(57)【要約】【課題】  被検レンズに施されたマークを当該被検レンズの撮像画像から検出する際に、この撮像画像を２値化して領域を分離した２値画像においてマークが他領域と干渉する場合にも、当該マークを良好に検出できること。【解決手段】  被検レンズに設けられた仮基準レイアウトマークを当該被検レンズの撮像画像から検出するマーク検出方法であって、上記被検レンズの撮像画像を指定の閾値に基づき２値化し領域を分離して２値画像とし（Ｓ２）、この２値画像から上記指定閾値以上の一方の領域を選択し（Ｓ３）、この一方の領域において上記マークの輪郭の図形を、図形の特徴パラメータを用いて抽出して（Ｓ４）当該マークを検出し（Ｓ５）、このマークを適正に検出し得ない場合に、上記２値画像から上記指定閾値未満の他方の領域を選択し（Ｓ６）、この他方の領域においてマークの輪郭の内側の図形を、図形の特徴パラメータを用いて抽出して（Ｓ７）当該マークを検出する（Ｓ８）ものである。【選択図】            図４
2006163735.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検体に設けられたマークを当該被検体の撮像画像から検出するマーク検出方法であって、
上記被検体の撮像画像を２値化し領域を分離して２値画像とし、この２値画像から上記領域を選択し、選択した一方の領域において上記マークの輪郭の図形を、図形の特徴パラメータを用いて抽出して当該マークを検出し、このマークを適正に検出し得ない場合に、上記２値画像から他方の領域を選択し、この他方の領域において上記マークの輪郭の内側の図形を、図形の特徴パラメータを用いて抽出して当該マークを検出することを特徴とするマーク検出方法。
【請求項２】
上記撮像画像を指定の閾値を用いて２値化し領域を分離して２値画像とし、この２値画像から上記閾値に基づき上記領域を選択し、上記閾値以上の一方の領域においてマークの輪郭の図形を、図形の特徴パラメータを用いて抽出して当該マークを検出し、このマークを適正に検出し得ない場合に、上記２値画像から上記閾値未満の他方の領域を選択し、この他方の領域において上記マークの輪郭の内側の図形を、図形の特徴パラメータを用いて抽出して当該マークを検出することを特徴とする請求項１に記載のマーク検出方法。
【請求項３】
上記被検体が眼鏡レンズであり、上記マークが仮基準レイアウトマークであることを特徴とする請求項１または２に記載のマーク検出方法。
【請求項４】
被検体に設けられたマークを当該被検体の撮像画像から検出するマーク検出装置であって、
上記被検体を撮像して撮像画像を得る撮像手段と、
上記撮像画像を２値化し領域を分離して２値画像とし、この２値画像から上記領域を選択し、選択した一方の領域において上記マークの輪郭の図形を、他方の領域において上記マークの輪郭の内側の図形を、それぞれ図形の特徴パラメータを用いて抽出して上記マークを検出する画像処理手段と、
を有することを特徴とするマーク検出装置。
【請求項５】
上記画像処理手段は、２値画像から選択した一方の領域においてマークの輪郭の図形を、図形の特徴パラメータを用いて抽出して当該マークを検出し、このマークを適正に検出し得ない場合に、上記２値画像から他方の領域を選択し、この他方の領域において、上記マークの輪郭の内側の図形を、図形の特徴パラメータを用いて抽出して当該マークを検出することを特徴とする請求項４に記載のマーク検出装置。
【請求項６】
上記画像処理手段は、撮像画像を指定の閾値を用いて２値化し領域を分離して２値画像とし、この２値画像から上記閾値に基づき上記領域を選択し、上記閾値以上の一方の領域においてマークの輪郭の図形を、図形の特徴パラメータを用いて抽出して当該マークを検出し、このマークを適正に検出し得ない場合に、上記２値画像から上記閾値未満の他方の領域を選択し、この他方の領域において上記マークの輪郭の内側の図形を、図形の特徴パラメータを用いて抽出して当該マークを検出することを特徴とする請求項４または５に記載のマーク検出装置。
【請求項７】
上記被検体が眼鏡レンズであり、上記マークが仮基準レイアウトマークであることを特徴とする請求項４乃至６のいずれかに記載のマーク検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被検体（特に眼鏡レンズなどの光学レンズ）の撮像画像から、当該被検体に設けられたマークを検出するマーク検出方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
未加工の眼鏡レンズを眼鏡装用者の所望する眼鏡フレームに装着する場合、その眼鏡フレームの形状に合わせて眼鏡レンズの縁摺り加工を行う。その際、図５に示すように、眼鏡装用者の瞳孔中心と眼鏡レンズ１のフィッティングポイント２とが一致するように、眼鏡レンズ１のフィッティングポイント２を加工の基準点として縁摺り加工する。眼鏡レンズ１のフィッティングポイント２をレンズ表面に直接表示することができないため、眼鏡レンズ１、特に累進屈折力眼鏡レンズの設計においては、設計の基準となる位置（例えばプリズム測定基準点Ｏ）から所定の距離だけ離れた位置に隠しマーク３と呼ばれるマークを予め形成しておき、この隠しマーク３の位置から眼鏡レンズ１の遠用部及び近用部の度数測定位置、フィッティングポイント２等の位置を導き出せるようにしている。
