JPH034108A - 凹凸部の寸法測定装置 - Google Patents
凹凸部の寸法測定装置Info
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- JPH034108A JPH034108A JP13995889A JP13995889A JPH034108A JP H034108 A JPH034108 A JP H034108A JP 13995889 A JP13995889 A JP 13995889A JP 13995889 A JP13995889 A JP 13995889A JP H034108 A JPH034108 A JP H034108A
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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】
産業上の利用分野
この発明は、凹凸部の寸法測定装置、さらに詳しくは、
たとえば押出成形機がら出てくる合成樹脂成形品など被
測定物の表面に形成された断面長方形の凹凸部の幅と高
さを測定する装置に関する。
たとえば押出成形機がら出てくる合成樹脂成形品など被
測定物の表面に形成された断面長方形の凹凸部の幅と高
さを測定する装置に関する。
凹凸部には、凹部(みぞ)と凸部(突条)が含まれる。
また、四部の場合の品さとは、深さをいう。
従来の技術および発明の課題
第7図は、この発明の対象となる被測定物である合成樹
脂成形品の1例を示す。
脂成形品の1例を示す。
この成形品(1)は押出成形機によって押出成形され、
その外周面に、断面長方形の複数条の四部(2)が形成
されている。これらの四部(2)はほぼ成形品(1)の
軸線方向にのび、緩やかな螺旋状をなしている。そして
、凹部(2)には光ファイバがはめ込まれ、その上から
被覆が施される。
その外周面に、断面長方形の複数条の四部(2)が形成
されている。これらの四部(2)はほぼ成形品(1)の
軸線方向にのび、緩やかな螺旋状をなしている。そして
、凹部(2)には光ファイバがはめ込まれ、その上から
被覆が施される。
このような成形品(1)を押出成形する場合、その四部
(2)の寸法すなわち幅(B)と高さ(H)をオンライ
ンで測定して、押出成形機にフィードバックする必要が
ある。このため、従来は、これらの寸法を作業者がノギ
スなどを使用してA−1定している。ところが、このよ
うな方法では、al定が困難で能率が悪く、測定精度の
面でも問題がある。
(2)の寸法すなわち幅(B)と高さ(H)をオンライ
ンで測定して、押出成形機にフィードバックする必要が
ある。このため、従来は、これらの寸法を作業者がノギ
スなどを使用してA−1定している。ところが、このよ
うな方法では、al定が困難で能率が悪く、測定精度の
面でも問題がある。
この発明の目的は、上記の問題を解決し、凹凸部の寸法
を簡単にかつ正確に測定できる能率の良い装置を提供す
ることにある。
を簡単にかつ正確に測定できる能率の良い装置を提供す
ることにある。
課題を解決するための手段
この発明による凹凸部の寸法測定装置は、被測定物の表
面および凹凸部に、凹凸部と交差する方向の線状の光を
被7191定物の表面と所定の角度をなすように照射す
る光源と、 光軸が被測定物の表面および光源の照射方向と所定の角
度をなしかつ水平走査線が凹凸部の長さ方向と一致する
ように凹凸部の真上に配置され、光源に面する凹凸部の
面に当たった第1の光とその両側の被測定物の表面に当
たった第2および第3の光の間に段差が生じるようにこ
れらの光を撮像する2次元撮像手段と、撮像手段からの
映像信号を使用し、各水平走査線ごとに光の・水平走査
方向の位置を求めて直前の水平走査線のそれと比較する
ことにより、段差の部分の光の端点の水平走査方向およ
び垂直走査方向の位置を求める段差位置検出回路と、段
差位置検出回路により求められた各位置に基づいて、凹
凸部の幅および高さを求める演算手段とを備えており、 演算手段がコンピュータによって構成されていることを
特徴とするものである。
面および凹凸部に、凹凸部と交差する方向の線状の光を
被7191定物の表面と所定の角度をなすように照射す
る光源と、 光軸が被測定物の表面および光源の照射方向と所定の角
度をなしかつ水平走査線が凹凸部の長さ方向と一致する
ように凹凸部の真上に配置され、光源に面する凹凸部の
面に当たった第1の光とその両側の被測定物の表面に当
たった第2および第3の光の間に段差が生じるようにこ
れらの光を撮像する2次元撮像手段と、撮像手段からの
映像信号を使用し、各水平走査線ごとに光の・水平走査
方向の位置を求めて直前の水平走査線のそれと比較する
ことにより、段差の部分の光の端点の水平走査方向およ
び垂直走査方向の位置を求める段差位置検出回路と、段
差位置検出回路により求められた各位置に基づいて、凹
凸部の幅および高さを求める演算手段とを備えており、 演算手段がコンピュータによって構成されていることを
特徴とするものである。
作 用
まず、光源に面する凹凸部の面に当たった第1の光とそ
の両側の被測定物の表面に当たった第2および第3の光
が撮像手段によって撮像される。撮像手段の光軸が被測
定物の表面および光源の照射方向と所定の角度をなすの
で、撮像手段で撮像した第1の光と第2および第3の光
との間に段差が生じる。また、水平走査線が凹凸部の長
さ方向と一致するように撮像手段が凹凸部の真上に配置
されているので、第1の光と第2の光との段差の方向お
よび第1の光と第3の光との段差の方向がいずれも水平
