(57)【要約】【課題】定量的に偏芯測定画像を処理することができる情報処理装置を提供する。【解決手段】被検レンズの焦点からの光が結像した焦点領域を含む画像を撮像するＣＣＤカメラにて被検レンズを順次回転させながら撮像された個別画像フレームを記憶する個別画像記憶部３２と、個別画像フレーム上で焦点領域の重心点を求める重心点検出部３３と、個別画像フレームの三以上を合成した合成画像フレームを生成する合成画像生成部３４と、合成画像フレーム上で重心点の分布状態に適合する最小自乗円を算出する最小自乗法演算部３５と、を備える。【選択図】  図２
2005024254.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検レンズの焦点からの光が結像した焦点領域を含む画像を撮像する撮像手段にて前記被検レンズを順次回転させながら撮像された個別画像フレームを記憶する個別画像記憶部と、
前記個別画像フレーム上で前記焦点領域の重心点を求める重心点検出部と、
前記個別画像フレームの三以上を合成した合成画像フレームを生成する合成画像生成部と、
前記合成画像フレーム上で前記重心点の分布状態に適合する回帰円を算出する回帰円算出部と、を備える
ことを特徴とする情報処理装置。
【請求項２】
請求項１に記載の情報処理装置において、
前記回帰円の半径に所定の変換係数を乗算して前記被検レンズの偏芯量を算出する偏芯量算出部を備える
ことを特徴とする情報処理装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の情報処理装置において、
前記合成画像生成部は、合成対象となる前記個別画像フレーム同士で対応する位置の最大濃淡値を前記合成画像フレームのその位置での濃淡値とする
ことを特徴とする情報処理装置。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の情報処理装置において、
前記回帰円算出部で算出された前記回帰円に中心を同じくする複数の同心円を有する調芯用パターンを生成する調芯用パターン生成部と、
前記撮像手段で撮像されて送信された個別画像フレームに前記調芯用パターンを合成する調芯用パターン合成部と、を備えている
ことを特徴とする情報処理装置。
【請求項５】
請求項４に記載の情報処理装置において、
前記被検レンズについて許容される偏芯許容量が予め設定され、
前記調芯用パターン生成部は、前記偏芯許容量の整数倍を半径とする前記同心円を生成する
ことを特徴とする情報処理装置。
【請求項６】
被検レンズの焦点からの光が結像した焦点領域を含む画像を撮像する撮像手段にて前記被検レンズを順次回転させながら撮像された個別画像フレームを記憶する個別画像記憶部と、前記個別画像フレーム上で前記焦点領域の重心点を求める重心点検出部と、前記個別画像フレームの三以上を合成した合成画像フレームを生成する合成画像生成部と、前記合成画像フレーム上で前記重心点の分布状態に適合する回帰円を算出する回帰円算出部と、前記回帰円の半径から前記被検レンズの偏芯量を算出する偏芯量算出部と、を備え
前記偏芯量算出部は、ピクセル単位と秒単位とを変換演算する変換係数を設定する変換係数設定部と、ピクセル単位から秒単位に変換演算を実行する変換演算実行部とを有する情報処理装置を校正する校正方法であって、
既知の値だけ偏芯させた状態の校正用レンズを測定する測定工程と、
前記測定工程で測定された結果から前記回帰円算出部で前記回帰円の半径を算出する円半径算出工程と、
前記偏芯させた値に対する前記回帰円の半径から前記変換係数を校正する校正工程と、を備える
ことを特徴とする情報処理装置の校正方法。
【請求項７】
被検レンズの焦点からの光が結像した焦点領域を含む画像を撮像する撮像手段にて撮像される画像を処理する情報処理装置にコンピュータを組み込んで、このコンピュータに、
前記撮像手段にて撮像された個別画像フレームを記憶する個別画像記憶部と、
前記個別画像フレーム上で前記焦点領域の重心点を求める重心点検出部と、
前記個別画像フレームの三以上を合成した合成画像フレームを生成する合成画像生成部と、
前記合成画像フレーム上で前記重心点の分布状態に適合する回帰円を算出する回帰円算出部としての各機能を実現させるコンピュータ読取可能な情報処理プログラム。
【請求項８】
被検レンズの焦点からの光が結像した焦点領域を含む画像を撮像する撮像手段にて撮像される画像を処理する情報処理装置にコンピュータを組み込んで、このコンピュータに、
前記撮像手段にて撮像された個別画像フレームを記憶する個別画像記憶部と、
前記個別画像フレーム上で前記焦点領域の重心点を求める重心点検出部と、
前記個別画像フレームの三以上を合成した合成画像フレームを生成する合成画像生成部と、
前記合成画像フレーム上で前記重心点の分布状態に適合する回帰円を算出する回帰円算出部としての各機能を実現させるコンピュータ読取可能な情報処理プログラムを記録したコンピュータ読取可能な記録媒体。
【請求項９】
被検レンズの焦点に向けて光を照射する照明光学系および前記被検レンズからの焦点像を撮像する撮像手段を有する偏芯測定ユニットと、
