JP2003172713A - Evaluation method for optical distortion and evaluation device - Google Patents

Evaluation method for optical distortion and evaluation device

Info

Publication number
JP2003172713A
JP2003172713A JP2001372822A JP2001372822A JP2003172713A JP 2003172713 A JP2003172713 A JP 2003172713A JP 2001372822 A JP2001372822 A JP 2001372822A JP 2001372822 A JP2001372822 A JP 2001372822A JP 2003172713 A JP2003172713 A JP 2003172713A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
image
template
reference pattern
optical distortion
distortion
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2001372822A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP3899915B2 (en
Inventor
Hitoaki Ooto
仁昭 大音
Yoshiyuki Sonda
嘉之 尊田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
AGC Inc
Original Assignee
Asahi Glass Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Asahi Glass Co Ltd filed Critical Asahi Glass Co Ltd
Priority to JP2001372822A priority Critical patent/JP3899915B2/en
Publication of JP2003172713A publication Critical patent/JP2003172713A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3899915B2 publication Critical patent/JP3899915B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/88—Investigating the presence of flaws or contamination
    • G01N21/95—Investigating the presence of flaws or contamination characterised by the material or shape of the object to be examined
    • G01N21/958—Inspecting transparent materials or objects, e.g. windscreens
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/88—Investigating the presence of flaws or contamination
    • G01N21/95—Investigating the presence of flaws or contamination characterised by the material or shape of the object to be examined
    • G01N21/958—Inspecting transparent materials or objects, e.g. windscreens
    • G01N2021/9586—Windscreens

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
  • Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)
  • Image Processing (AREA)
  • Image Analysis (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To solve the problems of insufficient measurement sensitivity and lack of versatility which conventional PM method has. <P>SOLUTION: The invention compares the image of a reference pattern 101b obtained by transmitting through a transparent body (glass plate 102) to a prescribed template image and evaluates the optical distortion of the transparent body (glass plate 102) by deriving the correlation value based on the comparison result. The template image is an image deformed by the enlargement or reduction of the reference pattern 101b. <P>COPYRIGHT: (C)2003,JPO

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【０００１】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、光学歪の評価方法
および評価装置に関し、特に自動車等に使用される窓ガ
ラスの光学歪の評価方法および評価装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical distortion evaluation method and evaluation apparatus, and more particularly to an optical distortion evaluation method and evaluation apparatus for window glass used in automobiles and the like.

【０００２】[0002]

【従来の技術】ガラス板を透して見た画像（以下、透視
像という）がゆがむ現象は透視歪（とうしひずみ）と呼
ばれ、自動車用ガラスの重要な品質評価項目になってい
る。透視歪を生じさせる要因としては、素板ガラス中に
含まれる泡や異物、素板ガラスの表面うねり、ガラス板
の局所的な変形、中間膜の性状、または設計形状の曲率
等があげられる。これらの要因がレンズ効果を生み、透
視像にゆがみを与える。2. Description of the Related Art A phenomenon in which an image viewed through a glass plate (hereinafter referred to as a perspective image) is distorted is called perspective distortion, which is an important quality evaluation item for automotive glass. Factors that cause perspective distortion include bubbles and foreign substances contained in the glass sheet, surface waviness of the glass sheet, local deformation of the glass sheet, properties of the interlayer film, or curvature of the designed shape. These factors give rise to the lens effect and distort the perspective image.

【０００３】このような透視歪は、搭乗者に対して疲労
感や不快感をもたらすため、窓ガラスの設計段階や製造
工程でその低減を図り、また検査を確実に実施すること
によって不良品の流出を防ぐことが大切である。なお、
透視像のゆがみを透視歪と呼び、透視歪に影響を与える
ようなガラス板自身が持つ性質を光学歪と呼ぶ。Since such a perspective distortion gives a passenger a feeling of fatigue and discomfort, reduction of the distortion is attempted at the designing stage of the window glass and the manufacturing process, and the inspection is carried out surely to confirm the defective product. It is important to prevent the outflow. In addition,
The distortion of the perspective image is called perspective distortion, and the property of the glass plate itself that affects the perspective distortion is called optical distortion.

【０００４】これまで透視歪の検査は、多くの場合、目
視検査により行われてきた。しかし、目視検査では検査
員間での判断基準を統一することが難しく、客観性に欠
けるおそれがあった。また、大面積のガラス板内部に生
じた微弱な透視歪を限られた時間内で検出することは、
集中力と熟練を要する作業である。このため、検査を自
動化することにより、客観的かつ正確な検査を実現する
ことが従来より求められていた。Up to now, the inspection of the perspective distortion has often been conducted by visual inspection. However, in visual inspection, it was difficult to unify the judgment criteria among the inspectors, and there was a risk of lack of objectivity. In addition, it is possible to detect a weak perspective distortion generated in a large-area glass plate within a limited time.
It is a task that requires concentration and skill. For this reason, it has been conventionally required to realize an objective and accurate inspection by automating the inspection.

【０００５】透視歪の検査を自動化するためには、光学
測定技術や画像処理技術の活用が有効であり、これまで
にも多くの透視歪測定方法が提案されている。例えば透
視像とテンプレートの像とのパターンマッチングに基づ
く方法（以下、ＰＭ法という）、透視像の座標計測に基
づく方法、透視像の明暗変化を利用した方法、またはモ
アレを利用した方法等がある。これらの手法のうちＰＭ
法は、正規化相関に基づいた透視歪の定量化方法であ
り、検査員による目視評価との整合性が高いことがわか
っている。In order to automate the inspection of perspective distortion, it is effective to utilize optical measurement technology and image processing technology, and many perspective distortion measurement methods have been proposed so far. For example, there are a method based on pattern matching between a perspective image and an image of a template (hereinafter referred to as PM method), a method based on coordinate measurement of a perspective image, a method using a change in brightness of the perspective image, a method using moire, and the like. . PM of these methods
The method is a method for quantifying perspective distortion based on the normalized correlation, and is known to be highly consistent with visual evaluation by an inspector.

【０００６】ここで、従来のＰＭ法について説明する。
パターンマッチングは、リモートセンシングやファクト
リーオートメーションの分野で広く利用されている技術
の一つである。具体的には、テンプレートと称される所
定の参照画像と実際にカメラで撮像した画像とを比較
し、両者の類似性に基づいて、検査対象の位置を検索し
たり、検査対象の状態を評価する画像処理方法である。Here, a conventional PM method will be described.
Pattern matching is one of the widely used technologies in the fields of remote sensing and factory automation. Specifically, a predetermined reference image called a template is compared with the image actually captured by the camera, and the position of the inspection target is searched or the state of the inspection target is evaluated based on the similarity between the two. Image processing method.

【０００７】上述したとおり、ガラス板にうねりが生じ
または異物が混入するなどして光学歪が生じた場合、透
視像が変形する。そこで、透視歪の無い状態と有る状態
との差異をパターンマッチングして数量化することによ
り、透視歪を評価することができる。例えば特開平１１
−２３７２１６号公報には、ＰＭ法を用いた透視歪の評
価方法が開示されている。As described above, when optical distortion occurs due to undulations or the inclusion of foreign matter on the glass plate, the perspective image is deformed. Therefore, the perspective distortion can be evaluated by pattern matching and quantifying the difference between the state without the perspective distortion and the state with the perspective distortion. For example, JP-A-11
Japanese Patent Laid-Open No. 237216 discloses a method for evaluating perspective distortion using the PM method.

