽车轮胎三维定位方法 |
| CN113878217A (zh) * | 2021-11-10 | 2022-01-04 | 中国航发南方工业有限公司 | 航空零件的电子束焊接方法及电子束焊接装置 |
| WO2024203422A1 (ja) * | 2023-03-29 | 2024-10-03 | 東レエンジニアリング株式会社 | ワーク位置調整装置およびこれを用いた実装装置 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59178580A (ja) * | 1983-03-30 | 1984-10-09 | Fujitsu Ltd | パタ−ンの中心定点の算定方式 |
| JPS61198007A (ja) * | 1985-02-27 | 1986-09-02 | Omron Tateisi Electronics Co | 撮像装置を用いた円形パタ−ンの中心位置計測方法 |
-
1988
- 1988-10-31 JP JP63275707A patent/JPH02210206A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59178580A (ja) * | 1983-03-30 | 1984-10-09 | Fujitsu Ltd | パタ−ンの中心定点の算定方式 |
| JPS61198007A (ja) * | 1985-02-27 | 1986-09-02 | Omron Tateisi Electronics Co | 撮像装置を用いた円形パタ−ンの中心位置計測方法 |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007208380A (ja) * | 2006-01-31 | 2007-08-16 | Fujitsu Ltd | Ｄｃオフセット補正装置及びその方法 |
| CN106813569A (zh) * | 2015-11-30 | 2017-06-09 | 中国科学院沈阳自动化研究所 | 一种基于线结构光的汽车轮胎三维定位方法 |
| CN106813569B (zh) * | 2015-11-30 | 2019-02-15 | 中国科学院沈阳自动化研究所 | 一种基于线结构光的汽车轮胎三维定位方法 |
| CN113878217A (zh) * | 2021-11-10 | 2022-01-04 | 中国航发南方工业有限公司 | 航空零件的电子束焊接方法及电子束焊接装置 |
| WO2024203422A1 (ja) * | 2023-03-29 | 2024-10-03 | 東レエンジニアリング株式会社 | ワーク位置調整装置およびこれを用いた実装装置 |
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