JPH08292015A - 非接触画像計測システム及びエッジ追跡測定方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 形状が未知又は変化する物体に対しても柔軟
にエッジ追跡を行って必要な計測情報を抽出することを
可能とし、操作性を向上させる。 【解決手段】 追従すべきエッジ４２を含む被測定画像
にエッジ４２の一部を含むようにウィンドウ４３を設定
し、設定されたウィンドウ４３内の画像情報から複数の
エッジ点４４を検出する。検出された複数のエッジ点４
４に近似直線Ｌを当てはめ、この近似直線Ｌに沿って一
部の領域が現在のウィンドウ４３に重なるように次の新
たなウィンドウ４３を設定する。そして、新たなウィン
ド４３内の画像情報に基づいてエッジ点の検出、直線の
当てはめ、及び新たなウィンドウの生成を順次繰り返す
ことにより、ウィンドウ４３を被測定画像のエッジ４２
に沿って順次移動させながらウィンドウ４３内の必要な
計測情報を抽出していく。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ＣＣＤカメラ等の
撮像手段で被測定対象を撮像すると共に、被測定対象の
画像に含まれる輪郭を検出して必要な計測情報を抽出す
る非接触画像計測システム及びエッジ追跡測定方法に関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の非接触画像計測システム
は、接触測定では困難なＩＣのリードフレームのような
薄板の測定や配線パターン等の測定に使用されている。
非接触画像計測を行う場合には、被測定対象（ワーク）
を測定テーブルにセットしたのち、ＣＣＤカメラ等の撮
像装置をワークの測定したい箇所に移動させ、フォーカ
ス調整を行ってＣＲＴディスプレイ上にワークの拡大画
像を表示させる。そして、測定する箇所をマウスのカー
ソルやウィンドウで指示し、画像処理技術に基づいて画
像のエッジ部分を抽出して所望する計測値を演算処理に
より求めていく。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の非接触画像計測システムでは、画像情報の特定
のエッジ部分をエッジに沿って連続的に測定したい場
合、測定領域を指定するウィンドウをエッジに沿って連
続的に移動させなくてはならず、操作が面倒であるとい
う問題がある。一方、画像処理の分野では、種々のエッ
ジ追跡処理の方式が知られている。しかし、従来知られ
ている方式は、多くのものが近傍画素を参照しながら追
跡を行うもので、追跡に時間がかかる上、任意の間隔で
サンプリングを行う非接触測定には適さないという問題
がある。更に、従来の方式では、１画素よりも小さな単
位のエッジ計測に適さないという問題もある。

【０００４】本発明はこのような問題点を解決するため
になされたもので、形状が未知又は変化する物体に対し
ても柔軟にエッジ追跡を行って必要な計測情報を抽出す
ることができる操作性に優れた非接触測定装置及びエッ
ジ追跡測定方法を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明に係るエッジ追跡
測定方法は、追従すべきエッジを含む被測定画像に前記
エッジの一部を含むようにウィンドウを設定するための
ステップと、設定されたウィンドウ内の画像情報から前
記ウィンドウ内の複数のエッジ点を検出するステップ
と、このステップで検出された複数のエッジ点に近似直
線を当てはめるステップと、このステップで当てはめら
れた近似直線に沿って一部の領域が現在のウィンドウに
重なるように次の新たなウィンドウを設定するステップ
とを備え、前記新たなウィンド内の画像情報に基づいて
前記エッジ点の検出、前記直線の当てはめ、及び前記新
たなウィンドウの生成を順次繰り返すことにより、前記
ウィンドウを前記被測定画像のエッジに沿って順次移動
させながら前記ウィンドウ内で必要な測定点を抽出して
いくことを特徴とする。

