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JP2879357B2 - Shape judgment method - Google Patents

Shape judgment method

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JP2879357B2
JP2879357B2 JP18236690A JP18236690A JP2879357B2 JP 2879357 B2 JP2879357 B2 JP 2879357B2 JP 18236690 A JP18236690 A JP 18236690A JP 18236690 A JP18236690 A JP 18236690A JP 2879357 B2 JP2879357 B2 JP 2879357B2
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Japan
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data
shape
image
end point
cylindrical surface
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由信 冷水
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Koyo Seiko Co Ltd
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Koyo Seiko Co Ltd
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Publication date
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Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は、たとえばプレスパネルなどのように部分
円筒面を有する被検査物の形状の良否を光切断法を用い
て判定する形状判定方法に関する。
Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a shape judging method for judging the shape of an object to be inspected having a partial cylindrical surface, such as a press panel, using a light cutting method.

従来の技術および発明の課題 たとえば互いに直角をなす2つの平面の間に部分円筒
面が形成されたプレスパネルなどにおいては、部分円筒
面の曲げ形状の良否の判定を必要とすることが多い。
2. Description of the Related Art For example, in a press panel or the like in which a partial cylindrical surface is formed between two planes that are perpendicular to each other, it is often necessary to determine whether or not the bent shape of the partial cylindrical surface is good.

このような被検査物の形状を測定する方法として、光
切断法が検討されているが、光切断法を用いて形状の良
否を自動的に判定する方法は提案されていない。
As a method for measuring the shape of such an object to be inspected, a light-section method has been studied, but a method for automatically determining the quality of the shape using the light-section method has not been proposed.

このため、従来は、作業者が目視によって形状の良否
を判定しているが、判定が曖昧で、誤差が大きく、作業
に時間がかかるという問題がある。
For this reason, conventionally, an operator visually judges the quality of the shape, but there is a problem that the determination is ambiguous, an error is large, and the operation takes time.

この発明の目的は、上記の問題を解決し、光切断法を
用いて被検査物の形状の良否を自動的にかつ正確に判定
できる方法を提供することにある。
An object of the present invention is to solve the above-mentioned problem and to provide a method capable of automatically and accurately determining the quality of a shape of an inspection object by using a light section method.

課題を解決するための手段 この発明による形状判定方法は、 部分円筒面を有する被検査物の形状の良否を光切断法
によって判定する方法であって、 2次元撮像手段で撮像した画像データに基づいて、画
像データ上の部分円筒面の終点を求めるとともに、曲線
回帰により部分円周面の終点を推定し、画像データ上の
部分円筒面の終点の座標と曲線回帰により推定した部分
円筒面の終点の座標との差を求め、この差が所定値以上
の場合に形状異常であると判定することを特徴とするも
のである。
Means for Solving the Problems A shape determination method according to the present invention is a method for determining the quality of a shape of an inspection object having a partial cylindrical surface by a light section method, based on image data captured by a two-dimensional imaging device. The end point of the partial cylindrical surface on the image data is obtained, the end point of the partial circumferential surface on the image data is estimated by the curve regression, and the end point of the partial cylindrical surface estimated by the curve regression on the image data is obtained. Is determined, and if the difference is equal to or larger than a predetermined value, it is determined that the shape is abnormal.

作用 光切断法において2次元撮像手段で撮像した画像デー
タより、部分円筒面の終点を求めることができる。ま
た、この画像データに基づいて、指数関数、分数関数、
懸垂関数などの回帰関数を用いて曲線回帰を行なうこと
により、部分円筒面の終点を推定することができる。さ
らに、被検査物の形状が正常な場合は、画像データ上の
部分円筒面の終点の座標と曲線回帰により推定した部分
円筒面の終点とはほぼ一致し、これらの座標の差は小さ
いが、被検査物の形状に異常がある場合は、これら2つ
の終点は離れ、これらの座標の差は大きくなる。
The end point of the partial cylindrical surface can be obtained from the image data captured by the two-dimensional imaging means in the light section method. Also, based on this image data, an exponential function, a fractional function,
By performing a curve regression using a regression function such as a suspension function, the end point of the partial cylindrical surface can be estimated. Further, when the shape of the inspection object is normal, the coordinates of the end point of the partial cylindrical surface on the image data and the end point of the partial cylindrical surface estimated by curve regression almost coincide, and the difference between these coordinates is small. When there is an abnormality in the shape of the inspection object, these two end points are separated, and the difference between these coordinates becomes large.

したがって、画像データ上の部分円筒面の終点の座標
と曲線回帰により推定した部分円筒面の終点の座標との
差が所定値以上の場合に形状異常であると判定すること
により、被検査物の形状の良否が判定できる。
Therefore, when the difference between the coordinates of the end point of the partial cylindrical surface on the image data and the coordinates of the end point of the partial cylindrical surface estimated by curve regression is equal to or greater than a predetermined value, it is determined that the shape is abnormal, and the inspection object is determined. The quality of the shape can be determined.