請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の情報処理装置と、を備える
ことを特徴とする偏芯測定装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、情報処理装置、情報処理装置の校正方法、情報処理プログラム、このプログラムを記録した記録媒体、偏芯測定装置に関する。
例えば、被検レンズの偏芯測定により得られた画像データを処理して被検レンズの偏芯量等を算出する情報処理装置およびこの情報処理装置を備えた偏芯測定装置に関する。
【０００２】
【背景技術】
被検レンズの偏芯を測定する偏芯測定装置が知られ、この偏芯測定装置は、被検レンズの近軸焦点に向けて光を照射する照明光学系と、被検レンズからの反射光を観測する観測手段とを備えて構成されている。観測手段では被検レンズの焦点像が観測され、被検レンズを回転させると被検レンズの偏芯に応じて焦点像が変位する。このとき、焦点像の移動の様子から被検レンズの偏芯量を見積もったり、焦点像の移動を見ながらレンズを組み付ける鏡筒に対して被検レンズの調芯をしたりする（例えば、特許文献１）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００３−１６６９００号
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
観測手段で被検レンズの焦点像を観測しながら偏芯量を見積もったり光軸合わせをしたりすることは測定者の感覚に頼るところが多く、相当の熟練を要する技量である。したがって、誰でも容易に測定を行うことができないという問題が生じる。また、偏芯量を見積もったり、調芯をする場合でも感覚に頼るので時間が掛かり、なおかつ高い精度が望めないという問題が生じる。
【０００５】
本発明の目的は、定量的に偏芯測定画像を処理することができる情報処理装置、情報処理装置の校正方法、情報処理プログラム、このプログラムを記録した記録媒体、偏芯測定装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の情報処理装置は、被検レンズの焦点からの光が結像した焦点領域を含む画像を撮像する撮像手段にて前記被検レンズを順次回転させながら撮像された個別画像フレームを記憶する個別画像記憶部と、前記個別画像フレーム上で前記焦点領域の重心点を求める重心点検出部と、前記個別画像フレームの三以上を合成した合成画像フレームを生成する合成画像生成部と、前記合成画像フレーム上で前記重心点の分布状態に適合する回帰円を算出する回帰円算出部と、を備えることを特徴とする。
【０００７】
ここで、画像フレームとは、例えば、撮像手段をカメラで構成した場合に、カメラファインダーの視野に対応する領域を略カバーして撮像された一画像をいう。
このような構成によれば、重心点検出部によって個別画像フレーム上で焦点領域の重心が検出され、回帰円算出部により合成画像フレーム上で重心点についての回帰円が算出される。すると、この回帰円の半径から被検レンズの偏芯量を定量的に知ることができる。
また、回帰円と同時に回帰円の中心が算出されるので、回帰円の中心に向けて焦点を移動させることにより調芯を行うことができる。
【０００８】
ここで、前記回帰円算出部は、前記回帰円を前記重心点についての最小自乗法によって算出することが好ましい。
このような構成において、中心座標と半径とをパラメータとする円について各重心点との離隔量を最小にするパラメータを算出すれば、最小自乗円を算出することができるので簡便である。
【０００９】
請求項２に記載の情報処理装置は、請求項１に記載の情報処理装置において、前記回帰円の半径に所定の変換係数を乗算して前記被検レンズの偏芯量を算出する偏芯量算出部を備えることを特徴とする。
【００１０】
このような構成によれば、偏芯量算出部によって回帰円の半径が例えば秒単位に換算されるなどにより被検レンズの偏芯量が算出される。よって、被検レンズの偏芯量を定量的に知ることができる。
ここで、偏芯量算出部は、ピクセル単位と秒単位とを変換演算する変換係数を設定する変換係数設定部と、ピクセル単位から秒単位に変換演算を実行する変換演算実行部とを有することが好ましい。
このような構成によれば、合成画像フレーム上のピクセル単位で回帰円の半径が算出された後、変換係数を用いてピクセル単位から秒単位に変換されるので、画像データから被検レンズの偏芯量を定量的に知ることができる。
【００１１】
請求項３に記載の情報処理装置は、請求項１または請求項２に記載の情報処理装置において、前記合成画像生成部は、合成対象となる前記個別画像フレーム同士で対応する位置の最大濃淡値を前記合成画像フレームのその位置での濃淡値とすることを特徴とする。
このような構成によれば、各個別画像フレームを合成する場合に最も濃淡値の高い点が合成画像フレーム上に反映されることから、高濃淡値である焦点領域が合成画像フレーム上に表される。すると、被検レンズの回転に伴って焦点領域が移動する様子を一枚の合成画像フレームに表すことができ、合成画像フレームから簡便に重心点についての回帰処理等の処理を行うことができる。
