JPS60247104A - 画像上で曲線の接線位置を求める方法 - Google Patents
画像上で曲線の接線位置を求める方法Info
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- JPS60247104A JPS60247104A JP10251984A JP10251984A JPS60247104A JP S60247104 A JPS60247104 A JP S60247104A JP 10251984 A JP10251984 A JP 10251984A JP 10251984 A JP10251984 A JP 10251984A JP S60247104 A JPS60247104 A JP S60247104A
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-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
- G01B11/24—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring contours or curvatures
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- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (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、画像処理技術に関し、特に測定対象の画像上
での曲線の接線位置を確定する方法に係る。
での曲線の接線位置を確定する方法に係る。
発明の背景
例えばブリネル硬度の測定では、試験片の窪みすなわち
圧痕の直径測定が前提となる。通常、生産現場では、携
帯用の拡大鏡によって圧痕を目視し、その拡大鏡の目盛
から目読によって直径の測定が行ね、れている。しかし
、このような測定方法では、短時間での連続的な測定が
不可能であるから、生産ライン中の全ての製品について
の検査が不可能となる。
圧痕の直径測定が前提となる。通常、生産現場では、携
帯用の拡大鏡によって圧痕を目視し、その拡大鏡の目盛
から目読によって直径の測定が行ね、れている。しかし
、このような測定方法では、短時間での連続的な測定が
不可能であるから、生産ライン中の全ての製品について
の検査が不可能となる。
一方、このような生産ラインでの測定は、測定対象の圧
痕を光学的に拡大し、その画像から直径を画像処理によ
ってめることもできる。このような測定でも、直径の測
定は、円弧と直径方向との直線の交点をめることが前提
となっている。
痕を光学的に拡大し、その画像から直径を画像処理によ
ってめることもできる。このような測定でも、直径の測
定は、円弧と直径方向との直線の交点をめることが前提
となっている。
しかし、もともと曲線の輪郭部分に凹凸が発生しており
、またそれが拡大されると、その境界が不明確となるた
め、測定精度が低下する結果となる。
、またそれが拡大されると、その境界が不明確となるた
め、測定精度が低下する結果となる。
また、円弧上で２つの弦の長さが測定されれば、計算式
によって円の直径がめられる。このような測定方法でも
、やはり上記と同様に、測定精度上の問題があるため、
同一の製品について、数回の測定が行われ、それらの測
定値から誤差論に基づいて最確値がめられる。しかしこ
のような測定方法では、平均値の計算や統計的な処理が
たとえコンピュータによって行われたとしても、その演
算時間が生産ラインのタクトタイムよりも長くなってし
まうため、生産ラインでの全製品の連続的な測定方法と
して不適当である。
によって円の直径がめられる。このような測定方法でも
、やはり上記と同様に、測定精度上の問題があるため、
同一の製品について、数回の測定が行われ、それらの測
定値から誤差論に基づいて最確値がめられる。しかしこ
のような測定方法では、平均値の計算や統計的な処理が
たとえコンピュータによって行われたとしても、その演
算時間が生産ラインのタクトタイムよりも長くなってし
まうため、生産ラインでの全製品の連続的な測定方法と
して不適当である。
発明の目的
したがって本発明の目的は、画像上で、測定対象の曲線
の特定位置を画像技術を用いて測定し、統計的手法を用
いないで、画像処理の可能な精度内で確定できるように
することである。
の特定位置を画像技術を用いて測定し、統計的手法を用
いないで、画像処理の可能な精度内で確定できるように
することである。
発明の概要
ところで、円の直径は、円弧に対する２つの平行な接線
の間隔を測定することによってめられる。このような接
線位置の確定は、輪郭曲線が不規則の場合においても、
比較的容易に確定できる。
の間隔を測定することによってめられる。このような接
線位置の確定は、輪郭曲線が不規則の場合においても、
比較的容易に確定できる。
そこで本発明は、上記の点に着目し、画像上で、測定対
象の曲線を光点によって表現し、その接線方向の直線上