【０００８】図１３は、従来のＰＭ法を用いた透視歪の
定量化の概念を示す。同図に示すように面光源１の発光
面には、チェッカーボードパタン（以下、参照パタンと
いう）が設けられ、カメラ３はガラス板２を透してこの
参照パタンを撮像する。カメラ３は、パーソナルコンピ
ュータ等で構成された評価装置４に接続されている。評
価装置４は、撮像した画像からテンプレート画像６と同
サイズの領域５を切り出し、領域５の画像とテンプレー
ト画像６との正規化相関値を求める。なお、テンプレー
ト画像は図示しない記憶装置に予め用意された画像であ
り、カメラで撮像された画像または数式を利用してコン
ピュータで生成した画像が用いられる。FIG. 13 shows the concept of quantifying perspective distortion using the conventional PM method. As shown in the figure, a checkerboard pattern (hereinafter referred to as a reference pattern) is provided on the light emitting surface of the surface light source 1, and the camera 3 images the reference pattern through the glass plate 2. The camera 3 is connected to an evaluation device 4 composed of a personal computer or the like. The evaluation device 4 cuts out a region 5 having the same size as the template image 6 from the captured image, and obtains a normalized correlation value between the image of the region 5 and the template image 6. The template image is an image prepared in advance in a storage device (not shown), and an image captured by a camera or an image generated by a computer using a mathematical formula is used.

【０００９】さらに、この領域５に隣接する領域から、
テンプレート画像と同じ大きさの画像を上記同様に切り
出し、切り出した画像の正規化相関値を算出し、透視歪
を評価する。以上を繰り返すことにより、撮像した画像
の全領域にわたる正規化相値の分布を得る。その後、各
正規化相関値をレンズ度数に変換し、変換した値を所定
の閾値と比較することで透視歪を評価する。Further, from the area adjacent to this area 5,
An image having the same size as the template image is cut out in the same manner as above, the normalized correlation value of the cut out image is calculated, and the perspective distortion is evaluated. By repeating the above, the distribution of the normalized phase values over the entire area of the captured image is obtained. Then, each normalized correlation value is converted into a lens power, and the converted value is compared with a predetermined threshold value to evaluate the perspective distortion.

【００１０】ここで、レンズ度数とは、レンズ焦点距離
の逆数であり、その単位はｍｄｏｐｔ（ミリディオプ
ト）である。また、レンズ度数は、凸レンズの場合に正
値となり、凹レンズの場合に負値となり、透視歪が全く
無い状態で「０」となる。したがって、レンズ度数が正
値であればガラス板は透視像は拡大され、レンズ度数が
負値であれば透視像は縮小される。Here, the lens power is the reciprocal of the lens focal length, and its unit is mdott (millidiopt). Further, the lens power has a positive value in the case of a convex lens and a negative value in the case of a concave lens, and becomes “0” in the state where there is no perspective distortion. Therefore, when the lens power is a positive value, the perspective image of the glass plate is enlarged, and when the lens power is a negative value, the perspective image is reduced.

【００１１】ここで、正規化相関値の求め方について説
明する。正規化相関値は、撮像した画像とテンプレート
画像との類似性を表わす（１）式により計算される。Here, how to obtain the normalized correlation value will be described. The normalized correlation value is calculated by the equation (1) representing the similarity between the captured image and the template image.

【００１２】[0012]

【数１】 [Equation 1]

【００１３】[0013]

【数２】 [Equation 2]

【００１４】[0014]

【数３】 [Equation 3]

【００１５】（１）式において、Ｒは正規化相関値、ｆ
（ｉ，ｊ）はカメラによって撮像された画像（そのサイ
ズはテンプレートと同じ）であり、ｇ（ｉ，ｊ）（＝Ａ
・ｓｉｎ（２πｉ／λｘ）・ｓｉｎ（２πｊ／λｙ）；
Ａ：定数，λｘ：ｘ方向の波長，λｙ：ｙ方向の波長）
はテンプレート画像であり、Ｍはテンプレートのｘ方向
の画素数であり、Ｎはテンプレートのｙ方向の画素数で
ある。（２）式で与えられるｆａｖｅはｆ（ｉ，ｊ）の
平均値であり、（３）式で与えられるｇａｖｅはｇ
（ｉ，ｊ）の平均値である。ｘ方向およびｙ方向は、そ
れぞれ水平方向および鉛直方向に対応する。In the equation (1), R is a normalized correlation value, f
(I, j) is an image captured by the camera (its size is the same as the template), and g (i, j) (= A
-Sin (2? I /? X ) -sin (2? J /? Y );
A: constant, λ x : wavelength in x direction, λ y : wavelength in y direction)
Is a template image, M is the number of pixels in the x direction of the template, and N is the number of pixels in the y direction of the template. F ave given by the equation (2) is an average value of f (i, j), and g ave given by the equation (3) is g
It is the average value of (i, j). The x direction and the y direction correspond to the horizontal direction and the vertical direction, respectively.

【００１６】図１４は、従来のＰＭ法における透視歪の
強さと正規化相関値との関係を示す。同図において、横
軸は透視歪の強さ（レンズ度数）を示し、縦軸は正規化
相関値を示す。従来のＰＭ法では、テンプレート画像と
して全く透視歪の無い理想的な透視像を用いている。そ
のため、撮像画像に透視歪が全く無ければ、正規化相関
値は最大値（＝１．０）をとり、透視歪がある場合はグ
ラフの正または負の方向へ移動してテンプレート画像と
撮像画像との類似性が低下し、正規化相関値は「１」よ
り小さな値となる。したがって、透視歪の強さは、正規
化相関値から間接的に知ることができる。FIG. 14 shows the relationship between the perspective distortion intensity and the normalized correlation value in the conventional PM method. In the figure, the horizontal axis represents the strength of perspective distortion (lens dioptric power), and the vertical axis represents the normalized correlation value. In the conventional PM method, an ideal perspective image having no perspective distortion is used as a template image. Therefore, if there is no perspective distortion in the captured image, the normalized correlation value takes the maximum value (= 1.0), and if there is perspective distortion, move in the positive or negative direction of the graph to move the template image and the captured image. And the normalized correlation value becomes a value smaller than “1”. Therefore, the strength of the perspective distortion can be indirectly known from the normalized correlation value.

【００１７】[0017]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
ＰＭ法には大きく二つの課題があり、実用化が困難であ
る。すなわち、測定感度不足という問題と、汎用性の欠
如という問題がある。図１４から明らかなように、透視
歪の強さが「０」に近づくに連れてグラフの傾きがなだ
らかになり、透視歪の強さと正規化相関値との線形性が
保たれなくなる。その結果、微弱な透視歪においては、
正規化相関値が実質的に「０」となり歪なしと判断され
てしまう。However, the conventional PM method has two major problems and is difficult to put into practical use. That is, there are problems of insufficient measurement sensitivity and lack of versatility. As is clear from FIG. 14, as the strength of the perspective distortion approaches “0”, the slope of the graph becomes gentle, and the linearity between the strength of the perspective distortion and the normalized correlation value cannot be maintained. As a result, in weak perspective distortion,
The normalized correlation value becomes substantially "0" and it is determined that there is no distortion.

【００１８】このような微弱な透視歪であっても、歪の
生じる位置によっては問題になるケースがあり、例えば
フロントガラスの中央領域における透視歪は、運転手の
視界を妨げるため限りなく低減させたい。また、透視歪
は、歪の方向性または面積の違いによっていくつかの種
類に分類されるが、これらを分け隔てなく検出できる汎
用性も求められるが、従来のＰＭ法では困難であった。Even with such a slight perspective distortion, there may be a problem depending on the position where the distortion occurs. For example, the perspective distortion in the central region of the windshield obstructs the driver's field of vision, and is therefore reduced as much as possible. I want to. Further, although the perspective distortion is classified into several types depending on the directionality of the distortion or the difference in area, general versatility capable of detecting these without distinction is also required, but it has been difficult with the conventional PM method.

【００１９】本発明は、このような課題を解決するもの
であり、従来のＰＭ法が抱える測定感度の不足、および
汎用性の欠如を克服する光学歪の評価方法および評価装
置を提供することを目的とする。The present invention is intended to solve such problems, and to provide an optical distortion evaluation method and evaluation apparatus that overcome the lack of measurement sensitivity and lack of versatility of the conventional PM method. To aim.