走査方向と一致する。
の両側の被測定物の表面に当たった第2および第3の光
が撮像手段によって撮像される。撮像手段の光軸が被測
定物の表面および光源の照射方向と所定の角度をなすの
で、撮像手段で撮像した第1の光と第2および第3の光
との間に段差が生じる。また、水平走査線が凹凸部の長
さ方向と一致するように撮像手段が凹凸部の真上に配置
されているので、第1の光と第2の光との段差の方向お
よび第1の光と第3の光との段差の方向がいずれも水平
走査方向と一致する。
次に、段差位置検出回路により、段差の部分の光の端点
の水平走査方向および垂直走査方向の位置が求められる
。上記のように第1の光と第2および第3の光との段差
の方向がいずれも水平走査方向と一致しているため、映
像信号の各水平走査線ごとに1回ずつ光の部分が現われ
、水平同期信号から光が現われるまでの時間によって光
の水平走査方向の位置が求められる。また、第1の光と
第2および第3の光との段差の部分では光の水平走査方
向の位置が急激に変化するので、各水平走査線ごとに光
の水平走査方向の位置を直前の水平走査線のものと比較
することにより、段差が検出できる。このとき、これら
2つの水平走査線の光の水平走査線方向の位置から2つ
の光の端点の水位走査線方向の位置が求められ、段差を
検出するまでの水平走査線の数より2つの光の端点の垂
直走査方向の位置が求められる。
の水平走査方向および垂直走査方向の位置が求められる
。上記のように第1の光と第2および第3の光との段差
の方向がいずれも水平走査方向と一致しているため、映
像信号の各水平走査線ごとに1回ずつ光の部分が現われ
、水平同期信号から光が現われるまでの時間によって光
の水平走査方向の位置が求められる。また、第1の光と
第2および第3の光との段差の部分では光の水平走査方
向の位置が急激に変化するので、各水平走査線ごとに光
の水平走査方向の位置を直前の水平走査線のものと比較
することにより、段差が検出できる。このとき、これら
2つの水平走査線の光の水平走査線方向の位置から2つ
の光の端点の水位走査線方向の位置が求められ、段差を
検出するまでの水平走査線の数より2つの光の端点の垂
直走査方向の位置が求められる。
最後に、演算手段により、凹凸部の幅および高さが求め
られる。凹凸部の高さは第1の光と第2および第3の光
との段差の大きさに比例し、その比例定数は光源からの
光の照射方向および撮像手段の光軸の方向によって決ま
る。このため、これらの方向を一定にしておけば、段差
の大きさから凹凸部の高さが求められる。なお、段差の
大きさは、段差の部分の2つの光の端点の水平走査方向
の位置の差より求められる。また、凹凸部の幅は第1の
光の垂直走査方向の長さに比例し、その比例定数は一定
である。したがって、第1の光の両端点の垂直走査方向
の位置の差より同方向の第1の光の長さを求め、これよ
り凹凸部の幅を求めることができる。
られる。凹凸部の高さは第1の光と第2および第3の光
との段差の大きさに比例し、その比例定数は光源からの
光の照射方向および撮像手段の光軸の方向によって決ま
る。このため、これらの方向を一定にしておけば、段差
の大きさから凹凸部の高さが求められる。なお、段差の
大きさは、段差の部分の2つの光の端点の水平走査方向
の位置の差より求められる。また、凹凸部の幅は第1の
光の垂直走査方向の長さに比例し、その比例定数は一定
である。したがって、第1の光の両端点の垂直走査方向
の位置の差より同方向の第1の光の長さを求め、これよ
り凹凸部の幅を求めることができる。
実 施 例
以下、図面を参照して、この発明の詳細な説明する。
第1図は、前記成形品(1)の1つの凹部(2)と、そ
の幅(1m)および高さ(11)を測定するために使用
される測定装置の一部を示す。第2図は、この測定装置
の電気的構成を示す。
の幅(1m)および高さ(11)を測定するために使用
される測定装置の一部を示す。第2図は、この測定装置
の電気的構成を示す。
測定装置は、光源(10)、CCDテレビカメラ(2次
元撮像手段) (11)、段差位置検出回路(12)お
よび演算装置!(演算手段) (13)を備えている。
元撮像手段) (11)、段差位置検出回路(12)お
よび演算装置!(演算手段) (13)を備えている。
光源(lO)は、成形品(1)の表面(la)および四
部(2)の底面(2a)に、四部(2)と交差する方向
好ましくは直交する方向の線状の光(L)を成形品(1
)の表面(1a)と一定の角度をなすように照射するも
のであり、たとえば半導体レーザなどが使用される。
部(2)の底面(2a)に、四部(2)と交差する方向
好ましくは直交する方向の線状の光(L)を成形品(1
)の表面(1a)と一定の角度をなすように照射するも
のであり、たとえば半導体レーザなどが使用される。
テレビカメラ(11)は、光源(1o)に面する四部(
2)の底面(2a)に当たった第1の光(Ll)とその
両側の成形品(1)の表面(1a)に当たった第2およ
び第3の光(L2) (L3)との間に段差が生じるよ
うにこれらの光(Ll) (L2) (L3)を撮像す
るためのものであり、光軸(lla)が成形品(1)の
表面(1a)および光源(10)の照射方向と一定の角
度をなしかつ水平走査線が四部(2)の長さ方向と一致
するように四部(2)の真上に配置される。
2)の底面(2a)に当たった第1の光(Ll)とその
両側の成形品(1)の表面(1a)に当たった第2およ
び第3の光(L2) (L3)との間に段差が生じるよ
うにこれらの光(Ll) (L2) (L3)を撮像す