なお、最大濃淡値は基本的に一番大きい値を意味するが、総てが同じ濃淡値である場合には当然にその濃淡値が最大濃淡値になる。
【００１２】
請求項４に記載の情報処理装置は、請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の情報処理装置において、前記回帰円算出部で算出された前記回帰円に中心を同じくする複数の同心円を有する調芯用パターンを生成する調芯用パターン生成部と、前記撮像手段で撮像されて送信された個別画像フレームに前記調芯用パターンを合成する調芯用パターン合成部とを備えていることを特徴とする。
【００１３】
このような構成によれば、調芯用パターン生成部により、回帰円に同心の円が複数描かれる。そして、調芯用パターン合成部によって、ライブ画像に調芯用パターンが合成される。被検レンズの焦点を回帰円の中心に向けて移動させることで調芯が行われるところ、回帰円に同心の円が描かれることによって、偏芯量や焦点の移動方向などを測定者にわかりやすく視覚化して表すことができる。その結果、調芯作業が容易になり、調芯の作業効率や正確性などを向上させることができる。
【００１４】
請求項５に記載の情報処理装置は、請求項４に記載の情報処理装置において、前記被検レンズについて許容される偏芯許容量が予め設定され、前記調芯用パターン生成部は、前記偏芯許容量の整数倍を半径とする前記同心円を生成することを特徴とする。
【００１５】
このような構成によれば、調芯用パターンの同心円と被検レンズの焦点領域の位置とを比較することによって、被検レンズが偏芯許容量に比べてどの程度偏芯しているのかを定量的に見積もることができる。また、調芯用パターン中で最小半径の円内に焦点を移動させると、偏芯許容量内に入ったことが容易に判断できる。
なお、偏芯許容量が秒単位で設定された場合には、表示画面上でこの偏芯許容量を表すピクセル単位の長さに換算した値を同心円の半径とする。
【００１６】
請求項６に記載の情報処理装置の校正方法は、被検レンズの焦点からの光が結像した焦点領域を含む画像を撮像する撮像手段にて前記被検レンズを順次回転させながら撮像された個別画像フレームを記憶する個別画像記憶部と、前記個別画像フレーム上で前記焦点領域の重心点を求める重心点検出部と、前記個別画像フレームの三以上を合成した合成画像フレームを生成する合成画像生成部と、前記合成画像フレーム上で前記重心点の分布状態に適合する回帰円を算出する回帰円算出部と、前記回帰円の半径から前記被検レンズの偏芯量を算出する偏芯量算出部と、を備え前記偏芯量算出部は、ピクセル単位と秒単位とを変換演算する変換係数を設定する変換係数設定部と、ピクセル単位から秒単位に変換演算を実行する変換演算実行部とを有する情報処理装置を校正する校正方法であって、既知の値だけ偏芯させた状態の校正用レンズを測定する測定工程と、前記測定工程で測定された結果から前記回帰円算出部で前記回帰円の半径を算出する円半径算出工程と、前記偏芯させた値に対する前記回帰円の半径から前記変換係数を校正する校正工程と、を備えることを特徴とする。
【００１７】
このような構成によれば、測定工程においてレンズを既知の値だけ偏芯させて測定し、この測定から円半径算出工程によって得られる回帰円の半径を既知の偏芯量と比較する。そして、回帰円の半径から偏芯量に変換する変換係数を算出することで、変換係数を校正することができる。このように校正することによって、被検レンズの測定結果から正確で定量的な偏芯量を得ることができる。
【００１８】
本発明では、前記測定工程において、前記校正用レンズは半径既知の真球であり、前記撮像手段は前記校正用レンズの反射光を撮像することが好ましい。
このような構成において、校正用レンズが真球であれば、例えば、回転テーブルに校正用レンズをセットすれば特に調芯することなく測定対象となる側のレンズ面の曲率中心が回転テーブルの中心に一致する。回転テーブルに載置される側の面については傾きに関係なく曲率中心が回転テーブルの中心に一致するところ、真球であれば曲率中心は一つしかないからである。よって、校正用レンズを真球とすることによって真球と回転テーブルとの軸を簡便かつ正確に一致させることができる。そして、回転テーブルを既知の値だけ偏芯させれば正確に既知の値だけ偏芯させたレンズを測定することができる。その結果、変換係数を正確に校正できる。
【００１９】
請求項７に記載の情報処理プログラムは、被検レンズの焦点からの光が結像した焦点領域を含む画像を撮像する撮像手段にて前記被検レンズを順次回転させながら撮像される画像を処理する情報処理装置にコンピュータを組み込んで、このコンピュータに、前記撮像手段にて撮像された個別画像フレームを記憶する個別画像記憶部と、前記個別画像フレーム上で前記焦点領域の重心点を求める重心点検出部と、前記個別画像フレームの三以上を合成した合成画像フレームを生成する合成画像生成部と、前記合成画像フレーム上で前記重心点の分布状態に適合する回帰円を算出する回帰円算出部としての各機能を実現させるコンピュータ読取可能な情報処理プログラムである。