【００２０】[0020]

【課題を解決するための手段】以上の課題を解決するた
めに本発明は、透明体を透過して撮像された参照パタン
の画像と所定のテンプレート画像とを比較し、この比較
結果に基づいて相関値を求めることにより前記透明体の
光学歪を評価する方法において、前記テンプレート画像
は、前記参照パタンを変形させた画像であることを特徴
とする光学歪の評価方法を提供する。In order to solve the above problems, the present invention compares an image of a reference pattern taken through a transparent body with a predetermined template image, and based on the comparison result. In the method of evaluating the optical distortion of the transparent body by obtaining a correlation value, the template image is an image obtained by deforming the reference pattern, and the optical distortion evaluating method is provided.

【００２１】また、前記テンプレート画像は、前記参照
パタンを拡大または縮小した画像であることが好まし
い。また、前記テンプレート画像は、前記参照パタンを
所定の一方向に沿って拡大または縮小した画像であるこ
とが好ましい。The template image is preferably an image obtained by enlarging or reducing the reference pattern. Further, it is preferable that the template image is an image obtained by enlarging or reducing the reference pattern along a predetermined direction.

【００２２】また、本発明は、発光面に所定の参照パタ
ンを備えた面光源と、透明体の傾きを保持するための保
持手段と、前記透明体を透過して得られた前記参照パタ
ンの画像を撮像する撮像手段と、前記撮像された画像と
所定のテンプレート画像とを比較し、この比較結果に基
づいて相関値を算出する相関値算出手段と、前記算出さ
れた相関値に基づいて前記透明体の光学歪を評価する評
価手段とを備え、前記テンプレート画像は、前記参照パ
タンを変形させた画像であることを特徴とする光学歪の
評価装置を提供する。また、前記テンプレート画像は、
前記参照パタンを拡大または縮小した画像であることが
好ましい。また、前記テンプレート画像は、前記参照パ
タンを所定の一方向に沿って拡大または縮小した画像で
あることが好ましい。Further, according to the present invention, a surface light source having a predetermined reference pattern on its light emitting surface, holding means for holding the inclination of the transparent body, and the reference pattern obtained by passing through the transparent body. An image capturing unit that captures an image, a correlation value calculating unit that compares the captured image with a predetermined template image, and calculates a correlation value based on the comparison result, and the correlation value calculating unit that calculates the correlation value based on the calculated correlation value. An evaluation device for evaluating optical distortion of a transparent body is provided, wherein the template image is an image obtained by deforming the reference pattern. Also, the template image is
It is preferable that the image is an enlarged or reduced image of the reference pattern. Further, it is preferable that the template image is an image obtained by enlarging or reducing the reference pattern along a predetermined direction.

【００２３】ここで、本発明に係る光学歪の評価原理に
ついて説明する。従来のＰＭ法が抱える問題点を解決す
るため、本発明は参照パタンを変形させた画像をテンプ
レートとして用いる。この方法により、測定感度の向上
とともに汎用性も向上させることができる。テンプレー
ト画像の変形のさせかたには、（１）パタン周期の拡大
または縮小、（２）パタンの変形の方向性、（３）テン
プレートの面積の拡大または縮小、といった主に３つの
観点がある。Now, the principle of evaluation of optical distortion according to the present invention will be described. In order to solve the problems of the conventional PM method, the present invention uses an image obtained by deforming a reference pattern as a template. By this method, it is possible to improve not only the measurement sensitivity but also the versatility. There are mainly three ways of deforming the template image: (1) expansion or contraction of the pattern cycle, (2) directionality of pattern deformation, and (3) expansion or contraction of the template area. .

【００２４】これらは歪の種類に応じて使い分けると効
果的であり、ガラス板に複数種類の歪が混在するような
場合は、（１）〜（３）のテンプレートを適宜組み合わ
せて用いるとよい。以下、テンプレートの変形のさせ方
について説明する。It is effective to use these in accordance with the type of strain, and when a plurality of types of strain are mixed in the glass plate, it is advisable to use a combination of the templates (1) to (3) as appropriate. Hereinafter, how to deform the template will be described.

【００２５】〔１．パタン周期の拡大または縮小〕テン
プレートに使用するパタンを理想的な透視像（すなわち
参照パタン）としないで、パタン周期を積極的に拡大ま
たは縮小させた画像を、テンプレート画像とする。図１
（ａ）は参照パタンと同じ模様のテンプレート（以下、
通常テンプレートという）、図１（ｂ）は通常パタンを
拡大変形させたテンプレート、図１（ｃ）は通常パタン
を縮小変形させたテンプレートを示す。[1. Expansion or Reduction of Pattern Cycle] An image in which the pattern cycle is positively expanded or contracted without using the pattern used for the template as an ideal perspective image (that is, a reference pattern) is used as a template image. Figure 1
(A) is a template with the same pattern as the reference pattern (hereinafter,
FIG. 1B shows a template in which a normal pattern is enlarged and deformed, and FIG. 1C shows a template in which a normal pattern is reduced and deformed.

【００２６】図２（ａ）にテンプレートのパタン周期を
拡大した場合、図２（ｂ）にテンプレートのパタン周期
を縮小した場合における透視歪の強さと正規化相関値と
の関係を示す。これらの図から明らかなように、透視歪
「０」におけるグラフの傾きは、図１４の場合と比べて
充分に急なものとなっている。そのため、透視歪「０」
付近における線形性が充分に保たれ、高感度で透視歪を
検出できる。FIG. 2A shows the relationship between the perspective distortion intensity and the normalized correlation value when the template pattern period is expanded and FIG. 2B is when the template pattern period is contracted. As is clear from these figures, the slope of the graph at perspective distortion “0” is sufficiently steep as compared with the case of FIG. Therefore, perspective distortion “0”
The linearity in the vicinity is sufficiently maintained, and the perspective distortion can be detected with high sensitivity.

【００２７】なお、実際の撮像にあたっては、多階調
（例えば２５６階調）で画像を読み取ること、およびカ
メラの解像度に制約があること等により、撮像された画
像は画素毎に白／灰／黒といった輝度を有する画像とな
る。したがって、ある断面での波形は完全な矩形波とし
て撮像されることはなく（図３（ａ），Ａ−Ａ’線）、
正弦波に近似した波形となる（図３（ｂ），Ｂ−Ｂ’
線）。そこで、テンプレート画像には、このような事情
を考慮して、正弦波に近似した輝度分布の画像を用いる
ことが好ましい。In the actual image pickup, since the image is read in multiple gradations (for example, 256 gradations) and the resolution of the camera is limited, the picked-up image is white / gray / pixel for each pixel. The image has a brightness such as black. Therefore, the waveform in a certain cross section is not imaged as a perfect rectangular wave (FIG. 3A, line AA ′),
The waveform is similar to a sine wave (Fig. 3 (b), BB ').
line). Therefore, in consideration of such a situation, it is preferable to use an image having a luminance distribution approximate to a sine wave as the template image.

【００２８】図４は、パターンマッチングの原理を模式
的に示す説明図である。テンプレート画像の波形と撮像
画像の波形とをそれぞれ正規化してから（振幅が等しく
なるように調整する）、両波形を重畳させる。その結
果、透視歪がなければ両波形は一致するが、透視歪があ
ると歪の強さに応じてずれが生じる。よって、上述の正
規化相関値は、ずれた領域の面積に応じて決定される。FIG. 4 is an explanatory view schematically showing the principle of pattern matching. The waveform of the template image and the waveform of the captured image are normalized (adjusted to have the same amplitude), and then both waveforms are superimposed. As a result, the two waveforms match if there is no perspective distortion, but if there is perspective distortion, a shift occurs depending on the strength of the distortion. Therefore, the above-mentioned normalized correlation value is determined according to the area of the displaced region.