るためのものであり、光軸(lla)が成形品(1)の
表面(1a)および光源(10)の照射方向と一定の角
度をなしかつ水平走査線が四部(2)の長さ方向と一致
するように四部(2)の真上に配置される。
段差位置検出回路(12)は、テレビカメラ(II)の
映像信号を使用して段差の部分の6光(Ll) (L2
) (L3)の端点の水平走査方向および垂直走査方向
の位置を求めるためのものであり、後述する各回路はハ
ードウェアで構成されている。
映像信号を使用して段差の部分の6光(Ll) (L2
) (L3)の端点の水平走査方向および垂直走査方向
の位置を求めるためのものであり、後述する各回路はハ
ードウェアで構成されている。
演算装置(13)は、段差位置検出回路(12)により
求められた各端点の位置に基づいて凹部(2)の幅(B
)および高さ(11)を求めるためのものであり、コン
ピュータによって構成されている。
求められた各端点の位置に基づいて凹部(2)の幅(B
)および高さ(11)を求めるためのものであり、コン
ピュータによって構成されている。
D1定を行なう場合、まず、光源(10)がら成形品(
1)の表面(la)および凹部(2)の底面(2a)に
光(L)を照射した状態で、テレビカメラ(11)によ
り、第1の光(Ll)、第2の光(L2)および第3の
光(L3)が撮像される。
1)の表面(la)および凹部(2)の底面(2a)に
光(L)を照射した状態で、テレビカメラ(11)によ
り、第1の光(Ll)、第2の光(L2)および第3の
光(L3)が撮像される。
第3図はこのときのテレビ画像の1例を示し、第4図(
a)は映像信号Saの一部を示す。テレビ画像は水平走
査線(^)と所定の基準クロックパルスによって複数の
点に等分され、その中央部には長方形のウィンドウが設
定されている。なお、第3図にはテレビ画像のうちウィ
ンドウ(V)内の部分だけを示している。
a)は映像信号Saの一部を示す。テレビ画像は水平走
査線(^)と所定の基準クロックパルスによって複数の
点に等分され、その中央部には長方形のウィンドウが設
定されている。なお、第3図にはテレビ画像のうちウィ
ンドウ(V)内の部分だけを示している。
テレビ画像のウィンドウ(V)内の各点は、次のように
、X軸とy軸を用いて表わされる。すなわち、ウィンド
ウ(Ill)の上端のすぐ上(外)の水平走査線をX軸
、ウィンドウmの左端のすぐ左(外)の点を結ぶ垂tn
aをy軸とし、これらの交点を原点(0)とする。した
がって、水平走査線の方向(水平方向)がX軸方向、こ
れと直交する垂直走査方向(垂直方向)がy軸方向とな
る。また、ウィンドウ(w)内の各点のX座標値は、原
点(0)を0として、水平走査線を等分する基準クロッ
クパルスの数で表わされ、X座標値は、原点(0)を0
として、水平走査線の数で表わされる。第4図(a)に
おいて、水平同期信号りの間の部分が1つの水平走査線
を表わしており、ウィンドウ(W)内の水平走査線には
上のものから順に番号を付している。ウィンドウm内の
上端の水平走査線の番号は1である。ウィンドウ(II
)内の下端の水平走査線の番号はCであり、これはウィ
ンドウ(V)内の水平走査線の総数を表わしている。
、X軸とy軸を用いて表わされる。すなわち、ウィンド
ウ(Ill)の上端のすぐ上(外)の水平走査線をX軸
、ウィンドウmの左端のすぐ左(外)の点を結ぶ垂tn
aをy軸とし、これらの交点を原点(0)とする。した
がって、水平走査線の方向(水平方向)がX軸方向、こ
れと直交する垂直走査方向(垂直方向)がy軸方向とな
る。また、ウィンドウ(w)内の各点のX座標値は、原
点(0)を0として、水平走査線を等分する基準クロッ
クパルスの数で表わされ、X座標値は、原点(0)を0
として、水平走査線の数で表わされる。第4図(a)に
おいて、水平同期信号りの間の部分が1つの水平走査線
を表わしており、ウィンドウ(W)内の水平走査線には
上のものから順に番号を付している。ウィンドウm内の
上端の水平走査線の番号は1である。ウィンドウ(II
)内の下端の水平走査線の番号はCであり、これはウィ
ンドウ(V)内の水平走査線の総数を表わしている。
第4図(b)はy軸方向ウィンドウ信号Sb1同図(C
)はX軸方向ウィンドウ信号Scを示している。y軸方
向ウィンドウ信号sbは、垂直走査方向のウィンドウ(
V)の範囲を示すものであり、水平走査線が垂直走査方
向に関してウィンドウ(V)の範囲内にある部分でだけ
H(lllgh)レベルになり、他の部分ではL (L
ow)レベルになっている。すなわち、y軸方向ウィン
ドウ信号sbは、ウィンドウ(V)内の上端の1番目の
水平走査線の水平同期信号りに同期してLレベルからH
レベルになり、ウィンドウ(W)の下端のすぐ下(外)
の水平走査線の水平同期信号りに同期してHレベルから
Lレベルになる。X軸方向ウィンドウ信号Scは水平走
査方向のウィンドウ(W)の範囲を示すものであり、ウ
ィンドウ(V)内にある水平走査線について水平走査方
向の位置がウィンドウ(V)内にある部分でだけHレベ
ルになり、他の部分ではLレベルになっている@前述の
ようにテレビカメラ(11)の光軸(lla)が成形品
(1)の表面(la)および光源(!0)の照射方向と
一定の角度をなすので、第3因に示すように、テレビ画
像の第1の光(Ll)と第2および第3の光(L2)(
L3)との間に段差<DI)(D2)が生じる。なお、
第1の光(Ll)と第2の光(L2)との段差(Dl)
を第1段差、第1の光(Ll)と第3の光(L3)との
段差(D2)を第2段差と呼ぶ。また、第1段差(DI