で上記光点の数を計数し、その計数値の最大値から曲線
の接線位置を確定するようにしている。このような方法
は、画像処理技術およびコンピュータ技術を応用するこ
とによって、高速で、しかも高い精度のもとで、容易に
行える。
象の曲線を光点によって表現し、その接線方向の直線上
で上記光点の数を計数し、その計数値の最大値から曲線
の接線位置を確定するようにしている。このような方法
は、画像処理技術およびコンピュータ技術を応用するこ
とによって、高速で、しかも高い精度のもとで、容易に
行える。
測定装置の概要
まず、第１図は、本発明の測定方法による測定装置１の
構成を示している。
構成を示している。
この測定装置１は、ブリネル硬度の測定つまり圧痕の直
径を測定するためのものであり、光学的な拡大鏡２、こ
れに連結されたＣＣＤ型のイメージセンサ−３を移動さ
せるための案内装置４、およびこの案内装置４を駆動す
るための位置決め制御装置５を備えている。上記拡大鏡
２は、低倍率例えば２倍程度の倍率であり、対物レンズ
の側で測定対象のワーク６に向けられており、その上端
の接眼レンズ側でＣＣＤ型のイメージセンサ３に連結さ
れている。このイメージセンサ３は、画像 。
径を測定するためのものであり、光学的な拡大鏡２、こ
れに連結されたＣＣＤ型のイメージセンサ−３を移動さ
せるための案内装置４、およびこの案内装置４を駆動す
るための位置決め制御装置５を備えている。上記拡大鏡
２は、低倍率例えば２倍程度の倍率であり、対物レンズ
の側で測定対象のワーク６に向けられており、その上端
の接眼レンズ側でＣＣＤ型のイメージセンサ３に連結さ
れている。このイメージセンサ３は、画像 。
処理装置７および画像処理用のＣＰＵ８に順次接続され
ている。
ている。
そして上記案内装置４は、拡大鏡２およびイメージセン
サ３を三次元空間すなわちｘ−ｙ−ｚ方向に移動可能な
状態で保持している。上記位置決め制御装置５は、ワー
ク６の移動および測定動作つまりＣＰＵ８の制御動作と
の関連で、上記拡大鏡２をワーク６の圧痕９の位置まで
移動させる。
サ３を三次元空間すなわちｘ−ｙ−ｚ方向に移動可能な
状態で保持している。上記位置決め制御装置５は、ワー
ク６の移動および測定動作つまりＣＰＵ８の制御動作と
の関連で、上記拡大鏡２をワーク６の圧痕９の位置まで
移動させる。
上記測定装置１は、以下のような測定動作を繰り返す。
、まず、測定対象のワーク６が例えばタクトタイム２０
秒以内で連続的に測定ステーションまで運ばれ、そこで
位置決めされる。続いて位置決め制御装置５は、案内装
置４を移動させ、拡大鏡２について第１段階の焦点合わ
せおよび光量調整を行った後、続いてワーク６の切削面
１０から圧痕９の探索を行い、拡大鏡２の光軸をその圧
痕９の近くに位置決めした後、自動焦点機能によって最
終的な焦点合わせを行い、続いて落射照明による光量調
整を行う。
秒以内で連続的に測定ステーションまで運ばれ、そこで
位置決めされる。続いて位置決め制御装置５は、案内装
置４を移動させ、拡大鏡２について第１段階の焦点合わ
せおよび光量調整を行った後、続いてワーク６の切削面
１０から圧痕９の探索を行い、拡大鏡２の光軸をその圧
痕９の近くに位置決めした後、自動焦点機能によって最
終的な焦点合わせを行い、続いて落射照明による光量調
整を行う。
このような焦点合わせ、光量調整および位置決め制御を
行った後に、圧痕９の直径りの測定が開始される。この
圧痕９と直径りとの関係は、第２図に示されている。
行った後に、圧痕９の直径りの測定が開始される。この
圧痕９と直径りとの関係は、第２図に示されている。
最初の位置決めでは、第３図に示すように、拡大鏡２が
圧痕９の輪郭曲線１５の一方に設定されている。ここで
、イメージセンサ３および画像処理装置７は、拡大鏡２
の光学像を読み取り、Ａ−り変換の後に、バッファメモ
リを介して、または直接に、１フレームの画像として画
像メモリ上に記憶し、その位置で輪郭曲線１５の想像上
の接線１１をめ、この接線１１と第１の画面１３ａ上の
基線１４との距離ｘ１を測定する。この測定が完了した
時点で、位置味め制御装置５は、拡大鏡２をＸ軸方向に
適当な移動距離ｄだけ移動させる。
圧痕９の輪郭曲線１５の一方に設定されている。ここで
、イメージセンサ３および画像処理装置７は、拡大鏡２
の光学像を読み取り、Ａ−り変換の後に、バッファメモ
リを介して、または直接に、１フレームの画像として画
像メモリ上に記憶し、その位置で輪郭曲線１５の想像上
の接線１１をめ、この接線１１と第１の画面１３ａ上の
基線１４との距離ｘ１を測定する。この測定が完了した
時点で、位置味め制御装置５は、拡大鏡２をＸ軸方向に
適当な移動距離ｄだけ移動させる。
この移動距離ｄは請求める直径りとの関係で、予め設定
されている。このような移動によって、拡大鏡２に第２
の画面１３ｂまで移動している。ここでも同様に輪郭曲
線１５の接線１２と基線１４との距離ｘ２が測定される
。このような距離ｘ１、ｘ２および移動距離ｄが測定さ
れると請求める圧痕９の直径りは、下記の計算式によっ
てめる。
されている。このような移動によって、拡大鏡２に第２
の画面１３ｂまで移動している。ここでも同様に輪郭曲
線１５の接線１２と基線１４との距離ｘ２が測定される
。このような距離ｘ１、ｘ２および移動距離ｄが測定さ
れると請求める圧痕９の直径りは、下記の計算式によっ
てめる。
Ｄ＝ｄ−ｘｌ＋ｘ２
本発明の接線位置確定方法
上記の測定では、画像上で、接線１１．１２の確定が前
提となっている。本発明は、その確定に有効である。以
下に、それを具体的に説明する。
提となっている。本発明は、その確定に有効である。以
下に、それを具体的に説明する。
画面１３ａ上では、圧痕９と切削面１０とが明度の差と
して表現されている。しかし、それらの圧痕９の内部に
明るい点が雑音として存在し、また切削面１３の部分に
も逆に暗い点が画像ノイズとして存在する。
して表現されている。しかし、それらの圧痕９の内部に
明るい点が雑音として存在し、また切削面１３の部分に
も逆に暗い点が画像ノイズとして存在する。
そこでまず、第４図のような記憶画像について、ノイズ
除去のために、領域分割および領域の２値化が行われる
。この領域分割では、第５図に示すように、ある画素数
の正方形の領域を１単位として、全体的な明度つまり領
域内の各画素の明度の総和を基準値と比較し、その比較
結果に基づいて、その領域を２値化すなわち白または黒
として判別される。このようにしてその分割領域内での
雑音が除去され、圧痕９と切削面ｌＯとの境界部分つま
り輪郭曲線１５がその粗い分割領域によって２値的に表
現される。このようにして粗い分割画面で画像のノイズ
が消去される。
除去のために、領域分割および領域の２値化が行われる
。この領域分割では、第５図に示すように、ある画素数
の正方形の領域を１単位として、全体的な明度つまり領
域内の各画素の明度の総和を基準値と比較し、その比較
結果に基づいて、その領域を２値化すなわち白または黒
として判別される。このようにしてその分割領域内での
雑音が除去され、圧痕９と切削面ｌＯとの境界部分つま
り輪郭曲線１５がその粗い分割領域によって２値的に表
現される。このようにして粗い分割画面で画像のノイズ
が消去される。
つぎに、画像上で請求める接線と直交するＸ方向で、隣
り合う黒の画面と白の画面との間で、輪郭曲線１５の範
囲が第６図に示すように、確定される。そしてこの範囲
内で、輝度の急変する点が第７図に示すように、１つの
画素単位ごとに光点１６として表現される。このように
して圧痕９の輪郭曲線１５が不連続な光点１６の群によ
って表現される。もちろんこの光点１６は、イメージセ
ンサ３または画像処理装置７の内部の画像メモリの分解
能すなわち画像の最小単位の画素と対応している。画像
処理装置７での測定精度は、画素の大きさと対応し、±
３ ／ １００ （ｍｍ）程度となる。
り合う黒の画面と白の画面との間で、輪郭曲線１５の範
囲が第６図に示すように、確定される。そしてこの範囲
内で、輝度の急変する点が第７図に示すように、１つの
画素単位ごとに光点１６として表現される。このように
して圧痕９の輪郭曲線１５が不連続な光点１６の群によ
って表現される。もちろんこの光点１６は、イメージセ
ンサ３または画像処理装置７の内部の画像メモリの分解
能すなわち画像の最小単位の画素と対応している。画像
処理装置７での測定精度は、画素の大きさと対応し、±
３ ／ １００ （ｍｍ）程度となる。
続いてめる接線方向つまりＹ方向で、その直線上の画素
つまり光点１６０分布が計数することによって、接線方
向での光点１６の分布総数がめられる。この分布総数の
うち最大値が圧痕９の輪郭曲線１５の接線１１の位置と
してめられる。
つまり光点１６０分布が計数することによって、接線方
向での光点１６の分布総数がめられる。この分布総数の
うち最大値が圧痕９の輪郭曲線１５の接線１１の位置と
してめられる。
上記の処理や計数などはＣＰＵ８によって高速で行われ
る。このような画像処理によって接線１１の位置が確定
される。なお、この測定時に、画像がモニターＴＶによ
って確認できるようになっている。以上の画像処理は、
他方の接線１２についても、同様に行われる。
る。このような画像処理によって接線１１の位置が確定
される。なお、この測定時に、画像がモニターＴＶによ
って確認できるようになっている。以上の画像処理は、
他方の接線１２についても、同様に行われる。
発明の変形例
上記実施例は、圧痕９の直径りとの関連で、輪郭曲線１
５の接線１１．１２を確定しているが、本発明は、二次
曲線や三次曲線のような曲線の最大値あるいは最小値な
どの極値を測定する場合にも応用できる。
５の接線１１．１２を確定しているが、本発明は、二次
曲線や三次曲線のような曲線の最大値あるいは最小値な
どの極値を測定する場合にも応用できる。
発明の効果
本発明では請求める接線位置が接線と同じ方向での光点
の最大数としてめられるから、接線位置が拡大画像であ
っても、高い精度のもとに測定できる。またこのような
測定では、測定値について統計的な手法が必要とされな
いから、処理演算時間が短縮化できる６
の最大数としてめられるから、接線位置が拡大画像であ
っても、高い精度のもとに測定できる。またこのような
測定では、測定値について統計的な手法が必要とされな
いから、処理演算時間が短縮化できる６
第１図は本発明を実施する場合の測定装置の概略的ブロ
ック線図、第２図は圧痕部分の断面図、第３図は直径を
算出する場合の説明図、第４図ないし第７図は画面上か
ら接線位置を確定する場合の説明図である。 １・・測定装置、２・・拡大鏡、３・・ＣＣＤ型のイメ
ージセンサ、４・・案内装置、５・・位置決め制御装置
、６・・ワーク、７・・画像処理装置、８・・ＣＰＵ、
９・・圧痕、１０・・切削面、１１．１２・・接線、１
３ａ、１３ｂ・・画面、１４・・基線、１５・・輪郭曲
線、１６・・光点。 特許出願人 住友金属工業株式会社 株式会社 ロ ゼ フ 第３図 第４図 −
ック線図、第２図は圧痕部分の断面図、第３図は直径を
算出する場合の説明図、第４図ないし第７図は画面上か
ら接線位置を確定する場合の説明図である。 １・・測定装置、２・・拡大鏡、３・・ＣＣＤ型のイメ
ージセンサ、４・・案内装置、５・・位置決め制御装置
、６・・ワーク、７・・画像処理装置、８・・ＣＰＵ、
９・・圧痕、１０・・切削面、１１．１２・・接線、１
３ａ、１３ｂ・・画面、１４・・基線、１５・・輪郭曲
線、１６・・光点。 特許出願人 住友金属工業株式会社 株式会社 ロ ゼ フ 第３図 第４図 −
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 （１１測定対象の画像上の曲線を光点によって表現し、
求める接線方向の直線上で上記光点の数を計数し、その
計数値の最大値に対応する直線位置から測定対象の曲線
の接線位置を確定することを特徴とする画像上での接線
位置確定方法。 （２） 測定対象の画像に領域分割およびその分割領域
ごとに２値化処理を行い、分割領域の面積よりも小さな
画像上のノイズを消去するとともに、高輝度部と低輝度
部との境を形成する曲線の存在範囲を画像上で確定して
から、その確定範囲内で低輝度から高輝度への変化位置
を光点に変換し、その光点群によって画像上で曲線を表
現することを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の画
像上での接線位置確定方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59102519A JPH0656281B2 (ja) | 1984-05-23 | 1984-05-23 | 画像上で曲線の接線位置を求める方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59102519A JPH0656281B2 (ja) | 1984-05-23 | 1984-05-23 | 画像上で曲線の接線位置を求める方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60247104A true JPS60247104A (ja) | 1985-12-06 |
| JPH0656281B2 JPH0656281B2 (ja) | 1994-07-27 |
Family
ID=14329594
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59102519A Expired - Lifetime JPH0656281B2 (ja) | 1984-05-23 | 1984-05-23 | 画像上で曲線の接線位置を求める方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0656281B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102162722A (zh) * | 2010-12-30 | 2011-08-24 | 广东万濠精密仪器股份有限公司 | 密集型多边测量工件之影像寻边方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5583972A (en) * | 1978-12-19 | 1980-06-24 | Fujitsu Ltd | Shape recognition processing system |
-
1984
- 1984-05-23 JP JP59102519A patent/JPH0656281B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5583972A (en) * | 1978-12-19 | 1980-06-24 | Fujitsu Ltd | Shape recognition processing system |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0656281B2 (ja) | 1994-07-27 |
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