【０００６】本発明に係る他のエッジ追跡測定方法は、
被測定対象を撮像することによって表示画面に表示され
た追従すべきエッジを含む被測定画像に前記エッジの一
部を含むようにウィンドウを設定するためのステップ
と、設定されたウィンドウ内の画像情報から前記ウィン
ドウ内の複数のエッジ点を検出するステップと、このス
テップで検出された複数のエッジ点に近似直線を当ては
めるステップと、このステップで当てはめられた近似直
線に沿って一部の領域が現在のウィンドウに重なるよう
に次の新たなウィンドウを設定するステップと、このス
テップで生成された新たなウィンドウが前記表示画面の
中に収まるように前記新たなウィンドウの発生と協動さ
せて前記被測定対象の撮像位置を変更するステップとを
備え、前記新たなウィンド内の画像情報に基づいて前記
エッジ点の検出、前記直線の当てはめ、前記新たなウィ
ンドウの生成、及び前記撮像位置の変更を順次繰り返す
ことにより、前記ウィンドウを前記被測定画像のエッジ
に沿って順次移動させながら前記ウィンドウ内で必要な
測定点を抽出していくことを特徴とする。

【０００７】また、本発明に係る非接触画像計測システ
ムは、被測定対象を撮像する撮像手段と、この撮像手段
で撮像された前記被測定対象の画像を表示する表示手段
と、この表示手段に前記被測定対象の画像に重ねて測定
領域を示すウィンドウを表示させると共に、前記被測定
対象の画像に含まれるエッジに沿って前記ウィンドウを
移動させて前記ウィンドウ内の画像情報から計測に必要
な情報を抽出する制御手段とを備え、前記制御手段は、
前記ウィンドウ内の画像情報から前記ウィンドウ内の複
数のエッジ点を検出し、得られた複数のエッジ点に近似
直線を当てはめると共に、この近似直線に沿って一部の
領域が現在のウィンドウに重なるように次の新たなウィ
ンドウを生成するものであることを特徴とする。

【０００８】なお、本発明に係るより好ましい態様とし
ては、前記ウィンドウ内でエッジ点を見失ったときに、
最後に検出されたエッジ点を中心として前記ウィンドウ
を回転させて前記最後に検出されたエッジ点に続くエッ
ジ点を検出する。

【０００９】また、予め指定された測定終了点を前記ウ
ィンドウ内に含むか否かを判別し、前記指定された測定
終了点を前記ウィンドウ内に含むと判別された場合に、
エッジ追跡を終了させる。

【００１０】本発明のエッジ追跡測定方法によれば、最
初にウィンドウの初期位置を設定すれば、その後はウィ
ンドウがエッジに沿って自律的に移動して必要なエッジ
点をサンプリングしていくので、エッジに関する必要な
情報を極めて簡単な操作で得ることができる。

【００１１】表示画面に入りきらない被測定対象を測定
する際には、ウィンドウの移動と被測定対象の撮像位置
とを協動させることにより、常に表示画面内にウィンド
ウが収まるようにすることができる。このため、比較的
大型の被測定対象についても、エッジ抽出と測定点抽出
とを支障なく行うことができる。

【００１２】また、この発明によれば、ウィンドウ内で
得られた複数のエッジ点から近似直線を求め、この近似
直線に沿って次のウィンドウ位置を決定しているので、
サンプル値に異常点が含まれていても、次のウィンドウ
位置の決定に大きく影響を及ぼす事はない。次のウィン
ドウの位置は、前のウィンドウに一部の領域が重なるよ
うに決定されるので、エッジが急峻に変化している場合
でも、次のウィンドウでエッジを見失う事がない。

【００１３】万一、検出すべきエッジが予想以上に急峻
でウィンドウ内でエッジ点を見失った場合でも、最後に
検出されたエッジ点を中心として前記ウィンドウを回転
させ、上記エッジ点に続くエッジ点を検出して次の新た
なウィンドウを設定することにより、前記新たなウィン
ド内の画像情報に基づいて再び前記エッジ点の検出、前
記直線の当てはめ、及び前記新たなウィンドウの生成を
支障なく続行することができる。