)における第2の光(L2)の下端点を第1端点(PI
)、第1の光(Ll)の上端点を第2端点(P2)と呼
び、第2段差(D2)における第1の光(Ll)の下端
点をm3端点(P3)、第3の光(L3)の上端点を第
4端点(P4)と呼ぶ。そして、各端点(PI)(P2
) (P3) (P4)のX座標値をそれぞれxl、x
2、!3、x4とし、X座標値をそれぞれyl、 y2
、y3、y4とする。また、水平走査線が凹部(2)の
長さ方向と一致するようにテレビカメラ(11)が四部
(2)の真上に配置されているので、第1端点(Pi)
と第2端点(P2)とを結ぶ第1段差(Dりの方向およ
び第3端点くP3)と第4端点(P4)とを結ぶ第2段
差(D2)の方向がいずれも水平走査方向と一致する。
)はX軸方向ウィンドウ信号Scを示している。y軸方
向ウィンドウ信号sbは、垂直走査方向のウィンドウ(
V)の範囲を示すものであり、水平走査線が垂直走査方
向に関してウィンドウ(V)の範囲内にある部分でだけ
H(lllgh)レベルになり、他の部分ではL (L
ow)レベルになっている。すなわち、y軸方向ウィン
ドウ信号sbは、ウィンドウ(V)内の上端の1番目の
水平走査線の水平同期信号りに同期してLレベルからH
レベルになり、ウィンドウ(W)の下端のすぐ下(外)
の水平走査線の水平同期信号りに同期してHレベルから
Lレベルになる。X軸方向ウィンドウ信号Scは水平走
査方向のウィンドウ(W)の範囲を示すものであり、ウ
ィンドウ(V)内にある水平走査線について水平走査方
向の位置がウィンドウ(V)内にある部分でだけHレベ
ルになり、他の部分ではLレベルになっている@前述の
ようにテレビカメラ(11)の光軸(lla)が成形品
(1)の表面(la)および光源(!0)の照射方向と
一定の角度をなすので、第3因に示すように、テレビ画
像の第1の光(Ll)と第2および第3の光(L2)(
L3)との間に段差<DI)(D2)が生じる。なお、
第1の光(Ll)と第2の光(L2)との段差(Dl)
を第1段差、第1の光(Ll)と第3の光(L3)との
段差(D2)を第2段差と呼ぶ。また、第1段差(DI
)における第2の光(L2)の下端点を第1端点(PI
)、第1の光(Ll)の上端点を第2端点(P2)と呼
び、第2段差(D2)における第1の光(Ll)の下端
点をm3端点(P3)、第3の光(L3)の上端点を第
4端点(P4)と呼ぶ。そして、各端点(PI)(P2
) (P3) (P4)のX座標値をそれぞれxl、x
2、!3、x4とし、X座標値をそれぞれyl、 y2
、y3、y4とする。また、水平走査線が凹部(2)の
長さ方向と一致するようにテレビカメラ(11)が四部
(2)の真上に配置されているので、第1端点(Pi)
と第2端点(P2)とを結ぶ第1段差(Dりの方向およ
び第3端点くP3)と第4端点(P4)とを結ぶ第2段
差(D2)の方向がいずれも水平走査方向と一致する。
テレビカメラ(11)の映像信号Saは段差位置検出回
路(12)に送られ、これによって、4つの端点(Pi
) (P2)(P3) (P4)のX座標値およびX座
標値が求められる。これらの座標値はさらに演算装置(
13)に送られ、これによって、四部(2)の幅(B)
および高さ(H)が求められる。
路(12)に送られ、これによって、4つの端点(Pi
) (P2)(P3) (P4)のX座標値およびX座
標値が求められる。これらの座標値はさらに演算装置(
13)に送られ、これによって、四部(2)の幅(B)
および高さ(H)が求められる。
次に、第3図および第4図を参照して、段差検出回路(
12)および演算回路(13)の処理の概要を説明する
。
12)および演算回路(13)の処理の概要を説明する
。
段差検出回路(12)は、ウィンドウ(Ill)内の各
水1也走査線ごとに、光の部分のX座標値を求め、これ
を直前の水平走査線のそれと比較することにより、段差
を検出し、その段差における光の端点のX座標値および
X座標値を求める。
水1也走査線ごとに、光の部分のX座標値を求め、これ
を直前の水平走査線のそれと比較することにより、段差
を検出し、その段差における光の端点のX座標値および
X座標値を求める。
前記のように2つの段差(DI)(D2)の方向がいず
れも水平走査方向と一致しているため、第4図(a)に
示すように、映像信号の各水平走査線ごとに1回ずつ光
に対応する部分にピーク(E)が現われ、水平同期信号
りのあとX軸方向ウィンドウ信号ScがHレベルになっ
てからピーク(E)が現われるまでの基準クロックパル
スをカウントすることによって光の部分のX座標値が求
められる。また、段差(DI)(D2)の部分では光の
部分のX座標値が急激に変化するので、各水平走査線ご
とに光の部分のX座標値を直前の水平走査線のものと比
較することにより、段差(DI)(D2)が検出できる
。このとき、これら2つの水平走査線の光の部分のX座
標値から2つの光の端点のX座標値が求められ、段差(
DI)(D2)を検出するまでのウィンドウ(V)内の
水平走査線の数より2つの光の端点のX座標値が求めら
れる。
れも水平走査方向と一致しているため、第4図(a)に
示すように、映像信号の各水平走査線ごとに1回ずつ光
に対応する部分にピーク(E)が現われ、水平同期信号
りのあとX軸方向ウィンドウ信号ScがHレベルになっ
てからピーク(E)が現われるまでの基準クロックパル
スをカウントすることによって光の部分のX座標値が求
められる。また、段差(DI)(D2)の部分では光の
部分のX座標値が急激に変化するので、各水平走査線ご
とに光の部分のX座標値を直前の水平走査線のものと比