【００２９】〔２．パタン変形の方向性〕上記図１で
は、垂直および水平方向を同じ割合で変形させたテンプ
レートを示したが、透視歪の種類によっては、拡大や縮
小の方向を一方向に限定したテンプレートを利用するこ
とが好ましい場合がある。すなわち、パタン変形の方向
性にバリエーションを持たせることにより、多種の透視
歪への対応性を高めることができる。[2. Directionality of Pattern Deformation] In FIG. 1, the template in which the vertical and horizontal directions are deformed at the same rate is shown. However, depending on the type of perspective distortion, a template in which the expansion or contraction direction is limited to one direction is used. It may be preferred. That is, it is possible to enhance the adaptability to various types of perspective distortion by providing variations in the directionality of pattern deformation.

【００３０】図５、６に垂直方向だけにパタン周期を拡
大させたテンプレートの一例を示す。自動車用ガラスの
素板はフロート成形に起因する表面うねりを有してい
る。表面うねりは、透視像の変形が一方向に限定される
線状の透視歪を生じさせる。また、ガラス板の曲げ成形
に起因する成形歪の一部も一方向に透視像が変形する。5 and 6 show an example of a template in which the pattern period is expanded only in the vertical direction. The glass sheet for automobiles has surface waviness due to float forming. The surface waviness causes linear perspective distortion in which the deformation of the perspective image is limited to one direction. Further, the perspective image is also deformed in one direction with respect to part of the molding strain caused by the bending of the glass plate.

【００３１】これらの透視歪を観測する状況は、円筒状
のレンズを通じて透視する状況に似ている。パタン変形
を一方向に限定したテンプレートは、そのような透視歪
の検出に向いている。なお、変形する方向は、水平また
は垂直方向に限られるものではなく、斜めであってもよ
い。The situation of observing these perspective distortions is similar to that of seeing through a cylindrical lens. The template in which the pattern deformation is limited to one direction is suitable for detecting such perspective distortion. The deforming direction is not limited to the horizontal or vertical direction, and may be oblique.

【００３２】〔３．テンプレートの面積〕図７、８に、
図１の通常テンプレートよりも大面積および小面積とし
たテンプレートの一例を示す。従来のＰＭ法ではテンプ
レートの面積を固定していたが、多種の透視歪への対応
性を高める対策として、テンプレートの面積にバリエー
ションを与えるとよい。すなわち、評価対象の透視歪面
積に応じて、面積の異なるテンプレートを使い分けるこ
とにより、汎用性を高めることができる。[3. Area of template] FIGS.
An example of a template having a larger area and a smaller area than the normal template of FIG. 1 is shown. Although the area of the template is fixed in the conventional PM method, the area of the template may be varied as a measure for increasing the adaptability to various types of perspective distortion. That is, the versatility can be improved by properly using the templates having different areas according to the perspective distortion area to be evaluated.

【００３３】一般的に、広い範囲で透視像がゆがむ透視
歪に対して大面積テンプレートを適用し、狭い範囲で透
視像がゆがむ透視歪に対しては小面積テンプレートを適
用するとよい。このようなテンプレート画像の面積を変
化させることは、透視歪の面積に応じたフィルタリング
を施すことに相当する。In general, it is preferable to apply a large area template for perspective distortion in which a perspective image is distorted in a wide range and a small area template for perspective distortion in which a perspective image is distorted in a narrow range. Changing the area of such a template image is equivalent to performing filtering according to the area of perspective distortion.

【００３４】ガラス板における透視歪の大きさは透視歪
の発生原因によって大きく変化する。例えば素板中の泡
や異物に起因する歪の大きさ（ガラス板自身に生じる歪
の大きさ）は数ｍｍオーダである。また、成形に起因す
る歪の大きさ（ガラス板自身に生じる歪の大きさ）は５
０ｍｍ超となる。このような面積が異なる歪を単一面積
のテンプレートで処理することは困難であり、歪の大き
さに応じてテンプレート画像を可変することは効果的で
ある。The magnitude of the perspective distortion in the glass plate greatly changes depending on the cause of the perspective distortion. For example, the magnitude of strain (the magnitude of strain occurring in the glass plate itself) due to bubbles or foreign matter in the base plate is on the order of several mm. In addition, the magnitude of strain due to molding (the magnitude of strain that occurs in the glass plate itself) is 5
It will be over 0 mm. It is difficult to process such strains having different areas with a template having a single area, and it is effective to change the template image according to the magnitude of the strain.

【００３５】[0035]

【発明の実施の形態】次に、本発明の一つの実施の形態
について図を用いて説明する。図９は、本発明に係る光
学歪の評価装置の一実施形態を示す説明図である。同図
に示すように、直方体状の筐体内に複数の蛍光灯を水平
に並べた面光源１０１は、光の照射面（拡散板１０１
ｂ）に、正面視で図５〜８に示した参照パタン１０１ｂ
を備えている。また、参照パタン１０１ｂから一定の距
離を離して、２次元ＣＣＤ（Charge Coupled Devices）
センサを備えたカメラ１０３が設置されている。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Next, one embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 9 is an explanatory diagram showing an embodiment of the optical distortion evaluation apparatus according to the present invention. As shown in the figure, a surface light source 101 in which a plurality of fluorescent lamps are horizontally arranged in a rectangular parallelepiped casing is used as a light irradiation surface (a diffusion plate 101).
b), the reference pattern 101b shown in FIGS.
Is equipped with. In addition, a two-dimensional CCD (Charge Coupled Devices) is placed at a certain distance from the reference pattern 101b.
A camera 103 equipped with a sensor is installed.

【００３６】面光源１０１とカメラ１０３の間には、図
示しない金属製フレームが設置され、この金属製フレー
ムには、ゴム製のパットを備えた数個のクリップ１０２
ａが取り付けられている。各クリップ１０２ａは上記パ
ットをガラス板１０２の周縁部に当接させ、ガラス板１
０２を挟持する。金属フレームと各クリップとの取り付
け角度は自由に変えることができ、ガラス板１０２は自
動車に実際に組み付けられる角度と等しい傾斜θで支持
固定される。例えばセダンタイプの自動車のフロントガ
ラスであれば、水平面に対して約３０°傾けられる。A metal frame (not shown) is installed between the surface light source 101 and the camera 103, and several clips 102 having rubber pads are mounted on the metal frame.
a is attached. Each clip 102a causes the pad to contact the peripheral edge of the glass plate 102,
Hold 02. The mounting angle between the metal frame and each clip can be freely changed, and the glass plate 102 is supported and fixed at an inclination θ equal to the angle actually mounted on the automobile. For example, in the case of a windshield of a sedan type automobile, it can be tilted about 30 ° with respect to a horizontal plane.

【００３７】評価装置１０４は、Ｉ／Ｆ１０４ａと、画
像処理ボード１０４ｂと、ＣＰＵ（Central Processing
Unit）１０４ｃと、ＲＡＭ（Random Access Memory）
１０４ｄと、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）１０４ｅと、
ＣＤ−ＲＯＭ（Compact DiscRead Only Memory）ドライ
ブ１０４ｆと、液晶表示装置等の表示部１０４ｇと、キ
ーボードおよびマウス等の入力部１０４ｈとを備え、こ
れらはバス１０４ｉ（アドレスバス、データバス、制御
バスを含む）に接続され、相互に通信が可能となってい
る。The evaluation device 104 includes an I / F 104a, an image processing board 104b, and a CPU (Central Processing).
Unit) 104c and RAM (Random Access Memory)
104d, HDD (Hard Disk Drive) 104e,
A CD-ROM (Compact Disc Read Only Memory) drive 104f, a display unit 104g such as a liquid crystal display device, and an input unit 104h such as a keyboard and a mouse are provided, and these include a bus 104i (address bus, data bus, control bus). ), It is possible to communicate with each other.

