JPS62135706A - 画像処理式測定装置 - Google Patents
画像処理式測定装置Info
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- JPS62135706A JPS62135706A JP27651685A JP27651685A JPS62135706A JP S62135706 A JPS62135706 A JP S62135706A JP 27651685 A JP27651685 A JP 27651685A JP 27651685 A JP27651685 A JP 27651685A JP S62135706 A JPS62135706 A JP S62135706A
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- 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
本発明は、画像処理型測定機買に係り、特に、テレビカ
メラを使用したオンライン用の画像９Ｑ−１ｊｌｌ型測
定態として用いるのに好適な、測定対３コ１力と関与し
た光を受けて、その像を映し、該映像を評価して、測定
対象物の寸法や形状等を測定するようにした画像処理式
測定装置に関する。
メラを使用したオンライン用の画像９Ｑ−１ｊｌｌ型測
定態として用いるのに好適な、測定対３コ１力と関与し
た光を受けて、その像を映し、該映像を評価して、測定
対象物の寸法や形状等を測定するようにした画像処理式
測定装置に関する。
【従来の技術１
近年、テレビカメラを使用した画像処理型の測定機が研
究されている。この画像処理型の測定）：嗅において、
テレビカメラ囮像面の大ささ、分割数は限られているた
め、測定機として使用するには、ｉ１１’ｌ定対象物乃
至その部分を対物レンズ等の拡大光学系により拡大し、
拡大璽を画像処理して、測定対象物の寸法や形状笠を測
定する必要がある。 【発明が解決しようとする問題点】 しかしがら、拡大すると視野範囲が狭くなるため、例え
ば測定対象物の離隔する２点間の寸法等を測定Ｊる場合
に、同一画面上に前記２点を同時に表示することができ
なくなり、操作性が悪くなると同時に、光学測定機の最
大長所である目で観察できるという利点が制限されると
いう問題点を有していた。 即ち、出願人が、載物台上に配置された測定対象物に光
照射する照明光学系と、前記測定対象物と関与した光（
反射光、通過光あるいは透過光）を受けて、測定対象部
分の像を拡大する拡大光学系と、所定の測定対象部分を
拡大すべく、前記載物台と拡大光学系とを相対移動させ
る移動門構と、前記拡大光学系に光電結合され、測定対
象部分の拡大像を映ずモニタ装置と、該拡大像を９！ｌ
！理して、測定対象物の寸法や形状等を求める計測手段
とを備えた画像処理型測定機を試作研究したところ、迅
速な測定を可能として実効を期するためには、手入な問
題が内在していることを認識できた。 即ち、通常、拡大光学系と載物台を相対移Ｊ・カさせる
芸構は、２次元の場合、Ｘ−Ｙ方向に独立移動できるよ
う形成される。従って、載物台に測定対象物を取付ける
場合、両者の＠線を合致せしめることが求められる。 しかしながら、０．１μｍオーダで評価しようとする両
象処理型測定社丈において、軸線を合わせた取付けは、
例え治具を準（ζｈしたとしても、事実上至難である。 又、これを強制すれば、その測定＊備作業が煩雑すぎ、
長時間を要し極めて作業能率が悪いものとなってしまう
。 従って、あるＰｉ！度の位置ずれ取付けは許容せざるを
１９ないが、その程度を定ｍ的に規定できず、人によっ
ても異なるので、結采として拡大像がモニタ装置に傾斜
映像され、所定拡大像の選択操作に支障をきたずはか、
一度に両測定エツジが映像されない場合にあっては、一
方側でｔＥＮＩにエツジ検出しても、他方側で検出誤差
が発生したり、甚しい場合には検知不能となるという事
態も（Ｂ来した。 又、拡大光学系において測定対象物の測定対象部分が基
準姿態でモニタ装置に映された後は、測定対象部分のエ
ツジ検出等を行って、所定の画象処理を行うことは、電
子技術の発達から明らかな通り容易であり、迅速且つ正
確な測定を行うことができるが、その前に、所定の測定
対象部分を選択して、これをモニタ装置に拡大表示する
までの、いわゆる準備工程に多大な時間や労力を有し、
又拡大像の選択を誤る場合も多かった。 これは、通常、故十倍の拡大率をもってモニタ装置に表
示される拡大像が、測定対象物のいずれの個所に該当す
るのか見極めるのが困難であるため、操作者が、測定対
象物とモニタ装置とを比較確認しつつ、載物台と拡大光
学系との相対移動作業を行わなければならないからであ
る。しかも、拡大像と測定対象物との対応させた形状や
模様、更には測定点の順序等を確実に記憶しておかなけ
れば、比較確認ずら行い難いので、熟練者しか操作でき
ないという問題もある。従って、特にｔＣパターンのよ
うに繰返し形状のある測定対象物の場合や、載物台上に
測定対象物を傾斜して取付けた場合には更に作業困難と
なり、又、光透過あるいは通過型の照明光学系を選択し
たときには、目視確認が困難となるという事態も招く。 更に又、確認困九のため、操作者が機器本体に近付き過
ぎる危険性もあった。 このような問題点は、測定手順の各ステップ珀に操作者
が操作する手動型だけでなく、測定手順プログラムに基
づいて前期相対移動を自動的に行う自動型にあっても、
測定手順プログラム作成Ｅのテーヂング作業中に手動型
のそれと全く同様の手順を踏まなければならないので、
問題は同じである。 又、前記のような問題点は、特・に、画像処理型測定機
を、測定対象物が移動するオンラインに投首する揚台に
、大きな問題となる。