較することにより、段差(DI)(D2)が検出できる
。このとき、これら2つの水平走査線の光の部分のX座
標値から2つの光の端点のX座標値が求められ、段差(
DI)(D2)を検出するまでのウィンドウ(V)内の
水平走査線の数より2つの光の端点のX座標値が求めら
れる。
演算装置(13)は、第3端点(P3)のX座標lid
!x3と第2端点(P2)のy座標値y2の差(y3−
y2)より第1の光(Ll)のy軸方向の長さを求め、
これより、凹部(2)の幅(B)を求める。また、第1
端点(pl)のX軸座標Mx!と第2端点(P2)のX
座標値x2の差(XI −x2)および/または第4端
点(pl)のX軸座標値x4と第3端点(P2)のX座
標値x3の差(x4−x3)より段差(DI) (D2
)の大きさを求め、これより9、凹部(2)の高さ(1
1)を求める。
!x3と第2端点(P2)のy座標値y2の差(y3−
y2)より第1の光(Ll)のy軸方向の長さを求め、
これより、凹部(2)の幅(B)を求める。また、第1
端点(pl)のX軸座標Mx!と第2端点(P2)のX
座標値x2の差(XI −x2)および/または第4端
点(pl)のX軸座標値x4と第3端点(P2)のX座
標値x3の差(x4−x3)より段差(DI) (D2
)の大きさを求め、これより9、凹部(2)の高さ(1
1)を求める。
四部(2)の高さ(II)は段差(DI)(D2)の大
きさに比例し、その比例定数は光源(lO)からの光(
L)の照射方向およびテレビカメラ(11)の光軸(l
Ia)の方向によって決まる。そして、これらの方向が
一定であるから、段差(DI) (D2)の大きさから
凹部(2)の高さが求められる。また、凹部(2)の幅
(B)は第1の光(Ll)のy軸方向の長さに比例し、
その比例定数は一定である。したがって、第1の光(L
l)のy軸方向の長さより四部(2)の幅(B)を求め
ることができる。
きさに比例し、その比例定数は光源(lO)からの光(
L)の照射方向およびテレビカメラ(11)の光軸(l
Ia)の方向によって決まる。そして、これらの方向が
一定であるから、段差(DI) (D2)の大きさから
凹部(2)の高さが求められる。また、凹部(2)の幅
(B)は第1の光(Ll)のy軸方向の長さに比例し、
その比例定数は一定である。したがって、第1の光(L
l)のy軸方向の長さより四部(2)の幅(B)を求め
ることができる。
次に、第2図〜第4図ならびに第5図のフローチャート
を参照して、上記の段差位置検出回路(12)および演
算装置(13)の処理をさらに詳細に説明する。
を参照して、上記の段差位置検出回路(12)および演
算装置(13)の処理をさらに詳細に説明する。
まず、テレビカメラ(11)の映像信号Saが段差検出
回路(12)のピーク検出回路(14)、y座標値カウ
ント回路(15)およびX座標値カウント回路(16)
に送られる。
回路(12)のピーク検出回路(14)、y座標値カウ
ント回路(15)およびX座標値カウント回路(16)
に送られる。
y座標値カウント回路(15)は、処理中の点のy座標
値を求めるためのものであり、カウンタなどを備えてい
る。このカウント回路(15)では、y軸方向ウィンド
ウ信号sbがHレベルになっている間に、映像信号Sa
の水平同期信号りがカウントされる。水平同期信号りの
数は水平走査線の数と一致しており、したがって、この
カウント回路(15)の出力信号Seは処理中の点のy
座標値を表わすことになる。
値を求めるためのものであり、カウンタなどを備えてい
る。このカウント回路(15)では、y軸方向ウィンド
ウ信号sbがHレベルになっている間に、映像信号Sa
の水平同期信号りがカウントされる。水平同期信号りの
数は水平走査線の数と一致しており、したがって、この
カウント回路(15)の出力信号Seは処理中の点のy
座標値を表わすことになる。
X座標値カウント回路(1B)は、処理中の点のX座標
値を求めるためのものであり、第4図(d)に示すよう
な基準クロックツくルス信号Sdを発生するパルス発生
回路やカウンタなどを備えている。このカウント回路(
18)では、ウィンドウm内の各水平走査線についてX
軸方向ウィンドウ信号ScがHレベルになってからの基
準クロックパルスiの数がカウントされ、その出力信号
Srは処理中の点のX座標値を表わしている。
値を求めるためのものであり、第4図(d)に示すよう
な基準クロックツくルス信号Sdを発生するパルス発生
回路やカウンタなどを備えている。このカウント回路(
18)では、ウィンドウm内の各水平走査線についてX
軸方向ウィンドウ信号ScがHレベルになってからの基
準クロックパルスiの数がカウントされ、その出力信号
Srは処理中の点のX座標値を表わしている。
ピーク検出回路(14)は、ウィンドウ(w)内の各水
平走査線について光の部分のX座標値を求めるためのも
のであり、コンパレータなどを備えている。この回路(
10では、ウィンドウ(V)内の各水平走査線について
映像信号Saが所定のしきい値jと比較され、光の部分
のピーク(H)によって映像信号Saがしきい値jより
大きくなると、書込みパルス発生回路(17)にピーク
検出信号Sgが出力される。
平走査線について光の部分のX座標値を求めるためのも
のであり、コンパレータなどを備えている。この回路(
10では、ウィンドウ(V)内の各水平走査線について
映像信号Saが所定のしきい値jと比較され、光の部分
のピーク(H)によって映像信号Saがしきい値jより
大きくなると、書込みパルス発生回路(17)にピーク
検出信号Sgが出力される。
ピーク検出信号Sgが出力されると、書込みノ(ルス発
生回路(17)から−時記憶回路(18)に−時記憶信
号shが出力される。
生回路(17)から−時記憶回路(18)に−時記憶信
号shが出力される。
一時記憶回路(18)は、現在処理中の水平走査線のy
座標値および光の部分のピーク(E)のX座標値ならび
に直前の水平走査線の光の部分のX座標値を一時的に記
憶しておくためのものであり、そのためのラッチ回路や
バッファレジスタなどを備えている。この回路(18)
では、−時記憶信号shが出力されると、今回X座標値
レジスタに記憶されていた直前の水平走査線のピーク(
E)のX座標値を前回X座標値レジスタに移したのちに
、X座標値カウント回路(1B)の出力信号S「を今回
X座標値レジスタに記憶する。ピーク(E)が検出され
たときには、X座標値カウント回路08)の出力信号S
「はピーク(E)のX座標値に一致しており、これによ
り、今回の水平走査線のピーク(E)のX座標値が今回
X座標値レジスタに記憶される。また、これと同時に、
y座標値カウント回路(15)の出力信号Seがy座標
値レジスタに記憶される。y座標値カウント回路(15
)の出力信号Seは今回の水平走査線のy座標値と一致
しており、これにより、今回の水平走査線のy座標値が
y座標値レジスタに記憶される。
座標値および光の部分のピーク(E)のX座標値ならび
に直前の水平走査線の光の部分のX座標値を一時的に記
憶しておくためのものであり、そのためのラッチ回路や
バッファレジスタなどを備えている。この回路(18)
では、−時記憶信号shが出力されると、今回X座標値
レジスタに記憶されていた直前の水平走査線のピーク(
E)のX座標値を前回X座標値レジスタに移したのちに
、X座標値カウント回路(1B)の出力信号S「を今回
X座標値レジスタに記憶する。ピーク(E)が検出され
たときには、X座標値カウント回路08)の出力信号S
「はピーク(E)のX座標値に一致しており、これによ
り、今回の水平走査線のピーク(E)のX座標値が今回
X座標値レジスタに記憶される。また、これと同時に、
y座標値カウント回路(15)の出力信号Seがy座標
値レジスタに記憶される。y座標値カウント回路(15
)の出力信号Seは今回の水平走査線のy座標値と一致
しており、これにより、今回の水平走査線のy座標値が
y座標値レジスタに記憶される。
このような−時記憶が終ると、段差検知回路(19)に
より、段差か否かの判断が行なわれる。
より、段差か否かの判断が行なわれる。
段差検知回路(19)には減算回路、絶対値回路、比較
回路などが設けられており、−時記憶回路(18)の今
回X座標値と前回X座標値との差が計算されて、その絶
対値が小さい正の基準値と比較される。そして、差の絶
対値が基準値より大きいと、段差検知信号S1を書込み
パルス発生回路(11)に出力する。第2の光(L2)
を含む1〜−一1番目の水平走査線については、今回X
座標値と前回X座標値との差が小さいが、第2の光(L
2)から第1の光(1,1)に代わったm番目の水平走
査線については、今回X座標値と前回X座標値との差が
大きく、段差検出信号Siが出力される。
回路などが設けられており、−時記憶回路(18)の今
回X座標値と前回X座標値との差が計算されて、その絶
対値が小さい正の基準値と比較される。そして、差の絶
対値が基準値より大きいと、段差検知信号S1を書込み
パルス発生回路(11)に出力する。第2の光(L2)
を含む1〜−一1番目の水平走査線については、今回X
座標値と前回X座標値との差が小さいが、第2の光(L
2)から第1の光(1,1)に代わったm番目の水平走
査線については、今回X座標値と前回X座標値との差が
大きく、段差検出信号Siが出力される。
このようにして第1段差(DI)を検知した段差検知信
号S!が出力されると、書込みパルス発生回路(17)
から演算袋ffi (13)のコンピュータに第1割込
み信号Sjが出力される。そして、コンピュータは、こ
の割込み信号Sjを受けて、−時記憶回路(18)から
第1端点(Pi)および第2端点(P2)のX座標値x
is x2およびy座標値yl、 y2をメモリに格納
する。第1段差(DI)が検知されたときには、−時記
憶回路(18)の前回X座標値レジスタには直前の−1
番目の水平走査線のピーク(E)のX座標値すなわち第
1端点(PI)のX座標値x1が記憶されており、これ
がxlとしてメモリに格納される。今回X座標値レジス
タには今回のm番目の水平走査線のピーク(E)のX座
標値すなわち第2端点(P2)のX座標値x2が記憶さ
れており、これがx2としてメモリに格納される。
号S!が出力されると、書込みパルス発生回路(17)
から演算袋ffi (13)のコンピュータに第1割込
み信号Sjが出力される。そして、コンピュータは、こ
の割込み信号Sjを受けて、−時記憶回路(18)から
第1端点(Pi)および第2端点(P2)のX座標値x
is x2およびy座標値yl、 y2をメモリに格納
する。第1段差(DI)が検知されたときには、−時記
憶回路(18)の前回X座標値レジスタには直前の−1
番目の水平走査線のピーク(E)のX座標値すなわち第
1端点(PI)のX座標値x1が記憶されており、これ
がxlとしてメモリに格納される。今回X座標値レジス
タには今回のm番目の水平走査線のピーク(E)のX座
標値すなわち第2端点(P2)のX座標値x2が記憶さ
れており、これがx2としてメモリに格納される。
y座標値レジスタには、m番目の水平走査線のy座標値
すなわち第2端点(P2)のy座標値y2(−m)が記
憶されており、これがy2としてメモリに格納される。
すなわち第2端点(P2)のy座標値y2(−m)が記
憶されており、これがy2としてメモリに格納される。
また、y座標値レジスタの値(−m)は、第1端点(P
I)のy座標値ytとしてもメモリに格納される。
I)のy座標値ytとしてもメモリに格納される。
第5図のフローチャートのステップ1および2に、この
ときのコンピュータの処理が示されている。
ときのコンピュータの処理が示されている。
同様に、第1の光(Ll)から第3の光(L3)に変わ
ったn番目の水平走査線についても、今回X座標値と前
回X座jsfIiとの差が大きくなるため、段差検出信
号Stが出力され、書込みパルス発生回路(17)から
演算袋rIt(13)のコンピュータに第2割込み信号
Skが出力される。そして、コンピュータは、この割込
み信号Skを受けて、−時記憶回路(18)から第3端
点(P3)および第4端点(P4)のX座標値x3、x
4およびyFM標My8、y4をメモリに格納rる。す
なわち、今回X座標値レジスタの内容をx4として、前
回X座標値レジスタの内容をx3として、y座標値レジ
スタの内容(=n)をy3およびy4としてそれぞれメ
モリに格納する。
ったn番目の水平走査線についても、今回X座標値と前
回X座jsfIiとの差が大きくなるため、段差検出信
号Stが出力され、書込みパルス発生回路(17)から
演算袋rIt(13)のコンピュータに第2割込み信号
Skが出力される。そして、コンピュータは、この割込
み信号Skを受けて、−時記憶回路(18)から第3端
点(P3)および第4端点(P4)のX座標値x3、x
4およびyFM標My8、y4をメモリに格納rる。す
なわち、今回X座標値レジスタの内容をx4として、前
回X座標値レジスタの内容をx3として、y座標値レジ
スタの内容(=n)をy3およびy4としてそれぞれメ
モリに格納する。
第5図のフローチャートのステップ3および4に、この
ときのコンピュータの処理が示されている。
ときのコンピュータの処理が示されている。
このようにして4つの端点(PI) (P2) (P3
) (P4)のX座標値およびy座標値がコンピュータ
のメモリに格納されると、コンピュータによって、第5
図のステップ5以下の処理が行なわれる。
) (P4)のX座標値およびy座標値がコンピュータ
のメモリに格納されると、コンピュータによって、第5
図のステップ5以下の処理が行なわれる。
まず、ステップ5において、(XI x2)および(
x4−13)を計算し、前述のように、これらより凹部
(2)の高さ(H)を求める。次に、ステップ6におい
て、(y3−y2)を計算し、前述のように、これらよ
り凹部(2)の幅(B)を求める。
x4−13)を計算し、前述のように、これらより凹部
(2)の高さ(H)を求める。次に、ステップ6におい
て、(y3−y2)を計算し、前述のように、これらよ
り凹部(2)の幅(B)を求める。
そして、最後に、ステップ7において、Δ−1定結果を
表示するとともに、図示しないホストコンピュータに転
送する。
表示するとともに、図示しないホストコンピュータに転
送する。
成形品(1)を押出成形する場合、押出成形機から出て
くる成形品について、オンラインで上記のような検査を
行なうことができる。この場合、ホストコンピュータに
転送された測定結果を押出成形機にフィードバックする
こともできる。
くる成形品について、オンラインで上記のような検査を
行なうことができる。この場合、ホストコンピュータに
転送された測定結果を押出成形機にフィードバックする
こともできる。
この測定装置の場合、演算に必要な4つの端点の座標値
だけを演算装置(13)のコンピュータのメモリに格納
するので、ソフトウェアによる画像処理に比べて、メモ
リの容量が非常に少な(てすむ。したがって、低コスト
であり、しかも上記座標値を求める処理がハードウェア
の段差位置検出回路(12)で行なわれるので、処理時
間も短縮できる。
だけを演算装置(13)のコンピュータのメモリに格納
するので、ソフトウェアによる画像処理に比べて、メモ
リの容量が非常に少な(てすむ。したがって、低コスト
であり、しかも上記座標値を求める処理がハードウェア
の段差位置検出回路(12)で行なわれるので、処理時
間も短縮できる。
上記の測定装置は、第6図に示すように、断面長方形の
凸部(3)の幅(B)および高さ(11)の測定にも適
用できる。この場合、光源(10)からの光(L)は成
形品(1)の表面(la)と凸部(3)の頂面(3a)
に照射され、凸部(3)の頂面(3a)に第1の光(L
l)が当たる。他は四部(2)の場合と同様であり、同
じ部分には同一の符号を付している。
凸部(3)の幅(B)および高さ(11)の測定にも適
用できる。この場合、光源(10)からの光(L)は成
形品(1)の表面(la)と凸部(3)の頂面(3a)
に照射され、凸部(3)の頂面(3a)に第1の光(L
l)が当たる。他は四部(2)の場合と同様であり、同
じ部分には同一の符号を付している。
発明の効果
この発明の測定装置によれば、上述のように、凹凸部の
寸法を簡単にかつ正確に#j定することができる。そし
て、最後の演算だけがコンピュータを使用して行なわれ
、演算に必要な点の位置だけがメモリに格納されるので
、処理時間が短縮され、しかも大容量のメモリが不要に
なり、コスト低減が可能である。
寸法を簡単にかつ正確に#j定することができる。そし
て、最後の演算だけがコンピュータを使用して行なわれ
、演算に必要な点の位置だけがメモリに格納されるので
、処理時間が短縮され、しかも大容量のメモリが不要に
なり、コスト低減が可能である。
第1図は凹部の寸法を測定する場合のこの発明の実施例
を示す測定装置の斜視図、第2図は測定装置の電気的構
成を示すブロック図、第3図はテレビ画像の1f1を示
す図、第4図は測定装置の各部分の信号を示すタイムチ
ャート、第5図は演算装置のコンピュータの処理の1例
を示すフローチャート、第6図は凸部の寸法を測定する
場合のこの発明の実施例を示す測定装置の斜視図、第7
図は′A−1定の対象となる成形品の1例を示す斜視図
である。 (υ・・・成形品(披J)J定物) 、(la)・・・
表面、(2)・・・四部、(2a)・・・底面′、(3
)・・・凸部(3) 、(3a)・・・頂面、(10)
・・・光源、(11)・・・テレビカメラ(撮像手段)
、(12)・・・段差位置検出回路、(13)・・・
演算装F7!1(演算手段) 、(A)・・・水平走査
線、(B)・・・幅、(H)・・・高さ、(DI) (
D2)・・・段差、(L)・・・光、(目)・・・第1
の光、(L2)・・・第2の光、(L3)・・・第3の
光、(Pl) (P2) (P3) (P4)・・・端
点。 以 上
を示す測定装置の斜視図、第2図は測定装置の電気的構
成を示すブロック図、第3図はテレビ画像の1f1を示
す図、第4図は測定装置の各部分の信号を示すタイムチ
ャート、第5図は演算装置のコンピュータの処理の1例
を示すフローチャート、第6図は凸部の寸法を測定する
場合のこの発明の実施例を示す測定装置の斜視図、第7
図は′A−1定の対象となる成形品の1例を示す斜視図
である。 (υ・・・成形品(披J)J定物) 、(la)・・・
表面、(2)・・・四部、(2a)・・・底面′、(3
)・・・凸部(3) 、(3a)・・・頂面、(10)
・・・光源、(11)・・・テレビカメラ(撮像手段)
、(12)・・・段差位置検出回路、(13)・・・
演算装F7!1(演算手段) 、(A)・・・水平走査
線、(B)・・・幅、(H)・・・高さ、(DI) (
D2)・・・段差、(L)・・・光、(目)・・・第1
の光、(L2)・・・第2の光、(L3)・・・第3の
光、(Pl) (P2) (P3) (P4)・・・端
点。 以 上
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 被測定物の表面に形成された断面長方形の凹凸部の幅と
高さを測定する装置であって、 被測定物の表面および凹凸部に、凹凸部と交差する方向
の線状の光を被測定物の表面と所定の角度をなすように
照射する光源と、 光軸が被測定物の表面および光源の照射方向と所定の角
度をなしかつ水平走査線が凹凸部の長さ方向と一致する
ように凹凸部の真上に配置され、光源に面する凹凸部の
面に当たった第1の光とその両側の被測定物の表面に当
たった第2および第3の光の間に段差が生じるようにこ
れらの光を撮像する2次元撮像手段と、 撮像手段からの映像信号を使用し、各水平走査線ごとに
光の水平走査方向の位置を求めて直前の水平走査線のそ
れと比較することにより、段差の部分の光の端点の水平
走査方向および垂直走査方向の位置を求める段差位置検
出回路と、段差位置検出回路により求められた各端点の
位置に基づいて、凹凸部の幅および高さを求める演算手
段とを備えており、 演算手段がコンピュータによって構成されていることを
特徴とする凹凸部の寸法測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13995889A JPH034108A (ja) | 1989-06-01 | 1989-06-01 | 凹凸部の寸法測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13995889A JPH034108A (ja) | 1989-06-01 | 1989-06-01 | 凹凸部の寸法測定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH034108A true JPH034108A (ja) | 1991-01-10 |
Family
ID=15257632
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13995889A Pending JPH034108A (ja) | 1989-06-01 | 1989-06-01 | 凹凸部の寸法測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH034108A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5691815A (en) * | 1996-01-02 | 1997-11-25 | Lockheed Missiles & Space Co., Inc. | Laser inspection tool system |
-
1989
- 1989-06-01 JP JP13995889A patent/JPH034108A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5691815A (en) * | 1996-01-02 | 1997-11-25 | Lockheed Missiles & Space Co., Inc. | Laser inspection tool system |
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