(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の線上で求められたコントラスト値に基づいてエッジを検出し、前記線上の所定の点から前記エッジまでの距離に基づいて対象エッジを選択する画像測定機におけるエッジの選択方法であって、
前記所定の点からの距離に反比例し前記エッジのコントラスト値に比例する関数に基づいて対象エッジを選択することを特徴とする画像測定機におけるエッジの選択方法。
【請求項２】
請求項１記載の画像測定機におけるエッジの選択方法において、
前記関数として設定される選択度の値が最大なエッジを対象エッジとして選択することを特徴とする画像測定機におけるエッジの選択方法。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の画像測定機におけるエッジの選択方法において、
前記所定の線は、互いに交差する２本の線からなり、前記所定の点が前記２本の線の交点であることを特徴とする画像測定機におけるエッジの選択方法。
【請求項４】
コンピュータによって画面上の像のエッジを選択するためのプログラムを記録した記録媒体であって、
前記プログラムは、前記画面の所定の線上で求められたコントラスト値に基づいてエッジを検出し、前記線上の所定の点から前記エッジまでの距離に反比例し前記エッジのコントラスト値に比例する関数に基づいて対象エッジを選択することを特徴とする画像測定機におけるエッジの選択方法プログラムを記録した記録媒体。
【請求項５】
請求項４記載の記憶媒体であって、
前記関数として設定される選択度の値が最大なエッジを対象エッジとして選択することを特徴とする画像測定機におけるエッジの選択方法プログラムを記録した記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像測定機におけるエッジの選択方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、画像測定機では、ステージ上に配置される被測定物の像を光学的に検出し、検出された被測定物の像を画像処理した後、モニターに取り込み、モニター画面上で被測定物のエッジの位置を測定することが行われている。
そして、被測定物のエッジが直線状の場合には、ステージを移動して、モニター画面上の十字線の縦線または横線にエッジを合わせ、その時のステージの位置を読み取ることによりエッジの位置が測定されている。
【０００３】
また、被測定物が穴等からなりそのエッジが曲線をしている場合には、ステージを移動して、モニター画面上の十字線の交点にエッジを合わせ、その時のステージの位置を読み取ることによりエッジの位置が測定されている。
すなわち、例えば、図６に示すように、被測定物の被測定部１が円形形状をしている場合には、先ず、（ａ）に示すように、ステージを移動して、モニター画面２上の十字線の交点Ｐに被測定部１の右端のエッジａを合わせ、その時のステージの位置を読み取ることにより対象エッジａの位置が測定される。
【０００４】
そして、（ｂ），（ｃ）および（ｄ）に示すように、ステージを移動して、モニター画面２上の十字線の交点Ｐに、被測定部１の上端，左端および下端のエッジｂ，ｃ，ｄを順次合わせ、その時のステージの位置を読み取ることにより、被測定部１の対象エッジａ，ｂ，ｃ，ｄの位置が９０度の角度を置いて４点測定され、この４点の座標を基にして、被測定部１の中心座標，直径等が求められる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述したように、ステージを移動して被測定部１の対象エッジａ，ｂ，ｃ，ｄを十字線の交点Ｐに合わせる方法では、対象エッジａ，ｂ，ｃ，ｄが十字線の交点Ｐに正確に位置するようにステージを移動させる必要があるため、ステージの操作に多大な時間が必要になるという問題があった。
【０００６】
本発明は、かかる従来の問題を解決するためになされたもので、必要な対象エッジを容易，確実に自動選択することができる画像測定機におけるエッジの選択方法および画像測定機におけるエッジの選択方法プログラムを記録した記録媒体を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１の画像測定機におけるエッジの選択方法は、所定の線上で求められたコントラスト値に基づいてエッジを検出し、前記線上の所定の点から前記エッジまでの距離に基づいて対象エッジを選択する画像測定機におけるエッジの選択方法であって、前記所定の点からの距離に反比例し前記エッジのコントラスト値に比例する関数に基づいて対象エッジを選択することを特徴とする。
