JP2012032344A - 画像測定装置、画像測定方法及び画像測定装置用のプログラム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 ワーク画像A2からエッジを抽出するエッジ抽出手段と、ワーク画像A2及び予め保持されたマスター画像A1を比較する画像比較手段と、比較結果に基づいて、ワーク画像A2のエッジ位置とこのエッジ位置に対応するマスター画像A1上の位置との変位量を示す誤差を算出する誤差算出手段と、複数のワーク画像A2について算出された誤差の統計情報をエッジ位置ごとに算出する統計情報算出手段と、統計情報を、その値に応じた表示態様でワーク画像A2又はマスター画像A1から抽出されたエッジ位置に沿って表示する統計情報表示手段により構成される。
【選択図】 図9
Description
図1は、本発明の実施の形態による画像測定装置100の一構成例を示した斜視図である。この画像測定装置100は、可動ステージ12上の検出エリア13内に配置された複数のワークを異なる撮影倍率で撮影し、その撮影画像を解析して各ワークの寸法を自動測定する測定器であり、測定ユニット10、制御ユニット20、キーボード31及びマウス32からなる。ワークは、その形状や寸法が測定される測定対象物である。
図2は、図1の画像測定装置100における測定ユニット10内の構成例を模式的に示した説明図であり、測定ユニット10を垂直面により切断した場合の切断面の様子が示されている。この測定ユニット10は、筐体40内部が、Z駆動部41、XY駆動部42、撮像素子43,44、透過照明ユニット50、リング照明ユニット60、同軸落射照明用光源71、受光レンズユニット80により構成されている。
図3のステップS101〜S103は、図1の画像測定装置100の動作の一例を示したフローチャートである。この画像測定装置100では、その動作が3つのプロセス、すなわち、測定設定データの作成(ステップS101)、測定の実行(ステップS102)及び測定結果の表示(ステップS103)からなる。
図4のステップS201〜S203は、図1の画像測定装置100における測定設定データの作成時の動作の一例を示したフローチャートである。この図には、制御ユニット20において測定設定データを作成する場合が示されている。
図5のステップS301〜S308は、図1の画像測定装置100における測定時の動作の一例を示したフローチャートである。まず、可動ステージ12上に配置されたワークを撮影してワーク画像を取得し、測定設定データの特徴量情報に基づいてワーク画像を解析することにより、ワークの位置決めが行われる(ステップS301)。このワークの位置決めは、特徴量情報に基づくパターンマッチングなどの手法を用いて、ワーク画像内におけるワークの位置及び姿勢を検出することにより行われる。
図6は、設計データとして予め保持されるマスター画像A1の一例を示した図である。このマスター画像A1は、特徴量の設定や輪郭比較に用いるパターン画像である。
図7は、図1の画像測定装置100における測定結果の表示時の動作の一例を示した図であり、エッジ位置に関連付けられた時系列情報のグラフ表示の一例が示されている。画像測定装置100を製造現場で用いる場合、次々と加工、成型された加工品を連続的に測定して良否判定を行うために、通常、同一形状で略同サイズの複数のワークを連続的に測定するケースが多い。同一の形状、サイズのワークを連続測定する場合には、一度設定した測定設定データを繰返し利用することができるため、ユーザはワークを測定位置にセットして測定の実行を指示するだけでワークの良否判定を次々と実行させることができる。
図9及び図10は、図1の画像測定装置100における測定結果の表示時の動作の一例を示した図であり、誤差の統計情報を示すドット1がエッジ上に配置されたワーク画像A2が示されている。ワーク画像A2は、例えば、低倍率視野内のワークを低倍率で撮影して得られる撮影画像である。この図では、検出エリア13内に配置されたワークを透過照明時に撮影した撮影画像が示されている。
図11は、図1の画像測定装置100における測定結果の表示時の動作の他の一例を示した図であり、誤差の統計情報を示すドット1を間引いてエッジ上に配置する場合が示されている。統計情報の値に応じて大きさや色相が異なるドット1をエッジ位置に沿って表示する場合、ピクセル単位で表示しても良いが、統計情報やドット1を容易に識別できるようにするために、間引き表示することが望ましい。この間引き表示は、ドット1を所定間隔でエッジ上に配置するものである。
図12は、図1の画像測定装置100における制御ユニット20の構成例を示したブロック図であり、制御ユニット20内の機能構成の一例が示されている。この制御ユニット20は、測定設定データ記憶部21、位置及び姿勢検出部22、エッジ抽出部23、画像比較部24、誤差算出部25、統計情報算出部26、統計情報表示部27、エッジ位置指定部28及び統計情報指定部29により構成される。
図13のステップS401〜S407は、図1の画像測定装置100における統計情報の表示時の動作の一例を示したフローチャートである。統計情報算出部26は、複数のワーク画像について算出された誤差に基づいて、エッジ位置ごとの誤差を示す統計情報を算出する(ステップS401)。統計情報表示部27は、統計情報を示すドット1をエッジ位置に沿って表示する(ステップS402)。
10 測定ユニット
11 ディスプレイ
11a 表示画面
12 可動ステージ
13 検出エリア
14a XY位置調整つまみ
14b Z位置調整つまみ
15 電源スイッチ
16 測定開始スイッチ
20 制御ユニット
21 被写体画像記憶部
22 マッチング画像記憶部
23 輪郭線検出部
23a 位置及び姿勢検出部
23b エッジ検出部
23c フィッティング部
24 輪郭基準記憶部
25 統計値算出部
26 統計値表示部
27 位置指定部
31 キーボード
32 マウス
40 筐体
41 Z駆動部
42 XY駆動部
43,44 撮像素子
50 透過照明ユニット
51 透過照明用光源
52 ミラー
53 光学レンズ
60 リング照明ユニット
71 同軸落射照明用光源
72 ハーフミラー
80 受光レンズユニット
81,84,86 受光レンズ
82 ハーフミラー
83,85 絞り板
100 画像測定装置
A1 マスター画像
A2 ワーク画像
Claims (8)
- ワークを撮影してワーク画像を取得し、上記ワーク画像のエッジ位置に基づいて上記ワークの寸法を測定する画像測定装置において、
上記ワーク画像からエッジを抽出するエッジ抽出手段と、
上記ワーク画像及び予め保持された設計データを比較する画像比較手段と、
上記比較結果に基づいて、上記ワーク画像のエッジ位置とこのエッジ位置に対応する上記設計データ上の位置との変位量を示す誤差を算出する誤差算出手段と、
複数の上記ワーク画像について算出された上記誤差の統計情報をエッジ位置ごとに算出する統計情報算出手段と、
上記統計情報を、その値に応じた表示態様で上記ワーク画像又は上記設計データから抽出されたエッジ位置に沿って表示する統計情報表示手段とを備えたことを特徴とする画像測定装置。 - 表示対象とする上記統計情報を指定するための統計情報指定手段を備え、
上記統計情報算出手段は、上記統計情報として、上記誤差の平均値、上記誤差の分散値、上記誤差が許容誤差以下となる割合、上記誤差が許容誤差を越える割合、又は、上記誤差の移動平均の傾きを算出し、
上記統計情報表示手段は、指定された統計情報を上記エッジ位置に沿って表示することを特徴とする請求項1に記載の画像測定装置。 - 上記ワーク画像又は上記設計データ上のエッジ位置を指定するためのエッジ位置指定手段を備え、
上記統計情報表示手段は、指定されたエッジ位置に対応する上記ワーク画像ごとの上記誤差からなる時系列情報を表示することを特徴とする請求項2に記載の画像測定装置。 - 上記統計情報表示手段は、上記統計情報の値に応じて色の異なるドットを上記エッジ位置に沿って表示することを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載の画像測定装置。
- 上記統計情報表示手段は、上記統計情報の値に応じて大きさの異なるドットを上記エッジ位置に沿って表示することを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載の画像測定装置。
- 上記統計情報表示手段は、上記統計情報の値に応じて高さの異なるヒストグラムを上記エッジ位置に沿って表示することを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載の画像測定装置。
- ワークを撮影してワーク画像を取得し、上記ワーク画像のエッジ位置に基づいて上記ワークの寸法を測定する画像測定方法において、
上記ワーク画像からエッジを抽出するエッジ抽出ステップと、
上記ワーク画像及び予め保持された設計データを比較する画像比較ステップと、
上記比較結果に基づいて、上記ワーク画像のエッジ位置とこのエッジ位置に対応する上記設計データ上の位置との変位量を示す誤差を算出する誤差算出ステップと、
複数の上記ワーク画像について算出された上記誤差の統計情報をエッジ位置ごとに算出する統計情報算出ステップと、
上記統計情報を、その値に応じた表示態様で上記ワーク画像又は上記設計データから抽出されたエッジ位置に沿って表示する統計情報表示ステップとからなることを特徴とする画像測定方法。 - ワークを撮影してワーク画像を取得し、上記ワーク画像のエッジ位置に基づいて上記ワークの寸法を測定するための画像測定装置用のプログラムにおいて、
上記ワーク画像からエッジを抽出するエッジ抽出手順と、
上記ワーク画像及び予め保持された設計データを比較する画像比較手順と、
上記比較結果に基づいて、上記ワーク画像のエッジ位置とこのエッジ位置に対応する上記設計データ上の位置との変位量を示す誤差を算出する誤差算出手順と、
複数の上記ワーク画像について算出された上記誤差の統計情報をエッジ位置ごとに算出する統計情報算出手順と、
上記統計情報を、その値に応じた表示態様で上記ワーク画像又は上記設計データから抽出されたエッジ位置に沿って表示する統計情報表示手順とを実行させることを特徴とする画像測定装置用のプログラム。
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