実 施 例 以下、図面を参照して、この発明の実施例を説明す
る。
Embodiments Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

第1図は、被検査物であるプレスパネル(1)と、形
状検査装置の全体概略構成を示す。
FIG. 1 shows an overall schematic configuration of a press panel (1), which is an inspection object, and a shape inspection apparatus.

パネル(1)は、互いに直角をなす2つの平面すなわ
ち第1平面(1a)と第2平面(1b)とが1/4部分円筒面
(1c)で繋っているものであり、検査時には、第1平面
(1a)が水平になり、かつ第2平面(1b)が下向きに垂
直になるように配置される。
The panel (1) has two planes perpendicular to each other, that is, a first plane (1a) and a second plane (1b) connected by a quarter cylindrical surface (1c). It is arranged such that the first plane (1a) is horizontal and the second plane (1b) is vertically downward.

検査装置は、光源(3)、CCDテレビカメラ(2次元
撮像手段)(4)、画像処理装置(5)および演算処理
装置(6)を備えている。
The inspection device includes a light source (3), a CCD television camera (two-dimensional imaging means) (4), an image processing device (5), and an arithmetic processing device (6).

光源(3)は、パネル(1)の表面に真上から第1平
面(1a)および第2平面(1b)と直交するスリット光線
を照射するものであり、たとえば半導体レーザなどが使
用される。
The light source (3) irradiates the surface of the panel (1) with a slit light beam orthogonal to the first plane (1a) and the second plane (1b) from directly above, and for example, a semiconductor laser or the like is used.

テレビカメラ(4)は、光源(3)に面するパネル
(1)の表面に当たった光を撮像するためのものであ
る。
The television camera (4) is for capturing light that has hit the surface of the panel (1) facing the light source (3).

画像処理装置(5)は、テレビカメラ(4)の映像信
号を処理して、後述する画像データを演算装置に出力す
るものである。
The image processing device (5) processes a video signal of the television camera (4) and outputs image data to be described later to the arithmetic device.

演算処理装置(6)は、画像処理装置(5)の出力よ
りパネル(1)の形状を求めるものであり、コンピュー
タによって構成されている。
The arithmetic processing unit (6) obtains the shape of the panel (1) from the output of the image processing unit (5), and is configured by a computer.

第2図は、テレビカメラ(4)で撮像されたテレビ画
像の1例を示す。なお、テレビ画像について、第2図の
上下左右を上下左右とする。
FIG. 2 shows an example of a television image captured by the television camera (4). It should be noted that the upper, lower, left and right in FIG.

テレビ画像は水平走査線(A)と所定の基準クロック
パルスによって複数の点に等分され、各点は、次のよう
に、Y軸とZ軸を用いて表わされる。すなわち、テレビ
画像の中央の左右方向の軸をY軸、上下方向の軸をZ軸
とし、これらの交点を原点(0)とする。したがって、
水平走査線方向すなわち水平走査方向がZ軸方向、これ
と直交する垂直走査方向がY軸方向となる。また、テレ
ビ画像の右側がY軸の正方向、左側が負方向であり、テ
レビ画像の下側がZ軸の正方向、上側が負方向である。
そして、各点の座標値は、パネル(1)の実際の寸法
(mm)を100倍した整数値で表わされる。テレビ画像と
これに写っているパネルの部分の実際の寸法との関係
は、パネル(1)とテレビカメラ(4)との相対位置関
係によって決まる。今、テレビ画面の左右幅がパネル
(1)の実際の寸法30mmに、テレビ画面の上下幅がパネ
ル(1)の実際の寸法20mmにそれぞれ相当するとすれ
ば、テレビ画像の原点(0)のY座標値およびZ座標値
はともに0、右端のY座標値は+1500(+15mm)、左端
のY座標値は−1500(−15mm)、下端のZ座標値は+10
00(+10mm)、上端のZ座標値は−1000(−10mm)であ
る。
A television image is equally divided into a plurality of points by a horizontal scanning line (A) and a predetermined reference clock pulse, and each point is represented using a Y axis and a Z axis as follows. That is, the axis in the horizontal direction at the center of the television image is the Y axis, the axis in the vertical direction is the Z axis, and the intersection of these axes is the origin (0). Therefore,
The horizontal scanning line direction, that is, the horizontal scanning direction is the Z-axis direction, and the vertical scanning direction orthogonal thereto is the Y-axis direction. The right side of the television image is the positive direction of the Y axis, the left side is the negative direction, the lower side of the television image is the positive direction of the Z axis, and the upper side is the negative direction.
The coordinate value of each point is represented by an integer value obtained by multiplying the actual dimension (mm) of the panel (1) by 100. The relationship between the television image and the actual dimensions of the portion of the panel shown therein is determined by the relative positional relationship between the panel (1) and the television camera (4). Now, assuming that the horizontal width of the television screen corresponds to the actual dimension of the panel (1) of 30 mm, and the vertical width of the television screen corresponds to the actual dimension of the panel (1) of 20 mm, the Y of the origin (0) of the television image is obtained. The coordinate value and the Z coordinate value are both 0, the Y coordinate value at the right end is +1500 (+15 mm), the Y coordinate value at the left end is -1500 (-15 mm), and the Z coordinate value at the lower end is +10.
00 (+10 mm), and the Z coordinate value at the upper end is -1000 (-10 mm).