【００２０】
請求項８に記載の記録媒体は、被検レンズの焦点からの光が結像した焦点領域を含む画像を撮像する撮像手段にて撮像される画像を処理する情報処理装置にコンピュータを組み込んで、このコンピュータに、前記撮像手段にて撮像された個別画像フレームを記憶する個別画像記憶部と、前記個別画像フレーム上で前記焦点領域の重心点を求める重心点検出部と、前記個別画像フレームの三以上を合成した合成画像フレームを生成する合成画像生成部と、前記合成画像フレーム上で前記重心点の分布状態に適合する回帰円を算出する回帰円算出部としての各機能を実現させるコンピュータ読取可能な情報処理プログラムを記録したコンピュータ読取可能な記録媒体である。
【００２１】
このような構成によれば、請求項１に記載の発明と同様の作用効果を奏することができる。さらに、ＣＰＵ（中央処理装置）やメモリ（記憶装置）を有するコンピュータを組み込んでこのコンピュータに各機能を実現させるようにプログラムを構成すれば、各機能におけるパラメータを容易に変更することができる。そして、このプログラムを記録した記録媒体をコンピュータに直接差し込んでプログラムをコンピュータにインストールしてもよく、記録媒体の情報を読み取る読取装置をコンピュータに外付けし、この読取装置からコンピュータにプログラムをインストールしてもよい。なお、プログラムは、インターネット、ＬＡＮケーブル、電話回線等の通信回線や無線によってコンピュータに供給されてインストールされてもよい。
【００２２】
請求項９に記載の偏芯測定装置は、被検レンズの焦点に向けて光を照射する照明光学系および前記被検レンズからの焦点像を撮像する撮像手段を有する偏芯測定ユニットと、請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の情報処理装置と、を備えることを特徴とする。
このような構成によれば、請求項１ないし請求項５に記載の発明に同様の作用効果を奏する偏芯測定装置とすることができる。
ここで、偏芯測定ユニットは、被検レンズの反射光を撮像手段で撮像する反射式偏芯測定のみならず、被検レンズの透過光を撮像する透過型偏芯測定ユニットとしてもよい。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図示するとともに図中の各要素に付した符号を参照して説明する。
［偏芯測定装置の構成］
図１に、本発明の情報処理装置を備える偏芯測定装置に係る一実施形態を示す。
偏芯測定装置１００は、被検レンズＷの偏芯を画像測定する偏芯測定ユニット１と、偏芯測定ユニット１で取得された画像を処理する情報処理装置２と、出力手段としての表示部６と、測定条件等を入力する入力手段としての入力部７とを備えて構成されている。
【００２４】
偏芯測定ユニット１は、反射式の偏芯測定器であり、被検レンズＷに光を照射する照明光学系１１と、被検レンズＷからの反射像を観測する観測手段１２と、被検レンズＷが載置される回転テーブル１３とを備えて構成されている。
照明光学系１１は、光源１１１から被検レンズＷを結ぶ光軸Ｌ上に、光源１１１と、光源１１１からの光を集束するコンデンサレンズ１１２と、コンデンサレンズ１１２の焦点に配置されたピンホール１１４を有するターゲット（指標）１１３と、ピンホール１１４からの光を被検レンズＷの近軸焦点に投影する投影レンズ１１５と、を備えて構成されている。
観測手段１２は、投影レンズ１１５と被検レンズＷの間に配置され被検レンズＷからの光を略直角に反射するビームスプリッタ１２１と、ビームスプリッタ１２１からの光を集光する対物レンズ１２２と、対物レンズ１２２からの像を撮像する撮像手段としてのＣＣＤカメラ１２３とを備えて構成されている。
【００２５】
回転テーブル１３は、予め情報処理装置２に設定された測定条件に従って自動的に回転角を決定して回転する。このように回転テーブル１３を回転駆動させる構成としては回転テーブル１３の回転軸に直流モータ等の出力軸を接続することが挙げられる。なお、被検レンズＷを鏡筒などのレンズ枠に組み付ける場合には、被検レンズＷを鏡筒のレンズ座面に載置した状態で回転テーブル１３に鏡筒および被検レンズＷをセットする。
【００２６】
このような偏芯測定ユニット１の構成において、光源１１１から被検レンズＷの焦点に向けて発射された光は被検レンズＷで反射され、ＣＣＤカメラ１２３では被検レンズＷの焦点からの光が結像してできる焦点像が撮像される。ＣＣＤカメラ１２３は、予め情報処理装置２に設定された測定条件に従うフレームレートで画像を撮像し、撮像した画像は個別画像フレームとして情報処理装置２に出力される。
【００２７】
なお、偏芯測定ユニット１の構成は特に限定されず、被検レンズＷの焦点像を所定のフレームレートで撮像できる構成であればよく、反射式や透過式など測定方式も限定されることはない。例えば、図１中で、回転テーブル１３を間にして光源１１１とは反対側にＣＣＤカメラ１２３をさらに備え、情報処理装置２への測定条件設定により反射式で測定するか、透過式で測定するか選択する構成としてもよい。
【００２８】
図２に、情報処理装置２の機能を実現する機能ブロック図を示す。なお、動作例については、図５〜図８の画像例を参照して後述する。
情報処理装置２は、ＣＣＤカメラ１２３で撮像された画像を処理する画像処理部３と、処理された測定データおよび入力部７により入力された測定条件などを記憶する記憶装置５と、中央処理装置であるＣＰＵ２１と、を備えて構成されている。画像処理部３および記憶装置５はバス２２を介してＣＰＵ２１に接続されている。
【００２９】
画像処理部３は、撮像して記憶された複数枚の画像を処理するとともに定量的に測定データを演算処理する測定画像演算処理部３１と、ＣＣＤカメラ１２３で撮像されて順次送信されるライブ画像を調芯用の画像に合成処理する調芯画像生成部４１とを備えて構成されている。
【００３０】
測定画像演算処理部３１は、ＣＣＤカメラ１２３で撮像された個々の画像フレームを記憶する個別画像記憶部３２と、撮像された画像フレーム上で焦点領域の重心を検出する重心点検出部３３と、複数の個別画像フレームを合成した合成画像フレームを生成する合成画像生成部３４と、合成画像フレーム上で重心点の最小自乗円（回帰円）を求める最小自乗法演算部（回帰円算出部）３５と、最小自乗円の半径から被検レンズＷの偏芯量を算出する偏芯量算出部３６と、を備えている。
偏芯量算出部３６は、ピクセル単位と秒単位とを変換演算する変換係数を設定する変換係数設定部３６１と、ピクセル単位から秒単位に変換演算を実行する変換演算実行部３６２とを有する。変換係数設定部３６１には、変換係数ｋが対物レンズ１２２の焦点距離に応じて設定されている。
【００３１】
調芯画像生成部４１は、最小自乗法演算部３５で算出された最小自乗円と中心を同じくする複数の同心円を有する調芯テンプレート（調芯用パターン）を生成する調芯テンプレート生成部（調芯用パターン生成部）４１１と、ＣＣＤカメラから順次送信されるライブ画像に調芯テンプレートを合成する調芯テンプレート合成部（調芯用パターン合成部）４１２とを備えている。
【００３２】
記憶装置５は、測定に先立って予め設定入力された測定条件を記憶する測定条件記憶部５１と、測定の結果を記憶する測定データ記憶部５２とを備えている。測定条件記憶部５１に設定される測定条件としては、測定日時、測定者名、レンズ種類、レンズ倍率、フレームレート、重心点検出部３３で重心点を検出する際に焦点領域を指定する濃淡閾値等が挙げられる。また、レンズＮｏに対してレンズの基礎データを設定しておいてもよい。基礎データとしては、例えば、レンズの接合枚数、レンズ径、レンズ曲率、レンズ厚、レンズ屈折率、レンズの偏芯規格値（偏芯許容量）等が挙げられる。
測定データ記憶部５２は、測定の際に撮像された個別の画像フレームや生成された合成画像フレーム等を記憶する。測定データとしては、例えば、図３に示されるように、測定者フォルダの階層５２１の下にレンズ種類の階層５２２が生成され、レンズ種類の階層５２２の下にレンズ倍率の階層５２３が置かれ、レンズ倍率の各フォルダに個別画像フレームのファイル５２４と合成画像フレームのファイル５２５とが格納された構成が例示される。ちなみに、図３中で、ＮＵＶは可視域から近紫外域（λ＝３５５ｎｍ）までの透過率を向上させた明視野用対物レンズを意味する。ＮＩＲは、可視域から近赤外域（λ＝１８００ｎｍ）までの透過率を向上させた明視野用対物レンズを意味する。
【００３３】
中央制御部（ＣＰＵ）２１は、偏芯測定ユニット１、入力部７、表示部６などの外部機器の動作制御の他、記憶装置５および画像処理部３の動作制御を行う。例えば、設定入力される測定条件に従った偏芯測定ユニット１による測定動作や、回転テーブル１３の回転角や、ＣＣＤカメラ１２３による画像の取り込みレートなどを制御し、撮像した画像を画像処理部３で処理させて、画像や測定データの処理結果を表示部６に表示させる。
【００３４】
表示部６はＣＲＴディスプレイで構成され、中央制御部（ＣＰＵ）２１によって表示が制御される。ここで、表示部６に表示されるメインウィンドウ構成の一例を図４に示す。ウィンドウ上には、画像表示を行う画像表示部６１と、測定方法等の設定を行う測定方法設定部６２と、被検レンズＷの情報を表示するレンズ情報表示部６３と、測定日や測定者の情報を表示する測定情報表示部６４と、測定結果を表示する測定結果表示部６５と、を備えている。
【００３５】
［画像処理部の動作］
次に、情報処理装置２の動作を図５〜図８の画像例を参照して説明する。
まず、測定画像演算処理部３１の動作について説明する。
被検レンズＷの焦点画像がＣＣＤカメラ１２３で撮像され、撮像された個別画像フレームが個別画像記憶部３２に順次入力されて記憶される。被検レンズＷが回転テーブル１３上で所定角ずつ回転されつつＣＣＤカメラ１２３により設定されたフレームレートで被検レンズＷからの反射像が撮像され、この撮像された像が個別画像フレーム８１として記憶される。図５（Ａ）は、被検レンズＷが偏芯している場合に、被検レンズＷを所定角ずつ回転させて撮像した画像を左から順に並べた図である。被検レンズＷが偏芯している場合には、図５（Ａ）のように焦点領域８２が被検レンズＷの回転に伴って移動していく画像が個別画像記憶部３２に記憶される。