【０００３】
また、仮基準レイアウトマーク４は、前記隠しマーク３を付与する際の基準を示すものであり、更に、眼鏡レンズ１の製造工程において位置決めするための基準点として用いられる。これらの隠しマーク３及び仮基準レイアウトマーク４は、一般的には刻印マークと称され、例えば、レーザー刻印装置によってレンズ表面にマーキングされる。刻印マークは、眼鏡レンズ１の商品としての性質上、レンズ表面の凹凸を最小限に抑えるように付与され、かつ、マーク自身ができるだけ目立たないことが要求される。そのため、これらの隠しマーク３及び仮基準レイアウトマーク４は、眼鏡レンズ１の表面などにおいて、通常、肉眼で認識することができず、必要に応じて（例えば、特定の角度から観察することによって）認識できるように施される。尚、図５中の符号８は、眼鏡フレームの玉型形状を示す。
【０００４】
従来、眼鏡レンズの表面に施された隠しマーク３や仮基準レイアウトマーク４等の刻印マークを観察し検出するためのマーク検出方法及び装置が、例えば本出願人により特許文献１に記載されている。
【０００５】
このマーク検出装置では、表面に隠しマーク３等が施された被検体(被検レンズ)としての眼鏡レンズ１を撮像装置が撮像し、この撮像画像を画像処理装置が取り込んで画像処理を実施する。この画像処理は、撮像画像を２値化し領域を分離して２値画像とし、この２値画像に含まれる図形を、図形の特徴パラメータを用いて抽出するものであり、この画像処理により上記隠しマーク３などを検出している。
【特許文献１】特開２００２‐１６３８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところが、上述のマーク検出装置では、眼鏡レンズ１の中央部付近にある隠しマーク３を検出する際には支障はない。しかし、眼鏡レンズ１の周辺部に存在する仮基準レイアウトマーク４は、例えば図６に示す２値画像において、仮基準レイアウトマーク４Ａまたは４Ｂにおける輪郭を表す外側のリング形状の図形Ｒ１が、眼鏡レンズ１の周縁Ｗと干渉して接触する場合がある。この場合には、リング形状の上記図形Ｒ１を抽出できず、従って、仮基準レイアウトマーク４Ａ、４Ｂを良好に検出できない恐れがある。
【０００７】
本発明の目的は、上述の事情を考慮してなされたものであり、被検体に施されたマークを当該被検体の撮像画像から検出する際に、この撮像画像を２値化して領域を分離した２値画像においてマークが他領域と干渉する場合にも、当該マークを良好に検出できるマーク検出方法及び装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１に記載の発明に係るマーク検出方法は、被検体に設けられたマークを当該被検体の撮像画像から検出するマーク検出方法であって、上記被検体の撮像画像を２値化し領域を分離して２値画像とし、この２値画像から上記領域を選択し、選択した一方の領域において上記マークの輪郭の図形を、図形の特徴パラメータを用いて抽出して当該マークを検出し、このマークを適正に検出し得ない場合に、上記２値画像から他方の領域を選択し、この他方の領域において上記マークの輪郭の内側の図形を、図形の特徴パラメータを用いて抽出して当該マークを検出することを特徴とするものである。
【０００９】
請求項２に記載の発明に係るマーク検出方法は、請求項１に記載の発明において、上記撮像画像を指定の閾値を用いて２値化し領域を分離して２値画像とし、この２値画像から上記閾値に基づき上記領域を選択し、上記閾値以上の一方の領域においてマークの輪郭の図形を、図形の特徴パラメータを用いて抽出して当該マークを検出し、このマークを適正に検出し得ない場合に、上記２値画像から上記閾値未満の他方の領域を選択し、この他方の領域において上記マークの輪郭の内側の図形を、図形の特徴パラメータを用いて抽出して当該マークを検出することを特徴とするものである。
【００１０】
請求項３に記載の発明に係るマーク検出方法は、請求項１または２に記載の発明において、上記被検体が眼鏡レンズであり、上記マークが仮基準レイアウトマークであることを特徴とするものである。
【００１１】
請求項４に記載の発明に係るマーク検出装置は、被検体に設けられたマークを当該被検体の撮像画像から検出するマーク検出装置であって、上記被検体を撮像して撮像画像を得る撮像手段と、上記撮像画像を２値化し領域を分離して２値画像とし、この２値画像から上記領域を選択し、選択した一方の領域において上記マークの輪郭の図形を、他方の領域において上記マークの輪郭の内側の図形を、それぞれ図形の特徴パラメータを用いて抽出して上記マークを検出する画像処理手段と、を有することを特徴とするものである。