【００３８】Ｉ／Ｆ１０４ａは、外部に設置されたカメ
ラ１０３と評価装置１０４との間で相互に通信を行うた
めのインタフェースである。画像処理ボード１０４ｂ
は、正規化相関値の演算に用いられる装置である。ＣＰ
Ｕ１０４ｃは、ＲＡＭ１０４ｄを一時記憶装置として使
用し、各種演算および制御を行う。ＨＤＤ１０４ｅに
は、図１，５，６，７，８に示したようなテンプレート
画像（ただし正弦波形に近似されている）、および後述
の評価手順を実施するためのプログラム等を格納してい
る。ＣＤ−ＲＯＭドライブ１０４ｆは、後述の評価プロ
グラムをＨＤＤ１０４ｅにインストール際等に用いられ
る。表示部１０４ｇは入力受付画面や計算結果等の表示
に使用され、キーボードおよびマウス等の入力部１０４
ｈはプログラムの実行指示や各種情報の入力に使用され
る。The I / F 104a is an interface for mutual communication between the camera 103 and the evaluation device 104 installed outside. Image processing board 104b
Is a device used to calculate the normalized correlation value. CP
The U 104c uses the RAM 104d as a temporary storage device and performs various calculations and controls. The HDD 104e stores a template image as shown in FIGS. 1, 5, 6, 7, and 8 (however, it is approximated to a sine waveform), a program for executing an evaluation procedure described later, and the like. The CD-ROM drive 104f is used when the evaluation program described later is installed in the HDD 104e. The display unit 104g is used for displaying an input acceptance screen and calculation results, and the input unit 104 such as a keyboard and a mouse.
h is used to instruct execution of programs and input various information.

【００３９】次に、評価装置１０４による光学歪の評価
手順について説明する。図１０は、本発明に係る光学歪
の評価方法の一実施形態を示すフローチャートである。
この評価手順は、ＨＤＤ１０４ｅに格納されている評価
プログラムをＣＰＵ１０４ｃが読み出すことで実行され
る。Next, the procedure for evaluating the optical distortion by the evaluation device 104 will be described. FIG. 10 is a flowchart showing an embodiment of the optical distortion evaluation method according to the present invention.
This evaluation procedure is executed by the CPU 104c reading the evaluation program stored in the HDD 104e.

【００４０】まず、ＣＰＵ１０４ｃの指示より、カメラ
１０３はガラス板１０２を透過して観察される参照パタ
ン１０１ｂの全体像を撮像する（ステップｓ１）。次い
で、撮像された画像は画像処理ボード１０４ｂに送ら
れ、画像処理ボード１０４ｂはこの画像からテンプレー
ト画像と同じ大きさの画像を抽出し（ステップｓ２）、
抽出した画像とテンプレート画像との正規化相関値を求
める（ステップｓ３）。First, according to an instruction from the CPU 104c, the camera 103 captures the entire image of the reference pattern 101b which is observed through the glass plate 102 (step s1). Next, the captured image is sent to the image processing board 104b, and the image processing board 104b extracts an image of the same size as the template image from this image (step s2).
A normalized correlation value between the extracted image and the template image is obtained (step s3).

【００４１】次いで、ＣＰＵ１０４ｃは、ステップｓ１
で撮像された画像の全領域における正規化相関値が求め
られたかを判定する（ステップｓ４）。求められていな
いときはステップｓ２に戻り、前回抽出した画像と隣接
する領域から、テンプレート画像と同じ大きさの画像を
抽出して正規化相関値を求め、ステップｓ２〜ｓ４を繰
り返す。したがって、以上の手順は、参照パタンの全体
像を互いに重なり合わない複数の小領域に分割し、各小
領域における正規化相関値を求めることに相当する。Then, the CPU 104c proceeds to step s1.
It is determined whether or not the normalized correlation value in the entire area of the image captured in (3) has been obtained (step s4). When not calculated, the process returns to step s2, an image having the same size as the template image is extracted from the region adjacent to the previously extracted image, the normalized correlation value is calculated, and steps s2 to s4 are repeated. Therefore, the above procedure is equivalent to dividing the whole image of the reference pattern into a plurality of small areas that do not overlap each other and obtaining a normalized correlation value in each small area.

【００４２】次いで、ステップｓ２〜ｓ４の繰り返しの
結果、ＣＰＵ１０４ｃは全小領域における正規化相関値
が求められたことを確認すると、各小領域の正規化相関
値をレンズ度数に換算し、ガラス板の透視歪を評価する
（ステップｓ５）。すなわち、撮像した画像の全小領域
におけるレンズ度数を所定の閾値と比較し、その結果に
基づいてガラス板の良否を判定する。上記計算結果およ
び判定結果等は、操作者の指示に応じて、表示部１０４
ｇに表示されたり、ＨＤＤ１０４ｅに記憶保持されたり
する。Next, as a result of repeating steps s2 to s4, when the CPU 104c confirms that the normalized correlation values in all the small areas are obtained, the normalized correlation values in each small area are converted into the lens power, and the glass plate is converted. The perspective distortion of is evaluated (step s5). That is, the lens power in all the small areas of the captured image is compared with a predetermined threshold value, and the quality of the glass plate is determined based on the result. The calculation result, the determination result, and the like are displayed on the display unit 104 according to an instruction from the operator.
It is displayed in g and is stored and held in the HDD 104e.

【００４３】[0043]

【実施例】次に、本発明の実施例について説明する。本
実施例では、図９に示した評価装置１０４を用いて、ガ
ラス板の透視歪を評価した。すなわち、面光源１０１と
して拡散板１０１ｂ表面に周期パタンフィルムを貼付し
た高周波蛍光灯面光源を用い、カメラ１０３としてＣＣ
Ｄ白黒エリアカメラを用い、画像処理ボード１０４ｂと
して（株）日立製作所製のＩＰ５０００シリーズを用い
た。評価装置１０４は、画像処理ボード１０４ｂを接続
するためのＰＣＩ（Peripheral Component Interconnec
t）バスを備えたパーソナルコンピュータである。EXAMPLES Next, examples of the present invention will be described. In this example, the evaluation apparatus 104 shown in FIG. 9 was used to evaluate the perspective distortion of the glass plate. That is, a high-frequency fluorescent lamp surface light source in which a periodic pattern film is attached to the surface of the diffusion plate 101b is used as the surface light source 101, and CC is used as the camera 103.
D black and white area camera was used, and IP5000 series manufactured by Hitachi, Ltd. was used as the image processing board 104b. The evaluation device 104 is a PCI (Peripheral Component Interconnec) for connecting the image processing board 104b.
t) A personal computer equipped with a bus.

【００４４】周期パタンフィルムは、透明ＰＥＴ（ポリ
エチレンテレフタレート）フィルムの表面に、１セルの
大きさが３．１ｍｍ□である黒色パタンを印刷したもの
であり、正面視で黒色および透明色のパタンが千鳥配置
状に配設されている。面光源１０１とカメラ１０３との
距離は３０００ｍｍであり、ガラス板１０２と面光源１
０１との距離、およびカメラ１０３とガラス板１０２と
の距離はそれぞれ１９００ｍｍとなるように調整されて
いる。The periodic pattern film is a transparent PET (polyethylene terephthalate) film on which a black pattern having a size of 3.1 mm □ is printed on the surface, and black and transparent patterns are seen in a front view. They are arranged in a staggered arrangement. The distance between the surface light source 101 and the camera 103 is 3000 mm, and the glass plate 102 and the surface light source 1 are
01 and the distance between the camera 103 and the glass plate 102 are adjusted to be 1900 mm.