個別画像フレーム８１は、表示部６の画像表示部６１にライブ画像として表示される。
【００３６】
個別画像記憶部３２に記憶された個別画像フレーム８１上で焦点領域８２の重心が重心点検出部３３によって検出される（図５（Ｂ）参照）。重心点検出部３３は、予め設定された濃淡閾値によって他の部分よりも濃淡値の高い領域を焦点領域として認識する。濃淡閾値としては、焦点領域８２を特定する最小濃淡値および最高濃淡値が設定され、最小濃淡値と最高濃淡値とで挟まれる濃淡値の領域が焦点領域８２として認識される。重心点検出部３３によって、最大濃淡値と最小濃淡値との中で連続するピクセルの重心が図５（Ｂ）に示されるように各個別画像フレーム８１ごとに求められる。
ここで、重心は、焦点領域の図心であってもよく、あるいは、濃淡値に応じて重みをつけた上で重みを考慮した重心としてもよい。
検出された重心は、各個別画像フレーム上で重心点を中心とした十字マーク８３として表示される。重心点が表示された個別画像フレーム８１は画像表示部６１に表示される。
【００３７】
個別画像記憶部３２に記憶された個別画像フレーム８１は合成画像生成部３４によって一枚の合成画像フレーム８４に合成される（図５（Ｃ）参照）。図６に合成画像を生成する一例を示す。図６中では、各個別画像フレーム（画像Ｉ、画像ＩＩ、画像ＩＩＩ）８１において各ピクセルの濃淡値が数値で示されている。
合成画像生成部３４は、複数の個別画像フレーム８１に対して同じ位置のピクセル濃淡値を比較する。例えば、図６上で、各個別画像フレーム８１の左上の濃淡値に注目すると、画像Ｉでは“２”、画像ＩＩでは“３”、画像ＩＩＩでは“０”である。合成画像フレーム８４とするときは、同じ位置で最大の濃淡値をその位置の濃淡値とする。つまり、合成画像フレーム８４では、左上の濃淡値は“３”になる。その他の領域についても同様に、同じ位置での最大濃淡値をその位置の濃淡値として合成画像フレーム８４が生成される。そして、合成画像フレーム８４に重心点検出部３３で検出された重心点を重ね合わせると図５（Ｃ）に示される画像となる。つまり、被検レンズＷを回転させるに伴って重心点が回転する様子が一枚の合成画像フレーム８４上に表される。
【００３８】
次に、合成画像フレーム８４上の重心点について最小自乗法演算部３５により最小自乗円８５が算出される。最小自乗法演算部３５は、最小自乗円８５の中心と最小自乗円８５の半径とをパラメータとして重心点（図５（Ｃ）中では５つ）に関して最小自乗法を適用して最小自乗円８５を算出する。すると、図７に示されるように、合成画像フレーム８４上で重心点からの距離（の自乗和）が最小になる円が算出され、この円周および中心は合成画像フレーム８４上に重ねて画像表示部６１に表示される。
ここで、最小自乗円８５の中心８６は、回転テーブル１３の回転中心であり、被検レンズＷが鏡筒に載置されている場合には鏡筒の基準軸に対応する。被検レンズＷの外形中心を回転テーブル１３の回転中心に一致させてセットした場合、最小自乗円８５の半径は、被検レンズＷの焦点（曲率中心）が外形中心から偏芯する量を表す。被検レンズＷを鏡筒のレンズ座面に載置した場合、最小自乗円８５の半径は、被検レンズＷの焦点（曲率中心）が鏡筒の基準軸から偏芯する量を表す。
【００３９】
算出された最小自乗円８５の半径は偏芯量算出部３６に出力され、偏芯量算出部３６においてピクセル単位から秒単位に換算される。最小自乗法演算部３５で算出された最小自乗円８５の半径と変換係数設定部３６１で設定された変換係数ｋとが変換演算実行部３６２で乗算される。すると、被検レンズＷの偏芯量が秒単位として算出される。算出された結果は表示部６の測定結果表示部６５で表示される（図４参照）。
【００４０】
次に、調芯画像生成部４１の動作について説明する。
被検レンズＷを鏡筒（レンズ枠）に組み付ける場合に、被検レンズＷの焦点を鏡筒の基準軸に一致させる調芯が行われるが、調芯画像生成部４１は、この調芯を補助する調芯用のテンプレートを生成する（図８参照）。
まず、調芯テンプレート生成部４１１に最小自乗法演算部３５で算出された最小自乗円８５の中心が入力される。これは、調芯テンプレートの表示が指定された場合に、予め設定された枚数の個別画像フレーム８１が取得され、これらの各個別画像フレーム８１に基づいて最小自乗法演算部３５で算出された最小自乗円８５の中心が入力される。すると、調芯テンプレート生成部４１１は、最小自乗円８５に同心の複数の円８７を生成する。このとき、生成される同心円８７は、測定条件記憶部５１に記憶された偏芯規格値（偏芯許容量）を基準として偏芯規格値を整数倍した半径を有する円とすることが例示される。偏芯規格値が秒単位で設定される場合には、偏芯量算出部３６に設定された変換係数ｋから偏芯規格値に対応するピクセル長さに変換した値を同心円の半径とする。また、同心円８７は互いに色違いにすることが例示される。
【００４１】