各水平走査線のY座標値は、変数Y[i]に格納され
る。ここで、iは水平走査線(A)の番号(走査線番
号)である。水平走査線(A)の数はたとえば484本で
あり、右端のものを0として、順に番号を付している。
すなわち、右端の水平走査線(A)の番号iは0、左端
の水平走査線(A)の番号iは483である。
The Y coordinate value of each horizontal scanning line is stored in a variable Y [i]. Here, i is the number (scanning line number) of the horizontal scanning line (A). The number of horizontal scanning lines (A) is, for example, 484, and numbers are assigned in order with the rightmost one being 0.
That is, the number i of the rightmost horizontal scanning line (A) is 0, and the number i of the leftmost horizontal scanning line (A) is 483.

テレビ画像には、パネル(1)に当たった光の部分
(光部分)(H1)が表われる。光部分(H1)は、第1平
面(1a)に当たった光の部分に対応する直線部(L1)
と、円筒面(1c)に当たった光の部分に対応する曲線部
(C1)とからなる。通常、直線部(L1)は左側に、曲線
部(C1)は右側に表われる。直線部(L1)の左端を画像
始点(S1)、曲線部(C1)の右端を画像終点(E1)、直
線部(L1)から曲線部(C1)に移る点(変曲点)をR始
点(RS)と呼ぶことにする。パネル(1)に当たった光
をテレビカメラ(4)で撮像した場合、反射率の関係な
どより、円筒面(1c)の第1平面(1a)側の部分しか写
らず、円筒面(1c)と第2平面(1b)の境界部まで写ら
ないことがある。したがって、R始点(RS)は、第1平
面(1a)から円筒面(1c)に移る点すなわち実際の円筒
面(1c)の始点と一致するが、画像終点(E1)すなわち
画像データ上の円筒面(1c)の終点は、円筒面(1c)か
ら第2平面(1b)に移る点すなわち実際の円筒面(1c)
の終点(R終点)(RE)とは必ずしも一致しない。
In the television image, a light portion (light portion) (H1) that hits the panel (1) appears. The light part (H1) is a linear part (L1) corresponding to the part of the light that hits the first plane (1a).
And a curved portion (C1) corresponding to the portion of light that hits the cylindrical surface (1c). Usually, the straight part (L1) appears on the left and the curved part (C1) appears on the right. The left end of the straight line part (L1) is the image start point (S1), the right end of the curved part (C1) is the image end point (E1), and the point (inflection point) from the straight line part (L1) to the curved part (C1) is the R start point. (RS). When the light hitting the panel (1) is imaged by the television camera (4), only the portion of the cylindrical surface (1c) on the first plane (1a) side is shown due to the relationship between the reflectance and the like, and the cylindrical surface (1c) And the second plane (1b) may not be captured. Accordingly, the R start point (RS) coincides with the point that transitions from the first plane (1a) to the cylindrical surface (1c), that is, the start point of the actual cylindrical surface (1c), but the image end point (E1), that is, the cylinder on the image data The end point of the plane (1c) is the point that transitions from the cylindrical plane (1c) to the second plane (1b), that is, the actual cylindrical plane (1c)
End point (R end point) (RE).

画像処理装置(5)は、上記のように等分した複数の
点に対応する映像信号を輝度情報に変換し、光部分(H
1)のある水平走査線(A)についてのみ、次のような
画像データi、Y[i]およびZ[i]を作って演算処
理装置(6)に出力する。iは、光部分(H1)のある水
平走査線(A)の走査線番号である。Y[i]は、光部
分(H1)のある水平走査線(A)のY座標値である。Z
[i]は、このi番目の水平走査線i上の光部分(H1)
のZ座標値である。なお、このような機能を有する画像
処理装置(5)として、市販品を使用することができ
る。
The image processing device (5) converts the video signals corresponding to the plurality of equally divided points as described above into luminance information, and outputs the light portion (H
Image data i, Y [i] and Z [i] as described below are generated only for a certain horizontal scanning line (A) having 1) and output to the arithmetic processing unit (6). i is the scanning line number of the horizontal scanning line (A) having the light portion (H1). Y [i] is the Y coordinate value of the horizontal scanning line (A) having the light portion (H1). Z
[I] is a light portion (H1) on the i-th horizontal scanning line i.
Are the Z coordinate values. A commercially available image processing device (5) having such a function can be used.

次に、第3図のフローチャートを参照して、検査時の
演算処理装置(6)の動作の1例の概略を説明する。
Next, an outline of an example of the operation of the arithmetic processing unit (6) at the time of inspection will be described with reference to the flowchart of FIG.

第3図において、まず、画像処理装置(5)から画像
データを読込み(ステップ1)、画像データの再配置を
行なう(ステップ2)。次に、画像始点(S1)の検出
(ステップ3)および画像終点(E1)の検出(ステップ
4)を行ない、R始点(RS)の検出を行なう(ステップ
5)。次に、回帰関数の決定を行ない(ステップ6)、
R終点(RE)を決定する(ステップ7)。そして、最後
に、形状の判定を行ない(ステップ8)、処理を終了す
る。
In FIG. 3, first, image data is read from the image processing device (5) (step 1), and the image data is rearranged (step 2). Next, an image start point (S1) is detected (step 3) and an image end point (E1) is detected (step 4), and an R start point (RS) is detected (step 5). Next, a regression function is determined (step 6).
An R end point (RE) is determined (step 7). Finally, the shape is determined (step 8), and the process ends.

前述のように、画像処理装置から得られる画像データ
は、光部分(H1)のある水平走査線番号iについてのY
[i]、Z[i]のみである。このため、ステップ2の
データ再配置により、光部分の存在しない走査線番号i
に関して、Y[i]およびZ[i]を次のようにセット
する。
As described above, the image data obtained from the image processing apparatus includes the Y data for the horizontal scanning line number i having the light portion (H1).
[I] and Z [i] only. Therefore, by the data rearrangement in step 2, the scanning line number i having no light portion exists.
, Set Y [i] and Z [i] as follows:

Z[i]=1000 Y[i]=0 ステップ3の画像始点(S1)およびステップ4の画像
終点(E1)の検出は、走査線番号iを変化させて画像デ
ータを調べることにより行なうことができる。
Z [i] = 1000 Y [i] = 0 The detection of the image start point (S1) in step 3 and the image end point (E1) in step 4 can be performed by changing the scanning line number i and examining the image data. it can.

ステップ5のR始点(RS)の検出処理は、たとえば次
のようにして行なわれる。
The process of detecting the R start point (RS) in step 5 is performed, for example, as follows.

すなわち、まず、画像データの平滑化を行ない、この
平滑化データの1次微分および2次微分を行ない、さら
にこの2次微分データの平滑化を行ない、この平滑デー
タが所定値以下となる点をR始点(RS)とする。
That is, first, image data is smoothed, first and second derivatives of the smoothed data are performed, and further, the second differential data is smoothed. The point at which the smoothed data becomes a predetermined value or less is determined. Let it be the R start point (RS).

第4図は、第3図のステップ6の回帰関数決定の処理
の概要を示す。
FIG. 4 shows an outline of the process of determining the regression function in step 6 of FIG.

この処理は、光部分(H1)の曲線部(C1)を推定する
ための回帰関数Z=aebYの係数aおよびbを最小2乗法
によって決定するものであり、光部分(H1)の直線部
(L1)がY軸と平行になるように画像データの座標変換
(回転変換)を行なったのち、R始点(RS)がZ軸と一
致するように画像データの座標変換(平行移動)を行な
い、R始点(RS)のZ座標値を順に変えて、仮に求めた
回帰関数と画像データとの誤差の2乗の重み付き積分値
が最小になるようにaおよびbを決定する。
In this processing, the coefficients a and b of the regression function Z = ae bY for estimating the curved portion (C1) of the light portion (H1) are determined by the least square method, and the straight line portion of the light portion (H1) is determined. After performing coordinate transformation (rotation transformation) of the image data so that (L1) is parallel to the Y axis, coordinate transformation (parallel movement) of the image data is performed so that the R start point (RS) coincides with the Z axis. , And R are sequentially changed, and a and b are determined so that the weighted integrated value of the square of the error between the temporarily obtained regression function and the image data is minimized.

第4図において、まず、Y軸に対する光部分(H1)の
直線部(L1)の傾き角θを求める(ステップ610)。こ
の処理の詳細が、第5図に示されている。
In FIG. 4, first, the inclination angle θ of the linear portion (L1) of the light portion (H1) with respect to the Y axis is determined (step 610). The details of this process are shown in FIG.

第5図において、まず、αおよびnに0をセットし、
dataにS1(画像始点)をセットする(ステップ611)。
そして、次の式により、αを求め、nを1増加させる
(ステップ612)。
In FIG. 5, first, α and n are set to 0,
S1 (image start point) is set in data (step 611).
Then, α is obtained by the following equation, and n is increased by 1 (step 612).

上式において、dim3[]はZ座標値の3次平滑データ
である。次に、dataがRS(R始点)+20より大きいかど
うかを調べ(ステップ613)、大きければ、dataを1減
少させて(ステップ614)、ステップ612に戻り、data>
RS+20でなくなるまでステップ612、613および614を繰
返す。ステップ613においてdata>RS+20でなくなる
と、次の式により、傾き角θを求め(ステップ615)、
処理を終了する。
In the above equation, dim3 [] is the tertiary smoothed data of the Z coordinate value. Next, it is checked whether data is larger than RS (R start point) +20 (step 613). If it is larger, data is decreased by 1 (step 614), and the process returns to step 612, where data>
Steps 612, 613 and 614 are repeated until RS + 20 is no longer reached. When data> RS + 20 is not satisfied in step 613, the inclination angle θ is obtained by the following equation (step 615).
The process ends.

θ=α/n 第4図において、ステップ610の処理が終了すると、
直線部(L1)がY軸と平行になるように、すなわち、上
記傾き角θが0になるように、画像データの座標変換
(回転変換)を行なう(ステップ620)。この処理の詳
細が、第6図に示されている。
θ = α / n In FIG. 4, when the process of step 610 is completed,
The coordinate transformation (rotation transformation) of the image data is performed so that the straight line portion (L1) is parallel to the Y axis, that is, the inclination angle θ is zero (step 620). The details of this process are shown in FIG.

第6図において、まず、dataに0をセットする(ステ
ップ621)。そして、次の式により、Y[data]および
Z[data]を演算する(ステップ622)。
In FIG. 6, first, data is set to 0 (step 621). Then, Y [data] and Z [data] are calculated by the following equation (step 622).

Y[data]= Y[data]×cosθ +Z[data]×sinθ Z[data]= Z[data]×cosθ −Y[data]×sinθ 次に、dataが483より大きいかどうかを調べ(ステッ
プ623)、大きくなければ、dataを1増加させて(ステ
ップ624)、ステップ622に戻り、data>483になるまで
ステップ622、623および624を繰返す。ステップ623にお
いてdata>483になると、処理を終了する。
Y [data] = Y [data] × cos θ + Z [data] × sin θ Z [data] = Z [data] × cos θ−Y [data] × sin θ Next, it is checked whether data is greater than 483 (step 623). If not, increment data by 1 (step 624), return to step 622, and repeat steps 622, 623 and 624 until data> 483. If data> 483 in step 623, the process ends.

第4図において、ステップ620の処理が終了すると、
R始点(RS)がZ軸と合致するように、次の式により、
Y軸方向のオフセット量Yofを求める(ステップ630)。
In FIG. 4, when the processing of step 620 is completed,
In order that the R starting point (RS) coincides with the Z axis,
The offset amount Yof in the Y-axis direction is obtained (step 630).

Yof=−Y[RS] 次に、最小2乗法のための初期設定を行なう。すなわ
ち、δに0を、dに0.1を、mにRS(R始点)−E1(画
像終点)+1を、MINに10000をそれぞれセットする(ス
テップ640)。δはR始点(RS)のZ座標値を格納する
ための変数であり、最初は0がセットされる。dはR始
点(RS)のZ座標値の変化量を格納するための変数であ
り、最初は0.1がセットされる。mは最小2乗法に用い
るデータ数、すなわちR始点(RS)から画像終点(E1)
までのデータ数である。MINは誤差の2乗の重み付き積
分値Σの最小値を格納するための変数であり、最初は10
000という大きな値がセットされる。
Yof = −Y [RS] Next, initialization for the least squares method is performed. That is, 0 is set to δ, 0.1 is set to d, RS (R start point) −E1 (image end point) +1 is set to m, and 10000 is set to MIN (step 640). δ is a variable for storing the Z coordinate value of the R starting point (RS), and is initially set to 0. d is a variable for storing the amount of change in the Z coordinate value of the R start point (RS), and is set to 0.1 at first. m is the number of data used for the least squares method, that is, from the R starting point (RS) to the image ending point (E1)
Is the number of data up to. MIN is a variable for storing the minimum value of the weighted integral value Σ of the square of the error.
A large value of 000 is set.

次に、Z軸方向のオフセット量Zofを設定する(ステ
ップ650)。この処理の詳細が、第7図に示されてい
る。
Next, the offset amount Zof in the Z-axis direction is set (step 650). The details of this process are shown in FIG.

第7図において、まず、δにδ+dをセットする(ス
テップ651)。次に、δが0以下であるかどうかを調べ
(ステップ652)、そうでなければ、次の式により、Zof
を求め(ステップ653)、処理を終了する。
In FIG. 7, first, δ + d is set to δ (step 651). Next, it is checked whether δ is 0 or less (step 652). If not, Zof is calculated by the following equation.
(Step 653), and the process ends.

Zof=−Z[RS]+δ ステップ652においてδが0以下の場合は、MINに1000
00をセットするとともに、dに−d/10をセットし(ステ
ップ654)、ステップ651に戻る。
Zof = −Z [RS] + δ When δ is 0 or less in step 652, MIN is set to 1000.
In addition to setting 00, d is set to -d / 10 (step 654), and the process returns to step 651.

第4図において、ステップ650の処理が終了すると、Z
ofすなわちδの値に対応する前記指数関数の定数aおよ
びbの演算を行なう(ステップ660)。この処理の詳細
が、第8図に示されている。
In FIG. 4, when the processing of step 650 is completed, Z
The constants a and b of the exponential function corresponding to the value of, ie, δ, are calculated (step 660). The details of this processing are shown in FIG.

第8図において、まず、y1、y2、z1およびz2に0をセ
ットし(ステップ661)、dataにRSをセットする(ステ
ップ662)。そして、次の式により、yyおよびzzの演算
を行なう(ステップ663)。
In FIG. 8, first, 0 is set to y1, y2, z1 and z2 (step 661), and RS is set to data (step 662). Then, the calculation of yy and zz is performed by the following equation (step 663).

yy=Y[data]+Yof zz=log(Z[data]+Zof) 次に、次の式により、y1、y2、z1、z2およびy2を演算
する(ステップ664)。
yy = Y [data] + Yof zz = log (Z [data] + Zof) Next, y1, y2, z1, z2 and y2 are calculated by the following equations (step 664).

y1=y1+yy y2=y2+yy2 z1=z1+zz z2=z2+zz2 yz=yz+yy×zz 次に、dataがE1(画像終点)以上であるかどうかを調
べ(ステップ665)、そうであれば、dataを1減少させ
て(ステップ666)、ステップ663に戻り、data≧E1でな
くなるまでステップ663、664、665および666を繰返す。
ステップ665においてdata≧E1でなくなると、次の式に
より、Vr、VyおよびVzを演算する(ステップ667)。
y1 = y1 + yy y2 = y2 + yy 2 z1 = z1 + zz z2 = z2 + zz 2 yz = yz + yy × zz Next, it is checked whether data is equal to or greater than E1 (the end point of the image) (step 665). Then, the process returns to step 663, and steps 663, 664, 665, and 666 are repeated until data ≧ E1.
When data ≧ E1 is not satisfied in step 665, Vr, Vy and Vz are calculated by the following equation (step 667).

Vr=m×yz−y1×z1 Vy=m×y2−y1×y1 Vz=m×z2−z1×z1 そして、次の式により、bおよびaを演算し(ステッ
プ668)、処理を終了する。
Vr = m * yz-y1 * z1 Vy = m * y2-y1 * y1 Vz = m * z2-z1 * z1 Then, b and a are calculated by the following equations (step 668), and the process is terminated.

b=Vr/Vy a=(Z1−b×y1)/m a=exp(a) 第4図において、ステップ660の処理が終了すると、
誤差の2乗の重み付き積分値Σを求める(ステップ67
0)。この処理の詳細が、第9図に示されている。
b = Vr / Vy a = (Z1−b × y1) / m a = exp (a) In FIG. 4, when the processing of step 660 is completed,
A weighted integral value Σ of the square of the error is obtained (step 67)
0). The details of this process are shown in FIG.

第9図において、まず、Σに0をセットし(ステップ
671)、dataにRSをセットする(ステップ672)。そし
て、次の式により、Σを演算する(ステップ673)。
In FIG. 9, first, Σ is set to 0 (step
671), and set RS to data (step 672). Then, Σ is calculated by the following equation (step 673).

Py=log{(Z[data]+Yof)/a}/b Σ=Σ+(RS−data+1) ×|Y[data]−Yof+Py| 次に、dataがE1(画像終点)以上であるかどうかを調
べ(ステップ674)、そうであれば、dataを1減少して
(ステップ675)、ステップ673に戻り、data≧E1でなく
なるまでステップ673、674および675を繰返す。ステッ
プ674においてdata≧E1でなくなると、処理を終了す
る。
Py = log {(Z [data] + Yof) / a} / bΣ = Σ + (RS−data + 1) × | Y [data] −Yof + Py | Next, check whether data is greater than or equal to E1 (end point of image). (Step 674) If so, decrement data by 1 (Step 675) and return to Step 673 to repeat Steps 673, 674 and 675 until data ≥ E1 is no longer satisfied. When data ≧ E1 is not satisfied in step 674, the process ends.

第4図において、ステップ670の処理が終了すると、
ΣがMIN以下であるかどうかを調べ(ステップ680)、そ
うであれば、そのときのΣをMINにセットして(ステッ
プ690)、ステップ650に戻り、Σ≦MINでなくなるまで
ステップ650、660、670、680および690を繰返す。ステ
ップ680においてΣ≦MINでなくなれば、dの絶対値|d|
が0.0001より大きいかどうかを調べ(ステップ700)、
そうであれば、dに−d/10をセットするとともに、MIN
に100000をセットして(ステップ710)、ステップ650に
戻り、|d|>0.0001でなくなるまでステップ650以下の処
理を繰返す。そして、ステップ700において|d|>0.0001
でなくなれば、処理を終了する。
In FIG. 4, when the processing of step 670 is completed,
It is checked whether Σ is less than MIN (step 680). If so, Σ at that time is set to MIN (step 690), and the process returns to step 650 until steps 650 and 660 are not satisfied until Σ ≦ MIN. , 670, 680 and 690 are repeated. If Σ ≦ MIN is not satisfied in step 680, the absolute value of d | d |
Is greater than 0.0001 (step 700)
If so, set d to -d / 10 and MIN
Is set to 100000 (step 710), the process returns to step 650, and the processes from step 650 onward are repeated until | d |> 0.0001 is not satisfied. Then, in step 700, | d |> 0.0001
If not, the process ends.

上記の処理において、ステップ680からステップ690に
進むのは、いま求めたΣがこれまでの最小値MIN以下の
場合であり、ステップ690でΣをMINにセットすることに
より、MINが更新される。そして、ステップ690からステ
ップ650に戻るたびに、第7図のステップ651においてδ
=δ+dが実行されるため、δはdずつ変化する。した
がって、ΣがMIN以下である限り、Σをdずつ変化させ
て、Σを演算し、MINを更新することになる。ステップ6
80からステップ700に進むのは、いま求めたΣがこれま
での最小値MINより大きくなったとき、すなわちδがΣ
を最小にする点を過ぎた直後であり、そのときのR始点
(RS)のZ座標値がδにセットされている。ステップ70
0からステップ710に進むのは、|d|が0.0001より大きい
場合である。最初は、ステップ640においてdに0.1がセ
ットされているので、ステップ700からステップ710に進
むが、ステップ710においてdが−1/10倍されるため、
4回目にステップ700に進んだときには、dが−0.0001
になっており、処理を終了する。また、ステップ710に
進むたびに、dの符号が変わるとともに、絶対値が1/10
になるため、R始点(RS)のZ座標値を変化させてΣを
求め、Σが最小になる点を過ぎるたびに、その点からZ
座標値をいままでとは逆方向にいままでより1/10の量ず
つ変化させて、Σが最小になる点を過ぎた点を探すこと
になり、最終的にΣが最小になるときのaとbが求めら
れる。
In the above-described processing, the process proceeds from step 680 to step 690 when the currently obtained Σ is equal to or less than the minimum value MIN. By setting Σ to MIN in step 690, MIN is updated. Each time the process returns from step 690 to step 650, δ is set at step 651 in FIG.
= Δ + d is performed, so that δ changes by d. Therefore, as long as Σ is equal to or less than MIN, Σ is changed by d, Σ is calculated, and MIN is updated. Step 6
The process proceeds from step 80 to step 700 when the obtained い ま becomes larger than the previous minimum value MIN, that is, δ becomes Σ
Immediately after the point where is minimized, the Z coordinate value of the R starting point (RS) at that time is set to δ. Step 70
The process proceeds from 0 to step 710 when | d | is greater than 0.0001. Initially, since d is set to 0.1 in step 640, the process proceeds from step 700 to step 710, but since d is multiplied by −1/10 in step 710,
When the process proceeds to step 700 for the fourth time, d is -0.0001.
And the process ends. Every time the process proceeds to step 710, the sign of d changes and the absolute value is 1/10.
Σ is obtained by changing the Z coordinate value of the R starting point (RS).
By changing the coordinate value in the opposite direction to that of the previous one by one-tenth by an amount, a point past the point where Σ becomes minimum is searched, and finally a when と き becomes minimum And b are required.

第3図のステップ7のR終点(RE)の決定処理は、次
のようにして行なわれる。
The process of determining the R end point (RE) in step 7 of FIG. 3 is performed as follows.

上記のようにして回帰関数である指数関数Z=aebY
決まると、これを用い、R始点(RS)からZ座標値を少
しずつ変えながら、指数関数上のY座標値を計算し、こ
のY座標値の1次微分値が所定のしきい値Tより小さく
なった点をR終点(RE)とする。また、逆に、指数関数
Z=aebYを用い、R始点(RS)からY座標値を少しずつ
変えながら、指数関数上のZ座標値を計算し、このZ座
標値の1次微分値が所定のしきい値Tより大きくなった
点をR終点(RE)とすることもできる。
When the exponential function Z = ae bY which is a regression function is determined as described above, the Y coordinate value on the exponential function is calculated using this, while gradually changing the Z coordinate value from the R starting point (RS). A point at which the first derivative of the Y coordinate value becomes smaller than a predetermined threshold value T is defined as an R end point (RE). Conversely, the Z coordinate value on the exponential function is calculated using the exponential function Z = ae bY while gradually changing the Y coordinate value from the R starting point (RS), and the first derivative of the Z coordinate value is The point at which the value exceeds the predetermined threshold value T may be set as the R end point (RE).

パネル(1)の円筒面(1c)の形状を推定するための
回帰関数として、上記のような指数関数以外にも、種々
の関数、たとえば分数関数、懸垂関数などを用いること
ができる。
As a regression function for estimating the shape of the cylindrical surface (1c) of the panel (1), various functions such as a fractional function and a suspension function can be used in addition to the above-described exponential function.

ステップ8の形状の判定は、パネル(1)の形状の良
否を判定するものであり、たとえば、次のようにして行
なわれる。
The determination of the shape in step 8 is for determining the quality of the shape of the panel (1), and is performed, for example, as follows.

すなわち、まず、上記のようにして求めたR終点(R
E)の座標と画像終点(E1)の座標との差を求める。そ
して、この差が所定のしきい値より小さければ、パネル
(1)の形状が正常であり、しきい値以上であれば、パ
ネル(1)の形状に異常があると判断する。パネル
(1)の形状が正常な場合は、R終点(RE)と画像終点
(E1)はほぼ一致し、これらの座標の差は小さいが、パ
ネル(1)の形状に異常がある場合は、R終点(RE)と
画像終点(E1)は離れ、これらの座標の差は大きくな
る。したがって、上記のようにして、パネル(1)の形
状の良否が判定できる。
That is, first, the R end point (R
The difference between the coordinates of E) and the coordinates of the image end point (E1) is obtained. If the difference is smaller than a predetermined threshold value, it is determined that the shape of the panel (1) is normal, and if the difference is equal to or larger than the threshold value, it is determined that the shape of the panel (1) is abnormal. When the shape of the panel (1) is normal, the R end point (RE) almost coincides with the image end point (E1), and the difference between these coordinates is small. The R end point (RE) and the image end point (E1) are separated, and the difference between these coordinates increases. Therefore, the quality of the panel (1) can be determined as described above.

パネル(1)とテレビカメラ(4)との相対位置関係
により、テレビ画像が第2図と異なるものになることが
ある。ところが、このような場合でも、上記とほぼ同様
に画像データを処理して、検査を行なうことができる。
また、画像データに適当な座標変換を施すことにより、
第2図のような画像データに変換して、処理することも
できる。
Depending on the relative positional relationship between the panel (1) and the television camera (4), the television image may be different from that in FIG. However, even in such a case, the inspection can be performed by processing the image data in substantially the same manner as described above.
Also, by performing appropriate coordinate transformation on the image data,
It can be converted into image data as shown in FIG. 2 and processed.

発明の効果 この発明の形状判定方法によれば、上述のように、部
分円筒面を有する被検査物の形状の良否を光切断法を用
いて自動的にかつ正確に判定することができる。
According to the shape determination method of the present invention, as described above, the quality of the shape of the inspection object having the partial cylindrical surface can be automatically and accurately determined using the light cutting method.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第1図はこの発明の実施例を示す被検査物と形状検査装
置の概略斜視図、第2図はテレビ画像の1例を示す図、
第3図は形状検査の処理の1例を示すフローチャート、
第4図は第3図の回帰曲線決定処理の1例を示すフロー
チャート、第5図は第4図の直線部の傾き角演算処理の
1例を示すフローチャート、第6図は第4図の画像デー
タの座標変換処理の1例を示すフローチャート、第7図
は第4図のZ軸方向のオフセット量決定処理の1例を示
すフローチャート、第8図は第4図の指数関数の定数決
定処理の1例を示すフローチャート、第9図は第4図の
誤差の積分値演算処理の1例を示すフローチャートであ
る。 (1)……プレスパネル(被検査物)、(1a)(1b)…
…平面、(1c)……部分円筒面、(3)……光源、
(4)……CCDテレビカメラ(2次元撮像手段)、
(5)……画像処理装置、(6)……演算処理装置。
FIG. 1 is a schematic perspective view of an inspection object and a shape inspection apparatus showing an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a view showing an example of a television image,
FIG. 3 is a flowchart showing an example of a shape inspection process;
FIG. 4 is a flowchart showing an example of the regression curve determination processing of FIG. 3, FIG. 5 is a flowchart showing an example of the inclination angle calculation processing of the linear portion of FIG. 4, and FIG. 6 is an image of FIG. 7 is a flowchart showing an example of a data coordinate conversion process, FIG. 7 is a flowchart showing an example of an offset amount determination process in the Z-axis direction in FIG. 4, and FIG. 8 is an exponential function constant determination process in FIG. FIG. 9 is a flowchart showing one example, and FIG. 9 is a flowchart showing one example of the error integral value calculation processing of FIG. (1) Press panel (inspection object), (1a) (1b)
... plane, (1c) ... partial cylindrical surface, (3) ... light source,
(4) CCD TV camera (two-dimensional imaging means),
(5) ... image processing device, (6) ... arithmetic processing device.

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】部分円筒面を有する被検査物の形状の良否
を光切断法によって判定する方法であって、 2次元撮像手段で撮像した画像データに基づいて、画像
データ上の部分円筒面の終点を求めるとともに、曲線回
帰により部分円筒面の終点を推定し、画像データ上の部
分円筒面の終点の座標と曲線回帰により推定した部分円
筒面の終点の座標との差を求め、この差が所定値以上の
場合に形状異常であると判定することを特徴とする形状
判定方法。
1. A method for judging the quality of a shape of an object to be inspected having a partial cylindrical surface by a light section method, the method comprising: determining a shape of a partial cylindrical surface on image data based on image data captured by two-dimensional imaging means. While calculating the end point, the end point of the partial cylindrical surface is estimated by curve regression, and the difference between the coordinates of the end point of the partial cylindrical surface on the image data and the coordinates of the end point of the partial cylindrical surface estimated by curve regression is calculated. A shape determination method characterized by determining that the shape is abnormal when the value is equal to or more than a predetermined value.
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