【０００８】
請求項２の画像測定機におけるエッジの選択方法は、請求項１記載の画像測定機におけるエッジの選択方法において、前記関数として設定される選択度の値が最大なエッジを対象エッジとして選択することを特徴とする。
【０００９】
請求項３の画像測定機におけるエッジの選択方法は、請求項１または請求項２記載の画像測定機におけるエッジの選択方法において、前記所定の線は、互いに交差する２本の線からなり、前記所定の点が前記２本の線の交点であることを特徴とする。
請求項４の画像測定機におけるエッジの選択方法プログラムを記録した記録媒体は、コンピュータによって画面上の像のエッジを選択するためのプログラムを記録した記録媒体であって、前記プログラムは、前記画面の所定の線上で求められたコントラスト値に基づいてエッジを検出し、前記線上の所定の点から前記エッジまでの距離に反比例し前記エッジのコントラスト値に比例する関数に基づいて対象エッジを選択することを特徴とする。  請求項５の画像測定機におけるエッジの選択方法プログラムを記録した記録媒体は、請求項４記載の記憶媒体であって、前記関数として設定される選択度の値が最大なエッジを対象エッジとして選択することを特徴とする。
【００１０】
（作用）
請求項１の画像測定機におけるエッジの選択方法では、所定の線上で求められたコントラスト値に基づいてエッジが検出される。
そして、線上の所定の点からエッジまでの距離に基づいて対象エッジが選択される。
【００１２】
請求項２の画像測定機におけるエッジの選択方法では、選択度の値が、所定の点からの距離が小さいほど大きく、コントラスト値が大きいほど大きくなり、選択度の値が最大なエッジを選択することにより、コントラスト値を考慮した対象エッジの選択が行われる。
請求項３の画像測定機におけるエッジの選択方法では、所定の線が、互いに交差する２本の線からなり、この２本の線の交点が所定の点とされる。
【００１３】
請求項４の画像測定機におけるエッジの選択方法プログラムを記録した記録媒体では、記録媒体に、コンピュータによって画面上の像のエッジを選択するためのプログラムが記録される。
そして、このプログラムを実行することにより、画面の所定の線上で求められたコントラスト値に基づいてエッジが検出され、線上の所定の点からエッジまでの距離に基づいて対象エッジが選択される。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図面を用いて詳細に説明する。
図１は、本発明の画像測定機におけるエッジの選択方法の第１の実施形態を示しており、図２は、この第１の実施形態が適用される画像測定機を示している。
【００１５】
図２に示す画像測定機では、ベース１１上に、Ｘステージ１３およびＹステージ１５が配置されている。
このＸステージ１３およびＹステージ１５は、手動ハンドル１７を操作することにより、直交するＸ軸およびＹ軸方向に移動可能とされている。
Ｘステージ１３およびＹステージ１５の位置信号は、カウンタ手段１９を介してデータ処理手段２１に出力される。
【００１６】
ベース１１上には、コラム２３が立設され、このコラム２３には、例えば、光学顕微鏡からなる検出手段２５が配置されている。
この検出手段２５は、コラム２３に沿って上下移動可能に配置されている。
検出手段２５には、ＣＣＤ撮像素子を備えたカメラ２７が配置されている。
そして、カメラ２７のＣＣＤ撮像素子からの信号は、画像処理手段２９を介してデータ処理手段２１に出力される。
【００１７】
データ処理手段２１は、モニター３１に接続されており、カメラ２７からの画像が、モニター画面３３上に表示される。
なお、この実施形態では、Ｙステージ１５上には、電子部品，歯車，樹脂成形品等の被測定物３５が配置され、これ等の被測定物３５の測定が行われる。
図１は、本発明の画像測定機におけるエッジの選択方法の第１の実施形態を示しており、（ａ）は、モニター画面３３を示している。
【００１８】