調芯テンプレート合成部４１２にＣＣＤカメラ１２３で撮像される画像が入力されると、調芯テンプレート合成部４１２は、調芯テンプレート生成部４１１で生成された同心円８７をＣＣＤカメラ１２３からのライブ画像に合成する。合成するレートは、測定条件として設定されたフレームレートに等しく、合成された画像はライブ画像として表示部６の画像表示部６１に表示される。例えば、図８に示されるように、被検レンズの焦点領域８２が撮像されたライブ画像に最小自乗円に同心の円が複数描かれる。
ここで、最小自乗円８５の中心８６に向けて焦点８２を移動させるように被検レンズＷを傾けたり移動させたりして調整すれば調芯を行うことができる。また、半径が最小の円は、偏芯規格値の範囲に対応するので、焦点領域８２が一番内側の円の中に入った段階で偏芯規格値を満たすことが容易に判断される。
【００４２】
［キャリブレーション］
次に、変換係数設定部３６１に設定される変換係数ｋの校正方法（情報処理装置の校正方法）について図９のフローチャートを参照して説明する。なお、変換係数ｋの校正にあたっては反射式の偏芯測定による。
ＳＴ１において、まず校正にあたり半径２０ｍｍの真球である校正用レンズを回転テーブル１３上に載置する。このとき、校正用レンズの光軸と回転テーブル１３の回転中心とを一致させる。次にＳＴ２において、回転テーブル１３を故意に既知の値の偏芯量として１μｍだけ偏芯させて、この状態で偏芯測定を行う（測定工程）。ＳＴ３において、測定工程で撮像された画像より最小自乗円８５の半径ｒを算出する（円半径算出工程）。これは、合成画像生成部３４で生成された合成画像フレーム８４と重心点検出部３３で検出された重心点とを用いて最小自乗法演算部３５にて算出されるのは前述の通りである。
【００４３】
ＳＴ４において、変換係数設定部３６１は、算出された最小自乗円８５の半径ｒから変換係数ｋを次の式で校正する（校正工程）。
ｋ＝２０．６（秒）／ｒ（ピクセル）……（式１）
ここで、ｒは、最小自乗円の半径である。
なお、ＣＣＤカメラ１２３のピクセルサイズや対物レンズ１２２の焦点距離などによって、（式１）は２０．６に代えて適宜所定のパラメータを用いることとなる。
ＳＴ５において、（式１）で校正された変換係数ｋが変換係数設定部３６１に設定される。
【００４４】
以上、このような構成を備える情報処理装置および偏芯測定装置によれば、次の効果を奏することができる。
（１）最小自乗法演算部３５により合成画像フレーム８４上で重心点についての最小自乗円８５を算出することができる。従って、最小自乗円８５の中心から回転テーブル１３の回転中心や、被検レンズＷの外形中心や、鏡筒の基準軸を知ることができ、この最小自乗円８５の中心８６に向けて焦点を移動させることで調芯を簡便に行うことができる。調芯のために焦点を動かす目標点が明確に算出されるので、特別な技量や感に頼ることなく調芯を行うことができる。
【００４５】
（２）最小自乗法演算部３５により最小自乗円８５の半径ｒを算出することができ、さらに、偏芯量算出部３６による変換演算によって被検レンズＷの偏芯量を定量的に求めることができる。たとえば、偏芯規格値に収まっているかどうかなどを簡便、かつ正確に知ることができる。
【００４６】
（３）合成画像生成部３４は、個別画像フレーム８１の互いに対応する位置を比べて最高濃淡値を合成画像フレーム８４のその位置での濃淡値とするので、合成画像フレーム上に焦点領域８２の変位を反映することができる。
【００４７】
（４）調芯画像生成部４１が設けられ、調芯テンプレート生成部４１１により最小自乗円８５に同心の円を描くことにより、偏芯の程度や焦点の移動方向がはっきりと視覚化され、調芯の作業効率を向上させることができる。また、同心円の半径を偏芯規格値の整数倍とすることにより、偏芯量が規格値に対してどの程度の大きさであるか瞬時に見てとることができ、半径最小の同心円内に焦点を移動させることで、偏芯規格値内の入ったことがわかる。
【００４８】
（５）偏芯量算出部３６の変換係数ｋを校正する場合に、校正用レンズが真球であれば、回転テーブル１３に校正用レンズをセットすれば特に調芯することなく測定対象となる側のレンズ面の曲率中心が回転テーブル１３の中心に一致する。よって、校正用レンズを真球とすることによって真球と回転テーブル１３との軸を簡便かつ正確に一致させることができる。その結果、回転テーブル１３をずらした分の既知の偏芯量を正確に測定することができ、校正を正確に行うことができる。
【００４９】
（６）測定データ記憶部５２は、データの構成を階層構造にしているので、次にデータを読み出す際にアクセスが早い。
【００５０】
尚、本発明の情報処理装置、情報処理装置の校正方法、偏芯測定装置は、上記実施形態にのみ限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
例えば、偏芯測定ユニット１は反射式であるとして説明したが、反射式に限らず、透過式でもよい。つまり、被検レンズＷの近軸焦点に向けて光を照射する照明光学系と、被検レンズからの透過光を観測する観測手段とを備えて構成されていてもよい。