【００１２】
請求項５に記載の発明に係るマーク検出装置は、請求項４に記載の発明において、上記画像処理手段は、２値画像から選択した一方の領域においてマークの輪郭の図形を、図形の特徴パラメータを用いて抽出して当該マークを検出し、このマークを適正に検出し得ない場合に、上記２値画像から他方の領域を選択し、この他方の領域において、上記マークの輪郭の内側の図形を、図形の特徴パラメータを用いて抽出して当該マークを検出することを特徴とするものである。
【００１３】
請求項６に記載の発明に係るマーク検出装置は、請求項４または５に記載の発明において、上記画像処理手段は、撮像画像を指定の閾値を用いて２値化し領域を分離して２値画像とし、この２値画像から上記閾値に基づき上記領域を選択し、上記閾値以上の一方の領域においてマークの輪郭の図形を、図形の特徴パラメータを用いて抽出して当該マークを検出し、このマークを適正に検出し得ない場合に、上記２値画像から上記閾値未満の他方の領域を選択し、この他方の領域において上記マークの輪郭の内側の図形を、図形の特徴パラメータを用いて抽出して当該マークを検出することを特徴とするものである。
【００１４】
請求項７に記載の発明に係るマーク検出装置は、請求項４乃至６のいずれかに記載の発明において、上記被検体が眼鏡レンズであり、上記マークが仮基準レイアウトマークであることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１乃至３のいずれかに記載の発明によれば、撮像画像を２値化し領域を分離して２値画像とし、この２値画像から上記領域を選択し、選択した一方の領域においてマークの輪郭の図形を抽出して当該マークを検出し、このマークの輪郭が他領域と干渉して当該マークを適正に検出し得ない場合に、２値画像から選択する領域を反転し、この選択した他方の領域において、上記マークの輪郭の内側の図形を抽出して当該マークを、上述の干渉する他領域から分離して検出するので、２値画像においてマークが他領域と干渉している場合にも、当該マークを簡単且つ良好に検出することができる。
【００１６】
請求項４乃至７のいずれかに記載の発明によれば、画像処理手段が、撮像手段により撮像された撮像画像を２値化し領域を分離して２値画像とし、この２値画像から上記領域を選択し、選択した一方の領域においてマークの輪郭の図形を、他方の領域においてマークの輪郭の内側の図形を、それぞれ図形の特徴パラメータを用いて抽出して上記マークを検出することから、２値画像から選択した一方の領域においてマークの輪郭の図形を抽出したとき、この輪郭が他領域と干渉して当該マークを適正に検出し得ない場合に、２値画像から選択する領域を反転し、この選択した他方の領域において、上記マークの輪郭の内側の図形を抽出して当該マークを、上述の干渉する他領域から分離して検出する。このため、２値画像においてマークが他領域と干渉している場合にも、当該マークを簡単且つ良好に検出することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明を実施するための最良の形態を、図面に基づき説明する。
図１は、本発明に係るマーク検出装置の一実施形態を示す光学系のレイアウト図である。
【００１８】
この図１に示すマーク検出装置１０は、被検体としての被検レンズＬ（本実施の形態では図５に示す眼鏡レンズ１）の表面などに施された複数のマーク、特に被検レンズＬの周辺部に施された仮基準レイアウトマーク４を、その被検レンズＬの画像を観察することで検出するものであり、図１に示すように、照明光学系１１、撮像光学系１２、及び画像処理手段としての画像処理装置２５を有して構成される。これらの照明光学系１１と撮像光学系１２は、ビームスプリッタ（ハーフミラー）１３を用いて、照明光学系１１の光軸Ｐ１と撮像光学系１２の光軸Ｐ２とが同一となるように配置されている。
【００１９】
上記照明光学系１１は、その光軸Ｐ１上に光源１４、コンデンサレンズ１５、ピンホール（絞り）１６、ビームスプリッタ１３、対物レンズ１７、結像レンズ１８及び反射型スクリーン１９が順次配置されて構成され、被検レンズＬを載置する位置が対物レンズ１７と結像レンズ１８との間に設定される。上記光源１４、コンデンサレンズ１５及びピンホール１６を光源ユニット１４Ａと称する。
【００２０】
光源１４から発せられた光束はコンデンサレンズ１５にて集光され、ピンホール１６を通過して均一で効率の良い照明光となる。この照明光が、ビームスプリッタ１３に反射されて対物レンズ１７に入射する。この対物レンズ１７は、その焦点位置が光源ユニット１４Ａにおけるピンホール１６の位置となるように配置されているため、対物レンズ１７から被検レンズＬを載置する位置を含むまでの範囲、つまり本実施形態では、対物レンズ１７から結像レンズ１８に至るまでの範囲で、光束は、主光線が照明光学系１１の光軸Ｐ１（つまり対物レンズ１７及び結像レンズ１８の光軸と一致）に平行な平行光となる。この平行光の照明光が被検レンズＬに照射され、この被検レンズＬを射出した光束が結像レンズ１８を経て反射型スクリーン１９に到達し、被検レンズＬの仮基準レイアウトマーク４等を含む画像が反射型スクリーン１９に投影される。