この実施形態では、モニター画面３３上には、被測定物３５に形成される円形状の凹部からなる被測定部３５ａが表示されている。
また、モニター画面３３の中央には、横線３７と縦線３９とからなる十字状のエッジ検出ツールが設定されている。
そして、横線３７と縦線３９との交点が、基準点Ｐとされ、この基準点Ｐが画面の中心に位置されている。
【００１９】
（ｂ）は、横線３７に沿った光の強度分布を示すもので、被測定部３５ａの位置において強度が低下している。
（ｃ）は、横線３７に沿ったコントラスト値を示すもので、被測定部３５ａの両側の位置ａ，ｄにおいてコントラスト値が大きく変化している。
なお、このコントラスト値は、（ｂ）の強度分布を微分することにより求められる。
【００２０】
また、この実施形態では、縦線３９側の強度分布およびコントラスト値が、横線３７側と同様になっている。
そして、この実施形態では、（ａ）に示すように、被測定部３５ａの中心が略横線３７上に位置され、横線３７と被測定部３５ａの右側との交点にエッジａが検出され、横線３７と被測定部３５ａの左側との交点にエッジｄが検出されている。
【００２１】
また、被測定部３５ａの右側によって縦線３９が位置され、縦線３９と被測定部３５ａの上側との交点にエッジｂが検出され、縦線３９と被測定部３５ａの下側との交点にエッジｃが検出されている。
そして、エッジａが、選択すべき対象エッジａとして点滅表示されている。
この点滅する対象エッジａの選択の確定は、例えば、図２に示したカウンタ手段１９に配置されるフットスイッチ４１を踏むことにより行われる。
【００２２】
すなわち、この実施形態では、データ処理手段２１内には、エッジａ，ｂ，ｃ，ｄを選択するための選択手段４３がプログラムされている。
この選択手段４３は、所定の線上、すなわち、横線３７および縦線３９上で求められたコントラスト値に基づいてエッジａ，ｂ，ｃ，ｄを検出する。
すなわち、図１の（ｃ）に示したように、コントラスト値が大きく変化する位置がエッジａ，ｂ，ｃ，ｄの位置として認識される。
【００２３】
なお、この実施形態では、選択手段４３には、予めコントラスト値が設定可能とされており、このコントラスト値よりコントラスト値が大きくなった時に、その位置がエッジａ，ｂ，ｃ，ｄとして認識される。
従って、必要なエッジａ，ｂ，ｃ，ｄを的確に認識することができる。
そして、選択手段４３は、コントラスト値に基づいて検出されたエッジａ，ｂ，ｃ，ｄのうち、線上の所定の点、すなわち、基準点Ｐからエッジａ，ｂ，ｃ，ｄまでの距離Ｌ、および、エッジａ，ｂ，ｃ，ｄのコントラスト値に基づいて対象エッジを選択する。
【００２４】
この実施形態では、基準点Ｐからの距離Ｌに反比例しエッジのコントラスト値に比例する関数として設定される選択度の値が最大なエッジが対象エッジとして選択される。
すなわち、選択度の関数は、選択度をＳ、コントラスト値をＣ、基準点Ｐからの距離をＬとすると、
Ｓ＝Ｃ／Ｌ
で定義される。
【００２５】
このように、選択度Ｓを定義することにより、選択度Ｓの値が、基準点Ｐからの距離Ｌが小さいほど大きく、コントラスト値Ｃが大きいほど大きくなり、選択度Ｓの値が最大なエッジを選択することにより、コントラスト値Ｃを考慮した対象エッジの選択を行うことができる。
なお、図１の（ａ）では、エッジａ，ｂ，ｃ，ｄのコントラスト値Ｃが略同様であるため、実際的には、基準点Ｐからの距離Ｌにより対象エッジが選択され、基準点Ｐからの距離Ｌが一番小さいエッジａが対象エッジａとして選択され、点滅される。
【００２６】
図３は、上述した方法を用いて円形形状の被測定部３５ａの中心座標および直径を求める方法を示すもので、先ず、（ａ）に示すように、Ｘステージ１３およびＹステージ１５を移動して、モニター画面３３上の横線３７の中心に被測定部３５ａの中心を位置させると基準点Ｐに近い側のエッジａが対象エッジａとして選択され、点滅される。
【００２７】
そして、例えば、図２に示したカウンタ手段１９に配置されるフットスイッチ４１を踏むことにより、点滅する対象エッジａが確定される。
次に、（ｂ）に示すように、Ｘステージ１３およびＹステージ１５を移動して、モニター画面３３上の縦線３９の中心に被測定部３５ａの中心を位置させると基準点Ｐに近い側のエッジｂが対象エッジｂとして選択され、点滅される。
【００２８】