【００４５】カメラ１０３は焦点距離が２５ｍｍ、絞り
１６のレンズが使用され、３９０［ｍｍ］×２７７［ｍ
ｍ］の評価エリアを５１２×４４０［画素］の解像度で
撮像した。また、カメラ１０３の解像度は、透視像の明
暗分布が１波長当たり６画素程度の正弦波で近似できる
ように調整されている。テンプレート画像は、その明暗
分布が正弦波となる画像が使用されている。The camera 103 has a focal length of 25 mm, a lens of diaphragm 16 is used, and 390 [mm] × 277 [m
The evaluation area of [m] was imaged at a resolution of 512 × 440 [pixels]. Further, the resolution of the camera 103 is adjusted so that the brightness distribution of the perspective image can be approximated by a sine wave of about 6 pixels per wavelength. As the template image, an image whose light-dark distribution is a sine wave is used.

【００４６】次いで、１４×１４［画素］の通常テンプ
レートとこの通常テンプレートを１画素拡大した１５×
１５［画素］の拡大変形テンプレートを用い、画像歪量
と正規化相関値との関係について、コンピュータを用い
た数値シミュレーション、および図９に示した評価装置
１０４を用いた物理実験との両者を実施したところ、何
れも図１１に示す結果を得た。同図に示すように、拡大
変形点プレートを用いることにより、歪「０」における
グラフの線形性が向上し、弱い光学歪みを高感度で検出
できることを確認した。Next, a normal template of 14 × 14 [pixels] and this normal template is enlarged by one pixel to 15 ×.
Both the numerical simulation using a computer and the physical experiment using the evaluation device 104 shown in FIG. 9 were carried out on the relationship between the image distortion amount and the normalized correlation value using the enlarged deformation template of 15 [pixels]. As a result, the results shown in FIG. 11 were obtained. As shown in the figure, it was confirmed that the linearity of the graph at the strain “0” was improved and weak optical strain could be detected with high sensitivity by using the enlarged deformation point plate.

【００４７】また、拡大変形テンプレートと縮小変形テ
ンプレートを使用した場合の相関値分布の差をとること
により、光学歪の検出感度はさらに向上した。すなわ
ち、拡大変形テンプレートを使用することで得られた拡
大歪寄りの相関分布から、縮小変形点プレートを使用す
ることで得られた縮小歪寄りの相関分布を引き算するこ
とにより、Ｓ字を横倒したような相関分布ができあが
り、この相関分布を用いることにより感度を倍増させる
ことができる。Further, the detection sensitivity of optical distortion is further improved by taking the difference between the correlation value distributions when the enlarged deformation template and the reduced deformation template are used. That is, the S-shape was laid down by subtracting the correlation distribution of the reduced distortion obtained by using the reduction deformation point plate from the correlation distribution of the enlarged distortion closer obtained by using the enlargement deformation template. Such a correlation distribution is created, and the sensitivity can be doubled by using this correlation distribution.

【００４８】すなわち、この相関分布と各変形テンプレ
ートと比較した場合、拡大変形テンプレートと最も一致
したときの相関値は「＋１」となり、縮小変形テンプレ
ートと最も一致したときの相関値は「−１」となり、歪
が「０」の近辺における相関変化の傾斜が倍増される。
その結果、Ｓ／Ｎ比が倍増されるとともに、時間的白色
ノイズが平滑化され、さらには拡大・縮小変形テンプレ
ートのバランスがよければ歪「０」のレベル調整が不要
となるといった利点がある。That is, when this correlation distribution is compared with each deformation template, the correlation value when it most matches the enlarged deformation template is "+1", and the correlation value when it most matches the reduced deformation template is "-1". Therefore, the slope of the correlation change near the distortion “0” is doubled.
As a result, the S / N ratio is doubled, temporal white noise is smoothed, and further, if the scaling template is well balanced, the level adjustment of distortion “0” becomes unnecessary.

【００４９】図１２は、１０枚のガラス板の評価結果を
示すグラフである。自動車のフロントガラスとして用い
られる合わせガラスの評価試験（数値シミュレーション
および物理実験）と、評価者による目視の検査とを行っ
た。具体的には、ガラス板に存在する直径２０ｍｍ程度
の光学歪に対して、大きさが１４×１４［画素］で輝度
の波長が８．５画素のテンプレートと、大きさが１４×
１４［画素］で輝度の波長が４．９画素のテンプレート
の差をとった場合に最も高感度に検出できることを確認
した。FIG. 12 is a graph showing the evaluation results of 10 glass plates. An evaluation test (numerical simulation and physical experiment) of a laminated glass used as a windshield of an automobile and a visual inspection by an evaluator were performed. Specifically, with respect to the optical strain of about 20 mm in diameter existing on the glass plate, a template having a size of 14 × 14 [pixels] and a luminance wavelength of 8.5 pixels and a size of 14 ×
It was confirmed that the highest sensitivity can be detected when the difference of the template of the luminance wavelength of 14 [pixels] is 4.9 pixels.

【００５０】また、２２ｍｄｏｐｔの光学歪を測定再現
性１σ＝１．５ｍｄｏｐｔで評価することができた（同
一サンプルを５回置き直して測定した結果であり、５回
のばらつきを標準偏差で表している。「１σ＝１．５ｍ
ｄｏｐｔ」とは、無限回測定した場合に±１．５ｍｄｏ
ｐｔの範囲内に７０％の確率で収まることを意味す
る。）。Further, it was possible to evaluate the optical strain of 22 mopt with a measurement reproducibility of 1σ = 1.5 mopt (the results were measured by replacing the same sample 5 times, and the variation of 5 times is represented by standard deviation). “1σ = 1.5m
“Dopt” means ± 1.5 mdo when measured indefinitely
It means that the probability is within the range of pt with a probability of 70%. ).

【００５１】一般的に、人の視覚では３０ｍｄｏｐｔ以
下の光学歪の視認が困難であることが知られており、そ
のことを鑑みると上記評価試験の結果が非常に優れたも
のであることがわかる。以上から、光学歪の評価を示す
レンズ度数［ｍｄｏｐｔ］と、人による評価結果との間
には極めて近い相関関係があることを確認した。It is generally known that it is difficult for human eyes to visually recognize optical strains of 30 mdots or less, and in view of this, it is understood that the results of the above evaluation test are very excellent. . From the above, it was confirmed that there is a very close correlation between the lens power [mopt] indicating the evaluation of the optical distortion and the evaluation result by a person.

【００５２】以上においては、ガラス板の光学歪の評価
について説明したが、本発明はこれに限られるものでは
ない。例えばポリカーボネートやアクリル等の樹脂から
なる板およびフィルムの光学歪を測定することもでき
る。さらには、カメラと参照パタンとの間に存在する流
体（気体または液体）によって生じる光学歪を測定する
こともできる。Although the evaluation of the optical distortion of the glass plate has been described above, the present invention is not limited to this. For example, it is possible to measure the optical strain of plates and films made of resins such as polycarbonate and acrylic. Furthermore, it is possible to measure the optical distortion caused by the fluid (gas or liquid) existing between the camera and the reference pattern.

【００５３】また、参照パタンの例として、チェッカー
ボードパタンを取り上げたが、周期的に同じ模様が繰り
返されるパタンであればその他のパタンであってもよ
い。例えば複数のバーコードを一定間隔で複数配設した
パタンや、水玉模様（透明地に黒色、または黒地に透明
色の同一径の丸を周期的に複数配設したパタン）などを
用いることができる。その場合、テンプレート画像に
は、これらのパタンを適宜変形するとともにカメラの解
像度に応じて輝度に階調をつけた画像を用いる。Although the checkerboard pattern has been taken as an example of the reference pattern, other patterns may be used as long as the same pattern is periodically repeated. For example, it is possible to use a pattern in which a plurality of barcodes are arranged at regular intervals, a polka dot pattern (a pattern in which transparent circles are black, or transparent circles of the same diameter are periodically arranged). . In that case, as the template image, an image in which these patterns are appropriately deformed and luminance is gradation according to the resolution of the camera is used.