【００１４】なお、前記被測定画像における測定終了点
を指定すれば、この測定終了点を前記ウィンドウ内に含
むと判別された場合に、当該ウィンド内の画像情報に基
づいて新たなウィンドウは生成されず、前記ウィンドウ
内の必要な測定点の抽出が終了するので、一連の処理を
自動的に終了させることができる。

【００１５】また、本発明の非接触画像計測システムで
は、制御手段がウィンドウを被測定対象の画像のエッジ
に沿って移動させて計測に必要な情報を抽出するので、
形状が未知又は変化する物体に対しても必要な計測情報
を効率良く抽出することができる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、添付の図面を参照して本発
明の実施例について説明する。図１は、本発明の実施例
に係る非接触画像計測システムの全体構成を示す斜視図
である。このシステムは、非接触画像計測型の三次元測
定機１と、この三次元測定機１を駆動制御すると共に、
必要なデータ処理を実行するコンピュータシステム２
と、計測結果をプリントアウトするプリンタ３とにより
構成されている。

【００１７】三次元測定機１は、次のように構成されて
いる。即ち、架台１１上には、ワーク１２を載置する測
定テーブル１３が装着されており、この測定テーブル１
３は、図示しないＹ軸駆動機構によってＹ軸方向に駆動
される。架台１１の両側縁中央部には上方に延びる支持
アーム１４，１５が固定されており、この支持アーム１
４，１５の両上端部を連結するようにＸ軸ガイド１６が
固定されている。このＸ軸ガイド１６には、撮像ユニッ
ト１７が支持されている。撮像ユニット１７は、図示し
ないＸ軸駆動機構によってＸ軸ガイド１６に沿って駆動
される。撮像ユニット１７の下端部には、ＣＣＤカメラ
１８が測定テーブル１３と対向するように装着されてい
る。また、撮像ユニット１７の内部には、図示しない照
明装置及びフォーカシング機構の他、ＣＣＤカメラ１８
のＺ軸方向の位置を移動させるＺ軸駆動機構が内蔵され
ている。

【００１８】コンピュータシステム２は、コンピュータ
本体２１、キーボード２２、ジョイスティックボックス
２３、マウス２４及びＣＲＴディスプレイ２５を備えて
構成されている。コンピュータ本体２１は、例えば図２
に示すように構成されている。即ち、ＣＣＤカメラ１８
から入力される画像情報は、インタフェース（以下、Ｉ
／Ｆと呼ぶ）３１を介して多値画像メモリ３２に格納さ
れる。多値画像メモリ３２に格納された多値画像情報
は、表示制御部３３を介してＣＲＴディスプレイ２５に
表示される。一方、マウス２４から入力される位置情報
は、Ｉ／Ｆ３４を介してＣＰＵ３５に入力される。ＣＰ
Ｕ３５は、プログラムメモリ３６に格納されたプログラ
ムに従って、マウス２４で指定された位置、大きさ及び
向きの矩形領域をウィンドウとして表示するためのデー
タを生成し、このウィンドウの内部の多値画像情報を多
値画像メモリ３２から抽出してエッジ点の検出、検出さ
れたエッジ点への近似直線の当てはめ処理、及び求めら
れた近似直線に沿った次のウィンドウの生成処理を順次
実行する。ワークメモリ３７は、ＣＰＵ３５での各種処
理のための作業領域を提供する。

【００１９】次に、このように構成された非接触画像計
測システムにおけるエッジ追跡測定手順について説明す
る。図３は、このエッジ追跡測定のためのＣＰＵ３５の
処理の手順を示すフローチャート、図４は、この処理を
説明するためＣＲＴディスプレイ２５に表示されたワー
ク１２の一部を示す画像情報４１を示す図である。図４
に示す画像情報４１には、追跡しようとするエッジ４２
が含まれている。そこで、まず、マウス２４等を操作し
てエッジ４２の一部を内部に含むように測定領域を示す
矩形のウィンドウ４３の初期位置を設定する（Ｓ１）。
ウィンドウ４３は、例えば、その四隅Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄを
マウス２４のクリック操作で設定するか、又は矩形の対
角方向の２点を指定したのち、その矩形領域をドラッグ
操作で任意の角度に傾け、移動させる等の操作によって
指定する。なお、このとき、エッジ４２に沿って追跡す
る方向も指定する。