そして、フットスイッチ４１を踏むことにより、点滅する対象エッジｂが確定される。
次に、（ｃ）に示すように、Ｘステージ１３およびＹステージ１５を移動して、モニター画面３３上の横線３７の中心に被測定部３５ａの中心を位置させると基準点Ｐに近い側のエッジｃが対象エッジｃとして選択され、点滅される。
【００２９】
そして、フットスイッチ４１を踏むことにより、点滅する対象エッジｃが確定される。
次に、（ｄ）に示すように、Ｘステージ１３およびＹステージ１５を移動して、モニター画面３３上の縦線３９の中心に被測定部３５ａの中心を位置させると基準点Ｐに近い側のエッジｄが対象エッジｄとして選択され、点滅される。
【００３０】
そして、フットスイッチ４１を踏むことにより、点滅する対象エッジｄが確定される。
このようにして被測定部３５ａの対象エッジａ，ｂ，ｃ，ｄの位置が９０度の角度を置いて４点測定され、この４点の座標を基にして、被測定部３５ａの中心座標，直径等が求められる。
【００３１】
図４は、本発明の画像測定機におけるエッジの選択方法の第２の実施形態を示すもので、この実施形態では、（ａ）に示すように、被測定物４５に形成される円形状の凹部４５ａの外周に沿って面取部４５ｂが形成されている。
そして、モニター画面３３上には、（ｂ）に示すように、被測定物４５に形成される円形状の凹部４５ａと面取部４５ｂとからなる被測定部４５ｃが表示されている。
【００３２】
また、モニター画面３３の中央には、横線３７と縦線３９とからなる十字状のエッジ検出ツールが設定されている。
そして、横線３７と縦線３９との交点が、基準点Ｐとされ、この基準点Ｐが画面の中心に位置されている。
（ｃ）は、横線３７に沿った光の強度分布を示すもので、面取部４５ｂの位置においては、光の散乱により強度が低下している。
【００３３】
（ｄ）は、横線３７に沿ったコントラスト値Ｃを示すもので、面取部４５ｂの外側および内側の位置においてコントラスト値Ｃが大きく変化している。
なお、この実施形態では、縦線３９側の強度分布およびコントラスト値Ｃが、横線３７側と同様になっている。
そして、この実施形態では、選択度の関数は、選択度をＳ、コントラスト値をＣ、基準点Ｐからの距離をＬ、モニター画面３３の端部から基準点Ｐまでの距離をＤとすると、
Ｓ＝√Ｃ×（（Ｄ−Ｌ）／Ｌ）3
で定義されている。
【００３４】
図５は、この式のように選択度Ｓを定義した場合の基準点Ｐからの距離Ｌと選択度Ｓとの関係を示すもので、曲線ａは、コントラスト値Ｃが８０％の時の距離Ｌと選択度Ｓとの関係を示している。
また、曲線ｂはコントラスト値Ｃが６０％、曲線ｃはコントラスト値Ｃが２０％、曲線ｄはコントラスト値Ｃが１０％の時の距離Ｌと選択度Ｓとの関係を示している。
【００３５】
すなわち、コントラスト値Ｃが大きくなると、基準点Ｐからの距離Ｌが小さくなるに従って選択度Ｓが急激に増大する。
そして、図４の（ｄ）において、例えば、面取部４５ｂの外側のエッジａ，ｄのコントラスト値Ｃが８０％、面取部４５ｂの内側のエッジａ’，ｄ’のコントラスト値Ｃが６０％であるような場合には、距離Ｌに優先して外側のエッジａ，ｄが選択される。
【００３６】
すなわち、面取部４５ｂの外側のエッジａと内側のエッジａ’との間隔が、例えば、３ｍｍであり、これらのエッジａ，ａ’の中央に縦線３９が位置した場合には、縦線３９からエッジａ，ａ’までの距離Ｌが１．５ｍｍとなり、図５の曲線ａ，ｂから明らかなように、外側のエッジａの選択度Ｓが６６程度、内側のエッジａ’の選択度Ｓが５７程度となり外側のエッジａが対象エッジａとして選択される。
【００３７】
また、縦線３９が内側のエッジａ’側によっている時にも、外側のエッジａの選択度Ｓが、内側のエッジａ’の選択度Ｓより大きい限り外側のエッジａが対象エッジａとして選択される。
上述した画像測定機におけるエッジの選択方法では、横線３７および縦線３９上で求められたコントラスト値Ｃに基づいてエッジを検出し、基準点Ｐからエッジまでの距離Ｌに基づいて対象エッジを選択するようにしたので、必要な対象エッジを容易，確実に自動選択することができる。
【００３８】
また、上述した画像測定機におけるエッジの選択方法では、横線３７および縦線３９上の基準点Ｐからエッジまでの距離Ｌ、および、エッジのコントラスト値Ｃに基づいて対象エッジを選択するようにしたので、エッジのコントラスト値Ｃを考慮して対象エッジを選択することができる。
さらに、上述した画像測定機におけるエッジの選択方法では、基準点Ｐからの距離Ｌに反比例しエッジのコントラスト値Ｃに比例する関数として設定される選択度Ｓの値が最大なエッジを対象エッジとして選択するようにしたので、選択度Ｓの値が最大なエッジを選択することにより、コントラスト値Ｃを考慮した対象エッジの選択を容易，確実に行うことができる。
【００３９】
また、上述した画像測定機におけるエッジの選択方法では、横線３７と縦線３９とを直交して設定し、横線３７と縦線３９との交点を基準点Ｐとしたので、平面的な画像から対象エッジを容易に選択することができる。
そして、本発明の画像測定機におけるエッジの選択方法プログラムを記録した記録媒体では、プログラムを実行することにより、画面の横線３７および縦線３９上で求められたコントラスト値Ｃに基づいてエッジが検出され、基準点Ｐからエッジまでの距離Ｌに基づいて対象エッジが選択されるため、対象エッジを容易，確実に選択することができる。
【００４０】
なお、上述した実施形態では、横線３７と縦線３９により被測定部３５ａ，４５ｃのエッジを検出した例について説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されるものではなく、１本の線あるいは３本以上の線によりエッジを検出するようにしても良い。
また、上述した実施形態では、基準点Ｐからの距離Ｌおよびコントラスト値Ｃに基づいて対象エッジを検出した例について説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されるものではなく、基準点Ｐからの距離Ｌのみに基づいて対象エッジを検出するようにしても良い。
【００４１】
【発明の効果】
以上述べたように、請求項１の画像測定機におけるエッジの選択方法では、所定の線上で求められたコントラスト値に基づいてエッジを検出し、線上の所定の点からエッジまでの距離に基づいて対象エッジを選択するようにしたので、必要な対象エッジを容易，確実に自動選択することができる。
【００４２】
請求項２の画像測定機におけるエッジの選択方法では、所定の点からの距離に反比例しエッジのコントラスト値に比例する関数として設定される選択度の値が最大なエッジを対象エッジとして選択するようにしたので、選択度の値が最大なエッジを選択することにより、コントラスト値を考慮した対象エッジの選択を容易，確実に行うことができる。
【００４３】
請求項３の画像測定機におけるエッジの選択方法では、所定の線を、互いに交差する２本の線により形成し、この２本の線の交点を所定の点としたので、平面的な画像から対象エッジを容易に選択することができる。
請求項４の画像測定機におけるエッジの選択方法プログラムを記録した記録媒体では、プログラムを実行することにより、画面の所定の線上で求められたコントラスト値に基づいてエッジが検出され、線上の所定の点からエッジまでの距離に基づいて対象エッジが選択されるため、対象エッジを容易，確実に選択することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の画像測定機におけるエッジの選択方法の第１の実施形態を示す説明図である。
【図２】図１の画像測定器におけるエッジの選択方法が適用される画像測定機を示す説明図である。
【図３】図１の画像測定器におけるエッジの選択方法により円形状の被測定部の中心座標，直径等を求める方法を示す説明図である。
【図４】本発明の画像測定機におけるエッジの選択方法の第２の実施形態を示す説明図である。
【図５】図４の画像測定器におけるエッジの選択方法における距離と選択度との関係を示す説明図である。
【図６】従来の画像測定器におけるエッジの選択方法を示す説明図である。
【符号の説明】
１３  Ｘステージ
１５  Ｙステージ
１７  手動ハンドル
２１  データ処理手段
３１  モニター
３３  モニター画面
３５ａ，４５ｃ  被測定部
３７  横線
３９  縦線
４３  選択手段
ａ，ｂ，ｃ，ｄ  エッジ
Ｐ  基準点
【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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