【００５４】また、撮像画像とテンプレート画像との相
関の求め方は、正規化相関に限られるものではなく、カ
メラの解像度等に応じて、２値相関等のその他の手法を
用いてもよい。さらに、本発明に係る評価方法を実現す
るための評価装置は、図９に示したものに限られない。The method of obtaining the correlation between the captured image and the template image is not limited to the normalized correlation, and other methods such as binary correlation may be used depending on the resolution of the camera. Furthermore, the evaluation device for realizing the evaluation method according to the present invention is not limited to that shown in FIG.

【００５５】[0055]

【発明の効果】以上から明らかなように本発明によれ
ば、参照パタンを変形させたテンプレートを画像を用い
ることにより、光学歪「０」における相関値の勾配を大
きくすることができ、従来測定が困難であった微小な光
学歪を測定できる。また、点状または線状の歪、レンズ
度数が正または負となるような歪等、多種多様な光学歪
を測定できる。As is apparent from the above, according to the present invention, by using an image of a template in which the reference pattern is deformed, the gradient of the correlation value at the optical distortion "0" can be increased, and the conventional measurement can be performed. It is possible to measure minute optical strain, which was difficult to achieve. In addition, a wide variety of optical strains such as point-shaped or linear strains and strains in which the lens power becomes positive or negative can be measured.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図１】本発明に係るテンプレート画像の一実施形態を
示す平面図である。FIG. 1 is a plan view showing an embodiment of a template image according to the present invention.

【図２】（ａ）拡大変形テンプレートを用いた場合の透
視歪の強さと正規化化相関値との関係を示すグラフと、
（ｂ）縮小変形テンプレートを用いた場合の透視歪の強
さと正規化相関値との関係を示すグラフである。FIG. 2A is a graph showing the relationship between the perspective distortion strength and the normalized correlation value in the case of using the enlarged deformation template;
(B) is a graph showing the relationship between the strength of perspective distortion and the normalized correlation value when a reduction deformation template is used.

【図３】（ａ）理想的なテンプレート画像と、（ｂ）カ
メラの解像度を考慮して評価試験に用いたテンプレート
画像との違いを説明するための説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram for explaining a difference between (a) an ideal template image and (b) a template image used for an evaluation test in consideration of a camera resolution.

【図４】正規化マッチングの原理を説明するための説明
図である。FIG. 4 is an explanatory diagram for explaining the principle of normalized matching.

【図５】（ａ）水平方向拡大変形テンプレートと、
（ｂ）水平方向縮小変形テンプレートとを示す平面図で
ある。FIG. 5A is a horizontal enlargement deformation template,
(B) It is a top view which shows a horizontal direction reduction deformation template.

【図６】（ａ）鉛直方向拡大変形テンプレートと、
（ｂ）鉛直方向縮小変形テンプレートを示す平面図であ
る。FIG. 6A is a vertically enlarged deformation template;
(B) It is a top view which shows a vertical direction reduction deformation template.

【図７】（ａ）通常テンプレートと、（ｂ）縮小サイズ
テンプレートと、（ｃ）拡大サイズテンプレートとを示
す平面図である。FIG. 7 is a plan view showing (a) a normal template, (b) a reduced size template, and (c) an enlarged size template.

【図８】（ａ）水平方向拡大サイズテンプレートと、
（ｂ）垂直方向拡大サイズテンプレートとを示す平面図
である。FIG. 8A is a horizontal enlargement size template;
It is a top view which shows (b) vertical direction expansion size template.

【図９】本発明に係る光学歪の評価装置の一実施形態を
示すブロック図である。FIG. 9 is a block diagram showing an embodiment of an optical distortion evaluation apparatus according to the present invention.

【図１０】本発明に係る光学歪の評価方法の一実施形態
を示すフローチャートである。FIG. 10 is a flowchart showing an embodiment of an optical distortion evaluation method according to the present invention.

【図１１】実施例に係る画像歪量と正規化相関値との関
係を示すグラフである。FIG. 11 is a graph showing the relationship between the image distortion amount and the normalized correlation value according to the example.

【図１２】１０枚のガラス板の評価結果を示すグラフで
ある。FIG. 12 is a graph showing the evaluation results of 10 glass plates.

【図１３】従来のＰＭ法による評価原理を模式的に示す
説明図である。FIG. 13 is an explanatory diagram schematically showing the evaluation principle by the conventional PM method.

【図１４】通常テンプレートを用いた場合における透視
歪の強さと正規化相関値との関係を示すグラフである。FIG. 14 is a graph showing the relationship between the perspective distortion strength and the normalized correlation value when a normal template is used.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１０１：面光源 １０１ａ：蛍光灯 １０１ｂ：参照パタン １０２：ガラス板 １０２ａ：クリップ １０３：カメラ １０４：評価装置 １０４ａ：インタフェース（Ｉ／Ｆ） １０４ｂ：画像処理ボード １０４ｃ：ＣＰＵ １０４ｄ：ＲＡＭ １０４ｅ：ＨＤＤ １０４ｆ：ＣＤ−ＲＯＭドライブ １０４ｇ：表示部 １０４ｈ：入力部 １０５：撮像画像 101: surface light source 101a: fluorescent lamp 101b: Reference pattern 102: glass plate 102a: clip 103: camera 104: Evaluation device 104a: Interface (I / F) 104b: image processing board 104c: CPU 104d: RAM 104e: HDD 104f: CD-ROM drive 104g: display unit 104h: input section 105: captured image

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2F065 AA45 AA56 AA65 BB01 BB05 BB22 BB27 CC02 CC11 CC21 DD03 DD06 FF04 FF49 FF61 GG03 GG18 HH12 JJ03 JJ08 JJ26 LL30 LL49 QQ04 QQ25 QQ31 QQ39 2G051 AA42 BA01 BA20 CA04 CB02 DA07 DA08 EA11 EA12 EA14 EA16 EC03 ED04 ED08 ED15 ED21 5B057 AA01 BA02 CA12 CA16 CD05 DA01 DC34 5L096 BA03 HA07 JA03    ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    F term (reference) 2F065 AA45 AA56 AA65 BB01 BB05                       BB22 BB27 CC02 CC11 CC21                       DD03 DD06 FF04 FF49 FF61                       GG03 GG18 HH12 JJ03 JJ08                       JJ26 LL30 LL49 QQ04 QQ25                       QQ31 QQ39                 2G051 AA42 BA01 BA20 CA04 CB02                       DA07 DA08 EA11 EA12 EA14                       EA16 EC03 ED04 ED08 ED15                       ED21                 5B057 AA01 BA02 CA12 CA16 CD05                       DA01 DC34                 5L096 BA03 HA07 JA03