究されている。この画像処理型の測定）：嗅において、
テレビカメラ囮像面の大ささ、分割数は限られているた
め、測定機として使用するには、ｉ１１’ｌ定対象物乃
至その部分を対物レンズ等の拡大光学系により拡大し、
拡大璽を画像処理して、測定対象物の寸法や形状笠を測
定する必要がある。 【発明が解決しようとする問題点】 しかしがら、拡大すると視野範囲が狭くなるため、例え
ば測定対象物の離隔する２点間の寸法等を測定Ｊる場合
に、同一画面上に前記２点を同時に表示することができ
なくなり、操作性が悪くなると同時に、光学測定機の最
大長所である目で観察できるという利点が制限されると
いう問題点を有していた。 即ち、出願人が、載物台上に配置された測定対象物に光
照射する照明光学系と、前記測定対象物と関与した光（
反射光、通過光あるいは透過光）を受けて、測定対象部
分の像を拡大する拡大光学系と、所定の測定対象部分を
拡大すべく、前記載物台と拡大光学系とを相対移動させ
る移動門構と、前記拡大光学系に光電結合され、測定対
象部分の拡大像を映ずモニタ装置と、該拡大像を９！ｌ
！理して、測定対象物の寸法や形状等を求める計測手段
とを備えた画像処理型測定機を試作研究したところ、迅
速な測定を可能として実効を期するためには、手入な問
題が内在していることを認識できた。 即ち、通常、拡大光学系と載物台を相対移Ｊ・カさせる
芸構は、２次元の場合、Ｘ−Ｙ方向に独立移動できるよ
う形成される。従って、載物台に測定対象物を取付ける
場合、両者の＠線を合致せしめることが求められる。 しかしながら、０．１μｍオーダで評価しようとする両
象処理型測定社丈において、軸線を合わせた取付けは、
例え治具を準（ζｈしたとしても、事実上至難である。 又、これを強制すれば、その測定＊備作業が煩雑すぎ、
長時間を要し極めて作業能率が悪いものとなってしまう
。 従って、あるＰｉ！度の位置ずれ取付けは許容せざるを
１９ないが、その程度を定ｍ的に規定できず、人によっ
ても異なるので、結采として拡大像がモニタ装置に傾斜
映像され、所定拡大像の選択操作に支障をきたずはか、
一度に両測定エツジが映像されない場合にあっては、一
方側でｔＥＮＩにエツジ検出しても、他方側で検出誤差
が発生したり、甚しい場合には検知不能となるという事
態も（Ｂ来した。 又、拡大光学系において測定対象物の測定対象部分が基
準姿態でモニタ装置に映された後は、測定対象部分のエ
ツジ検出等を行って、所定の画象処理を行うことは、電
子技術の発達から明らかな通り容易であり、迅速且つ正
確な測定を行うことができるが、その前に、所定の測定
対象部分を選択して、これをモニタ装置に拡大表示する
までの、いわゆる準備工程に多大な時間や労力を有し、
又拡大像の選択を誤る場合も多かった。 これは、通常、故十倍の拡大率をもってモニタ装置に表
示される拡大像が、測定対象物のいずれの個所に該当す
るのか見極めるのが困難であるため、操作者が、測定対
象物とモニタ装置とを比較確認しつつ、載物台と拡大光
学系との相対移動作業を行わなければならないからであ
る。しかも、拡大像と測定対象物との対応させた形状や
模様、更には測定点の順序等を確実に記憶しておかなけ
れば、比較確認ずら行い難いので、熟練者しか操作でき
ないという問題もある。従って、特にｔＣパターンのよ
うに繰返し形状のある測定対象物の場合や、載物台上に
測定対象物を傾斜して取付けた場合には更に作業困難と
なり、又、光透過あるいは通過型の照明光学系を選択し
たときには、目視確認が困難となるという事態も招く。 更に又、確認困九のため、操作者が機器本体に近付き過
ぎる危険性もあった。 このような問題点は、測定手順の各ステップ珀に操作者
が操作する手動型だけでなく、測定手順プログラムに基
づいて前期相対移動を自動的に行う自動型にあっても、
測定手順プログラム作成Ｅのテーヂング作業中に手動型
のそれと全く同様の手順を踏まなければならないので、
問題は同じである。 又、前記のような問題点は、特・に、画像処理型測定機
を、測定対象物が移動するオンラインに投首する揚台に
、大きな問題となる。
本発明は、前期従来の問題点を解消するべくなされたも
ので、測定対象物の搬送姿態に拘わらず、拡大像による
測定をオンラインで迅速且つ容易に行うことができる画
像処理式測定装置を提供することを第１の目的とする。 本発明は、又、測定対象物の搬送姿勢や位置に拘わらず
、その微測定対象個所を含む一部分を確実に拡大表示す
ることができる画性処理式測定装置を提供することを第
２の目的とする。
ので、測定対象物の搬送姿態に拘わらず、拡大像による
測定をオンラインで迅速且つ容易に行うことができる画
像処理式測定装置を提供することを第１の目的とする。 本発明は、又、測定対象物の搬送姿勢や位置に拘わらず
、その微測定対象個所を含む一部分を確実に拡大表示す
ることができる画性処理式測定装置を提供することを第
２の目的とする。
本発明は、測定対象物と関与した光を受けて、その像を
映し、該映（家を評価して、測定対象物の寸法や形状等
を測定するようにした画像処理式測定装置において、測
定対象物を連続的又は間欠的に移送ザる移送手段と、該
移送手段の上流側に配設された、移送手段の幅方向全域
を視野とＪ゛る広域光学系と、該広域光学系で捉えた測
定対象物の全体像を固定的に映す、粗測定用モニタ装置
と、前記広域光学系の下流側に配設された、移送手段の
幅方向一部領域を視野とする狭域光学系と、該狭域光学
系で捉えた測定対象物の拡大イ像を固定的に映寸、微測
定用モニタ装置と、少くとも前記固定化拡大像を処理し
て、測定対象物の寸法や形状等を求める計測手段と、前
記固定化全体像を評価して、移送手段平面上の測定対象
物の姿態を判別する姿態判別手段と、該姿態判別手段出
力の姿態清報に基づいて、前記広域光学系を通過した測
