JP2944183B2 - 寸法測定装置 - Google Patents
寸法測定装置Info
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- JP2944183B2 JP2944183B2 JP26382490A JP26382490A JP2944183B2 JP 2944183 B2 JP2944183 B2 JP 2944183B2 JP 26382490 A JP26382490 A JP 26382490A JP 26382490 A JP26382490 A JP 26382490A JP 2944183 B2 JP2944183 B2 JP 2944183B2
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- video signal
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Description
【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は被測定物体のエッジ部分の寸法を測定する光
学系を利用した寸法測定装置に関する。
学系を利用した寸法測定装置に関する。
（従来の技術） 従来この種寸法測定装置として、第４図に示すよう
に、一定のパスライン位置にある薄板状の被測定物体１
を絞り２を介してレンズ３の焦点位置に設置された光電
センサ４に結像させる縮小結像光学系が用いられる。
に、一定のパスライン位置にある薄板状の被測定物体１
を絞り２を介してレンズ３の焦点位置に設置された光電
センサ４に結像させる縮小結像光学系が用いられる。
（発明が解決しようとする課題） この結像光学系を固定した場合、被測定物体の検出視
野を広くとればとるほど、結像面の光電センサの単位素
子当りの分解能が大きくなり、被測定物体のエッジ検出
精度は悪くなる。
野を広くとればとるほど、結像面の光電センサの単位素
子当りの分解能が大きくなり、被測定物体のエッジ検出
精度は悪くなる。
従来は、一定の設定レベルで、弁別分離し、弁別した
ポイントＰに相当する光電センサ上でのビット位置Ｌを
求めていたので、検出精度は単位素子当りの分解能を越
すことない。
ポイントＰに相当する光電センサ上でのビット位置Ｌを
求めていたので、検出精度は単位素子当りの分解能を越
すことない。
例えば、光電センサとして5000ビットの固体撮像素子
（CCD素子）、焦点距離50mmのレンズを用いて、視野を1
000mm確保したい場合、CCD素子の単位素子当りの分解能
は、パスライン位置換算で約0.2mmとなってしまう。
（CCD素子）、焦点距離50mmのレンズを用いて、視野を1
000mm確保したい場合、CCD素子の単位素子当りの分解能
は、パスライン位置換算で約0.2mmとなってしまう。
本発明は、単位光電素子当りの分解能以上の精度で被
測定物体のエッジ位置を検出できる寸法測定装置を提供
することを目的とする。
測定物体のエッジ位置を検出できる寸法測定装置を提供
することを目的とする。
［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 本発明は前記目的を達成するため、ビデオカメラ本体
内に直線上に配置された複数の光電素子上に被測定物体
を結像させ、これらの光電素子を順々に走査して得られ
たビデオ出力により、前記被測定物体の寸法を測定する
寸法測定装置において、 前記ビデオ出力をデジタルビデオ信号に変換するA/D
変換器と、 このA/D変換器で変換されたビデオ信号のエッジ部分
を積分する積分器と、 この積分器の出力を、前記ビデオ信号がほぼ一定とな
ったビデオ信号レベルで除算する除算器と、 を具備したものである。
内に直線上に配置された複数の光電素子上に被測定物体
を結像させ、これらの光電素子を順々に走査して得られ
たビデオ出力により、前記被測定物体の寸法を測定する
寸法測定装置において、 前記ビデオ出力をデジタルビデオ信号に変換するA/D
変換器と、 このA/D変換器で変換されたビデオ信号のエッジ部分
を積分する積分器と、 この積分器の出力を、前記ビデオ信号がほぼ一定とな
ったビデオ信号レベルで除算する除算器と、 を具備したものである。
（作用） 本発明によれば、光電素子のビデオ出力をデジタルビ
デオ信号に変換後、ビデオ信号のエッジ部分の積分値を
求め、前記ビデオ信号がほぼ一定となったビデオ信号で
前記積分値を除算することにより、単位光電素子当りの
分解能以上の精度で被測定物体のエッジ位置を検出でき
る。
デオ信号に変換後、ビデオ信号のエッジ部分の積分値を
求め、前記ビデオ信号がほぼ一定となったビデオ信号で
前記積分値を除算することにより、単位光電素子当りの
分解能以上の精度で被測定物体のエッジ位置を検出でき
る。
（実施例） 以下、本発明の実施例について図面を参照して説明す
る。第１図は本発明の一実施例を示す概略構成図であ
り、パスライン上に被測定物体１が配設され、ビデオカ
メラ本体内には撮像する範囲を決める絞り２、レンズ