【００２０】ウィンドウ４３の初期位置が設定された
ら、次にＣＰＵ３５は、ウィンドウ４３内の多値画像情
報からエッジ点４４を複数検出する（Ｓ２）。図５に
は、このサンプリングの詳細が示されている。エッジ点
のサンプリングの間隔Δは、予めワークメモリ３７に設
定しておく。ＣＰＵ３５は、まず、始点Ａ（ｘａ，ｙ
ａ）から終点Ｂ（ｘｂ，ｙｂ）まで、ｘ座標をcos θ
［但し、θはウィンドウ４３の傾きである。］、ｙ座標
をsin θずつ変化させながら、多値画像メモリ３２から
ｘ，ｙ座標で示されるアドレスの多値画像情報を抽出し
ていく。得られた多値の点列データから適当なスレッシ
ョルドレベルを設定し、このスレッショルドレベルと点
列データとの交差するポイントをエッジ点としてサンプ
リングする。次に、始点と終点とを、それぞれΔ・sin
θ及びΔ・cos θだけ移動させて、同様のサンプリング
を実行する。以上の処理を始点Ｃ（ｘｃ，ｙｃ）及び終
点Ｄ（ｘｄ，ｙｄ）まで連続して行うと、予め設定され
た間隔Δでの複数のエッジ点４４のサンプリングが終了
する。

【００２１】次に、ＣＰＵ３５は、得られた複数のエッ
ジ点４４のサンプリング値に例えば最小２乗法により、
近似直線を当てはめる（Ｓ３）。いま、図６に示すよう
に、ウィンドウ４３により得られたエッジ点４４のサン
プリング値から近似直線Ｌが求められたとすると、ＣＰ
Ｕ３５は、この近似直線Ｌに沿うように、次のウィンド
ウ４３′を決定する（Ｓ４）。このため、まず、現ウィ
ンドウ４３で求められたウィンドウ４３の移動方向にお
ける最も端のエッジ点４３ａから近似直線Ｌに垂線を下
ろし、この垂線と近似直線Ｌとの交点から、近似直線Ｌ
に沿ってウィンドウ４３の移動方向とは逆向きにＨ・ｍ
／１００（但し、Ｈはウィンドウの高さ、ｍは予め設定
された重複率（％））だけ離れた点Ｐ１とこの点Ｐ１か
らウィンドウ４３の移動方向にＨだけ離れた点Ｐ２とを
求める。次に、点Ｐ１，Ｐ２で近似直線Ｌにそれぞれ直
交する直線上で、近似直線ＬからそれぞれＷ／２（但
し、Ｗはウィンドウの幅）だけ離れた点をそれぞれ新た
なウィンドウ４３′の四隅の点Ａ′，Ｂ′，Ｃ′，Ｄ′
とする。これにより、次のウィンドウ４３′が決定され
る。

【００２２】次のウィンドウ４３′が決定されたら、前
述と同様のウィンドウ４３′内のエッジ点のサンプリン
グと近似直線の当てはめを行いながら、順次ウィンドウ
４３を移動していく。そして、追跡すべきエッジを全て
追跡したら、処理を終了する（Ｓ５）。