【００２１】
前記撮像光学系１２は、その光軸Ｐ２上に反射型スクリーン１９、結像レンズ１８、対物レンズ１７、ビームスプリッタ１３、及びＣＣＤカメラなどの撮像手段としての撮像装置２０が順次配置されて構成され、結像レンズ１８と対物レンズ１７との間に被検レンズＬを載置する位置が設定される。
【００２２】
撮像装置２０は、当該撮像装置２０に内蔵の撮像レンズの光学絞り面（不図示）が、対物レンズ１７の焦点位置に配置される。これにより、対物レンズ１７から被検レンズＬを載置する位置を含むまでの範囲、つまり本実施形態では、対物レンズ１７から結像レンズ１８までの範囲で、光束は、主光線が撮像光学系１２の光軸Ｐ２（つまり、対物レンズ１７及び結像レンズ１８の光軸と一致）に平行な平行光となる。この配置により、撮像装置２０の受光面と反射型スクリーン１９とが共役となり、反射型スクリーン１９に投影された被検レンズＬの画像が反射され、結像レンズ１８、上記被検レンズＬ、対物レンズ１７及びビームスプリッタ１３を透過して、撮像装置２０の受光面（ＣＣＤ素子面）に結像される。
【００２３】
上記撮像装置２０が撮像する被検レンズＬの撮像倍率は、被検レンズＬの全表面に対応する視野範囲（例えば、被検レンズＬの直径が８０ｍｍの場合には直径８２ｍｍの視野範囲）を、撮像レンズ２０の受光面（例えば１／２インチサイズのＣＣＤ素子面）に確保できる倍率であり、この倍率は、撮像装置２０及び対物レンズ１７の配置位置などを調整することにより実現される。
【００２４】
また、上記光源１４は、被検レンズＬの仮基準レイアウトマーク４等のマークを良好に投影してシャープな画像を得るために、例えば赤色光または近赤外線を発光するＬＥＤが用いられる。また、ビームスプリッタ１３は、透過率と反射率の比が７：３のものが用いられる。更に、反射型スクリーン１９は、反射率を高めるために、ガラスやアルミニウムなどの微細粒子を塗布した反射シートが貼着されて構成される。この反射型スクリーン１９は、表面の明るさ及び背景を均一化させるために、モータ２１によって高速回転（例えば３４００ｒｐｍ）され、この状態で被検レンズＬの画像を反射する。
【００２５】
結像レンズ１８は正の焦点距離を有するレンズ（凸レンズ）であり、前述のごとく被検レンズＬの載置位置と反射型スクリーン１９との間に配置される。この結像レンズ１８は、図２に示すように、被検レンズＬを通過した光束を集光する作用を有する。特に、被検レンズＬがマイナス度数レンズである場合には、この被検レンズＬを通過した光線Ａ、Ｂ(光線Ａは平行光、光線Ｂは後述。以下同様)はマイナス度数の影響で広げられ発散するが、この発散する光線Ａ及びＢを結像レンズ１８が集光して反射型スクリーン１９に投影する。この結像レンズ１８は、被検レンズＬを載置する位置に接近して配置されることが、被検レンズＬを通過した後の上記発散光の大部分を捕捉して集光させる点、および結像レンズ１８と反射型スクリーン１９を最適なサイズに設定できる点などで好ましく、当該結像レンズ１８と被検レンズＬを載置する位置との距離Ｍは、例えば１３ｍｍに設定される。
【００２６】
ところで、一般に、撮像装置を用いて被検レンズＬ（眼鏡レンズ１）の上方から当該被検レンズＬを撮影し、この被検レンズＬの画像を観察すると、被検レンズＬの画像の周辺部に影Ｓ（図５）が発生してしまう。この影Ｓが発生すると、被検レンズＬの周辺部に施された仮基準レイアウトマーク４は、上記影Ｓによって認識できなくなってしまい、その位置を検出することができない場合がある。
【００２７】
このように、被検レンズＬ（眼鏡レンズ１）の周辺部に影Ｓが発生する原因は、次のように考えられる。
まず、光源から被検レンズＬに入射される光束が発散光であると、被検レンズＬがコバ（縁）の厚いマイナス度数レンズ（負の焦点距離を有するレンズ）の場合、図２に示すように、被検レンズＬの縁部分に入射した光線Ｃは、被検レンズＬの第１面５で屈折して被検レンズＬ内を進行した後、被検レンズＬの第２面６で全反射して被検レンズＬのコバ面７に至り、被検レンズＬの外部へ射出できなくなるために、結果として、上記影Ｓが発生すると考えられる。
【００２８】
また、被検レンズＬがマイナス度数レンズであって、この被検レンズＬの縁部分に入射した光束が被検レンズＬから射出した場合、この射出した光束は、マイナス度数レンズのマイナス度数の影響で広げられて発散してしまうので、反射型スクリーンに至らず、その結果として、上記影Ｓが発生してしまうとも考えられる。
【００２９】
