測定設定データ作成装置、測定設定データ作成方法、測定設定データ作成装置用のプログラム及び寸法測定装置
【課題】 ワークの寸法を測定するための測定設定データを容易に作成することができる測定設定データ作成装置を提供する。
【解決手段】 形状線の位置情報、寸法線の位置情報、寸法線に関連付けられた設計値及び公差からなる設計値情報、並びに、寸法種別情報を含む設計データを取得する設計データ取得部２１と、形状線の位置情報、寸法線の位置情報及び寸法種別情報に基づいて、寸法線を形状線によって規定される位置に対応づけることにより、形状線における測定対象箇所及び測定種別を特定する測定対象箇所特定部２３と、形状線の位置情報に基づいて、ワーク画像からワークを検出するための特徴量情報を生成する特徴量情報生成部２４と、特徴量情報、測定対象箇所情報、並びに、測定対象箇所に関連付けた設計値情報からなる測定設定データを生成する測定設定データ生成部２５により構成される。
【解決手段】 形状線の位置情報、寸法線の位置情報、寸法線に関連付けられた設計値及び公差からなる設計値情報、並びに、寸法種別情報を含む設計データを取得する設計データ取得部２１と、形状線の位置情報、寸法線の位置情報及び寸法種別情報に基づいて、寸法線を形状線によって規定される位置に対応づけることにより、形状線における測定対象箇所及び測定種別を特定する測定対象箇所特定部２３と、形状線の位置情報に基づいて、ワーク画像からワークを検出するための特徴量情報を生成する特徴量情報生成部２４と、特徴量情報、測定対象箇所情報、並びに、測定対象箇所に関連付けた設計値情報からなる測定設定データを生成する測定設定データ生成部２５により構成される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、測定設定データ作成装置、測定設定データ作成方法、測定設定データ作成装置用のプログラム及び寸法測定装置に係り、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ための測定設定データを作成する測定設定データ作成装置に関する。
【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位置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。ワークの寸法測定では、ワーク画像のエッジ抽出が行われる。エッジ抽出は、ワーク画像の輝度変化を解析してエッジ点を検出し、検出した複数のエッジ点に直線や円弧などの幾何学図形をフィッティングさせることにより行われ、ワークと背景との境界を示すエッジが求められる。ワークの寸法は、この様にして求められるエッジ間の距離や角度、円形状のエッジの中心位置や直径として測定される。また、測定した寸法値と設計値との差分（誤差）を公差と比較して良否判定が行われる。
【０００４】
上述したワークの寸法測定は、予め作成される測定設定データに基づいて実行される。測定設定データは、ワーク画像からワークを検出するための特徴量情報、測定対象箇所や測定種別を示す測定対象箇所情報、及び、良否判定のための設計値や公差を示す設計値情報により構成される。従来の測定設定データ作成装置では、基準物を撮影して得られたマスター画像に対して、ユーザが測定対象箇所や測定種別を指定することにより、エッジを抽出するためのエッジ検出領域が設定され、エッジ検出領域内のマスター画像からエッジを抽出して寸法値が測定される。そして、マスター画像から得られた寸法値を元にして、ユーザが、設計値や公差を指定することにより、測定設定データが得られる。このため、測定したい箇所が多数存在する場合に、これらの箇所を測定対象箇所として指定し、測定対象箇所ごとに測定種別を指定しなければならず、測定設定データの作成作業が極めて煩雑であるという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【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】
【０００６】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、測定設定データの作成作業を簡略化することができる測定設定データ作成装置、測定設定データ作成方法、測定設定データ作成装置用のプログラム及び寸法測定装置を提供することを目的とする。特に、ワーク画像からワークを検出してエッジ抽出を行い、ワークの寸法を測定するための測定設定データを容易に作成することができる測定設定データ作成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】
【０００７】
第１の本発明による測定設定データ作成装置は、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測定するための測定設定データを作成する測定設定データ作成装置であって、上記ワークの輪郭形状を示す形状線の位置情報、寸法線の位置情報、上記寸法線に関連付けられた設計値及び公差からなる設計値情報、並びに、寸法種別を示す寸法種別情報を含む設計データを取得する設計データ取得手段と、上記形状線の位置情報、上記寸法線の位置情報及び上記寸法種別情報に基づいて、上記寸法線を上記形状線によって規定される位置に対応づけることにより、上記形状線における測定対象箇所及び測定種別を特定する測定対象箇所特定手段と、上記形状線の位置情報に基づいて、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情報を生成する特徴量情報生成手段と、上記特徴量情報、上記測定対象箇所及び上記測定種別を示す測定対象箇所情報、並びに、上記測定対象箇所に関連付けた上記設計値情報からなる測定設定データを生成する測定設定データ生成手段とを備えて構成される。
【０００８】
この様な構成によれば、取得した設計データを用いて、測定対象箇所及び測定種別を特定し、特徴量情報を生成して測定設定データが生成されるので、設計データから測定設定データを自動生成することができる。従って、測定しようとするワークを変更するごとに、測定対象箇所や測定種別を指定しなくても良いので、ワーク画像からワークを検出してエッジ抽出を行い、ワークの寸法を測定するための測定設定データを容易に作成することができる。
【０００９】
第２の本発明による測定設定データ作成装置は、上記構成に加え、上記測定対象箇所特定手段が、上記寸法線を当該寸法線の延長線上における上記形状線の頂点又は線分に対応づけるように構成される。この様な構成によれば、頂点間の距離や平行な線分間の距離として長さ寸法を正しく測定することができる。
【００１０】
第３の本発明による測定設定データ作成装置は、上記構成に加え、上記測定対象箇所特定手段が、上記寸法線を当該寸法線の延長線上に中心を有する円形状の上記形状線に対応づけるように構成される。この様な構成によれば、円の中心から線分までの距離として長さ寸法を正しく測定することができる。
【００１１】
第４の本発明による測定設定データ作成装置は、上記構成に加え、上記測定対象箇所特定手段が、同一直線上に端点を対向させて配置された２つの上記寸法線を端点間の中点を中心とする円形状の上記形状線に対応づけるように構成される。この様な構成によれば、円の直径を正しく測定することができる。
【００１２】
第５の本発明による測定設定データ作成装置は、上記構成に加え、上記測定対象箇所特定手段が、上記寸法線を当該寸法線の端点を中心とする円形又は円弧状の上記形状線に対応づけるように構成される。この様な構成によれば、円又は円弧の半径を正しく測定することができる。
【００１３】
第６の本発明による測定設定データ作成装置は、上記構成に加え、上記測定対象箇所特定手段が、上記寸法線を当該寸法線の端点から最も近い上記形状線に対応づけるように構成される。
【００１４】
第７の本発明による寸法測定装置は、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測定する寸法測定装置であって、上記ワークの輪郭形状を示す形状線の位置情報、寸法線の位置情報、上記寸法線に関連付けられた設計値及び公差からなる設計値情報、並びに、寸法種別を示す寸法種別情報を含む設計データを取得する設計データ取得手段と、上記形状線の位置情報、上記寸法線の位置情報及び上記寸法種別情報に基づいて、上記寸法線を上記形状線によって規定される位置に対応づけることにより、上記形状線における測定対象箇所及び測定種別を特定する測定対象箇所特定手段と、上記形状線の位置情報に基づいて、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情報を生成する特徴量情報生成手段と、上記特徴量情報、上記測定対象箇所及び上記測定種別を示す測定対象箇所情報、並びに、上記測定対象箇所に関連付けた上記設計値情報からなる測定設定データを生成する測定設定データ生成手段と、上記特徴量情報を用いて上記ワーク画像を解析し、上記ワーク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ワークに対し、上記測定対象箇所情報に基づいて上記測定対象箇所を特定し、エッジ検出領域を指定するエッジ検出領域指定手段と、上記エッジ検出領域内の上記ワーク画像から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する寸法値算出手段とを備えて構成される。
【００１５】
第８の本発明による測定設定データ作成方法は、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測定するための測定設定データを作成する測定設定データ作成方法であって、上記ワークの輪郭形状を示す形状線の位置情報、寸法線の位置情報、上記寸法線に関連付けられた設計値及び公差からなる設計値情報、並びに、寸法種別を示す寸法種別情報を含む設計データを取得する設計データ取得ステップと、上記形状線の位置情報、上記寸法線の位置情報及び上記寸法種別情報に基づいて、上記寸法線を上記形状線によって規定される位置に対応づけることにより、上記形状線における測定対象箇所及び測定種別を特定する測定対象箇所特定ステップと、上記形状線の位置情報に基づいて、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情報を生成する特徴量情報生成ステップと、上記特徴量情報、上記測定対象箇所及び上記測定種別を示す測定対象箇所情報、並びに、上記測定対象箇所に関連付けた上記設計値情報からなる測定設定データを生成する測定設定データ生成ステップとからなる。
【００１６】