【００２３】なお、ウィンドウ４３の初期位置を設定す
る際、マウス２４等を操作してエッジ４２上に測定終了
点を設定するか、又はワーク座標系上の点として直接数
値を入力する等の方法により、一連の処理を測定終了点
で自動的に終了させることができる。図７は、この測定
終了のためのＣＰＵ３５の処理の手順を示すフローチャ
ート、図８は、この処理を説明するためＣＲＴディスプ
レイ２５に表示されたワーク１２の一部を示す画像情報
４１を示す図、図９及び図１０は、終了判定処理を説明
するための図である。いま、説明の簡単化のため、図９
に示すように、ウィンドウ４３の中心を基準としてウィ
ンドウ座標系ｍ，ｎを定め、その原点をＯｗとする。

【００２４】ＣＰＵ３５は、まず、ワーク座標系ｘ，ｙ
でウィンドウ４３の中心Ｏｗと終了点Ｅとの相対位置を
表すベクトルＥを算出する（Ｓ１１）。次に、ワークメ
モリ３７上でベクトルＥを例えばワーク座標系とウィン
ドウ座標系との間の傾きが０°になるように回転させる
（Ｓ１２）。回転されたベクトルＥ′のベクトル成分Ｅ
ｘ，Ｅｙが、図１０に示すように、ウィンドウ４３′の
幅Ｗ及び高さＨの１／２よりも小さい場合、即ち Ｅｘ
＜Ｗ／２， Ｅｙ ＜Ｈ／２であれば（Ｓ１３）、終
了条件を満足すると判断して、新たなウィンドウ４３は
生成せず、ウィンドウ４３内の必要な測定点を抽出した
ら、一連の処理を終了する。一方、回転されたベクトル
Ｅ′のベクトル成分Ｅｘ，Ｅｙが、図１０に示すよう
に、 Ｅｘ＜Ｗ／２， Ｅｙ ＜Ｈ／２のいずれか一方
の条件を満さなければ（Ｓ１３）、終了条件を満足する
と判断するまで、新たに生成されるウィンドウ４３につ
いて上述した処理を繰り返す（Ｓ１１〜Ｓ１３）。な
お、ワーク１２が円のように閉じられた形状である場合
には、測定の開始点及び終了点が一致する。このため、
最初のウィンドウ４３の生成時においては、上述した終
了条件の判別を行わず、２回目以降のウィンドウ４３の
生成時において、判別を行うようにすればよい。２回目
には、ウィンドウ４３の移動によって測定終了点がウィ
ンドウ４３から外れるからである。

【００２５】このように、本実施例のシステムによれ
ば、最初にウィンドウの初期位置を設定すれば、その後
はウィンドウがエッジに沿って自律的に移動して必要な
エッジ点をサンプリングしていくので、エッジに関する
必要な情報が極めて簡単な操作で得られるという利点が
ある。なお、曲線近似によって次のウィンドウ位置を決
定することも考えられるが、この場合には、サンプリン
グ点に異常点が含まれている場合、その点に左右されて
次のウィンドウでエッジを見失う事が考えられる。この
点、このシステムでは、ウィンドウ内で得られた複数の
エッジ点から最小２乗法により近似直線を求め、この近
似直線に沿って次のウィンドウ位置を決定しているの
で、サンプル値に異常点が含まれていても、次のウィン
ドウ位置の決定に大きく影響を及ぼす事はない。

【００２６】また、このシステムでは、予め指定した重
複率ｍで前のウィンドウに重なるように次のウィンドウ
が決定されるので、例えば図１１に示すように、エッジ
が急峻に変化している場合でも、次のウィンドウでエッ
ジを見失う事がない。この重複率ｍは、エッジの急峻度
とエッジの追従効率とを勘案して、任意の値に設定すれ
ばよい。図示の例は、重複率が約２０％の例を示してい
る。

【００２７】しかし、適切な重複率を設定しても、予想
以上に急峻なエッジに対しては、エッジを見失うことも
ある。この場合、図１２に示すように、近似直線に沿っ
た方向ではワーク１２の形状が不連続になっていると判
断し、ウィンドウ４３内で得られた最後のエッジ点Ｐｎ
の近傍を捜し回ることにより、見失ったエッジ４２を捜
し出すことができる。図１３は、このエッジ追跡測定の
ためのＣＰＵ３５の処理の手順を示すフローチャート、
図１４は、この処理を説明するための図である。

【００２８】ＣＰＵ３５は、ウィンドウ４３内の多値画
像情報からエッジ点を検出して（Ｓ２）、エッジ点が検
出されなければ（Ｓ２１）、エッジ点Ｐｎの近傍につい
て明るさ（例えば、反射強度）を調べ（Ｓ２２）、ワー
ク１２の形状が図１４（ａ）に示すような鋭角である
か、あるいは図１４（ｂ）に示すような鈍角であるかを
判別する（Ｓ２３）。ここで、明るさを調べる位置は、
最終エッジ検出点Ｐｎを基準として角度と距離によって
決める。図１２に示すように、エッジを見失ったときの
ウィンドウ４３は近似直線に対して垂直に設定されるた
め、その方向を基準として連続するエッジの方向を推定
する。エッジが得られなかった点Ｐｎ＋１は、連続する
エッジを見失う直前の位置からサンプリング間隔Δだけ
離れた位置であるため、実際のワーク１２の形状に対し
て矛盾する場合が少なく、明るさを調べる位置として最
適であると考えられる。

【００２９】ワーク１２の形状が鋭角である場合には、
図１５（ａ）に示すように、ウィンドウ４３をエッジ点
Ｐｎを中心にして−９０°回転させ（Ｓ２４）、ウィン
ドウ４３内の多値画像情報からエッジ点Ｐｎ＋１を検出
する（Ｓ２５）。ここで、エッジ点Ｐｎ＋１が検出され
れば（Ｓ２６）、見失われたエッジ４２を捜し出したと
して、上述した直線の当てはめ処理を行う。一方、エッ
ジ点Ｐｎ＋１が再び検出されなければ（Ｓ２６）、図１
５（ｂ）に示すように、ウィンドウ４３をエッジ点Ｐｎ
を中心にして−４５°回転させ（Ｓ２７）、ウィンドウ
４３内の多値画像情報からエッジ点Ｐｎ＋１を検出する
（Ｓ２８）。ここで、エッジ点Ｐｎ＋１が検出されれば
（Ｓ２９）、見失われたエッジ４２を捜し出したとし
て、上述した直線の当てはめ処理を行う。一方、エッジ
点Ｐｎ＋１が再び検出されなければ（Ｓ２９）、測定の
続行を断念し、例えばＣＲＴディスプレイ２５を介して
ユーザに警告する。以下、ワーク１２の形状が図１４
（ｂ）に示すような鈍角である場合にも、回転角を例え
ば＋９０°，＋４５°と変更して同様の処理を行う（Ｓ
３０〜Ｓ３３）。

【００３０】また、ＣＲＴディスプレイ２５の画面に入
りきらないワーク１２を測定する際には、ウィンドウ４
３の移動とワーク１２の撮像位置とを協動させることに
より、常に表示画面内にウィンドウ４３が収まるように
することができる。このため、比較的大型のワーク１２
についても、エッジ抽出と測定点抽出とを支障なく行う
ことができる。図１６は、このエッジ追跡測定のための
ＣＰＵ３５の処理の手順を示すフローチャート、図１７
は、この処理を説明するための図である。

【００３１】ＣＰＵ３５は、近似直線に沿うように次の
ウィンドウ４３′を決定して（Ｓ４）、画面４１の中央
Ｏａとウィンドウ４３′の中心Ｏｗ′との相対位置を表
すベクトルＡを算出し（Ｓ４１）、ウィンドウ４３′が
画面４１に収まるか否かを判別する（Ｓ４２）。ウィン
ドウ４３′が画面４１に収まらない場合には、次の画面
４１′の中央Ｏｂから近似直線に沿って境界ＦＦ′に至
るまでの距離を所定の割合（例えば、５０％）で内分す
るベクトルＢを算出した後（Ｓ４３）、画面４１の中央
Ｏａと画面４１′の中央Ｏｂとの相対位置を表すベクト
ルＢ−Ａ（移動量）を算出し（Ｓ４４）、ベクトルＢ−
Ａの向きとは逆向きに Ｂ−Ａ だけステージを移動さ
せる（Ｓ４５）。なお、上述した割合の指定はプログラ
ムメモリ３６に記憶されたソフトウェアで実現している
ので、変数として取り扱い変更を容易に行うことができ
る。