これに対し、本実施形態のマーク検出装置１０では、図１に示す対物レンズ１７と結像レンズ１８との間を進む光束は、主光線が照明光学系１１の光軸Ｐ１及び撮像光学系１２の光軸Ｐ２に平行な平行光となり、この平行光が対物レンズ１７から被検レンズＬへ入射されることから、被検レンズＬがコバ（縁）の厚いマイナス度数レンズであっても、この被検レンズＬの縁部分に入射した光線Ａは、図２に示すように、被検レンズＬの第１面５で屈折して被検レンズＬ内を進行した後、当該被検レンズＬの第２面６での全反射が減少し、被検レンズＬ外へ射出しやすくなるので、マイナス度数レンズの縁部分においても光束を通過させることができる。従って、被検レンズＬがマイナス度数レンズである場合にも、この被検レンズＬの画像の周辺部に生ずる影Ｓ（図５）が減少する。
【００３０】
しかも、被検レンズＬの載置位置と反射型スクリーン１９との間に結像レンズ１８が配置されているので、この結像レンズ１８によって、被検レンズＬから反射型スクリーン１９へ向かう光線Ａ及びＢを集光することができる。このため、被検レンズＬがマイナス度数レンズである場合に、このマイナス度数レンズを通過した光束が広がり発散することを結像レンズ１８の集光作用により抑制できるので、この点からも、被検レンズＬがマイナス度数レンズの場合に、この被検レンズＬの画像の周辺部に生ずる影Ｓが減少する。
【００３１】
更に、結像レンズ１８が被検レンズＬの載置位置に接近して配置されたことから、被検レンズＬがマイナス度数レンズであって、このマイナス度数レンズを通過した光線Ａ及びＢが広がり発散しても、その大部分の光束を結像レンズ１８が捕捉して集光し、その発散を抑制して反射型スクリーン１９へ導くことができる。この点からも、被検レンズＬがマイナス度数レンズの場合に、この被検レンズＬの画像の周辺部に生ずる影Ｓが減少する。
【００３２】
被検レンズＬがプラス度数レンズの場合には、このレンズの縁が薄いので、この被検レンズＬの縁部分を光束が良好に通過し、この被検レンズＬの画像の周辺部に影Ｓが発生せず、この周辺部に施された仮基準レイアウトマーク４等を、被検レンズＬの画像を観察することで良好に検出できる。同様に、被検レンズＬがマイナス度数レンズの場合にも、上述のようにして被検レンズＬの画像の周辺部に生ずる影Ｓが低減されたので、この被検レンズＬの周辺部に施された仮基準レイアウトマーク４等を良好に検出できる。
【００３３】
図１に示すように、被検レンズＬの載置位置と反射型スクリーン１９との間に結像レンズ１８が配置されたことから、被検レンズＬがマイナス度数レンズの場合に、このマイナス度数レンズを通過した光束が図２の光線Ａ及びＢに示すように広がり発散しても、この光束の発散を上記結像レンズ１８の集光作用によって抑制でき、反射型スクリーン１９へ至る光束の光量の低下を抑えることができる。このため、被検レンズＬ（マイナス度数レンズ）の画像が明るくなる。
【００３４】
結像レンズ１８が被検レンズＬを載置する位置に接近して配置されている場合には、被検レンズＬ（マイナス度数レンズ）を通過して広がり発散した光束の大部分を結像レンズ１８が捕捉して集光し、その発散を抑制することができるので、反射型スクリーン１９へ至る光束の光量の低下をより一層抑えることができ、被検レンズＬ（マイナス度数レンズ）の画像がより一層明るくなる。
【００３５】
被検レンズＬがプラス度数レンズの場合には、このレンズ自身の集光作用によって被検レンズＬの画像は明るいが、上述のように被検レンズＬがマイナス度数レンズの場合にも、その被検レンズＬの画像を明るくできる。このため、被検レンズＬがマイナス度数レンズの場合とプラス度数レンズの場合とで生ずる被検レンズＬの画像の明暗差が小さくなる。
【００３６】
結像レンズ１８が被検レンズＬを載置する位置に接近して配置された場合には、特に被検レンズＬがマイナス度数レンズの場合に、この被検レンズＬを通過した光束の発散がより一層抑制されるので、結像レンズ１８及び反射型スクリーン１９が小型化される。
【００３７】
図１に示す対物レンズ１７と結像レンズ１８との間を進む光束は、主光線が照明光学系１１の光軸Ｐ１及び撮像光学系１２の光軸Ｐ２に平行な平行光となることから、照明光学系１１及び撮像光学系１２をアフォーカル光学系とすることができる。このため、平行光が通る対物レンズ１７と結像レンズ１８との間で被検レンズＬが光軸方向に位置変化しても、撮像装置２０が撮像する被検レンズＬの画像の撮像倍率は一定となる。撮像装置２０の被写界深度が深いことから被検レンズＬの画像のピントも適切となる。従って、被検レンズＬがプラス度数レンズとマイナス度数レンズとで厚さが異なっても、また、被検レンズＬのセット位置に多少の位置ずれが生じていても、撮像装置２０により、被検レンズＬの画像が同一の撮像倍率で明瞭に撮像される。
【００３８】
図１に示すように、被検レンズＬの表面の画像は当該被検レンズＬを通って反射型スクリーン１９に投影され、この反射型スクリーン１９にて反射されて上記被検レンズＬを通り撮像装置２０に取り込まれる。従って、被検レンズＬが乱視軸の入ったレンズであって、反射型スクリーン１９に投影された画像に乱視軸による歪みが生じていても、被検レンズＬの表面の画像が当該被検レンズＬを２度通過して撮像装置２０へ至るので、乱視軸による画像の歪みが相殺されて、撮像装置２０により歪みのない画像が撮影される。