情報処理装置２は、画像処理部３を各種の論理素子等で構成してもよく、あるいは、情報処理装置２をメモリ（記憶装置）やＣＰＵ（中央処理装置）を備えたコンピュータで構成して、このコンピュータに所定のプログラムを組み込んで画像処理部３として機能させてもよい。
例えば、情報処理装置２にＣＰＵやメモリを配置してコンピュータとして機能させ、このメモリに所定のプログラムをインターネット等の通信手段や、ＣＤ−ＲＯＭ、メモリカード等の記録媒体を介してインストールし、このインストールされたプログラムでＣＰＵ等を動作させて、画像処理部３としての各機能を実現させればよい。
なお、情報処理装置に所定のプログラムをインストールするには、メモリカードやＣＤ−ＲＯＭ等を直接差し込んで行ってもよいし、これらの記憶媒体を読み取る機器を外付けで接続してもよい。さらには、ＬＡＮケーブル、電話線等を接続して通信によってプログラムを供給しインストールしてもよいし、無線によってプログラムを供給してインストールしてもよい。
このような構成によれば、重心点検出部３３での焦点領域を指定する濃淡閾値や、変換係数設定部３６１の変換係数や、調芯テンプレート生成部４１１で生成される同心円の半径など各種のパラメータを容易に変更することができる。
【００５１】
最小自乗法演算部３５によって合成画像フレーム上で重心点についての最小自乗円８５を算出するとして説明したが、合成画像フレーム８４上で重心点についての回帰円を算出するにあたっては最小自乗法に限られない。例えば、回帰円から各重心点までの離隔量に応じて重みを設定して重み付きの回帰処理によって回帰円を算出するなどでもよい。
合成画像生成部３４において、個別画像フレーム８１から合成画像フレーム８４を生成する場合には上記実施形態の他、各個別画像フレーム８１ごとに焦点領域の座標範囲を検出しておいて、合成画像フレーム８４上の対応する座標範囲に検出した焦点領域を表してもよい。
【００５２】
調芯テンプレート生成部４１１において生成される同心円は偏芯規格値の整数倍を半径とする場合に限らず、同心円の半径は測定者によって設定変更可能である。例えば、同心円の半径を大きくする際のピッチは一定ではなく、最小自乗円の中心付近ではピッチを細かくして、最小自乗円の中心から離隔するに従って隣接する円同士の間隔を大きくしてもよい。すると、焦点が最小自乗円の中心から離隔しているときはレンズを大きく移動させるのに補助になり、最小自乗円の中心付近では調芯の微調整の補助になる。
【００５３】
変換係数ｋの校正において、真球を載置した回転テーブルを既知の値だけ偏芯させるとして説明したが、例えば、既知の値だけ偏芯したレンズを特別に用意してもよい。
【００５４】
【発明の効果】
以上、説明したように本発明の情報処理装置、情報処理装置の校正方法、情報処理プログラム、このプログラムを記録した記録媒体、偏芯測定装置によれば、定量的に偏芯測定画像を処理することができるという優れた効果を奏し得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の偏芯測定装置に係る一実施形態の構成図である。
【図２】前記実施形態において、情報処理装置の機能ブロック図である。
【図３】前記実施形態において、測定データ記憶部におけるデータ階層を示す図である。
【図４】前記実施形態において、表示部の表示例を示す図である。
【図５】（Ａ）被検レンズを順次回転させて撮像された個別画像フレームの例を示す図である。（Ｂ）個別画像フレーム上に重心点を示した図である。（Ｃ）個別画像フレームを合成した合成画像フレームを示す図である。
【図６】前記実施形態において、個別画像フレームから合成画像フレームに合成する際に対応する位置での濃淡値の関係を示す図である。
【図７】前記実施形態において、合成画像フレーム上に最小自乗円を表示した図である。
【図８】前記実施形態において、ライブ画像に調芯テンプレートを合成した図である。
【図９】前記実施形態において、変換係数の校正方法を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１      偏芯測定ユニット
２      情報処理装置
３      画像処理部
５      記憶装置
１１      照明光学系
１２      観測手段
３１      測定画像演算処理部
３２      個別画像記憶部
３３      重心点検出部
３４      合成画像生成部
３５      最小自乗法演算部（回帰円算出部）
３６      偏芯量算出部
４１      調芯画像生成部
１００      偏芯測定装置
３６１      変換係数設定部
３６２      変換演算実行部
４１１      調芯テンプレート生成部（調芯用パターン生成部）
４１２      調芯テンプレート合成部（調芯用パターン合成部）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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