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】透明体を透過して撮像された参照パタンの
画像と所定のテンプレート画像とを比較し、この比較結
果に基づいて相関値を求めることにより前記透明体の光
学歪を評価する方法において、 前記テンプレート画像は、前記参照パタンを変形させた
画像であることを特徴とする光学歪の評価方法。1. A method of evaluating optical distortion of a transparent body by comparing an image of a reference pattern taken through a transparent body with a predetermined template image and obtaining a correlation value based on the comparison result. In the optical distortion evaluation method, the template image is an image obtained by deforming the reference pattern. 【請求項２】前記テンプレート画像は、前記参照パタン
を拡大または縮小した画像である請求項１に記載の光学
歪の評価方法。2. The optical distortion evaluation method according to claim 1, wherein the template image is an image obtained by enlarging or reducing the reference pattern. 【請求項３】前記テンプレート画像は、前記参照パタン
を所定の一方向に沿って拡大または縮小した画像である
請求項１に記載の光学歪の評価方法。3. The optical distortion evaluation method according to claim 1, wherein the template image is an image obtained by enlarging or reducing the reference pattern along a predetermined direction. 【請求項４】発光面に所定の参照パタンを備えた面光源
と、透明体を保持するための保持手段と、前記透明体を
透過して得られた前記参照パタンの画像を撮像する撮像
手段と、前記撮像された画像と所定のテンプレート画像
とを比較し、この比較結果に基づいて相関値を算出する
相関値算出手段と、前記算出された相関値に基づいて前
記透明体の光学歪を評価する評価手段とを備え、 前記テンプレート画像は、前記参照パタンを変形させた
画像であることを特徴とする光学歪の評価装置。4. A surface light source having a predetermined reference pattern on its light emitting surface, holding means for holding a transparent body, and image pickup means for picking up an image of the reference pattern obtained by passing through the transparent body. And, comparing the captured image with a predetermined template image, a correlation value calculating means for calculating a correlation value based on the comparison result, and an optical distortion of the transparent body based on the calculated correlation value. An optical distortion evaluation apparatus, comprising: an evaluation unit for evaluating, wherein the template image is an image obtained by deforming the reference pattern. 【請求項５】前記テンプレート画像は、前記参照パタン
を拡大または縮小した画像である請求項４に記載の光学
歪の評価装置。5. The optical distortion evaluation apparatus according to claim 4, wherein the template image is an image obtained by enlarging or reducing the reference pattern. 【請求項６】前記テンプレート画像は、前記参照パタン
を所定の一方向に沿って拡大または縮小した画像である
請求項４に記載の光学歪の評価装置。6. The optical distortion evaluation apparatus according to claim 4, wherein the template image is an image obtained by enlarging or reducing the reference pattern along a predetermined direction.
JP2001372822A 2001-12-06 2001-12-06 Optical strain evaluation method and evaluation apparatus Expired - Fee Related JP3899915B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001372822A JP3899915B2 (en) 2001-12-06 2001-12-06 Optical strain evaluation method and evaluation apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001372822A JP3899915B2 (en) 2001-12-06 2001-12-06 Optical strain evaluation method and evaluation apparatus

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2003172713A true JP2003172713A (en) 2003-06-20
JP3899915B2 JP3899915B2 (en) 2007-03-28

Family

ID=19181646

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2001372822A Expired - Fee Related JP3899915B2 (en) 2001-12-06 2001-12-06 Optical strain evaluation method and evaluation apparatus

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3899915B2 (en)

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006095519A1 (en) * 2005-03-07 2006-09-14 Nippon Sheet Glass Company, Limited Perspective distortion inspecting equipment and method of translucent panel
JP2007333647A (en) * 2006-06-16 2007-12-27 Toyama Univ Image processing method, device, and program
JP2009216494A (en) * 2008-03-10 2009-09-24 Shimadzu Corp Reference line position measuring instrument, program for reference line position measurement, and reference line mark
CN101936919A (en) * 2010-08-06 2011-01-05 清华大学 Computer vision based glass quality detection device and measuring method thereof
JP2011512533A (en) * 2008-02-15 2011-04-21 ピルキングトン・グループ・リミテッド Method for measuring glass surface shape and optical distortion by reflection optical imaging
JP2014071078A (en) * 2012-10-01 2014-04-21 Kde Corp Fluid behavior visualizing system and fluid behavior visualizing method
JP2015165249A (en) * 2015-06-25 2015-09-17 株式会社Ｓｃｒｅｅｎホールディングス Sample holding plate, imaging device, and imaging method
JP2017071390A (en) * 2015-10-09 2017-04-13 旭硝子株式会社 Vehicular front window and vehicular article using the same
WO2017061553A1 (en) * 2015-10-09 2017-04-13 旭硝子株式会社 Vehicle windshield and vehicle component using same
CN109154495A (en) * 2016-05-24 2019-01-04 伊利诺斯工具制品有限公司 three-dimensional calibration tool and method
CN111762181A (en) * 2019-11-06 2020-10-13 杨鹏 Automobile accident number mapping system and method

Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006095519A1 (en) * 2005-03-07 2006-09-14 Nippon Sheet Glass Company, Limited Perspective distortion inspecting equipment and method of translucent panel
JP2007333647A (en) * 2006-06-16 2007-12-27 Toyama Univ Image processing method, device, and program
JP2011512533A (en) * 2008-02-15 2011-04-21 ピルキングトン・グループ・リミテッド Method for measuring glass surface shape and optical distortion by reflection optical imaging
JP2009216494A (en) * 2008-03-10 2009-09-24 Shimadzu Corp Reference line position measuring instrument, program for reference line position measurement, and reference line mark
CN101936919A (en) * 2010-08-06 2011-01-05 清华大学 Computer vision based glass quality detection device and measuring method thereof
JP2014071078A (en) * 2012-10-01 2014-04-21 Kde Corp Fluid behavior visualizing system and fluid behavior visualizing method
JP2015165249A (en) * 2015-06-25 2015-09-17 株式会社Ｓｃｒｅｅｎホールディングス Sample holding plate, imaging device, and imaging method
JP2017071390A (en) * 2015-10-09 2017-04-13 旭硝子株式会社 Vehicular front window and vehicular article using the same
WO2017061553A1 (en) * 2015-10-09 2017-04-13 旭硝子株式会社 Vehicle windshield and vehicle component using same
US10507709B2 (en) 2015-10-09 2019-12-17 AGC Inc. Vehicle windshield and vehicle component using same
US11065943B2 (en) 2015-10-09 2021-07-20 AGC Inc. Vehicle windshield and vehicle component using same
CN109154495A (en) * 2016-05-24 2019-01-04 伊利诺斯工具制品有限公司 three-dimensional calibration tool and method
US10928193B2 (en) 2016-05-24 2021-02-23 Illinois Tool Works Inc. Three-dimensional calibration tools and methods
CN111762181A (en) * 2019-11-06 2020-10-13 杨鹏 Automobile accident number mapping system and method

Also Published As

Publication number Publication date
JP3899915B2 (en) 2007-03-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2102587B1 (en) Method of automated quantitative analysis of distortion shaped vehicle glass by reflected optical imaging
CN102441737B (en) Apparatus and method for determining shape of end of welding bead
JP4150390B2 (en) Appearance inspection method and appearance inspection apparatus
CN113570605A (en) Defect detection method and system based on liquid crystal display panel
JP3899915B2 (en) Optical strain evaluation method and evaluation apparatus
CN117115153B (en) Intelligent printed circuit board quality detection method based on visual assistance
CN113554582A (en) Defect detection method, device and system for functional hole in cover plate of electronic equipment
JP4495327B2 (en) Defect detection apparatus and method
CN109785290A (en) Normalized steel plate defect detection method is shone based on local light
CN113567342A (en) Transparent object defect detection method and device
CN108831844A (en) Detect the method and system of wafer defect
JPH05205051A (en) Optical shape recognizing device
JP3871963B2 (en) Surface inspection apparatus and surface inspection method
CN215812367U (en) Transparent object defect detection device
JPH0720059A (en) Method and device for measuring seeing-through deformation
JP2019066222A (en) Visual inspection device and visual inspection method
JPH0629705B2 (en) Plate inspection method
JP2007278931A (en) Image evaluating apparatus and method
KR20220154345A (en) Contour detection device using gaussian-weighted least squares and contour detection method thereof
JP3582177B2 (en) Surface undulation inspection device
CN109754365B (en) Image processing method and device
JPH11237216A (en) Evaluation method for optical distortion and evaluation device
JP4035558B2 (en) Surface inspection device
JP3020429B2 (en) Surface distortion calculation method
CN203605917U (en) Concave/convex surface test device for object with specular reflective concave/convex surface

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20041124

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20061101

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20061205

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20061218

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 3899915

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100112

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110112

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120112

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120112

Year of fee payment: 5

S531 Written request for registration of change of domicile

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120112

Year of fee payment: 5

R371 Transfer withdrawn

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R371

S531 Written request for registration of change of domicile

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120112

Year of fee payment: 5

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130112

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130112

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140112

Year of fee payment: 7

S533 Written request for registration of change of name

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees