寸法測定装置、寸法測定方法及び寸法測定装置用のプログラム
【課題】 複数のワークについて、相対的な位置関係を把握し易く、測定結果を容易に識別することができる寸法測定装置を提供する。
【解決手段】 特徴量情報、測定対象箇所情報及び設定値情報を保持する測定設定データ記憶部２１と、ワークの位置及び姿勢をそれぞれ検出する配置状態検出部２４と、ワーク画像Ａ１から測定対象箇所のエッジを抽出するエッジ抽出部２４と、抽出されたエッジに基づいて測定対象箇所の寸法値を算出し、測定対象箇所及びワークの良否判定を行う良否判定部２５と、ワークの良否判定の結果をワーク画像Ａ１上に表示する測定結果表示手段と、ワークのいずれかを選択するためのワーク選択部２７により構成される。測定結果表示部２６は、選択されたワークについて、測定対象箇所の良否判定の結果を表示する。
【解決手段】 特徴量情報、測定対象箇所情報及び設定値情報を保持する測定設定データ記憶部２１と、ワークの位置及び姿勢をそれぞれ検出する配置状態検出部２４と、ワーク画像Ａ１から測定対象箇所のエッジを抽出するエッジ抽出部２４と、抽出されたエッジに基づいて測定対象箇所の寸法値を算出し、測定対象箇所及びワークの良否判定を行う良否判定部２５と、ワークの良否判定の結果をワーク画像Ａ１上に表示する測定結果表示手段と、ワークのいずれかを選択するためのワーク選択部２７により構成される。測定結果表示部２６は、選択されたワークについて、測定対象箇所の良否判定の結果を表示する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、寸法測定装置、寸法測定方法及び寸法測定装置用のプログラムに係り、さらに詳しくは、ワークを撮影したワーク画像内のエッジを検出することにより、ワークの寸法を測定する寸法測定装置の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、寸法測定装置は、ワークを撮影してワーク画像を取得し、ワーク画像のエッジに基づいてワークの寸法を測定する装置であり、画像測定器と呼ばれることもある（例えば、特許文献１から３）。通常、ワークは、Ｘ，Ｙ及びＺ軸方向に移動可能な可動ステージ上に載置される。可動ステージをＺ軸方向に移動させることにより、ワーク画像のピント合わせが行われ、Ｘ，Ｙ軸方向に移動させることにより、ワークの視野内への位置調整が行われる。
【０００３】
ワーク画像は、可動ステージのＺ軸方向の位置に関わらず、ワークに対して極めて正確な相似形であることから、画像上で距離や角度を判定することにより、ワーク上における実際の寸法を検知することができる。しかしながら、従来の寸法測定装置では、視野が狭いことから、可動ステージ上の複数のワークについて、ワーク画像からワーク間の相対的な位置関係を判断することが難しかった。このため、ユーザは、ワーク画像から得られた測定結果がどのワークについて測定されたものであるのかを直感的に把握することが困難であるという問題があった。そこで、視野の広い低倍率視野内の複数のワークを低倍率で撮影したワーク画像上に、ワーク画像から得られる測定結果を表示させることが考えられる。しかし、各ワークについて、測定対象箇所ごとに寸法値を表示すれば、測定結果が識別しづらくなってしまうという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−３００１２４号公報
【特許文献２】特開２００９−３００１２５号公報
【特許文献３】特開２０１０−１９６６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、複数のワークについて、相対的な位置関係を把握し易くしつつ、測定結果を容易に識別することができる寸法測定装置、寸法測定方法及び寸法測定装置用のプログラムを提供することを目的とする。特に、ワークごとに良否を識別することができ、所望のワークについては、測定対象箇所ごとに良否を識別することが可能な表示状態に切り替えることができる寸法測定装置を提供することを目的とする。また、ワークごとに良否を識別することができ、所望のワークについては、複数の測定対象箇所からなる判定部位ごとに良否を識別することが可能な表示状態に切り替えることができる寸法測定装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
第１の本発明による寸法測定装置は、２以上のワークを撮影したワーク画像を取得し、上記ワーク画像内のエッジを検出することにより、上記ワークの寸法をそれぞれ測定する寸法測定装置であって、上記ワーク画像から上記ワークを検出するための特徴量を示す特徴量情報、測定対象として指定された測定対象箇所を示す測定対象箇所情報、並びに、上記測定対象箇所に対応づけられた設定値及び公差を含む設定値情報を保持する測定設定データ記憶手段と、上記特徴量情報を用いて上記ワーク画像を解析し、当該ワークの位置及び姿勢をそれぞれ検出する配置状態検出手段と、位置及び姿勢が検出された上記ワークについて、上記ワーク画像から上記測定対象箇所のエッジを抽出するエッジ抽出手段と、抽出された上記エッジに基づいて上記測定対象箇所の寸法値を算出し、上記寸法値及び上記設定値の差分を上記公差と比較し、上記測定対象箇所の良否判定を行うとともに、上記測定対象箇所の良否判定の結果に基づいて、上記ワークの良否判定を行う良否判定手段と、上記ワークの良否判定の結果を上記ワーク画像上に表示する測定結果表示手段と、上記ワークのいずれかを選択するためのワーク選択手段とを備えて構成される。上記測定結果表示手段は、上記ワーク選択手段により選択されたワークについて、上記測定対象箇所の良否判定の結果を表示する。
【０００７】
この様な構成によれば、測定結果をワーク画像上に表示する際に、ワークの良否判定の結果を表示するので、各ワークについて測定対象箇所ごとに寸法値を表示する場合に比べ、複数のワークについて、相対的な位置関係を把握し易くしつつ、測定結果を容易に識別することができる。また、選択されたワークについて、測定対象箇所の良否判定の結果を表示するので、ワークごとに良否を識別することができ、所望のワークについては、測定対象箇所ごとに良否を識別することができる。
【０００８】
第２の本発明による寸法測定装置は、２以上のワークを撮影したワーク画像を取得し、上記ワーク画像内のエッジを検出することにより、上記ワークの寸法をそれぞれ測定する寸法測定装置であって、上記ワーク画像から上記ワークを検出するための第１の特徴量及び測定対象として指定された２以上の測定対象箇所を含む判定部位を検出するための第２の特徴量からなる特徴量情報、上記測定対象箇所を示す測定対象箇所情報、上記測定対象箇所に対応づけられた設定値及び公差を含む設定値情報、並びに、上記判定部位を示す判定部位情報を保持する測定設定データ記憶手段と、第１の特徴量を用いて上記ワーク画像を解析し、当該ワークの位置及び姿勢をそれぞれ検出し、第２の特徴量を用いてワーク内の上記判定部位の位置及び姿勢を検出する配置状態検出手段と、位置及び姿勢が検出された上記ワークについて、上記ワーク画像から上記測定対象箇所のエッジを抽出するエッジ抽出手段と、抽出された上記エッジに基づいて上記測定対象箇所の寸法値を算出し、上記寸法値及び上記設定値の差分を上記公差と比較し、上記測定対象箇所の良否判定を行うとともに、上記測定対象箇所の良否判定の結果に基づいて、上記判定部位の良否判定及び上記ワークの良否判定を行う良否判定手段と、上記ワークの良否判定の結果を上記ワーク画像上に表示する測定結果表示手段と、上記ワークのいずれかを選択するためのワーク選択手段とを備えて構成される。上記測定結果表示手段は、上記ワーク選択手段により選択されたワークについて、上記判定部位の良否判定の結果を表示する。
【０００９】
この様な構成によれば、測定結果をワーク画像上に表示する際に、ワークの良否判定の結果を表示するので、各ワークについて測定対象箇所ごとに寸法値を表示する場合に比べ、複数のワークについて、相対的な位置関係を把握し易くしつつ、測定結果を容易に識別することができる。また、選択されたワークについて、判定部位の良否判定の結果を表示するので、所望のワークについては、判定部位ごとに良否を識別することが可能な表示状態に切り替えることができる。さらに、選択された判定部位について、測定対象箇所の良否判定の結果を表示するので、所望のワークの所望の判定部位については、測定対象箇所ごとに良否を識別することができる。
【００１０】
第３の本発明による寸法測定装置は、上記構成に加え、上記ワーク選択手段により選択された上記ワークの上記判定部位のいずれかを選択するための判定部位選択手段を備え、上記測定結果表示手段は、上記判定部位選択手段により選択された判定部位について、上記測定対象箇所の良否判定の結果を表示するように構成される。この様な構成によれば、所望のワークについては、測定対象箇所ごとに良否を識別することが可能な表示状態で寸法値を確認することができる。
【００１１】
第４の本発明による寸法測定装置は、上記構成に加え、上記測定結果表示手段が、上記寸法値を上記測定対象箇所に関連付けて表示するように構成される。この様な構成によれば、表示された寸法値がどの測定対象箇所について測定されたものであるのかを容易に識別することができる。
【００１２】
第５の本発明による寸法測定方法は、２以上のワークを撮影したワーク画像を取得し、上記ワーク画像内のエッジを検出することにより、上記ワークの寸法をそれぞれ測定する寸法測定方法であって、上記ワーク画像から上記ワークを検出するための特徴量を示す特徴量情報、測定対象として指定された測定対象箇所を示す測定対象箇所情報、並びに、上記測定対象箇所に対応づけられた設定値及び公差を含む設定値情報を記憶する測定設定データ記憶ステップと、上記特徴量情報を用いて上記ワーク画像を解析し、当該ワークの位置及び姿勢をそれぞれ検出する配置状態検出ステップと、位置及び姿勢が検出された上記ワークについて、上記ワーク画像から上記測定対象箇所のエッジを抽出するエッジ抽出ステップと、抽出された上記エッジに基づいて上記測定対象箇所の寸法値を算出し、上記寸法値及び上記設定値の差分を上記公差と比較し、上記測定対象箇所の良否判定を行うとともに、上記測定対象箇所の良否判定の結果に基づいて、上記ワークの良否判定を行う良否判定ステップと、上記ワークの良否判定の結果を上記ワーク画像上に表示し、上記ワークのいずれかが選択されれば、選択されたワークについて、上記測定対象箇所の良否判定の結果を表示する測定結果表示ステップとからなる。
【００１３】
第６の本発明による寸法測定装置用のプログラムは、２以上のワークを撮影したワーク画像を取得し、上記ワーク画像内のエッジを検出することにより、上記ワークの寸法をそれぞれ測定するための寸法測定装置用のプログラムであって、上記ワーク画像から上記ワークを検出するための特徴量を示す特徴量情報、測定対象として指定された測定対象箇所を示す測定対象箇所情報、並びに、上記測定対象箇所に対応づけられた設定値及び公差を含む設定値情報を記憶する測定設定データ記憶手順と、上記特徴量情報を用いて上記ワーク画像を解析し、当該ワークの位置及び姿勢をそれぞれ検出する配置状態検出手順と、位置及び姿勢が検出された上記ワークについて、上記ワーク画像から上記測定対象箇所のエッジを抽出するエッジ抽出手順と、抽出された上記エッジに基づいて上記測定対象箇所の寸法値を算出し、上記寸法値及び上記設定値の差分を上記公差と比較し、上記測定対象箇所の良否判定を行うとともに、上記測定対象箇所の良否判定の結果に基づいて、上記ワークの良否判定を行う良否判定手順と、上記ワークの良否判定の結果を上記ワーク画像上に表示し、上記ワークのいずれかが選択されれば、選択されたワークについて、上記測定対象箇所の良否判定の結果を表示する測定結果表示手順とを実行させる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明による寸法測定装置、寸法測定方法及び寸法測定装置用のプログラムでは、測定結果をワーク画像上に表示する際に、ワークの良否判定の結果を表示するので、各ワークについて測定対象箇所ごとに寸法値を表示する場合に比べ、複数のワークについて、相対的な位置関係を把握し易くしつつ、測定結果を容易に識別することができる。特に、選択されたワークについて、測定対象箇所の良否判定の結果を表示するので、ワークごとに良否を識別することができ、所望のワークについては、測定対象箇所ごとに良否を識別することが可能な表示状態に切り替えることができる。また、選択されたワークについて、判定部位の良否判定の結果を表示するので、ワークごとに良否を識別することができ、所望のワークについては、判定部位ごとに良否を識別することが可能な表示状態に切り替えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施の形態１による寸法測定装置１００の一構成例を示した斜視図である。
【図２】図１の寸法測定装置１００における測定ユニット１０内の構成例を模式的に示した説明図であり、測定ユニット１０の垂直面による切断面の様子が示されている。
【図３】図１の寸法測定装置１００の動作の一例を示したフローチャートである。
【図４】図１の寸法測定装置１００における測定設定データの作成時の動作の一例を示したフローチャートである。
【図５】図１の寸法測定装置１００における測定時の動作の一例を示したフローチャートである。
【図６】図１の寸法測定装置１００における測定時の動作の一例を示した図であり、複数のワークＷ１〜Ｗ３を含むワーク画像Ａ及びマスター画像が示されている。
【図７】図１の寸法測定装置１００における測定結果の表示時の動作の一例を示した図であり、測定結果が配置されたワーク画像Ａが示されている。
【図８】図１の寸法測定装置１００における制御ユニット２０の構成例を示したブロック図であり、制御ユニット２０内の機能構成の一例が示されている。
【図９】図１の寸法測定装置１００における測定結果の表示時の動作の一例を示したフローチャートである。
【図１０】本発明の実施の形態２による寸法測定装置１００の制御ユニット２０の構成例を示したブロック図である。
【図１１】図１０の寸法測定装置１００における測定時の動作の一例を示した図であり、位置及び姿勢の検出に用いられる特徴量Ｂ１，Ｂ２が示されている。
【図１２】図１０の寸法測定装置１００における測定時の動作の一例を示した図であり、複数のワークＷ４〜Ｗ６を含むワーク画像Ａが示されている。
【図１３】図１０の寸法測定装置１００における測定結果の表示時の動作の一例を示した図であり、測定結果が配置されたワーク画像Ａが示されている。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
実施の形態１．
＜寸法測定装置＞
図１は、本発明の実施の形態１による寸法測定装置１００の一構成例を示した斜視図である。この寸法測定装置１００は、可動ステージ１２上の検出エリア１３内に配置された複数のワークを異なる撮影倍率で撮影し、その撮影画像を解析して各ワークの寸法を自動測定する画像測定器であり、測定ユニット１０、制御ユニット２０、キーボード３１及びマウス３２からなる。ワークは、その形状や寸法が測定される測定対象物である。
【００１７】
測定ユニット１０は、ワークに検出光を照射し、その透過光又は反射光を受光して撮影画像を生成する光学系ユニットであり、ディスプレイ１１、可動ステージ１２、ＸＹ位置調整つまみ１４ａ、Ｚ位置調整つまみ１４ｂ、電源スイッチ１５及び測定開始スイッチ１６が設けられている。
【００１８】
ディスプレイ１１は、撮影画像や測定結果を表示画面１１ａ上に表示する表示装置である。可動ステージ１２は、測定対象とするワークを載置するための載置台であり、検出光を透過させる検出エリア１３が設けられている。検出エリア１３は、透明ガラスからなる円形状の領域である。この可動ステージ１２は、検出光の光軸に平行なＺ軸方向と、光軸に垂直なＸＹの各軸方向とに移動させることができる。
【００１９】
ＸＹ位置調整つまみ１４ａは、可動ステージ１２をＸ軸方向及びＹ軸方向に移動させるための操作部である。Ｚ位置調整つまみ１４ｂは、可動ステージ１２をＺ軸方向に移動させるための操作部である。電源スイッチ１５は、測定ユニット１０及び制御ユニット２０の電源をオンするための操作部であり、測定開始スイッチ１６は、ワークに対する寸法測定を開始させるための操作部である。
【００２０】
制御ユニット２０は、測定ユニット１０による撮影や画面表示を制御し、撮影画像を解析して各ワークの寸法を判定するコントローラであり、キーボード３１及びマウス３２が接続されている。電源投入後、検出エリア１３内に複数のワークを適当に配置して測定開始スイッチ１６を操作すれば、各ワークについてその寸法が自動的に測定される。
【００２１】
＜測定ユニット＞
図２は、図１の寸法測定装置１００における測定ユニット１０内の構成例を模式的に示した説明図であり、測定ユニット１０を垂直面により切断した場合の切断面の様子が示されている。この測定ユニット１０は、筐体４０内部が、Ｚ駆動部４１、ＸＹ駆動部４２、撮像素子４３，４４、透過照明ユニット５０、リング照明ユニット６０、同軸落射照明用光源７１、受光レンズユニット８０により構成されている。
【００２２】
Ｚ駆動部４１は、制御ユニット２０からの駆動信号に基づいて、可動ステージ１２をＺ軸方向に移動させ、ワークのＺ軸方向の位置を調整するＺ位置調整手段である。ＸＹ駆動部４２は、制御ユニット２０からのＸＹ駆動信号に基づいて、可動ステージ１２をＸ軸方向及びＹ軸方向に移動させ、ワークのＸＹ平面内の位置を調整するＸＹ位置調整手段である。
【００２３】
透過照明ユニット５０は、可動ステージ１２上に載置されたワークに対し、検出光を下側から照射するための照明装置であり、透過照明用光源５１、ミラー５２及び光学レンズ５３からなる。透過照明用光源５１から出射された検出光は、ミラー５２により反射され、光学レンズ５２を介して出射される。この検出光は、可動ステージ１２を透過し、その透過光の一部は、ワークにより遮断され、他の一部が受光レンズユニット８０に入射する。
【００２４】
リング照明ユニット６０は、可動ステージ１２上のワークに対し、検出光を上側から照射するための照明装置であり、受光レンズユニット８０を取り囲むリング状の光源からなる。同軸落射照明用光源７１は、可動ステージ１２上のワークに対し、検出光を上側から照射するための光源であり、ワークに対する照射光の光軸とワークによる反射光の光軸とが同軸となるように、ハーフミラー７２が配置されている。ワークの照明方法としては、透過照明、リング照明又は同軸落射照明のいずれかを選択的に切り替えることができる。
【００２５】
受光レンズユニット８０は、受光レンズ８１，８４，８６、ハーフミラー８２、絞り板８３及び８５からなる光学系であり、透過照明ユニット５０からの透過光と、検出光のワークによる反射光とを受光して撮像素子４３及び４４に結像させる。受光レンズ８１は、可動ステージ１２側に配置された光学レンズであり、当該可動ステージ１２の上面に対向させて配置されている。受光レンズ８４は、撮像素子４３側に配置された光学レンズであり、当該撮像素子４３に対向させて配置されている。また、受光レンズ８６は、撮像素子４４側に配置された光学レンズであり、当該撮像素子４４に対向させて配置されている。
【００２６】
絞り板８３及び受光レンズ８４は、撮影倍率の低い低倍側結像部であり、その中心軸を光学レンズ５３及び受光レンズ８１と一致させて配置されている。一方、絞り板８５及び受光レンズ８６は、撮影倍率の高い高倍側結像部であり、ワークからの検出光はハーフミラー８２を介して入射される。受光レンズ８１，８４及び８６は、ワークの光軸方向（Ｚ軸方向）の位置が変化しても、像の大きさを変化させない性質を有し、テレセントリックレンズと呼ばれる。
【００２７】
撮像素子４３は、受光レンズユニット８０により形成される低倍率視野内のワークを低倍率で撮影し、低倍率画像を生成する低倍率用のイメージセンサである。撮像素子４４は、受光レンズユニット８０により形成される高倍率視野内のワークを高倍率で撮影し、高倍率画像を生成する高倍率用のイメージセンサである。高倍率視野は、低倍率視野よりも狭い視野であり、低倍率視野内に形成される。
【００２８】
撮像素子４３，４４は、いずれもＣＣＤ（Charge Coupled Devices：電荷結合素子）又はＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor：相補型金属酸化物半導体）などの半導体素子からなる。
【００２９】
この寸法測定装置１００では、可動ステージ１２の検出エリア１３内であれば、ワークをどこに配置しても、低倍率視野で捉えられる。また、低倍率視野内に配置されたワークは、低倍率画像を解析して可動ステージ１２をＸＹ平面内で移動させることにより、高倍率視野内へ案内され、高倍率で撮影される。この寸法測定装置１００では、低倍率視野及び高倍率視野が略同心であり、低倍率画像と高倍率画像とを同時に取得することができる。
【００３０】
＜寸法測定装置の動作＞
図３のステップＳ１０１〜Ｓ１０３は、図１の寸法測定装置１００の動作の一例を示したフローチャートである。この寸法測定装置１００では、その動作が３つのプロセス、すなわち、測定設定データの作成（ステップＳ１０１）、測定の実行（ステップＳ１０２）及び測定結果の表示（ステップＳ１０３）からなる。
【００３１】
測定設定データは、測定の実行に必要な情報であり、特徴量を示す特徴量情報、測定対象箇所や測定種別を示す測定対象箇所情報、測定対象箇所ごとの設計値や公差を示す設計値情報などからなる。特徴量情報は、ワーク画像を解析してワークの位置や姿勢を検出するための位置決め用の情報であり、所定のマスターデータに基づいて設定される。なお、特徴量情報、測定対象箇所情報が高倍率画像に基づいて設定されたものである場合には、その旨を示す識別情報が測定設定データとして保持される。
【００３２】
測定設定データは、制御ユニット２０において作成される。或いは、ＰＣ（パーソナルコンピュータ）などの情報処理端末において作成された測定設定データを制御ユニット２０に転送して用いるような構成であっても良い。測定処理は、この様な測定設定データに基づいて実行される。そして、測定結果の表示処理は、測定によって得られた寸法値などをディスプレイ１１上に表示することにより行われる。
【００３３】
＜測定設定データの作成＞
図４のステップＳ２０１〜Ｓ２０４は、図１の寸法測定装置１００における測定設定データの作成時の動作の一例を示したフローチャートである。この図には、制御ユニット２０において測定設定データを作成する場合が示されている。
【００３４】
測定設定データの作成処理は、以下に示す４つの処理手順からなる。まず、設計データの入力が行われる（ステップＳ２０１）。設計データの入力では、特徴量の設定や輪郭比較に用いるマスターデータが取得される。マスターデータは、マスターピースなどの所定の基準物を撮影した撮影画像、或いは、ＣＡＤ（Computer Aided Design）により作成されたＣＡＤデータやＣＡＤ画像からなる。ここでは、マスターデータとして、マスターピースを撮影して得られたマスター画像を用いた場合の例を説明する。
【００３５】
次に、特徴量の設定が行われる（ステップＳ２０２）。特徴量の設定は、マスター画像に基づいて、特徴量情報や測定範囲を設定することにより行われる。次に、測定対象箇所及び測定種別の指定が行われる（ステップＳ２０３）。測定対象箇所及び測定種別の指定は、ディスプレイ１１上に表示されたマスター画像に対し、所望の測定対象箇所ごとにエッジ検出領域や測定種別を指定することにより行われる。
【００３６】
エッジ検出領域は、領域内の撮影画像について、輝度変化を解析してエッジを抽出するための領域である。測定種別の指定は、何を測定するかの測定方法を指定するものである。測定対象箇所及び測定種別の指定が完了すれば、マスター画像を用いて測定が実行される。すなわち、マスター画像について、エッジ抽出を行い、測定対象箇所ごとの寸法値が測定される。寸法値の測定結果は、例えば、マスター画像上に表示される。
【００３７】
次に、設計値及び公差の設定が行われる（ステップＳ２０４）。設計値及び公差の設定では、表示された測定対象箇所ごとの寸法値が必要に応じて変更され、設計値として設定される。また、設計値に関連付けて公差が設定される。この様にして作成された測定設定データは、制御ユニット１０内のメモリに書き込まれる。
【００３８】
＜測定処理＞
図５のステップＳ３０１〜Ｓ３０６は、図１の寸法測定装置１００における測定時の動作の一例を示したフローチャートである。測定処理は、以下に示す６つの処理手順からなる。まず、可動ステージ１２上に配置されたワークを撮影してワーク画像を取得し、測定設定データの特徴量情報に基づいてワーク画像を解析することにより、ワークの位置決めが行われる（ステップＳ３０１）。このワークの位置決めは、特徴量情報に基づくパターンマッチングなどの手法を用いて、ワーク画像内におけるワークの位置及び姿勢を検出することにより行われる。
【００３９】
次に、位置及び姿勢の検出結果と測定設定データに基づいて、測定箇所を特定し（ステップＳ３０２）、ワーク画像のエッジ抽出が行われる（ステップＳ３０３）。寸法測定は、抽出された測定箇所ごとのエッジ位置と、測定設定データの測定種別情報に基づいて、距離や角度を算出することにより行われる（ステップＳ３０４）。
【００４０】
次に、測定された寸法値と測定設定データの設計値との差分から誤差を求め、誤差を対応する公差と比較することにより（ステップＳ３０５）、測定箇所ごとの良否判定やワークの良否判定が行われる（ステップＳ３０６）。
【００４１】
＜ワーク画像＞
図６は、図１の寸法測定装置１００におけるワーク測定時の動作の一例を示した図であり、図中の（ａ）には、低倍率視野内の複数のワークＷ１〜Ｗ３を低倍率で撮影して得られたワーク画像Ａが示され、（ｂ）には、マスター画像が示されている。可動ステージ１２上の検出エリア１３内に配置されたワークは、低倍率視野で捉えることができる。この図では、透過照明時に撮影されたワーク画像Ａが示されている。
【００４２】
この例では、同一形状で略同サイズの３つのワークＷ１〜Ｗ３が低倍率視野内に配置されている。各ワークＷ１〜Ｗ３は、任意の位置に任意の向きで配置されている。ワークＷ１〜Ｗ３は、薄い平板状の部品からなる。ワークＷ２は、ワークＷ１、Ｗ３と比較して表裏反転されている。
【００４３】
ワーク画像Ａは、必要に応じてディスプレイ１１の表示画面１１ａ上に表示され、低倍率視野内のワークＷ１〜Ｗ３の様子をリアルタイムで観察することができる。また、マスター画像から得られる特徴量を用いてワーク画像Ａを解析することにより、低倍率視野内の全てのワークＷ１〜Ｗ３について、その位置や姿勢などの配置状態が検出される。ワークＷ１〜Ｗ３の配置状態は、各ワークＷ１〜Ｗ３の寸法を測定する際の測定対象箇所の特定に用いられる。
【００４４】
マスター画像は、所定の基準物を寸法測定装置１００により実際に撮影した撮影画像に基づいて作成される。或いは、ＣＡＤにより作成されたＣＡＤ画像をマスター画像として用いても良い。
【００４５】
寸法測定装置１００には、この様なマスター画像の他に、測定設定データとして、エッジ抽出のためのエッジ検出領域２を示す情報、測定対象箇所及び測定種別を示す測定対象箇所情報、測定対象箇所ごとの設計値ｂ１〜ｂ４、設計値ｂ１〜ｂ４に関連付けられた公差などが予め保持される。
【００４６】
エッジ検出領域２は、例えば、ワークの輪郭における直線や円弧の一部を取り囲む矩形形状の領域であり、エッジ検出領域２内のワーク画像Ａについて、所定方向に輝度変化を解析することにより、エッジ点が検出される。検出された複数のエッジ点について、最小２乗法などの統計的手法を用いてこれらのエッジ点に直線又は円弧などの幾何学図形をフィッティングさせれば、ワークの輪郭線が判定される。
【００４７】
測定対象箇所として、例えば、ワークの輪郭における平行な２つの直線部を指定すれば、これらの直線間の距離（設計値ｂ３）が寸法値として測定される。また、直線部と特徴点１とを指定すれば、直線及び特徴点１間の距離（設計値ｂ１）が寸法値として測定される。また、傾きの異なる２つの直線部を指定すれば、これらの直線間の角度（設計値ｂ２）が寸法値として測定される。また、円の一部（円弧）又は全部を測定対象箇所として指定すれば、円の直径（設計値ｂ４）、半径又は中心座標が寸法値として測定される。
【００４８】
＜測定結果の階層表示＞
図７は、図１の寸法測定装置１００における測定結果の表示時の動作の一例を示した図であり、測定結果が配置されたワーク画像Ａが示されている。図中の（ａ）には、低倍率視野内の複数のワークＷ１〜Ｗ３について、ワークごとの良否判定の結果が表示される第１表示状態が示されている。また、図中の（ｂ）には、いずれかのワークＷ１〜Ｗ３が選択された場合における第２表示状態が示されている。
【００４９】
ワーク画像Ａを解析して得られる測定結果としては、測定対象箇所ごとに算出される寸法値の他に、測定対象個所ごとの寸法値の良否判定の結果、ワークの良否判定の結果がある。寸法値の良否判定は、寸法値と設計値との差分、すなわち、誤差を当該設計値に対応する公差と比較することにより行わる。また、ワークの良否判定は、ワーク内の測定対象箇所に関する寸法値の良否判定の結果に基づいて行われる。例えば、全ての測定対象箇所について誤差が公差範囲内となるワークが良好と判断され、誤差が公差範囲外となる測定対象箇所を有するワークが不良と判断される。
【００５０】
第１表示状態は、ワークごとにワークの良否を識別することが可能な表示状態であり、良否判定結果がワーク画像Ａ上に表示される。この例では、ワークＷ１及びＷ３が、良好ワークであり、緑色の輪郭線と、良好ワークであることを示す緑色の文字列「ＯＫ」が配置されている。一方、ワークＷ２は、不良ワークであり、赤色の輪郭線と、不良ワークであることを示す文字列「ＮＧ」が配置されている。
【００５１】
ワークごとの良否判定結果が表示されている状態で、いずれかのワークがユーザによる所定の操作に基づいて選択されれば、第２表示状態に移行する。第２表示状態は、測定対象箇所ごとに寸法値の良否を識別することが可能な表示状態であり、第１表示状態において選択されたワークについて、寸法値がワーク画像Ａ上に表示される。なお、選択されなかったワークについては、ワークごとの良否判定結果がそのまま表示される。
【００５２】
具体的には、ワークＷ１が選択された場合、ワークＷ１について算出された寸法値が測定対象個所に関連付けて表示され、選択されなかったワークＷ２，Ｗ３については、そのままワークの良否判定結果が表示されている。また、ワークＷ２が選択された場合には、ワークＷ２について算出された寸法値が測定対象個所に関連付けて表示され、選択されなかったワークＷ３，Ｗ１については、そのままワークの良否判定結果が表示されている。
【００５３】
寸法値は、いずれの場合にも、４つの測定対象箇所について、それぞれ測定対象箇所に関連付けて表示されている。この例では、寸法値が、寸法線と、測定対象箇所を示す寸法補助線（引き出し線）を用いて表示されている。
【００５４】
ワークＷ２は、不良ワークであり、４つの測定対象箇所のうち、寸法値「１１．０２」の測定対象箇所は、誤差が公差範囲を越える不良箇所であり、他の良好な測定対象箇所と識別可能に寸法値が表示される。ここでは、寸法値「１１．０２」が赤色の文字列により表示され、他の寸法値が緑色の文字列により表示されている。
【００５５】
なお、上述した様に、選択されたワークについて、寸法値を測定対象個所に関連付けて表示しつつ、不良箇所があれば、識別可能に表示する構成の他に、寸法値を表示することに代えて、第１表示状態と同様に、文字列「ＯＫ」又は「ＮＧ」により、測定対象箇所ごとの寸法値の良否判定の結果を表示するような構成であっても良い。この場合、測定対象箇所ごとの寸法値の良否判定結果が文字列により表示されている状態で、いずれかの測定対象箇所が所定の操作に基づいて選択されれば、選択された測定対象箇所について、寸法値が表示される。
【００５６】
次に、特定のワークについて、寸法値の良否判定結果が表示されている状態で、所定のキャンセル操作を行えば、第１表示状態に復帰させることができる。また、特定のワークについて、寸法値の良否判定結果が表示されている状態で、表示対象を変更するための所定の操作を行えば、測定対象箇所ごとに寸法値の良否判定の結果を表示させるワークを変更することができる。
【００５７】
＜制御ユニット＞
図８は、図１の寸法測定装置１００における制御ユニット２０の構成例を示したブロック図であり、制御ユニット２０内の機能構成の一例が示されている。この制御ユニット２０は、測定設定データ記憶部２１、ワーク画像記憶部２２、配置状態検出部２３、エッジ抽出部２４、良否判定部２５、測定結果表示部２６及びワーク選択部２７により構成される。
【００５８】
測定設定データ記憶部２１には、測定設定データとして、ワーク画像Ａの特徴量を示す特徴量情報、測定対象箇所や測定種別を示す測定対象箇所情報、測定対象箇所ごとに設定された設定値（設計値）や設計値に関連付けられた公差からなる設定値情報が保持される。特徴量情報は、ワーク画像Ａ内のワークについて、その位置や姿勢などの配置状態を検出するのに用いられるマッチング用の特徴情報であり、パターンマッチング用のマッチング画像、幾何形状相関サーチ用の幾何形状情報、ワークの特徴点を示す特徴点情報などからなる。
【００５９】
ワーク画像記憶部２２には、測定ユニット１０により撮影されたワーク画像Ａが保持される。配置状態検出部２３は、ワーク画像記憶部２２内のワーク画像Ａに基づいて、ワークの配置状態を検出する。具体的には、測定設定データ記憶部２１内の特徴量を用いてワーク画像Ａを解析することにより、低倍率視野内におけるワークの位置や姿勢が検出される。配置状態の検出は、低倍率視野内の全てのワークについて行われる。
【００６０】
エッジ抽出部２４は、配置状態検出部２３により配置状態が検出されたワークについてその配置状態と測定設定データ記憶部２１内の測定対象箇所情報とから測定対象箇所を特定し、ワーク画像Ａから測定対象箇所のエッジを抽出する。
【００６１】
良否判定部２５は、エッジ抽出部２４により抽出されたエッジ位置に基づいて、測定対象箇所ごとの寸法値を算出し、寸法値と対応する設定値との差分を対応する公差と比較して良否判定を行う。寸法値の良否判定は、寸法値と設定値との差分（誤差）が公差範囲内であるか否かを判定することにより行われる。また、ワークの良否判定は、測定対象箇所ごとの寸法値の良否判定の結果に基づいて行われる。
【００６２】
測定結果表示部２６は、ワークごとの良否判定の結果をワーク画像Ａ上に表示するための画面データを生成し、測定ユニット１０へ出力する。具体的には、配置状態検出部２３により検出されたワークが複数存在する場合に、検出されたワークごとに良否が識別可能な第１表示状態で、良否判定の結果が表示される。
【００６３】
ワーク選択部２７は、表示されたワークのうちのいずれかの選択を所定の操作入力に基づいて受け付ける選択受付手段であり、低倍率視野内のワークのいずれかを指定する。測定結果表示部２６では、ワーク選択部２７によりワークが選択されれば、選択されたワークについて、測定対象箇所ごとに良否が識別可能な第２表示状態で寸法値が表示される。
【００６４】
寸法値の良否判定結果の表示は、例えば、測定部位に関連付けて配置する寸法値を良好箇所と不良箇所とで識別可能に表示することにより行われる。一方、選択されていないワークについては、ワークごとの良否判定の結果がそのまま表示される。
【００６５】
＜測定結果の表示＞
図９のステップＳ４０１〜Ｓ４０７は、図１の寸法測定装置１００における測定結果の表示時の動作の一例を示したフローチャートである。測定結果表示部２６は、まず、ワークごとの良否判定の結果をワーク画像Ａ上に表示する（ステップＳ４０１）。
【００６６】
次に、測定結果表示部２６は、この第１表示状態において、ワーク画像Ａ内のいずれかのワークがユーザ操作に基づいて選択されれば、第２表示状態に移行し、選択されたワークについて、測定対象箇所ごとの寸法値をその良否が識別可能な表示態様で表示する（ステップ４０２，Ｓ４０３）。寸法値の表示中に、ワークを変更するための操作が行われれば、表示対象とするワークが変更され、新たに選択されたワークについて、寸法値が表示される（ステップＳ４０４，Ｓ４０５）。
【００６７】
一方、寸法値の表示中に、キャンセル操作が行われれば、ワークごとの良否判定結果を表示する第１表示状態に復帰し、ステップＳ４０１以降の処理手順が繰り返される（ステップＳ４０６）。ステップＳ４０３からステップＳ４０６までの処理手順は、表示終了が指示されるまで繰り返される（ステップＳ４０７）。
【００６８】
本実施の形態によれば、測定結果をワーク画像Ａ上に表示する際に、ワークごとに良否が識別可能な第１表示状態で良否判定の結果を表示するので、各ワークについて測定対象箇所ごとに寸法値を表示する場合に比べ、複数のワークについて、相対的な位置関係を把握し易くしつつ、測定結果を容易に識別することができる。また、選択されたワークについて、測定対象箇所ごとに良否が識別可能な第２表示状態で寸法値を表示するので、ワークごとに良否を識別することができ、所望のワークについては、測定対象箇所ごとに良否を識別することが可能な表示状態に切り替えることができる。
【００６９】
実施の形態２．
実施の形態１では、第１表示状態でワークごとの良否判定結果を表示し、いずれかのワークが選択されれば、測定対象箇所ごとに寸法値の良否が識別可能な第２表示状態で寸法値を表示する場合の例について説明した。これに対し、本実施の形態では、ワーク内の測定対象箇所をグループ化し、複数の測定対象箇所からなるグループ単位で良否判定を行う場合について説明する。
【００７０】
図１０は、本発明の実施の形態２による寸法測定装置１００の制御ユニット２０の構成例を示したブロック図である。この制御ユニット２０は、図８の制御ユニット２０と比較すれば、判定部位選択部２８を備えている点で異なる。
【００７１】
測定設定データ記憶部２１には、測定設定データとして、複数の測定対象箇所からなる判定部位を示す判定部位情報が保持される。判定部位は、ワーク内の測定対象箇所をグループ化した場合の１つのグループであり、複数の測定対象箇所により構成される。この様な判定部位としては、例えば、ワーク内に同一形状で略同サイズの部分が複数個存在する場合に、これらの部分が判定部位として予め指定される。
【００７２】
配置状態検出部２３では、ワークごとにワークの配置状態を検出するとともに、検出したワークの配置状態と測定設定データの判定部位情報とに基づいて、判定部位ごとに判定部位の配置状態を検出する動作が行われる。
【００７３】
良否判定部２５では、測定対象箇所ごとの寸法値の良否判定の結果に基づいて、判定部位の良否判定を行う。例えば、判定部位に属する全ての測定対象箇所について誤差が公差範囲内となる判定部位は、良好と判断され、誤差が公差範囲外となる測定対象箇所を有する判定部位は、不良と判断される。
【００７４】
判定部位選択部２８は、判定部位を選択するための所定の操作入力に基づいて、ワーク内の判定部位のいずれかを選択する。測定結果表示部２６は、第１表示状態でワークごとの良否判定結果の表示中に、ワーク選択部２７によりワークが選択されれば、選択されたワークについて、判定部位ごとに良否が識別可能な第２表示状態で良否判定の結果を表示する。
【００７５】
そして、第２表示状態において、判定部位選択部２８により判定部位が選択指定されれば、指定された判定部位について、測定対象箇所ごとに寸法値の良否が識別可能な第３表示状態で寸法値が表示される。一方、指定されていない判定部位については、判定部位ごとの良否判定結果がそのまま表示される。
【００７６】
＜特徴量＞
図１１は、図１０の寸法測定装置１００におけるワーク測定時の動作の一例を示した図であり、位置及び姿勢の検出に用いられる特徴量Ｂ１，Ｂ２が示されている。図中の（ａ）には、ワーク全体を示す特徴量Ｂ１が示され、（ｂ）には、ワーク内の判定部位を示す特徴量Ｂ２が示されている。
【００７７】
特徴量Ｂ１は、ワークの配置状態を検出するために、ワーク画像Ａと比較させるパターン画像であり、同一形状で略同サイズの３つの判定部位３が形成されている。特徴量Ｂ２は、判定部位３の配置状態を検出するために、ワーク画像Ａと比較させるパターン画像であり、ワーク内の判定部位３に対応する形状からなる。
【００７８】
測定設定データには、エッジ抽出のためのエッジ検出領域２を示す情報、測定対象箇所及び測定種別を示す測定対象箇所情報、測定対象箇所ごとの設定値ｂ５，ｂ６及び設定値ｂ５，ｂ６に対応付けられた公差を示す設定値情報などが予め保持される。
【００７９】
図１２は、図１０の寸法測定装置１００におけるワーク測定時の動作の一例を示した図であり、複数のワークＷ４〜Ｗ６を含むワーク画像Ａが示されている。図中の（ａ）には、低倍率視野内の３つのワークＷ４〜Ｗ６を低倍率で撮影して得られたワーク画像Ａが示され、（ｂ）には、ワークごとにワークの位置及び姿勢が検出される様子が示されている。ワークＷ５は、ワークＷ４、Ｗ６と比較して表裏反転されている。
【００８０】
低倍率視野内の複数のワークＷ４〜Ｗ６を低倍率で撮影することにより、ワーク画像Ａが生成される。このワーク画像Ａを特徴量Ｂ１を用いて解析することにより、低倍率視野内の３つのワークＷ４〜Ｗ６について、それぞれワークの位置や姿勢が検出される。
【００８１】
図中の（ｃ）には、位置及び姿勢が検出されたワークＷ４について、判定部位３ごとに位置及び姿勢が検出される様子が示されている。ワーク画像Ａを特徴量Ｂ２を用いて解析することにより、ワークＷ４内の３つの判定部位３について、それぞれ判定部位３の位置及び姿勢が検出される。
【００８２】
＜測定結果の階層表示＞
図１３は、図１０の寸法測定装置１００における測定結果の表示時の動作の一例を示した図であり、測定結果が配置されたワーク画像Ａが示されている。図中の（ａ）には、低倍率視野内の複数のワークＷ４〜Ｗ６について、ワークごとにワークの良否を識別することが可能な第１表示状態が示されている。
【００８３】
第１表示状態では、ワークごとの良否判定の結果が、低倍率視野内の複数のワークＷ４〜Ｗ６について表示される。この例では、ワークＷ４及びＷ５が、良好ワークであり、緑色の輪郭線と、良好ワークであることを示す緑色の文字列「ＯＫ」が配置されている。
【００８４】
一方、ワークＷ６は、不良ワークであり、赤色の輪郭線と、不良ワークであることを示す赤色の文字列「ＮＧ」が配置されている。この様にワークごとの良否判定結果が表示されている第１表示状態において、いずれかのワークがユーザによる所定の操作に基づいて選択されれば、第２表示状態に移行する。
【００８５】
図中の（ｂ）には、第１表示状態においてユーザにより選択されたワークＷ６について、判定部位３ごとに判定部位３の良否を識別することが可能な第２表示状態が示されている。第２表示状態では、選択されたワークＷ６について、判定部位３ごとの良否判定の結果が表示される。この例では、判定部位「１」及び「３」が、良好部位であり、緑色の輪郭線と、良好部位であることを示す緑色の文字列「ＯＫ」が配置されている。
【００８６】
一方、判定部位「２」は、不良部位であり、赤色の輪郭線と、不良部位であることを示す赤色の文字列「ＮＧ」が配置されている。この様に判定部位３ごとの良否判定結果が表示されている第２表示状態において、いずれかの判定部位３がユーザによる所定の操作に基づいて選択されれば、第３表示状態に移行する。
【００８７】
図中の（ｃ）には、第２表示状態においてユーザにより選択された判定部位３について、測定対象箇所ごとに寸法値の良否を識別することが可能な第３表示状態が示されている。第３表示状態では、選択された測定部位３について、測定対象箇所ごとに良否を識別することが可能な表示態様で寸法値が表示される。なお、選択されなかった判定部位３については、判定部位３ごとの良否判定結果がそのまま表示される。
【００８８】
例えば、第２表示状態において、判定部位「１」が選択された場合、判定部位「１」について、寸法値が測定対象個所に関連付けて表示される。また、第２表示状態において、判定部位「２」が選択された場合には、判定部位「２」について、寸法値が測定対象個所に関連付けて表示される。
【００８９】
判定部位「２」は、不良部位であり、２つの測定対象箇所のうち、寸法値「０．９２」の測定対象箇所は、誤差が公差範囲を越える不良箇所であり、他の良好な測定対象箇所と識別可能に寸法値が表示される。ここでは、寸法値「０．９２」が赤色の文字列により表示され、他の寸法値が緑色の文字列により表示されている。
【００９０】
本実施の形態によれば、所望のワークについて、判定部位３ごとに良否を識別することが可能な表示状態に切り替えることができる。さらに、所望の判定部位３について、測定対象箇所ごとに寸法値の良否を識別することが可能な表示状態で寸法値を確認することもできる。
【符号の説明】
【００９１】
１ 特徴点
２ エッジ検出領域
３ 判定部位
１０ 測定ユニット
１１ ディスプレイ
１１ａ 表示画面
１２ 可動ステージ
１３ 検出エリア
１４ａ ＸＹ位置調整つまみ
１４ｂ Ｚ位置調整つまみ
１５ 電源スイッチ
１６ 測定開始スイッチ
２０ 制御ユニット
２１ 測定設定データ記憶部
２２ ワーク画像記憶部
２３ 配置状態検出部
２４ エッジ抽出部
２５ 良否判定部
２６ 測定結果表示部
２７ ワーク選択部
２８ 判定部位選択部
３１ キーボード
３２ マウス
４０ 筐体
４１ Ｚ駆動部
４２ ＸＹ駆動部
４３，４４ 撮像素子
５０ 透過照明ユニット
５１ 透過照明用光源
５２ ミラー
５３ 光学レンズ
６０ リング照明ユニット
７１ 同軸落射照明用光源
７２ ハーフミラー
８０ 受光レンズユニット
８１，８４，８６ 受光レンズ
８２ ハーフミラー
８３，８５ 絞り板
１００ 寸法測定装置
Ａ ワーク画像
Ｂ１，Ｂ２ 特徴量
Ｗ１〜Ｗ６ ワーク
【技術分野】
【０００１】
本発明は、寸法測定装置、寸法測定方法及び寸法測定装置用のプログラムに係り、さらに詳しくは、ワークを撮影したワーク画像内のエッジを検出することにより、ワークの寸法を測定する寸法測定装置の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、寸法測定装置は、ワークを撮影してワーク画像を取得し、ワーク画像のエッジに基づいてワークの寸法を測定する装置であり、画像測定器と呼ばれることもある（例えば、特許文献１から３）。通常、ワークは、Ｘ，Ｙ及びＺ軸方向に移動可能な可動ステージ上に載置される。可動ステージをＺ軸方向に移動させることにより、ワーク画像のピント合わせが行われ、Ｘ，Ｙ軸方向に移動させることにより、ワークの視野内への位置調整が行われる。
【０００３】
ワーク画像は、可動ステージのＺ軸方向の位置に関わらず、ワークに対して極めて正確な相似形であることから、画像上で距離や角度を判定することにより、ワーク上における実際の寸法を検知することができる。しかしながら、従来の寸法測定装置では、視野が狭いことから、可動ステージ上の複数のワークについて、ワーク画像からワーク間の相対的な位置関係を判断することが難しかった。このため、ユーザは、ワーク画像から得られた測定結果がどのワークについて測定されたものであるのかを直感的に把握することが困難であるという問題があった。そこで、視野の広い低倍率視野内の複数のワークを低倍率で撮影したワーク画像上に、ワーク画像から得られる測定結果を表示させることが考えられる。しかし、各ワークについて、測定対象箇所ごとに寸法値を表示すれば、測定結果が識別しづらくなってしまうという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−３００１２４号公報
【特許文献２】特開２００９−３００１２５号公報
【特許文献３】特開２０１０−１９６６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、複数のワークについて、相対的な位置関係を把握し易くしつつ、測定結果を容易に識別することができる寸法測定装置、寸法測定方法及び寸法測定装置用のプログラムを提供することを目的とする。特に、ワークごとに良否を識別することができ、所望のワークについては、測定対象箇所ごとに良否を識別することが可能な表示状態に切り替えることができる寸法測定装置を提供することを目的とする。また、ワークごとに良否を識別することができ、所望のワークについては、複数の測定対象箇所からなる判定部位ごとに良否を識別することが可能な表示状態に切り替えることができる寸法測定装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
第１の本発明による寸法測定装置は、２以上のワークを撮影したワーク画像を取得し、上記ワーク画像内のエッジを検出することにより、上記ワークの寸法をそれぞれ測定する寸法測定装置であって、上記ワーク画像から上記ワークを検出するための特徴量を示す特徴量情報、測定対象として指定された測定対象箇所を示す測定対象箇所情報、並びに、上記測定対象箇所に対応づけられた設定値及び公差を含む設定値情報を保持する測定設定データ記憶手段と、上記特徴量情報を用いて上記ワーク画像を解析し、当該ワークの位置及び姿勢をそれぞれ検出する配置状態検出手段と、位置及び姿勢が検出された上記ワークについて、上記ワーク画像から上記測定対象箇所のエッジを抽出するエッジ抽出手段と、抽出された上記エッジに基づいて上記測定対象箇所の寸法値を算出し、上記寸法値及び上記設定値の差分を上記公差と比較し、上記測定対象箇所の良否判定を行うとともに、上記測定対象箇所の良否判定の結果に基づいて、上記ワークの良否判定を行う良否判定手段と、上記ワークの良否判定の結果を上記ワーク画像上に表示する測定結果表示手段と、上記ワークのいずれかを選択するためのワーク選択手段とを備えて構成される。上記測定結果表示手段は、上記ワーク選択手段により選択されたワークについて、上記測定対象箇所の良否判定の結果を表示する。
【０００７】
この様な構成によれば、測定結果をワーク画像上に表示する際に、ワークの良否判定の結果を表示するので、各ワークについて測定対象箇所ごとに寸法値を表示する場合に比べ、複数のワークについて、相対的な位置関係を把握し易くしつつ、測定結果を容易に識別することができる。また、選択されたワークについて、測定対象箇所の良否判定の結果を表示するので、ワークごとに良否を識別することができ、所望のワークについては、測定対象箇所ごとに良否を識別することができる。
【０００８】
第２の本発明による寸法測定装置は、２以上のワークを撮影したワーク画像を取得し、上記ワーク画像内のエッジを検出することにより、上記ワークの寸法をそれぞれ測定する寸法測定装置であって、上記ワーク画像から上記ワークを検出するための第１の特徴量及び測定対象として指定された２以上の測定対象箇所を含む判定部位を検出するための第２の特徴量からなる特徴量情報、上記測定対象箇所を示す測定対象箇所情報、上記測定対象箇所に対応づけられた設定値及び公差を含む設定値情報、並びに、上記判定部位を示す判定部位情報を保持する測定設定データ記憶手段と、第１の特徴量を用いて上記ワーク画像を解析し、当該ワークの位置及び姿勢をそれぞれ検出し、第２の特徴量を用いてワーク内の上記判定部位の位置及び姿勢を検出する配置状態検出手段と、位置及び姿勢が検出された上記ワークについて、上記ワーク画像から上記測定対象箇所のエッジを抽出するエッジ抽出手段と、抽出された上記エッジに基づいて上記測定対象箇所の寸法値を算出し、上記寸法値及び上記設定値の差分を上記公差と比較し、上記測定対象箇所の良否判定を行うとともに、上記測定対象箇所の良否判定の結果に基づいて、上記判定部位の良否判定及び上記ワークの良否判定を行う良否判定手段と、上記ワークの良否判定の結果を上記ワーク画像上に表示する測定結果表示手段と、上記ワークのいずれかを選択するためのワーク選択手段とを備えて構成される。上記測定結果表示手段は、上記ワーク選択手段により選択されたワークについて、上記判定部位の良否判定の結果を表示する。
【０００９】
この様な構成によれば、測定結果をワーク画像上に表示する際に、ワークの良否判定の結果を表示するので、各ワークについて測定対象箇所ごとに寸法値を表示する場合に比べ、複数のワークについて、相対的な位置関係を把握し易くしつつ、測定結果を容易に識別することができる。また、選択されたワークについて、判定部位の良否判定の結果を表示するので、所望のワークについては、判定部位ごとに良否を識別することが可能な表示状態に切り替えることができる。さらに、選択された判定部位について、測定対象箇所の良否判定の結果を表示するので、所望のワークの所望の判定部位については、測定対象箇所ごとに良否を識別することができる。
【００１０】
第３の本発明による寸法測定装置は、上記構成に加え、上記ワーク選択手段により選択された上記ワークの上記判定部位のいずれかを選択するための判定部位選択手段を備え、上記測定結果表示手段は、上記判定部位選択手段により選択された判定部位について、上記測定対象箇所の良否判定の結果を表示するように構成される。この様な構成によれば、所望のワークについては、測定対象箇所ごとに良否を識別することが可能な表示状態で寸法値を確認することができる。
【００１１】
第４の本発明による寸法測定装置は、上記構成に加え、上記測定結果表示手段が、上記寸法値を上記測定対象箇所に関連付けて表示するように構成される。この様な構成によれば、表示された寸法値がどの測定対象箇所について測定されたものであるのかを容易に識別することができる。
【００１２】
第５の本発明による寸法測定方法は、２以上のワークを撮影したワーク画像を取得し、上記ワーク画像内のエッジを検出することにより、上記ワークの寸法をそれぞれ測定する寸法測定方法であって、上記ワーク画像から上記ワークを検出するための特徴量を示す特徴量情報、測定対象として指定された測定対象箇所を示す測定対象箇所情報、並びに、上記測定対象箇所に対応づけられた設定値及び公差を含む設定値情報を記憶する測定設定データ記憶ステップと、上記特徴量情報を用いて上記ワーク画像を解析し、当該ワークの位置及び姿勢をそれぞれ検出する配置状態検出ステップと、位置及び姿勢が検出された上記ワークについて、上記ワーク画像から上記測定対象箇所のエッジを抽出するエッジ抽出ステップと、抽出された上記エッジに基づいて上記測定対象箇所の寸法値を算出し、上記寸法値及び上記設定値の差分を上記公差と比較し、上記測定対象箇所の良否判定を行うとともに、上記測定対象箇所の良否判定の結果に基づいて、上記ワークの良否判定を行う良否判定ステップと、上記ワークの良否判定の結果を上記ワーク画像上に表示し、上記ワークのいずれかが選択されれば、選択されたワークについて、上記測定対象箇所の良否判定の結果を表示する測定結果表示ステップとからなる。
【００１３】
第６の本発明による寸法測定装置用のプログラムは、２以上のワークを撮影したワーク画像を取得し、上記ワーク画像内のエッジを検出することにより、上記ワークの寸法をそれぞれ測定するための寸法測定装置用のプログラムであって、上記ワーク画像から上記ワークを検出するための特徴量を示す特徴量情報、測定対象として指定された測定対象箇所を示す測定対象箇所情報、並びに、上記測定対象箇所に対応づけられた設定値及び公差を含む設定値情報を記憶する測定設定データ記憶手順と、上記特徴量情報を用いて上記ワーク画像を解析し、当該ワークの位置及び姿勢をそれぞれ検出する配置状態検出手順と、位置及び姿勢が検出された上記ワークについて、上記ワーク画像から上記測定対象箇所のエッジを抽出するエッジ抽出手順と、抽出された上記エッジに基づいて上記測定対象箇所の寸法値を算出し、上記寸法値及び上記設定値の差分を上記公差と比較し、上記測定対象箇所の良否判定を行うとともに、上記測定対象箇所の良否判定の結果に基づいて、上記ワークの良否判定を行う良否判定手順と、上記ワークの良否判定の結果を上記ワーク画像上に表示し、上記ワークのいずれかが選択されれば、選択されたワークについて、上記測定対象箇所の良否判定の結果を表示する測定結果表示手順とを実行させる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明による寸法測定装置、寸法測定方法及び寸法測定装置用のプログラムでは、測定結果をワーク画像上に表示する際に、ワークの良否判定の結果を表示するので、各ワークについて測定対象箇所ごとに寸法値を表示する場合に比べ、複数のワークについて、相対的な位置関係を把握し易くしつつ、測定結果を容易に識別することができる。特に、選択されたワークについて、測定対象箇所の良否判定の結果を表示するので、ワークごとに良否を識別することができ、所望のワークについては、測定対象箇所ごとに良否を識別することが可能な表示状態に切り替えることができる。また、選択されたワークについて、判定部位の良否判定の結果を表示するので、ワークごとに良否を識別することができ、所望のワークについては、判定部位ごとに良否を識別することが可能な表示状態に切り替えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施の形態１による寸法測定装置１００の一構成例を示した斜視図である。
【図２】図１の寸法測定装置１００における測定ユニット１０内の構成例を模式的に示した説明図であり、測定ユニット１０の垂直面による切断面の様子が示されている。
【図３】図１の寸法測定装置１００の動作の一例を示したフローチャートである。
【図４】図１の寸法測定装置１００における測定設定データの作成時の動作の一例を示したフローチャートである。
【図５】図１の寸法測定装置１００における測定時の動作の一例を示したフローチャートである。
【図６】図１の寸法測定装置１００における測定時の動作の一例を示した図であり、複数のワークＷ１〜Ｗ３を含むワーク画像Ａ及びマスター画像が示されている。
【図７】図１の寸法測定装置１００における測定結果の表示時の動作の一例を示した図であり、測定結果が配置されたワーク画像Ａが示されている。
【図８】図１の寸法測定装置１００における制御ユニット２０の構成例を示したブロック図であり、制御ユニット２０内の機能構成の一例が示されている。
【図９】図１の寸法測定装置１００における測定結果の表示時の動作の一例を示したフローチャートである。
【図１０】本発明の実施の形態２による寸法測定装置１００の制御ユニット２０の構成例を示したブロック図である。
【図１１】図１０の寸法測定装置１００における測定時の動作の一例を示した図であり、位置及び姿勢の検出に用いられる特徴量Ｂ１，Ｂ２が示されている。
【図１２】図１０の寸法測定装置１００における測定時の動作の一例を示した図であり、複数のワークＷ４〜Ｗ６を含むワーク画像Ａが示されている。
【図１３】図１０の寸法測定装置１００における測定結果の表示時の動作の一例を示した図であり、測定結果が配置されたワーク画像Ａが示されている。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
実施の形態１．
＜寸法測定装置＞
図１は、本発明の実施の形態１による寸法測定装置１００の一構成例を示した斜視図である。この寸法測定装置１００は、可動ステージ１２上の検出エリア１３内に配置された複数のワークを異なる撮影倍率で撮影し、その撮影画像を解析して各ワークの寸法を自動測定する画像測定器であり、測定ユニット１０、制御ユニット２０、キーボード３１及びマウス３２からなる。ワークは、その形状や寸法が測定される測定対象物である。
【００１７】
測定ユニット１０は、ワークに検出光を照射し、その透過光又は反射光を受光して撮影画像を生成する光学系ユニットであり、ディスプレイ１１、可動ステージ１２、ＸＹ位置調整つまみ１４ａ、Ｚ位置調整つまみ１４ｂ、電源スイッチ１５及び測定開始スイッチ１６が設けられている。
【００１８】
ディスプレイ１１は、撮影画像や測定結果を表示画面１１ａ上に表示する表示装置である。可動ステージ１２は、測定対象とするワークを載置するための載置台であり、検出光を透過させる検出エリア１３が設けられている。検出エリア１３は、透明ガラスからなる円形状の領域である。この可動ステージ１２は、検出光の光軸に平行なＺ軸方向と、光軸に垂直なＸＹの各軸方向とに移動させることができる。
【００１９】
ＸＹ位置調整つまみ１４ａは、可動ステージ１２をＸ軸方向及びＹ軸方向に移動させるための操作部である。Ｚ位置調整つまみ１４ｂは、可動ステージ１２をＺ軸方向に移動させるための操作部である。電源スイッチ１５は、測定ユニット１０及び制御ユニット２０の電源をオンするための操作部であり、測定開始スイッチ１６は、ワークに対する寸法測定を開始させるための操作部である。
【００２０】
制御ユニット２０は、測定ユニット１０による撮影や画面表示を制御し、撮影画像を解析して各ワークの寸法を判定するコントローラであり、キーボード３１及びマウス３２が接続されている。電源投入後、検出エリア１３内に複数のワークを適当に配置して測定開始スイッチ１６を操作すれば、各ワークについてその寸法が自動的に測定される。
【００２１】
＜測定ユニット＞
図２は、図１の寸法測定装置１００における測定ユニット１０内の構成例を模式的に示した説明図であり、測定ユニット１０を垂直面により切断した場合の切断面の様子が示されている。この測定ユニット１０は、筐体４０内部が、Ｚ駆動部４１、ＸＹ駆動部４２、撮像素子４３，４４、透過照明ユニット５０、リング照明ユニット６０、同軸落射照明用光源７１、受光レンズユニット８０により構成されている。
【００２２】
Ｚ駆動部４１は、制御ユニット２０からの駆動信号に基づいて、可動ステージ１２をＺ軸方向に移動させ、ワークのＺ軸方向の位置を調整するＺ位置調整手段である。ＸＹ駆動部４２は、制御ユニット２０からのＸＹ駆動信号に基づいて、可動ステージ１２をＸ軸方向及びＹ軸方向に移動させ、ワークのＸＹ平面内の位置を調整するＸＹ位置調整手段である。
【００２３】
透過照明ユニット５０は、可動ステージ１２上に載置されたワークに対し、検出光を下側から照射するための照明装置であり、透過照明用光源５１、ミラー５２及び光学レンズ５３からなる。透過照明用光源５１から出射された検出光は、ミラー５２により反射され、光学レンズ５２を介して出射される。この検出光は、可動ステージ１２を透過し、その透過光の一部は、ワークにより遮断され、他の一部が受光レンズユニット８０に入射する。
【００２４】
リング照明ユニット６０は、可動ステージ１２上のワークに対し、検出光を上側から照射するための照明装置であり、受光レンズユニット８０を取り囲むリング状の光源からなる。同軸落射照明用光源７１は、可動ステージ１２上のワークに対し、検出光を上側から照射するための光源であり、ワークに対する照射光の光軸とワークによる反射光の光軸とが同軸となるように、ハーフミラー７２が配置されている。ワークの照明方法としては、透過照明、リング照明又は同軸落射照明のいずれかを選択的に切り替えることができる。
【００２５】
受光レンズユニット８０は、受光レンズ８１，８４，８６、ハーフミラー８２、絞り板８３及び８５からなる光学系であり、透過照明ユニット５０からの透過光と、検出光のワークによる反射光とを受光して撮像素子４３及び４４に結像させる。受光レンズ８１は、可動ステージ１２側に配置された光学レンズであり、当該可動ステージ１２の上面に対向させて配置されている。受光レンズ８４は、撮像素子４３側に配置された光学レンズであり、当該撮像素子４３に対向させて配置されている。また、受光レンズ８６は、撮像素子４４側に配置された光学レンズであり、当該撮像素子４４に対向させて配置されている。
【００２６】
絞り板８３及び受光レンズ８４は、撮影倍率の低い低倍側結像部であり、その中心軸を光学レンズ５３及び受光レンズ８１と一致させて配置されている。一方、絞り板８５及び受光レンズ８６は、撮影倍率の高い高倍側結像部であり、ワークからの検出光はハーフミラー８２を介して入射される。受光レンズ８１，８４及び８６は、ワークの光軸方向（Ｚ軸方向）の位置が変化しても、像の大きさを変化させない性質を有し、テレセントリックレンズと呼ばれる。
【００２７】
撮像素子４３は、受光レンズユニット８０により形成される低倍率視野内のワークを低倍率で撮影し、低倍率画像を生成する低倍率用のイメージセンサである。撮像素子４４は、受光レンズユニット８０により形成される高倍率視野内のワークを高倍率で撮影し、高倍率画像を生成する高倍率用のイメージセンサである。高倍率視野は、低倍率視野よりも狭い視野であり、低倍率視野内に形成される。
【００２８】
撮像素子４３，４４は、いずれもＣＣＤ（Charge Coupled Devices：電荷結合素子）又はＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor：相補型金属酸化物半導体）などの半導体素子からなる。
【００２９】
この寸法測定装置１００では、可動ステージ１２の検出エリア１３内であれば、ワークをどこに配置しても、低倍率視野で捉えられる。また、低倍率視野内に配置されたワークは、低倍率画像を解析して可動ステージ１２をＸＹ平面内で移動させることにより、高倍率視野内へ案内され、高倍率で撮影される。この寸法測定装置１００では、低倍率視野及び高倍率視野が略同心であり、低倍率画像と高倍率画像とを同時に取得することができる。
【００３０】
＜寸法測定装置の動作＞
図３のステップＳ１０１〜Ｓ１０３は、図１の寸法測定装置１００の動作の一例を示したフローチャートである。この寸法測定装置１００では、その動作が３つのプロセス、すなわち、測定設定データの作成（ステップＳ１０１）、測定の実行（ステップＳ１０２）及び測定結果の表示（ステップＳ１０３）からなる。
【００３１】
測定設定データは、測定の実行に必要な情報であり、特徴量を示す特徴量情報、測定対象箇所や測定種別を示す測定対象箇所情報、測定対象箇所ごとの設計値や公差を示す設計値情報などからなる。特徴量情報は、ワーク画像を解析してワークの位置や姿勢を検出するための位置決め用の情報であり、所定のマスターデータに基づいて設定される。なお、特徴量情報、測定対象箇所情報が高倍率画像に基づいて設定されたものである場合には、その旨を示す識別情報が測定設定データとして保持される。
【００３２】
測定設定データは、制御ユニット２０において作成される。或いは、ＰＣ（パーソナルコンピュータ）などの情報処理端末において作成された測定設定データを制御ユニット２０に転送して用いるような構成であっても良い。測定処理は、この様な測定設定データに基づいて実行される。そして、測定結果の表示処理は、測定によって得られた寸法値などをディスプレイ１１上に表示することにより行われる。
【００３３】
＜測定設定データの作成＞
図４のステップＳ２０１〜Ｓ２０４は、図１の寸法測定装置１００における測定設定データの作成時の動作の一例を示したフローチャートである。この図には、制御ユニット２０において測定設定データを作成する場合が示されている。
【００３４】
測定設定データの作成処理は、以下に示す４つの処理手順からなる。まず、設計データの入力が行われる（ステップＳ２０１）。設計データの入力では、特徴量の設定や輪郭比較に用いるマスターデータが取得される。マスターデータは、マスターピースなどの所定の基準物を撮影した撮影画像、或いは、ＣＡＤ（Computer Aided Design）により作成されたＣＡＤデータやＣＡＤ画像からなる。ここでは、マスターデータとして、マスターピースを撮影して得られたマスター画像を用いた場合の例を説明する。
【００３５】
次に、特徴量の設定が行われる（ステップＳ２０２）。特徴量の設定は、マスター画像に基づいて、特徴量情報や測定範囲を設定することにより行われる。次に、測定対象箇所及び測定種別の指定が行われる（ステップＳ２０３）。測定対象箇所及び測定種別の指定は、ディスプレイ１１上に表示されたマスター画像に対し、所望の測定対象箇所ごとにエッジ検出領域や測定種別を指定することにより行われる。
【００３６】
エッジ検出領域は、領域内の撮影画像について、輝度変化を解析してエッジを抽出するための領域である。測定種別の指定は、何を測定するかの測定方法を指定するものである。測定対象箇所及び測定種別の指定が完了すれば、マスター画像を用いて測定が実行される。すなわち、マスター画像について、エッジ抽出を行い、測定対象箇所ごとの寸法値が測定される。寸法値の測定結果は、例えば、マスター画像上に表示される。
【００３７】
次に、設計値及び公差の設定が行われる（ステップＳ２０４）。設計値及び公差の設定では、表示された測定対象箇所ごとの寸法値が必要に応じて変更され、設計値として設定される。また、設計値に関連付けて公差が設定される。この様にして作成された測定設定データは、制御ユニット１０内のメモリに書き込まれる。
【００３８】
＜測定処理＞
図５のステップＳ３０１〜Ｓ３０６は、図１の寸法測定装置１００における測定時の動作の一例を示したフローチャートである。測定処理は、以下に示す６つの処理手順からなる。まず、可動ステージ１２上に配置されたワークを撮影してワーク画像を取得し、測定設定データの特徴量情報に基づいてワーク画像を解析することにより、ワークの位置決めが行われる（ステップＳ３０１）。このワークの位置決めは、特徴量情報に基づくパターンマッチングなどの手法を用いて、ワーク画像内におけるワークの位置及び姿勢を検出することにより行われる。
【００３９】
次に、位置及び姿勢の検出結果と測定設定データに基づいて、測定箇所を特定し（ステップＳ３０２）、ワーク画像のエッジ抽出が行われる（ステップＳ３０３）。寸法測定は、抽出された測定箇所ごとのエッジ位置と、測定設定データの測定種別情報に基づいて、距離や角度を算出することにより行われる（ステップＳ３０４）。
【００４０】
次に、測定された寸法値と測定設定データの設計値との差分から誤差を求め、誤差を対応する公差と比較することにより（ステップＳ３０５）、測定箇所ごとの良否判定やワークの良否判定が行われる（ステップＳ３０６）。
【００４１】
＜ワーク画像＞
図６は、図１の寸法測定装置１００におけるワーク測定時の動作の一例を示した図であり、図中の（ａ）には、低倍率視野内の複数のワークＷ１〜Ｗ３を低倍率で撮影して得られたワーク画像Ａが示され、（ｂ）には、マスター画像が示されている。可動ステージ１２上の検出エリア１３内に配置されたワークは、低倍率視野で捉えることができる。この図では、透過照明時に撮影されたワーク画像Ａが示されている。
【００４２】
この例では、同一形状で略同サイズの３つのワークＷ１〜Ｗ３が低倍率視野内に配置されている。各ワークＷ１〜Ｗ３は、任意の位置に任意の向きで配置されている。ワークＷ１〜Ｗ３は、薄い平板状の部品からなる。ワークＷ２は、ワークＷ１、Ｗ３と比較して表裏反転されている。
【００４３】
ワーク画像Ａは、必要に応じてディスプレイ１１の表示画面１１ａ上に表示され、低倍率視野内のワークＷ１〜Ｗ３の様子をリアルタイムで観察することができる。また、マスター画像から得られる特徴量を用いてワーク画像Ａを解析することにより、低倍率視野内の全てのワークＷ１〜Ｗ３について、その位置や姿勢などの配置状態が検出される。ワークＷ１〜Ｗ３の配置状態は、各ワークＷ１〜Ｗ３の寸法を測定する際の測定対象箇所の特定に用いられる。
【００４４】
マスター画像は、所定の基準物を寸法測定装置１００により実際に撮影した撮影画像に基づいて作成される。或いは、ＣＡＤにより作成されたＣＡＤ画像をマスター画像として用いても良い。
【００４５】
寸法測定装置１００には、この様なマスター画像の他に、測定設定データとして、エッジ抽出のためのエッジ検出領域２を示す情報、測定対象箇所及び測定種別を示す測定対象箇所情報、測定対象箇所ごとの設計値ｂ１〜ｂ４、設計値ｂ１〜ｂ４に関連付けられた公差などが予め保持される。
【００４６】
エッジ検出領域２は、例えば、ワークの輪郭における直線や円弧の一部を取り囲む矩形形状の領域であり、エッジ検出領域２内のワーク画像Ａについて、所定方向に輝度変化を解析することにより、エッジ点が検出される。検出された複数のエッジ点について、最小２乗法などの統計的手法を用いてこれらのエッジ点に直線又は円弧などの幾何学図形をフィッティングさせれば、ワークの輪郭線が判定される。
【００４７】
測定対象箇所として、例えば、ワークの輪郭における平行な２つの直線部を指定すれば、これらの直線間の距離（設計値ｂ３）が寸法値として測定される。また、直線部と特徴点１とを指定すれば、直線及び特徴点１間の距離（設計値ｂ１）が寸法値として測定される。また、傾きの異なる２つの直線部を指定すれば、これらの直線間の角度（設計値ｂ２）が寸法値として測定される。また、円の一部（円弧）又は全部を測定対象箇所として指定すれば、円の直径（設計値ｂ４）、半径又は中心座標が寸法値として測定される。
【００４８】
＜測定結果の階層表示＞
図７は、図１の寸法測定装置１００における測定結果の表示時の動作の一例を示した図であり、測定結果が配置されたワーク画像Ａが示されている。図中の（ａ）には、低倍率視野内の複数のワークＷ１〜Ｗ３について、ワークごとの良否判定の結果が表示される第１表示状態が示されている。また、図中の（ｂ）には、いずれかのワークＷ１〜Ｗ３が選択された場合における第２表示状態が示されている。
【００４９】
ワーク画像Ａを解析して得られる測定結果としては、測定対象箇所ごとに算出される寸法値の他に、測定対象個所ごとの寸法値の良否判定の結果、ワークの良否判定の結果がある。寸法値の良否判定は、寸法値と設計値との差分、すなわち、誤差を当該設計値に対応する公差と比較することにより行わる。また、ワークの良否判定は、ワーク内の測定対象箇所に関する寸法値の良否判定の結果に基づいて行われる。例えば、全ての測定対象箇所について誤差が公差範囲内となるワークが良好と判断され、誤差が公差範囲外となる測定対象箇所を有するワークが不良と判断される。
【００５０】
第１表示状態は、ワークごとにワークの良否を識別することが可能な表示状態であり、良否判定結果がワーク画像Ａ上に表示される。この例では、ワークＷ１及びＷ３が、良好ワークであり、緑色の輪郭線と、良好ワークであることを示す緑色の文字列「ＯＫ」が配置されている。一方、ワークＷ２は、不良ワークであり、赤色の輪郭線と、不良ワークであることを示す文字列「ＮＧ」が配置されている。
【００５１】
ワークごとの良否判定結果が表示されている状態で、いずれかのワークがユーザによる所定の操作に基づいて選択されれば、第２表示状態に移行する。第２表示状態は、測定対象箇所ごとに寸法値の良否を識別することが可能な表示状態であり、第１表示状態において選択されたワークについて、寸法値がワーク画像Ａ上に表示される。なお、選択されなかったワークについては、ワークごとの良否判定結果がそのまま表示される。
【００５２】
具体的には、ワークＷ１が選択された場合、ワークＷ１について算出された寸法値が測定対象個所に関連付けて表示され、選択されなかったワークＷ２，Ｗ３については、そのままワークの良否判定結果が表示されている。また、ワークＷ２が選択された場合には、ワークＷ２について算出された寸法値が測定対象個所に関連付けて表示され、選択されなかったワークＷ３，Ｗ１については、そのままワークの良否判定結果が表示されている。
【００５３】
寸法値は、いずれの場合にも、４つの測定対象箇所について、それぞれ測定対象箇所に関連付けて表示されている。この例では、寸法値が、寸法線と、測定対象箇所を示す寸法補助線（引き出し線）を用いて表示されている。
【００５４】
ワークＷ２は、不良ワークであり、４つの測定対象箇所のうち、寸法値「１１．０２」の測定対象箇所は、誤差が公差範囲を越える不良箇所であり、他の良好な測定対象箇所と識別可能に寸法値が表示される。ここでは、寸法値「１１．０２」が赤色の文字列により表示され、他の寸法値が緑色の文字列により表示されている。
【００５５】
なお、上述した様に、選択されたワークについて、寸法値を測定対象個所に関連付けて表示しつつ、不良箇所があれば、識別可能に表示する構成の他に、寸法値を表示することに代えて、第１表示状態と同様に、文字列「ＯＫ」又は「ＮＧ」により、測定対象箇所ごとの寸法値の良否判定の結果を表示するような構成であっても良い。この場合、測定対象箇所ごとの寸法値の良否判定結果が文字列により表示されている状態で、いずれかの測定対象箇所が所定の操作に基づいて選択されれば、選択された測定対象箇所について、寸法値が表示される。
【００５６】
次に、特定のワークについて、寸法値の良否判定結果が表示されている状態で、所定のキャンセル操作を行えば、第１表示状態に復帰させることができる。また、特定のワークについて、寸法値の良否判定結果が表示されている状態で、表示対象を変更するための所定の操作を行えば、測定対象箇所ごとに寸法値の良否判定の結果を表示させるワークを変更することができる。
【００５７】
＜制御ユニット＞
図８は、図１の寸法測定装置１００における制御ユニット２０の構成例を示したブロック図であり、制御ユニット２０内の機能構成の一例が示されている。この制御ユニット２０は、測定設定データ記憶部２１、ワーク画像記憶部２２、配置状態検出部２３、エッジ抽出部２４、良否判定部２５、測定結果表示部２６及びワーク選択部２７により構成される。
【００５８】
測定設定データ記憶部２１には、測定設定データとして、ワーク画像Ａの特徴量を示す特徴量情報、測定対象箇所や測定種別を示す測定対象箇所情報、測定対象箇所ごとに設定された設定値（設計値）や設計値に関連付けられた公差からなる設定値情報が保持される。特徴量情報は、ワーク画像Ａ内のワークについて、その位置や姿勢などの配置状態を検出するのに用いられるマッチング用の特徴情報であり、パターンマッチング用のマッチング画像、幾何形状相関サーチ用の幾何形状情報、ワークの特徴点を示す特徴点情報などからなる。
【００５９】
ワーク画像記憶部２２には、測定ユニット１０により撮影されたワーク画像Ａが保持される。配置状態検出部２３は、ワーク画像記憶部２２内のワーク画像Ａに基づいて、ワークの配置状態を検出する。具体的には、測定設定データ記憶部２１内の特徴量を用いてワーク画像Ａを解析することにより、低倍率視野内におけるワークの位置や姿勢が検出される。配置状態の検出は、低倍率視野内の全てのワークについて行われる。
【００６０】
エッジ抽出部２４は、配置状態検出部２３により配置状態が検出されたワークについてその配置状態と測定設定データ記憶部２１内の測定対象箇所情報とから測定対象箇所を特定し、ワーク画像Ａから測定対象箇所のエッジを抽出する。
【００６１】
良否判定部２５は、エッジ抽出部２４により抽出されたエッジ位置に基づいて、測定対象箇所ごとの寸法値を算出し、寸法値と対応する設定値との差分を対応する公差と比較して良否判定を行う。寸法値の良否判定は、寸法値と設定値との差分（誤差）が公差範囲内であるか否かを判定することにより行われる。また、ワークの良否判定は、測定対象箇所ごとの寸法値の良否判定の結果に基づいて行われる。
【００６２】
測定結果表示部２６は、ワークごとの良否判定の結果をワーク画像Ａ上に表示するための画面データを生成し、測定ユニット１０へ出力する。具体的には、配置状態検出部２３により検出されたワークが複数存在する場合に、検出されたワークごとに良否が識別可能な第１表示状態で、良否判定の結果が表示される。
【００６３】
ワーク選択部２７は、表示されたワークのうちのいずれかの選択を所定の操作入力に基づいて受け付ける選択受付手段であり、低倍率視野内のワークのいずれかを指定する。測定結果表示部２６では、ワーク選択部２７によりワークが選択されれば、選択されたワークについて、測定対象箇所ごとに良否が識別可能な第２表示状態で寸法値が表示される。
【００６４】
寸法値の良否判定結果の表示は、例えば、測定部位に関連付けて配置する寸法値を良好箇所と不良箇所とで識別可能に表示することにより行われる。一方、選択されていないワークについては、ワークごとの良否判定の結果がそのまま表示される。
【００６５】
＜測定結果の表示＞
図９のステップＳ４０１〜Ｓ４０７は、図１の寸法測定装置１００における測定結果の表示時の動作の一例を示したフローチャートである。測定結果表示部２６は、まず、ワークごとの良否判定の結果をワーク画像Ａ上に表示する（ステップＳ４０１）。
【００６６】
次に、測定結果表示部２６は、この第１表示状態において、ワーク画像Ａ内のいずれかのワークがユーザ操作に基づいて選択されれば、第２表示状態に移行し、選択されたワークについて、測定対象箇所ごとの寸法値をその良否が識別可能な表示態様で表示する（ステップ４０２，Ｓ４０３）。寸法値の表示中に、ワークを変更するための操作が行われれば、表示対象とするワークが変更され、新たに選択されたワークについて、寸法値が表示される（ステップＳ４０４，Ｓ４０５）。
【００６７】
一方、寸法値の表示中に、キャンセル操作が行われれば、ワークごとの良否判定結果を表示する第１表示状態に復帰し、ステップＳ４０１以降の処理手順が繰り返される（ステップＳ４０６）。ステップＳ４０３からステップＳ４０６までの処理手順は、表示終了が指示されるまで繰り返される（ステップＳ４０７）。
【００６８】
本実施の形態によれば、測定結果をワーク画像Ａ上に表示する際に、ワークごとに良否が識別可能な第１表示状態で良否判定の結果を表示するので、各ワークについて測定対象箇所ごとに寸法値を表示する場合に比べ、複数のワークについて、相対的な位置関係を把握し易くしつつ、測定結果を容易に識別することができる。また、選択されたワークについて、測定対象箇所ごとに良否が識別可能な第２表示状態で寸法値を表示するので、ワークごとに良否を識別することができ、所望のワークについては、測定対象箇所ごとに良否を識別することが可能な表示状態に切り替えることができる。
【００６９】
実施の形態２．
実施の形態１では、第１表示状態でワークごとの良否判定結果を表示し、いずれかのワークが選択されれば、測定対象箇所ごとに寸法値の良否が識別可能な第２表示状態で寸法値を表示する場合の例について説明した。これに対し、本実施の形態では、ワーク内の測定対象箇所をグループ化し、複数の測定対象箇所からなるグループ単位で良否判定を行う場合について説明する。
【００７０】
図１０は、本発明の実施の形態２による寸法測定装置１００の制御ユニット２０の構成例を示したブロック図である。この制御ユニット２０は、図８の制御ユニット２０と比較すれば、判定部位選択部２８を備えている点で異なる。
【００７１】
測定設定データ記憶部２１には、測定設定データとして、複数の測定対象箇所からなる判定部位を示す判定部位情報が保持される。判定部位は、ワーク内の測定対象箇所をグループ化した場合の１つのグループであり、複数の測定対象箇所により構成される。この様な判定部位としては、例えば、ワーク内に同一形状で略同サイズの部分が複数個存在する場合に、これらの部分が判定部位として予め指定される。
【００７２】
配置状態検出部２３では、ワークごとにワークの配置状態を検出するとともに、検出したワークの配置状態と測定設定データの判定部位情報とに基づいて、判定部位ごとに判定部位の配置状態を検出する動作が行われる。
【００７３】
良否判定部２５では、測定対象箇所ごとの寸法値の良否判定の結果に基づいて、判定部位の良否判定を行う。例えば、判定部位に属する全ての測定対象箇所について誤差が公差範囲内となる判定部位は、良好と判断され、誤差が公差範囲外となる測定対象箇所を有する判定部位は、不良と判断される。
【００７４】
判定部位選択部２８は、判定部位を選択するための所定の操作入力に基づいて、ワーク内の判定部位のいずれかを選択する。測定結果表示部２６は、第１表示状態でワークごとの良否判定結果の表示中に、ワーク選択部２７によりワークが選択されれば、選択されたワークについて、判定部位ごとに良否が識別可能な第２表示状態で良否判定の結果を表示する。
【００７５】
そして、第２表示状態において、判定部位選択部２８により判定部位が選択指定されれば、指定された判定部位について、測定対象箇所ごとに寸法値の良否が識別可能な第３表示状態で寸法値が表示される。一方、指定されていない判定部位については、判定部位ごとの良否判定結果がそのまま表示される。
【００７６】
＜特徴量＞
図１１は、図１０の寸法測定装置１００におけるワーク測定時の動作の一例を示した図であり、位置及び姿勢の検出に用いられる特徴量Ｂ１，Ｂ２が示されている。図中の（ａ）には、ワーク全体を示す特徴量Ｂ１が示され、（ｂ）には、ワーク内の判定部位を示す特徴量Ｂ２が示されている。
【００７７】
特徴量Ｂ１は、ワークの配置状態を検出するために、ワーク画像Ａと比較させるパターン画像であり、同一形状で略同サイズの３つの判定部位３が形成されている。特徴量Ｂ２は、判定部位３の配置状態を検出するために、ワーク画像Ａと比較させるパターン画像であり、ワーク内の判定部位３に対応する形状からなる。
【００７８】
測定設定データには、エッジ抽出のためのエッジ検出領域２を示す情報、測定対象箇所及び測定種別を示す測定対象箇所情報、測定対象箇所ごとの設定値ｂ５，ｂ６及び設定値ｂ５，ｂ６に対応付けられた公差を示す設定値情報などが予め保持される。
【００７９】
図１２は、図１０の寸法測定装置１００におけるワーク測定時の動作の一例を示した図であり、複数のワークＷ４〜Ｗ６を含むワーク画像Ａが示されている。図中の（ａ）には、低倍率視野内の３つのワークＷ４〜Ｗ６を低倍率で撮影して得られたワーク画像Ａが示され、（ｂ）には、ワークごとにワークの位置及び姿勢が検出される様子が示されている。ワークＷ５は、ワークＷ４、Ｗ６と比較して表裏反転されている。
【００８０】
低倍率視野内の複数のワークＷ４〜Ｗ６を低倍率で撮影することにより、ワーク画像Ａが生成される。このワーク画像Ａを特徴量Ｂ１を用いて解析することにより、低倍率視野内の３つのワークＷ４〜Ｗ６について、それぞれワークの位置や姿勢が検出される。
【００８１】
図中の（ｃ）には、位置及び姿勢が検出されたワークＷ４について、判定部位３ごとに位置及び姿勢が検出される様子が示されている。ワーク画像Ａを特徴量Ｂ２を用いて解析することにより、ワークＷ４内の３つの判定部位３について、それぞれ判定部位３の位置及び姿勢が検出される。
【００８２】
＜測定結果の階層表示＞
図１３は、図１０の寸法測定装置１００における測定結果の表示時の動作の一例を示した図であり、測定結果が配置されたワーク画像Ａが示されている。図中の（ａ）には、低倍率視野内の複数のワークＷ４〜Ｗ６について、ワークごとにワークの良否を識別することが可能な第１表示状態が示されている。
【００８３】
第１表示状態では、ワークごとの良否判定の結果が、低倍率視野内の複数のワークＷ４〜Ｗ６について表示される。この例では、ワークＷ４及びＷ５が、良好ワークであり、緑色の輪郭線と、良好ワークであることを示す緑色の文字列「ＯＫ」が配置されている。
【００８４】
一方、ワークＷ６は、不良ワークであり、赤色の輪郭線と、不良ワークであることを示す赤色の文字列「ＮＧ」が配置されている。この様にワークごとの良否判定結果が表示されている第１表示状態において、いずれかのワークがユーザによる所定の操作に基づいて選択されれば、第２表示状態に移行する。
【００８５】
図中の（ｂ）には、第１表示状態においてユーザにより選択されたワークＷ６について、判定部位３ごとに判定部位３の良否を識別することが可能な第２表示状態が示されている。第２表示状態では、選択されたワークＷ６について、判定部位３ごとの良否判定の結果が表示される。この例では、判定部位「１」及び「３」が、良好部位であり、緑色の輪郭線と、良好部位であることを示す緑色の文字列「ＯＫ」が配置されている。
【００８６】
一方、判定部位「２」は、不良部位であり、赤色の輪郭線と、不良部位であることを示す赤色の文字列「ＮＧ」が配置されている。この様に判定部位３ごとの良否判定結果が表示されている第２表示状態において、いずれかの判定部位３がユーザによる所定の操作に基づいて選択されれば、第３表示状態に移行する。
【００８７】
図中の（ｃ）には、第２表示状態においてユーザにより選択された判定部位３について、測定対象箇所ごとに寸法値の良否を識別することが可能な第３表示状態が示されている。第３表示状態では、選択された測定部位３について、測定対象箇所ごとに良否を識別することが可能な表示態様で寸法値が表示される。なお、選択されなかった判定部位３については、判定部位３ごとの良否判定結果がそのまま表示される。
【００８８】
例えば、第２表示状態において、判定部位「１」が選択された場合、判定部位「１」について、寸法値が測定対象個所に関連付けて表示される。また、第２表示状態において、判定部位「２」が選択された場合には、判定部位「２」について、寸法値が測定対象個所に関連付けて表示される。
【００８９】
判定部位「２」は、不良部位であり、２つの測定対象箇所のうち、寸法値「０．９２」の測定対象箇所は、誤差が公差範囲を越える不良箇所であり、他の良好な測定対象箇所と識別可能に寸法値が表示される。ここでは、寸法値「０．９２」が赤色の文字列により表示され、他の寸法値が緑色の文字列により表示されている。
【００９０】
本実施の形態によれば、所望のワークについて、判定部位３ごとに良否を識別することが可能な表示状態に切り替えることができる。さらに、所望の判定部位３について、測定対象箇所ごとに寸法値の良否を識別することが可能な表示状態で寸法値を確認することもできる。
【符号の説明】
【００９１】
１ 特徴点
２ エッジ検出領域
３ 判定部位
１０ 測定ユニット
１１ ディスプレイ
１１ａ 表示画面
１２ 可動ステージ
１３ 検出エリア
１４ａ ＸＹ位置調整つまみ
１４ｂ Ｚ位置調整つまみ
１５ 電源スイッチ
１６ 測定開始スイッチ
２０ 制御ユニット
２１ 測定設定データ記憶部
２２ ワーク画像記憶部
２３ 配置状態検出部
２４ エッジ抽出部
２５ 良否判定部
２６ 測定結果表示部
２７ ワーク選択部
２８ 判定部位選択部
３１ キーボード
３２ マウス
４０ 筐体
４１ Ｚ駆動部
４２ ＸＹ駆動部
４３，４４ 撮像素子
５０ 透過照明ユニット
５１ 透過照明用光源
５２ ミラー
５３ 光学レンズ
６０ リング照明ユニット
７１ 同軸落射照明用光源
７２ ハーフミラー
８０ 受光レンズユニット
８１，８４，８６ 受光レンズ
８２ ハーフミラー
８３，８５ 絞り板
１００ 寸法測定装置
Ａ ワーク画像
Ｂ１，Ｂ２ 特徴量
Ｗ１〜Ｗ６ ワーク
【特許請求の範囲】
【請求項１】
２以上のワークを撮影したワーク画像を取得し、上記ワーク画像内のエッジを検出することにより、上記ワークの寸法をそれぞれ測定する寸法測定装置において、
上記ワーク画像から上記ワークを検出するための特徴量を示す特徴量情報、測定対象として指定された測定対象箇所を示す測定対象箇所情報、並びに、上記測定対象箇所に対応づけられた設定値及び公差を含む設定値情報を保持する測定設定データ記憶手段と、
上記特徴量情報を用いて上記ワーク画像を解析し、当該ワークの位置及び姿勢をそれぞれ検出する配置状態検出手段と、
位置及び姿勢が検出された上記ワークについて、上記ワーク画像から上記測定対象箇所のエッジを抽出するエッジ抽出手段と、
抽出された上記エッジに基づいて上記測定対象箇所の寸法値を算出し、上記寸法値及び上記設定値の差分を上記公差と比較し、上記測定対象箇所の良否判定を行うとともに、上記測定対象箇所の良否判定の結果に基づいて、上記ワークの良否判定を行う良否判定手段と、
上記ワークの良否判定の結果を上記ワーク画像上に表示する測定結果表示手段と、
上記ワークのいずれかを選択するためのワーク選択手段とを備え、
上記測定結果表示手段は、上記ワーク選択手段により選択されたワークについて、上記測定対象箇所の良否判定の結果を表示することを特徴とする寸法測定装置。
【請求項２】
２以上のワークを撮影したワーク画像を取得し、上記ワーク画像内のエッジを検出することにより、上記ワークの寸法をそれぞれ測定する寸法測定装置において、
上記ワーク画像から上記ワークを検出するための第１の特徴量及び測定対象として指定された２以上の測定対象箇所を含む判定部位を検出するための第２の特徴量からなる特徴量情報、上記測定対象箇所を示す測定対象箇所情報、上記測定対象箇所に対応づけられた設定値及び公差を含む設定値情報、並びに、上記判定部位を示す判定部位情報を保持する測定設定データ記憶手段と、
第１の特徴量を用いて上記ワーク画像を解析し、当該ワークの位置及び姿勢をそれぞれ検出し、第２の特徴量を用いてワーク内の上記判定部位の位置及び姿勢を検出する配置状態検出手段と、
位置及び姿勢が検出された上記ワークについて、上記ワーク画像から上記測定対象箇所のエッジを抽出するエッジ抽出手段と、
抽出された上記エッジに基づいて上記測定対象箇所の寸法値を算出し、上記寸法値及び上記設定値の差分を上記公差と比較し、上記測定対象箇所の良否判定を行うとともに、上記測定対象箇所の良否判定の結果に基づいて、上記判定部位の良否判定及び上記ワークの良否判定を行う良否判定手段と、
上記ワークの良否判定の結果を上記ワーク画像上に表示する測定結果表示手段と、
上記ワークのいずれかを選択するためのワーク選択手段とを備え、
上記測定結果表示手段は、上記ワーク選択手段により選択されたワークについて、上記判定部位の良否判定の結果を表示することを特徴とする寸法測定装置。
【請求項３】
上記ワーク選択手段により選択された上記ワークの上記判定部位のいずれかを選択するための判定部位選択手段を備え、
上記測定結果表示手段は、上記判定部位選択手段により選択された判定部位について、上記測定対象箇所の良否判定の結果を表示することを特徴とする請求項２に記載の寸法測定装置。
【請求項４】
上記測定結果表示手段は、上記寸法値を上記測定対象箇所に関連付けて表示することを特徴とする請求項１又は３に記載の寸法測定装置。
【請求項５】
２以上のワークを撮影したワーク画像を取得し、上記ワーク画像内のエッジを検出することにより、上記ワークの寸法をそれぞれ測定する寸法測定方法において、
上記ワーク画像から上記ワークを検出するための特徴量を示す特徴量情報、測定対象として指定された測定対象箇所を示す測定対象箇所情報、並びに、上記測定対象箇所に対応づけられた設定値及び公差を含む設定値情報を記憶する測定設定データ記憶ステップと、
上記特徴量情報を用いて上記ワーク画像を解析し、当該ワークの位置及び姿勢をそれぞれ検出する配置状態検出ステップと、
位置及び姿勢が検出された上記ワークについて、上記ワーク画像から上記測定対象箇所のエッジを抽出するエッジ抽出ステップと、
抽出された上記エッジに基づいて上記測定対象箇所の寸法値を算出し、上記寸法値及び上記設定値の差分を上記公差と比較し、上記測定対象箇所の良否判定を行うとともに、上記測定対象箇所の良否判定の結果に基づいて、上記ワークの良否判定を行う良否判定ステップと、
上記ワークの良否判定の結果を上記ワーク画像上に表示し、上記ワークのいずれかが選択されれば、選択されたワークについて、上記測定対象箇所の良否判定の結果を表示する測定結果表示ステップとからなることを特徴とする寸法測定方法。
【請求項６】
２以上のワークを撮影したワーク画像を取得し、上記ワーク画像内のエッジを検出することにより、上記ワークの寸法をそれぞれ測定するための寸法測定装置用のプログラムにおいて、
上記ワーク画像から上記ワークを検出するための特徴量を示す特徴量情報、測定対象として指定された測定対象箇所を示す測定対象箇所情報、並びに、上記測定対象箇所に対応づけられた設定値及び公差を含む設定値情報を記憶する測定設定データ記憶手順と、
上記特徴量情報を用いて上記ワーク画像を解析し、当該ワークの位置及び姿勢をそれぞれ検出する配置状態検出手順と、
位置及び姿勢が検出された上記ワークについて、上記ワーク画像から上記測定対象箇所のエッジを抽出するエッジ抽出手順と、
抽出された上記エッジに基づいて上記測定対象箇所の寸法値を算出し、上記寸法値及び上記設定値の差分を上記公差と比較し、上記測定対象箇所の良否判定を行うとともに、上記測定対象箇所の良否判定の結果に基づいて、上記ワークの良否判定を行う良否判定手順と、
上記ワークの良否判定の結果を上記ワーク画像上に表示し、上記ワークのいずれかが選択されれば、選択されたワークについて、上記測定対象箇所の良否判定の結果を表示する測定結果表示手順とを実行させることを特徴とする寸法測定装置用のプログラム。
【請求項１】
２以上のワークを撮影したワーク画像を取得し、上記ワーク画像内のエッジを検出することにより、上記ワークの寸法をそれぞれ測定する寸法測定装置において、
上記ワーク画像から上記ワークを検出するための特徴量を示す特徴量情報、測定対象として指定された測定対象箇所を示す測定対象箇所情報、並びに、上記測定対象箇所に対応づけられた設定値及び公差を含む設定値情報を保持する測定設定データ記憶手段と、
上記特徴量情報を用いて上記ワーク画像を解析し、当該ワークの位置及び姿勢をそれぞれ検出する配置状態検出手段と、
位置及び姿勢が検出された上記ワークについて、上記ワーク画像から上記測定対象箇所のエッジを抽出するエッジ抽出手段と、
抽出された上記エッジに基づいて上記測定対象箇所の寸法値を算出し、上記寸法値及び上記設定値の差分を上記公差と比較し、上記測定対象箇所の良否判定を行うとともに、上記測定対象箇所の良否判定の結果に基づいて、上記ワークの良否判定を行う良否判定手段と、
上記ワークの良否判定の結果を上記ワーク画像上に表示する測定結果表示手段と、
上記ワークのいずれかを選択するためのワーク選択手段とを備え、
上記測定結果表示手段は、上記ワーク選択手段により選択されたワークについて、上記測定対象箇所の良否判定の結果を表示することを特徴とする寸法測定装置。
【請求項２】
２以上のワークを撮影したワーク画像を取得し、上記ワーク画像内のエッジを検出することにより、上記ワークの寸法をそれぞれ測定する寸法測定装置において、
上記ワーク画像から上記ワークを検出するための第１の特徴量及び測定対象として指定された２以上の測定対象箇所を含む判定部位を検出するための第２の特徴量からなる特徴量情報、上記測定対象箇所を示す測定対象箇所情報、上記測定対象箇所に対応づけられた設定値及び公差を含む設定値情報、並びに、上記判定部位を示す判定部位情報を保持する測定設定データ記憶手段と、
第１の特徴量を用いて上記ワーク画像を解析し、当該ワークの位置及び姿勢をそれぞれ検出し、第２の特徴量を用いてワーク内の上記判定部位の位置及び姿勢を検出する配置状態検出手段と、
位置及び姿勢が検出された上記ワークについて、上記ワーク画像から上記測定対象箇所のエッジを抽出するエッジ抽出手段と、
抽出された上記エッジに基づいて上記測定対象箇所の寸法値を算出し、上記寸法値及び上記設定値の差分を上記公差と比較し、上記測定対象箇所の良否判定を行うとともに、上記測定対象箇所の良否判定の結果に基づいて、上記判定部位の良否判定及び上記ワークの良否判定を行う良否判定手段と、
上記ワークの良否判定の結果を上記ワーク画像上に表示する測定結果表示手段と、
上記ワークのいずれかを選択するためのワーク選択手段とを備え、
上記測定結果表示手段は、上記ワーク選択手段により選択されたワークについて、上記判定部位の良否判定の結果を表示することを特徴とする寸法測定装置。
【請求項３】
上記ワーク選択手段により選択された上記ワークの上記判定部位のいずれかを選択するための判定部位選択手段を備え、
上記測定結果表示手段は、上記判定部位選択手段により選択された判定部位について、上記測定対象箇所の良否判定の結果を表示することを特徴とする請求項２に記載の寸法測定装置。
【請求項４】
上記測定結果表示手段は、上記寸法値を上記測定対象箇所に関連付けて表示することを特徴とする請求項１又は３に記載の寸法測定装置。
【請求項５】
２以上のワークを撮影したワーク画像を取得し、上記ワーク画像内のエッジを検出することにより、上記ワークの寸法をそれぞれ測定する寸法測定方法において、
上記ワーク画像から上記ワークを検出するための特徴量を示す特徴量情報、測定対象として指定された測定対象箇所を示す測定対象箇所情報、並びに、上記測定対象箇所に対応づけられた設定値及び公差を含む設定値情報を記憶する測定設定データ記憶ステップと、
上記特徴量情報を用いて上記ワーク画像を解析し、当該ワークの位置及び姿勢をそれぞれ検出する配置状態検出ステップと、
位置及び姿勢が検出された上記ワークについて、上記ワーク画像から上記測定対象箇所のエッジを抽出するエッジ抽出ステップと、
抽出された上記エッジに基づいて上記測定対象箇所の寸法値を算出し、上記寸法値及び上記設定値の差分を上記公差と比較し、上記測定対象箇所の良否判定を行うとともに、上記測定対象箇所の良否判定の結果に基づいて、上記ワークの良否判定を行う良否判定ステップと、
上記ワークの良否判定の結果を上記ワーク画像上に表示し、上記ワークのいずれかが選択されれば、選択されたワークについて、上記測定対象箇所の良否判定の結果を表示する測定結果表示ステップとからなることを特徴とする寸法測定方法。
【請求項６】
２以上のワークを撮影したワーク画像を取得し、上記ワーク画像内のエッジを検出することにより、上記ワークの寸法をそれぞれ測定するための寸法測定装置用のプログラムにおいて、
上記ワーク画像から上記ワークを検出するための特徴量を示す特徴量情報、測定対象として指定された測定対象箇所を示す測定対象箇所情報、並びに、上記測定対象箇所に対応づけられた設定値及び公差を含む設定値情報を記憶する測定設定データ記憶手順と、
上記特徴量情報を用いて上記ワーク画像を解析し、当該ワークの位置及び姿勢をそれぞれ検出する配置状態検出手順と、
位置及び姿勢が検出された上記ワークについて、上記ワーク画像から上記測定対象箇所のエッジを抽出するエッジ抽出手順と、
抽出された上記エッジに基づいて上記測定対象箇所の寸法値を算出し、上記寸法値及び上記設定値の差分を上記公差と比較し、上記測定対象箇所の良否判定を行うとともに、上記測定対象箇所の良否判定の結果に基づいて、上記ワークの良否判定を行う良否判定手順と、
上記ワークの良否判定の結果を上記ワーク画像上に表示し、上記ワークのいずれかが選択されれば、選択されたワークについて、上記測定対象箇所の良否判定の結果を表示する測定結果表示手順とを実行させることを特徴とする寸法測定装置用のプログラム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２０１２−３２２２４（Ｐ２０１２−３２２２４Ａ）
【公開日】平成２４年２月１６日（２０１２．２．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１７０７１１（Ｐ２０１０−１７０７１１）
【出願日】平成２２年７月２９日（２０１０．７．２９）
【出願人】（０００１２９２５３）株式会社キーエンス (681)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年２月１６日（２０１２．２．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年７月２９日（２０１０．７．２９）
【出願人】（０００１２９２５３）株式会社キーエンス (681)
【Ｆターム（参考）】
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