(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像データにおける特定のエッジラインを含む領域にウインドウを設定するとともにウインドウ内を指定間隔でエッジラインを横切る方向に走査することにより抽出される特定の画像データを取り込むウインドウ設定抽出工程と、走査方向において明暗の変化を有する点をエッジ点としてその座標を求めるエッジ点検出工程と、ウインドウ内をエッジラインを含み得る大きさの第１指定間隔で短冊状に分割して小領域群を設定する小領域形成工程と、小領域群の中から領域内に存在するエッジ点の数の最も多い最多エッジ点包含小領域を求める最多エッジ点包含小領域選出工程と、最多エッジ点包含小領域内のエッジ点の座標からエッジラインを求めるエッジライン推定工程とを備え、かつ小領域群の設定時に隣接する小領域を互いに重複させて形成することを特徴とするエッジライン測定方法。
【請求項２】
ウインドウ設定抽出工程で設定したウインドウを一次ウインドウとしてこの一次ウインドウ内をエッジラインを含み得るとともに一次ウインドウよりも幅狭の二次ウインドウに分割して二次ウインドウを形成する二次ウインドウ設定工程と、二次ウインドウ内をエッジラインを含み得る大きさの第２指定間隔で短冊状に分割して微小領域群を設定する微小領域形成工程と、微小領域群の中から領域内に存在するエッジ点の数の最も多い最多エッジ点包含微小領域を求める最多エッジ点包含微小領域選出工程とを備えたことを特徴とする請求項１に記載のエッジライン測定方法。
【請求項３】
エッジ点検出工程では、走査方向において一定レベル以上の明暗の変化を有する点をエッジ点と判定することを特徴とする請求項１又は２に記載のエッジライン測定方法。
【請求項４】
エッジラインからエッジラインを求める根拠となった各エッジ点までの距離が全て指定された範囲内にあるか否かによりエッジラインの適正を判別するエッジライン判別工程と、求めたエッジラインが適正でないと判別されたときにエッジラインから最も遠いエッジ点を抹消して残りのエッジ点の座標からエッジラインを求めるように指令する分散異常除去工程を備えたことを特徴とする請求項１、２又は３に記載のエッジライン測定方法。
【請求項５】
微小領域群の設定時に隣接する微小領域を互いに重複させて形成することを特徴とする請求項２に記載のエッジライン測定方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば電子機器の製造工程などにおける測定・組立・検査作業などで使用される視覚認識装置で対象物の特定のエッジラインの位置や傾きを測定する方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、電子機器の製造工程などにおける測定・組立・検査作業を視覚認識装置を用いて自動化する例が増えてきている。その際、視覚認識装置で測定するのは２直線の交点の座標であったり、平行な２直線間の距離であったりする例が多い。いずれの場合でも認識ターゲットの２本のエッジラインを直線式で近似し、その直線式から交点を求めたり、直線間の距離を求めたりする処理を行う。その際の視覚認識装置の重要な機能は正確にかつ確実に各々のエッジラインの位置や傾きを測定することである。
【０００３】
以下、従来のエッジライン測定方法の一例について図４、図５を参照しながら説明する。
【０００４】
図４は従来のエッジライン測定装置の構成を示す。図４において、測定対象物１２１の測定すべきエッジラインが写るように顕微鏡１２２が設置されており、顕微鏡１２２の接眼部には画像入力手段１２３が取付けられている。画像入力手段１２３の映像信号はＡ／Ｄ変換器１２４でデジタル変換された後、書き込み手段１２５を介してフレームメモリ１２６に記憶される。次に、ウインドウ設定抽出手段１２８が読み込み手段１２７を介してフレームメモリ１２６から必要な画像データのみを取り出す。取り出された画像データからエッジ点検出手段１２９がエッジ点を検出し、その座標データを直線推定手段１３０に送る。直線推定手段１３０は送られたエッジ点の座標データをもとに直線推定を行い、得られた直線式データを分散値計算手段１３１に送る。分散値計算手段１３１は、この直線式データに基づいて描かれる直線から各エッジ点までの距離を計算し、その値を直線性判断手段１３２に送る。直線性判断手段１３２は送られたデータをもとに、エッジ点の中で異常に大きな距離を有するものはないかを判断し、異常ありの場合は分散異常点除去手段１３３へ信号を送る。その信号を受け取った分散異常点除去手段１３３は直線式から最も遠いエッジ点を抹消し、残ったエッジ点の座標データで再度直線推定をやり直すように直線推定手段１３０に指令を与える。
【０００５】
必要により、この処理を繰り返した後、直線性判断手段１３２が直線性有りと判断した場合は直線式出力手段１３４へ信号を送り、その信号を受け取った直線式出力手段１３４は直線式を主制御部へ送る。主制御部では、そのデータと、同様にして求めた他のエッジラインの直線式のデータをもとに、２本の直線式の交点の計算や、２本の直線式の距離の計算などの処理を行うのである。
【０００６】
以上の構成のエッジライン測定装置における直線式を求める処理について、図５を用いて詳しく説明する。
【０００７】
図５（ａ）  において、視野Ｆ内において測定対象物１２１の特定のエッジラインＥを含みかつその左右に広がる領域を有するように予め設定されたウインドウＷをウインドウ設定抽出手段１２８が開き、その中をある間隔Ｍｐ  でエッジラインＥを横切るようにｎ本のサンプルラインＬ１〜Ｌｎ  を描く。そして、読み込み手段１２７により、各々のサンプルラインＬ１〜Ｌｎ  上の画像データをフレームメモリ１２６から取り出し、明から暗に変化する点をエッジ点としてエッジ点検出手段１２９で検出し、その座標データＰ１（ｘ１  ，ｙ１）〜Ｐｎ  （  ｘｎ  ，ｙｎ  ）  を求める。図５の例では、ｋ本目のサンプルラインＬｋ  上にゴミＧがあるため、Ｐｋ  （ｘｋ  ，ｙｋ  ）はエッジラインＥ上ではなくゴミＧの上にある。
【０００８】
次に、図５（ｂ）  に示すように、座標データＰ１（ｘ１  ，ｙ１）〜Ｐｎ  （  ｘｎ  ，ｙｎ  ）  を用いて直線推定手段１３０が最小二乗法により直線近似式ｙ＝ａ１  ｘ＋ｂ１  を求め、この直線近似式に基づいて描かれる直線から各エッジ点Ｐ１（ｘ１  ，ｙ１）〜Ｐｎ  （  ｘｎ  ，ｙｎ  ）  までの距離の二乗値、すなわちσ１２〜σｎ  ２  を求める。直線性判断手段１３２は、各分散値が予め設定された値Ｃ２  の範囲内にあるか否かを判断し、Ｃ２  の範囲を越えるエッジ点がある場合には直線性がないと判断し、分散異常点除去手段１３３に信号を送る。その信号を受けた分散異常点除去手段１３３は近似直線ｙ＝ａ１  ｘ＋ｂ１  に基づいて描かれる直線から最も遠いエッジ点Ｐｋ  （  ｘｋ  ，ｙｋ  ）  を抹消し、残ったエッジ点で再度直線近似を行うよう直線推定手段１３０に指令を与える。
【０００９】
直線推定手段１３０はエッジ点Ｐｋ  （  ｘｋ  ，ｙｋ  ）  を除いて最小二乗法をやり直し、図５（ｃ）  に示すように、直線近似式ｙ＝ａ２  ｘ＋ｂ２  を求め、この直線近似式に基づいて描かれる直線からＰｋ  （  ｘｋ  ，ｙｋ  ）  を除いた各エッジ点までの分散値を求める。今度は各分散値がすべてＣ２  の範囲内にあるので、直線性判断手段１３２は直線性ありと判断し、直線式出力手段１３４に信号を送る。その信号を受けた直線式出力手段１３４は、この直線式ｙ＝ａ２  ｘ＋ｂ２  を主制御部へ出力する。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のような構成では図５のように１ケ所もしくは数ケ所だけゴミＧによる異常点が含まれるだけの場合は問題ないが、図６に示すように大きなゴミＧがエッジラインＥにかかっている場合には、傾きが本来の傾きと異なった直線式ｙ＝ａ３  ｘ＋ｂ３  が測定される。また、図７に示すように、ウインドウＷ内に小さなゴミＧが無数に存在する場合には、測定された直線式ｙ＝ａ４  ｘ＋ｂ４  は傾きだけでなく、位置も異常となる。
【００１１】
さらに、エッジラインＥの明暗のコントラストが弱い場合、その弱いエッジ点を検出しようとすると、本来白又は黒である部分でも、その電気的ノイズによる微小な明暗の変化があるときにこの変化をも検出してしまうことがあるが、このような場合にも正確にエッジラインを抽出できないという問題がある。また、このような場合や図７の場合には、直線性無しが繰り返される結果、測定に時間がかかるという問題もある。
【００１２】
本発明は、上記従来の問題点に鑑み、特定のエッジライン周辺にゴミ又は電気的ノイズによる異常点が多数含まれる測定対象物においても特定のエッジラインの位置と傾きを正確に短時間で求めることができるエッジライン測定方法を提供することを目的としている。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明のエッジライン測定方法は、画像データにおける特定のエッジラインを含む領域にウインドウを設定するとともにウインドウ内を指定間隔でエッジラインを横切る方向に走査することにより抽出される特定の画像データを取り込むウインドウ設定抽出工程と、走査方向において明暗の変化を有する点をエッジ点としてその座標を求めるエッジ点検出工程と、ウインドウ内をエッジラインを含み得る大きさの第１指定間隔で短冊状に分割して小領域群を設定する小領域形成工程と、小領域群の中から領域内に存在するエッジ点の数の最も多い最多エッジ点包含小領域を求める最多エッジ点包含小領域選出工程と、最多エッジ点包含小領域内のエッジ点の座標からエッジラインを求めるエッジライン推定工程とを備え、かつ小領域群の設定時に隣接する小領域を互いに重複させて形成することを特徴とする。
【００１４】
必要に応じて、ウインドウ設定抽出工程で設定したウインドウを一次ウインドウとしてこの一次ウインドウ内をエッジラインを含み得るとともに一次ウインドウよりも幅狭の二次ウインドウに分割して二次ウインドウを形成する二次ウインドウ設定工程と、二次ウインドウ内をエッジラインを含み得る大きさの第２指定間隔で短冊状に分割して微小領域群を設定する微小領域形成工程と、微小領域群の中から領域内に存在するエッジ点の数の最も多い最多エッジ点包含微小領域を求める最多エッジ点包含微小領域選出工程とを備える。
【００１６】
また、エッジ点検出工程では、走査方向において一定レベル以上の明暗の変化を有する点をエッジ点と判定する。
【００１７】
さらに、エッジラインからエッジラインを求める根拠となった各エッジ点までの距離が全て指定された範囲内にあるか否かによりエッジラインの適正を判別するエッジライン判別工程と、求めたエッジラインが適正でないと判別されたときにエッジラインから最も遠いエッジ点を抹消して残りのエッジ点の座標からエッジラインを求めるように指令する分散異常除去工程を備える。
【００１８】
本発明のエッジライン抽出方法によれば、ウインドウ内をエッジラインに平行する線により短冊状に分割して小領域群を形成し、同小領域群の中で最もエッジ点の多いエッジ点最多小領域を選んでそのエッジ点最多小領域内のエッジ点のみに基づいて直線式を求めることにより、エッジ点から離れた部分のデータを除いて直線近似を行うことになり、エッジラインを確実かつ短時間に抽出することができる。また、エッジラインが隣接する小領域間に跨がると、少ないエッジ点に基づいてエッジラインを求めることになり、精度低下を来す恐れもあるが、小領域群の設定時に隣接する小領域を互いに重複させて形成しているので、エッジラインが隣接する小領域間に跨がる可能性が小さくなり、高精度にエッジラインを測定することができる。
【００１９】
ところで、エッジラインの位置のバラツキが大きい等の場合には、エッジラインを確実にウインドウ内に納めるようにするためにはウインドウの面積を大きくしておく必要があり、そのため小領域を作ってエッジ点最多小領域を求めるようにすると小領域の数が極めて大きくなる不利があるので、ウインドウを小領域よりは幅広だが同ウインドウよりは幅狭の二次ウインドウに分割しておいて、エッジラインが入っている二次ウインドウを抽出して短冊状の微小領域に分割することにより処理時間を短くすることができる。
【００２１】
また、明暗の変化でエッジ点を求める場合に、一定レベル以上の明暗の変化のみを変化ありと判定することにより、ゴミやノイズの基づく微小な明暗変化の影響を省くことができて正確にエッジラインを抽出できる。
【００２２】
また、求めたエッジラインからの距離が全て指定された範囲内にあるか否かによってエッジラインの適正を判別し、異常に遠いエッジ点を抹消して残りのエッジ点の座標からエッジラインを求めることにより、適正なエッジラインを求めることができる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施の形態について図１〜図３を参照しながら説明する。
【００２４】
図１は本実施の形態のエッジライン測定装置の構成を示す。図１において、測定対象物１の測定すべきエッジラインが写るように顕微鏡２が設置されており、顕微鏡２の接眼部には画像入力手段３が取付けられている。画像入力手段３の映像信号はＡ／Ｄ変換器４でデジタル変換された後、書き込み手段５を介してフレームメモリ６に記憶される。ウインドウ設定抽出手段８は、測定対象物１の特定のエッジラインを含んでその左右に大きく広がる領域を有する一次ウインドウを設定し、これを予め開いておいて、上記記憶がなされると読み込み手段７を介してフレームメモリ６から一次ウインドウ内に入る画像データの内から特定の画像データのみを取り出す。特定のエッジラインは、後述する走査方向とは大略直交するように配置する。エッジ点検出手段９は、特定の画像データに基づき、明暗の変化からエッジ点を検出する。平滑化処理手段１０は、その際取り出された特定の画像データから一定レベル以下の不要なノイズを取り除く働きをする。小領域形成手段１２は、一次ウインドウ内をエッジラインに沿って短冊状の小領域に分割する。最多エッジ点包含小領域選出手段１４は、各エッジ点の座標データをもとに各小領域中のエッジ点の総数を求め、最も多くのエッジ点を有する小領域を抽出する。直線推定手段１５は、最も多くのエッジ点を有する小領域内のエッジ点の座標データに基づいて最小二乗法により直線推定を行い、得られた直線式データを分散値計算手段１６に送る。分散値計算手段１６は直線式によって描かれる直線から各エッジ点までの距離を計算し、その値を直線性判断手段１７に送る。直線性判断手段１７は送られたデータをもとに直線式から描かれる直線が許容範囲内の直線性を有しているか否かを判断し、否の場合は分散異常点除去手段１８へ信号を送る。その信号を受け取った分散異常点除去手段１８は直線式で描かれる直線から最も遠いエッジ点を抹消し、残ったエッジ点の座標データで再度直線性推定をやり直すよう直線推定手段１５に指令を与える。直線性判断手段１７で直線性ありと判断した場合は、直線式出力手段１９へ信号を送り、その信号を受け取った直線式出力手段１９はその直線式のデータを主制御部へ送る。
【００２５】
バラツキ判定手段２０又は２７は、エッジ点が手段１４又は２６で得られた最多エッジ点包含小領域に集中されているか、それとも他の一つ又は複数の小領域に分散されているかどうか、即ち、エッジ点にバラツキがあるかどうかを判定する手段である。二次ウインドウ要否判断手段２３は、二次ウインドウを開く必要があるかどうかを判断する手段である。
【００２６】
二次ウインドウ設定抽出手段２２は、一次ウインドウ内をエッジラインに沿って幅狭の二次ウインドウを切り出す。微小領域形成手段２４は二次ウインドウ内をエッジラインに沿って短冊状の微小領域に分割する。最多エッジ包含微小領域選出手段２６は、各エッジ点の座標データをもとに各微小領域中のエッジ点の総数を求め、最も多くのエッジ点を有する微小領域を抽出する。
【００２７】
以上のように構成されたエッジライン測定装置について、以下に直線式を求めるためのエッジ点抽出処理例を説明する。
【００２８】
図２（ａ）  に測定すべき特定のエッジラインＥを含むようにウインドウＷを開いた状態を示す。ウインドウＷの大きさ・位置は測定対象物１の位置等のバラツキを考慮し、視野Ｆに対し予め設定されている。この実施例は、エッジラインＥの位置のバラツキが小さいので、ウインドウＷが余り大きくない場合に関する。
【００２９】
ウインドウ設定抽出手段８は、ウインドウＷを開いた後、図２（ａ）  に示すように、このウインドウＷ内をある間隔Ｍｐ  で特定のエッジラインＥを横切る方向に走査して複数本のサンプルラインを引く。図２（ａ）  の例ではサンプルラインはＬ１〜Ｌ１３の１３本である。このサンプルライン上の明暗情報をフレームメモリ６より読み込み手段７を介して取り出す。
【００３０】
この画像データをもとにエッジ点検出手段９は、走査方向において明から暗（走査方向が逆の場合は暗から明）に変化する点をすべて検出し、各点の座標を求め、特定画像データとして出力する。検出方法は、サンプルの条件に応じてある一定のしきい値を越える点を求めるしきい値法や、二次微分した後ゼロクロス点を求める二次微分ゼロクロス法などを適宜用いればよい。
【００３１】
上記の際、平滑化処理手段１０は、上記画像データをもとにローパスフィルタや多重平均化手法等サンプルの条件に応じた最適な平滑化処理手法を用いて一定レベル以下の微小な凹凸を取り除く。この処理により小さなゴミやノイズに基づく明暗変化データが取り除かれる。しかし、このような平滑化処理手段１０は、ゴミやノイズが少ない場合は省いてもよい。小領域形成手段１２は、図２（ｂ）  に示すように、ウインドウＷ内をエッジラインに平行な線を指定間隔Ｓｐ  だけずらせながらＳａ  ×Ｓｂ  の大きさの領域、すなわちエッジラインを含むことのできる大きさの短冊状の小領域をサンプルラインに沿わせて作ってゆき、各小領域をＳ１〜Ｓ１２とする。最多エッジ点包含小領域選出手段１４は、各小領域中のエッジ点Ｐの総数をカウントし、最も多くエッジ点を含んでいる小領域を抽出し、その最多エッジ点包含小領域に含まれるエッジ点の総数をＰＰ  とする。図２（ｂ）  の例では小領域Ｓ９が最多エッジ点包含小領域として抽出され総数ＰＰ  は８である。
【００３２】
ウインドウＷ内に全くゴミがなく、全てのエッジ点が正確に検出されたとすれば、最多エッジ点包含小領域に全てのエッジ点Ｐが含まれることとなり、上述の例では、サンプルラインは１３本であったので、その総数は１３となる。この場合の総数を最大可能総数Ｐｔという。しかし、光の当たり具合やゴミ等によりエッジ点の検出ができなかったり、エッジ点が他にも表れたりした場合、最多エッジ点包含小領域に含まれる総数Ｐｐは、可能最大総数Ｐｔよりかなり少なくなるか、２番目にエッジ点を多く含む小領域に含まれるエッジ点の総数Ｐｓとそれほど差がなくなったりする。かかる場合は、バラツキがあるとして認識エラーを出すのが望ましい。
【００３３】
バラツキ判定手段２０および２７のそれぞれは、最多エッジ点包含小領域に含まれる総数Ｐｐが、最大可能総数Ｐｔの所定率Ｍ％（例えば７０％）以上であるかどうか、かつ、同総数Ｐｐと総数Ｐｓとの差が、総数Ｐｐの所定率Ｎ％（例えば５０％）以上であるかどうか、を判断する。
【００３４】
即ち、バラツキ判定手段２０又２７は、
Ｐｐ＞Ｐｔ・Ｍ／１００
かつ、
Ｐｐ−Ｐｓ＞Ｐｐ・Ｎ／１００
を満たすかどうかを判断する。上述の判断を満たさない場合は、認識エラー（エッジライン検出不可）として主制御部へその情報を出力する（手段２１）。満たした場合は、二次ウインドウによるエッジ検出、又は一次ウインドウによるエッジ検出のみで直線推定がなされる。
【００３５】
二次ウインドウを使用するか否かは視野内におけるエッジラインの位置のバラツキ具合と許される処理時間によって決まる。即ち、広い面積を最初から微小領域で区切ってゆけば、２段階に分ける必要はないが処理時間が長くなる。その場合は、微小領域よりは大きい小領域でまず区切り、粗く（早く）エッジラインの存在する小領域を検出し、その小領域内だけを微小領域に分割することにより処理時間を短くすることができる。例えば、二次ウインドウ要否判断手段２３では、一次ウインドウＷの大きさを所定サイズ以上に設定した場合は、必ず二次ウインドウＷ２によるエッジ検出を行なうような判断をすると共に、一次ウインドウＷの大きさを所定サイズ以下に設定した場合は二次ウインドウＷ２によるエッジ検出を行わないような判断にしてもよい。
【００３６】
図３はエッジラインＥにバラツキが大きいため、比較的大きな一次ウインドウＷを設定し、次いで二次ウインドウによるエッジ検出が行われる場合の処理例を示す。すなわち、二次ウインドウ設定手段２２が図３（ａ）  に示すように、一次ウインドウＷ内から、エッジラインを十分に含み得るが一次ウインドウＷよりも幅狭の二次ウインドウＷ２を切り出し、図２と同様にして得られるエッジ点データに基づき、二次ウインドウＷ２を設定抽出する。二次ウインドウＷ２の切り出しは、一次ウインドウＷをいくつかのコロムに分割し、そのうちエッジ点が最も多く含まれているコロムを二次ウインドウとすればよい。このようにして求めた二次ウインドウＷ２内には、エッジラインが確実に含まれている。そこで、この二次ウインドウＷ２を情報として微小領域形成手段２４に入力すると、微小領域形成手段２４は、図３（ｂ）  に示すように、二次ウインドウＷ２内にｄａ×ｄｂの大きさの短冊状微小領域群を作るように、エッジラインに平行な線を指定間隔ｄｐだけサンプルライン方向にずらしてゆき、各微小領域をＤ１〜Ｄ９とする。最多エッジ点包含微小領域選出手段２６は、上記各微小領域中のエッジ点Ｐの総数をカウントし、最も多くエッジ点を含んでいる微小領域を抽出する。図３（ｂ）  の例では、Ｄ６が最多エッジ点包含微小領域として抽出される。
【００３７】
直線性推定手段１５は、図３（ｃ）  に示すように、上記微小領域Ｄ６（図２の小領域Ｓ９でもよい）内のエッジ点の座標データ（エッジ点検出手段９で求めたもの）を用いて最小二乗法により直線近似式ｙ＝ａ１  ｘ＋ｂ１  を求める。分散値計算手段１６は、この直線式に基づいて描かれる直線から各エッジ点までの距離の二乗値すなわち分散値を求める。直線性判定手段１７は、各分散値が予め設定された値Ｃ２  の範囲にあるか否かを比較し、Ｃ２  の範囲を越えるエッジ点があるため、直線性が無いと判断し、分散異常点除去手段１８に信号を送る。その信号を受けた分散異常点除去手段１８は、近似した直線ｙ＝ａ１  ｘ＋ｂ１  に基づいて描かれる直線から最も遠いエッジ点１コを抹消し、残ったエッジ点で再度直線近似を行うように直線推定手段１５に指令を与える。必要に応じてこの処理を繰り返した結果、図３（ｄ）  に示すように、新たにｙ＝ａ２  ｘ＋ｂ２  を得る。分散値計算手段１６は、この直線式ｙ＝ａ２  ｘ＋ｂ２  に基づいて描かれる直線から残ったエッジ点までの分散値を求め、直線性判断手段１７は、各分散値Ｃ２  が範囲内にあるため直線性有りと判断し、直線式出力手段１９に信号を送る。その信号を受けた直線式出力手段１９は、この直線式ｙ＝ａ２  ｘ＋ｂ２  を主制御部へ出力する。
【００３８】
以上のように、測定すべき特定のエッジラインに沿ってウインドウを小領域又は微小領域に分割することによりエッジライン周辺の円弧状のゴミの影響による測定ミスを無くし、高精度にエッジラインの位置を測定できる。また、一次ウインドウにより大まかに特定のエッジラインの位置を求め、二次ウインドウで特定域のみを詳しくエッジ検出を行えば処理時間の短縮ができる。
【００３９】
なお本発明は、測定すべき特定のエッジラインの位置にｘ、ｙ方向のバラツキはあっても、傾きはある範囲内に規制されている場合にのみ有効であるが、実作業においてはこの制約条件は測定対象物の光学系に対する位置決め機構により比較的簡単に実現できる場合が多い。また、パターンマッチング等の別の手段により、エッジラインの大凡の位置と傾きを求め、その位置と傾きに沿ってウインドウを自動的に設定する機構を付加することによっても制約条件を満たすことが可能である。
【００４０】
また、上記実施の形態ではエッジラインとして直線の場合を例示したが、本発明は場合によっては円弧状等、任意の形状のエッジラインの測定等にも適用可能であり、その場合小領域群はエッジラインの形状に合わせて形成すればよい。
【００４１】
【発明の効果】
本発明のエッジライン測定方法によれば、以上の説明から明らかなように、ウインドウ内をエッジラインに平行する線により短冊状に分割して小領域群を形成し、同小領域群の中で最もエッジ点の多いエッジ点最多小領域を選んでそのエッジ点最多小領域内のエッジ点のみに基づいて直線式を求めるようにしているので、エッジ点から離れた部分のデータを除いて直線近似を行うことになり、エッジラインを確実かつ短時間に抽出することができる。また、小領域群の設定時に隣接する小領域を互いに重複させて形成しているので、エッジラインが隣接する小領域間に跨がる可能性が小さくなり、高精度にエッジラインを測定することができる。
【００４２】
また、ウインドウを小領域よりは幅広だが同ウインドウよりは幅狭の二次ウインドウに分割し、エッジラインが入っている二次ウインドウを抽出して短冊状の微小領域に分割することにより、バラツキを考慮して比較的広い領域をウインドウとして設定した場合でも処理時間を短くすることができる。
【００４４】
また、明暗の変化でエッジ点を求める場合に、一定レベル以上の明暗の変化のみを変化ありと判定することにより、ゴミやノイズに基づく微小な明暗変化の影響を省くことができて正確にエッジラインを抽出できる。
【００４５】
また、求めたエッジラインからの距離が全て指定された範囲内にあるか否かによってエッジラインの適正を判別し、異常に遠いエッジ点を抹消して残りのエッジ点の座標からエッジラインを求めることにより、適正なエッジラインを求めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態のエッジライン測定装置の構成図である。
【図２】同実施の形態におけるエッジライン測定処理の説明図である。
【図３】同実施の形態における二次ウインドウを用いたエッジライン測定処理の説明図である。
【図４】従来例のエッジライン測定装置の構成図である。
【図５】従来例におけるエッジライン測定処理の説明図である。
【図６】従来例におけるエッジライン測定処理の問題点の説明図である。
【図７】従来例におけるエッジライン測定処理の別の問題点の説明図である。
【符号の説明】
１  測定対象物
３  画像入力手段
６  フレームメモリ
８  ウインドウ設定抽出手段
９  エッジ点検出手段
１１  二次ウインドウ設定抽出手段
１２  エッジ点最多二次ウインドウ選出手段
１３  小領域形成手段
１４  エッジ点最多小領域選出手段
１５  直線推定手段
１６  分散値計算手段
１７  直線性判断手段
１８  分散異常点除去手段
Ｅ  エッジライン
Ｗ  ウインドウ
Ｗ２  二次ウインドウ
Ｐ  エッジ点
【図１】
0003549637.tif 000002
【図２】
0003549637.tif 000003
【図３】
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【図４】
0003549637.tif 000005
【図５】
0003549637.tif 000006
【図６】
0003549637.tif 000007
【図７】
0003549637.tif 000008