【００３２】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、ウ
ィンドウが被測定対象の画像のエッジに沿って移動して
計測に必要な情報を抽出するので、形状が未知又は変化
する物体に対しても必要な情報を効率良く抽出すること
ができるという効果を奏する。

【００３３】また、本発明によれば、被測定対象に応じ
たプログラムの作成を要せず、初期設定をするだけでエ
ッジ追跡測定における一連の処理を自動的に行うことが
でき、操作を短時間で修得できるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施例に係る非接触画像計測システ
ムの構成を示す斜視図である。

【図２】 同システムにおけるコンピュータ本体のブロ
ック図である。

【図３】 同システムにおけるエッジ追跡処理のフロー
チャートである。

【図４】 同システムにおける表示画面を示す図であ
る。

【図５】 同システムにおけるウィンドウ内のエッジ点
検出を説明するための図である。

【図６】 同システムにおける次のウィンドウ位置の決
定手順を説明するための図である。

【図７】 同システムにおける終了処理のフローチャー
トである。

【図８】 同システムにおける表示画面を示す図であ
る。

【図９】 同システムにおける終了点の判別手順を説明
するための図である。

【図１０】 同システムにおける終了点判別を説明する
ための図である。

【図１１】 同システムにおけるウィンドウの移動軌跡
を示す図である。

【図１２】 同システムにおけるウィンドウ内のエッジ
点検出を説明するための図である。

【図１３】 同システムにおけるエッジ追跡処理のフロ
ーチャートである。

【図１４】 同システムにおけるワーク形状の判別手順
を説明するための図である。

【図１５】 同システムにおける次のウィンドウ位置の
決定手順を説明するための図である。

【図１６】 同システムにおけるステージ移動処理のフ
ローチャートである。

【図１７】 同システムにおける次の画面位置の決定手
順を説明するための図である。

【符号の説明】

１…三次元測定機、２…コンピュータシステム、３…プ
リンタ、１１…架台、１２…ワーク、１３…測定テーブ
ル、１４，１５…支持アーム、１６…Ｘ軸ガイド、１７
…撮像ユニット、１８…ＣＣＤカメラ、２１…コンピュ
ータ本体、２２…キーボード、２３…ジョイスティック
ボックス、２４…マウス、２５…ＣＲＴディスプレイ、
３１，３４…インタフェース、３２…多値画像メモリ、
３３…表示制御部、３５…ＣＰＵ、３６…プログラムメ
モリ、３７…ワークメモリ、４１，４１′…画像情報、
４２…エッジ、４３，４３′，４３″…ウィンドウ、４
４…エッジ点。