３、このレンズ３の焦点位置に一直線上に配設された複
数の光電センサ４を具備している。そして、ビデオカメ
ラを走査することにより光電センサ４で結像されるビデ
オ出力をデジタルに変換するA/D変換器５と、このA/D変
換器５で変換されたビデオ信号が後述する設定レベルを
こえたかどうかを判断する比較器６と、この比較器６の
出力を積分する積分器８と、この積分器８の出力と比較
器６の出力をそれぞれ記憶するメモリ（RAM）７と、こ
のメモリ７で記憶された積分値Ｓを波高値VM（ビデオ信
号レベル）で除算してＬを求める除算器９と、この除算
器９で求めたＬと後述するL0から求めるエッジ位置を算
出するエッジ位置算出器10を備えている。
る。第１図は本発明の一実施例を示す概略構成図であ
り、パスライン上に被測定物体１が配設され、ビデオカ
メラ本体内には撮像する範囲を決める絞り２、レンズ
３、このレンズ３の焦点位置に一直線上に配設された複
数の光電センサ４を具備している。そして、ビデオカメ
ラを走査することにより光電センサ４で結像されるビデ
オ出力をデジタルに変換するA/D変換器５と、このA/D変
換器５で変換されたビデオ信号が後述する設定レベルを
こえたかどうかを判断する比較器６と、この比較器６の
出力を積分する積分器８と、この積分器８の出力と比較
器６の出力をそれぞれ記憶するメモリ（RAM）７と、こ
のメモリ７で記憶された積分値Ｓを波高値VM（ビデオ信
号レベル）で除算してＬを求める除算器９と、この除算
器９で求めたＬと後述するL0から求めるエッジ位置を算
出するエッジ位置算出器10を備えている。
ここで、前記設定レベルについて、第３図を参照して
説明する。第３図（ａ）はビデオカメラで撮像された光
電センサのビデ波形（ビデオ出力原波形）であり、第３
図（ｂ）は第３図（ａ）のエッジ部を拡大した波形であ
り、第３図（ｃ）はエッジ部算出内容を説明するための
図である。第３図（ｂ）のビデオ波形において、設定レ
ベルは、エッジ位置算出のために予め設定されたレベル
で、波高値VMの約1/5に設定されている。
説明する。第３図（ａ）はビデオカメラで撮像された光
電センサのビデ波形（ビデオ出力原波形）であり、第３
図（ｂ）は第３図（ａ）のエッジ部を拡大した波形であ
り、第３図（ｃ）はエッジ部算出内容を説明するための
図である。第３図（ｂ）のビデオ波形において、設定レ
ベルは、エッジ位置算出のために予め設定されたレベル
で、波高値VMの約1/5に設定されている。
以下、このように構成された寸法測定装置の動作につ
いて、第２図のフローチャートおよび第３図を参照して
説明する。ビデオカメラからビデオ出力が、A/D変換器
５によって８ビットのスケールを有するビデオデータ
（ビデオ波形）に変換される。このビデオ波形の各ビッ
トのスタート位置より、前述の設定レベルを越えていな
いか順次チェックする（ステップS1）。そして、比較器
６において、設定レベルを越えたかどうかが判断され
（ステップS2）、設定レベルを越えたと判断された場合
には、メモリ７に前４ビット、後12ビットの計16ビット
のビデオデータを格納する（ステップS3）。そして、積
分器８において、比較器６の出力である設定レベルで検
出されたポイントの前後16ビット分に対応するビデオ波
形の面積Ｓを算出する（ステップS4）。
いて、第２図のフローチャートおよび第３図を参照して
説明する。ビデオカメラからビデオ出力が、A/D変換器
５によって８ビットのスケールを有するビデオデータ
（ビデオ波形）に変換される。このビデオ波形の各ビッ
トのスタート位置より、前述の設定レベルを越えていな
いか順次チェックする（ステップS1）。そして、比較器
６において、設定レベルを越えたかどうかが判断され
（ステップS2）、設定レベルを越えたと判断された場合
には、メモリ７に前４ビット、後12ビットの計16ビット
のビデオデータを格納する（ステップS3）。そして、積
分器８において、比較器６の出力である設定レベルで検
出されたポイントの前後16ビット分に対応するビデオ波
形の面積Ｓを算出する（ステップS4）。
この面積Ｓの求め方は、第３図（ｂ）に示すように、
エッジ部分の前後16ビット分のビデオデータの値を積分
器８で積分すれば良い。
エッジ部分の前後16ビット分のビデオデータの値を積分
器８で積分すれば良い。
次に16ビット分のビデオデータの最後の４ビット分の
データよりビデオデータの波高値VMを求める（ステップ
S5）。
データよりビデオデータの波高値VMを求める（ステップ
S5）。
そして、除算器９において、Ｌ＝S/VMを求める（ステ
ップS6）。ここで、横軸の単位１ビットの16倍の演算精
度でＬを演算しておけば、Ｌは計算上では１ビットの分
解能の16倍の精度を有することになる。
ップS6）。ここで、横軸の単位１ビットの16倍の演算精
度でＬを演算しておけば、Ｌは計算上では１ビットの分
解能の16倍の精度を有することになる。
最後に、エッジ位置算出器10において、求めるエッジ
位置を算出する（ステップS7）。
位置を算出する（ステップS7）。
以上述べた方法が有効となるためには、次の条件が必