定対象物の微測定対象個所が、前記狭域光学系の視野内
に収まるように、該狭域光学系を少くとも移送手段の幅
方向に移動させて、その位置を制御する位置制御手段と
を備えるようにして、前記第１の目的を達成したもので
ある。 又、本発明の実ｔＭ態様は、前記移送手段に、測定対象
物の位置決め用ストッパを設けたものである。 又、本発明の実施態様は、前記粗測定用モニタ装置に映
される測定対象物の全体像を縮小像としたものである。 又、本発明の実施態様は、前記粗測定用モニタ装置と微
測定用モニタ装置を、表示画面を同一として形成したも
のである。 本発明は、又、前記のような画像処理型測定装首におい
て、測定対象物を連続的又は間欠的に移送する移送手段
と、該移送手段の上流側に、配設された、移送手段の幅
方向全域を視野とする広域光学系と、該広域光学系で捉
えた測定対象物の全体像を固定的に映す、粗測定用モニ
タ装置と、前記広域光学系の下流側に配Ｓｑされた、移
送手段の幅方向一部領域を視野とづる狭域光学系と、該
狭域光学系で捉えた測定対象物の拡大像を固定的に映す
、微測定用モニタ装置と、少くとも前記固定化拡大像□
を処理して、測定対象物の寸法や形状等を求める計測手
段と、前記固定化全体像を利用して、測定対象物の微測
定対象個所を特定する位置特定手段と、該位置特定手段
の出力に基づいて、前記広域光学系を通過した測定対象
物の微測定対象個所が、前記狭域光学系の視野内に収ま
るように、該狭域光学系を少くとも移送手段の幅方向に
移動させて、その位置を制御する位置Ｒｉａｌ １１１
１手段とを備えるようにして、前記第２の目的を達成し
たものである。 【作用１ 本発明は、前記のような画像処理式測定装置において、
測定対象物を連続的又は間欠的に移送する移送手段と、
該移送手段の上流側に配設された、移送手段の幅方向全
域を視野とする広域光学系と、該広域光学系で捉えた測
定対象物の全体（像を固定的に映す、粗測定用モニタ装
置と、前記広域光学系の下流側に配設された、移送手段
の幅方向一部領域を視野とする狭域光学系と、該狭域光
学系で捉えた測定対象物の拡大像を固定的に映す、微測
定用モニタ装置と、少くとも前記固定化拡大像を処理し
て、測定対象物の寸法や形状笠を求める目測手段と、前
記固定化全体像を評価して、移送手段平面上の測定対象
物の姿態を判別する姿態判別手段と、該姿態判別手段出
力の姿態情報に基づいて、前記広域光学系を通過した測
定対象物の微測定対象個所が、前記狭域光学系の視野内
に収まるように、該狭域光学系を少くとも移送手段の幅
方向に移動させて、その位γを制御する位置制御手段と
を備えるようにしている。従って、測定対象物の搬送姿
態に拘わらず、拡大像を水平姿態、垂直姿態等の所定の
基準姿態で映し出すことができ、拡大像による測定をオ
ンラインで迅速且つ容易に行うことができる。 又、前記移送手段に、測定対象物の位置決め用ストッパ
を設けた場合には、移送手段と位置ＬＩＪ御手段の同期
を容易にとることができる。 又、前記粗測定用モニタ装置に映される測定対象物の全
体像を縮小像とした場合には、全体像の表示面積を小と
して、移送手段の平面も確実に映し込むことができる。 又、前記粗測定用モニタ装置とｇ１劃定用モニタ装置を
、表示画面を同一として形成した場合には、装置の構成
が比較的単純となり、小型化できる。 本発明は、又、前記のような画像処理式測定装置におい
て、測定対象物を連続的又は間欠的に移送する移送手段
と、該移送手段の上流側に配設された、移送手段の幅方
向全域を視野とづる広域光学系と、該広域光学系で捉え
た測定対象物の全体ｆＱを固定的に映づ、粗測定用モニ
タ装置と、前記広域光学系の下流側に配設された、移送
手段の幅方向一部領域を視野とする狭域光学系と、該狭
域光学系で捉えた測定対象物の拡大像を固定的に映す、
微測定用モニタ装置と、少くとも前記固定化拡大像を処
理して、測定対象物の寸法や形状等を求める計測手段と
、前記固定化仝体代を利用して、測定対象物の微測定対
象個所を特定する位置特定手段と、該位置特定手段の出
力に基づいて、前記広域光学系を通過した測定対象物の
微測定対象個所が、前記狭域光学系の視野内に収まるよ
うに、該狭ｌ桟光学系を少くとも移送手段の幅方向に移
９ｊｌさせて、その位置を１」す御する位置制御手段と
を隨えるようにしている。従って、測定対象物のＭＱ送
姿努や位［ｔに拘わらず、その微測定対象個所を含む一
部分を（ｉ１ｆ実に拡大表示づ゛ることができる。 【実施例］ 以下図面を参照して、本発明が採用された、オンライン
投首された画像α理型測定１汲の実施が１を訂細に説明
する。 本実施例は、第１図及び第２図に示寸如く１．ｌ１ｉｌ
定対象物１０を連続的又は間欠的に移送づ゛るコンベア
１２と、該コンベア１２の上流側に配み２された、コン
ベア１２の幅方向全域を視野とＭる広１・曳光学系１４
と、該広域光学系１４を介してオートフォーカス機構付
きのテレビカメラ１５で１足えた測定対象物１０の全体
像を固定的に映づ、粗測定用モニタ装置１６と、前記広
域光学系１４の下流側に配設された、コンベア１２の幅
方向一部領域を視野とする狭域光学系１８と、該狭域光
学系１８を介してオートフォーカス別構付きのテレビカ
メラ１つで捉えた測定対象物１０の拡大像を固定的に映
す、微測定用モニタ装置２０と、少くとも［１ｒ１記固
定化拡大像を処理して、測定対象物１００寸法や形状等
を求める計測手段の機能及び前記固定化全体像を評価し
て、コンベア平面上の測定対数物１０の姿態を判別する
姿態判別手段の１大能を右する、ハードデスクやフロッ
ピーデスク及び中央処理ユニットを含むコンピュータ２
４と、該コンピュータ２４出力の姿態情報に基づいて、
前記広域光学系１４を通過した測定対象物１０の微測定
対象個所が、前記狭域光学系１８の視野内に収まるよう
に、該狭域光学系１日を三次元方向に移動さけて、その
位置をルリ御する位置制御装置２６と、前記狭域光学系
１８の三次元方向の変位りをそれぞれ検出する変位検出
器２７Ａ、２７Ｂ、２７Ｃとから主に＋Ｍ成されている
。 前記コンベア１２の上方には、それぞれ広域光学系１４
及び狭域光学系１８の視野範囲を照明づるための光源２
８．２９が設けられている。 又、前記コンベア１２の上面には、測定対象物１０のコ
ンベア移送方向の位置を一定間隔で決めるための位置決
め用ス１−ツバ３０が、移送方向に一定間隔で設けられ
ている。測定対象物１０が全く乱′ｍな状態でコンベア
１２上を供給されてきた場合、コンベア送り速度との兼
合いから、位置ａｉｌ制御装置２６による狭域光学系１
８の位置制御が困難となる恐れがあるが、本実施例のよ
うに、…１１定対象物１０の供給口で斜面等を利用して
、位置決め用ストッパ３０に測定対象物１０の一端（実
施例では前端）を接触させることによって、コンベア１
２の送り速度とのｌ８１ＩｔＩｌが容易にとれるように
なる。従って、極端な場合には、狭域光学系１８の位置
制御は、コンベア１２の幅方向だけでもよい。なお、位
置決め用ストッパ３０を省略して、コンベア１２の形状
を単純化したり、あるいは、コンベア１２の幅方向端面
にも位置決め用ストッパを設けて、測定対象物１０が２
方向で位置決めされるように構成することも可能である
。 前記広域光学系１４は、例えばズームレンズを用いて、
測定対象物１００大ぎさに合わせて任意の縮小倍率を選
択するように構成することができる。 前記粗測定用モニタ装置１６及び微測定用モニタ装置２
０には、いずれも操作車３１．３２が設けられている。 前記ＩＩ ｉ！！ＩＩ定用ｔニタ装協１６では、１）ｒ
１記広域光学系１４で捉えられ固定的に表示された全１
水ｌ！９の輪郭のみを抽出し、スケッチ図としでブリン
クやプロッタ（図示省略）へ出力することができる。 従って従来の千古きに比べて正確で速やかにトレース図
が作成できる。又、トレース図形上に測定も１１果を記
入づることも可能である。更に、全体像上に、第３図に
示す如く、座標軸や測定点く円の中心Ｃ１や直線の交点
１＋、１２等）を名称付ぎで（Ｉ！ねて表示することも
できる。この場合には、測定手順の把握や図面との対比
が容易となるので、複雑なデータ処理を行う場合に便利
である。又、該粗測定用モニタ装置１６の表示画面の右
側部分には、全体像のｖＡ京に必要なメツセージを表示
せるようにされている。 Ｍｒｔ記狭１或光学系１８は、例えばレボルバ（１７１
示省略）等により、拡大率の異なるものに切換え（柄る
いは、着ｎ＜２により交換可能とされでいる。 前記位置制御２′ｌｌ装冒２６の出力は、アンプ３’ｌ
△、３４Ｂ、３４Ｃを介して、狭域光学系１８をＪ ４
＊方向にそれぞれ駆動するモータ３６△、３６Ｂ、３６
Ｇにそれぞれ加えられている。従って、該（ζｌ「Ｉ制
御装置２６の出力によって、状域光ミ）６系１８の位置
が三次元方向に調整され、例えばコンベア平面上のＩｌ
ｌ定対象物１０の姿態情州に塁づいて、前記広域光学系
１４を）山刃した」り定対象物１０の微測定対象個所が
前記狭域光学系１８の視野内に収、１．るＪ：うに、狭
域光学系１８の位置が制１２Ｉｌさ机る。 １１ｊ１記狭賊光学系１８で捉えられ、（；を測定用七
二全装置２０に固定的に表示された拡大（３（によるｍ
ｌ＋定（ユ、貝（木的には次のＪ：うにして行われる。 即ら、微測定用モニタ装置２００両面の一部分、例えば
ノｅ ｆｆｌｉ部に、測定対象物１０の氾（１定寸べき
エツジ線Ｇ−Ｇを含む所望拡大像が第４図に示寸如く捉
えられたとする。この状態で測定者は、操作中３１のボ
タン、例えばデジタイリ“（図示省略）で第４図の矢印
△→Ｂに示す如く、エツジ検出系路の位置と方向を定め
、エツジ検出ボタンをオンとする。 づ−ると、エツジ点Ｈでエツジ位置（両面中心からの長
さＬｌ）が自動的に検出される。 次いで、コンベア１２が移動し、第５図に示ゴ如く、反
対側のエツジｒｔｌ Ｊ −Ｊをａむ所望拡大（悄が微
測定用モニタ装置２０に表示された段階で、符ｉ４図と
は逆に、矢印Ｃ→Ｄの如く上ツジ検出系路の位置ど方向
を定め、エツジ点にの位置（両面中心からの長さＬ２）
を求める。 このようにしてエツジ点）−１−に間の寸法を、（寸法
Ｌ１千寸法Ｌ２＋測定対象物１０ど狭域光学系１２の相
対移動量）で求めることができる。 なＡ３この場合には、微」１１定用モニタ装置２０Ｊ：
でエツジ線Ｇ−ＧとＪ−Ｊが同一線上に（＼°Ｌ置付り
されたと仮定している。 ここで、ｌ！ｌ定箱Ｉｎは、テレビカメラ１９の分ｉ！
、］Ｊ 数をＷ５００ビクセルＸＨ３Ｏ０ピクセル（受
光面の大ささを１０Ｘ１０■ｍとする）、狭域光学系１
８の倍率を５０倍とした時、テレビカメラ１９からの出
力信号は、横方向について、１１５０Ｘ１０ ／ ５０
０ ＝ １ ／ ２５００ ／ ヒ’） ｔ ／Ｌ／
トｒ、； ル。従って、測定対象の像を、Ｏ０／Ｉμｍ
／ビクヒルの分解能で評価できることになる。この１９
合、前記変（（γ検出器２７△、２７Ｂ、２７Ｇの出カ
イ３弓の分解能は０．４μｍ以上とする。これは、第６
［１に示寸如く、エツジＦＡ！ Ｇ −ＧとＪ −Ｊを
同時に映した場合には、エツジ線Ｇ−Ｇ−Ｊ−Ｊ間に入
るビクセル数×０．４４ｚｍがＧ−Ｇ−Ｊ−Ｊ間ヌ１法
となる。 タハ理データは記憶され、必要に応じてメツ１＝−ジど
して、前出第１図に示した如く、微Ｗ１１定用廿二タ芸
宣２０の右半分に出力される。 なお、円の径や仮想中心位置、勾配、角度等も、それぞ
れ同様の手順でエツジを検出して同様に測定することが
できる。この拡大像に対するエツジ検出方向、検出点数
、拡大すべき測定対象物の位置ユは、各ステラフ１口に
決められた測定プログラムとして記↑０されている。 本実施例においては、テレビカメラ１５．１つにオート
フォーカス）幾横を組込んでいるので、画角が鮮明とな
り、測定精度が高い。な、（）、オー１〜フオーカス成
描を省略づることも可能Ｃある。 又、本実施例においては、■測定用セニタ装置１６ど微
３１１１定用モニク装青２０が別体とされているので、
オンラインへの設置が容易である。、なお、粗１ｊｊｌ
ｌ定用モニタ装置１６と微測走用Ｄニク装置２０の表示
両面を同一どして、装置を小型化づることも可能である
。 な１１３、前記実施ｆ？Ｊにおいては、」１１定対象物
１０のコンベア平面に対ジる’２ Ｋに応じて、狭域光
学系１８の位置を？１ｌｌｌ ｉ沖していたが、狭域光
学系１ε３の位置を制御２′ＩＩＭる方法はこれに限定
されず、粗測定用モニタ装置１６に映される固定化仝体
像を利用して、測定対象物１０の微測定対象個所を特定
し、該特定ざ机た微測定対象個所が、前記欽１・Σ光学
系１８の視野内に収まるように、狭域光学系１８を移動
させることも可能である。この場合には、測定対象物１
０の微測定対象個所を確実に狭域光学系１８の視野内に
収めることができる。 又、前記実施例にＪ３いては、粗測定用モニタ装置１８
で捉えられた全体１℃が狭ｌ岐光学系１８の位置制御に
のみ利用されていたが、前記狭域光学系１８の位置を検
出して、前記固定化全体陸上にその現在位置や次の目標
位置を評点やマークで表示づることも可能である。これ
らの場合には、操１′ＩＥ者が測定点の順序を熟知して
いなくても、正Ｔ１「な測定が迅速に行える。 又、１）う記実施例においては、本発明が二次元測定１
次に用いられていたが、本発明の適用１セ囲はこれに限
定されず、オートフォーカス（幾弱を利用して三次元Ｗ
す走間とすることも可能ｒある。 （光用の効果） 以上説明した通り、本発明によれば、」す定対象物の搬
送姿態や位置に拘わらず、測定対象物の（；々ｍｌ＋定
対象個所を確実に狭域光学系の視野内に収めて映し出ず
ことができる。従って、迅速１つ確実なオンラインの測
定が可能となるという優れた効果を有する。
映し、該映（家を評価して、測定対象物の寸法や形状等
を測定するようにした画像処理式測定装置において、測
定対象物を連続的又は間欠的に移送ザる移送手段と、該
移送手段の上流側に配設された、移送手段の幅方向全域
を視野とＪ゛る広域光学系と、該広域光学系で捉えた測
定対象物の全体像を固定的に映す、粗測定用モニタ装置
と、前記広域光学系の下流側に配設された、移送手段の
幅方向一部領域を視野とする狭域光学系と、該狭域光学
系で捉えた測定対象物の拡大イ像を固定的に映寸、微測
定用モニタ装置と、少くとも前記固定化拡大像を処理し
て、測定対象物の寸法や形状等を求める計測手段と、前
記固定化全体像を評価して、移送手段平面上の測定対象
物の姿態を判別する姿態判別手段と、該姿態判別手段出
力の姿態清報に基づいて、前記広域光学系を通過した測
定対象物の微測定対象個所が、前記狭域光学系の視野内
に収まるように、該狭域光学系を少くとも移送手段の幅
方向に移動させて、その位置を制御する位置制御手段と
を備えるようにして、前記第１の目的を達成したもので
ある。 又、本発明の実ｔＭ態様は、前記移送手段に、測定対象
物の位置決め用ストッパを設けたものである。 又、本発明の実施態様は、前記粗測定用モニタ装置に映
される測定対象物の全体像を縮小像としたものである。 又、本発明の実施態様は、前記粗測定用モニタ装置と微
測定用モニタ装置を、表示画面を同一として形成したも
のである。 本発明は、又、前記のような画像処理型測定装首におい
て、測定対象物を連続的又は間欠的に移送する移送手段
と、該移送手段の上流側に、配設された、移送手段の幅
方向全域を視野とする広域光学系と、該広域光学系で捉
えた測定対象物の全体像を固定的に映す、粗測定用モニ
タ装置と、前記広域光学系の下流側に配Ｓｑされた、移
送手段の幅方向一部領域を視野とづる狭域光学系と、該
狭域光学系で捉えた測定対象物の拡大像を固定的に映す
、微測定用モニタ装置と、少くとも前記固定化拡大像□
を処理して、測定対象物の寸法や形状等を求める計測手
段と、前記固定化全体像を利用して、測定対象物の微測
定対象個所を特定する位置特定手段と、該位置特定手段
の出力に基づいて、前記広域光学系を通過した測定対象
物の微測定対象個所が、前記狭域光学系の視野内に収ま
るように、該狭域光学系を少くとも移送手段の幅方向に
移動させて、その位置を制御する位置Ｒｉａｌ １１１
１手段とを備えるようにして、前記第２の目的を達成し
たものである。 【作用１ 本発明は、前記のような画像処理式測定装置において、
測定対象物を連続的又は間欠的に移送する移送手段と、
該移送手段の上流側に配設された、移送手段の幅方向全
域を視野とする広域光学系と、該広域光学系で捉えた測
定対象物の全体（像を固定的に映す、粗測定用モニタ装
置と、前記広域光学系の下流側に配設された、移送手段
の幅方向一部領域を視野とする狭域光学系と、該狭域光
学系で捉えた測定対象物の拡大像を固定的に映す、微測
定用モニタ装置と、少くとも前記固定化拡大像を処理し
て、測定対象物の寸法や形状笠を求める目測手段と、前
記固定化全体像を評価して、移送手段平面上の測定対象
物の姿態を判別する姿態判別手段と、該姿態判別手段出
力の姿態情報に基づいて、前記広域光学系を通過した測
定対象物の微測定対象個所が、前記狭域光学系の視野内
に収まるように、該狭域光学系を少くとも移送手段の幅
方向に移動させて、その位γを制御する位置制御手段と
を備えるようにしている。従って、測定対象物の搬送姿
態に拘わらず、拡大像を水平姿態、垂直姿態等の所定の
基準姿態で映し出すことができ、拡大像による測定をオ
ンラインで迅速且つ容易に行うことができる。 又、前記移送手段に、測定対象物の位置決め用ストッパ
を設けた場合には、移送手段と位置ＬＩＪ御手段の同期
を容易にとることができる。 又、前記粗測定用モニタ装置に映される測定対象物の全
体像を縮小像とした場合には、全体像の表示面積を小と
して、移送手段の平面も確実に映し込むことができる。 又、前記粗測定用モニタ装置とｇ１劃定用モニタ装置を
、表示画面を同一として形成した場合には、装置の構成
が比較的単純となり、小型化できる。 本発明は、又、前記のような画像処理式測定装置におい
て、測定対象物を連続的又は間欠的に移送する移送手段
と、該移送手段の上流側に配設された、移送手段の幅方
向全域を視野とづる広域光学系と、該広域光学系で捉え
た測定対象物の全体ｆＱを固定的に映づ、粗測定用モニ
タ装置と、前記広域光学系の下流側に配設された、移送
手段の幅方向一部領域を視野とする狭域光学系と、該狭
域光学系で捉えた測定対象物の拡大像を固定的に映す、
微測定用モニタ装置と、少くとも前記固定化拡大像を処
理して、測定対象物の寸法や形状等を求める計測手段と
、前記固定化仝体代を利用して、測定対象物の微測定対
象個所を特定する位置特定手段と、該位置特定手段の出
力に基づいて、前記広域光学系を通過した測定対象物の
微測定対象個所が、前記狭域光学系の視野内に収まるよ
うに、該狭ｌ桟光学系を少くとも移送手段の幅方向に移
９ｊｌさせて、その位置を１」す御する位置制御手段と
を隨えるようにしている。従って、測定対象物のＭＱ送
姿努や位［ｔに拘わらず、その微測定対象個所を含む一
部分を（ｉ１ｆ実に拡大表示づ゛ることができる。 【実施例］ 以下図面を参照して、本発明が採用された、オンライン
投首された画像α理型測定１汲の実施が１を訂細に説明
する。 本実施例は、第１図及び第２図に示寸如く１．ｌ１ｉｌ
定対象物１０を連続的又は間欠的に移送づ゛るコンベア
１２と、該コンベア１２の上流側に配み２された、コン
ベア１２の幅方向全域を視野とＭる広１・曳光学系１４
と、該広域光学系１４を介してオートフォーカス機構付
きのテレビカメラ１５で１足えた測定対象物１０の全体
像を固定的に映づ、粗測定用モニタ装置１６と、前記広
域光学系１４の下流側に配設された、コンベア１２の幅
方向一部領域を視野とする狭域光学系１８と、該狭域光
学系１８を介してオートフォーカス別構付きのテレビカ
メラ１つで捉えた測定対象物１０の拡大像を固定的に映
す、微測定用モニタ装置２０と、少くとも［１ｒ１記固
定化拡大像を処理して、測定対象物１００寸法や形状等
を求める計測手段の機能及び前記固定化全体像を評価し
て、コンベア平面上の測定対数物１０の姿態を判別する
姿態判別手段の１大能を右する、ハードデスクやフロッ
ピーデスク及び中央処理ユニットを含むコンピュータ２
４と、該コンピュータ２４出力の姿態情報に基づいて、
前記広域光学系１４を通過した測定対象物１０の微測定
対象個所が、前記狭域光学系１８の視野内に収まるよう
に、該狭域光学系１日を三次元方向に移動さけて、その
位置をルリ御する位置制御装置２６と、前記狭域光学系
１８の三次元方向の変位りをそれぞれ検出する変位検出
器２７Ａ、２７Ｂ、２７Ｃとから主に＋Ｍ成されている
。 前記コンベア１２の上方には、それぞれ広域光学系１４
及び狭域光学系１８の視野範囲を照明づるための光源２
８．２９が設けられている。 又、前記コンベア１２の上面には、測定対象物１０のコ
ンベア移送方向の位置を一定間隔で決めるための位置決
め用ス１−ツバ３０が、移送方向に一定間隔で設けられ
ている。測定対象物１０が全く乱′ｍな状態でコンベア
１２上を供給されてきた場合、コンベア送り速度との兼
合いから、位置ａｉｌ制御装置２６による狭域光学系１
８の位置制御が困難となる恐れがあるが、本実施例のよ
うに、…１１定対象物１０の供給口で斜面等を利用して
、位置決め用ストッパ３０に測定対象物１０の一端（実
施例では前端）を接触させることによって、コンベア１
２の送り速度とのｌ８１ＩｔＩｌが容易にとれるように
なる。従って、極端な場合には、狭域光学系１８の位置
制御は、コンベア１２の幅方向だけでもよい。なお、位
置決め用ストッパ３０を省略して、コンベア１２の形状
を単純化したり、あるいは、コンベア１２の幅方向端面
にも位置決め用ストッパを設けて、測定対象物１０が２
方向で位置決めされるように構成することも可能である
。 前記広域光学系１４は、例えばズームレンズを用いて、
測定対象物１００大ぎさに合わせて任意の縮小倍率を選
択するように構成することができる。 前記粗測定用モニタ装置１６及び微測定用モニタ装置２
０には、いずれも操作車３１．３２が設けられている。 前記ＩＩ ｉ！！ＩＩ定用ｔニタ装協１６では、１）ｒ
１記広域光学系１４で捉えられ固定的に表示された全１
水ｌ！９の輪郭のみを抽出し、スケッチ図としでブリン
クやプロッタ（図示省略）へ出力することができる。 従って従来の千古きに比べて正確で速やかにトレース図
が作成できる。又、トレース図形上に測定も１１果を記
入づることも可能である。更に、全体像上に、第３図に
示す如く、座標軸や測定点く円の中心Ｃ１や直線の交点
１＋、１２等）を名称付ぎで（Ｉ！ねて表示することも
できる。この場合には、測定手順の把握や図面との対比
が容易となるので、複雑なデータ処理を行う場合に便利
である。又、該粗測定用モニタ装置１６の表示画面の右
側部分には、全体像のｖＡ京に必要なメツセージを表示
せるようにされている。 Ｍｒｔ記狭１或光学系１８は、例えばレボルバ（１７１
示省略）等により、拡大率の異なるものに切換え（柄る
いは、着ｎ＜２により交換可能とされでいる。 前記位置制御２′ｌｌ装冒２６の出力は、アンプ３’ｌ
△、３４Ｂ、３４Ｃを介して、狭域光学系１８をＪ ４
＊方向にそれぞれ駆動するモータ３６△、３６Ｂ、３６
Ｇにそれぞれ加えられている。従って、該（ζｌ「Ｉ制
御装置２６の出力によって、状域光ミ）６系１８の位置
が三次元方向に調整され、例えばコンベア平面上のＩｌ
ｌ定対象物１０の姿態情州に塁づいて、前記広域光学系
１４を）山刃した」り定対象物１０の微測定対象個所が
前記狭域光学系１８の視野内に収、１．るＪ：うに、狭
域光学系１８の位置が制１２Ｉｌさ机る。 １１ｊ１記狭賊光学系１８で捉えられ、（；を測定用七
二全装置２０に固定的に表示された拡大（３（によるｍ
ｌ＋定（ユ、貝（木的には次のＪ：うにして行われる。 即ら、微測定用モニタ装置２００両面の一部分、例えば
ノｅ ｆｆｌｉ部に、測定対象物１０の氾（１定寸べき
エツジ線Ｇ−Ｇを含む所望拡大像が第４図に示寸如く捉
えられたとする。この状態で測定者は、操作中３１のボ
タン、例えばデジタイリ“（図示省略）で第４図の矢印
△→Ｂに示す如く、エツジ検出系路の位置と方向を定め
、エツジ検出ボタンをオンとする。 づ−ると、エツジ点Ｈでエツジ位置（両面中心からの長
さＬｌ）が自動的に検出される。 次いで、コンベア１２が移動し、第５図に示ゴ如く、反
対側のエツジｒｔｌ Ｊ −Ｊをａむ所望拡大（悄が微
測定用モニタ装置２０に表示された段階で、符ｉ４図と
は逆に、矢印Ｃ→Ｄの如く上ツジ検出系路の位置ど方向
を定め、エツジ点にの位置（両面中心からの長さＬ２）
を求める。 このようにしてエツジ点）−１−に間の寸法を、（寸法
Ｌ１千寸法Ｌ２＋測定対象物１０ど狭域光学系１２の相
対移動量）で求めることができる。 なＡ３この場合には、微」１１定用モニタ装置２０Ｊ：
でエツジ線Ｇ−ＧとＪ−Ｊが同一線上に（＼°Ｌ置付り
されたと仮定している。 ここで、ｌ！ｌ定箱Ｉｎは、テレビカメラ１９の分ｉ！
、］Ｊ 数をＷ５００ビクセルＸＨ３Ｏ０ピクセル（受
光面の大ささを１０Ｘ１０■ｍとする）、狭域光学系１
８の倍率を５０倍とした時、テレビカメラ１９からの出
力信号は、横方向について、１１５０Ｘ１０ ／ ５０
０ ＝ １ ／ ２５００ ／ ヒ’） ｔ ／Ｌ／
トｒ、； ル。従って、測定対象の像を、Ｏ０／Ｉμｍ
／ビクヒルの分解能で評価できることになる。この１９
合、前記変（（γ検出器２７△、２７Ｂ、２７Ｇの出カ
イ３弓の分解能は０．４μｍ以上とする。これは、第６
［１に示寸如く、エツジＦＡ！ Ｇ −ＧとＪ −Ｊを
同時に映した場合には、エツジ線Ｇ−Ｇ−Ｊ−Ｊ間に入
るビクセル数×０．４４ｚｍがＧ−Ｇ−Ｊ−Ｊ間ヌ１法
となる。 タハ理データは記憶され、必要に応じてメツ１＝−ジど
して、前出第１図に示した如く、微Ｗ１１定用廿二タ芸
宣２０の右半分に出力される。 なお、円の径や仮想中心位置、勾配、角度等も、それぞ
れ同様の手順でエツジを検出して同様に測定することが
できる。この拡大像に対するエツジ検出方向、検出点数
、拡大すべき測定対象物の位置ユは、各ステラフ１口に
決められた測定プログラムとして記↑０されている。 本実施例においては、テレビカメラ１５．１つにオート
フォーカス）幾横を組込んでいるので、画角が鮮明とな
り、測定精度が高い。な、（）、オー１〜フオーカス成
描を省略づることも可能Ｃある。 又、本実施例においては、■測定用セニタ装置１６ど微
３１１１定用モニク装青２０が別体とされているので、
オンラインへの設置が容易である。、なお、粗１ｊｊｌ
ｌ定用モニタ装置１６と微測走用Ｄニク装置２０の表示
両面を同一どして、装置を小型化づることも可能である
。 な１１３、前記実施ｆ？Ｊにおいては、」１１定対象物
１０のコンベア平面に対ジる’２ Ｋに応じて、狭域光
学系１８の位置を？１ｌｌｌ ｉ沖していたが、狭域光
学系１ε３の位置を制御２′ＩＩＭる方法はこれに限定
されず、粗測定用モニタ装置１６に映される固定化仝体
像を利用して、測定対象物１０の微測定対象個所を特定
し、該特定ざ机た微測定対象個所が、前記欽１・Σ光学
系１８の視野内に収まるように、狭域光学系１８を移動
させることも可能である。この場合には、測定対象物１
０の微測定対象個所を確実に狭域光学系１８の視野内に
収めることができる。 又、前記実施例にＪ３いては、粗測定用モニタ装置１８
で捉えられた全体１℃が狭ｌ岐光学系１８の位置制御に
のみ利用されていたが、前記狭域光学系１８の位置を検
出して、前記固定化全体陸上にその現在位置や次の目標
位置を評点やマークで表示づることも可能である。これ
らの場合には、操１′ＩＥ者が測定点の順序を熟知して
いなくても、正Ｔ１「な測定が迅速に行える。 又、１）う記実施例においては、本発明が二次元測定１
次に用いられていたが、本発明の適用１セ囲はこれに限
定されず、オートフォーカス（幾弱を利用して三次元Ｗ
す走間とすることも可能ｒある。 （光用の効果） 以上説明した通り、本発明によれば、」す定対象物の搬
送姿態や位置に拘わらず、測定対象物の（；々ｍｌ＋定
対象個所を確実に狭域光学系の視野内に収めて映し出ず
ことができる。従って、迅速１つ確実なオンラインの測
定が可能となるという優れた効果を有する。
第１図は、本発明に係る画像処理式測定装置の実施例の
構成を示す、一部ブロック線図を含む側面図、第２図は
、同じく平面図、第３図は、前記実施例で用いられてい
る粗測定用モニタ装置の表示例を示Ｍ線図、第４図乃至
第６図は、同じく、微測定用モニタ装置の表示例を示づ
線図である。 １０・・・測定対数物、 １２・・・コンベア、 １／ｌ・・・広域光学系、 １５．１つ・・・テレビカメラ、 １６・・・粗測定用モニタ装買、 １８・・・狭域光学系、 ２０・・・微測定用モニタ装置、 ２４・・・］ンビュータ、 ２６・・・位置制御装置、 ３０・・・位置決め用ストッパ。
構成を示す、一部ブロック線図を含む側面図、第２図は
、同じく平面図、第３図は、前記実施例で用いられてい
る粗測定用モニタ装置の表示例を示Ｍ線図、第４図乃至
第６図は、同じく、微測定用モニタ装置の表示例を示づ
線図である。 １０・・・測定対数物、 １２・・・コンベア、 １／ｌ・・・広域光学系、 １５．１つ・・・テレビカメラ、 １６・・・粗測定用モニタ装買、 １８・・・狭域光学系、 ２０・・・微測定用モニタ装置、 ２４・・・］ンビュータ、 ２６・・・位置制御装置、 ３０・・・位置決め用ストッパ。
Claims (5)
- （１）測定対象物と関与した光を受けて、その像を映し
、該映像を評価して、測定対象物の寸法や形状等を測定
するようにした画像処理式測定装置において、 測定対象物を連続的又は間欠的に移送する移送手段と、 該移送手段の上流側に配設された、移送手段の幅方向全
域を視野とする広域光学系と、 該広域光学系で捉えた測定対象物の全体像を固定的に映
す、粗測定用モニタ装置と、 前記広域光学系の下流側に配設された、移送手段の幅方
向一部領域を視野とする狭域光学系と、該狭域光学系で
捉えた測定対象物の拡大像を固定的に映す、微測定用モ
ニタ装置と、 少くとも前記固定化拡大像を処理して、測定対象物の寸
法や形状等を求める計測手段と、 前記固定化全体像を評価して、移送手段平面上の測定対
象物の姿態を判別する姿態判別手段と、該姿態判別手段
出力の姿態情報に基づいて、前記広域光学系を通過した
測定対象物の微測定対象個所が、前記狭域光学系の視野
内に収まるように、該狭域光学系を少くとも移送手段の
幅方向に移動させて、その位置を制御する位置制御手段
と、を備えたことを特徴とする画像処理式測定装置。 - （２）前記移送手段に、測定対象物の位置決め用ストッ
パが設けられている特許請求の範囲第１項記載の画像処
理式測定装置。 - （３）前記粗測定用モニタ装置に映される測定対象物の
全体像が縮小像とされている特許請求の範囲第１項記載
の画像処理式測定装置。 - （４）前記粗測定用モニタ装置と微測定用モニタ装置が
、表示画面を同一として形成されている特許請求の範囲
第１項記載の画像処理式測定装置。 - （５）測定対象物と関与した光を受けて、その像を映し
、該映像を評価して、測定対象物の寸法や形状等を測定
するようにした画像処理式測定装置において、 測定対象物を連続的又は間欠的に移送する移送手段と、 該移送手段の上流側に配設された、移送手段の幅方向全
域を視野とする広域光学系と、 該広域光学系で捉えた測定対象物の全体像を固定的に映
す、粗測定用モニタ装置と、 前記広域光学系の下流側に配設された、移送手段の幅方
向一部領域を視野とする狭域光学系と、該狭域光学系で
捉えた測定対象物の拡大像を固定的に映す、微測定用モ
ニタ装置と、 少くとも前記固定化拡大像を処理して、測定対象物の寸
法や形状等を求める計測手段と、 前記固定化全体像を利用して、測定対象物の微測定対象
個所を特定する位置特定手段と、 該位置特定手段の出力に基づいて、前記広域光学系を通
過した測定対象物の微測定対象個所が、前記狭域光学系
の視野内に収まるように、該狭域光学系を少くとも移送
手段の幅方向に移動させて、その位置を制御する位置制
御手段と、 を備えたことを特徴とする画像処理式測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27651685A JPS62135706A (ja) | 1985-12-09 | 1985-12-09 | 画像処理式測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27651685A JPS62135706A (ja) | 1985-12-09 | 1985-12-09 | 画像処理式測定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62135706A true JPS62135706A (ja) | 1987-06-18 |
Family
ID=17570559
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27651685A Pending JPS62135706A (ja) | 1985-12-09 | 1985-12-09 | 画像処理式測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62135706A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0288909A (ja) * | 1988-09-27 | 1990-03-29 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | エッジ位置検出装置 |
| US6857808B1 (en) | 1999-08-26 | 2005-02-22 | Nippon Steel Corporation | Joining structure |
-
1985
- 1985-12-09 JP JP27651685A patent/JPS62135706A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0288909A (ja) * | 1988-09-27 | 1990-03-29 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | エッジ位置検出装置 |
| US6857808B1 (en) | 1999-08-26 | 2005-02-22 | Nippon Steel Corporation | Joining structure |
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