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 追従すべきエッジを含む被測定画像に前
   記エッジの一部を含むようにウィンドウを設定するため
   のステップと、 設定されたウィンドウ内の画像情報から前記ウィンドウ
   内の複数のエッジ点を検出するステップと、 このステップで検出された複数のエッジ点に近似直線を
   当てはめるステップと、 このステップで当てはめられた近似直線に沿って一部の
   領域が現在のウィンドウに重なるように次の新たなウィ
   ンドウを設定するステップとを備え、 前記新たなウィンド内の画像情報に基づいて前記エッジ
   点の検出、前記直線の当てはめ、及び前記新たなウィン
   ドウの生成を順次繰り返すことにより、前記ウィンドウ
   を前記被測定画像のエッジに沿って順次移動させながら
   前記ウィンドウ内で必要な測定点を抽出していくことを
   特徴とするエッジ追跡測定方法。
2. 【請求項２】 被測定対象を撮像することによって表示
   画面に表示された追従すべきエッジを含む被測定画像に
   前記エッジの一部を含むようにウィンドウを設定するた
   めのステップと、 設定されたウィンドウ内の画像情報から前記ウィンドウ
   内の複数のエッジ点を検出するステップと、 このステップで検出された複数のエッジ点に近似直線を
   当てはめるステップと、 このステップで当てはめられた近似直線に沿って一部の
   領域が現在のウィンドウに重なるように次の新たなウィ
   ンドウを設定するステップと、 このステップで生成された新たなウィンドウが前記表示
   画面の中に収まるように前記新たなウィンドウの発生と
   協動させて前記被測定対象の撮像位置を変更するステッ
   プとを備え、 前記新たなウィンド内の画像情報に基づいて前記エッジ
   点の検出、前記直線の当てはめ、前記新たなウィンドウ
   の生成、及び前記撮像位置の変更を順次繰り返すことに
   より、前記ウィンドウを前記被測定画像のエッジに沿っ
   て順次移動させながら前記ウィンドウ内で必要な測定点
   を抽出していくことを特徴とするエッジ追跡測定方法。
3. 【請求項３】 前記エッジ点を検出するステップは、前
   記設定されたウィンドウ内でエッジ点を見失ったとき
   に、最後に検出されたエッジ点を中心として前記ウィン
   ドウを回転させて前記最後に検出されたエッジ点に続く
   エッジ点を検出するステップであることを特徴とする請
   求項１又は２記載のエッジ追跡測定方法。
4. 【請求項４】 前記被測定対象における測定終了点を指
   定するステップと、 指定された測定終了点を前記ウィンドウ内に含むか否か
   を判別するステップと、 前記指定された測定終了点を前記ウィンドウ内に含むと
   判別された場合に、エッジ追跡を終了させるステップと
   を更に備えたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか
   １項記載のエッジ追跡測定方法。
5. 【請求項５】 被測定対象を撮像する撮像手段と、 この撮像手段で撮像された前記被測定対象の画像を表示
   する表示手段と、 この表示手段に前記被測定対象の画像に重ねて測定領域
   を示すウィンドウを表示させると共に、前記被測定対象
   の画像に含まれるエッジに沿って前記ウィンドウを移動
   させて前記ウィンドウ内の画像情報から計測に必要な情
   報を抽出する制御手段とを備え、 前記制御手段は、前記ウィンドウ内の画像情報から前記
   ウィンドウ内の複数のエッジ点を検出し、得られた複数
   のエッジ点に近似直線を当てはめると共に、この近似直
   線に沿って一部の領域が現在のウィンドウに重なるよう
   に次の新たなウィンドウを生成するものであることを特
   徴とする非接触画像計測システム。
6. 【請求項６】 前記制御手段は、前記生成された新たな
   ウィンドウが前記表示手段の表示画面内に収まるように
   前記新たなウィンドウの発生と協動させて前記被測定対
   象に対する前記撮像手段の位置を移動させるものである
   ことを特徴とする請求項５記載の非接触画像計測システ
   ム。
7. 【請求項７】 前記制御手段は、前記ウィンドウ内でエ
   ッジ点を見失ったときに、最後に検出されたエッジ点を
   中心として前記ウィンドウを回転させて前記最後に検出
   されたエッジ点に続くエッジ点を検出するものであるこ
   とを特徴とする請求項５又は６記載の非接触画像計測シ
   ステム。
8. 【請求項８】 前記制御手段は、予め指定された測定終
   了点を前記ウィンドウ内に含むか否かを判別し、 前記指定された測定終了点を前記ウィンドウ内に含むと
   判別された場合に、エッジ追跡を終了させるものである
   ことを特徴とする請求項５〜７のいずれか１項記載の非
   接触画像計測システム。