【００３９】
また、図1に示すように、対物レンズ１７と被検レンズＬを載置する位置との間に、正の焦点距離を有する補助レンズ２２を脱着可能に配置した場合には、被検レンズＬに入射する光束を収束光にすることが可能となる。この収束光の光線Ｂは、図２に示すように、被検レンズＬ内に入射されて当該被検レンズＬ内を進行した後、この被検レンズＬの第２面６での全反射が光線Ａに比べてより減少し、被検レンズＬ外へより一層射出しやすくなり、被検レンズＬであるマイナス度数レンズの縁部分においても光束を通過させる機能が増大する。このため、特に、強度数の被検レンズＬ（マイナス度数レンズ）であっても画像の周辺部に生ずる影Ｓ(図５)がより一層減少し、更に、例えばφ８０ｍｍほどの大きな口径の被検レンズＬ（マイナス度数レンズ）であっても画像の周辺部に生ずる影Ｓがより一層減少する。この補助レンズ２２の脱着は、上述のように被検レンズＬのレンズ度数や口径等を考慮して適宜選択される。
【００４０】
上述のように撮像装置２０により撮影された被検レンズＬ（眼鏡レンズ１）の撮像画像は、この撮像装置２０により光電変換されて画像信号となり、図１に示す画像処理装置２５に取り込まれる。この画像処理装置２５は、後述のごとく画像処理して、被検レンズＬ（眼鏡レンズ１）の撮像画像から複数の仮基準レイアウトマーク４を検出する。この検出された複数の仮基準レイアウトマーク４の位置から隠しマーク３の位置が算出される。
【００４１】
つまり、図５に示すように、隠しマーク３は、仮基準レイアウトマーク４のうち、互いに対向して施される○印の仮基準レイアウトマーク４Ａ及び４Ｂを結んだ直線Ｅ上にあり、更に×印の仮基準レイアウトマーク４Ｃから上記直線Ｅに垂直に下ろした直線Ｆと上記直線Ｅとの交点をＯとすると、この交点Ｏから両側に等距離の位置に設けられる。上記交点Ｏが、前述のプリズム測定基準点である。
【００４２】
上記画像処理装置２５が実施する画像処理は、まず、撮像装置２０が撮像した撮像画像を、指定の閾値を用いて２値化し領域を分離して２値画像とし、次に、この２値画像から上記閾値に基づき上記領域を選択し、選択した一方の領域において仮基準レイアウトマーク４の輪郭の図形を、選択した他方の領域において仮基準レイアウトマーク４の輪郭の内側の図形を、それぞれ図形の特徴パラメータを用いて抽出し、上記仮基準レイアウトマーク４を検出する。
【００４３】
ここで用いる閾値は「動的閾値」である。この「動的閾値」の場合には、撮像装置２０により取り込まれた、輝度ムラや影の存在によって輝度レベルが変動する画像を画素ごとに、あるいは小さい領域ごとに、適切な閾値を指定して(上述の「指定の閾値」と同義)白と黒に二極化した２値画像として取得できる。これに対し、「固定閾値」の場合には、一定の輝度以上の領域全体が黒または白に塗りつぶされてしまい、必要な画像を抽出することが出来なくなる場合がある。このため、本実施の形態では、「固定閾値」ではなく「動的閾値」が用いられ、この動的閾値を指定したものを「指定の閾値」と称する。この「指定の閾値」を用いて２値画像を生成する場合においては、例えば、元の画像の注目する画素を中心とする小さい画像領域内で［１］から［１００］の輝度レベルを持っていれば平均輝度レベル［５０］を指定の閾値とし、また別の小さい画像領域内で［２０］から［１００］の輝度レベルを持っていれば平均輝度レベル［６０］を指定の閾値とする。このように、小さい画像領域ごとに閾値を指定して元の画像全体に対する２値画像が生成される。
【００４４】
また、一般的に図形の特徴パラメータとは、領域が有する図形の形状に関する特徴である種類項目(例えば、面積・丸み・縦横寸法比・周囲長等)を数値表示したものである。特定の領域を抽出するためには、図形の特徴パラメータにおいて、その領域だけが他の部分とかけ離れた数値を持つ種類項目を選択して、その種類項目における数値範囲を指定する必要がある。
【００４５】
本実施の形態では、白と黒に２極化された２値画像において、まず黒領域を選択してこの黒領域における仮基準レイアウトマーク４Ａ、４Ｂのリング形状の図形(後述の図６のＲ１)の特徴より、面積・丸み・縦横寸法比等の特徴パラメータを用いて指定の数値範囲の領域を抽出する。そのリング形状の図形の特徴が明確でない場合には、白領域を選択してこの白領域における仮基準レイアウトマーク４Ａ、４Ｂのリング形状の内側の円形状の図形(後述の図６のＲ２)の特徴より、面積・丸み等の特徴パラメータを用いて指定の数値範囲の領域を抽出する。
【００４６】
つまり、画像処理装置２５は、撮像装置２０からの撮像画像を指定の閾値を用いて２値化し領域（例えば黒領域、白領域）を分離して２値画像とし、この２値画像から上記閾値に基づき上記領域を選択し、この選択した上記閾値以上の一方の領域（例えば黒領域）において仮基準レイアウトマーク４の輪郭の図形（例えば○印の仮基準レイアウトマーク４Ａ及び４Ｂの場合には、輪郭を表す外側のリング形状の図形Ｒ１(図６)）を、面積や丸みなどの図形の特徴パラメータを用いて抽出して当該仮基準レイアウトマーク４を検出する。しかし、例えば図６に示すように、上記２値画像において、仮基準レイアウトマーク４Ａまたは４Ｂの外側のリング形状の上記図形Ｒ１が、他領域としての被検レンズＬの周縁Ｗに干渉して接触している場合には、仮基準レイアウトマーク４Ａ、４Ｂの外側のリング形状の図形Ｒ１を、図形の特徴パラメータを用いて抽出することができず、これらの仮基準レイアウトマーク４Ａ及び４Ｂを適正に検出できない。
【００４７】
このように仮基準レイアウトマーク４を適正に検出し得ない場合には、画像処理装置２５は、撮像画像を２値化し領域を分離して得た上記２値画像から、上記閾値未満の他方の領域（例えば白領域）を選択し、この他方の領域において、仮基準レイアウトマーク４の輪郭の内側の図形（例えば○印の仮基準レイアウトマーク４Ａ及び４Ｂの場合には、図６に示すリング形状の内側の円形状の図形Ｒ２）を、面積や丸み等の図形の特徴パラメータを用いて抽出して、当該仮基準レイアウトマーク４を検出する。
【００４８】
上述の画像処理手順を含めた、仮基準レイアウトマーク４の検出のために画像処理装置２５が実施する画像処理手順を、図３及び図４を用いて以下に説明する。
【００４９】
画像処理装置２５は、撮像装置２０から被検レンズＬ（眼鏡レンズ１）の撮像画像を取り込む（Ｓ１）。画像処理装置２５は、この撮像画像を指定の閾値に基づいて２値化して領域を分離した２値画像とし（Ｓ２）、この２値画像から上記指定の閾値以上の領域（例えば黒領域）を選択する（Ｓ３）。
【００５０】
次に、画像処理装置２５は、ステップＳ３にて選択した例えば黒領域の中から、図３（Ａ）に示す仮基準レイアウトマーク４Ａ及び４Ｂにおける輪郭のリング形状の図形(図６のＲ１)を、面積及び丸み等の図形の特徴パラメータを用いて抽出する（Ｓ４）。画像処理装置２５は、リング形状の図形を２個抽出したか否かを次に判断し（Ｓ５）、このリング形状の図形を２個抽出していれば、仮基準レイアウトマーク４Ａ及び４Ｂを適正に検出したと判断する。
【００５１】
画像処理装置２５は、ステップＳ５においてリング形状の図形を２個抽出していない場合には、ステップＳ２において撮像画像を２値化し領域を分離して得た２値画像のうち、前記指定の閾値未満の領域（例えば白領域）を選択する（Ｓ６）。画像処理装置２５は、この選択した例えば白領域の中から、仮基準レイアウトマーク４Ａ及び４Ｂにおける輪郭のリング形状の内側の円形状の図形（白丸；図６のＲ２）を、面積や丸み等の図形の特徴パラメータを用いて抽出する（Ｓ７）。
【００５２】
画像処理装置２５は、リング形状の内側の円形状の図形が２個抽出されたか否かを判断し（Ｓ８）、この円形状の図形を２個抽出していれば、仮基準レイアウトマーク４Ａ及び４Ｂを適正に検出したと判断する。このステップＳ８において、リング形状の内側の円形状の図形を２個抽出していない場合には、画像処理装置２５は検出不良であると判断して、この時点で仮基準レイアウトマーク４の検出を終了する。
【００５３】
画像処理装置２５は、ステップＳ５及びＳ８において、仮基準レイアウトマーク４Ａ及び４Ｂを適正に検出している場合に、検出したこれらの仮基準レイアウトマーク４Ａ及び４Ｂと特定の位置関係にある×印の他の仮基準レイアウトマーク４Ｃが存在する領域、つまり図３（Ｃ）に示す仮基準レイアウトマーク４Ａと仮基準レイアウトマーク４Ｂとを結んだ直線Ｅに直交し、且つ画像の中心を通る位置にある仮基準レイアウトマーク４Ｃが存在する領域を図３（Ｂ）に示すように検出領域２６とし、仮基準レイアウトマーク４Ｃの検出のための検出領域を上記検出領域２６に絞り込む（Ｓ９）。
【００５４】
画像処理装置２５は、この検出領域２６における２値画像から、前記指定の閾値以上の領域、例えば黒領域を選択する（Ｓ１０）。そして、画像処理装置２５は、この選択した黒領域の中から、仮基準レイアウトマーク４Ｃにおけるバツ形状の図形を、面積及び直線等の図形の特徴パラメータを用いて抽出する（Ｓ１１）。
【００５５】
次に、画像処理装置２５は、バツ形状の図形を１個抽出したか否かを判断し（Ｓ１２）、このバツ形状の図形を１個抽出していない場合には、仮基準レイアウトマーク４Ｃが検出不良であると判断して、仮基準レイアウトマーク４の検出を終了する。
【００５６】
画像処理装置２５は、このステップＳ１２において、バツ形状の図形を１個検出している場合には、仮基準レイアウトマーク４Ｃを適正に検出したと判断して、図３（Ｃ）に示すように、検出した仮基準レイアウトマーク４Ａと仮基準レイアウトマーク４Ｂとを結んだ直線Ｅに、検出した仮基準レイアウトマーク４Ｃから垂直に直線Ｆを下ろし、これらの直線Ｅと直線Ｆとの交点Ｏの位置を検出して、仮基準レイアウトマーク４の検出を完了する（Ｓ１３）。
【００５７】
以上のように構成されたことから、上記実施の形態によれば、次の効果(１)及び(２)を奏する。
(１)画像処理装置２５は、撮像装置２０により撮像された撮像画像を指定の閾値を用いて２値化し領域を分離して２値画像とし、この２値画像から上記閾値に基づいて領域を選択し、選択した上記閾値以上の一方の領域（例えば黒領域）において、仮基準レイアウトマーク４の輪郭の図形（例えば、仮基準レイアウトマーク４Ａ、４Ｂの外側のリング形状の図形Ｒ１）を、また選択した上記閾値未満の他方の領域（例えば白領域）において、仮基準レイアウトマーク４の輪郭の内側の図形（例えば、仮基準レイアウトマーク４Ａ、４Ｂのリング形状の内側における円形状の図形Ｒ２）を、それぞれ図形の特徴パラメータを用いて抽出して、上記仮基準レイアウトマーク４を検出する。
このため、２値画像から選択した一方の領域（例えば黒領域）において、仮基準レイアウトマーク４の輪郭の図形（例えば仮基準レイアウトマーク４Ａ、４Ｂのリング形状の図形Ｒ１）を抽出したとき、この輪郭の図形が被検レンズＬの周縁Ｗと干渉して接触して、当該仮基準レイアウトマーク４（４Ａ、４Ｂ）を適正に検出し得ない場合には、２値画像から選択する領域を反転し、この反転して選択した他方の領域（例えば白領域）において、仮基準レイアウトマーク４の輪郭の内側の図形（例えば、仮基準レイアウトマーク４Ａ、４Ｂのリング形状の内側の円形状の図形Ｒ２）を抽出して、当該仮基準レイアウトマーク４（４Ａ、４Ｂ）を、上述の干渉する被検レンズＬの周面Ｗから分離して検出する。この結果、２値画像において仮基準レイアウトマーク４が被検レンズＬの周縁Ｗと干渉している場合にも、当該仮基準レイアウトマーク４を簡単且つ良好に検出することができる。
【００５８】
(２)撮像画像を指定の閾値を用いて２値化し領域を分離して２値画像とし、この２値画像から上記閾値に基づいて領域を選択し、選択した上記閾値以上の一方の領域（例えば黒領域）において、仮基準レイアウトマーク４の輪郭の図形（例えば、仮基準レイアウトマーク４Ａ、４Ｂの外側のリング形状の図形Ｒ１）を、図形の特徴パラメータを用いて抽出して上記仮基準レイアウトマーク４を検出し、このとき、仮基準レイアウトマーク４（４Ａ、４Ｂ）の輪郭の図形が被検レンズＬの周縁Ｗと干渉して接触して、当該仮基準レイアウトマーク４（４Ａ、４Ｂ）を適正に検出し得ない場合に、上記２値画像から選択する領域を反転し、この反転して選択した他方の領域（例えば白領域）において、仮基準レイアウトマーク４の輪郭の内側の図形（例えば、仮基準レイアウトマーク４Ａ、４Ｂのリング形状の内側の円形状の図形Ｒ２）を抽出して、当該仮基準レイアウトマーク４（４Ａ、４Ｂ）を、上述の干渉する被検レンズＬの周面Ｗから分離して検出する。この結果、２値画像において仮基準レイアウトマーク４が被検レンズＬの周縁Ｗと干渉している場合にも、当該仮基準レイアウトマーク４を簡単且つ良好に検出することができる。
【００５９】
以上、本発明を上記実施の形態に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。
例えば、上記実施の形態の仮基準レイアウトマーク４等のマークは、成形型による転写によって形成されたもの、またはレーザー等により凸形状または凹形状に形成されたものなど、いかなるマークであってもよい。
【００６０】
また、上記実施の形態では、被検レンズＬが眼鏡レンズ１の場合を述べたが、望遠鏡や顕微鏡などに用いられる光学レンズであってもよい。
【００６１】
更に、上記実施の形態では、仮基準レイアウトマーク４Ａ、４Ｂが○印の場合を述べたが、この仮基準レイアウトマーク４Ａ、４Ｂは□印、△印などであっても本発明を適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】本発明に係るマーク検出装置の一実施形態を示す光学系のレイアウト図である。
【図２】図１の被検レンズ及び結像レンズを拡大して示す断面図である。
【図３】図１の画像処理装置が実行する仮基準レイアウトマークの検出手順を示す動作図である。
【図４】図１の画像処理装置が実行する仮基準レイアウトマークの検出手順を示すフローチャートである。
【図５】図１の被検レンズとしての眼鏡レンズを、その表面に施されたマークとともに示す平面図である。
【図６】2値画像において、仮基準レイアウトマークが被検レンズの周縁と干渉して接触する状態を示す図である。
【符号の説明】
【００６３】
１  眼鏡レンズ（被検体）
４、４Ａ、４Ｂ、４Ｃ  仮基準レイアウトマーク
１０  マーク検出装置
２０  撮像装置
２５  画像処理装置
Ｌ  被検レンズ
Ｒ１  リング形状の図形
Ｒ２  円形状の図形
Ｗ  眼鏡レンズの周縁
【図１】
2006163735.tif 000003
【図２】
2006163735.tif 000004
【図３】
2006163735.tif 000005
【図４】
2006163735.tif 000006
【図５】
2006163735.tif 000007
【図６】
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