第９の本発明による測定設定データ作成装置用のプログラムは、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測定するための測定設定データを作成する測定設定データ作成装置用のプログラムであって、上記ワークの輪郭形状を示す形状線の位置情報、寸法線の位置情報、上記寸法線に関連付けられた設計値及び公差からなる設計値情報、並びに、寸法種別を示す寸法種別情報を含む設計データを取得する設計データ取得手順と、上記形状線の位置情報、上記寸法線の位置情報及び上記寸法種別情報に基づいて、上記寸法線を上記形状線によって規定される位置に対応づけることにより、上記形状線における測定対象箇所及び測定種別を特定する測定対象箇所特定手順と、上記形状線の位置情報に基づいて、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情報を生成する特徴量情報生成手順と、上記特徴量情報、上記測定対象箇所及び上記測定種別を示す測定対象箇所情報、並びに、上記測定対象箇所に関連付けた上記設計値情報からなる測定設定データを生成する測定設定データ生成手順とを実行させる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明による測定設定データ作成装置、測定設定データ作成方法、測定設定データ作成装置用のプログラム及び寸法測定装置では、取得した設計データを用いて、測定対象箇所及び測定種別を特定し、特徴量情報を生成して測定設定データが生成されるので、設計データから測定設定データを自動生成することができる。つまり、測定しようとするワークを変更するごとに、測定対象箇所や測定種別を指定しなくても良いので、ワーク画像からワークを検出してエッジ抽出を行い、ワークの寸法を測定するための測定設定データを容易に作成することができる。従って、測定設定データの作成作業を簡略化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施の形態による測定設定データ作成装置１００の一構成例を示した斜視図である。
【図２】図１の測定設定データ作成装置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の測定設定データ作成装置１００の動作の一例を示したフローチャートである。
【図４】従来の測定設定データ作成装置を用いた測定設定データの作成動作を示したフローチャートである。
【図５】図１の測定設定データ作成装置１００における寸法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の測定設定データ作成装置１００を用いた測定設定データの作成動作の一例を示したフローチャートである。
【図７】図１の測定設定データ作成装置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図であり、形状線１，２及び寸法線３〜５を含む設計データの一例が示されている。
【図８】図１の測定設定データ作成装置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図であり、寸法線の対応づけの一例が示されている。
【図９】図１の測定設定データ作成装置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図であり、寸法線の対応づけの他の一例が示されている。
【図１０】図１の測定設定データ作成装置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図であり、寸法線の対応づけのその他の一例が示されている。
【図１１】図１の測定設定データ作成装置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図であり、測定設定データの編集画面１０１が示されている。
【図１２】図１の測定設定データ作成装置１００における寸法測定時の動作の一例を示した図であり、ワークを撮影したワーク画像１１０が示されている。
【図１３】図１の測定設定データ作成装置１００における寸法測定時の動作の一例を示した図であり、複数のエッジ検出領域１１１が指定されたワーク画像１１０が示されている。
【図１４】図１の測定設定データ作成装置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。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
＜測定設定データ作成装置＞
図１は、本発明の実施の形態による測定設定データ作成装置１００の一構成例を示した斜視図である。この測定設定データ作成装置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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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、ワークに対する測定を開始させるための操作部である。
【００２３】
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ワークの寸法を測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。
【００２４】
＜測定ユニット＞
図２は、図１の測定設定データ作成装置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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
この測定設定データ作成装置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。この測定設定データ作成装置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。
【００３３】
＜測定設定データ作成装置の動作＞
図３のステップＳ１０１〜Ｓ１０３は、図１の測定設定データ作成装置１００の動作の一例を示したフローチャートである。この測定設定データ作成装置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。
【００３４】
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、測定箇所や測定種別を示す情報、測定箇所ごとの設計値や公差を示す情報などからなる。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、マスターピースなどの基準物を撮影して取得したマスター画像に基づいて設定され、或いは、ＣＡＤ（Computer Aided Design）を用いて作成された設計データに基づいて設定される。なお、特徴量情報、測定箇所や測定種別を示す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。
【００３５】
測定設定データは、制御ユニット２０において作成される。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。
【００３６】
図４のステップＳ２０１〜Ｓ２０４は、従来の測定設定データ作成装置を用いた測定設定データの作成動作を示したフローチャートである。従来の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画像が取得される。マスター画像は、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により作成された設計データから抽出される。
【００３７】
次に、特徴量の設定が行われる（ステップＳ２０２）。特徴量の設定ステップは、マスター画像を用いて、マスター画像全体から特徴量を抽出したり、ユーザにより特に特徴がある箇所として指定された範囲の中から特徴量を抽出するステップである。特徴量としては、例えば、画像のコントラストやエッジ強度、方向など、後述するワークの位置及び姿勢を検出可能なものであれば種々のものが利用できる。
【００３８】
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。
【００３９】
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。例えば、線分と線分の間の寸法、角度、円の直径など、測定の対象となる測定対象箇所の何をどの様な方法で測定するかを指定する。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。
【００４０】
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２０内の記憶領域に書き込まれる。
【００４１】
＜寸法測定＞
図５のステップＳ３０１〜Ｓ３０６は、図１の測定設定データ作成装置１００における寸法測定時の動作の一例を示したフローチャートである。寸法測定は、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。
【００４２】
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）。
【００４３】
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）、測定箇所の良否判定やワークの良否判定が行われる（ステップＳ３０６）。
【００４４】
上述したように、測定設定データを生成するには、ユーザが測定の対象となる測定対象箇所を指定し、各測定対象箇所の測定種別や設計値、公差などをいちいち設定する必要があり、非常に手間がかかる。また、寸法測定装置を製造現場で使用する場合、ユーザは測定の対象となるワークを設計したときのデータであるＣＡＤデータを保有しているケースが多い。本実施の形態では、ＣＡＤデータから測定設定データをほぼ自動的に生成することができるので、測定設定データを生成するためのユーザの手間を省くことができる。以下、設計データであるＣＡＤデータから測定設定データを自動的に生成するための構成を図６から図１４に基づいて説明する。
【００４５】
＜測定設定データの作成＞
図６のステップＳ４０１〜Ｓ４０９は、図１の測定設定データ作成装置１００を用いた測定設定データの作成動作の一例を示したフローチャートである。この測定設定データ作成装置１００では、ＰＣなどの外部機器において作成された設計データを外部機器から取得し、取得した設計データを用いて測定設定データが自動生成される。
【００４６】
設計データは、ＣＡＤにより作成されるＣＡＤデータであり、ワークの輪郭形状を示す形状線の位置情報と、寸法線の位置情報と、寸法線に関連付けられた設計値及び公差からなる設計値情報と、寸法種別を示す寸法種別情報を含む。
【００４７】
まず、測定設定データ作成装置１００は、外部機器において作成された設計データを当該外部機器から取得し、メモリ内に格納する（ステップＳ４０１）。次に、ユーザによる所定の操作に基づいて、設計データから不要情報が削除される（ステップＳ４０２）。不要情報とは、寸法測定に関係のない線や文字列からなる情報のことであり、ＣＡＤ図面に付された図枠や注記などが不要情報として除去される。
【００４８】
次に、測定設定データ作成装置１００は、ワーク画像を解析してワークを検出するためのパターンデータを生成する（ステップＳ４０３）。このパターンデータは、視野内におけるワークの位置や姿勢などの配置状態を検出するための位置決め用の情報であり、ワークの特徴量情報からなり、形状線の位置情報に基づいて生成される。
【００４９】
パターンデータを用いたワークの位置決め方法としては、設計データの輪郭形状情報からワークの擬似画像を生成し、ワーク画像及び擬似画像間で画像レベルのマッチングを行う方法、例えば、正規化相関サーチが利用される。或いは、擬似画像を作成することなく、輪郭形状情報自体を用いて特徴量レベルでマッチングを行う方法、例えば、幾何学相関サーチを利用しても良い。測定設定データ作成装置１００では、ユーザによる所定の操作に基づいて、この様な位置決め方法や、設計データの形状線の中から位置決めに利用する範囲を指定することができる。
【００５０】
次に、測定設定データ作成装置１００は、設計データに基づいて、測定対象箇所を自動決定し、測定設定データを生成する。この測定設定データの生成動作は、４つの処理手順、すなわち、前処理（ステップＳ４０４）、寸法線の対応づけ（ステップＳ４０５）、測定箇所及び種別の特定（ステップＳ４０６）、並びに、エッジ検出領域の生成（ステップＳ４０７）からなる。
【００５１】
前処理は、重複している形状線や分断している形状線を１本の形状線に統合させる処理である。例えば、同一箇所に２以上の形状線が重複して配置されている場合や、直線状の形状線が短い間隙により分断されている場合に、これらの形状線が１本の形状線に纏められる。
【００５２】
寸法線の対応づけは、形状線の位置情報、寸法線の位置情報及び寸法種別情報に基づいて、寸法線を形状線によって規定される位置に対応づけることにより行われ、これにより、形状線における測定対象箇所及び測定種別が特定される。
【００５３】
寸法線を形状線によって規定される位置に対応づける際の対応づけ方は、寸法線の種別に応じて異なる。寸法種別としては、長さ寸法、直径寸法、半径寸法、角度寸法、座標寸法、円弧寸法などがある。
【００５４】
エッジ検出領域の生成は、エッジ抽出を行うべき画像領域をエッジ検出領域として指定する処理手順であり、測定対象箇所情報に基づいて、形状線上に所定のエッジ検出領域が自動生成される。エッジ検出領域は、ワーク画像におけるワーク輪郭のゆらぎを考慮して、一定の幅を持たせた領域からなる。また、エッジ検出領域は、領域内で抽出されたエッジ点に幾何学図形をフィッティングさせる際の誤差を小さくするために、形状線の頂点、すなわち、形状線上の角（かど）部を含まない領域からなる。
【００５５】
ステップＳ４０４からステップＳ４０７までの処理手順を経て作成された測定設定データは、登録情報としてメモリ内に格納され、ユーザによる所定の編集操作に基づいて、登録情報が更新される（ステップＳ４０８，Ｓ４０９）。すなわち、自動生成されたエッジ検出領域の配置、設計値又は公差の値が必要に応じて変更され、或いは、形状線上の位置を指定することにより、新たな測定対象箇所が追加される。
【００５６】
＜設計データ＞
図７は、図１の測定設定データ作成装置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図であり、形状線１，２及び寸法線３〜５を含む設計データの一例としてＣＡＤデータが示されている。このＣＡＤデータは、薄い平板状の部材からなる部品の設計データであり、部品の輪郭形状を示す形状線１，２の位置情報と、寸法線３〜５の位置情報と、寸法線３〜５に関連付けられた設計値６及び公差からなる設計値情報と、寸法種別を示す寸法種別情報により構成される。
【００５７】
形状線１は、部品の外縁や内縁を示す外形線であり、形状線２は、部品に設けられた小孔の周縁を示す外形線である。寸法線３〜５は、寸法が形状線１，２上のどの位置について何を測定したものであるのかを指し示すものである。
【００５８】
寸法線３は、寸法を記入するのに用いる線分であり、一端に矢印などの端末記号が配置される。寸法線４は、寸法を記入するために形状線から引き出される線分であり、寸法補助線と呼ばれることもある。寸法線５は、記号などを記入するために形状線から引き出される線分であり、引き出し線と呼ばれることもある。
【００５９】
長さ寸法には、水平寸法、垂直寸法及び角度指定寸法がある。水平寸法は、図面上で水平方向の長さ（距離）を示す寸法であり、垂直寸法は、垂直方向の長さを示す寸法である。この例では、寸法線３，４を用いて、形状線１における２つの平行な線分間の距離（設計値「３３．６」、「２２」）と、小孔の中心間の距離（設計値「４４．８」）とが水平寸法として記載されている。また、寸法線３，４を用いて、形状線１上の線分と小孔の中心との間の距離（設計値「２４．８」）と、小孔の中心間の距離（設計値「２０」）とが垂直寸法として記載されている。
【００６０】
また、寸法線３を用いて、円形状の形状線２の直径（設計値「２．３」）が直径寸法として記載され、寸法線５を用いて、円形状の形状線２の直径（設計値「２」）が記載されている。直径寸法の設計値「２．３」には、記号「２−」及び「φ」が付されている。記号「２−」（「２×」と記載される場合もある）は、中心線７に関して線対称となる位置にも同様の図形が存在することを示す。「ｎ−」の場合には、全部でｎ個の同種図形に対して同一寸法が付与される。記号「φ」は、設計値が直径であることを示す。
【００６１】
また、寸法線３を用いて、形状線１における円弧部分の半径（設計値「２」）が半径寸法として記載され、寸法線５を用いて、小孔の周縁における円弧部分の半径（設計値「１」）が記載されている。さらに、寸法線３，４及び中心線７を用いて、形状線における線分と中心線７との間の角度（設計値「４５°」）が角度寸法として記載されている。測定設定データ作成装置１００は、この様な設計データを利用して、測定設定データを自動生成する。
【００６２】
＜寸法線の対応づけ＞
図８（ａ）〜（ｃ）は、図１の測定設定データ作成装置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図であり、寸法線の対応づけの一例が示されている。この図は、長さ寸法を測定する場合の寸法線３，４の対応づけである。図中の（ａ）には、寸法線３，４を形状線１上の２つの頂点１ａに対応づける場合が示され、（ｂ）には、寸法線３，４を形状線１上の平行な２つの線分に対応づける場合が示されている。また、（ｃ）には、寸法線３，４を円形状の形状線２及び形状線１上の線分に対応づける場合が示されている。
【００６３】
寸法線を形状線によって規定される位置に対応づける場合、その対応づけ方は、寸法線の種類や寸法種別に応じて異なる。長さ寸法の場合、寸法線３，４は、２つの寸法線４をそれぞれ延長し、その延長線上に存在する形状線１の頂点１ａ、線分、延長線と接する円形状の形状線、又は、延長線上に中心を有する円形状の形状線２に対応付けられる。
【００６４】
なお、寸法線を形状線の頂点や延長線と接する円形状の形状線に対応づける場合、寸法測定時に、形状線上の線分間で交点を求める処理や、円形状の形状線上の接点を求める処理が実行される。また、寸法線の対応づけが複数考えられる場合には、例えば、寸法線４の端点に最も近い形状線だけに対応付けられる。
【００６５】
さらに、寸法線４の延長線上で対応づけられる図形の組合せに応じて測定種別が特定される。具体的には、２つの寸法線４にそれぞれ対応づけられる図形が２つの点である場合、寸法線の種類（寸法種別）に応じて測定種別が特定される。すなわち、水平寸法、垂直寸法又は角度指定寸法のいずれかであれば、その角度に応じて２点間の距離が測定される。特に、寸法種別が平行寸法であれば、２点間の最短距離が測定される。
【００６６】
（ａ）の場合、寸法線４の延長線上に存在する頂点１ａが、この頂点１ａを挟む形状線上の２つの線分の交点として抽出される。そして、２つの寸法線４に対してそれぞれ抽出した２つの頂点１ａ間の距離が測定される。エッジ検出領域Ａは、頂点１ａを抽出するのに適した線分が正しく抽出されるように、形状線１上に設定される。
【００６７】
２つの寸法線４にそれぞれ対応づけられる図形が２つの線分である場合には、両線分が平行であるという前提で幾何学図形のフィッティングを行って、平行な２線分を得るとともに、当該線分間の距離が測定される。或いは、２つの線分の角の２等分線に垂直な方向に関して、それぞれの線分の中点間の距離を測定する方法や、一方の線分の中点と他方の線分との距離を測定する方法を選択することができる。
【００６８】
（ｂ）の場合、２つの寸法線４の延長線上にそれぞれ存在する形状線１上の２つの線分間の距離が測定される。エッジ検出領域Ａは、これらの線分が正しく抽出されるように、形状線１上に設定される。
【００６９】
２つの寸法線４にそれぞれ対応づけられる図形が点と線分である場合には、点から線分に下ろした垂線の長さが測定される。（ｃ）の場合、一方の寸法線４の延長線上に存在する円形状の形状線２の中心と、他方の寸法線４の延長線上に存在する形状線１上の線分との距離が測定される。エッジ検出領域Ａは、円形状の形状線２や形状線１上の線分が正しく抽出されるように設定される。
【００７０】
寸法線３，４を寸法線４の延長線と接する円形状の形状線に対応づける場合、円形状の形状線上の接点が抽出され、この接点と他の頂点又は線分との距離が測定される。
【００７１】
図９（ａ）及び（ｂ）は、図１の測定設定データ作成装置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図であり、寸法線の対応づけの他の一例が示されている。この図は、直径寸法又は半径寸法を測定する場合の寸法線３，４の対応づけである。図中の（ａ）には、２つの寸法線３を円形状の形状線２に対応づけて直径寸法を測定する場合が示され、（ｂ）には、寸法線３，４を形状線１上の円弧部分に対応づけて半径寸法を測定する場合が示されている。
【００７２】
直径寸法の場合、２つの寸法線３が、同一直線上にその端点を対向させて配置される。（ａ）では、２つの寸法線３が寸法線４を挟んで対向配置されている。そこで、この様な場合、寸法線３，４は、２つの寸法線３について、それぞれの端点（端末記号が付された方）間の中点を中心とする円形状の形状線２に対応付けられる。
【００７３】
なお、設計値に記号「２−」又は「２×」が付されていれば、寸法が付与された図形以外に、同種図形が存在するので、寸法線３，４を対応づけた形状線２の近傍に配置された形状線２にも当該寸法線が対応づけられる。
【００７４】
半径寸法の場合には、同一直線上に寸法線３，４が配置され、寸法線３の端点（端末記号が付された方）と寸法線４の端点との距離が円の半径である。そこで、この様な場合、寸法線３，４は、寸法線４の端点を中心とする円形又は円弧状の形状線２に対応付けられる。
【００７５】
なお、ここで挙げた寸法線の表示形態はあくまでも一例であり、ＣＡＤデータの寸法線の表示形態は様々なものがある。例えば、直径寸法の場合、円の中心から両端に矢印が延びる一本の寸法線で表示する形態や、対向する２つの接線を寸法線として引き出して、寸法値を円とは離れた位置に表示する形態がある。
【００７６】
図１０は、図１の測定設定データ作成装置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図であり、寸法線の対応づけのその他の一例が示されている。この図は、角度寸法を測定する場合の寸法線３，４の対応づけである。角度寸法の場合、寸法線３，４は、２つの寸法線４をそれぞれ延長し、その延長線上に存在する仮想線と、形状線１上の線分とに対応付けられる。
【００７７】
仮想線は、仮想線上に中心を有する２以上の円形状の形状線２によって構成され、その様な仮想線と形状線１上の線分との角度が測定される。なお、円弧寸法を測定する場合には、寸法線３，４は、２つの寸法線４をそれぞれ延長し、その延長線上に端点が存在する円弧状の形状線に対応付けられる。
【００７８】
また、寸法線５の場合、その端点（端末記号が付された方）を円周上の点として含む円形又は円弧状の形状線、或いは、端点を含む形状線上の線分に対応付けられる。なお、寸法線５に寸法種別を示す記号や幾何公差が付されていれば、それらの情報を元に、図形の絞り込みが行われる。
【００７９】
ＣＡＤデータから測定設定データを自動生成する場合、測定対象箇所を特定するために、各寸法線と、各寸法線に対応する形状線を対応づける必要がある。しかし、当然のことながら、ＣＡＤデータは測定設定データを生成するために作られたものではないため、寸法線と形状線をどの様に対応づけるかを決定しなければならない。上述した様に、本実施の形態では、寸法線の種別に応じて各寸法線に対応する形状線を特定することにより、寸法線から自動的に測定対象箇所を特定している。
【００８０】
＜編集画面＞
図１１は、図１の測定設定データ作成装置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図であり、測定設定データの編集画面１０１が示されている。編集画面１０１は、設計データから自動生成された測定設定データを編集するための入力画面であり、ディスプレイ１１上に表示される。
【００８１】
この編集画面１０１には、エッジ検出領域Ａが指定された形状線１，２の表示領域１０２、公差設定の表示領域１０３が形成されている。表示領域１０３には、設計値の入力欄１０４、公差上限の入力欄１０５、公差下限の入力欄１０６、ＯＫボタン１０７、キャンセルボタン１０８及び適用ボタン１０９が配置されている。
【００８２】
入力欄１０４〜１０６には、ユーザが表示領域１０２内に表示中の形状線１，２に対して所定の操作を行うことにより、選択指定された形状線上の位置に関連付けられた設計値及び公差の現在値が表示されている。これらの現在値は、所定の操作により変更することができる。
【００８３】
また、表示領域１０２内に表示中の形状線１，２に対して所定の操作を行うことにより、エッジ検出領域Ａの配置を変更し、或いは、新たな測定対象箇所を追加することができる。
【００８４】
＜ワーク画像＞
図１２及び図１３は、図１の測定設定データ作成装置１００における寸法測定時の動作の一例を示した図であり、図１２には、ワークを撮影したワーク画像１１０が示され、図１３には、複数のエッジ検出領域１１１が指定されたワーク画像１１０が示されている。ワーク画像１１０は、例えば、低倍率視野内のワークを低倍率で撮影して得られた撮影画像である。この図では、透過照明時に撮影されたワーク画像１１０が示されている。
【００８５】
寸法測定では、測定設定データの特徴量情報に基づいてワーク画像１１０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及び姿勢が検出される。そして、位置及び姿勢が検出されたワークに対し、測定対象箇所情報に基づいて測定対象箇所を特定することにより、エッジ抽出のためのエッジ検出領域１１１が指定される。
【００８６】
＜制御ユニット＞
図１４は、図１の測定設定データ作成装置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、設計データ取得部２１、設計データ記憶部２２、測定対象箇所特定部２３、特徴量情報生成部２４、測定設定データ生成部２５、測定設定データ記憶部２６、ワーク画像記憶部１２１、配置状態検出部１２２、エッジ検出領域指定部１２３、エッジ抽出部１２４及び寸法値算出部１２５により構成される。
【００８７】
設計データ取得部２１は、外部機器からＣＡＤデータを取得し、設計データ記憶部２２内に格納する。ＣＡＤデータは、ワークの輪郭形状を示す形状線の位置情報、寸法線の位置情報、寸法線に関連付けられた設計値及び公差からなる設計値情報、並びに、寸法種別を示す寸法種別情報からなる。
【００８８】
測定対象箇所特定部２３は、形状線の位置情報、寸法線の位置情報及び寸法種別情報に基づいて、寸法線を形状線によって規定される位置に対応づけることにより、形状線における測定対象箇所及び測定種別を特定する。
【００８９】
特徴量情報生成部２４は、形状線の位置情報に基づいて、ワーク画像からワークを検出するための特徴量情報を生成し、測定設定データ生成部２５へ出力する。
【００９０】
測定設定データ生成部２５は、特徴量情報、測定対象箇所及び測定種別を示す測定対象箇所情報、並びに、測定対象箇所に関連付けた設計値情報からなる測定設定データを生成し、測定設定データ記憶部２６内に格納する。
【００９１】
ワーク画像記憶部１２１には、ワークを撮影したワーク画像が格納される。配置状態検出部１２２は、特徴量情報を用いてワーク画像を解析することにより、ワークの位置及び姿勢を検出し、その検出結果をエッジ検出領域指定部１２３へ出力する。
【００９２】
エッジ検出領域指定部１２３は、位置及び姿勢が検出されたワークに対し、測定対象箇所情報に基づいて測定対象箇所を特定し、エッジ検出領域Ａを指定する。エッジ抽出部１２４は、エッジ検出領域Ａ内のワーク画像からエッジを抽出する。寸法値算出部１２５は、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、測定結果として出力する。
【００９３】
本実施の形態によれば、外部機器から取得した設計データを用いて、測定対象箇所及び測定種別を特定し、特徴量情報を生成して測定設定データが生成されるので、設計データから測定設定データを自動生成することができる。従って、測定しようとするワークを変更するごとに、測定対象箇所や測定種別を指定しなくても良いので、ワーク画像からワークを検出してエッジ抽出を行い、ワークの寸法を測定するための測定設定データを容易に作成することができる。
【符号の説明】
【００９４】
１，２ 形状線
１ａ 頂点
３〜５ 寸法線
６ 設計値
７ 中心線
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 設計データ取得部
２２ 設計データ記憶部
２３ 測定対象箇所特定部
２４ 特徴量情報生成部
２５ 測定設定データ生成部
２６ 測定設定データ記憶部
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 測定設定データ作成装置
１０１ 編集画面
１１０ ワーク画像
１１１ エッジ検出領域
１２１ ワーク画像記憶部
１２２ 配置状態検出部
１２３ エッジ検出領域指定部
１２４ エッジ抽出部
１２５ 寸法値算出部
Ａ エッジ検出領域
【技術分野】
【０００１】
本発明は、測定設定データ作成装置、測定設定データ作成方法、測定設定データ作成装置用のプログラム及び寸法測定装置に係り、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ための測定設定データを作成する測定設定データ作成装置に関する。
【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位置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。ワークの寸法測定では、ワーク画像のエッジ抽出が行われる。エッジ抽出は、ワーク画像の輝度変化を解析してエッジ点を検出し、検出した複数のエッジ点に直線や円弧などの幾何学図形をフィッティングさせることにより行われ、ワークと背景との境界を示すエッジが求められる。ワークの寸法は、この様にして求められるエッジ間の距離や角度、円形状のエッジの中心位置や直径として測定される。また、測定した寸法値と設計値との差分（誤差）を公差と比較して良否判定が行われる。
【０００４】
上述したワークの寸法測定は、予め作成される測定設定データに基づいて実行される。測定設定データは、ワーク画像からワークを検出するための特徴量情報、測定対象箇所や測定種別を示す測定対象箇所情報、及び、良否判定のための設計値や公差を示す設計値情報により構成される。従来の測定設定データ作成装置では、基準物を撮影して得られたマスター画像に対して、ユーザが測定対象箇所や測定種別を指定することにより、エッジを抽出するためのエッジ検出領域が設定され、エッジ検出領域内のマスター画像からエッジを抽出して寸法値が測定される。そして、マスター画像から得られた寸法値を元にして、ユーザが、設計値や公差を指定することにより、測定設定データが得られる。このため、測定したい箇所が多数存在する場合に、これらの箇所を測定対象箇所として指定し、測定対象箇所ごとに測定種別を指定しなければならず、測定設定データの作成作業が極めて煩雑であるという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【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】
【０００６】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、測定設定データの作成作業を簡略化することができる測定設定データ作成装置、測定設定データ作成方法、測定設定データ作成装置用のプログラム及び寸法測定装置を提供することを目的とする。特に、ワーク画像からワークを検出してエッジ抽出を行い、ワークの寸法を測定するための測定設定データを容易に作成することができる測定設定データ作成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】
【０００７】
第１の本発明による測定設定データ作成装置は、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測定するための測定設定データを作成する測定設定データ作成装置であって、上記ワークの輪郭形状を示す形状線の位置情報、寸法線の位置情報、上記寸法線に関連付けられた設計値及び公差からなる設計値情報、並びに、寸法種別を示す寸法種別情報を含む設計データを取得する設計データ取得手段と、上記形状線の位置情報、上記寸法線の位置情報及び上記寸法種別情報に基づいて、上記寸法線を上記形状線によって規定される位置に対応づけることにより、上記形状線における測定対象箇所及び測定種別を特定する測定対象箇所特定手段と、上記形状線の位置情報に基づいて、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情報を生成する特徴量情報生成手段と、上記特徴量情報、上記測定対象箇所及び上記測定種別を示す測定対象箇所情報、並びに、上記測定対象箇所に関連付けた上記設計値情報からなる測定設定データを生成する測定設定データ生成手段とを備えて構成される。
【０００８】
この様な構成によれば、取得した設計データを用いて、測定対象箇所及び測定種別を特定し、特徴量情報を生成して測定設定データが生成されるので、設計データから測定設定データを自動生成することができる。従って、測定しようとするワークを変更するごとに、測定対象箇所や測定種別を指定しなくても良いので、ワーク画像からワークを検出してエッジ抽出を行い、ワークの寸法を測定するための測定設定データを容易に作成することができる。
【０００９】
第２の本発明による測定設定データ作成装置は、上記構成に加え、上記測定対象箇所特定手段が、上記寸法線を当該寸法線の延長線上における上記形状線の頂点又は線分に対応づけるように構成される。この様な構成によれば、頂点間の距離や平行な線分間の距離として長さ寸法を正しく測定することができる。
【００１０】
第３の本発明による測定設定データ作成装置は、上記構成に加え、上記測定対象箇所特定手段が、上記寸法線を当該寸法線の延長線上に中心を有する円形状の上記形状線に対応づけるように構成される。この様な構成によれば、円の中心から線分までの距離として長さ寸法を正しく測定することができる。
【００１１】
第４の本発明による測定設定データ作成装置は、上記構成に加え、上記測定対象箇所特定手段が、同一直線上に端点を対向させて配置された２つの上記寸法線を端点間の中点を中心とする円形状の上記形状線に対応づけるように構成される。この様な構成によれば、円の直径を正しく測定することができる。
【００１２】
第５の本発明による測定設定データ作成装置は、上記構成に加え、上記測定対象箇所特定手段が、上記寸法線を当該寸法線の端点を中心とする円形又は円弧状の上記形状線に対応づけるように構成される。この様な構成によれば、円又は円弧の半径を正しく測定することができる。
【００１３】
第６の本発明による測定設定データ作成装置は、上記構成に加え、上記測定対象箇所特定手段が、上記寸法線を当該寸法線の端点から最も近い上記形状線に対応づけるように構成される。
【００１４】
第７の本発明による寸法測定装置は、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測定する寸法測定装置であって、上記ワークの輪郭形状を示す形状線の位置情報、寸法線の位置情報、上記寸法線に関連付けられた設計値及び公差からなる設計値情報、並びに、寸法種別を示す寸法種別情報を含む設計データを取得する設計データ取得手段と、上記形状線の位置情報、上記寸法線の位置情報及び上記寸法種別情報に基づいて、上記寸法線を上記形状線によって規定される位置に対応づけることにより、上記形状線における測定対象箇所及び測定種別を特定する測定対象箇所特定手段と、上記形状線の位置情報に基づいて、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情報を生成する特徴量情報生成手段と、上記特徴量情報、上記測定対象箇所及び上記測定種別を示す測定対象箇所情報、並びに、上記測定対象箇所に関連付けた上記設計値情報からなる測定設定データを生成する測定設定データ生成手段と、上記特徴量情報を用いて上記ワーク画像を解析し、上記ワーク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ワークに対し、上記測定対象箇所情報に基づいて上記測定対象箇所を特定し、エッジ検出領域を指定するエッジ検出領域指定手段と、上記エッジ検出領域内の上記ワーク画像から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する寸法値算出手段とを備えて構成される。
【００１５】
第８の本発明による測定設定データ作成方法は、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測定するための測定設定データを作成する測定設定データ作成方法であって、上記ワークの輪郭形状を示す形状線の位置情報、寸法線の位置情報、上記寸法線に関連付けられた設計値及び公差からなる設計値情報、並びに、寸法種別を示す寸法種別情報を含む設計データを取得する設計データ取得ステップと、上記形状線の位置情報、上記寸法線の位置情報及び上記寸法種別情報に基づいて、上記寸法線を上記形状線によって規定される位置に対応づけることにより、上記形状線における測定対象箇所及び測定種別を特定する測定対象箇所特定ステップと、上記形状線の位置情報に基づいて、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情報を生成する特徴量情報生成ステップと、上記特徴量情報、上記測定対象箇所及び上記測定種別を示す測定対象箇所情報、並びに、上記測定対象箇所に関連付けた上記設計値情報からなる測定設定データを生成する測定設定データ生成ステップとからなる。
【００１６】
第９の本発明による測定設定データ作成装置用のプログラムは、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測定するための測定設定データを作成する測定設定データ作成装置用のプログラムであって、上記ワークの輪郭形状を示す形状線の位置情報、寸法線の位置情報、上記寸法線に関連付けられた設計値及び公差からなる設計値情報、並びに、寸法種別を示す寸法種別情報を含む設計データを取得する設計データ取得手順と、上記形状線の位置情報、上記寸法線の位置情報及び上記寸法種別情報に基づいて、上記寸法線を上記形状線によって規定される位置に対応づけることにより、上記形状線における測定対象箇所及び測定種別を特定する測定対象箇所特定手順と、上記形状線の位置情報に基づいて、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情報を生成する特徴量情報生成手順と、上記特徴量情報、上記測定対象箇所及び上記測定種別を示す測定対象箇所情報、並びに、上記測定対象箇所に関連付けた上記設計値情報からなる測定設定データを生成する測定設定データ生成手順とを実行させる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明による測定設定データ作成装置、測定設定データ作成方法、測定設定データ作成装置用のプログラム及び寸法測定装置では、取得した設計データを用いて、測定対象箇所及び測定種別を特定し、特徴量情報を生成して測定設定データが生成されるので、設計データから測定設定データを自動生成することができる。つまり、測定しようとするワークを変更するごとに、測定対象箇所や測定種別を指定しなくても良いので、ワーク画像からワークを検出してエッジ抽出を行い、ワークの寸法を測定するための測定設定データを容易に作成することができる。従って、測定設定データの作成作業を簡略化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施の形態による測定設定データ作成装置１００の一構成例を示した斜視図である。
【図２】図１の測定設定データ作成装置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の測定設定データ作成装置１００の動作の一例を示したフローチャートである。
【図４】従来の測定設定データ作成装置を用いた測定設定データの作成動作を示したフローチャートである。
【図５】図１の測定設定データ作成装置１００における寸法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の測定設定データ作成装置１００を用いた測定設定データの作成動作の一例を示したフローチャートである。
【図７】図１の測定設定データ作成装置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図であり、形状線１，２及び寸法線３〜５を含む設計データの一例が示されている。
【図８】図１の測定設定データ作成装置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図であり、寸法線の対応づけの一例が示されている。
【図９】図１の測定設定データ作成装置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図であり、寸法線の対応づけの他の一例が示されている。
【図１０】図１の測定設定データ作成装置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図であり、寸法線の対応づけのその他の一例が示されている。
【図１１】図１の測定設定データ作成装置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図であり、測定設定データの編集画面１０１が示されている。
【図１２】図１の測定設定データ作成装置１００における寸法測定時の動作の一例を示した図であり、ワークを撮影したワーク画像１１０が示されている。
【図１３】図１の測定設定データ作成装置１００における寸法測定時の動作の一例を示した図であり、複数のエッジ検出領域１１１が指定されたワーク画像１１０が示されている。
【図１４】図１の測定設定データ作成装置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。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
＜測定設定データ作成装置＞
図１は、本発明の実施の形態による測定設定データ作成装置１００の一構成例を示した斜視図である。この測定設定データ作成装置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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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、ワークに対する測定を開始させるための操作部である。
【００２３】
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ワークの寸法を測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。
【００２４】
＜測定ユニット＞
図２は、図１の測定設定データ作成装置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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
この測定設定データ作成装置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。この測定設定データ作成装置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。
【００３３】
＜測定設定データ作成装置の動作＞
図３のステップＳ１０１〜Ｓ１０３は、図１の測定設定データ作成装置１００の動作の一例を示したフローチャートである。この測定設定データ作成装置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。
【００３４】
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、測定箇所や測定種別を示す情報、測定箇所ごとの設計値や公差を示す情報などからなる。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、マスターピースなどの基準物を撮影して取得したマスター画像に基づいて設定され、或いは、ＣＡＤ（Computer Aided Design）を用いて作成された設計データに基づいて設定される。なお、特徴量情報、測定箇所や測定種別を示す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。
【００３５】
測定設定データは、制御ユニット２０において作成される。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。
【００３６】
図４のステップＳ２０１〜Ｓ２０４は、従来の測定設定データ作成装置を用いた測定設定データの作成動作を示したフローチャートである。従来の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画像が取得される。マスター画像は、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により作成された設計データから抽出される。
【００３７】
次に、特徴量の設定が行われる（ステップＳ２０２）。特徴量の設定ステップは、マスター画像を用いて、マスター画像全体から特徴量を抽出したり、ユーザにより特に特徴がある箇所として指定された範囲の中から特徴量を抽出するステップである。特徴量としては、例えば、画像のコントラストやエッジ強度、方向など、後述するワークの位置及び姿勢を検出可能なものであれば種々のものが利用できる。
【００３８】
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。
【００３９】
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。例えば、線分と線分の間の寸法、角度、円の直径など、測定の対象となる測定対象箇所の何をどの様な方法で測定するかを指定する。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。
【００４０】
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２０内の記憶領域に書き込まれる。
【００４１】
＜寸法測定＞
図５のステップＳ３０１〜Ｓ３０６は、図１の測定設定データ作成装置１００における寸法測定時の動作の一例を示したフローチャートである。寸法測定は、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。
【００４２】
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）。
【００４３】
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）、測定箇所の良否判定やワークの良否判定が行われる（ステップＳ３０６）。
【００４４】
上述したように、測定設定データを生成するには、ユーザが測定の対象となる測定対象箇所を指定し、各測定対象箇所の測定種別や設計値、公差などをいちいち設定する必要があり、非常に手間がかかる。また、寸法測定装置を製造現場で使用する場合、ユーザは測定の対象となるワークを設計したときのデータであるＣＡＤデータを保有しているケースが多い。本実施の形態では、ＣＡＤデータから測定設定データをほぼ自動的に生成することができるので、測定設定データを生成するためのユーザの手間を省くことができる。以下、設計データであるＣＡＤデータから測定設定データを自動的に生成するための構成を図６から図１４に基づいて説明する。
【００４５】
＜測定設定データの作成＞
図６のステップＳ４０１〜Ｓ４０９は、図１の測定設定データ作成装置１００を用いた測定設定データの作成動作の一例を示したフローチャートである。この測定設定データ作成装置１００では、ＰＣなどの外部機器において作成された設計データを外部機器から取得し、取得した設計データを用いて測定設定データが自動生成される。
【００４６】
設計データは、ＣＡＤにより作成されるＣＡＤデータであり、ワークの輪郭形状を示す形状線の位置情報と、寸法線の位置情報と、寸法線に関連付けられた設計値及び公差からなる設計値情報と、寸法種別を示す寸法種別情報を含む。
【００４７】
まず、測定設定データ作成装置１００は、外部機器において作成された設計データを当該外部機器から取得し、メモリ内に格納する（ステップＳ４０１）。次に、ユーザによる所定の操作に基づいて、設計データから不要情報が削除される（ステップＳ４０２）。不要情報とは、寸法測定に関係のない線や文字列からなる情報のことであり、ＣＡＤ図面に付された図枠や注記などが不要情報として除去される。
【００４８】
次に、測定設定データ作成装置１００は、ワーク画像を解析してワークを検出するためのパターンデータを生成する（ステップＳ４０３）。このパターンデータは、視野内におけるワークの位置や姿勢などの配置状態を検出するための位置決め用の情報であり、ワークの特徴量情報からなり、形状線の位置情報に基づいて生成される。
【００４９】
パターンデータを用いたワークの位置決め方法としては、設計データの輪郭形状情報からワークの擬似画像を生成し、ワーク画像及び擬似画像間で画像レベルのマッチングを行う方法、例えば、正規化相関サーチが利用される。或いは、擬似画像を作成することなく、輪郭形状情報自体を用いて特徴量レベルでマッチングを行う方法、例えば、幾何学相関サーチを利用しても良い。測定設定データ作成装置１００では、ユーザによる所定の操作に基づいて、この様な位置決め方法や、設計データの形状線の中から位置決めに利用する範囲を指定することができる。
【００５０】
次に、測定設定データ作成装置１００は、設計データに基づいて、測定対象箇所を自動決定し、測定設定データを生成する。この測定設定データの生成動作は、４つの処理手順、すなわち、前処理（ステップＳ４０４）、寸法線の対応づけ（ステップＳ４０５）、測定箇所及び種別の特定（ステップＳ４０６）、並びに、エッジ検出領域の生成（ステップＳ４０７）からなる。
【００５１】
前処理は、重複している形状線や分断している形状線を１本の形状線に統合させる処理である。例えば、同一箇所に２以上の形状線が重複して配置されている場合や、直線状の形状線が短い間隙により分断されている場合に、これらの形状線が１本の形状線に纏められる。
【００５２】
寸法線の対応づけは、形状線の位置情報、寸法線の位置情報及び寸法種別情報に基づいて、寸法線を形状線によって規定される位置に対応づけることにより行われ、これにより、形状線における測定対象箇所及び測定種別が特定される。
【００５３】
寸法線を形状線によって規定される位置に対応づける際の対応づけ方は、寸法線の種別に応じて異なる。寸法種別としては、長さ寸法、直径寸法、半径寸法、角度寸法、座標寸法、円弧寸法などがある。
【００５４】
エッジ検出領域の生成は、エッジ抽出を行うべき画像領域をエッジ検出領域として指定する処理手順であり、測定対象箇所情報に基づいて、形状線上に所定のエッジ検出領域が自動生成される。エッジ検出領域は、ワーク画像におけるワーク輪郭のゆらぎを考慮して、一定の幅を持たせた領域からなる。また、エッジ検出領域は、領域内で抽出されたエッジ点に幾何学図形をフィッティングさせる際の誤差を小さくするために、形状線の頂点、すなわち、形状線上の角（かど）部を含まない領域からなる。
【００５５】
ステップＳ４０４からステップＳ４０７までの処理手順を経て作成された測定設定データは、登録情報としてメモリ内に格納され、ユーザによる所定の編集操作に基づいて、登録情報が更新される（ステップＳ４０８，Ｓ４０９）。すなわち、自動生成されたエッジ検出領域の配置、設計値又は公差の値が必要に応じて変更され、或いは、形状線上の位置を指定することにより、新たな測定対象箇所が追加される。
【００５６】
＜設計データ＞
図７は、図１の測定設定データ作成装置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図であり、形状線１，２及び寸法線３〜５を含む設計データの一例としてＣＡＤデータが示されている。このＣＡＤデータは、薄い平板状の部材からなる部品の設計データであり、部品の輪郭形状を示す形状線１，２の位置情報と、寸法線３〜５の位置情報と、寸法線３〜５に関連付けられた設計値６及び公差からなる設計値情報と、寸法種別を示す寸法種別情報により構成される。
【００５７】
形状線１は、部品の外縁や内縁を示す外形線であり、形状線２は、部品に設けられた小孔の周縁を示す外形線である。寸法線３〜５は、寸法が形状線１，２上のどの位置について何を測定したものであるのかを指し示すものである。
【００５８】
寸法線３は、寸法を記入するのに用いる線分であり、一端に矢印などの端末記号が配置される。寸法線４は、寸法を記入するために形状線から引き出される線分であり、寸法補助線と呼ばれることもある。寸法線５は、記号などを記入するために形状線から引き出される線分であり、引き出し線と呼ばれることもある。
【００５９】
長さ寸法には、水平寸法、垂直寸法及び角度指定寸法がある。水平寸法は、図面上で水平方向の長さ（距離）を示す寸法であり、垂直寸法は、垂直方向の長さを示す寸法である。この例では、寸法線３，４を用いて、形状線１における２つの平行な線分間の距離（設計値「３３．６」、「２２」）と、小孔の中心間の距離（設計値「４４．８」）とが水平寸法として記載されている。また、寸法線３，４を用いて、形状線１上の線分と小孔の中心との間の距離（設計値「２４．８」）と、小孔の中心間の距離（設計値「２０」）とが垂直寸法として記載されている。
【００６０】
また、寸法線３を用いて、円形状の形状線２の直径（設計値「２．３」）が直径寸法として記載され、寸法線５を用いて、円形状の形状線２の直径（設計値「２」）が記載されている。直径寸法の設計値「２．３」には、記号「２−」及び「φ」が付されている。記号「２−」（「２×」と記載される場合もある）は、中心線７に関して線対称となる位置にも同様の図形が存在することを示す。「ｎ−」の場合には、全部でｎ個の同種図形に対して同一寸法が付与される。記号「φ」は、設計値が直径であることを示す。
【００６１】
また、寸法線３を用いて、形状線１における円弧部分の半径（設計値「２」）が半径寸法として記載され、寸法線５を用いて、小孔の周縁における円弧部分の半径（設計値「１」）が記載されている。さらに、寸法線３，４及び中心線７を用いて、形状線における線分と中心線７との間の角度（設計値「４５°」）が角度寸法として記載されている。測定設定データ作成装置１００は、この様な設計データを利用して、測定設定データを自動生成する。
【００６２】
＜寸法線の対応づけ＞
図８（ａ）〜（ｃ）は、図１の測定設定データ作成装置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図であり、寸法線の対応づけの一例が示されている。この図は、長さ寸法を測定する場合の寸法線３，４の対応づけである。図中の（ａ）には、寸法線３，４を形状線１上の２つの頂点１ａに対応づける場合が示され、（ｂ）には、寸法線３，４を形状線１上の平行な２つの線分に対応づける場合が示されている。また、（ｃ）には、寸法線３，４を円形状の形状線２及び形状線１上の線分に対応づける場合が示されている。
【００６３】
寸法線を形状線によって規定される位置に対応づける場合、その対応づけ方は、寸法線の種類や寸法種別に応じて異なる。長さ寸法の場合、寸法線３，４は、２つの寸法線４をそれぞれ延長し、その延長線上に存在する形状線１の頂点１ａ、線分、延長線と接する円形状の形状線、又は、延長線上に中心を有する円形状の形状線２に対応付けられる。
【００６４】
なお、寸法線を形状線の頂点や延長線と接する円形状の形状線に対応づける場合、寸法測定時に、形状線上の線分間で交点を求める処理や、円形状の形状線上の接点を求める処理が実行される。また、寸法線の対応づけが複数考えられる場合には、例えば、寸法線４の端点に最も近い形状線だけに対応付けられる。
【００６５】
さらに、寸法線４の延長線上で対応づけられる図形の組合せに応じて測定種別が特定される。具体的には、２つの寸法線４にそれぞれ対応づけられる図形が２つの点である場合、寸法線の種類（寸法種別）に応じて測定種別が特定される。すなわち、水平寸法、垂直寸法又は角度指定寸法のいずれかであれば、その角度に応じて２点間の距離が測定される。特に、寸法種別が平行寸法であれば、２点間の最短距離が測定される。
【００６６】
（ａ）の場合、寸法線４の延長線上に存在する頂点１ａが、この頂点１ａを挟む形状線上の２つの線分の交点として抽出される。そして、２つの寸法線４に対してそれぞれ抽出した２つの頂点１ａ間の距離が測定される。エッジ検出領域Ａは、頂点１ａを抽出するのに適した線分が正しく抽出されるように、形状線１上に設定される。
【００６７】
２つの寸法線４にそれぞれ対応づけられる図形が２つの線分である場合には、両線分が平行であるという前提で幾何学図形のフィッティングを行って、平行な２線分を得るとともに、当該線分間の距離が測定される。或いは、２つの線分の角の２等分線に垂直な方向に関して、それぞれの線分の中点間の距離を測定する方法や、一方の線分の中点と他方の線分との距離を測定する方法を選択することができる。
【００６８】
（ｂ）の場合、２つの寸法線４の延長線上にそれぞれ存在する形状線１上の２つの線分間の距離が測定される。エッジ検出領域Ａは、これらの線分が正しく抽出されるように、形状線１上に設定される。
【００６９】
２つの寸法線４にそれぞれ対応づけられる図形が点と線分である場合には、点から線分に下ろした垂線の長さが測定される。（ｃ）の場合、一方の寸法線４の延長線上に存在する円形状の形状線２の中心と、他方の寸法線４の延長線上に存在する形状線１上の線分との距離が測定される。エッジ検出領域Ａは、円形状の形状線２や形状線１上の線分が正しく抽出されるように設定される。
【００７０】
寸法線３，４を寸法線４の延長線と接する円形状の形状線に対応づける場合、円形状の形状線上の接点が抽出され、この接点と他の頂点又は線分との距離が測定される。
【００７１】
図９（ａ）及び（ｂ）は、図１の測定設定データ作成装置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図であり、寸法線の対応づけの他の一例が示されている。この図は、直径寸法又は半径寸法を測定する場合の寸法線３，４の対応づけである。図中の（ａ）には、２つの寸法線３を円形状の形状線２に対応づけて直径寸法を測定する場合が示され、（ｂ）には、寸法線３，４を形状線１上の円弧部分に対応づけて半径寸法を測定する場合が示されている。
【００７２】
直径寸法の場合、２つの寸法線３が、同一直線上にその端点を対向させて配置される。（ａ）では、２つの寸法線３が寸法線４を挟んで対向配置されている。そこで、この様な場合、寸法線３，４は、２つの寸法線３について、それぞれの端点（端末記号が付された方）間の中点を中心とする円形状の形状線２に対応付けられる。
【００７３】
なお、設計値に記号「２−」又は「２×」が付されていれば、寸法が付与された図形以外に、同種図形が存在するので、寸法線３，４を対応づけた形状線２の近傍に配置された形状線２にも当該寸法線が対応づけられる。
【００７４】
半径寸法の場合には、同一直線上に寸法線３，４が配置され、寸法線３の端点（端末記号が付された方）と寸法線４の端点との距離が円の半径である。そこで、この様な場合、寸法線３，４は、寸法線４の端点を中心とする円形又は円弧状の形状線２に対応付けられる。
【００７５】
なお、ここで挙げた寸法線の表示形態はあくまでも一例であり、ＣＡＤデータの寸法線の表示形態は様々なものがある。例えば、直径寸法の場合、円の中心から両端に矢印が延びる一本の寸法線で表示する形態や、対向する２つの接線を寸法線として引き出して、寸法値を円とは離れた位置に表示する形態がある。
【００７６】
図１０は、図１の測定設定データ作成装置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図であり、寸法線の対応づけのその他の一例が示されている。この図は、角度寸法を測定する場合の寸法線３，４の対応づけである。角度寸法の場合、寸法線３，４は、２つの寸法線４をそれぞれ延長し、その延長線上に存在する仮想線と、形状線１上の線分とに対応付けられる。
【００７７】
仮想線は、仮想線上に中心を有する２以上の円形状の形状線２によって構成され、その様な仮想線と形状線１上の線分との角度が測定される。なお、円弧寸法を測定する場合には、寸法線３，４は、２つの寸法線４をそれぞれ延長し、その延長線上に端点が存在する円弧状の形状線に対応付けられる。
【００７８】
また、寸法線５の場合、その端点（端末記号が付された方）を円周上の点として含む円形又は円弧状の形状線、或いは、端点を含む形状線上の線分に対応付けられる。なお、寸法線５に寸法種別を示す記号や幾何公差が付されていれば、それらの情報を元に、図形の絞り込みが行われる。
【００７９】
ＣＡＤデータから測定設定データを自動生成する場合、測定対象箇所を特定するために、各寸法線と、各寸法線に対応する形状線を対応づける必要がある。しかし、当然のことながら、ＣＡＤデータは測定設定データを生成するために作られたものではないため、寸法線と形状線をどの様に対応づけるかを決定しなければならない。上述した様に、本実施の形態では、寸法線の種別に応じて各寸法線に対応する形状線を特定することにより、寸法線から自動的に測定対象箇所を特定している。
【００８０】
＜編集画面＞
図１１は、図１の測定設定データ作成装置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図であり、測定設定データの編集画面１０１が示されている。編集画面１０１は、設計データから自動生成された測定設定データを編集するための入力画面であり、ディスプレイ１１上に表示される。
【００８１】
この編集画面１０１には、エッジ検出領域Ａが指定された形状線１，２の表示領域１０２、公差設定の表示領域１０３が形成されている。表示領域１０３には、設計値の入力欄１０４、公差上限の入力欄１０５、公差下限の入力欄１０６、ＯＫボタン１０７、キャンセルボタン１０８及び適用ボタン１０９が配置されている。
【００８２】
入力欄１０４〜１０６には、ユーザが表示領域１０２内に表示中の形状線１，２に対して所定の操作を行うことにより、選択指定された形状線上の位置に関連付けられた設計値及び公差の現在値が表示されている。これらの現在値は、所定の操作により変更することができる。
【００８３】
また、表示領域１０２内に表示中の形状線１，２に対して所定の操作を行うことにより、エッジ検出領域Ａの配置を変更し、或いは、新たな測定対象箇所を追加することができる。
【００８４】
＜ワーク画像＞
図１２及び図１３は、図１の測定設定データ作成装置１００における寸法測定時の動作の一例を示した図であり、図１２には、ワークを撮影したワーク画像１１０が示され、図１３には、複数のエッジ検出領域１１１が指定されたワーク画像１１０が示されている。ワーク画像１１０は、例えば、低倍率視野内のワークを低倍率で撮影して得られた撮影画像である。この図では、透過照明時に撮影されたワーク画像１１０が示されている。
【００８５】
寸法測定では、測定設定データの特徴量情報に基づいてワーク画像１１０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及び姿勢が検出される。そして、位置及び姿勢が検出されたワークに対し、測定対象箇所情報に基づいて測定対象箇所を特定することにより、エッジ抽出のためのエッジ検出領域１１１が指定される。
【００８６】
＜制御ユニット＞
図１４は、図１の測定設定データ作成装置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、設計データ取得部２１、設計データ記憶部２２、測定対象箇所特定部２３、特徴量情報生成部２４、測定設定データ生成部２５、測定設定データ記憶部２６、ワーク画像記憶部１２１、配置状態検出部１２２、エッジ検出領域指定部１２３、エッジ抽出部１２４及び寸法値算出部１２５により構成される。
【００８７】
設計データ取得部２１は、外部機器からＣＡＤデータを取得し、設計データ記憶部２２内に格納する。ＣＡＤデータは、ワークの輪郭形状を示す形状線の位置情報、寸法線の位置情報、寸法線に関連付けられた設計値及び公差からなる設計値情報、並びに、寸法種別を示す寸法種別情報からなる。
【００８８】
測定対象箇所特定部２３は、形状線の位置情報、寸法線の位置情報及び寸法種別情報に基づいて、寸法線を形状線によって規定される位置に対応づけることにより、形状線における測定対象箇所及び測定種別を特定する。
【００８９】
特徴量情報生成部２４は、形状線の位置情報に基づいて、ワーク画像からワークを検出するための特徴量情報を生成し、測定設定データ生成部２５へ出力する。
【００９０】
測定設定データ生成部２５は、特徴量情報、測定対象箇所及び測定種別を示す測定対象箇所情報、並びに、測定対象箇所に関連付けた設計値情報からなる測定設定データを生成し、測定設定データ記憶部２６内に格納する。
【００９１】
ワーク画像記憶部１２１には、ワークを撮影したワーク画像が格納される。配置状態検出部１２２は、特徴量情報を用いてワーク画像を解析することにより、ワークの位置及び姿勢を検出し、その検出結果をエッジ検出領域指定部１２３へ出力する。
【００９２】
エッジ検出領域指定部１２３は、位置及び姿勢が検出されたワークに対し、測定対象箇所情報に基づいて測定対象箇所を特定し、エッジ検出領域Ａを指定する。エッジ抽出部１２４は、エッジ検出領域Ａ内のワーク画像からエッジを抽出する。寸法値算出部１２５は、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、測定結果として出力する。
【００９３】
本実施の形態によれば、外部機器から取得した設計データを用いて、測定対象箇所及び測定種別を特定し、特徴量情報を生成して測定設定データが生成されるので、設計データから測定設定データを自動生成することができる。従って、測定しようとするワークを変更するごとに、測定対象箇所や測定種別を指定しなくても良いので、ワーク画像からワークを検出してエッジ抽出を行い、ワークの寸法を測定するための測定設定データを容易に作成することができる。
【符号の説明】
【００９４】
１，２ 形状線
１ａ 頂点
３〜５ 寸法線
６ 設計値
７ 中心線
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 設計データ取得部
２２ 設計データ記憶部
２３ 測定対象箇所特定部
２４ 特徴量情報生成部
２５ 測定設定データ生成部
２６ 測定設定データ記憶部
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 測定設定データ作成装置
１０１ 編集画面
１１０ ワーク画像
１１１ エッジ検出領域
１２１ ワーク画像記憶部
１２２ 配置状態検出部
１２３ エッジ検出領域指定部
１２４ エッジ抽出部
１２５ 寸法値算出部
Ａ エッジ検出領域
【特許請求の範囲】
【請求項１】
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測定するための測定設定データを作成する測定設定データ作成装置において、
上記ワークの輪郭形状を示す形状線の位置情報、寸法線の位置情報、上記寸法線に関連付けられた設計値及び公差からなる設計値情報、並びに、寸法種別を示す寸法種別情報を含む設計データを取得する設計データ取得手段と、
上記形状線の位置情報、上記寸法線の位置情報及び上記寸法種別情報に基づいて、上記寸法線を上記形状線によって規定される位置に対応づけることにより、上記形状線における測定対象箇所及び測定種別を特定する測定対象箇所特定手段と、
上記形状線の位置情報に基づいて、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情報を生成する特徴量情報生成手段と、
上記特徴量情報、上記測定対象箇所及び上記測定種別を示す測定対象箇所情報、並びに、上記測定対象箇所に関連付けた上記設計値情報からなる測定設定データを生成する測定設定データ生成手段とを備えたことを特徴とする測定設定データ作成装置。
【請求項２】
上記測定対象箇所特定手段は、上記寸法線を当該寸法線の延長線上における上記形状線の頂点又は線分に対応づけることを特徴とする請求項１に記載の測定設定データ作成装置。
【請求項３】
上記測定対象箇所特定手段は、上記寸法線を当該寸法線の延長線上に中心を有する円形状の上記形状線に対応づけることを特徴とする請求項１に記載の測定設定データ作成装置。
【請求項４】
上記測定対象箇所特定手段は、同一直線上に端点を対向させて配置された２つの上記寸法線を端点間の中点を中心とする円形状の上記形状線に対応づけることを特徴とする請求項１に記載の測定設定データ作成装置。
【請求項５】
上記測定対象箇所特定手段は、上記寸法線を当該寸法線の端点を中心とする円形又は円弧状の上記形状線に対応づけることを特徴とする請求項１に記載の測定設定データ作成装置。
【請求項６】
上記測定対象箇所特定手段は、上記寸法線を当該寸法線の端点から最も近い上記形状線に対応づけることを特徴とする請求項２から５のいずれかに記載の測定設定データ作成装置。
【請求項７】
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測定する寸法測定装置において、
上記ワークの輪郭形状を示す形状線の位置情報、寸法線の位置情報、上記寸法線に関連付けられた設計値及び公差からなる設計値情報、並びに、寸法種別を示す寸法種別情報を含む設計データを取得する設計データ取得手段と、
上記形状線の位置情報、上記寸法線の位置情報及び上記寸法種別情報に基づいて、上記寸法線を上記形状線によって規定される位置に対応づけることにより、上記形状線における測定対象箇所及び測定種別を特定する測定対象箇所特定手段と、
上記形状線の位置情報に基づいて、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情報を生成する特徴量情報生成手段と、
上記特徴量情報、上記測定対象箇所及び上記測定種別を示す測定対象箇所情報、並びに、上記測定対象箇所に関連付けた上記設計値情報からなる測定設定データを生成する測定設定データ生成手段と、
上記特徴量情報を用いて上記ワーク画像を解析することにより、上記ワーク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ワークに対し、上記測定対象箇所情報に基づいて上記測定対象箇所を特定し、エッジ検出領域を指定するエッジ検出領域指定手段と、
上記エッジ検出領域内の上記ワーク画像からエッジを抽出するエッジ抽出手段と、
抽出されたエッジに基づいて、上記測定対象箇所の寸法値を算出する寸法値算出手段とを備えたことを特徴とする寸法測定装置。
【請求項８】
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測定するための測定設定データを作成する測定設定データ作成方法において、
上記ワークの輪郭形状を示す形状線の位置情報、寸法線の位置情報、上記寸法線に関連付けられた設計値及び公差からなる設計値情報、並びに、寸法種別を示す寸法種別情報を含む設計データを取得する設計データ取得ステップと、
上記形状線の位置情報、上記寸法線の位置情報及び上記寸法種別情報に基づいて、上記寸法線を上記形状線によって規定される位置に対応づけることにより、上記形状線における測定対象箇所及び測定種別を特定する測定対象箇所特定ステップと、
上記形状線の位置情報に基づいて、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情報を生成する特徴量情報生成ステップと、
上記特徴量情報、上記測定対象箇所及び上記測定種別を示す測定対象箇所情報、並びに、上記測定対象箇所に関連付けた上記設計値情報からなる測定設定データを生成する測定設定データ生成ステップとからなることを特徴とする測定設定データ作成方法。
【請求項９】
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測定するための測定設定データを作成する測定設定データ作成装置用のプログラムにおいて、
上記ワークの輪郭形状を示す形状線の位置情報、寸法線の位置情報、上記寸法線に関連付けられた設計値及び公差からなる設計値情報、並びに、寸法種別を示す寸法種別情報を含む設計データを取得する設計データ取得手順と、
上記形状線の位置情報、上記寸法線の位置情報及び上記寸法種別情報に基づいて、上記寸法線を上記形状線によって規定される位置に対応づけることにより、上記形状線における測定対象箇所及び測定種別を特定する測定対象箇所特定手順と、
上記形状線の位置情報に基づいて、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情報を生成する特徴量情報生成手順と、
上記特徴量情報、上記測定対象箇所及び上記測定種別を示す測定対象箇所情報、並びに、上記測定対象箇所に関連付けた上記設計値情報からなる測定設定データを生成する測定設定データ生成手順とを実行させることを特徴とする測定設定データ作成装置用のプログラム。
【請求項１】
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測定するための測定設定データを作成する測定設定データ作成装置において、
上記ワークの輪郭形状を示す形状線の位置情報、寸法線の位置情報、上記寸法線に関連付けられた設計値及び公差からなる設計値情報、並びに、寸法種別を示す寸法種別情報を含む設計データを取得する設計データ取得手段と、
上記形状線の位置情報、上記寸法線の位置情報及び上記寸法種別情報に基づいて、上記寸法線を上記形状線によって規定される位置に対応づけることにより、上記形状線における測定対象箇所及び測定種別を特定する測定対象箇所特定手段と、
上記形状線の位置情報に基づいて、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情報を生成する特徴量情報生成手段と、
上記特徴量情報、上記測定対象箇所及び上記測定種別を示す測定対象箇所情報、並びに、上記測定対象箇所に関連付けた上記設計値情報からなる測定設定データを生成する測定設定データ生成手段とを備えたことを特徴とする測定設定データ作成装置。
【請求項２】
上記測定対象箇所特定手段は、上記寸法線を当該寸法線の延長線上における上記形状線の頂点又は線分に対応づけることを特徴とする請求項１に記載の測定設定データ作成装置。
【請求項３】
上記測定対象箇所特定手段は、上記寸法線を当該寸法線の延長線上に中心を有する円形状の上記形状線に対応づけることを特徴とする請求項１に記載の測定設定データ作成装置。
【請求項４】
上記測定対象箇所特定手段は、同一直線上に端点を対向させて配置された２つの上記寸法線を端点間の中点を中心とする円形状の上記形状線に対応づけることを特徴とする請求項１に記載の測定設定データ作成装置。
【請求項５】
上記測定対象箇所特定手段は、上記寸法線を当該寸法線の端点を中心とする円形又は円弧状の上記形状線に対応づけることを特徴とする請求項１に記載の測定設定データ作成装置。
【請求項６】
上記測定対象箇所特定手段は、上記寸法線を当該寸法線の端点から最も近い上記形状線に対応づけることを特徴とする請求項２から５のいずれかに記載の測定設定データ作成装置。
【請求項７】
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測定する寸法測定装置において、
上記ワークの輪郭形状を示す形状線の位置情報、寸法線の位置情報、上記寸法線に関連付けられた設計値及び公差からなる設計値情報、並びに、寸法種別を示す寸法種別情報を含む設計データを取得する設計データ取得手段と、
上記形状線の位置情報、上記寸法線の位置情報及び上記寸法種別情報に基づいて、上記寸法線を上記形状線によって規定される位置に対応づけることにより、上記形状線における測定対象箇所及び測定種別を特定する測定対象箇所特定手段と、
上記形状線の位置情報に基づいて、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情報を生成する特徴量情報生成手段と、
上記特徴量情報、上記測定対象箇所及び上記測定種別を示す測定対象箇所情報、並びに、上記測定対象箇所に関連付けた上記設計値情報からなる測定設定データを生成する測定設定データ生成手段と、
上記特徴量情報を用いて上記ワーク画像を解析することにより、上記ワーク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ワークに対し、上記測定対象箇所情報に基づいて上記測定対象箇所を特定し、エッジ検出領域を指定するエッジ検出領域指定手段と、
上記エッジ検出領域内の上記ワーク画像からエッジを抽出するエッジ抽出手段と、
抽出されたエッジに基づいて、上記測定対象箇所の寸法値を算出する寸法値算出手段とを備えたことを特徴とする寸法測定装置。
【請求項８】
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測定するための測定設定データを作成する測定設定データ作成方法において、
上記ワークの輪郭形状を示す形状線の位置情報、寸法線の位置情報、上記寸法線に関連付けられた設計値及び公差からなる設計値情報、並びに、寸法種別を示す寸法種別情報を含む設計データを取得する設計データ取得ステップと、
上記形状線の位置情報、上記寸法線の位置情報及び上記寸法種別情報に基づいて、上記寸法線を上記形状線によって規定される位置に対応づけることにより、上記形状線における測定対象箇所及び測定種別を特定する測定対象箇所特定ステップと、
上記形状線の位置情報に基づいて、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情報を生成する特徴量情報生成ステップと、
上記特徴量情報、上記測定対象箇所及び上記測定種別を示す測定対象箇所情報、並びに、上記測定対象箇所に関連付けた上記設計値情報からなる測定設定データを生成する測定設定データ生成ステップとからなることを特徴とする測定設定データ作成方法。
【請求項９】
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測定するための測定設定データを作成する測定設定データ作成装置用のプログラムにおいて、
上記ワークの輪郭形状を示す形状線の位置情報、寸法線の位置情報、上記寸法線に関連付けられた設計値及び公差からなる設計値情報、並びに、寸法種別を示す寸法種別情報を含む設計データを取得する設計データ取得手順と、
上記形状線の位置情報、上記寸法線の位置情報及び上記寸法種別情報に基づいて、上記寸法線を上記形状線によって規定される位置に対応づけることにより、上記形状線における測定対象箇所及び測定種別を特定する測定対象箇所特定手順と、
上記形状線の位置情報に基づいて、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情報を生成する特徴量情報生成手順と、
上記特徴量情報、上記測定対象箇所及び上記測定種別を示す測定対象箇所情報、並びに、上記測定対象箇所に関連付けた上記設計値情報からなる測定設定データを生成する測定設定データ生成手順とを実行させることを特徴とする測定設定データ作成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１４】
【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１４】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２０１２−３２３４１（Ｐ２０１２−３２３４１Ａ）
【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２０１０−１７３９６９（Ｐ２０１０−１７３９６９）
【出願日】平成２２年８月２日（２０１０．８．２）
【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８月２日（２０１０．８．２）
【出願人】（０００１２９２５３）株式会社キーエンス (681)
【Ｆターム（参考）】
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