要である。
要である。
（１）レンズ３の解像度が、CCD素子の単位素子当りの
分解能よりも良いこと。すなわち、レンズ３の解像度が
悪いと、エッジ部分のビデオ波形がエッジ位置の微小な
動きに対応して変化しないので、いくらＬを演算上の精
度を向上させても無意味であるからである。
分解能よりも良いこと。すなわち、レンズ３の解像度が
悪いと、エッジ部分のビデオ波形がエッジ位置の微小な
動きに対応して変化しないので、いくらＬを演算上の精
度を向上させても無意味であるからである。
（２）前述のエッジ部のビデオ波形の演算対象範囲は、
前後16ビットとしたが、考えられるエッジ部のボケの大
きさがこの範囲を越えないこと。ボケの量が子の範囲を
越えると、波高値VMが、この対象範囲外となってしまう
からである。
前後16ビットとしたが、考えられるエッジ部のボケの大
きさがこの範囲を越えないこと。ボケの量が子の範囲を
越えると、波高値VMが、この対象範囲外となってしまう
からである。
前述の実施例のA/D変換器５、積分器６、メモリ７、
比較器８、除算器９、エッジ位置算出器10はマイクロコ
ンピュータで構成しても良い。
比較器８、除算器９、エッジ位置算出器10はマイクロコ
ンピュータで構成しても良い。
［発明の効果］ 以上述べた本発明によれば、単位光電素子当りの分解
能以上の精度で被測定物体のエッジ位置を検出できる寸
法測定装置を提供することができる。
能以上の精度で被測定物体のエッジ位置を検出できる寸
法測定装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】 第１図は本発明による寸法測定装置の一実施例を示す概
略構成図、第２図は同実施例の動作を説明するためのフ
ローチャート、第３図は同実施例のビデオ出力波形の説
明図、第４図は従来の寸法測定装置の一例を示す概略構
成図である。 １……被測定物体、２……絞り、３……レンズ、４……
光電センサ、５……A/D変換器、６……比較器、７……
メモリ、８……積分器、９……除算器、10……エッジ位
置算出器。
略構成図、第２図は同実施例の動作を説明するためのフ
ローチャート、第３図は同実施例のビデオ出力波形の説
明図、第４図は従来の寸法測定装置の一例を示す概略構
成図である。 １……被測定物体、２……絞り、３……レンズ、４……
光電センサ、５……A/D変換器、６……比較器、７……
メモリ、８……積分器、９……除算器、10……エッジ位
置算出器。
Claims (1)
- 【請求項１】ビデオカメラ本体内に直線上に配置された
複数の光電素子上に被測定物体を結像させ、これらの光
電素子を順々に走査して得られたビデオ出力により、前
記被測定物体の寸法を測定する寸法測定装置において、 前記ビデオ出力をデジタルビデオ信号に変換するA/D変
換器と、 このA/D変換器で変換されたビデオ信号のエッジ部分を
積分する積分器と、 この積分器の出力を、前記ビデオ信号がほぼ一定となっ
たビデオ信号レベルで除算する除算器と、 を具備した寸法測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26382490A JP2944183B2 (ja) | 1990-10-03 | 1990-10-03 | 寸法測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26382490A JP2944183B2 (ja) | 1990-10-03 | 1990-10-03 | 寸法測定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04142406A JPH04142406A (ja) | 1992-05-15 |
| JP2944183B2 true JP2944183B2 (ja) | 1999-08-30 |
Family
ID=17394739
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26382490A Expired - Fee Related JP2944183B2 (ja) | 1990-10-03 | 1990-10-03 | 寸法測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2944183B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4834244B2 (ja) * | 2000-06-21 | 2011-12-14 | 株式会社東芝 | 寸法検査方法及びその装置並びにマスクの製造方法 |
-
1990
- 1990-10-03 JP JP26382490A patent/JP2944183B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04142406A (ja) | 1992-05-15 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |