画像計測装置、画像計測方法及びコンピュータプログラム
【課題】操作者が熟練を要することなく最適な照明方式を選択することができ、高い精度で所望の形状を計測することができる画像計測装置、画像計測方法及びコンピュータプログラムを提供する。
【解決手段】落射照明手段を用いて撮像手段で計測対象物を撮像した第一の画像データと、透過照明手段を用いて撮像手段で計測対象物を略同じ位置にて撮像した第二の画像データとを記憶しておく。第一の画像データを表示し、表示された第一の画像データ上で計測位置の指定を受け付ける。指定を受け付けた計測位置に応じて第一の画像データ又は第二の画像データを記憶手段から読み出し、読み出した第一の画像データ又は第二の画像データに基づいて位置データを取得する。取得した位置データに基づいて、指定を受け付けた計測位置での計測を実行する。
【解決手段】落射照明手段を用いて撮像手段で計測対象物を撮像した第一の画像データと、透過照明手段を用いて撮像手段で計測対象物を略同じ位置にて撮像した第二の画像データとを記憶しておく。第一の画像データを表示し、表示された第一の画像データ上で計測位置の指定を受け付ける。指定を受け付けた計測位置に応じて第一の画像データ又は第二の画像データを記憶手段から読み出し、読み出した第一の画像データ又は第二の画像データに基づいて位置データを取得する。取得した位置データに基づいて、指定を受け付けた計測位置での計測を実行する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像された画像データに基づいて、計測対象物の所望の形状を計測する画像計測装置、画像計測方法及びコンピュータプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、測定対象物を撮像装置で撮像し、撮像された画像データの光強度分布に応じて光電変換した電気信号に基づいて、測定対象物のエッジ部分を検出して所定部分の寸法を計測する画像計測装置が多々開発されている。撮像装置で撮像する場合、測定対象物に対してどの方向から光を照射するかによって、撮像される画像データに差異が生じる。
【０００３】
すなわち、測定対象物に対して撮像装置が設置されている方向から光を照射する、いわゆる落射照明装置では、測定対象物表面が詳細に映っている画像データを取得することができる。また、測定対象物を挟んで撮像装置と反対方向から光を照射する、いわゆる透過照明装置では、測定対象物の表面の凹凸、パターン等を撮像することはできないが、測定対象物の明確な輪郭線を有する画像データを取得することができる。
【０００４】
例えば特許文献１では、透過照明、落射照明、分割照明を切り替えて計測に最適な画像を取得し、被検査物の形状を計測する座標計測システムが開示されている。また、特許文献２では、被検査物を透過照明又は落射照明によって照明し、被検査物の像をＣＣＤカメラに結像させ、被検査物の形状を計測する画像測定装置が開示されている。いずれも透過照明及び落射照明を備え、いずれかを使用して被検査物の形状を計測している。
【特許文献１】特開平０８−３１４９９７号公報
【特許文献２】特開平１０−２３２１１７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述した特許文献１及び２に開示されているシステム及び装置では、被検査物の形状、色、材料等によって適切な照明方式を選択することに熟練を要する。すなわち、落射照明装置を用いる場合、被検査物のエッジ形状、色、材料等によっては反射光に影響を与えることで測定誤差が生じやすい。これに対して透過照明装置を用いる場合、被検査物のエッジ形状、色、材料等による影響を受けにくく安定した輪郭線検出が可能であるが、被検査物表面の凹凸、パターン等については結像することができず、これらの間の距離等を計測することができない。したがって、計測したい部分、必要となる計測精度等に基づいて照明方式を使い分けるには、操作者に相当の熟練が要求されるという問題点があった。
【０００６】
特に抜き取り検査等に代表されるサンプリング検査の実行時には、操作者が画像計測装置に習熟している場合は考えにくく、被検査物を画像計測装置のどの位置に載置させて計測するかに応じて計測誤差が生じることは極力回避する必要がある。
【０００７】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、操作者が熟練を要することなく最適な照明方式を選択することができ、高い精度で所望の形状を計測することができる画像計測装置、画像計測方法及びコンピュータプログラム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】
【０００８】
上記目的を達成するために第１発明に係る画像計測装置は、計測対象物の画像を撮像する撮像手段と、計測対象物の表面を前記撮像手段の設置側から照明する落射照明手段と、計測対象物を前記撮像手段の設置側の反対側から照明する透過照明手段とを備える画像計測装置において、前記落射照明手段を用いて前記撮像手段で計測対象物を撮像した第一の画像データと、前記透過照明手段を用いて前記撮像手段で前記計測対象物を略同じ位置にて撮像した第二の画像データとを記憶する記憶手段と、前記第一の画像データを表示する表示手段と、表示された第一の画像データ上で計測位置の指定を受け付ける指定受付手段と、該指定受付手段で指定を受け付けた計測位置に応じて前記第一の画像データ又は前記第二の画像データを前記記憶手段から読み出し、読み出した前記第一の画像データ又は前記第二の画像データに基づいて位置データを取得する位置取得手段と、取得した位置データに基づいて、指定を受け付けた計測位置での計測を実行する計測手段とを備えることを特徴とする。
【０００９】
また、第２発明に係る画像計測装置は、第１発明において、前記記憶手段は、前記第一の画像データと前記第二の画像データとを位置合わせして合成した第三の画像データをさらに記憶し、前記表示手段は、前記第一の画像データ又は前記第三の画像データを表示するようにしてあることを特徴とする。
【００１０】
また、第３発明に係る画像計測装置は、第１又は第２発明において、前記位置取得手段は、前記指定受付手段で指定を受け付けた計測位置が計測対象物の外形を示すエッジ部分であるか否かを判断する判断手段を備え、該判断手段が、計測対象物のエッジ部分であると判断した場合、前記第二の画像データに基づいて位置データを取得し、エッジ部分ではないと判断した場合、前記第一の画像データに基づいて位置データを取得するようにしてあることを特徴とする。
【００１１】
また、第４発明に係る画像計測装置は、第３発明において、前記位置取得手段は、前記判断手段が、計測対象物のエッジ部分であると判断した場合、前記第一の画像データ及び前記第二の画像データに基づいてエッジ強度を算出する手段を備え、算出されたエッジ強度がより大きい画像データに基づいて位置データを取得するようにしてあることを特徴とする。
【００１２】
次に、上記目的を達成するために第５発明に係る画像計測装置は、計測対象物の画像を撮像する撮像手段と、計測対象物の表面を前記撮像手段の設置側から照明する落射照明手段と、計測対象物を前記撮像手段の設置側の反対側から照明する透過照明手段とを備える画像計測装置において、前記落射照明手段を用いて前記撮像手段で計測対象物を撮像した第一の画像データと、前記透過照明手段を用いて前記撮像手段で前記計測対象物を略同じ位置にて撮像した第二の画像データと、前記第一の画像データと前記第二の画像データとを位置合わせして合成した第三の画像データとを記憶する記憶手段と、前記第一の画像データを表示する表示手段と、表示された第一の画像データ上で計測位置の指定を受け付ける指定受付手段と、該指定受付手段で指定を受け付けた計測位置に応じて前記第三の画像データを前記記憶手段から読み出し、読み出した前記第三の画像データに基づいて位置データを取得する位置取得手段と、取得した位置データに基づいて、指定を受け付けた計測位置での計測を実行する計測手段とを備えることを特徴とする。
【００１３】
また、第６発明に係る画像計測装置は、第５発明において、前記表示手段は、前記第一の画像データ又は前記第三の画像データを表示するようにしてあることを特徴とする。
【００１４】
次に、上記目的を達成するために第７発明に係る画像計測装置は、計測対象物の画像を撮像する撮像手段と、計測対象物の表面を前記撮像手段の設置側から照明する落射照明手段と、計測対象物を前記撮像手段の設置側の反対側から照明する透過照明手段とを備える画像計測装置において、前記落射照明手段を用いて前記撮像手段で計測対象物を撮像した第一の画像データと、前記透過照明手段を用いて前記撮像手段で前記計測対象物を略同じ位置にて撮像した第二の画像データとを記憶する記憶手段と、前記第一の画像データを表示する表示手段と、表示された第一の画像データ上で計測位置の指定を受け付ける指定受付手段と、記憶されている前記第一の画像データ及び前記第二の画像データに基づいて、指定を受け付けた計測位置でのエッジ抽出を実行するエッジ抽出手段と、該エッジ抽出手段で前記第一の画像データのエッジ抽出が正常に終了したか否かを判断する第一の判断手段と、前記エッジ抽出手段で前記第二の画像データのエッジ抽出が正常に終了したか否かを判断する第二の判断手段と、前記第一の判断手段及び前記第二の判断手段の判断結果に応じて、前記第一の画像データ又は前記第二の画像データに基づいて位置データを取得する位置取得手段と、取得した位置データに基づいて、指定を受け付けた計測位置での計測を実行する計測手段とを備え、前記位置取得手段は、前記第一の判断手段で正常に終了したと判断し、前記第二の判断手段で正常に終了しなかったと判断した場合、前記第一の画像データに基づいて位置データを取得し、前記第二の判断手段で正常に終了したと判断し、前記第一の判断手段で正常に終了しなかったと判断した場合、前記第二の画像データに基づいて位置データを取得し、前記第一の判断手段及び前記第二の判断手段で正常に終了したと判断した場合、それぞれのエッジ強度を算出して、算出されたエッジ強度がより大きい画像データを選択して、選択された画像データに基づいて位置データを取得するようにしてあることを特徴とする。
【００１５】
また、第８発明に係る画像計測装置は、第１乃至第７発明のいずれか１つにおいて、前記表示手段は、前記計測手段での計測の基礎となった画像データを表示するようにしてあることを特徴とする。
【００１６】
次に、上記目的を達成するために第９発明に係る画像計測装置は、計測対象物の画像を撮像する撮像手段と、計測対象物の表面を前記撮像手段の設置側から照明する落射照明手段と、計測対象物を前記撮像手段の設置側の反対側から照明する透過照明手段とを備える画像計測装置において、前記落射照明手段を用いて前記撮像手段で計測対象物を撮像した第一の画像データと、前記透過照明手段を用いて前記撮像手段で前記計測対象物を略同じ位置にて撮像した第二の画像データと、前記第一の画像データと前記第二の画像データとを位置合わせして合成した第三の画像データとを記憶する記憶手段と、前記第一の画像データを表示する表示手段と、表示された第一の画像データ上で計測位置の指定を受け付ける指定受付手段と、前記第一の画像データ、前記第二の画像データ、前記第三の画像データのいずれか１つの選択を受け付ける選択受付手段と、該選択受付手段で選択を受け付けた前記第一の画像データ、前記第二の画像データ、前記第三の画像データのいずれか１つを前記記憶手段から読み出し、読み出した前記第一の画像データ、前記第二の画像データ又は前記第三の画像データに基づいて位置データを取得する位置取得手段と、取得した位置データに基づいて、指定を受け付けた計測位置での計測を実行する計測手段とを備えることを特徴とする。
【００１７】
また、第１０発明に係る画像計測装置は、第９発明において、前記選択受付手段は、表示されている画面から選択を受け付けるようにしてあることを特徴とする。
【００１８】
また、第１１発明に係る画像計測装置は、第７発明、第９発明、第１０発明のいずれか１つにおいて、前記表示手段は、前記第一の画像データ又は前記第三の画像データを表示するようにしてあることを特徴とする。
【００１９】
次に、上記目的を達成するために第１２発明に係る画像計測方法は、計測対象物の画像を撮像する撮像手段と、計測対象物の表面を前記撮像手段の設置側から照明する落射照明手段と、計測対象物を前記撮像手段の設置側の反対側から照明する透過照明手段とを備える画像計測装置で実行することが可能な画像計測方法において、前記落射照明手段を用いて前記撮像手段で計測対象物を撮像した第一の画像データと、前記透過照明手段を用いて前記撮像手段で前記計測対象物を略同じ位置にて撮像した第二の画像データとを記憶し、前記第一の画像データを表示し、表示された第一の画像データ上で計測位置の指定を受け付け、指定を受け付けた計測位置に応じて前記第一の画像データ又は前記第二の画像データを読み出し、読み出した前記第一の画像データ又は前記第二の画像データに基づいて位置データを取得し、取得した位置データに基づいて、指定を受け付けた計測位置での計測を実行することを特徴とする。
【００２０】
また、第１３発明に係る画像計測方法は、第１２発明において、前記第一の画像データと前記第二の画像データとを位置合わせして合成した第三の画像データをさらに記憶し、前記第一の画像データ又は前記第三の画像データを表示することを特徴とする。
【００２１】
また、第１４発明に係る画像計測方法は、第１２又は第１３発明において、指定を受け付けた計測位置が計測対象物の外形を示すエッジ部分であるか否かを判断し、計測対象物のエッジ部分であると判断した場合、前記第二の画像データに基づいて位置データを取得し、エッジ部分ではないと判断した場合、前記第一の画像データに基づいて位置データを取得することを特徴とする。
【００２２】
また、第１５発明に係る画像計測方法は、第１４発明において、計測対象物のエッジ部分であると判断した場合、前記第一の画像データ及び前記第二の画像データに基づいてエッジ強度を算出し、算出されたエッジ強度がより大きい画像データに基づいて位置データを取得することを特徴とする。
【００２３】
次に、上記目的を達成するために第１６発明に係る画像計測方法は、計測対象物の画像を撮像する撮像手段と、計測対象物の表面を前記撮像手段の設置側から照明する落射照明手段と、計測対象物を前記撮像手段の設置側の反対側から照明する透過照明手段とを備える画像計測装置で実行することが可能な画像計測方法において、前記落射照明手段を用いて前記撮像手段で計測対象物を撮像した第一の画像データと、前記透過照明手段を用いて前記撮像手段で前記計測対象物を略同じ位置にて撮像した第二の画像データと、前記第一の画像データと前記第二の画像データとを位置合わせして合成した第三の画像データとを記憶し、前記第一の画像データを表示し、表示された第一の画像データ上で計測位置の指定を受け付け、指定を受け付けた計測位置に応じて前記第三の画像データを読み出し、読み出した前記第三の画像データに基づいて位置データを取得し、取得した位置データに基づいて、指定を受け付けた計測位置での計測を実行することを特徴とする。
【００２４】
また、第１７発明に係る画像計測方法は、第１６発明において、前記第一の画像データ又は前記第三の画像データを表示することを特徴とする。
【００２５】
次に、上記目的を達成するために第１８発明に係る画像計測方法は、計測対象物の画像を撮像する撮像手段と、計測対象物の表面を前記撮像手段の設置側から照明する落射照明手段と、計測対象物を前記撮像手段の設置側の反対側から照明する透過照明手段とを備える画像計測装置で実行することが可能な画像計測方法において、前記落射照明手段を用いて前記撮像手段で計測対象物を撮像した第一の画像データと、前記透過照明手段を用いて前記撮像手段で前記計測対象物を略同じ位置にて撮像した第二の画像データとを記憶し、前記第一の画像データを表示し、表示された第一の画像データ上で計測位置の指定を受け付け、記憶されている前記第一の画像データ及び前記第二の画像データに基づいて、指定を受け付けた計測位置でのエッジ抽出を実行し、前記第一の画像データのエッジ抽出が正常に終了したか否かを判断し、前記第二の画像データのエッジ抽出が正常に終了したか否かを判断し、判断結果に応じて、前記第一の画像データ又は前記第二の画像データに基づいて位置データを取得し、取得した位置データに基づいて、指定を受け付けた計測位置での計測を実行し、前記第一の画像データのエッジ抽出が正常に終了したと判断し、前記第二の画像データのエッジ抽出が正常に終了しなかったと判断した場合、前記第一の画像データに基づいて位置データを取得し、前記第二の画像データのエッジ抽出が正常に終了したと判断し、前記第一の画像データのエッジ抽出が正常に終了しなかったと判断した場合、前記第二の画像データに基づいて位置データを取得し、前記第一の画像データのエッジ抽出及び前記第二の画像データのエッジ抽出が正常に終了したと判断した場合、それぞれのエッジ強度を算出して、算出されたエッジ強度がより大きい画像データを選択して、選択された画像データに基づいて位置データを取得することを特徴とする。
【００２６】
また、第１９発明に係る画像計測方法は、第１２乃至第１８発明のいずれか１つにおいて、計測の基礎となった画像データを表示することを特徴とする。
【００２７】
次に、上記目的を達成するために第２０発明に係る画像計測方法は、計測対象物の画像を撮像する撮像手段と、計測対象物の表面を前記撮像手段の設置側から照明する落射照明手段と、計測対象物を前記撮像手段の設置側の反対側から照明する透過照明手段とを備える画像計測装置で実行することが可能な画像計測方法において、前記落射照明手段を用いて前記撮像手段で計測対象物を撮像した第一の画像データと、前記透過照明手段を用いて前記撮像手段で前記計測対象物を略同じ位置にて撮像した第二の画像データと、前記第一の画像データと前記第二の画像データとを位置合わせして合成した第三の画像データとを記憶し、前記第一の画像データを表示し、表示された第一の画像データ上で計測位置の指定を受け付け、前記第一の画像データ、前記第二の画像データ、前記第三の画像データのいずれか１つの選択を受け付け、選択を受け付けた前記第一の画像データ、前記第二の画像データ、前記第三の画像データのいずれか１つを読み出し、読み出した前記第一の画像データ、前記第二の画像データ又は前記第三の画像データに基づいて位置データを取得し、取得した位置データに基づいて、指定を受け付けた計測位置での計測を実行することを特徴とする。
【００２８】
また、第２１発明に係る画像計測方法は、第２０発明において、表示されている画面から選択を受け付けることを特徴とする。
【００２９】
また、第２２発明に係る画像計測方法は、第１８発明、第２０発明、第２１発明のいずれか１つにおいて、前記第一の画像データ又は前記第三の画像データを表示することを特徴とする。
【００３０】
次に、上記目的を達成するために第２３発明に係るコンピュータプログラムは、計測対象物の画像を撮像する撮像手段と、計測対象物の表面を前記撮像手段の設置側から照明する落射照明手段と、計測対象物を前記撮像手段の設置側の反対側から照明する透過照明手段とを備える画像計測装置で実行することが可能なコンピュータプログラムにおいて、前記画像計測装置を、前記落射照明手段を用いて前記撮像手段で計測対象物を撮像した第一の画像データと、前記透過照明手段を用いて前記撮像手段で前記計測対象物を略同じ位置にて撮像した第二の画像データとを記憶する記憶手段、前記第一の画像データを表示する表示手段、表示された第一の画像データ上で計測位置の指定を受け付ける指定受付手段、該指定受付手段で指定を受け付けた計測位置に応じて前記第一の画像データ又は前記第二の画像データを前記記憶手段から読み出し、読み出した前記第一の画像データ又は前記第二の画像データに基づいて位置データを取得する位置取得手段、及び取得した位置データに基づいて、指定を受け付けた計測位置での計測を実行する計測手段として機能させることを特徴とする。
【００３１】
また、第２４発明に係るコンピュータプログラムは、第２３発明において、前記記憶手段を、前記第一の画像データと前記第二の画像データとを位置合わせして合成した第三の画像データを記憶する手段として機能させ、前記表示手段を、前記第一の画像データ又は前記第三の画像データを表示する手段として機能させることを特徴とする。
【００３２】
また、第２５発明に係るコンピュータプログラムは、第２３又は第２４発明において、前記位置取得手段を、前記指定受付手段で指定を受け付けた計測位置が計測対象物の外形を示すエッジ部分であるか否かを判断する判断手段、及び該判断手段が、計測対象物のエッジ部分であると判断した場合、前記第二の画像データに基づいて位置データを取得し、エッジ部分ではないと判断した場合、前記第一の画像データに基づいて位置データを取得する手段として機能させることを特徴とする。
【００３３】
また、第２６発明に係るコンピュータプログラムは、第２５発明において、前記位置取得手段を、前記判断手段が、計測対象物のエッジ部分であると判断した場合、前記第一の画像データ及び前記第二の画像データに基づいてエッジ強度を算出する手段、及び算出されたエッジ強度がより大きい画像データに基づいて位置データを取得する手段として機能させることを特徴とする。
【００３４】
次に、上記目的を達成するために第２７発明に係るコンピュータプログラムは、計測対象物の画像を撮像する撮像手段と、計測対象物の表面を前記撮像手段の設置側から照明する落射照明手段と、計測対象物を前記撮像手段の設置側の反対側から照明する透過照明手段とを備える画像計測装置で実行することが可能なコンピュータプログラムにおいて、前記画像計測装置を、前記落射照明手段を用いて前記撮像手段で計測対象物を撮像した第一の画像データと、前記透過照明手段を用いて前記撮像手段で前記計測対象物を略同じ位置にて撮像した第二の画像データと、前記第一の画像データと前記第二の画像データとを位置合わせして合成した第三の画像データとを記憶する記憶手段、前記第一の画像データを表示する表示手段、表示された第一の画像データ上で計測位置の指定を受け付ける指定受付手段、該指定受付手段で指定された計測位置に応じて前記第三の画像データを前記記憶手段から読み出し、読み出した前記第三の画像データに基づいて位置データを取得する位置取得手段、及び取得した位置データに基づいて、指定を受け付けた計測位置での計測を実行する計測手段として機能させることを特徴とする。
【００３５】
また、第２８発明に係るコンピュータプログラムは、第２７発明において、前記表示手段を、前記第一の画像データ又は前記第三の画像データを表示する手段として機能させることを特徴とする。
【００３６】
次に、上記目的を達成するために第２９発明に係るコンピュータプログラムは、計測対象物の画像を撮像する撮像手段と、計測対象物の表面を前記撮像手段の設置側から照明する落射照明手段と、計測対象物を前記撮像手段の設置側の反対側から照明する透過照明手段とを備える画像計測装置で実行することが可能なコンピュータプログラムにおいて、前記画像計測装置を、前記落射照明手段を用いて前記撮像手段で計測対象物を撮像した第一の画像データと、前記透過照明手段を用いて前記撮像手段で前記計測対象物を略同じ位置にて撮像した第二の画像データとを記憶する記憶手段、前記第一の画像データを表示する表示手段、表示された第一の画像データ上で計測位置の指定を受け付ける指定受付手段、記憶されている前記第一の画像データ及び前記第二の画像データに基づいて、指定を受け付けた計測位置でのエッジ抽出を実行するエッジ抽出手段、該エッジ抽出手段で前記第一の画像データのエッジ抽出が正常に終了したか否かを判断する第一の判断手段、前記エッジ抽出手段で前記第二の画像データのエッジ抽出が正常に終了したか否かを判断する第二の判断手段、前記第一の判断手段及び前記第二の判断手段の判断結果に応じて、前記第一の画像データ又は前記第二の画像データに基づいて位置データを取得する位置取得手段、及び取得した位置データに基づいて、指定を受け付けた計測位置での計測を実行する計測手段として機能させ、前記位置取得手段を、前記第一の判断手段で正常に終了したと判断し、前記第二の判断手段で正常に終了しなかったと判断した場合、前記第一の画像データに基づいて位置データを取得する手段、前記第二の判断手段で正常に終了したと判断し、前記第一の判断手段で正常に終了しなかったと判断した場合、前記第二の画像データに基づいて位置データを取得手段、及び前記第一の判断手段及び前記第二の判断手段で正常に終了したと判断した場合、それぞれのエッジ強度を算出して、算出されたエッジ強度がより大きい画像データを選択して、選択された画像データに基づいて位置データを取得する手段として機能させることを特徴とする。
【００３７】
また、第３０発明に係るコンピュータプログラムは、第２３乃至第２９発明のいずれか１つにおいて、前記表示手段を、前記計測手段での計測の基礎となった画像データを表示する手段として機能させることを特徴とする。
【００３８】
次に、上記目的を達成するために第３１発明に係るコンピュータプログラムは、計測対象物の画像を撮像する撮像手段と、計測対象物の表面を前記撮像手段の設置側から照明する落射照明手段と、計測対象物を前記撮像手段の設置側の反対側から照明する透過照明手段とを備える画像計測装置で実行することが可能なコンピュータプログラムにおいて、前記画像計測装置を、前記落射照明手段を用いて前記撮像手段で計測対象物を撮像した第一の画像データと、前記透過照明手段を用いて前記撮像手段で前記計測対象物を略同じ位置にて撮像した第二の画像データと、前記第一の画像データと前記第二の画像データとを位置合わせして合成した第三の画像データとを記憶する記憶手段、前記第一の画像データを表示する表示手段、表示された第一の画像データ上で計測位置の指定を受け付ける指定受付手段、前記第一の画像データ、前記第二の画像データ、前記第三の画像データのいずれか１つの選択を受け付ける選択受付手段、該選択受付手段で選択を受け付けた前記第一の画像データ、前記第二の画像データ、前記第三の画像データのいずれか１つを前記記憶手段から読み出し、読み出した前記第一の画像データ、前記第二の画像データ又は前記第三の画像データに基づいて位置データを取得する位置取得手段、及び取得した位置データに基づいて、指定を受け付けた計測位置での計測を実行する計測手段として機能させることを特徴とする。
【００３９】
また、第３２発明に係るコンピュータプログラムは、第３１発明において、前記選択受付手段を、表示されている画面から選択を受け付ける手段として機能させることを特徴とする。
【００４０】
また、第３３発明に係るコンピュータプログラムは、第２９発明、第３１発明、第３２発明のいずれか１つにおいて、前記表示手段を、前記第一の画像データ又は前記第三の画像データを表示する手段として機能させることを特徴とする。
【００４１】
第１発明、第１２発明及び第２３発明では、落射照明手段を用いて撮像手段で計測対象物を撮像した第一の画像データと、透過照明手段を用いて撮像手段で計測対象物を略同じ位置にて撮像した第二の画像データとを記憶しておく。第一の画像データを表示し、表示された第一の画像データ上で計測位置の指定を受け付ける。指定を受け付けた計測位置に応じて第一の画像データ又は第二の画像データを読み出し、読み出した第一の画像データ又は第二の画像データに基づいて位置データを取得する。取得した位置データに基づいて、指定を受け付けた計測位置での計測を実行する。第一の画像データを表示することで、計測対象物の表面の凹凸、模様、パターン等も計測対象として指定することができ、表示されている画像に基づいて所望の計測を容易かつ正確に実行することができる。また、例えば指定された計測位置が外形を示す輪郭部分である場合には第二の画像データを、そうでない場合には第一の画像データを、それぞれ選択するよう制御することにより、計測に係る画像データの選択に熟練を要することなく、精度良く計測することが可能となる。
【００４２】
第３発明、第１４発明及び第２５発明では、指定を受け付けた計測位置が計測対象物の外形を示すエッジ部分であるか否かを判断し、計測対象物のエッジ部分であると判断した場合、第二の画像データに基づいて位置データを取得し、エッジ部分ではないと判断した場合、第一の画像データに基づいて位置データを取得する。指定された計測位置が外形を示す輪郭部分である場合には、外形線を明確に把握することができる第二の画像データを、そうでない場合には表面の凹凸、模様、パターン等を認識することができる第一の画像データを、それぞれ選択するよう制御することにより、計測に係る画像データの選択に熟練を要することなく、精度良く計測することが可能となる。
【００４３】
第４発明、第１５発明及び第２６発明では、計測対象物のエッジ部分であると判断した場合、第一の画像データ及び第二の画像データに基づいてエッジ強度を算出し、算出されたエッジ強度がより大きい画像データに基づいて位置データを取得する。エッジ強度の大小により画像データを選択するよう制御することにより、計測に係る画像データの選択に熟練を要することなく、精度良く計測することが可能となる。
【００４４】
第５発明、第１６発明及び第２７発明では、落射照明手段を用いて撮像手段で計測対象物を撮像した第一の画像データと、透過照明手段を用いて撮像手段で計測対象物を略同じ位置にて撮像した第二の画像データと、第一の画像データと第二の画像データとを位置合わせして合成した第三の画像データとを記憶しておく。第一の画像データを表示し、表示された第一の画像データ上で計測位置の指定を受け付ける。指定を受け付けた計測位置に応じて第三の画像データを読み出し、読み出した第三の画像データに基づいて位置データを取得し、取得した位置データに基づいて、指定を受け付けた計測位置での計測を実行する。外形線を明確に把握することができるとともに、表面の凹凸、模様、パターン等も認識することができるよう合成画像を生成する。計測位置を、生成された合成画像上で指定することができ、計測位置が外形を示す輪郭部分であろうとなかろうと、合成画像に基づいて正確な位置データを取得することができることから、計測に係る画像データを操作者が意識して選択することなく、精度良く計測することが可能となる。
【００４５】
第２発明、第６発明、第１１発明、第１３発明、第１７発明、第２２発明、第２４発明第２８発明及び第３３発明では、第一の画像データ又は第三の画像データを表示することにより、計測対象物の外形を示す輪郭線だけでなく、計測対象物表面の凹凸、模様、パターン等も計測位置として指定することが可能となる。
【００４６】
第７発明、第１８発明及び第２９発明では、落射照明手段を用いて撮像手段で計測対象物を撮像した第一の画像データと、透過照明手段を用いて撮像手段で計測対象物を略同じ位置にて撮像した第二の画像データとを記憶しておく。第一の画像データを表示し、表示された第一の画像データ上で計測位置の指定を受け付ける。記憶されている第一の画像データ及び第二の画像データに基づいて、指定を受け付けた計測位置でのエッジ抽出を実行し、第一の画像データ及び第二の画像データのエッジ抽出が正常に終了したか否かを判断する。第一の画像データのエッジ抽出が正常に終了したと判断し、第二の画像データのエッジ抽出が正常に終了しなかったと判断した場合、第一の画像データに基づいて位置データを取得する。第二の画像データのエッジ抽出が正常に終了したと判断し、第一の画像データのエッジ抽出が正常に終了しなかったと判断した場合、第二の画像データに基づいて位置データを取得する。第一の画像データのエッジ抽出及び第二の画像データのエッジ抽出が正常に終了したと判断した場合、それぞれのエッジ強度を算出して、算出されたエッジ強度がより大きい画像データを選択して、選択された画像データに基づいて位置データを取得する。取得した位置データに基づいて、指定を受け付けた計測位置での計測を実行する。第一の画像データを表示することで、計測対象物の表面の凹凸、模様、パターン等も計測対象として指定することができ、表示されている画像に基づいて所望の計測を容易かつ正確に実行することができる。また、エッジ抽出が正常に終了したか否かに応じて位置データを取得する画像データを選択することにより、指定された計測位置に適した画像データを熟練を要することなく選択することができ、精度良く計測することが可能となる。
【００４７】
第８発明、第１９発明及び第３０発明では、計測の基礎となった画像データを表示することにより、どの画像データに基づいて計測しているかを操作者が目視で確認することが可能となり、誤った選択がなされているか否かを確認することが可能となる。
【００４８】
第９発明、第２０発明及び第３１発明では、落射照明手段を用いて撮像手段で計測対象物を撮像した第一の画像データと、透過照明手段を用いて撮像手段で計測対象物を略同じ位置にて撮像した第二の画像データと、第一の画像データと第二の画像データとを位置合わせして合成した第三の画像データとを記憶しておく。第一の画像データを表示し、表示された第一の画像データ上で計測位置の指定を受け付ける。第一の画像データ、第二の画像データ、第三の画像データのいずれか１つの選択を受け付ける。選択を受け付けた第一の画像データ、第二の画像データ、第三の画像データのいずれか１つを読み出し、読み出した第一の画像データ、第二の画像データ又は第三の画像データに基づいて位置データを取得する。取得した位置データに基づいて、指定を受け付けた計測位置での計測を実行する。外形線を明確に把握することができるとともに、表面の凹凸、模様、パターン等も認識することができる合成画像を含めて、計測に用いる画像データの選択を受け付けることにより、計測位置が外形を示す輪郭部分のみである場合には、外形線を明確に把握することができる第二の画像データを、外形を示す輪郭部分ではなく、表面の凹凸、模様、パターン等である場合には第一の画像データを、両者間の距離を計測する場合には合成画像である第三の画像データを、それぞれ用いて計測するよう操作者が選択することにより、画像データの選択に熟練を要することなく精度良く計測することが可能となる。
【００４９】
第１０発明、第２１発明及び第３２発明では、表示されている画面から選択を受け付けることにより、操作者は、どの画像データを選択するのか目視で確認しながら選択することが可能となる。
【発明の効果】
【００５０】
上記構成によれば、第一の画像データを表示することで、計測対象物の表面の凹凸、模様、パターン等も計測対象として指定することができ、表示されている画像に基づいて所望の計測を容易かつ正確に実行することができる。また、例えば指定された計測位置が外形を示す輪郭部分である場合には第二の画像データを、そうでない場合には第一の画像データを、それぞれ選択するよう制御する、あるいはエッジ強度の大小により画像データを選択するよう制御する等により、計測に係る画像データの選択に熟練を要することなく、精度良く計測することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５１】
以下、本発明の実施の形態に係る画像計測装置について、図面を参照して説明する。なお、参照する図面を通じて、同一又は同様の構成又は機能を有する要素については、同一又は同様の符号を付して、重複する説明は省略する。
【００５２】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係る画像計測装置の構成を示す模式図である。図１に示すように本実施の形態１に係る画像計測装置１は、測定部２と制御ユニット３とで構成されており、測定部２にて撮像された画像データを制御ユニット３にて演算処理して、所望の形状の寸法等を計測する。
【００５３】
測定部２は、計測対象物２０を計測部分へ移動させるテーブル２１を挟んで２組の照明装置が設置されている。まずテーブル２１上の計測対象物２０を上方から照らすリング状の落射照明装置２２が受光レンズユニット２３に設置されている。落射照明装置２２で照射された光は、計測対象物２０の表面で反射して、受光レンズユニット２３へ戻ってくる。これにより、計測対象物２０の表面の凹凸、模様、パターン等を撮像することができる。
【００５４】
また、テーブル２１の下方には、計測対象物２０を下方から照らす透過照明装置２４が設置されている。透過照明装置２４は、少なくとも光源２４１、反射機構２４２及びレンズ２４３で構成されており、光源２４１から照射された光を反射機構２４２にてテーブル２１側へ反射させ、レンズ２４３にてテーブル２１に対して略直交する方向の平行光へと変換する。これにより、計測対象物２０が存在しない位置の光のみ透過して撮像することができる。
【００５５】
受光レンズユニット２３は、少なくとも受光レンズ２３１、ハーフミラー２３２、高倍側結像レンズ部２３３、低倍側結像レンズ部２３６を備えている。ハーフミラー２３２は、透過照明装置２４から発光した光を計測対象物２０を透過させて低倍側結像レンズ部２３６へ、落射照明装置２２から発光した光が計測対象物２０で反射した光を高倍側結像レンズ部２３３へ、それぞれ誘導する。なお、高倍側結像レンズ部２３３は、結像するためのスリット２３４及び結像レンズ２３５で構成され、低倍側結像レンズ部２３６は、結像するためのスリット２３７及び結像レンズ２３８で構成されている。
【００５６】
撮像装置２５は、高倍側結像レンズ部２３３へ誘導された光をＣＣＤ、ＣＭＯＳ等の撮像素子２５１で結像させ、画像データとして制御ユニット３へ送信する。同様に撮像装置２６は、低倍側結像レンズ部２３６へ誘導された光をＣＣＤ、ＣＭＯＳ等の撮像素子２６１で結像させ、画像データとして制御ユニット３へ送信する。
【００５７】
図２は、本発明の実施の形態１に係る画像計測装置１の制御ユニット３の構成を示すブロック図である。図２に示すように本実施の形態１に係る画像計測装置１の制御ユニット３は、少なくともＣＰＵ（中央演算装置）３３、メモリ等の記憶装置３４、通信手段３５及び上述したハードウェアを接続する内部バス３６で構成されている。内部バス３６を介して、入力装置であるマウス３２、キーボード３１、出力装置である表示装置２７にも接続されている。
【００５８】
ＣＰＵ３３は、内部バス３６を介して制御ユニット３の上述したようなハードウェア各部と接続されており、上述したハードウェア各部の動作を制御するとともに、記憶装置３４に記憶されているコンピュータプログラムに従って、種々のソフトウェア的機能を実行する。記憶装置３４は、例えばＳＲＡＭ、ＳＤＲＡＭ等の揮発性メモリで構成され、コンピュータプログラムの実行時にロードモジュールが展開され、コンピュータプログラムの実行時に発生する一時的なデータ等を記憶する。
【００５９】
通信手段３５は内部バス３６に接続されており、通信線を介して撮像装置２５、２６に接続され、撮像装置２５、２６で撮像された画像データを受信する。また、インターネット、ＬＡＮ、ＷＡＮ等の外部のネットワークに接続されることにより、外部のコンピュータ等ともデータ送受信を行うことが可能となる。なお、記憶装置３４に記憶されているコンピュータプログラムは、通信手段３５を介して外部コンピュータからダウンロードされる。
【００６０】
制御ユニット３のＣＰＵ３３は、落射照明装置２２を用いて撮像装置２５で撮像した落射画像の画像データである落射画像データ（第一の画像データ）、及び透過照明装置２４を用いて撮像装置２６で撮像した透過画像の画像データである透過画像データ（第二の画像データ）を記憶する記憶手段３３１、落射画像データを表示装置２７に表示する表示手段３３２、表示された落射画像上で計測位置の指定を受け付ける指定受付手段３３３、指定を受け付けた計測位置に応じて落射画像データ又は透過画像データに基づいて位置データを取得する位置取得手段３３４、及び位置データに基づいて指定を受け付けた計測位置で計測する計測手段３３５を含み、これらの処理動作を制御する。
【００６１】
記憶手段３３１は、落射照明装置２２を用いて撮像装置２５で撮像した落射画像の画像データである落射画像データ、及び透過照明装置２４を用いて撮像装置２６で撮像した透過画像の画像データである透過画像データを、互いに位置合わせをした状態で記憶装置３４に記憶する。ここで位置合わせとは、表示画面における座標位置を落射画像と透過画像との間で一致させることを意味する。位置合わせをした２種の画像データを記憶しておくことにより、指定を受け付けた計測位置に応じて、適切な画像データを選択することができる。
【００６２】
表示手段３３２は、通信手段３５にて受信した落射画像データを、ＬＣＤ、有機ＥＬディスプレイ等の表示装置２７で落射画像として表示させる。落射画像は、計測対象物２０の表面の凹凸、模様、パターン等を鮮明に映すことができ、外形を示す輪郭線以外の部分の寸法等を計測するために用いることができる。
【００６３】
指定受付手段３３３は、表示手段３３２にて表示装置２７に表示されている落射画像に基づいて、計測する位置を計測位置として指定を受け付ける。図３は、指定受付手段３３３による計測位置の指定方法の例示図である。
【００６４】
図３に示すように、操作者は、例えば計測したい長さＬを特定するために、表示されている計測対象物２０の落射画像上で、一のエッジ部分を検出するための検出領域３０１をマウス３２を用いて指定する。次に、距離を計測する相手方である他のエッジ部分３０２も、同様にマウス３２を用いて指定する。このように２箇所の指定を受け付けることにより、指定を受け付けたエッジ部分間の直線距離Ｌが計測対象であると特定することができる。
【００６５】
位置取得手段３３４は、指定を受け付けた計測位置に応じて、落射画像の画像データである落射画像データ（第一の画像データ）又は透過画像の画像データである透過画像データ（第二の画像データ）を読み出し、読み出した落射画像データ又は透過画像データに基づいて位置データを取得する。計測手段３３５は、取得した位置データに基づいて、指定された計測位置の寸法等を計測する。
【００６６】
従来は、操作者の目視確認によって、落射画像を用いて計測するか、透過画像を用いて計測するかを特定していた。しかし、操作者にとっては、いずれの画像であるかは問題ではなく、所望の位置の寸法を精度良く計測することができれば足りる。したがって、寸法の計測は、制御ユニット３がより好ましい画像データを選択して実行すれば良い。
【００６７】
また、計測位置の指定には、外形の輪郭線しか表示されない透過画像よりも、表面の凹凸、模様、パターン等も表示することができる落射画像の方が好ましい。したがって、表示装置２７には落射画像を表示しておき、画面上での計測位置の指定を受け付けた時点で、寸法を算出する基礎となる画像データを制御ユニット３内部で選択する。このようにすることで、より正確な寸法を計測することができる。
【００６８】
上述した構成の画像計測装置１の動作について、フロ−チャートに基づいて詳細に説明する。図４は、本発明の実施の形態１に係る画像計測装置１の制御ユニット３のＣＰＵ３３の処理手順を示すフローチャートである。
【００６９】
図４に示すように制御ユニット３のＣＰＵ３３は、落射照明装置２２を用いて撮像装置２５にて計測対象物２０を撮像し、落射画像を取得し、透過照明装置２４を用いて、撮像装置２６にて同じ計測対象物２０を略同じ位置にて撮像した透過画像を取得する（ステップＳ４０１）。ＣＰＵ３３は、取得した落射画像の画像データである落射画像データ（第一の画像データ）と、透過画像の画像データである透過画像データ（第二の画像データ）とを、記憶装置３４へ記憶する（ステップＳ４０２）。
【００７０】
落射画像と透過画像とは、同じ計測対象物２０に対して略同じ位置にて若干の時間間隔を空けて撮像する。時間間隔を空けるのは、落射画像を撮像する場合に最適な光学的周囲環境、条件設定等が、透過画像を撮像する場合において最適であるとは限らないことから、各画像を撮像するのに最適な条件下で各々撮像した画像データを記憶するためである。
【００７１】
図５は、記憶装置３４に記憶されている落射画像データを表示した場合の例示図である。図５に示すように、各計測対象物２０の外形を示す輪郭線は、形状によって鮮明な計測対象物２０もあれば、不鮮明な計測対象物２０も存在する。一方、各計測対象物２０の表面の凹凸、模様、パターン等についても、照明が当たる角度、材質の反射率等に応じて表示度合いが相違する。
【００７２】
図６は、記憶装置３４に記憶されている透過画像データを表示した場合の例示図である。図６に示すように、各計測対象物２０の外形を示す輪郭線は、計測対象物２０の形状によらずに鮮明に取得することができる。一方、各計測対象物２０の表面の凹凸、模様、パターン等は全く取得することはできない。
【００７３】
ＣＰＵ３３は、記憶装置３４に記憶されている落射画像データに基づいて落射画像を表示装置２７に表示する（ステップＳ４０３）。落射画像を表示するのは、計測対象物２０の表面の凹凸、模様、パターン等も計測対象とするためである。
【００７４】
ＣＰＵ３３は、表示された落射画像上で計測位置の指定を受け付ける（ステップＳ４０４）。計測位置の指定方法は、特に限定されるものではなく、表示されている画像上で計測対象となる位置を特定することができる方法であれば何でも良い。
【００７５】
ＣＰＵ３３は、指定を受け付けた計測位置に応じて、落射画像データ又は透過画像データのいずれかを記憶装置３４から読み出し（ステップＳ４０５）、読み出した落射画像データ又は透過画像データのいずれかに基づいて位置データを取得する（ステップＳ４０６）。ＣＰＵ３３は、取得した位置データに基づいて、指定を受け付けた計測位置での計測を実行する（ステップＳ４０７）。
【００７６】
位置データの取得方法は、様々な方法を用いることができる。図７は、本発明の実施の形態１に係る画像計測装置１の制御ユニット３のＣＰＵ３３の位置データ取得処理の手順を示すフローチャートである。
【００７７】
制御ユニット３のＣＰＵ３３は、表示された落射画像上で計測位置の指定を受け付ける（ステップＳ４０４）。ＣＰＵ３３は、指定を受け付けた計測位置が計測対象物２０の外形を示すエッジ部分であるか否かを判断する（ステップＳ７０１）。ＣＰＵ３３が、指定を受け付けた計測位置が計測対象物２０のエッジ部分であると判断した場合（ステップＳ７０１：ＹＥＳ）、ＣＰＵ３３は、記憶装置３４から透過画像データを読み出し（ステップＳ７０２）、透過画像データに基づいて位置データを取得する（ステップＳ７０３）。
【００７８】
ＣＰＵ３３が、指定を受け付けた計測位置が計測対象物２０のエッジ部分ではないと判断した場合（ステップＳ７０１：ＮＯ）、ＣＰＵ３３は、記憶装置３４から落射画像データを読み出し（ステップＳ７０４）、落射画像データに基づいて位置データを取得する（ステップＳ７０５）。
【００７９】
また、透過画像データであってもエッジ部分が鮮明でない場合、逆に落射画像データであってもエッジ部分が鮮明である場合も想定される。したがって、エッジ部分のエッジ強度を算出して、エッジ強度の高い画像データを用いて位置データを取得しても良い。図８は、本発明の実施の形態１に係る画像計測装置１の制御ユニット３のＣＰＵ３３の画像データ選択処理の手順を示すフローチャートである。
【００８０】
制御ユニット３のＣＰＵ３３は、表示された落射画像上で計測位置の指定を受け付け（ステップＳ４０４）、指定を受け付けた計測位置が計測対象物２０の外形を示すエッジ部分であるか否かを判断する（ステップＳ７０１）。ＣＰＵ３３が、指定を受け付けた計測位置が計測対象物２０のエッジ部分であると判断した場合（ステップＳ７０１：ＹＥＳ）、ＣＰＵ３３は、指定を受け付けたエッジ部分のエッジ強度を、落射画像データ及び透過画像データのそれぞれについて算出する（ステップＳ８０１）。なお、エッジ強度の算出方法は特に限定されるものではないが、本実施の形態１では、指定を受け付けたエッジ部分の縦方向及び横方向の一次微分値の二乗和の平方根を算出する。ＣＰＵ３３は、落射画像データに基づいて算出されたエッジ強度が、透過画像データに基づいて算出されたエッジ強度より大きいか否かを判断する（ステップＳ８０２）。
【００８１】
ＣＰＵ３３が、落射画像データに基づいて算出されたエッジ強度の方が、透過画像データに基づいて算出されたエッジ強度より大きいと判断した場合（ステップＳ８０２：ＹＥＳ）、ＣＰＵ３３は、記憶装置３４から落射画像データを読み出す（ステップＳ８０３）。ＣＰＵ３３が、落射画像データに基づいて算出されたエッジ強度が、透過画像データに基づいて算出されたエッジ強度以下であると判断した場合（ステップＳ８０２：ＮＯ）、ＣＰＵ３３は、記憶装置３４から透過画像データを読み出す（ステップＳ８０４）。
【００８２】
位置データは、表示画面上の座標値として取得する。表示画面上の座標値に基づいて、撮像装置２５、２６の撮像倍率を用いることで、実際の計測値を容易に算出することが可能となる。
【００８３】
以上のように本実施の形態１によれば、落射画像を表示することで、計測対象物の表面の凹凸、模様、パターン等も計測対象として指定することができ、表示されている画像に基づいて所望の計測を容易かつ正確に実行することができる。また、例えば指定された計測位置が外形を示す輪郭部分である場合には透過画像データを、そうでない場合には落射画像データを、それぞれ選択するよう制御する、あるいはエッジ強度の大小により画像データを選択するよう制御する等により、計測の基礎となる画像データの選択に熟練を要することなく、精度良く計測することが可能となる。
【００８４】
（実施の形態２）
本発明の実施の形態２に係る画像計測装置１の構成は、実施の形態１と同様であることから、同一の符号を付することにより詳細な説明を省略する。本実施の形態２では、落射照明装置２２を用いて撮像装置２５で計測対象物２０を撮像した落射画像の画像データである落射画像データ（第一の画像データ）、及び透過照明装置２４を用いて撮像装置２６で計測対象物を略同じ位置にて撮像した透過画像の画像データである透過画像データ（第二の画像データ）だけでなく、落射画像データと透過画像データとを位置合わせして合成した合成画像の画像データである合成画像データ（第三の画像データ）を用いる点で実施の形態１と相違する。
【００８５】
制御ユニット３のＣＰＵ３３は、落射照明装置２２を用いて撮像装置２５で撮像した落射画像の画像データである落射画像データ（第一の画像データ）、透過照明装置２４を用いて撮像装置２６で撮像した透過画像の画像データである透過画像データ（第二の画像データ）、及び落射画像データと透過画像データとを位置合わせして合成した合成画像の画像データである合成画像データ（第三の画像データ）を記憶する記憶手段３３１、落射画像データを表示装置２７に表示する表示手段３３２、表示された落射画像上で計測位置の指定を受け付ける指定受付手段３３３、指定を受け付けた計測位置に応じて合成画像データに基づいて位置データを取得する位置取得手段３３４、及び位置データに基づいて指定を受け付けた計測位置で計測する計測手段３３５を含み、これらの処理動作を制御する。
【００８６】
記憶手段３３１は、落射照明装置２２を用いて撮像装置２５で撮像した落射画像の画像データである落射画像データ、透過照明装置２４を用いて撮像装置２６で撮像した透過画像の画像データである透過画像データ、及び落射画像データと透過画像データとを位置合わせして合成した合成画像の画像データである合成画像データ（第三の画像データ）を、互いに位置合わせをした状態で記憶装置３４に記憶する。ここで位置合わせとは、表示画面における座標位置を落射画像、透過画像、及び合成画像の間で一致させることを意味する。位置合わせをした３種の画像データを記憶しておくことにより、指定を受け付けた計測位置に応じて、合成画像データに基づいて位置データを取得することができる。
【００８７】
表示手段３３２は、通信手段３５にて受信した落射画像データを、ＬＣＤ、有機ＥＬディスプレイ等の表示装置２７で落射画像として表示させる。落射画像は、計測対象物の表面の凹凸、模様、パターン等を鮮明に映すことができ、外形を示す輪郭線以外の部分の寸法等を計測するために用いることができる。
【００８８】
指定受付手段３３３は、表示手段３３２にて表示装置２７に表示されている落射画像に基づいて、計測する位置を計測位置として指定を受け付ける。位置取得手段３３４は、指定を受け付けた計測位置に応じて、合成画像データ（第三の画像データ）を読み出し、読み出した合成画像データに基づいて位置データを取得する。計測手段３３５は、取得した位置データに基づいて、指定された計測位置の寸法等を計測する。
【００８９】
従来は、操作者の目視確認によって、落射画像を用いて計測するか、透過画像を用いて計測するかを特定していた。しかし、操作者にとっては、いずれの画像であるかは問題ではなく、所望の位置の寸法を精度良く計測することができれば足りる。したがって、寸法の計測は、制御ユニット３がより好ましい画像データを選択して実行すれば良い。
【００９０】
また、計測位置の指定には、外形の輪郭線しか表示されない透過画像よりも、表面の凹凸、模様、パターン等も表示することができる落射画像の方が好ましい。したがって、表示装置２７には落射画像を表示しておき、画面上での計測位置の指定を受け付けた時点で、計測対象物２０の形状を計測する基礎となる画像データとして合成画像データを読み出す。このようにすることで、正確な形状を計測することができる。
【００９１】
上述した構成の画像計測装置１の動作について、フロ−チャートに基づいて詳細に説明する。図９は、本発明の実施の形態２に係る画像計測装置１の制御ユニット３のＣＰＵ３３の処理手順を示すフローチャートである。
【００９２】
図９に示すように制御ユニット３のＣＰＵ３３は、落射照明装置２２を用いて撮像装置２５にて計測対象物２０を撮像し、落射画像を取得し、透過照明装置２４を用いて、撮像装置２６にて同じ計測対象物２０を略同じ位置にて撮像した透過画像を取得する（ステップＳ９０１）。ＣＰＵ３３は、取得した落射画像の画像データである落射画像データ（第一の画像データ）と、透過画像の画像データである透過画像データ（第二の画像データ）とを位置合わせして合成した合成画像の画像データである合成画像データ（第三の画像データ）を生成し（ステップＳ９０２）、落射画像データ、透過画像データ及び合成画像データを記憶装置３４へ記憶する（ステップＳ９０３）。
【００９３】
落射画像と透過画像とは、同じ計測対象物２０に対して略同じ位置にて若干の時間間隔を空けて撮像する。時間間隔を空けるのは、落射画像を撮像する場合に最適な光学的周囲環境、条件設定等が、透過画像を撮像する場合において最適であるとは限らないことから、各画像を撮像するのに最適な条件下で各々撮像した画像データを記憶するためである。
【００９４】
図１０は、記憶装置３４に記憶されている合成画像データを表示した場合の例示図である。図１０に示すように、合成画像は、各計測対象物２０の外形を示す輪郭線も、表面の凹凸、模様、パターン等についても、鮮明に表示することができる。
【００９５】
ＣＰＵ３３は、記憶装置３４に記憶されている落射画像データに基づいて落射画像を表示装置２７に表示する（ステップＳ９０４）。落射画像を表示するのは、計測対象物２０の表面の凹凸、模様、パターン等も計測対象とするためである。
【００９６】
ＣＰＵ３３は、表示された落射画像上で計測位置の指定を受け付ける（ステップＳ９０５）。計測位置の指定方法は、特に限定されるものではなく、表示されている画像上で計測対象となる位置を特定することができる方法であれば何でも良い。
【００９７】
ＣＰＵ３３は、合成画像データを記憶装置３４から読み出し（ステップＳ９０６）、指定を受け付けた計測位置に応じて、読み出した合成画像データに基づいて位置データを取得する（ステップＳ９０７）。ＣＰＵ３３は、取得した位置データに基づいて、指定を受け付けた計測位置での寸法等の計測を実行する（ステップＳ９０８）。
【００９８】
位置データは合成画像データに基づいて取得することから、指定を受け付けた計測位置が計測対象物２０の外形を示すエッジ部分であるか否かに関わらず、計測位置を確実に特定することができ、位置データを精度良く取得することができる。なお、位置データは、表示画面上の座標値として取得する。表示画面上の座標値に基づいて、撮像装置２５、２６の撮像倍率を用いることで、実際の計測値を容易に算出することが可能となる。
【００９９】
以上のように本実施の形態２によれば、落射画像を表示することで、計測対象物の表面の凹凸、模様、パターン等も計測対象として指定することができ、画像に基づいて所望の計測を容易かつ正確に実行することができる。また、指定された計測位置が外形を示す輪郭部分であるか否かに関わらず、合成画像データに基づいて正確な位置データを取得することができ、計測に係る画像データを操作者が意識して選択することなく、精度良く計測することが可能となる。
【０１００】
なお、上述した実施の形態２では、落射画像を表示装置２７に表示して、計測位置の指定を受け付けているが、合成画像データを生成していることから、合成画像を表示装置２７に表示して、計測位置の指定を受け付けても良いことは言うまでもない。もちろん、実施の形態１においても、計測位置の指定を受け付ける画像として合成画像データを用いても良いことは言うまでもない。
【０１０１】
（実施の形態３）
本発明の実施の形態３に係る画像計測装置１の構成は、実施の形態１及び２と同様であることから、同一の符号を付することにより詳細な説明を省略する。本実施の形態３では、落射照明装置２２を用いて撮像装置２５で計測対象物２０を撮像した落射画像の画像データである落射画像データ（第一の画像データ）、及び透過照明装置２４を用いて撮像装置２６で計測対象物を略同じ位置にて撮像した透過画像の画像データである透過画像データ（第二の画像データ）において、指定された計測位置でのエッジ抽出の成否に応じて、いずれかの画像データに基づいて位置データを取得する点で実施の形態１及び２と相違する。
【０１０２】
図１１は、本発明の実施の形態３に係る画像計測装置１の制御ユニット３の構成を示すブロック図である。図１１に示すように本実施の形態３に係る画像計測装置１の制御ユニット３のハードウェア構成は、実施の形態１及び２と同様であることから、同一の符号を付することにより、詳細な説明は省略する。
【０１０３】
制御ユニット３のＣＰＵ３３は、落射照明装置２２を用いて撮像装置２５で撮像した落射画像の画像データである落射画像データ（第一の画像データ）、及び透過照明装置２４を用いて撮像装置２６で撮像した透過画像の画像データである透過画像データ（第二の画像データ）を記憶する記憶手段３３１、落射画像データを表示装置２７に表示する表示手段３３２、表示された落射画像上で計測位置の指定を受け付ける指定受付手段３３３、落射画像データ及び透過画像データに基づいて、指定を受け付けた計測位置でのエッジ抽出を実行するエッジ抽出手段３３６、落射画像データ及び透過画像データでのエッジ抽出が正常に終了したか否かを判断する判断手段３３７、判断結果に応じて落射画像データ又は透過画像データに基づいて位置データを取得する位置取得手段３３４、及び位置データに基づいて指定を受け付けた計測位置を計測する計測手段３３５を含み、これらの処理動作を制御する。
【０１０４】
記憶手段３３１は、落射照明装置２２を用いて撮像装置２５で撮像した落射画像の画像データである落射画像データ、及び透過照明装置２４を用いて撮像装置２６で撮像した透過画像の画像データである透過画像データを、互いに位置合わせをした状態で記憶装置３４に記憶する。ここで位置合わせとは、表示画面における座標位置を落射画像及び透過画像の間で一致させることを意味する。位置合わせをした両方の画像データを記憶しておくことにより、指定を受け付けた計測位置に応じて、適切な画像データを選択することができる。
【０１０５】
表示手段３３２は、通信手段３５にて受信した落射画像データを、ＬＣＤ、有機ＥＬディスプレイ等の表示装置２７で落射画像として表示させる。落射画像は、計測対象物２０の表面の凹凸、模様、パターン等を鮮明に映すことができ、外形を示す輪郭線以外の部分の寸法等を計測するために用いることができる。
【０１０６】
指定受付手段３３３は、表示手段３３２にて表示装置２７に表示されている落射画像に基づいて、計測する位置を計測位置として指定を受け付ける。エッジ抽出手段３３６は、指定を受け付けた計測位置におけるエッジ抽出処理を、落射画像データ、透過画像データそれぞれについて実行する。エッジ抽出方法は、特に限定されるものではなく、例えば指定された計測位置近傍にて輝度値変化が所定の閾値よりも大きい座標値を抽出する方法であっても良い。
【０１０７】
判断手段３３７は、落射画像データ、透過画像データのそれぞれについて、エッジ抽出手段３３６にてエッジ抽出が正常に終了したか否かを判断する。画像データによっては、指定された計測位置にて正常にエッジ抽出することができない場合も生じうるからである。
【０１０８】
位置取得手段は３３４、エッジ抽出が正常に終了したか否かの判断結果に応じて、落射画像データ又は透過画像データを選択し、選択された落射画像データ又は透過画像データに基づいて位置データを取得する。計測手段３３５は、取得した位置データに基づいて、指定された計測位置での寸法等を計測する。
【０１０９】
計測位置の指定には、外形の輪郭線しか表示されない透過画像よりも、表面の凹凸、模様、パターン等も表示することができる落射画像の方が好ましい。したがって、表示装置２７には落射画像を表示しておき、画面上での計測位置の指定を受け付けた時点で、寸法を算出する基礎となる画像データを制御ユニット３内部で選択する。このようにすることで、より正確な寸法を計測することができる。
【０１１０】
上述した構成の画像計測装置１の動作について、フロ−チャートに基づいて詳細に説明する。図１２は、本発明の実施の形態３に係る画像計測装置１の制御ユニット３のＣＰＵ３３の処理手順を示すフローチャートである。
【０１１１】
図１２に示すように制御ユニット３のＣＰＵ３３は、落射照明装置２２を用いて撮像装置２５にて計測対象物２０を撮像し、落射画像を取得し、透過照明装置２４を用いて、撮像装置２６にて同じ計測対象物２０を略同じ位置にて撮像した透過画像を取得する（ステップＳ１２０１）。ＣＰＵ３３は、落射画像データ及び透過画像データを記憶装置３４へ記憶する（ステップＳ１２０２）。
【０１１２】
落射画像と透過画像とは、同じ計測対象物２０に対して略同じ位置にて若干の時間間隔を空けて撮像する。時間間隔を空けるのは、落射画像を撮像する場合に最適な光学的周囲環境、条件設定等が、透過画像を撮像する場合において最適であるとは限らないことから、各画像を撮像するのに最適な条件下で各々撮像した画像データを記憶するためである。
【０１１３】
ＣＰＵ３３は、記憶装置３４に記憶されている落射画像データに基づいて落射画像を表示装置２７に表示する（ステップＳ１２０３）。落射画像を表示するのは、計測対象物２０の表面の凹凸、模様、パターン等も計測対象とするためである。
【０１１４】
ＣＰＵ３３は、表示された落射画像上で計測位置の指定を受け付ける（ステップＳ１２０４）。計測位置の指定方法は、特に限定されるものではなく、表示されている画像上で計測対象となる位置を特定することができる方法であれば何でも良い。
【０１１５】
ＣＰＵ３３は、落射画像データ及び透過画像データを記憶装置３４から読み出し（ステップＳ１２０５）、読み出した落射画像データ及び透過画像データに基づいて、指定を受け付けた計測位置近傍でのエッジ抽出処理を実行する（ステップＳ１２０６）。ＣＰＵ３３は、落射画像データ、透過画像データおのおのについて、エッジ抽出処理が正常に終了したか否かを判断し（ステップＳ１２０７）、判断結果に応じて落射画像データ又は透過画像データに基づいて位置データを取得する（ステップＳ１２０８）。ＣＰＵ３３は、取得した位置データに基づいて、指定を受け付けた計測位置での計測を実行する（ステップＳ１２０９）。
【０１１６】
エッジ抽出処理が正常に終了したか否かの判断結果に応じて落射画像データ又は透過画像データを選択する方法は、特に限定されるものではない。例えば、透過画像データ及び落射画像データのエッジ抽出部分のエッジ強度が大きい画像データを選択しても良い。
【０１１７】
図１３は、本発明の実施の形態３に係る画像計測装置１の制御ユニット３のＣＰＵ３３の画像データ選択処理の手順を示すフローチャートである。図１３に示すように、制御ユニット３のＣＰＵ３３は、透過画像データに基づくエッジ抽出処理のみが正常に終了したか否かを判断する（ステップＳ１３０１）。ＣＰＵ３３が、透過画像データに基づくエッジ抽出処理のみが正常に終了したと判断した場合（ステップＳ１３０１：ＹＥＳ）、ＣＰＵ３３は、透過画像データを選択する（ステップＳ１３０２）。
【０１１８】
ＣＰＵ３３が、透過画像データに基づくエッジ抽出処理のみが正常に終了しなかったと判断した場合（ステップＳ１３０１：ＮＯ）、ＣＰＵ３３は、落射画像データに基づくエッジ抽出処理のみが正常に終了したか否かを判断する（ステップＳ１３０３）。ＣＰＵ３３が、落射画像データに基づくエッジ抽出処理のみが正常に終了したと判断した場合（ステップＳ１３０３：ＹＥＳ）、ＣＰＵ３３は、落射画像データを選択する（ステップＳ１３０４）。
【０１１９】
ＣＰＵ３３が、落射画像データに基づくエッジ抽出処理のみが正常に終了しなかったと判断した場合（ステップＳ１３０３：ＮＯ）、ＣＰＵ３３は、透過画像データに基づくエッジ抽出処理及び落射画像データに基づくエッジ抽出処理の両方が正常に終了したか否かを判断する（ステップＳ１３０５）。ＣＰＵ３３が、両方が正常に終了したと判断した場合（ステップＳ１３０５：ＹＥＳ）、ＣＰＵ３３は、抽出されたエッジのエッジ強度を、透過画像データ、落射画像データおのおのについて算出する（ステップＳ１３０６）。
【０１２０】
ＣＰＵ３３は、算出された透過画像データのエッジ強度の方が、落射画像データのエッジ強度よりも大きいか否かを判断する（ステップＳ１３０７）。ＣＰＵ３３が、透過画像データのエッジ強度の方が、落射画像データのエッジ強度よりも大きいと判断した場合（ステップＳ１３０７：ＹＥＳ）、ＣＰＵ３３は、透過画像データを選択する（ステップＳ１３０２）。
【０１２１】
ＣＰＵ３３が、透過画像データのエッジ強度が、落射画像データのエッジ強度以下であると判断した場合（ステップＳ１３０７：ＮＯ）、ＣＰＵ３３は、落射画像データを選択する（ステップＳ１３０４）。ＣＰＵ３３が、透過画像データに基づくエッジ抽出処理及び落射画像データに基づくエッジ抽出処理の両方が正常に終了していないと判断した場合（ステップＳ１３０５：ＮＯ）、ＣＰＵ３３は、エッジ抽出することができないことから計測不可として処理を終了する。
【０１２２】
なお、エッジ強度の算出方法は特に限定されるものではない。例えば抽出されたエッジの縦方向及び横方向の一次微分値の二乗和の平方根として求めれば良い。また、直線、円弧等の固有の形状を有するエッジが抽出されている場合には、検出されたエッジ点列の分散の逆数を求めても良い。なお、逆数としているのは、分散が小さいエッジを高い強度として評価するためである。その他、コントラストの差、ノイズの有無等を含めて総合判断するための指標値としてエッジ強度を求めても良い。
【０１２３】
以上のように本実施の形態３によれば、落射画像を表示することで、計測対象物の表面の凹凸、模様、パターン等も計測対象として指定することができ、表示されている画像に基づいて所望の計測を容易かつ正確に実行することができる。また、エッジ抽出が正常に終了したか否かに応じて位置データを取得する画像データを選択することにより、指定された計測位置に適した画像データを熟練を要することなく選択することができ、精度良く計測することが可能となる。
【０１２４】
なお、上述した実施の形態３では、計測の基礎となった画像データを表示装置２７に画像として表示することが好ましい。どの画像データに基づいて計測しているかを操作者が目視で確認することができ、誤った選択がなされているか否かを確認することもできるからである。
【０１２５】
（実施の形態４）
本発明の実施の形態４に係る画像計測装置１の構成は、実施の形態１乃至３と同様であることから、同一の符号を付することにより詳細な説明を省略する。本実施の形態４では、落射照明装置２２を用いて撮像装置２５で計測対象物２０を撮像した落射画像の画像データである落射画像データ（第一の画像データ）、及び透過照明装置２４を用いて撮像装置２６で計測対象物を略同じ位置にて撮像した透過画像の画像データである透過画像データ（第二の画像データ）だけでなく、落射画像データと透過画像データとを位置合わせして合成した合成画像の画像データである合成画像データ（第三の画像データ）を用い、表示されている画面上で計測位置に応じて計測の基礎とする画像データを選択する点で実施の形態１乃至３と相違する。
【０１２６】
図１４は、本発明の実施の形態４に係る画像計測装置１の制御ユニット３の構成を示すブロック図である。図１４に示すように本実施の形態４に係る画像計測装置１の制御ユニット３のハードウェア構成は、実施の形態１乃至３と同様であることから、同一の符号を付することにより、詳細な説明は省略する。
【０１２７】
制御ユニット３のＣＰＵ３３は、落射照明装置２２を用いて撮像装置２５で撮像した落射画像の画像データである落射画像データ（第一の画像データ）、透過照明装置２４を用いて撮像装置２６で撮像した透過画像の画像データである透過画像データ（第二の画像データ）、及び落射画像データと透過画像データとを位置合わせして合成した合成画像の画像データである合成画像データ（第三の画像データ）を記憶する記憶手段３３１、落射画像データを表示装置２７に表示する表示手段３３２、表示された落射画像上で計測位置の指定を受け付ける指定受付手段３３３、落射画像データ、透過画像データ、合成画像データのいずれか１つの選択を受け付ける選択受付手段３３８、選択を受け付けた画像データに基づいて位置データを取得する位置取得手段３３４、及び位置データに基づいて指定を受け付けた計測位置にて寸法等を計測する計測手段３３５を含み、これらの処理動作を制御する。
【０１２８】
記憶手段３３１は、落射照明装置２２を用いて撮像装置２５で撮像した落射画像の画像データである落射画像データ、透過照明装置２４を用いて撮像装置２６で撮像した透過画像の画像データである透過画像データ、及び落射画像データと透過画像データとを位置合わせして合成した合成画像の画像データである合成画像データ（第三の画像データ）を、互いに位置合わせをした状態で記憶装置３４に記憶する。ここで位置合わせとは、表示画面における座標位置を落射画像、透過画像、及び合成画像の間で一致させることを意味する。位置合わせをした３種の画像データを記憶しておくことにより、指定を受け付けた計測位置に応じて、適切な画像データを選択することができる。
【０１２９】
表示手段３３２は、通信手段３５にて受信した落射画像データを、ＬＣＤ、有機ＥＬディスプレイ等の表示装置２７で落射画像として表示させる。落射画像は、計測対象物の表面の凹凸、模様、パターン等を鮮明に映すことができ、外形を示す輪郭線以外の部分の寸法等を計測するために用いることができる。
【０１３０】
指定受付手段３３３は、表示手段３３２にて表示装置２７に表示されている落射画像に基づいて、計測する位置を計測位置として指定を受け付ける。選択受付手段３３８は、記憶されている落射画像データ、透過画像データ、合成画像データのいずれか１つの選択を受け付ける。位置取得手段３３４は、選択を受け付けたいずれか１つの画像データを記憶装置３４から読み出し、読み出した画像データに基づいて位置データを取得する。計測手段３３５は、取得した位置データに基づいて、指定された計測位置の寸法等を計測する。
【０１３１】
従来は、操作者が計測対象物を目視確認することによって、落射画像を用いて計測するか、透過画像を用いて計測するかを特定していた。しかし、操作者にとっては、いずれの画像であるかは問題ではなく、所望の位置の寸法を精度良く計測することができれば足りる。したがって、寸法の計測は、制御ユニット３がより好ましい画像データを選択して実行すれば良い。
【０１３２】
また、計測位置の指定には、外形の輪郭線しか表示されない透過画像よりも、表面の凹凸、模様、パターン等も表示することができる落射画像の方が好ましい。したがって、表示装置２７には落射画像を表示しておき、画面上での計測位置の指定を受け付けた時点で、他の画像データ、すなわち透過画像データ、合成画像データに切り換える必要があるか否かを判断して、どの画像データに基づいて計測するべきか選択を受け付ける。このようにすることで、正確な寸法を計測することができる。
【０１３３】
上述した構成の画像計測装置１の動作について、フロ−チャートに基づいて詳細に説明する。図１５は、本発明の実施の形態４に係る画像計測装置１の制御ユニット３のＣＰＵ３３の処理手順を示すフローチャートである。
【０１３４】
図１５に示すように制御ユニット３のＣＰＵ３３は、落射照明装置２２を用いて撮像装置２５にて計測対象物２０を撮像し、落射画像を取得し、透過照明装置２４を用いて、撮像装置２６にて同じ計測対象物２０を略同じ位置にて撮像した透過画像を取得する（ステップＳ１５０１）。ＣＰＵ３３は、取得した落射画像の画像データである落射画像データ（第一の画像データ）と、透過画像の画像データである透過画像データ（第二の画像データ）とを位置合わせして合成した合成画像の画像データである合成画像データ（第三の画像データ）を生成し（ステップＳ１５０２）、落射画像データ、透過画像データ及び合成画像データを記憶装置３４へ記憶する（ステップＳ１５０３）。
【０１３５】
落射画像と透過画像とは、同じ計測対象物２０に対して略同じ位置にて若干の時間間隔を空けて撮像する。時間間隔を空けるのは、落射画像を撮像する場合に最適な光学的周囲環境、条件設定等が、透過画像を撮像する場合において最適であるとは限らないことから、各画像を撮像するのに最適な条件下で各々撮像した画像データを記憶するためである。
【０１３６】
ＣＰＵ３３は、記憶装置３４に記憶されている落射画像データに基づいて落射画像を表示装置２７に表示する（ステップＳ１５０４）。落射画像を表示するのは、計測対象物２０の表面の凹凸、模様、パターン等も計測対象とするためである。
【０１３７】
ＣＰＵ３３は、表示された落射画像上で計測位置の指定を受け付ける（ステップＳ１５０５）。計測位置の指定方法は、特に限定されるものではなく、表示されている画像上で計測対象となる位置を特定することができる方法であれば何でも良い。
【０１３８】
ＣＰＵ３３は、表示装置２７に表示されている画像データの選択を受け付ける（ステップＳ１５０６）。すなわち、指定を受け付けた計測位置が外形を示す輪郭部分である場合には、透過画像データを表示するよう画像を変更し、外形を示す輪郭部分と表面のパターンの一部との間の距離を計測位置として指定された場合には合成画像データを表示するよう画像を変更する。このように表示する画像を変更することで、計測の基礎となる画像データを選択することができ、操作者の目視により正しい計測位置が指定されているか否かを確認しながら計測することが可能となる。
【０１３９】
ＣＰＵ３３は、選択を受け付けた画像データに基づいて、指定を受け付けた計測位置に関する位置データを取得する（ステップＳ１５０７）。ＣＰＵ３３は、取得した位置データに基づいて、指定を受け付けた計測位置にて寸法等の計測を実行する（ステップＳ１５０８）。
【０１４０】
位置データは選択された画像データに基づいて取得することから、指定を受け付けた計測位置が計測対象物２０の外形を示すエッジ部分であるか否かに関わらず、計測位置を確実に特定することができ、位置データを精度良く取得することができる。なお、位置データは、表示画面上の座標値として取得する。表示画面上の座標値に基づいて、撮像装置２５、２６の撮像倍率を用いることで、実際の計測値を容易に算出することが可能となる。
【０１４１】
以上のように本実施の形態４によれば、落射画像を表示することで、計測対象物２０の表面の凹凸、模様、パターン等も計測対象として指定することができ、画像に基づいて所望の計測を容易かつ正確に実行することができる。また、指定された計測位置が外形を示す輪郭部分であるか否かに関わらず、選択された画像データに基づいて正確な位置データを取得することができ、精度良く計測することが可能となる。
【０１４２】
なお、上述した実施の形態４では、落射画像を表示装置２７に表示して、計測位置の指定を受け付けているが、合成画像データを生成していることから、合成画像を表示装置２７に表示して、計測位置の指定を受け付けても良いことは言うまでもない。
【０１４３】
また、上述した実施の形態１乃至４では、計測の基礎となった画像データを表示装置２７へ画像として表示することが好ましい。操作者が、計測対象物２０を計測する基礎となった画像データが、落射画像データであるか、透過画像データであるか、あるいは両者が合成された合成画像データであるかを目視で確認することができるからである。
【０１４４】
さらに、上述した実施の形態１乃至４では、画像計測装置１専用の制御ユニット３を備える構成につき説明しているが、ハードウェア構成は特にこれに限定されるものではない。例えば外部のコンピュータにより制御ユニット３の機能を代替させても良い。
【０１４５】
図１６は、他の画像計測装置１の構成を示す模式図である。図１６に示すように、本画像計測装置１は、測定部２と外部コンピュータ４とで構成されており、測定部２にて撮像された画像データを外部コンピュータ４にて演算処理して、所望の形状の寸法等を計測する。
【０１４６】
測定部２の構成及び機能は、上述した実施の形態１乃至４と同様であることから、同一の符号を付することにより詳細な説明を省略する。外部コンピュータ４は、少なくともＣＰＵ（図示せず）及びメモリ等の記憶装置（図示せず）を備え、表示装置４１、キーボード４２、マウス４３に接続されている。ＣＰＵ（図示せず）は、撮像装置２５及び２６から画像データを取得し、上述した実施の形態１乃至４における制御ユニット３のＣＰＵ３３と同様の処理を実行する。
【０１４７】
その他、本発明は上記実施の形態１乃至４に限定されるものではなく、本発明の趣旨の範囲内であれば多種の変形、置換等が可能であることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【０１４８】
【図１】本発明の実施の形態１に係る画像計測装置の構成を示す模式図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係る画像計測装置の制御ユニットの構成を示すブロック図である。
【図３】指定受付手段による計測位置の指定方法の例示図である。
【図４】本発明の実施の形態１に係る画像計測装置の制御ユニットのＣＰＵの処理手順を示すフローチャートである。
【図５】記憶装置に記憶されている落射画像データを表示した場合の例示図である。
【図６】記憶装置に記憶されている透過画像データを表示した場合の例示図である。
【図７】本発明の実施の形態１に係る画像計測装置の制御ユニットのＣＰＵの位置データ取得処理の手順を示すフローチャートである。
【図８】本発明の実施の形態１に係る画像計測装置の制御ユニットのＣＰＵの画像データ選択処理の手順を示すフローチャートである。
【図９】本発明の実施の形態２に係る画像計測装置の制御ユニットのＣＰＵの処理手順を示すフローチャートである。
【図１０】記憶装置に記憶されている合成画像データを表示した場合の例示図である。
【図１１】本発明の実施の形態３に係る画像計測装置の制御ユニットの構成を示すブロック図である。
【図１２】本発明の実施の形態３に係る画像計測装置の制御ユニットのＣＰＵの処理手順を示すフローチャートである。
【図１３】本発明の実施の形態３に係る画像計測装置の制御ユニットのＣＰＵの画像データ選択処理の手順を示すフローチャートである。
【図１４】本発明の実施の形態４に係る画像計測装置の制御ユニットの構成を示すブロック図である。
【図１５】本発明の実施の形態４に係る画像計測装置の制御ユニットのＣＰＵの処理手順を示すフローチャートである。
【図１６】他の画像計測装置の構成を示す模式図である。
【符号の説明】
【０１４９】
１ 画像計測装置
２ 測定部
３ 制御ユニット
４ 外部コンピュータ
２２ 落射照明装置
２４ 透過照明装置
２５、２６ 撮像装置
２７、４１ 表示装置
３３ ＣＰＵ
３４ 記憶装置
３５ 通信手段
３６ 内部バス
３３１ 記憶手段
３３２ 表示手段
３３３ 指定受付手段
３３４ 位置取得手段
３３５ 計測手段
３３６ エッジ抽出手段
３３７ 判断手段
３３８ 選択受付手段
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像された画像データに基づいて、計測対象物の所望の形状を計測する画像計測装置、画像計測方法及びコンピュータプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、測定対象物を撮像装置で撮像し、撮像された画像データの光強度分布に応じて光電変換した電気信号に基づいて、測定対象物のエッジ部分を検出して所定部分の寸法を計測する画像計測装置が多々開発されている。撮像装置で撮像する場合、測定対象物に対してどの方向から光を照射するかによって、撮像される画像データに差異が生じる。
【０００３】
すなわち、測定対象物に対して撮像装置が設置されている方向から光を照射する、いわゆる落射照明装置では、測定対象物表面が詳細に映っている画像データを取得することができる。また、測定対象物を挟んで撮像装置と反対方向から光を照射する、いわゆる透過照明装置では、測定対象物の表面の凹凸、パターン等を撮像することはできないが、測定対象物の明確な輪郭線を有する画像データを取得することができる。
【０００４】
例えば特許文献１では、透過照明、落射照明、分割照明を切り替えて計測に最適な画像を取得し、被検査物の形状を計測する座標計測システムが開示されている。また、特許文献２では、被検査物を透過照明又は落射照明によって照明し、被検査物の像をＣＣＤカメラに結像させ、被検査物の形状を計測する画像測定装置が開示されている。いずれも透過照明及び落射照明を備え、いずれかを使用して被検査物の形状を計測している。
【特許文献１】特開平０８−３１４９９７号公報
【特許文献２】特開平１０−２３２１１７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述した特許文献１及び２に開示されているシステム及び装置では、被検査物の形状、色、材料等によって適切な照明方式を選択することに熟練を要する。すなわち、落射照明装置を用いる場合、被検査物のエッジ形状、色、材料等によっては反射光に影響を与えることで測定誤差が生じやすい。これに対して透過照明装置を用いる場合、被検査物のエッジ形状、色、材料等による影響を受けにくく安定した輪郭線検出が可能であるが、被検査物表面の凹凸、パターン等については結像することができず、これらの間の距離等を計測することができない。したがって、計測したい部分、必要となる計測精度等に基づいて照明方式を使い分けるには、操作者に相当の熟練が要求されるという問題点があった。
【０００６】
特に抜き取り検査等に代表されるサンプリング検査の実行時には、操作者が画像計測装置に習熟している場合は考えにくく、被検査物を画像計測装置のどの位置に載置させて計測するかに応じて計測誤差が生じることは極力回避する必要がある。
【０００７】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、操作者が熟練を要することなく最適な照明方式を選択することができ、高い精度で所望の形状を計測することができる画像計測装置、画像計測方法及びコンピュータプログラム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】
【０００８】
上記目的を達成するために第１発明に係る画像計測装置は、計測対象物の画像を撮像する撮像手段と、計測対象物の表面を前記撮像手段の設置側から照明する落射照明手段と、計測対象物を前記撮像手段の設置側の反対側から照明する透過照明手段とを備える画像計測装置において、前記落射照明手段を用いて前記撮像手段で計測対象物を撮像した第一の画像データと、前記透過照明手段を用いて前記撮像手段で前記計測対象物を略同じ位置にて撮像した第二の画像データとを記憶する記憶手段と、前記第一の画像データを表示する表示手段と、表示された第一の画像データ上で計測位置の指定を受け付ける指定受付手段と、該指定受付手段で指定を受け付けた計測位置に応じて前記第一の画像データ又は前記第二の画像データを前記記憶手段から読み出し、読み出した前記第一の画像データ又は前記第二の画像データに基づいて位置データを取得する位置取得手段と、取得した位置データに基づいて、指定を受け付けた計測位置での計測を実行する計測手段とを備えることを特徴とする。
【０００９】
また、第２発明に係る画像計測装置は、第１発明において、前記記憶手段は、前記第一の画像データと前記第二の画像データとを位置合わせして合成した第三の画像データをさらに記憶し、前記表示手段は、前記第一の画像データ又は前記第三の画像データを表示するようにしてあることを特徴とする。
【００１０】
また、第３発明に係る画像計測装置は、第１又は第２発明において、前記位置取得手段は、前記指定受付手段で指定を受け付けた計測位置が計測対象物の外形を示すエッジ部分であるか否かを判断する判断手段を備え、該判断手段が、計測対象物のエッジ部分であると判断した場合、前記第二の画像データに基づいて位置データを取得し、エッジ部分ではないと判断した場合、前記第一の画像データに基づいて位置データを取得するようにしてあることを特徴とする。
【００１１】
また、第４発明に係る画像計測装置は、第３発明において、前記位置取得手段は、前記判断手段が、計測対象物のエッジ部分であると判断した場合、前記第一の画像データ及び前記第二の画像データに基づいてエッジ強度を算出する手段を備え、算出されたエッジ強度がより大きい画像データに基づいて位置データを取得するようにしてあることを特徴とする。
【００１２】
次に、上記目的を達成するために第５発明に係る画像計測装置は、計測対象物の画像を撮像する撮像手段と、計測対象物の表面を前記撮像手段の設置側から照明する落射照明手段と、計測対象物を前記撮像手段の設置側の反対側から照明する透過照明手段とを備える画像計測装置において、前記落射照明手段を用いて前記撮像手段で計測対象物を撮像した第一の画像データと、前記透過照明手段を用いて前記撮像手段で前記計測対象物を略同じ位置にて撮像した第二の画像データと、前記第一の画像データと前記第二の画像データとを位置合わせして合成した第三の画像データとを記憶する記憶手段と、前記第一の画像データを表示する表示手段と、表示された第一の画像データ上で計測位置の指定を受け付ける指定受付手段と、該指定受付手段で指定を受け付けた計測位置に応じて前記第三の画像データを前記記憶手段から読み出し、読み出した前記第三の画像データに基づいて位置データを取得する位置取得手段と、取得した位置データに基づいて、指定を受け付けた計測位置での計測を実行する計測手段とを備えることを特徴とする。
【００１３】
また、第６発明に係る画像計測装置は、第５発明において、前記表示手段は、前記第一の画像データ又は前記第三の画像データを表示するようにしてあることを特徴とする。
【００１４】
次に、上記目的を達成するために第７発明に係る画像計測装置は、計測対象物の画像を撮像する撮像手段と、計測対象物の表面を前記撮像手段の設置側から照明する落射照明手段と、計測対象物を前記撮像手段の設置側の反対側から照明する透過照明手段とを備える画像計測装置において、前記落射照明手段を用いて前記撮像手段で計測対象物を撮像した第一の画像データと、前記透過照明手段を用いて前記撮像手段で前記計測対象物を略同じ位置にて撮像した第二の画像データとを記憶する記憶手段と、前記第一の画像データを表示する表示手段と、表示された第一の画像データ上で計測位置の指定を受け付ける指定受付手段と、記憶されている前記第一の画像データ及び前記第二の画像データに基づいて、指定を受け付けた計測位置でのエッジ抽出を実行するエッジ抽出手段と、該エッジ抽出手段で前記第一の画像データのエッジ抽出が正常に終了したか否かを判断する第一の判断手段と、前記エッジ抽出手段で前記第二の画像データのエッジ抽出が正常に終了したか否かを判断する第二の判断手段と、前記第一の判断手段及び前記第二の判断手段の判断結果に応じて、前記第一の画像データ又は前記第二の画像データに基づいて位置データを取得する位置取得手段と、取得した位置データに基づいて、指定を受け付けた計測位置での計測を実行する計測手段とを備え、前記位置取得手段は、前記第一の判断手段で正常に終了したと判断し、前記第二の判断手段で正常に終了しなかったと判断した場合、前記第一の画像データに基づいて位置データを取得し、前記第二の判断手段で正常に終了したと判断し、前記第一の判断手段で正常に終了しなかったと判断した場合、前記第二の画像データに基づいて位置データを取得し、前記第一の判断手段及び前記第二の判断手段で正常に終了したと判断した場合、それぞれのエッジ強度を算出して、算出されたエッジ強度がより大きい画像データを選択して、選択された画像データに基づいて位置データを取得するようにしてあることを特徴とする。
【００１５】
また、第８発明に係る画像計測装置は、第１乃至第７発明のいずれか１つにおいて、前記表示手段は、前記計測手段での計測の基礎となった画像データを表示するようにしてあることを特徴とする。
【００１６】
次に、上記目的を達成するために第９発明に係る画像計測装置は、計測対象物の画像を撮像する撮像手段と、計測対象物の表面を前記撮像手段の設置側から照明する落射照明手段と、計測対象物を前記撮像手段の設置側の反対側から照明する透過照明手段とを備える画像計測装置において、前記落射照明手段を用いて前記撮像手段で計測対象物を撮像した第一の画像データと、前記透過照明手段を用いて前記撮像手段で前記計測対象物を略同じ位置にて撮像した第二の画像データと、前記第一の画像データと前記第二の画像データとを位置合わせして合成した第三の画像データとを記憶する記憶手段と、前記第一の画像データを表示する表示手段と、表示された第一の画像データ上で計測位置の指定を受け付ける指定受付手段と、前記第一の画像データ、前記第二の画像データ、前記第三の画像データのいずれか１つの選択を受け付ける選択受付手段と、該選択受付手段で選択を受け付けた前記第一の画像データ、前記第二の画像データ、前記第三の画像データのいずれか１つを前記記憶手段から読み出し、読み出した前記第一の画像データ、前記第二の画像データ又は前記第三の画像データに基づいて位置データを取得する位置取得手段と、取得した位置データに基づいて、指定を受け付けた計測位置での計測を実行する計測手段とを備えることを特徴とする。
【００１７】
また、第１０発明に係る画像計測装置は、第９発明において、前記選択受付手段は、表示されている画面から選択を受け付けるようにしてあることを特徴とする。
【００１８】
また、第１１発明に係る画像計測装置は、第７発明、第９発明、第１０発明のいずれか１つにおいて、前記表示手段は、前記第一の画像データ又は前記第三の画像データを表示するようにしてあることを特徴とする。
【００１９】
次に、上記目的を達成するために第１２発明に係る画像計測方法は、計測対象物の画像を撮像する撮像手段と、計測対象物の表面を前記撮像手段の設置側から照明する落射照明手段と、計測対象物を前記撮像手段の設置側の反対側から照明する透過照明手段とを備える画像計測装置で実行することが可能な画像計測方法において、前記落射照明手段を用いて前記撮像手段で計測対象物を撮像した第一の画像データと、前記透過照明手段を用いて前記撮像手段で前記計測対象物を略同じ位置にて撮像した第二の画像データとを記憶し、前記第一の画像データを表示し、表示された第一の画像データ上で計測位置の指定を受け付け、指定を受け付けた計測位置に応じて前記第一の画像データ又は前記第二の画像データを読み出し、読み出した前記第一の画像データ又は前記第二の画像データに基づいて位置データを取得し、取得した位置データに基づいて、指定を受け付けた計測位置での計測を実行することを特徴とする。
【００２０】
また、第１３発明に係る画像計測方法は、第１２発明において、前記第一の画像データと前記第二の画像データとを位置合わせして合成した第三の画像データをさらに記憶し、前記第一の画像データ又は前記第三の画像データを表示することを特徴とする。
【００２１】
また、第１４発明に係る画像計測方法は、第１２又は第１３発明において、指定を受け付けた計測位置が計測対象物の外形を示すエッジ部分であるか否かを判断し、計測対象物のエッジ部分であると判断した場合、前記第二の画像データに基づいて位置データを取得し、エッジ部分ではないと判断した場合、前記第一の画像データに基づいて位置データを取得することを特徴とする。
【００２２】
また、第１５発明に係る画像計測方法は、第１４発明において、計測対象物のエッジ部分であると判断した場合、前記第一の画像データ及び前記第二の画像データに基づいてエッジ強度を算出し、算出されたエッジ強度がより大きい画像データに基づいて位置データを取得することを特徴とする。
【００２３】
次に、上記目的を達成するために第１６発明に係る画像計測方法は、計測対象物の画像を撮像する撮像手段と、計測対象物の表面を前記撮像手段の設置側から照明する落射照明手段と、計測対象物を前記撮像手段の設置側の反対側から照明する透過照明手段とを備える画像計測装置で実行することが可能な画像計測方法において、前記落射照明手段を用いて前記撮像手段で計測対象物を撮像した第一の画像データと、前記透過照明手段を用いて前記撮像手段で前記計測対象物を略同じ位置にて撮像した第二の画像データと、前記第一の画像データと前記第二の画像データとを位置合わせして合成した第三の画像データとを記憶し、前記第一の画像データを表示し、表示された第一の画像データ上で計測位置の指定を受け付け、指定を受け付けた計測位置に応じて前記第三の画像データを読み出し、読み出した前記第三の画像データに基づいて位置データを取得し、取得した位置データに基づいて、指定を受け付けた計測位置での計測を実行することを特徴とする。
【００２４】
また、第１７発明に係る画像計測方法は、第１６発明において、前記第一の画像データ又は前記第三の画像データを表示することを特徴とする。
【００２５】
次に、上記目的を達成するために第１８発明に係る画像計測方法は、計測対象物の画像を撮像する撮像手段と、計測対象物の表面を前記撮像手段の設置側から照明する落射照明手段と、計測対象物を前記撮像手段の設置側の反対側から照明する透過照明手段とを備える画像計測装置で実行することが可能な画像計測方法において、前記落射照明手段を用いて前記撮像手段で計測対象物を撮像した第一の画像データと、前記透過照明手段を用いて前記撮像手段で前記計測対象物を略同じ位置にて撮像した第二の画像データとを記憶し、前記第一の画像データを表示し、表示された第一の画像データ上で計測位置の指定を受け付け、記憶されている前記第一の画像データ及び前記第二の画像データに基づいて、指定を受け付けた計測位置でのエッジ抽出を実行し、前記第一の画像データのエッジ抽出が正常に終了したか否かを判断し、前記第二の画像データのエッジ抽出が正常に終了したか否かを判断し、判断結果に応じて、前記第一の画像データ又は前記第二の画像データに基づいて位置データを取得し、取得した位置データに基づいて、指定を受け付けた計測位置での計測を実行し、前記第一の画像データのエッジ抽出が正常に終了したと判断し、前記第二の画像データのエッジ抽出が正常に終了しなかったと判断した場合、前記第一の画像データに基づいて位置データを取得し、前記第二の画像データのエッジ抽出が正常に終了したと判断し、前記第一の画像データのエッジ抽出が正常に終了しなかったと判断した場合、前記第二の画像データに基づいて位置データを取得し、前記第一の画像データのエッジ抽出及び前記第二の画像データのエッジ抽出が正常に終了したと判断した場合、それぞれのエッジ強度を算出して、算出されたエッジ強度がより大きい画像データを選択して、選択された画像データに基づいて位置データを取得することを特徴とする。
【００２６】
また、第１９発明に係る画像計測方法は、第１２乃至第１８発明のいずれか１つにおいて、計測の基礎となった画像データを表示することを特徴とする。
【００２７】
次に、上記目的を達成するために第２０発明に係る画像計測方法は、計測対象物の画像を撮像する撮像手段と、計測対象物の表面を前記撮像手段の設置側から照明する落射照明手段と、計測対象物を前記撮像手段の設置側の反対側から照明する透過照明手段とを備える画像計測装置で実行することが可能な画像計測方法において、前記落射照明手段を用いて前記撮像手段で計測対象物を撮像した第一の画像データと、前記透過照明手段を用いて前記撮像手段で前記計測対象物を略同じ位置にて撮像した第二の画像データと、前記第一の画像データと前記第二の画像データとを位置合わせして合成した第三の画像データとを記憶し、前記第一の画像データを表示し、表示された第一の画像データ上で計測位置の指定を受け付け、前記第一の画像データ、前記第二の画像データ、前記第三の画像データのいずれか１つの選択を受け付け、選択を受け付けた前記第一の画像データ、前記第二の画像データ、前記第三の画像データのいずれか１つを読み出し、読み出した前記第一の画像データ、前記第二の画像データ又は前記第三の画像データに基づいて位置データを取得し、取得した位置データに基づいて、指定を受け付けた計測位置での計測を実行することを特徴とする。
【００２８】
また、第２１発明に係る画像計測方法は、第２０発明において、表示されている画面から選択を受け付けることを特徴とする。
【００２９】
また、第２２発明に係る画像計測方法は、第１８発明、第２０発明、第２１発明のいずれか１つにおいて、前記第一の画像データ又は前記第三の画像データを表示することを特徴とする。
【００３０】
次に、上記目的を達成するために第２３発明に係るコンピュータプログラムは、計測対象物の画像を撮像する撮像手段と、計測対象物の表面を前記撮像手段の設置側から照明する落射照明手段と、計測対象物を前記撮像手段の設置側の反対側から照明する透過照明手段とを備える画像計測装置で実行することが可能なコンピュータプログラムにおいて、前記画像計測装置を、前記落射照明手段を用いて前記撮像手段で計測対象物を撮像した第一の画像データと、前記透過照明手段を用いて前記撮像手段で前記計測対象物を略同じ位置にて撮像した第二の画像データとを記憶する記憶手段、前記第一の画像データを表示する表示手段、表示された第一の画像データ上で計測位置の指定を受け付ける指定受付手段、該指定受付手段で指定を受け付けた計測位置に応じて前記第一の画像データ又は前記第二の画像データを前記記憶手段から読み出し、読み出した前記第一の画像データ又は前記第二の画像データに基づいて位置データを取得する位置取得手段、及び取得した位置データに基づいて、指定を受け付けた計測位置での計測を実行する計測手段として機能させることを特徴とする。
【００３１】
また、第２４発明に係るコンピュータプログラムは、第２３発明において、前記記憶手段を、前記第一の画像データと前記第二の画像データとを位置合わせして合成した第三の画像データを記憶する手段として機能させ、前記表示手段を、前記第一の画像データ又は前記第三の画像データを表示する手段として機能させることを特徴とする。
【００３２】
また、第２５発明に係るコンピュータプログラムは、第２３又は第２４発明において、前記位置取得手段を、前記指定受付手段で指定を受け付けた計測位置が計測対象物の外形を示すエッジ部分であるか否かを判断する判断手段、及び該判断手段が、計測対象物のエッジ部分であると判断した場合、前記第二の画像データに基づいて位置データを取得し、エッジ部分ではないと判断した場合、前記第一の画像データに基づいて位置データを取得する手段として機能させることを特徴とする。
【００３３】
また、第２６発明に係るコンピュータプログラムは、第２５発明において、前記位置取得手段を、前記判断手段が、計測対象物のエッジ部分であると判断した場合、前記第一の画像データ及び前記第二の画像データに基づいてエッジ強度を算出する手段、及び算出されたエッジ強度がより大きい画像データに基づいて位置データを取得する手段として機能させることを特徴とする。
【００３４】
次に、上記目的を達成するために第２７発明に係るコンピュータプログラムは、計測対象物の画像を撮像する撮像手段と、計測対象物の表面を前記撮像手段の設置側から照明する落射照明手段と、計測対象物を前記撮像手段の設置側の反対側から照明する透過照明手段とを備える画像計測装置で実行することが可能なコンピュータプログラムにおいて、前記画像計測装置を、前記落射照明手段を用いて前記撮像手段で計測対象物を撮像した第一の画像データと、前記透過照明手段を用いて前記撮像手段で前記計測対象物を略同じ位置にて撮像した第二の画像データと、前記第一の画像データと前記第二の画像データとを位置合わせして合成した第三の画像データとを記憶する記憶手段、前記第一の画像データを表示する表示手段、表示された第一の画像データ上で計測位置の指定を受け付ける指定受付手段、該指定受付手段で指定された計測位置に応じて前記第三の画像データを前記記憶手段から読み出し、読み出した前記第三の画像データに基づいて位置データを取得する位置取得手段、及び取得した位置データに基づいて、指定を受け付けた計測位置での計測を実行する計測手段として機能させることを特徴とする。
【００３５】
また、第２８発明に係るコンピュータプログラムは、第２７発明において、前記表示手段を、前記第一の画像データ又は前記第三の画像データを表示する手段として機能させることを特徴とする。
【００３６】
次に、上記目的を達成するために第２９発明に係るコンピュータプログラムは、計測対象物の画像を撮像する撮像手段と、計測対象物の表面を前記撮像手段の設置側から照明する落射照明手段と、計測対象物を前記撮像手段の設置側の反対側から照明する透過照明手段とを備える画像計測装置で実行することが可能なコンピュータプログラムにおいて、前記画像計測装置を、前記落射照明手段を用いて前記撮像手段で計測対象物を撮像した第一の画像データと、前記透過照明手段を用いて前記撮像手段で前記計測対象物を略同じ位置にて撮像した第二の画像データとを記憶する記憶手段、前記第一の画像データを表示する表示手段、表示された第一の画像データ上で計測位置の指定を受け付ける指定受付手段、記憶されている前記第一の画像データ及び前記第二の画像データに基づいて、指定を受け付けた計測位置でのエッジ抽出を実行するエッジ抽出手段、該エッジ抽出手段で前記第一の画像データのエッジ抽出が正常に終了したか否かを判断する第一の判断手段、前記エッジ抽出手段で前記第二の画像データのエッジ抽出が正常に終了したか否かを判断する第二の判断手段、前記第一の判断手段及び前記第二の判断手段の判断結果に応じて、前記第一の画像データ又は前記第二の画像データに基づいて位置データを取得する位置取得手段、及び取得した位置データに基づいて、指定を受け付けた計測位置での計測を実行する計測手段として機能させ、前記位置取得手段を、前記第一の判断手段で正常に終了したと判断し、前記第二の判断手段で正常に終了しなかったと判断した場合、前記第一の画像データに基づいて位置データを取得する手段、前記第二の判断手段で正常に終了したと判断し、前記第一の判断手段で正常に終了しなかったと判断した場合、前記第二の画像データに基づいて位置データを取得手段、及び前記第一の判断手段及び前記第二の判断手段で正常に終了したと判断した場合、それぞれのエッジ強度を算出して、算出されたエッジ強度がより大きい画像データを選択して、選択された画像データに基づいて位置データを取得する手段として機能させることを特徴とする。
【００３７】
また、第３０発明に係るコンピュータプログラムは、第２３乃至第２９発明のいずれか１つにおいて、前記表示手段を、前記計測手段での計測の基礎となった画像データを表示する手段として機能させることを特徴とする。
【００３８】
次に、上記目的を達成するために第３１発明に係るコンピュータプログラムは、計測対象物の画像を撮像する撮像手段と、計測対象物の表面を前記撮像手段の設置側から照明する落射照明手段と、計測対象物を前記撮像手段の設置側の反対側から照明する透過照明手段とを備える画像計測装置で実行することが可能なコンピュータプログラムにおいて、前記画像計測装置を、前記落射照明手段を用いて前記撮像手段で計測対象物を撮像した第一の画像データと、前記透過照明手段を用いて前記撮像手段で前記計測対象物を略同じ位置にて撮像した第二の画像データと、前記第一の画像データと前記第二の画像データとを位置合わせして合成した第三の画像データとを記憶する記憶手段、前記第一の画像データを表示する表示手段、表示された第一の画像データ上で計測位置の指定を受け付ける指定受付手段、前記第一の画像データ、前記第二の画像データ、前記第三の画像データのいずれか１つの選択を受け付ける選択受付手段、該選択受付手段で選択を受け付けた前記第一の画像データ、前記第二の画像データ、前記第三の画像データのいずれか１つを前記記憶手段から読み出し、読み出した前記第一の画像データ、前記第二の画像データ又は前記第三の画像データに基づいて位置データを取得する位置取得手段、及び取得した位置データに基づいて、指定を受け付けた計測位置での計測を実行する計測手段として機能させることを特徴とする。
【００３９】
また、第３２発明に係るコンピュータプログラムは、第３１発明において、前記選択受付手段を、表示されている画面から選択を受け付ける手段として機能させることを特徴とする。
【００４０】
また、第３３発明に係るコンピュータプログラムは、第２９発明、第３１発明、第３２発明のいずれか１つにおいて、前記表示手段を、前記第一の画像データ又は前記第三の画像データを表示する手段として機能させることを特徴とする。
【００４１】
第１発明、第１２発明及び第２３発明では、落射照明手段を用いて撮像手段で計測対象物を撮像した第一の画像データと、透過照明手段を用いて撮像手段で計測対象物を略同じ位置にて撮像した第二の画像データとを記憶しておく。第一の画像データを表示し、表示された第一の画像データ上で計測位置の指定を受け付ける。指定を受け付けた計測位置に応じて第一の画像データ又は第二の画像データを読み出し、読み出した第一の画像データ又は第二の画像データに基づいて位置データを取得する。取得した位置データに基づいて、指定を受け付けた計測位置での計測を実行する。第一の画像データを表示することで、計測対象物の表面の凹凸、模様、パターン等も計測対象として指定することができ、表示されている画像に基づいて所望の計測を容易かつ正確に実行することができる。また、例えば指定された計測位置が外形を示す輪郭部分である場合には第二の画像データを、そうでない場合には第一の画像データを、それぞれ選択するよう制御することにより、計測に係る画像データの選択に熟練を要することなく、精度良く計測することが可能となる。
【００４２】
第３発明、第１４発明及び第２５発明では、指定を受け付けた計測位置が計測対象物の外形を示すエッジ部分であるか否かを判断し、計測対象物のエッジ部分であると判断した場合、第二の画像データに基づいて位置データを取得し、エッジ部分ではないと判断した場合、第一の画像データに基づいて位置データを取得する。指定された計測位置が外形を示す輪郭部分である場合には、外形線を明確に把握することができる第二の画像データを、そうでない場合には表面の凹凸、模様、パターン等を認識することができる第一の画像データを、それぞれ選択するよう制御することにより、計測に係る画像データの選択に熟練を要することなく、精度良く計測することが可能となる。
【００４３】
第４発明、第１５発明及び第２６発明では、計測対象物のエッジ部分であると判断した場合、第一の画像データ及び第二の画像データに基づいてエッジ強度を算出し、算出されたエッジ強度がより大きい画像データに基づいて位置データを取得する。エッジ強度の大小により画像データを選択するよう制御することにより、計測に係る画像データの選択に熟練を要することなく、精度良く計測することが可能となる。
【００４４】
第５発明、第１６発明及び第２７発明では、落射照明手段を用いて撮像手段で計測対象物を撮像した第一の画像データと、透過照明手段を用いて撮像手段で計測対象物を略同じ位置にて撮像した第二の画像データと、第一の画像データと第二の画像データとを位置合わせして合成した第三の画像データとを記憶しておく。第一の画像データを表示し、表示された第一の画像データ上で計測位置の指定を受け付ける。指定を受け付けた計測位置に応じて第三の画像データを読み出し、読み出した第三の画像データに基づいて位置データを取得し、取得した位置データに基づいて、指定を受け付けた計測位置での計測を実行する。外形線を明確に把握することができるとともに、表面の凹凸、模様、パターン等も認識することができるよう合成画像を生成する。計測位置を、生成された合成画像上で指定することができ、計測位置が外形を示す輪郭部分であろうとなかろうと、合成画像に基づいて正確な位置データを取得することができることから、計測に係る画像データを操作者が意識して選択することなく、精度良く計測することが可能となる。
【００４５】
第２発明、第６発明、第１１発明、第１３発明、第１７発明、第２２発明、第２４発明第２８発明及び第３３発明では、第一の画像データ又は第三の画像データを表示することにより、計測対象物の外形を示す輪郭線だけでなく、計測対象物表面の凹凸、模様、パターン等も計測位置として指定することが可能となる。
【００４６】
第７発明、第１８発明及び第２９発明では、落射照明手段を用いて撮像手段で計測対象物を撮像した第一の画像データと、透過照明手段を用いて撮像手段で計測対象物を略同じ位置にて撮像した第二の画像データとを記憶しておく。第一の画像データを表示し、表示された第一の画像データ上で計測位置の指定を受け付ける。記憶されている第一の画像データ及び第二の画像データに基づいて、指定を受け付けた計測位置でのエッジ抽出を実行し、第一の画像データ及び第二の画像データのエッジ抽出が正常に終了したか否かを判断する。第一の画像データのエッジ抽出が正常に終了したと判断し、第二の画像データのエッジ抽出が正常に終了しなかったと判断した場合、第一の画像データに基づいて位置データを取得する。第二の画像データのエッジ抽出が正常に終了したと判断し、第一の画像データのエッジ抽出が正常に終了しなかったと判断した場合、第二の画像データに基づいて位置データを取得する。第一の画像データのエッジ抽出及び第二の画像データのエッジ抽出が正常に終了したと判断した場合、それぞれのエッジ強度を算出して、算出されたエッジ強度がより大きい画像データを選択して、選択された画像データに基づいて位置データを取得する。取得した位置データに基づいて、指定を受け付けた計測位置での計測を実行する。第一の画像データを表示することで、計測対象物の表面の凹凸、模様、パターン等も計測対象として指定することができ、表示されている画像に基づいて所望の計測を容易かつ正確に実行することができる。また、エッジ抽出が正常に終了したか否かに応じて位置データを取得する画像データを選択することにより、指定された計測位置に適した画像データを熟練を要することなく選択することができ、精度良く計測することが可能となる。
【００４７】
第８発明、第１９発明及び第３０発明では、計測の基礎となった画像データを表示することにより、どの画像データに基づいて計測しているかを操作者が目視で確認することが可能となり、誤った選択がなされているか否かを確認することが可能となる。
【００４８】
第９発明、第２０発明及び第３１発明では、落射照明手段を用いて撮像手段で計測対象物を撮像した第一の画像データと、透過照明手段を用いて撮像手段で計測対象物を略同じ位置にて撮像した第二の画像データと、第一の画像データと第二の画像データとを位置合わせして合成した第三の画像データとを記憶しておく。第一の画像データを表示し、表示された第一の画像データ上で計測位置の指定を受け付ける。第一の画像データ、第二の画像データ、第三の画像データのいずれか１つの選択を受け付ける。選択を受け付けた第一の画像データ、第二の画像データ、第三の画像データのいずれか１つを読み出し、読み出した第一の画像データ、第二の画像データ又は第三の画像データに基づいて位置データを取得する。取得した位置データに基づいて、指定を受け付けた計測位置での計測を実行する。外形線を明確に把握することができるとともに、表面の凹凸、模様、パターン等も認識することができる合成画像を含めて、計測に用いる画像データの選択を受け付けることにより、計測位置が外形を示す輪郭部分のみである場合には、外形線を明確に把握することができる第二の画像データを、外形を示す輪郭部分ではなく、表面の凹凸、模様、パターン等である場合には第一の画像データを、両者間の距離を計測する場合には合成画像である第三の画像データを、それぞれ用いて計測するよう操作者が選択することにより、画像データの選択に熟練を要することなく精度良く計測することが可能となる。
【００４９】
第１０発明、第２１発明及び第３２発明では、表示されている画面から選択を受け付けることにより、操作者は、どの画像データを選択するのか目視で確認しながら選択することが可能となる。
【発明の効果】
【００５０】
上記構成によれば、第一の画像データを表示することで、計測対象物の表面の凹凸、模様、パターン等も計測対象として指定することができ、表示されている画像に基づいて所望の計測を容易かつ正確に実行することができる。また、例えば指定された計測位置が外形を示す輪郭部分である場合には第二の画像データを、そうでない場合には第一の画像データを、それぞれ選択するよう制御する、あるいはエッジ強度の大小により画像データを選択するよう制御する等により、計測に係る画像データの選択に熟練を要することなく、精度良く計測することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５１】
以下、本発明の実施の形態に係る画像計測装置について、図面を参照して説明する。なお、参照する図面を通じて、同一又は同様の構成又は機能を有する要素については、同一又は同様の符号を付して、重複する説明は省略する。
【００５２】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係る画像計測装置の構成を示す模式図である。図１に示すように本実施の形態１に係る画像計測装置１は、測定部２と制御ユニット３とで構成されており、測定部２にて撮像された画像データを制御ユニット３にて演算処理して、所望の形状の寸法等を計測する。
【００５３】
測定部２は、計測対象物２０を計測部分へ移動させるテーブル２１を挟んで２組の照明装置が設置されている。まずテーブル２１上の計測対象物２０を上方から照らすリング状の落射照明装置２２が受光レンズユニット２３に設置されている。落射照明装置２２で照射された光は、計測対象物２０の表面で反射して、受光レンズユニット２３へ戻ってくる。これにより、計測対象物２０の表面の凹凸、模様、パターン等を撮像することができる。
【００５４】
また、テーブル２１の下方には、計測対象物２０を下方から照らす透過照明装置２４が設置されている。透過照明装置２４は、少なくとも光源２４１、反射機構２４２及びレンズ２４３で構成されており、光源２４１から照射された光を反射機構２４２にてテーブル２１側へ反射させ、レンズ２４３にてテーブル２１に対して略直交する方向の平行光へと変換する。これにより、計測対象物２０が存在しない位置の光のみ透過して撮像することができる。
【００５５】
受光レンズユニット２３は、少なくとも受光レンズ２３１、ハーフミラー２３２、高倍側結像レンズ部２３３、低倍側結像レンズ部２３６を備えている。ハーフミラー２３２は、透過照明装置２４から発光した光を計測対象物２０を透過させて低倍側結像レンズ部２３６へ、落射照明装置２２から発光した光が計測対象物２０で反射した光を高倍側結像レンズ部２３３へ、それぞれ誘導する。なお、高倍側結像レンズ部２３３は、結像するためのスリット２３４及び結像レンズ２３５で構成され、低倍側結像レンズ部２３６は、結像するためのスリット２３７及び結像レンズ２３８で構成されている。
【００５６】
撮像装置２５は、高倍側結像レンズ部２３３へ誘導された光をＣＣＤ、ＣＭＯＳ等の撮像素子２５１で結像させ、画像データとして制御ユニット３へ送信する。同様に撮像装置２６は、低倍側結像レンズ部２３６へ誘導された光をＣＣＤ、ＣＭＯＳ等の撮像素子２６１で結像させ、画像データとして制御ユニット３へ送信する。
【００５７】
図２は、本発明の実施の形態１に係る画像計測装置１の制御ユニット３の構成を示すブロック図である。図２に示すように本実施の形態１に係る画像計測装置１の制御ユニット３は、少なくともＣＰＵ（中央演算装置）３３、メモリ等の記憶装置３４、通信手段３５及び上述したハードウェアを接続する内部バス３６で構成されている。内部バス３６を介して、入力装置であるマウス３２、キーボード３１、出力装置である表示装置２７にも接続されている。
【００５８】
ＣＰＵ３３は、内部バス３６を介して制御ユニット３の上述したようなハードウェア各部と接続されており、上述したハードウェア各部の動作を制御するとともに、記憶装置３４に記憶されているコンピュータプログラムに従って、種々のソフトウェア的機能を実行する。記憶装置３４は、例えばＳＲＡＭ、ＳＤＲＡＭ等の揮発性メモリで構成され、コンピュータプログラムの実行時にロードモジュールが展開され、コンピュータプログラムの実行時に発生する一時的なデータ等を記憶する。
【００５９】
通信手段３５は内部バス３６に接続されており、通信線を介して撮像装置２５、２６に接続され、撮像装置２５、２６で撮像された画像データを受信する。また、インターネット、ＬＡＮ、ＷＡＮ等の外部のネットワークに接続されることにより、外部のコンピュータ等ともデータ送受信を行うことが可能となる。なお、記憶装置３４に記憶されているコンピュータプログラムは、通信手段３５を介して外部コンピュータからダウンロードされる。
【００６０】
制御ユニット３のＣＰＵ３３は、落射照明装置２２を用いて撮像装置２５で撮像した落射画像の画像データである落射画像データ（第一の画像データ）、及び透過照明装置２４を用いて撮像装置２６で撮像した透過画像の画像データである透過画像データ（第二の画像データ）を記憶する記憶手段３３１、落射画像データを表示装置２７に表示する表示手段３３２、表示された落射画像上で計測位置の指定を受け付ける指定受付手段３３３、指定を受け付けた計測位置に応じて落射画像データ又は透過画像データに基づいて位置データを取得する位置取得手段３３４、及び位置データに基づいて指定を受け付けた計測位置で計測する計測手段３３５を含み、これらの処理動作を制御する。
【００６１】
記憶手段３３１は、落射照明装置２２を用いて撮像装置２５で撮像した落射画像の画像データである落射画像データ、及び透過照明装置２４を用いて撮像装置２６で撮像した透過画像の画像データである透過画像データを、互いに位置合わせをした状態で記憶装置３４に記憶する。ここで位置合わせとは、表示画面における座標位置を落射画像と透過画像との間で一致させることを意味する。位置合わせをした２種の画像データを記憶しておくことにより、指定を受け付けた計測位置に応じて、適切な画像データを選択することができる。
【００６２】
表示手段３３２は、通信手段３５にて受信した落射画像データを、ＬＣＤ、有機ＥＬディスプレイ等の表示装置２７で落射画像として表示させる。落射画像は、計測対象物２０の表面の凹凸、模様、パターン等を鮮明に映すことができ、外形を示す輪郭線以外の部分の寸法等を計測するために用いることができる。
【００６３】
指定受付手段３３３は、表示手段３３２にて表示装置２７に表示されている落射画像に基づいて、計測する位置を計測位置として指定を受け付ける。図３は、指定受付手段３３３による計測位置の指定方法の例示図である。
【００６４】
図３に示すように、操作者は、例えば計測したい長さＬを特定するために、表示されている計測対象物２０の落射画像上で、一のエッジ部分を検出するための検出領域３０１をマウス３２を用いて指定する。次に、距離を計測する相手方である他のエッジ部分３０２も、同様にマウス３２を用いて指定する。このように２箇所の指定を受け付けることにより、指定を受け付けたエッジ部分間の直線距離Ｌが計測対象であると特定することができる。
【００６５】
位置取得手段３３４は、指定を受け付けた計測位置に応じて、落射画像の画像データである落射画像データ（第一の画像データ）又は透過画像の画像データである透過画像データ（第二の画像データ）を読み出し、読み出した落射画像データ又は透過画像データに基づいて位置データを取得する。計測手段３３５は、取得した位置データに基づいて、指定された計測位置の寸法等を計測する。
【００６６】
従来は、操作者の目視確認によって、落射画像を用いて計測するか、透過画像を用いて計測するかを特定していた。しかし、操作者にとっては、いずれの画像であるかは問題ではなく、所望の位置の寸法を精度良く計測することができれば足りる。したがって、寸法の計測は、制御ユニット３がより好ましい画像データを選択して実行すれば良い。
【００６７】
また、計測位置の指定には、外形の輪郭線しか表示されない透過画像よりも、表面の凹凸、模様、パターン等も表示することができる落射画像の方が好ましい。したがって、表示装置２７には落射画像を表示しておき、画面上での計測位置の指定を受け付けた時点で、寸法を算出する基礎となる画像データを制御ユニット３内部で選択する。このようにすることで、より正確な寸法を計測することができる。
【００６８】
上述した構成の画像計測装置１の動作について、フロ−チャートに基づいて詳細に説明する。図４は、本発明の実施の形態１に係る画像計測装置１の制御ユニット３のＣＰＵ３３の処理手順を示すフローチャートである。
【００６９】
図４に示すように制御ユニット３のＣＰＵ３３は、落射照明装置２２を用いて撮像装置２５にて計測対象物２０を撮像し、落射画像を取得し、透過照明装置２４を用いて、撮像装置２６にて同じ計測対象物２０を略同じ位置にて撮像した透過画像を取得する（ステップＳ４０１）。ＣＰＵ３３は、取得した落射画像の画像データである落射画像データ（第一の画像データ）と、透過画像の画像データである透過画像データ（第二の画像データ）とを、記憶装置３４へ記憶する（ステップＳ４０２）。
【００７０】
落射画像と透過画像とは、同じ計測対象物２０に対して略同じ位置にて若干の時間間隔を空けて撮像する。時間間隔を空けるのは、落射画像を撮像する場合に最適な光学的周囲環境、条件設定等が、透過画像を撮像する場合において最適であるとは限らないことから、各画像を撮像するのに最適な条件下で各々撮像した画像データを記憶するためである。
【００７１】
図５は、記憶装置３４に記憶されている落射画像データを表示した場合の例示図である。図５に示すように、各計測対象物２０の外形を示す輪郭線は、形状によって鮮明な計測対象物２０もあれば、不鮮明な計測対象物２０も存在する。一方、各計測対象物２０の表面の凹凸、模様、パターン等についても、照明が当たる角度、材質の反射率等に応じて表示度合いが相違する。
【００７２】
図６は、記憶装置３４に記憶されている透過画像データを表示した場合の例示図である。図６に示すように、各計測対象物２０の外形を示す輪郭線は、計測対象物２０の形状によらずに鮮明に取得することができる。一方、各計測対象物２０の表面の凹凸、模様、パターン等は全く取得することはできない。
【００７３】
ＣＰＵ３３は、記憶装置３４に記憶されている落射画像データに基づいて落射画像を表示装置２７に表示する（ステップＳ４０３）。落射画像を表示するのは、計測対象物２０の表面の凹凸、模様、パターン等も計測対象とするためである。
【００７４】
ＣＰＵ３３は、表示された落射画像上で計測位置の指定を受け付ける（ステップＳ４０４）。計測位置の指定方法は、特に限定されるものではなく、表示されている画像上で計測対象となる位置を特定することができる方法であれば何でも良い。
【００７５】
ＣＰＵ３３は、指定を受け付けた計測位置に応じて、落射画像データ又は透過画像データのいずれかを記憶装置３４から読み出し（ステップＳ４０５）、読み出した落射画像データ又は透過画像データのいずれかに基づいて位置データを取得する（ステップＳ４０６）。ＣＰＵ３３は、取得した位置データに基づいて、指定を受け付けた計測位置での計測を実行する（ステップＳ４０７）。
【００７６】
位置データの取得方法は、様々な方法を用いることができる。図７は、本発明の実施の形態１に係る画像計測装置１の制御ユニット３のＣＰＵ３３の位置データ取得処理の手順を示すフローチャートである。
【００７７】
制御ユニット３のＣＰＵ３３は、表示された落射画像上で計測位置の指定を受け付ける（ステップＳ４０４）。ＣＰＵ３３は、指定を受け付けた計測位置が計測対象物２０の外形を示すエッジ部分であるか否かを判断する（ステップＳ７０１）。ＣＰＵ３３が、指定を受け付けた計測位置が計測対象物２０のエッジ部分であると判断した場合（ステップＳ７０１：ＹＥＳ）、ＣＰＵ３３は、記憶装置３４から透過画像データを読み出し（ステップＳ７０２）、透過画像データに基づいて位置データを取得する（ステップＳ７０３）。
【００７８】
ＣＰＵ３３が、指定を受け付けた計測位置が計測対象物２０のエッジ部分ではないと判断した場合（ステップＳ７０１：ＮＯ）、ＣＰＵ３３は、記憶装置３４から落射画像データを読み出し（ステップＳ７０４）、落射画像データに基づいて位置データを取得する（ステップＳ７０５）。
【００７９】
また、透過画像データであってもエッジ部分が鮮明でない場合、逆に落射画像データであってもエッジ部分が鮮明である場合も想定される。したがって、エッジ部分のエッジ強度を算出して、エッジ強度の高い画像データを用いて位置データを取得しても良い。図８は、本発明の実施の形態１に係る画像計測装置１の制御ユニット３のＣＰＵ３３の画像データ選択処理の手順を示すフローチャートである。
【００８０】
制御ユニット３のＣＰＵ３３は、表示された落射画像上で計測位置の指定を受け付け（ステップＳ４０４）、指定を受け付けた計測位置が計測対象物２０の外形を示すエッジ部分であるか否かを判断する（ステップＳ７０１）。ＣＰＵ３３が、指定を受け付けた計測位置が計測対象物２０のエッジ部分であると判断した場合（ステップＳ７０１：ＹＥＳ）、ＣＰＵ３３は、指定を受け付けたエッジ部分のエッジ強度を、落射画像データ及び透過画像データのそれぞれについて算出する（ステップＳ８０１）。なお、エッジ強度の算出方法は特に限定されるものではないが、本実施の形態１では、指定を受け付けたエッジ部分の縦方向及び横方向の一次微分値の二乗和の平方根を算出する。ＣＰＵ３３は、落射画像データに基づいて算出されたエッジ強度が、透過画像データに基づいて算出されたエッジ強度より大きいか否かを判断する（ステップＳ８０２）。
【００８１】
ＣＰＵ３３が、落射画像データに基づいて算出されたエッジ強度の方が、透過画像データに基づいて算出されたエッジ強度より大きいと判断した場合（ステップＳ８０２：ＹＥＳ）、ＣＰＵ３３は、記憶装置３４から落射画像データを読み出す（ステップＳ８０３）。ＣＰＵ３３が、落射画像データに基づいて算出されたエッジ強度が、透過画像データに基づいて算出されたエッジ強度以下であると判断した場合（ステップＳ８０２：ＮＯ）、ＣＰＵ３３は、記憶装置３４から透過画像データを読み出す（ステップＳ８０４）。
【００８２】
位置データは、表示画面上の座標値として取得する。表示画面上の座標値に基づいて、撮像装置２５、２６の撮像倍率を用いることで、実際の計測値を容易に算出することが可能となる。
【００８３】
以上のように本実施の形態１によれば、落射画像を表示することで、計測対象物の表面の凹凸、模様、パターン等も計測対象として指定することができ、表示されている画像に基づいて所望の計測を容易かつ正確に実行することができる。また、例えば指定された計測位置が外形を示す輪郭部分である場合には透過画像データを、そうでない場合には落射画像データを、それぞれ選択するよう制御する、あるいはエッジ強度の大小により画像データを選択するよう制御する等により、計測の基礎となる画像データの選択に熟練を要することなく、精度良く計測することが可能となる。
【００８４】
（実施の形態２）
本発明の実施の形態２に係る画像計測装置１の構成は、実施の形態１と同様であることから、同一の符号を付することにより詳細な説明を省略する。本実施の形態２では、落射照明装置２２を用いて撮像装置２５で計測対象物２０を撮像した落射画像の画像データである落射画像データ（第一の画像データ）、及び透過照明装置２４を用いて撮像装置２６で計測対象物を略同じ位置にて撮像した透過画像の画像データである透過画像データ（第二の画像データ）だけでなく、落射画像データと透過画像データとを位置合わせして合成した合成画像の画像データである合成画像データ（第三の画像データ）を用いる点で実施の形態１と相違する。
【００８５】
制御ユニット３のＣＰＵ３３は、落射照明装置２２を用いて撮像装置２５で撮像した落射画像の画像データである落射画像データ（第一の画像データ）、透過照明装置２４を用いて撮像装置２６で撮像した透過画像の画像データである透過画像データ（第二の画像データ）、及び落射画像データと透過画像データとを位置合わせして合成した合成画像の画像データである合成画像データ（第三の画像データ）を記憶する記憶手段３３１、落射画像データを表示装置２７に表示する表示手段３３２、表示された落射画像上で計測位置の指定を受け付ける指定受付手段３３３、指定を受け付けた計測位置に応じて合成画像データに基づいて位置データを取得する位置取得手段３３４、及び位置データに基づいて指定を受け付けた計測位置で計測する計測手段３３５を含み、これらの処理動作を制御する。
【００８６】
記憶手段３３１は、落射照明装置２２を用いて撮像装置２５で撮像した落射画像の画像データである落射画像データ、透過照明装置２４を用いて撮像装置２６で撮像した透過画像の画像データである透過画像データ、及び落射画像データと透過画像データとを位置合わせして合成した合成画像の画像データである合成画像データ（第三の画像データ）を、互いに位置合わせをした状態で記憶装置３４に記憶する。ここで位置合わせとは、表示画面における座標位置を落射画像、透過画像、及び合成画像の間で一致させることを意味する。位置合わせをした３種の画像データを記憶しておくことにより、指定を受け付けた計測位置に応じて、合成画像データに基づいて位置データを取得することができる。
【００８７】
表示手段３３２は、通信手段３５にて受信した落射画像データを、ＬＣＤ、有機ＥＬディスプレイ等の表示装置２７で落射画像として表示させる。落射画像は、計測対象物の表面の凹凸、模様、パターン等を鮮明に映すことができ、外形を示す輪郭線以外の部分の寸法等を計測するために用いることができる。
【００８８】
指定受付手段３３３は、表示手段３３２にて表示装置２７に表示されている落射画像に基づいて、計測する位置を計測位置として指定を受け付ける。位置取得手段３３４は、指定を受け付けた計測位置に応じて、合成画像データ（第三の画像データ）を読み出し、読み出した合成画像データに基づいて位置データを取得する。計測手段３３５は、取得した位置データに基づいて、指定された計測位置の寸法等を計測する。
【００８９】
従来は、操作者の目視確認によって、落射画像を用いて計測するか、透過画像を用いて計測するかを特定していた。しかし、操作者にとっては、いずれの画像であるかは問題ではなく、所望の位置の寸法を精度良く計測することができれば足りる。したがって、寸法の計測は、制御ユニット３がより好ましい画像データを選択して実行すれば良い。
【００９０】
また、計測位置の指定には、外形の輪郭線しか表示されない透過画像よりも、表面の凹凸、模様、パターン等も表示することができる落射画像の方が好ましい。したがって、表示装置２７には落射画像を表示しておき、画面上での計測位置の指定を受け付けた時点で、計測対象物２０の形状を計測する基礎となる画像データとして合成画像データを読み出す。このようにすることで、正確な形状を計測することができる。
【００９１】
上述した構成の画像計測装置１の動作について、フロ−チャートに基づいて詳細に説明する。図９は、本発明の実施の形態２に係る画像計測装置１の制御ユニット３のＣＰＵ３３の処理手順を示すフローチャートである。
【００９２】
図９に示すように制御ユニット３のＣＰＵ３３は、落射照明装置２２を用いて撮像装置２５にて計測対象物２０を撮像し、落射画像を取得し、透過照明装置２４を用いて、撮像装置２６にて同じ計測対象物２０を略同じ位置にて撮像した透過画像を取得する（ステップＳ９０１）。ＣＰＵ３３は、取得した落射画像の画像データである落射画像データ（第一の画像データ）と、透過画像の画像データである透過画像データ（第二の画像データ）とを位置合わせして合成した合成画像の画像データである合成画像データ（第三の画像データ）を生成し（ステップＳ９０２）、落射画像データ、透過画像データ及び合成画像データを記憶装置３４へ記憶する（ステップＳ９０３）。
【００９３】
落射画像と透過画像とは、同じ計測対象物２０に対して略同じ位置にて若干の時間間隔を空けて撮像する。時間間隔を空けるのは、落射画像を撮像する場合に最適な光学的周囲環境、条件設定等が、透過画像を撮像する場合において最適であるとは限らないことから、各画像を撮像するのに最適な条件下で各々撮像した画像データを記憶するためである。
【００９４】
図１０は、記憶装置３４に記憶されている合成画像データを表示した場合の例示図である。図１０に示すように、合成画像は、各計測対象物２０の外形を示す輪郭線も、表面の凹凸、模様、パターン等についても、鮮明に表示することができる。
【００９５】
ＣＰＵ３３は、記憶装置３４に記憶されている落射画像データに基づいて落射画像を表示装置２７に表示する（ステップＳ９０４）。落射画像を表示するのは、計測対象物２０の表面の凹凸、模様、パターン等も計測対象とするためである。
【００９６】
ＣＰＵ３３は、表示された落射画像上で計測位置の指定を受け付ける（ステップＳ９０５）。計測位置の指定方法は、特に限定されるものではなく、表示されている画像上で計測対象となる位置を特定することができる方法であれば何でも良い。
【００９７】
ＣＰＵ３３は、合成画像データを記憶装置３４から読み出し（ステップＳ９０６）、指定を受け付けた計測位置に応じて、読み出した合成画像データに基づいて位置データを取得する（ステップＳ９０７）。ＣＰＵ３３は、取得した位置データに基づいて、指定を受け付けた計測位置での寸法等の計測を実行する（ステップＳ９０８）。
【００９８】
位置データは合成画像データに基づいて取得することから、指定を受け付けた計測位置が計測対象物２０の外形を示すエッジ部分であるか否かに関わらず、計測位置を確実に特定することができ、位置データを精度良く取得することができる。なお、位置データは、表示画面上の座標値として取得する。表示画面上の座標値に基づいて、撮像装置２５、２６の撮像倍率を用いることで、実際の計測値を容易に算出することが可能となる。
【００９９】
以上のように本実施の形態２によれば、落射画像を表示することで、計測対象物の表面の凹凸、模様、パターン等も計測対象として指定することができ、画像に基づいて所望の計測を容易かつ正確に実行することができる。また、指定された計測位置が外形を示す輪郭部分であるか否かに関わらず、合成画像データに基づいて正確な位置データを取得することができ、計測に係る画像データを操作者が意識して選択することなく、精度良く計測することが可能となる。
【０１００】
なお、上述した実施の形態２では、落射画像を表示装置２７に表示して、計測位置の指定を受け付けているが、合成画像データを生成していることから、合成画像を表示装置２７に表示して、計測位置の指定を受け付けても良いことは言うまでもない。もちろん、実施の形態１においても、計測位置の指定を受け付ける画像として合成画像データを用いても良いことは言うまでもない。
【０１０１】
（実施の形態３）
本発明の実施の形態３に係る画像計測装置１の構成は、実施の形態１及び２と同様であることから、同一の符号を付することにより詳細な説明を省略する。本実施の形態３では、落射照明装置２２を用いて撮像装置２５で計測対象物２０を撮像した落射画像の画像データである落射画像データ（第一の画像データ）、及び透過照明装置２４を用いて撮像装置２６で計測対象物を略同じ位置にて撮像した透過画像の画像データである透過画像データ（第二の画像データ）において、指定された計測位置でのエッジ抽出の成否に応じて、いずれかの画像データに基づいて位置データを取得する点で実施の形態１及び２と相違する。
【０１０２】
図１１は、本発明の実施の形態３に係る画像計測装置１の制御ユニット３の構成を示すブロック図である。図１１に示すように本実施の形態３に係る画像計測装置１の制御ユニット３のハードウェア構成は、実施の形態１及び２と同様であることから、同一の符号を付することにより、詳細な説明は省略する。
【０１０３】
制御ユニット３のＣＰＵ３３は、落射照明装置２２を用いて撮像装置２５で撮像した落射画像の画像データである落射画像データ（第一の画像データ）、及び透過照明装置２４を用いて撮像装置２６で撮像した透過画像の画像データである透過画像データ（第二の画像データ）を記憶する記憶手段３３１、落射画像データを表示装置２７に表示する表示手段３３２、表示された落射画像上で計測位置の指定を受け付ける指定受付手段３３３、落射画像データ及び透過画像データに基づいて、指定を受け付けた計測位置でのエッジ抽出を実行するエッジ抽出手段３３６、落射画像データ及び透過画像データでのエッジ抽出が正常に終了したか否かを判断する判断手段３３７、判断結果に応じて落射画像データ又は透過画像データに基づいて位置データを取得する位置取得手段３３４、及び位置データに基づいて指定を受け付けた計測位置を計測する計測手段３３５を含み、これらの処理動作を制御する。
【０１０４】
記憶手段３３１は、落射照明装置２２を用いて撮像装置２５で撮像した落射画像の画像データである落射画像データ、及び透過照明装置２４を用いて撮像装置２６で撮像した透過画像の画像データである透過画像データを、互いに位置合わせをした状態で記憶装置３４に記憶する。ここで位置合わせとは、表示画面における座標位置を落射画像及び透過画像の間で一致させることを意味する。位置合わせをした両方の画像データを記憶しておくことにより、指定を受け付けた計測位置に応じて、適切な画像データを選択することができる。
【０１０５】
表示手段３３２は、通信手段３５にて受信した落射画像データを、ＬＣＤ、有機ＥＬディスプレイ等の表示装置２７で落射画像として表示させる。落射画像は、計測対象物２０の表面の凹凸、模様、パターン等を鮮明に映すことができ、外形を示す輪郭線以外の部分の寸法等を計測するために用いることができる。
【０１０６】
指定受付手段３３３は、表示手段３３２にて表示装置２７に表示されている落射画像に基づいて、計測する位置を計測位置として指定を受け付ける。エッジ抽出手段３３６は、指定を受け付けた計測位置におけるエッジ抽出処理を、落射画像データ、透過画像データそれぞれについて実行する。エッジ抽出方法は、特に限定されるものではなく、例えば指定された計測位置近傍にて輝度値変化が所定の閾値よりも大きい座標値を抽出する方法であっても良い。
【０１０７】
判断手段３３７は、落射画像データ、透過画像データのそれぞれについて、エッジ抽出手段３３６にてエッジ抽出が正常に終了したか否かを判断する。画像データによっては、指定された計測位置にて正常にエッジ抽出することができない場合も生じうるからである。
【０１０８】
位置取得手段は３３４、エッジ抽出が正常に終了したか否かの判断結果に応じて、落射画像データ又は透過画像データを選択し、選択された落射画像データ又は透過画像データに基づいて位置データを取得する。計測手段３３５は、取得した位置データに基づいて、指定された計測位置での寸法等を計測する。
【０１０９】
計測位置の指定には、外形の輪郭線しか表示されない透過画像よりも、表面の凹凸、模様、パターン等も表示することができる落射画像の方が好ましい。したがって、表示装置２７には落射画像を表示しておき、画面上での計測位置の指定を受け付けた時点で、寸法を算出する基礎となる画像データを制御ユニット３内部で選択する。このようにすることで、より正確な寸法を計測することができる。
【０１１０】
上述した構成の画像計測装置１の動作について、フロ−チャートに基づいて詳細に説明する。図１２は、本発明の実施の形態３に係る画像計測装置１の制御ユニット３のＣＰＵ３３の処理手順を示すフローチャートである。
【０１１１】
図１２に示すように制御ユニット３のＣＰＵ３３は、落射照明装置２２を用いて撮像装置２５にて計測対象物２０を撮像し、落射画像を取得し、透過照明装置２４を用いて、撮像装置２６にて同じ計測対象物２０を略同じ位置にて撮像した透過画像を取得する（ステップＳ１２０１）。ＣＰＵ３３は、落射画像データ及び透過画像データを記憶装置３４へ記憶する（ステップＳ１２０２）。
【０１１２】
落射画像と透過画像とは、同じ計測対象物２０に対して略同じ位置にて若干の時間間隔を空けて撮像する。時間間隔を空けるのは、落射画像を撮像する場合に最適な光学的周囲環境、条件設定等が、透過画像を撮像する場合において最適であるとは限らないことから、各画像を撮像するのに最適な条件下で各々撮像した画像データを記憶するためである。
【０１１３】
ＣＰＵ３３は、記憶装置３４に記憶されている落射画像データに基づいて落射画像を表示装置２７に表示する（ステップＳ１２０３）。落射画像を表示するのは、計測対象物２０の表面の凹凸、模様、パターン等も計測対象とするためである。
【０１１４】
ＣＰＵ３３は、表示された落射画像上で計測位置の指定を受け付ける（ステップＳ１２０４）。計測位置の指定方法は、特に限定されるものではなく、表示されている画像上で計測対象となる位置を特定することができる方法であれば何でも良い。
【０１１５】
ＣＰＵ３３は、落射画像データ及び透過画像データを記憶装置３４から読み出し（ステップＳ１２０５）、読み出した落射画像データ及び透過画像データに基づいて、指定を受け付けた計測位置近傍でのエッジ抽出処理を実行する（ステップＳ１２０６）。ＣＰＵ３３は、落射画像データ、透過画像データおのおのについて、エッジ抽出処理が正常に終了したか否かを判断し（ステップＳ１２０７）、判断結果に応じて落射画像データ又は透過画像データに基づいて位置データを取得する（ステップＳ１２０８）。ＣＰＵ３３は、取得した位置データに基づいて、指定を受け付けた計測位置での計測を実行する（ステップＳ１２０９）。
【０１１６】
エッジ抽出処理が正常に終了したか否かの判断結果に応じて落射画像データ又は透過画像データを選択する方法は、特に限定されるものではない。例えば、透過画像データ及び落射画像データのエッジ抽出部分のエッジ強度が大きい画像データを選択しても良い。
【０１１７】
図１３は、本発明の実施の形態３に係る画像計測装置１の制御ユニット３のＣＰＵ３３の画像データ選択処理の手順を示すフローチャートである。図１３に示すように、制御ユニット３のＣＰＵ３３は、透過画像データに基づくエッジ抽出処理のみが正常に終了したか否かを判断する（ステップＳ１３０１）。ＣＰＵ３３が、透過画像データに基づくエッジ抽出処理のみが正常に終了したと判断した場合（ステップＳ１３０１：ＹＥＳ）、ＣＰＵ３３は、透過画像データを選択する（ステップＳ１３０２）。
【０１１８】
ＣＰＵ３３が、透過画像データに基づくエッジ抽出処理のみが正常に終了しなかったと判断した場合（ステップＳ１３０１：ＮＯ）、ＣＰＵ３３は、落射画像データに基づくエッジ抽出処理のみが正常に終了したか否かを判断する（ステップＳ１３０３）。ＣＰＵ３３が、落射画像データに基づくエッジ抽出処理のみが正常に終了したと判断した場合（ステップＳ１３０３：ＹＥＳ）、ＣＰＵ３３は、落射画像データを選択する（ステップＳ１３０４）。
【０１１９】
ＣＰＵ３３が、落射画像データに基づくエッジ抽出処理のみが正常に終了しなかったと判断した場合（ステップＳ１３０３：ＮＯ）、ＣＰＵ３３は、透過画像データに基づくエッジ抽出処理及び落射画像データに基づくエッジ抽出処理の両方が正常に終了したか否かを判断する（ステップＳ１３０５）。ＣＰＵ３３が、両方が正常に終了したと判断した場合（ステップＳ１３０５：ＹＥＳ）、ＣＰＵ３３は、抽出されたエッジのエッジ強度を、透過画像データ、落射画像データおのおのについて算出する（ステップＳ１３０６）。
【０１２０】
ＣＰＵ３３は、算出された透過画像データのエッジ強度の方が、落射画像データのエッジ強度よりも大きいか否かを判断する（ステップＳ１３０７）。ＣＰＵ３３が、透過画像データのエッジ強度の方が、落射画像データのエッジ強度よりも大きいと判断した場合（ステップＳ１３０７：ＹＥＳ）、ＣＰＵ３３は、透過画像データを選択する（ステップＳ１３０２）。
【０１２１】
ＣＰＵ３３が、透過画像データのエッジ強度が、落射画像データのエッジ強度以下であると判断した場合（ステップＳ１３０７：ＮＯ）、ＣＰＵ３３は、落射画像データを選択する（ステップＳ１３０４）。ＣＰＵ３３が、透過画像データに基づくエッジ抽出処理及び落射画像データに基づくエッジ抽出処理の両方が正常に終了していないと判断した場合（ステップＳ１３０５：ＮＯ）、ＣＰＵ３３は、エッジ抽出することができないことから計測不可として処理を終了する。
【０１２２】
なお、エッジ強度の算出方法は特に限定されるものではない。例えば抽出されたエッジの縦方向及び横方向の一次微分値の二乗和の平方根として求めれば良い。また、直線、円弧等の固有の形状を有するエッジが抽出されている場合には、検出されたエッジ点列の分散の逆数を求めても良い。なお、逆数としているのは、分散が小さいエッジを高い強度として評価するためである。その他、コントラストの差、ノイズの有無等を含めて総合判断するための指標値としてエッジ強度を求めても良い。
【０１２３】
以上のように本実施の形態３によれば、落射画像を表示することで、計測対象物の表面の凹凸、模様、パターン等も計測対象として指定することができ、表示されている画像に基づいて所望の計測を容易かつ正確に実行することができる。また、エッジ抽出が正常に終了したか否かに応じて位置データを取得する画像データを選択することにより、指定された計測位置に適した画像データを熟練を要することなく選択することができ、精度良く計測することが可能となる。
【０１２４】
なお、上述した実施の形態３では、計測の基礎となった画像データを表示装置２７に画像として表示することが好ましい。どの画像データに基づいて計測しているかを操作者が目視で確認することができ、誤った選択がなされているか否かを確認することもできるからである。
【０１２５】
（実施の形態４）
本発明の実施の形態４に係る画像計測装置１の構成は、実施の形態１乃至３と同様であることから、同一の符号を付することにより詳細な説明を省略する。本実施の形態４では、落射照明装置２２を用いて撮像装置２５で計測対象物２０を撮像した落射画像の画像データである落射画像データ（第一の画像データ）、及び透過照明装置２４を用いて撮像装置２６で計測対象物を略同じ位置にて撮像した透過画像の画像データである透過画像データ（第二の画像データ）だけでなく、落射画像データと透過画像データとを位置合わせして合成した合成画像の画像データである合成画像データ（第三の画像データ）を用い、表示されている画面上で計測位置に応じて計測の基礎とする画像データを選択する点で実施の形態１乃至３と相違する。
【０１２６】
図１４は、本発明の実施の形態４に係る画像計測装置１の制御ユニット３の構成を示すブロック図である。図１４に示すように本実施の形態４に係る画像計測装置１の制御ユニット３のハードウェア構成は、実施の形態１乃至３と同様であることから、同一の符号を付することにより、詳細な説明は省略する。
【０１２７】
制御ユニット３のＣＰＵ３３は、落射照明装置２２を用いて撮像装置２５で撮像した落射画像の画像データである落射画像データ（第一の画像データ）、透過照明装置２４を用いて撮像装置２６で撮像した透過画像の画像データである透過画像データ（第二の画像データ）、及び落射画像データと透過画像データとを位置合わせして合成した合成画像の画像データである合成画像データ（第三の画像データ）を記憶する記憶手段３３１、落射画像データを表示装置２７に表示する表示手段３３２、表示された落射画像上で計測位置の指定を受け付ける指定受付手段３３３、落射画像データ、透過画像データ、合成画像データのいずれか１つの選択を受け付ける選択受付手段３３８、選択を受け付けた画像データに基づいて位置データを取得する位置取得手段３３４、及び位置データに基づいて指定を受け付けた計測位置にて寸法等を計測する計測手段３３５を含み、これらの処理動作を制御する。
【０１２８】
記憶手段３３１は、落射照明装置２２を用いて撮像装置２５で撮像した落射画像の画像データである落射画像データ、透過照明装置２４を用いて撮像装置２６で撮像した透過画像の画像データである透過画像データ、及び落射画像データと透過画像データとを位置合わせして合成した合成画像の画像データである合成画像データ（第三の画像データ）を、互いに位置合わせをした状態で記憶装置３４に記憶する。ここで位置合わせとは、表示画面における座標位置を落射画像、透過画像、及び合成画像の間で一致させることを意味する。位置合わせをした３種の画像データを記憶しておくことにより、指定を受け付けた計測位置に応じて、適切な画像データを選択することができる。
【０１２９】
表示手段３３２は、通信手段３５にて受信した落射画像データを、ＬＣＤ、有機ＥＬディスプレイ等の表示装置２７で落射画像として表示させる。落射画像は、計測対象物の表面の凹凸、模様、パターン等を鮮明に映すことができ、外形を示す輪郭線以外の部分の寸法等を計測するために用いることができる。
【０１３０】
指定受付手段３３３は、表示手段３３２にて表示装置２７に表示されている落射画像に基づいて、計測する位置を計測位置として指定を受け付ける。選択受付手段３３８は、記憶されている落射画像データ、透過画像データ、合成画像データのいずれか１つの選択を受け付ける。位置取得手段３３４は、選択を受け付けたいずれか１つの画像データを記憶装置３４から読み出し、読み出した画像データに基づいて位置データを取得する。計測手段３３５は、取得した位置データに基づいて、指定された計測位置の寸法等を計測する。
【０１３１】
従来は、操作者が計測対象物を目視確認することによって、落射画像を用いて計測するか、透過画像を用いて計測するかを特定していた。しかし、操作者にとっては、いずれの画像であるかは問題ではなく、所望の位置の寸法を精度良く計測することができれば足りる。したがって、寸法の計測は、制御ユニット３がより好ましい画像データを選択して実行すれば良い。
【０１３２】
また、計測位置の指定には、外形の輪郭線しか表示されない透過画像よりも、表面の凹凸、模様、パターン等も表示することができる落射画像の方が好ましい。したがって、表示装置２７には落射画像を表示しておき、画面上での計測位置の指定を受け付けた時点で、他の画像データ、すなわち透過画像データ、合成画像データに切り換える必要があるか否かを判断して、どの画像データに基づいて計測するべきか選択を受け付ける。このようにすることで、正確な寸法を計測することができる。
【０１３３】
上述した構成の画像計測装置１の動作について、フロ−チャートに基づいて詳細に説明する。図１５は、本発明の実施の形態４に係る画像計測装置１の制御ユニット３のＣＰＵ３３の処理手順を示すフローチャートである。
【０１３４】
図１５に示すように制御ユニット３のＣＰＵ３３は、落射照明装置２２を用いて撮像装置２５にて計測対象物２０を撮像し、落射画像を取得し、透過照明装置２４を用いて、撮像装置２６にて同じ計測対象物２０を略同じ位置にて撮像した透過画像を取得する（ステップＳ１５０１）。ＣＰＵ３３は、取得した落射画像の画像データである落射画像データ（第一の画像データ）と、透過画像の画像データである透過画像データ（第二の画像データ）とを位置合わせして合成した合成画像の画像データである合成画像データ（第三の画像データ）を生成し（ステップＳ１５０２）、落射画像データ、透過画像データ及び合成画像データを記憶装置３４へ記憶する（ステップＳ１５０３）。
【０１３５】
落射画像と透過画像とは、同じ計測対象物２０に対して略同じ位置にて若干の時間間隔を空けて撮像する。時間間隔を空けるのは、落射画像を撮像する場合に最適な光学的周囲環境、条件設定等が、透過画像を撮像する場合において最適であるとは限らないことから、各画像を撮像するのに最適な条件下で各々撮像した画像データを記憶するためである。
【０１３６】
ＣＰＵ３３は、記憶装置３４に記憶されている落射画像データに基づいて落射画像を表示装置２７に表示する（ステップＳ１５０４）。落射画像を表示するのは、計測対象物２０の表面の凹凸、模様、パターン等も計測対象とするためである。
【０１３７】
ＣＰＵ３３は、表示された落射画像上で計測位置の指定を受け付ける（ステップＳ１５０５）。計測位置の指定方法は、特に限定されるものではなく、表示されている画像上で計測対象となる位置を特定することができる方法であれば何でも良い。
【０１３８】
ＣＰＵ３３は、表示装置２７に表示されている画像データの選択を受け付ける（ステップＳ１５０６）。すなわち、指定を受け付けた計測位置が外形を示す輪郭部分である場合には、透過画像データを表示するよう画像を変更し、外形を示す輪郭部分と表面のパターンの一部との間の距離を計測位置として指定された場合には合成画像データを表示するよう画像を変更する。このように表示する画像を変更することで、計測の基礎となる画像データを選択することができ、操作者の目視により正しい計測位置が指定されているか否かを確認しながら計測することが可能となる。
【０１３９】
ＣＰＵ３３は、選択を受け付けた画像データに基づいて、指定を受け付けた計測位置に関する位置データを取得する（ステップＳ１５０７）。ＣＰＵ３３は、取得した位置データに基づいて、指定を受け付けた計測位置にて寸法等の計測を実行する（ステップＳ１５０８）。
【０１４０】
位置データは選択された画像データに基づいて取得することから、指定を受け付けた計測位置が計測対象物２０の外形を示すエッジ部分であるか否かに関わらず、計測位置を確実に特定することができ、位置データを精度良く取得することができる。なお、位置データは、表示画面上の座標値として取得する。表示画面上の座標値に基づいて、撮像装置２５、２６の撮像倍率を用いることで、実際の計測値を容易に算出することが可能となる。
【０１４１】
以上のように本実施の形態４によれば、落射画像を表示することで、計測対象物２０の表面の凹凸、模様、パターン等も計測対象として指定することができ、画像に基づいて所望の計測を容易かつ正確に実行することができる。また、指定された計測位置が外形を示す輪郭部分であるか否かに関わらず、選択された画像データに基づいて正確な位置データを取得することができ、精度良く計測することが可能となる。
【０１４２】
なお、上述した実施の形態４では、落射画像を表示装置２７に表示して、計測位置の指定を受け付けているが、合成画像データを生成していることから、合成画像を表示装置２７に表示して、計測位置の指定を受け付けても良いことは言うまでもない。
【０１４３】
また、上述した実施の形態１乃至４では、計測の基礎となった画像データを表示装置２７へ画像として表示することが好ましい。操作者が、計測対象物２０を計測する基礎となった画像データが、落射画像データであるか、透過画像データであるか、あるいは両者が合成された合成画像データであるかを目視で確認することができるからである。
【０１４４】
さらに、上述した実施の形態１乃至４では、画像計測装置１専用の制御ユニット３を備える構成につき説明しているが、ハードウェア構成は特にこれに限定されるものではない。例えば外部のコンピュータにより制御ユニット３の機能を代替させても良い。
【０１４５】
図１６は、他の画像計測装置１の構成を示す模式図である。図１６に示すように、本画像計測装置１は、測定部２と外部コンピュータ４とで構成されており、測定部２にて撮像された画像データを外部コンピュータ４にて演算処理して、所望の形状の寸法等を計測する。
【０１４６】
測定部２の構成及び機能は、上述した実施の形態１乃至４と同様であることから、同一の符号を付することにより詳細な説明を省略する。外部コンピュータ４は、少なくともＣＰＵ（図示せず）及びメモリ等の記憶装置（図示せず）を備え、表示装置４１、キーボード４２、マウス４３に接続されている。ＣＰＵ（図示せず）は、撮像装置２５及び２６から画像データを取得し、上述した実施の形態１乃至４における制御ユニット３のＣＰＵ３３と同様の処理を実行する。
【０１４７】
その他、本発明は上記実施の形態１乃至４に限定されるものではなく、本発明の趣旨の範囲内であれば多種の変形、置換等が可能であることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【０１４８】
【図１】本発明の実施の形態１に係る画像計測装置の構成を示す模式図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係る画像計測装置の制御ユニットの構成を示すブロック図である。
【図３】指定受付手段による計測位置の指定方法の例示図である。
【図４】本発明の実施の形態１に係る画像計測装置の制御ユニットのＣＰＵの処理手順を示すフローチャートである。
【図５】記憶装置に記憶されている落射画像データを表示した場合の例示図である。
【図６】記憶装置に記憶されている透過画像データを表示した場合の例示図である。
【図７】本発明の実施の形態１に係る画像計測装置の制御ユニットのＣＰＵの位置データ取得処理の手順を示すフローチャートである。
【図８】本発明の実施の形態１に係る画像計測装置の制御ユニットのＣＰＵの画像データ選択処理の手順を示すフローチャートである。
【図９】本発明の実施の形態２に係る画像計測装置の制御ユニットのＣＰＵの処理手順を示すフローチャートである。
【図１０】記憶装置に記憶されている合成画像データを表示した場合の例示図である。
【図１１】本発明の実施の形態３に係る画像計測装置の制御ユニットの構成を示すブロック図である。
【図１２】本発明の実施の形態３に係る画像計測装置の制御ユニットのＣＰＵの処理手順を示すフローチャートである。
【図１３】本発明の実施の形態３に係る画像計測装置の制御ユニットのＣＰＵの画像データ選択処理の手順を示すフローチャートである。
【図１４】本発明の実施の形態４に係る画像計測装置の制御ユニットの構成を示すブロック図である。
【図１５】本発明の実施の形態４に係る画像計測装置の制御ユニットのＣＰＵの処理手順を示すフローチャートである。
【図１６】他の画像計測装置の構成を示す模式図である。
【符号の説明】
【０１４９】
１ 画像計測装置
２ 測定部
３ 制御ユニット
４ 外部コンピュータ
２２ 落射照明装置
２４ 透過照明装置
２５、２６ 撮像装置
２７、４１ 表示装置
３３ ＣＰＵ
３４ 記憶装置
３５ 通信手段
３６ 内部バス
３３１ 記憶手段
３３２ 表示手段
３３３ 指定受付手段
３３４ 位置取得手段
３３５ 計測手段
３３６ エッジ抽出手段
３３７ 判断手段
３３８ 選択受付手段
【特許請求の範囲】
【請求項１】
計測対象物の画像を撮像する撮像手段と、
計測対象物の表面を前記撮像手段の設置側から照明する落射照明手段と、
計測対象物を前記撮像手段の設置側の反対側から照明する透過照明手段と
を備える画像計測装置において、
前記落射照明手段を用いて前記撮像手段で計測対象物を撮像した第一の画像データと、前記透過照明手段を用いて前記撮像手段で前記計測対象物を略同じ位置にて撮像した第二の画像データとを記憶する記憶手段と、
前記第一の画像データを表示する表示手段と、
表示された前記第一の画像データ上で計測位置の指定を受け付ける指定受付手段と、
該指定受付手段で指定を受け付けた計測位置に応じて前記第一の画像データ又は前記第二の画像データを前記記憶手段から読み出し、読み出した前記第一の画像データ又は前記第二の画像データに基づいて位置データを取得する位置取得手段と、
取得した位置データに基づいて、指定を受け付けた計測位置での計測を実行する計測手段と
を備えることを特徴とする画像計測装置。
【請求項２】
前記記憶手段は、前記第一の画像データと前記第二の画像データとを位置合わせして合成した第三の画像データをさらに記憶し、
前記表示手段は、前記第一の画像データ又は前記第三の画像データを表示するようにしてあることを特徴とする請求項１記載の画像計測装置。
【請求項３】
前記位置取得手段は、
前記指定受付手段で指定を受け付けた計測位置が計測対象物の外形を示すエッジ部分であるか否かを判断する判断手段を備え、
該判断手段が、計測対象物のエッジ部分であると判断した場合、前記第二の画像データに基づいて位置データを取得し、エッジ部分ではないと判断した場合、前記第一の画像データに基づいて位置データを取得するようにしてあることを特徴とする請求項１又は２記載の画像計測装置。
【請求項４】
前記位置取得手段は、
前記判断手段が、計測対象物のエッジ部分であると判断した場合、前記第一の画像データ及び前記第二の画像データに基づいてエッジ強度を算出する手段を備え、
算出されたエッジ強度がより大きい画像データに基づいて位置データを取得するようにしてあることを特徴とする請求項３記載の画像計測装置。
【請求項５】
計測対象物の画像を撮像する撮像手段と、
計測対象物の表面を前記撮像手段の設置側から照明する落射照明手段と、
計測対象物を前記撮像手段の設置側の反対側から照明する透過照明手段と
を備える画像計測装置において、
前記落射照明手段を用いて前記撮像手段で計測対象物を撮像した第一の画像データと、前記透過照明手段を用いて前記撮像手段で前記計測対象物を略同じ位置にて撮像した第二の画像データと、前記第一の画像データと前記第二の画像データとを位置合わせして合成した第三の画像データとを記憶する記憶手段と、
前記第一の画像データを表示する表示手段と、
表示された第一の画像データ上で計測位置の指定を受け付ける指定受付手段と、
該指定受付手段で指定を受け付けた計測位置に応じて前記第三の画像データを前記記憶手段から読み出し、読み出した前記第三の画像データに基づいて位置データを取得する位置取得手段と、
取得した位置データに基づいて、指定を受け付けた計測位置での計測を実行する計測手段と
を備えることを特徴とする画像計測装置。
【請求項６】
前記表示手段は、前記第一の画像データ又は前記第三の画像データを表示するようにしてあることを特徴とする請求項５記載の画像計測装置。
【請求項７】
計測対象物の画像を撮像する撮像手段と、
計測対象物の表面を前記撮像手段の設置側から照明する落射照明手段と、
計測対象物を前記撮像手段の設置側の反対側から照明する透過照明手段と
を備える画像計測装置において、
前記落射照明手段を用いて前記撮像手段で計測対象物を撮像した第一の画像データと、前記透過照明手段を用いて前記撮像手段で前記計測対象物を略同じ位置にて撮像した第二の画像データとを記憶する記憶手段と、
前記第一の画像データを表示する表示手段と、
表示された第一の画像データ上で計測位置の指定を受け付ける指定受付手段と、
記憶されている前記第一の画像データ及び前記第二の画像データに基づいて、指定を受け付けた計測位置でのエッジ抽出を実行するエッジ抽出手段と、
該エッジ抽出手段で前記第一の画像データのエッジ抽出が正常に終了したか否かを判断する第一の判断手段と、
前記エッジ抽出手段で前記第二の画像データのエッジ抽出が正常に終了したか否かを判断する第二の判断手段と、
前記第一の判断手段及び前記第二の判断手段の判断結果に応じて、前記第一の画像データ又は前記第二の画像データに基づいて位置データを取得する位置取得手段と、
取得した位置データに基づいて、指定を受け付けた計測位置での計測を実行する計測手段と
を備え、
前記位置取得手段は、
前記第一の判断手段で正常に終了したと判断し、前記第二の判断手段で正常に終了しなかったと判断した場合、前記第一の画像データに基づいて位置データを取得し、
前記第二の判断手段で正常に終了したと判断し、前記第一の判断手段で正常に終了しなかったと判断した場合、前記第二の画像データに基づいて位置データを取得し、
前記第一の判断手段及び前記第二の判断手段で正常に終了したと判断した場合、それぞれのエッジ強度を算出して、算出されたエッジ強度がより大きい画像データを選択して、選択された画像データに基づいて位置データを取得するようにしてあることを特徴とする画像計測装置。
【請求項８】
前記表示手段は、前記計測手段での計測の基礎となった画像データを表示するようにしてあることを特徴とする請求項１乃至７記載の画像計測装置。
【請求項９】
計測対象物の画像を撮像する撮像手段と、
計測対象物の表面を前記撮像手段の設置側から照明する落射照明手段と、
計測対象物を前記撮像手段の設置側の反対側から照明する透過照明手段と
を備える画像計測装置において、
前記落射照明手段を用いて前記撮像手段で計測対象物を撮像した第一の画像データと、前記透過照明手段を用いて前記撮像手段で前記計測対象物を略同じ位置にて撮像した第二の画像データと、前記第一の画像データと前記第二の画像データとを位置合わせして合成した第三の画像データとを記憶する記憶手段と、
前記第一の画像データを表示する表示手段と、
表示された第一の画像データ上で計測位置の指定を受け付ける指定受付手段と、
前記第一の画像データ、前記第二の画像データ、前記第三の画像データのいずれか１つの選択を受け付ける選択受付手段と、
該選択受付手段で選択を受け付けた前記第一の画像データ、前記第二の画像データ、前記第三の画像データのいずれか１つを前記記憶手段から読み出し、読み出した前記第一の画像データ、前記第二の画像データ又は前記第三の画像データに基づいて位置データを取得する位置取得手段と、
取得した位置データに基づいて、指定を受け付けた計測位置での計測を実行する計測手段と
を備えることを特徴とする画像計測装置。
【請求項１０】
前記選択受付手段は、表示されている画面から選択を受け付けるようにしてあることを特徴とする請求項９記載の画像計測装置。
【請求項１１】
前記表示手段は、前記第一の画像データ又は前記第三の画像データを表示するようにしてあることを特徴とする請求項７、９、１０のいずれか一項に記載の画像計測装置。
【請求項１２】
計測対象物の画像を撮像する撮像手段と、
計測対象物の表面を前記撮像手段の設置側から照明する落射照明手段と、
計測対象物を前記撮像手段の設置側の反対側から照明する透過照明手段と
を備える画像計測装置で実行することが可能な画像計測方法において、
前記落射照明手段を用いて前記撮像手段で計測対象物を撮像した第一の画像データと、前記透過照明手段を用いて前記撮像手段で前記計測対象物を略同じ位置にて撮像した第二の画像データとを記憶し、
前記第一の画像データを表示し、
表示された第一の画像データ上で計測位置の指定を受け付け、
指定を受け付けた計測位置に応じて前記第一の画像データ又は前記第二の画像データを読み出し、読み出した前記第一の画像データ又は前記第二の画像データに基づいて位置データを取得し、
取得した位置データに基づいて、指定を受け付けた計測位置での計測を実行することを特徴とする画像計測方法。
【請求項１３】
前記第一の画像データと前記第二の画像データとを位置合わせして合成した第三の画像データをさらに記憶し、
前記第一の画像データ又は前記第三の画像データを表示することを特徴とする請求項１２記載の画像計測方法。
【請求項１４】
指定を受け付けた計測位置が計測対象物の外形を示すエッジ部分であるか否かを判断し、
計測対象物のエッジ部分であると判断した場合、前記第二の画像データに基づいて位置データを取得し、エッジ部分ではないと判断した場合、前記第一の画像データに基づいて位置データを取得することを特徴とする請求項１２又は１３記載の画像計測方法。
【請求項１５】
計測対象物のエッジ部分であると判断した場合、前記第一の画像データ及び前記第二の画像データに基づいてエッジ強度を算出し、
算出されたエッジ強度がより大きい画像データに基づいて位置データを取得することを特徴とする請求項１４記載の画像計測方法。
【請求項１６】
計測対象物の画像を撮像する撮像手段と、
計測対象物の表面を前記撮像手段の設置側から照明する落射照明手段と、
計測対象物を前記撮像手段の設置側の反対側から照明する透過照明手段と
を備える画像計測装置で実行することが可能な画像計測方法において、
前記落射照明手段を用いて前記撮像手段で計測対象物を撮像した第一の画像データと、前記透過照明手段を用いて前記撮像手段で前記計測対象物を略同じ位置にて撮像した第二の画像データと、前記第一の画像データと前記第二の画像データとを位置合わせして合成した第三の画像データとを記憶し、
前記第一の画像データを表示し、
表示された第一の画像データ上で計測位置の指定を受け付け、
指定を受け付けた計測位置に応じて前記第三の画像データを読み出し、読み出した前記第三の画像データに基づいて位置データを取得し、
取得した位置データに基づいて、指定を受け付けた計測位置での計測を実行することを特徴とする画像計測方法。
【請求項１７】
前記第一の画像データ又は前記第三の画像データを表示することを特徴とする請求項１６記載の画像計測方法。
【請求項１８】
計測対象物の画像を撮像する撮像手段と、
計測対象物の表面を前記撮像手段の設置側から照明する落射照明手段と、
計測対象物を前記撮像手段の設置側の反対側から照明する透過照明手段と
を備える画像計測装置で実行することが可能な画像計測方法において、
前記落射照明手段を用いて前記撮像手段で計測対象物を撮像した第一の画像データと、前記透過照明手段を用いて前記撮像手段で前記計測対象物を略同じ位置にて撮像した第二の画像データとを記憶し、
前記第一の画像データを表示し、
表示された第一の画像データ上で計測位置の指定を受け付け、
記憶されている前記第一の画像データ及び前記第二の画像データに基づいて、指定を受け付けた計測位置でのエッジ抽出を実行し、
前記第一の画像データのエッジ抽出が正常に終了したか否かを判断し、
前記第二の画像データのエッジ抽出が正常に終了したか否かを判断し、
判断結果に応じて、前記第一の画像データ又は前記第二の画像データに基づいて位置データを取得し、
取得した位置データに基づいて、指定を受け付けた計測位置での計測を実行し、
前記第一の画像データのエッジ抽出が正常に終了したと判断し、前記第二の画像データのエッジ抽出が正常に終了しなかったと判断した場合、前記第一の画像データに基づいて位置データを取得し、
前記第二の画像データのエッジ抽出が正常に終了したと判断し、前記第一の画像データのエッジ抽出が正常に終了しなかったと判断した場合、前記第二の画像データに基づいて位置データを取得し、
前記第一の画像データのエッジ抽出及び前記第二の画像データのエッジ抽出が正常に終了したと判断した場合、それぞれのエッジ強度を算出して、算出されたエッジ強度がより大きい画像データを選択して、選択された画像データに基づいて位置データを取得することを特徴とする画像計測方法。
【請求項１９】
計測の基礎となった画像データを表示することを特徴とする請求項１２乃至１８記載の画像計測方法。
【請求項２０】
計測対象物の画像を撮像する撮像手段と、
計測対象物の表面を前記撮像手段の設置側から照明する落射照明手段と、
計測対象物を前記撮像手段の設置側の反対側から照明する透過照明手段と
を備える画像計測装置で実行することが可能な画像計測方法において、
前記落射照明手段を用いて前記撮像手段で計測対象物を撮像した第一の画像データと、前記透過照明手段を用いて前記撮像手段で前記計測対象物を略同じ位置にて撮像した第二の画像データと、前記第一の画像データと前記第二の画像データとを位置合わせして合成した第三の画像データとを記憶し、
前記第一の画像データを表示し、
表示された第一の画像データ上で計測位置の指定を受け付け、
前記第一の画像データ、前記第二の画像データ、前記第三の画像データのいずれか１つの選択を受け付け、
選択を受け付けた前記第一の画像データ、前記第二の画像データ、前記第三の画像データのいずれか１つを読み出し、読み出した前記第一の画像データ、前記第二の画像データ又は前記第三の画像データに基づいて位置データを取得し、
取得した位置データに基づいて、指定を受け付けた計測位置での計測を実行することを特徴とする画像計測方法。
【請求項２１】
表示されている画面から選択を受け付けることを特徴とする請求項２０記載の画像計測方法。
【請求項２２】
前記第一の画像データ又は前記第三の画像データを表示することを特徴とする請求項１８、２０、２１のいずれか一項に記載の画像計測方法。
【請求項２３】
計測対象物の画像を撮像する撮像手段と、
計測対象物の表面を前記撮像手段の設置側から照明する落射照明手段と、
計測対象物を前記撮像手段の設置側の反対側から照明する透過照明手段と
を備える画像計測装置で実行することが可能なコンピュータプログラムにおいて、
前記画像計測装置を、
前記落射照明手段を用いて前記撮像手段で計測対象物を撮像した第一の画像データと、前記透過照明手段を用いて前記撮像手段で前記計測対象物を略同じ位置にて撮像した第二の画像データとを記憶する記憶手段、
前記第一の画像データを表示する表示手段、
表示された第一の画像データ上で計測位置の指定を受け付ける指定受付手段、
該指定受付手段で指定を受け付けた計測位置に応じて前記第一の画像データ又は前記第二の画像データを前記記憶手段から読み出し、読み出した前記第一の画像データ又は前記第二の画像データに基づいて位置データを取得する位置取得手段、及び
取得した位置データに基づいて、指定を受け付けた計測位置での計測を実行する計測手段
として機能させることを特徴とするコンピュータプログラム。
【請求項２４】
前記記憶手段を、
前記第一の画像データと前記第二の画像データとを位置合わせして合成した第三の画像データを記憶する手段として機能させ、
前記表示手段を、前記第一の画像データ又は前記第三の画像データを表示する手段として機能させることを特徴とする請求項２３記載のコンピュータプログラム。
【請求項２５】
前記位置取得手段を、
前記指定受付手段で指定を受け付けた計測位置が計測対象物の外形を示すエッジ部分であるか否かを判断する判断手段、及び
該判断手段が、計測対象物のエッジ部分であると判断した場合、前記第二の画像データに基づいて位置データを取得し、エッジ部分ではないと判断した場合、前記第一の画像データに基づいて位置データを取得する手段
として機能させることを特徴とする請求項２３又は２４記載のコンピュータプログラム。
【請求項２６】
前記位置取得手段を、
前記判断手段が、計測対象物のエッジ部分であると判断した場合、前記第一の画像データ及び前記第二の画像データに基づいてエッジ強度を算出する手段、及び
算出されたエッジ強度がより大きい画像データに基づいて位置データを取得する手段
として機能させることを特徴とする請求項２５記載のコンピュータプログラム。
【請求項２７】
計測対象物の画像を撮像する撮像手段と、
計測対象物の表面を前記撮像手段の設置側から照明する落射照明手段と、
計測対象物を前記撮像手段の設置側の反対側から照明する透過照明手段と
を備える画像計測装置で実行することが可能なコンピュータプログラムにおいて、
前記画像計測装置を、
前記落射照明手段を用いて前記撮像手段で計測対象物を撮像した第一の画像データと、前記透過照明手段を用いて前記撮像手段で前記計測対象物を略同じ位置にて撮像した第二の画像データと、前記第一の画像データと前記第二の画像データとを位置合わせして合成した第三の画像データとを記憶する記憶手段、
前記第一の画像データを表示する表示手段、
表示された第一の画像データ上で計測位置の指定を受け付ける指定受付手段、
該指定受付手段で指定された計測位置に応じて前記第三の画像データを前記記憶手段から読み出し、読み出した前記第三の画像データに基づいて位置データを取得する位置取得手段、及び
取得した位置データに基づいて、指定を受け付けた計測位置での計測を実行する計測手段
として機能させることを特徴とするコンピュータプログラム。
【請求項２８】
前記表示手段を、前記第一の画像データ又は前記第三の画像データを表示する手段として機能させることを特徴とする請求項２７記載のコンピュータプログラム。
【請求項２９】
計測対象物の画像を撮像する撮像手段と、
計測対象物の表面を前記撮像手段の設置側から照明する落射照明手段と、
計測対象物を前記撮像手段の設置側の反対側から照明する透過照明手段と
を備える画像計測装置で実行することが可能なコンピュータプログラムにおいて、
前記画像計測装置を、
前記落射照明手段を用いて前記撮像手段で計測対象物を撮像した第一の画像データと、前記透過照明手段を用いて前記撮像手段で前記計測対象物を略同じ位置にて撮像した第二の画像データとを記憶する記憶手段、
前記第一の画像データを表示する表示手段、
表示された第一の画像データ上で計測位置の指定を受け付ける指定受付手段、
記憶されている前記第一の画像データ及び前記第二の画像データに基づいて、指定を受け付けた計測位置でのエッジ抽出を実行するエッジ抽出手段、
該エッジ抽出手段で前記第一の画像データのエッジ抽出が正常に終了したか否かを判断する第一の判断手段、
前記エッジ抽出手段で前記第二の画像データのエッジ抽出が正常に終了したか否かを判断する第二の判断手段、
前記第一の判断手段及び前記第二の判断手段の判断結果に応じて、前記第一の画像データ又は前記第二の画像データに基づいて位置データを取得する位置取得手段、及び
取得した位置データに基づいて、指定を受け付けた計測位置での計測を実行する計測手段
として機能させ、
前記位置取得手段を、
前記第一の判断手段で正常に終了したと判断し、前記第二の判断手段で正常に終了しなかったと判断した場合、前記第一の画像データに基づいて位置データを取得する手段、
前記第二の判断手段で正常に終了したと判断し、前記第一の判断手段で正常に終了しなかったと判断した場合、前記第二の画像データに基づいて位置データを取得する手段、及び
前記第一の判断手段及び前記第二の判断手段で正常に終了したと判断した場合、それぞれのエッジ強度を算出して、算出されたエッジ強度がより大きい画像データを選択して、選択された画像データに基づいて位置データを取得する手段
として機能させることを特徴とするコンピュータプログラム。
【請求項３０】
前記表示手段を、前記計測手段での計測の基礎となった画像データを表示する手段として機能させることを特徴とする請求項２３乃至２９記載のコンピュータプログラム。
【請求項３１】
計測対象物の画像を撮像する撮像手段と、
計測対象物の表面を前記撮像手段の設置側から照明する落射照明手段と、
計測対象物を前記撮像手段の設置側の反対側から照明する透過照明手段と
を備える画像計測装置で実行することが可能なコンピュータプログラムにおいて、
前記画像計測装置を、
前記落射照明手段を用いて前記撮像手段で計測対象物を撮像した第一の画像データと、前記透過照明手段を用いて前記撮像手段で前記計測対象物を略同じ位置にて撮像した第二の画像データと、前記第一の画像データと前記第二の画像データとを位置合わせして合成した第三の画像データとを記憶する記憶手段、
前記第一の画像データを表示する表示手段、
表示された第一の画像データ上で計測位置の指定を受け付ける指定受付手段、
前記第一の画像データ、前記第二の画像データ、前記第三の画像データのいずれか１つの選択を受け付ける選択受付手段、
該選択受付手段で選択を受け付けた前記第一の画像データ、前記第二の画像データ、前記第三の画像データのいずれか１つを前記記憶手段から読み出し、読み出した前記第一の画像データ、前記第二の画像データ又は前記第三の画像データに基づいて位置データを取得する位置取得手段、及び
取得した位置データに基づいて、指定を受け付けた計測位置での計測を実行する計測手段
として機能させることを特徴とするコンピュータプログラム。
【請求項３２】
前記選択受付手段を、表示されている画面から選択を受け付ける手段として機能させることを特徴とする請求項３１記載のコンピュータプログラム。
【請求項３３】
前記表示手段を、前記第一の画像データ又は前記第三の画像データを表示する手段として機能させることを特徴とする請求項２９、３１、３２のいずれか一項に記載のコンピュータプログラム。
【請求項１】
計測対象物の画像を撮像する撮像手段と、
計測対象物の表面を前記撮像手段の設置側から照明する落射照明手段と、
計測対象物を前記撮像手段の設置側の反対側から照明する透過照明手段と
を備える画像計測装置において、
前記落射照明手段を用いて前記撮像手段で計測対象物を撮像した第一の画像データと、前記透過照明手段を用いて前記撮像手段で前記計測対象物を略同じ位置にて撮像した第二の画像データとを記憶する記憶手段と、
前記第一の画像データを表示する表示手段と、
表示された前記第一の画像データ上で計測位置の指定を受け付ける指定受付手段と、
該指定受付手段で指定を受け付けた計測位置に応じて前記第一の画像データ又は前記第二の画像データを前記記憶手段から読み出し、読み出した前記第一の画像データ又は前記第二の画像データに基づいて位置データを取得する位置取得手段と、
取得した位置データに基づいて、指定を受け付けた計測位置での計測を実行する計測手段と
を備えることを特徴とする画像計測装置。
【請求項２】
前記記憶手段は、前記第一の画像データと前記第二の画像データとを位置合わせして合成した第三の画像データをさらに記憶し、
前記表示手段は、前記第一の画像データ又は前記第三の画像データを表示するようにしてあることを特徴とする請求項１記載の画像計測装置。
【請求項３】
前記位置取得手段は、
前記指定受付手段で指定を受け付けた計測位置が計測対象物の外形を示すエッジ部分であるか否かを判断する判断手段を備え、
該判断手段が、計測対象物のエッジ部分であると判断した場合、前記第二の画像データに基づいて位置データを取得し、エッジ部分ではないと判断した場合、前記第一の画像データに基づいて位置データを取得するようにしてあることを特徴とする請求項１又は２記載の画像計測装置。
【請求項４】
前記位置取得手段は、
前記判断手段が、計測対象物のエッジ部分であると判断した場合、前記第一の画像データ及び前記第二の画像データに基づいてエッジ強度を算出する手段を備え、
算出されたエッジ強度がより大きい画像データに基づいて位置データを取得するようにしてあることを特徴とする請求項３記載の画像計測装置。
【請求項５】
計測対象物の画像を撮像する撮像手段と、
計測対象物の表面を前記撮像手段の設置側から照明する落射照明手段と、
計測対象物を前記撮像手段の設置側の反対側から照明する透過照明手段と
を備える画像計測装置において、
前記落射照明手段を用いて前記撮像手段で計測対象物を撮像した第一の画像データと、前記透過照明手段を用いて前記撮像手段で前記計測対象物を略同じ位置にて撮像した第二の画像データと、前記第一の画像データと前記第二の画像データとを位置合わせして合成した第三の画像データとを記憶する記憶手段と、
前記第一の画像データを表示する表示手段と、
表示された第一の画像データ上で計測位置の指定を受け付ける指定受付手段と、
該指定受付手段で指定を受け付けた計測位置に応じて前記第三の画像データを前記記憶手段から読み出し、読み出した前記第三の画像データに基づいて位置データを取得する位置取得手段と、
取得した位置データに基づいて、指定を受け付けた計測位置での計測を実行する計測手段と
を備えることを特徴とする画像計測装置。
【請求項６】
前記表示手段は、前記第一の画像データ又は前記第三の画像データを表示するようにしてあることを特徴とする請求項５記載の画像計測装置。
【請求項７】
計測対象物の画像を撮像する撮像手段と、
計測対象物の表面を前記撮像手段の設置側から照明する落射照明手段と、
計測対象物を前記撮像手段の設置側の反対側から照明する透過照明手段と
を備える画像計測装置において、
前記落射照明手段を用いて前記撮像手段で計測対象物を撮像した第一の画像データと、前記透過照明手段を用いて前記撮像手段で前記計測対象物を略同じ位置にて撮像した第二の画像データとを記憶する記憶手段と、
前記第一の画像データを表示する表示手段と、
表示された第一の画像データ上で計測位置の指定を受け付ける指定受付手段と、
記憶されている前記第一の画像データ及び前記第二の画像データに基づいて、指定を受け付けた計測位置でのエッジ抽出を実行するエッジ抽出手段と、
該エッジ抽出手段で前記第一の画像データのエッジ抽出が正常に終了したか否かを判断する第一の判断手段と、
前記エッジ抽出手段で前記第二の画像データのエッジ抽出が正常に終了したか否かを判断する第二の判断手段と、
前記第一の判断手段及び前記第二の判断手段の判断結果に応じて、前記第一の画像データ又は前記第二の画像データに基づいて位置データを取得する位置取得手段と、
取得した位置データに基づいて、指定を受け付けた計測位置での計測を実行する計測手段と
を備え、
前記位置取得手段は、
前記第一の判断手段で正常に終了したと判断し、前記第二の判断手段で正常に終了しなかったと判断した場合、前記第一の画像データに基づいて位置データを取得し、
前記第二の判断手段で正常に終了したと判断し、前記第一の判断手段で正常に終了しなかったと判断した場合、前記第二の画像データに基づいて位置データを取得し、
前記第一の判断手段及び前記第二の判断手段で正常に終了したと判断した場合、それぞれのエッジ強度を算出して、算出されたエッジ強度がより大きい画像データを選択して、選択された画像データに基づいて位置データを取得するようにしてあることを特徴とする画像計測装置。
【請求項８】
前記表示手段は、前記計測手段での計測の基礎となった画像データを表示するようにしてあることを特徴とする請求項１乃至７記載の画像計測装置。
【請求項９】
計測対象物の画像を撮像する撮像手段と、
計測対象物の表面を前記撮像手段の設置側から照明する落射照明手段と、
計測対象物を前記撮像手段の設置側の反対側から照明する透過照明手段と
を備える画像計測装置において、
前記落射照明手段を用いて前記撮像手段で計測対象物を撮像した第一の画像データと、前記透過照明手段を用いて前記撮像手段で前記計測対象物を略同じ位置にて撮像した第二の画像データと、前記第一の画像データと前記第二の画像データとを位置合わせして合成した第三の画像データとを記憶する記憶手段と、
前記第一の画像データを表示する表示手段と、
表示された第一の画像データ上で計測位置の指定を受け付ける指定受付手段と、
前記第一の画像データ、前記第二の画像データ、前記第三の画像データのいずれか１つの選択を受け付ける選択受付手段と、
該選択受付手段で選択を受け付けた前記第一の画像データ、前記第二の画像データ、前記第三の画像データのいずれか１つを前記記憶手段から読み出し、読み出した前記第一の画像データ、前記第二の画像データ又は前記第三の画像データに基づいて位置データを取得する位置取得手段と、
取得した位置データに基づいて、指定を受け付けた計測位置での計測を実行する計測手段と
を備えることを特徴とする画像計測装置。
【請求項１０】
前記選択受付手段は、表示されている画面から選択を受け付けるようにしてあることを特徴とする請求項９記載の画像計測装置。
【請求項１１】
前記表示手段は、前記第一の画像データ又は前記第三の画像データを表示するようにしてあることを特徴とする請求項７、９、１０のいずれか一項に記載の画像計測装置。
【請求項１２】
計測対象物の画像を撮像する撮像手段と、
計測対象物の表面を前記撮像手段の設置側から照明する落射照明手段と、
計測対象物を前記撮像手段の設置側の反対側から照明する透過照明手段と
を備える画像計測装置で実行することが可能な画像計測方法において、
前記落射照明手段を用いて前記撮像手段で計測対象物を撮像した第一の画像データと、前記透過照明手段を用いて前記撮像手段で前記計測対象物を略同じ位置にて撮像した第二の画像データとを記憶し、
前記第一の画像データを表示し、
表示された第一の画像データ上で計測位置の指定を受け付け、
指定を受け付けた計測位置に応じて前記第一の画像データ又は前記第二の画像データを読み出し、読み出した前記第一の画像データ又は前記第二の画像データに基づいて位置データを取得し、
取得した位置データに基づいて、指定を受け付けた計測位置での計測を実行することを特徴とする画像計測方法。
【請求項１３】
前記第一の画像データと前記第二の画像データとを位置合わせして合成した第三の画像データをさらに記憶し、
前記第一の画像データ又は前記第三の画像データを表示することを特徴とする請求項１２記載の画像計測方法。
【請求項１４】
指定を受け付けた計測位置が計測対象物の外形を示すエッジ部分であるか否かを判断し、
計測対象物のエッジ部分であると判断した場合、前記第二の画像データに基づいて位置データを取得し、エッジ部分ではないと判断した場合、前記第一の画像データに基づいて位置データを取得することを特徴とする請求項１２又は１３記載の画像計測方法。
【請求項１５】
計測対象物のエッジ部分であると判断した場合、前記第一の画像データ及び前記第二の画像データに基づいてエッジ強度を算出し、
算出されたエッジ強度がより大きい画像データに基づいて位置データを取得することを特徴とする請求項１４記載の画像計測方法。
【請求項１６】
計測対象物の画像を撮像する撮像手段と、
計測対象物の表面を前記撮像手段の設置側から照明する落射照明手段と、
計測対象物を前記撮像手段の設置側の反対側から照明する透過照明手段と
を備える画像計測装置で実行することが可能な画像計測方法において、
前記落射照明手段を用いて前記撮像手段で計測対象物を撮像した第一の画像データと、前記透過照明手段を用いて前記撮像手段で前記計測対象物を略同じ位置にて撮像した第二の画像データと、前記第一の画像データと前記第二の画像データとを位置合わせして合成した第三の画像データとを記憶し、
前記第一の画像データを表示し、
表示された第一の画像データ上で計測位置の指定を受け付け、
指定を受け付けた計測位置に応じて前記第三の画像データを読み出し、読み出した前記第三の画像データに基づいて位置データを取得し、
取得した位置データに基づいて、指定を受け付けた計測位置での計測を実行することを特徴とする画像計測方法。
【請求項１７】
前記第一の画像データ又は前記第三の画像データを表示することを特徴とする請求項１６記載の画像計測方法。
【請求項１８】
計測対象物の画像を撮像する撮像手段と、
計測対象物の表面を前記撮像手段の設置側から照明する落射照明手段と、
計測対象物を前記撮像手段の設置側の反対側から照明する透過照明手段と
を備える画像計測装置で実行することが可能な画像計測方法において、
前記落射照明手段を用いて前記撮像手段で計測対象物を撮像した第一の画像データと、前記透過照明手段を用いて前記撮像手段で前記計測対象物を略同じ位置にて撮像した第二の画像データとを記憶し、
前記第一の画像データを表示し、
表示された第一の画像データ上で計測位置の指定を受け付け、
記憶されている前記第一の画像データ及び前記第二の画像データに基づいて、指定を受け付けた計測位置でのエッジ抽出を実行し、
前記第一の画像データのエッジ抽出が正常に終了したか否かを判断し、
前記第二の画像データのエッジ抽出が正常に終了したか否かを判断し、
判断結果に応じて、前記第一の画像データ又は前記第二の画像データに基づいて位置データを取得し、
取得した位置データに基づいて、指定を受け付けた計測位置での計測を実行し、
前記第一の画像データのエッジ抽出が正常に終了したと判断し、前記第二の画像データのエッジ抽出が正常に終了しなかったと判断した場合、前記第一の画像データに基づいて位置データを取得し、
前記第二の画像データのエッジ抽出が正常に終了したと判断し、前記第一の画像データのエッジ抽出が正常に終了しなかったと判断した場合、前記第二の画像データに基づいて位置データを取得し、
前記第一の画像データのエッジ抽出及び前記第二の画像データのエッジ抽出が正常に終了したと判断した場合、それぞれのエッジ強度を算出して、算出されたエッジ強度がより大きい画像データを選択して、選択された画像データに基づいて位置データを取得することを特徴とする画像計測方法。
【請求項１９】
計測の基礎となった画像データを表示することを特徴とする請求項１２乃至１８記載の画像計測方法。
【請求項２０】
計測対象物の画像を撮像する撮像手段と、
計測対象物の表面を前記撮像手段の設置側から照明する落射照明手段と、
計測対象物を前記撮像手段の設置側の反対側から照明する透過照明手段と
を備える画像計測装置で実行することが可能な画像計測方法において、
前記落射照明手段を用いて前記撮像手段で計測対象物を撮像した第一の画像データと、前記透過照明手段を用いて前記撮像手段で前記計測対象物を略同じ位置にて撮像した第二の画像データと、前記第一の画像データと前記第二の画像データとを位置合わせして合成した第三の画像データとを記憶し、
前記第一の画像データを表示し、
表示された第一の画像データ上で計測位置の指定を受け付け、
前記第一の画像データ、前記第二の画像データ、前記第三の画像データのいずれか１つの選択を受け付け、
選択を受け付けた前記第一の画像データ、前記第二の画像データ、前記第三の画像データのいずれか１つを読み出し、読み出した前記第一の画像データ、前記第二の画像データ又は前記第三の画像データに基づいて位置データを取得し、
取得した位置データに基づいて、指定を受け付けた計測位置での計測を実行することを特徴とする画像計測方法。
【請求項２１】
表示されている画面から選択を受け付けることを特徴とする請求項２０記載の画像計測方法。
【請求項２２】
前記第一の画像データ又は前記第三の画像データを表示することを特徴とする請求項１８、２０、２１のいずれか一項に記載の画像計測方法。
【請求項２３】
計測対象物の画像を撮像する撮像手段と、
計測対象物の表面を前記撮像手段の設置側から照明する落射照明手段と、
計測対象物を前記撮像手段の設置側の反対側から照明する透過照明手段と
を備える画像計測装置で実行することが可能なコンピュータプログラムにおいて、
前記画像計測装置を、
前記落射照明手段を用いて前記撮像手段で計測対象物を撮像した第一の画像データと、前記透過照明手段を用いて前記撮像手段で前記計測対象物を略同じ位置にて撮像した第二の画像データとを記憶する記憶手段、
前記第一の画像データを表示する表示手段、
表示された第一の画像データ上で計測位置の指定を受け付ける指定受付手段、
該指定受付手段で指定を受け付けた計測位置に応じて前記第一の画像データ又は前記第二の画像データを前記記憶手段から読み出し、読み出した前記第一の画像データ又は前記第二の画像データに基づいて位置データを取得する位置取得手段、及び
取得した位置データに基づいて、指定を受け付けた計測位置での計測を実行する計測手段
として機能させることを特徴とするコンピュータプログラム。
【請求項２４】
前記記憶手段を、
前記第一の画像データと前記第二の画像データとを位置合わせして合成した第三の画像データを記憶する手段として機能させ、
前記表示手段を、前記第一の画像データ又は前記第三の画像データを表示する手段として機能させることを特徴とする請求項２３記載のコンピュータプログラム。
【請求項２５】
前記位置取得手段を、
前記指定受付手段で指定を受け付けた計測位置が計測対象物の外形を示すエッジ部分であるか否かを判断する判断手段、及び
該判断手段が、計測対象物のエッジ部分であると判断した場合、前記第二の画像データに基づいて位置データを取得し、エッジ部分ではないと判断した場合、前記第一の画像データに基づいて位置データを取得する手段
として機能させることを特徴とする請求項２３又は２４記載のコンピュータプログラム。
【請求項２６】
前記位置取得手段を、
前記判断手段が、計測対象物のエッジ部分であると判断した場合、前記第一の画像データ及び前記第二の画像データに基づいてエッジ強度を算出する手段、及び
算出されたエッジ強度がより大きい画像データに基づいて位置データを取得する手段
として機能させることを特徴とする請求項２５記載のコンピュータプログラム。
【請求項２７】
計測対象物の画像を撮像する撮像手段と、
計測対象物の表面を前記撮像手段の設置側から照明する落射照明手段と、
計測対象物を前記撮像手段の設置側の反対側から照明する透過照明手段と
を備える画像計測装置で実行することが可能なコンピュータプログラムにおいて、
前記画像計測装置を、
前記落射照明手段を用いて前記撮像手段で計測対象物を撮像した第一の画像データと、前記透過照明手段を用いて前記撮像手段で前記計測対象物を略同じ位置にて撮像した第二の画像データと、前記第一の画像データと前記第二の画像データとを位置合わせして合成した第三の画像データとを記憶する記憶手段、
前記第一の画像データを表示する表示手段、
表示された第一の画像データ上で計測位置の指定を受け付ける指定受付手段、
該指定受付手段で指定された計測位置に応じて前記第三の画像データを前記記憶手段から読み出し、読み出した前記第三の画像データに基づいて位置データを取得する位置取得手段、及び
取得した位置データに基づいて、指定を受け付けた計測位置での計測を実行する計測手段
として機能させることを特徴とするコンピュータプログラム。
【請求項２８】
前記表示手段を、前記第一の画像データ又は前記第三の画像データを表示する手段として機能させることを特徴とする請求項２７記載のコンピュータプログラム。
【請求項２９】
計測対象物の画像を撮像する撮像手段と、
計測対象物の表面を前記撮像手段の設置側から照明する落射照明手段と、
計測対象物を前記撮像手段の設置側の反対側から照明する透過照明手段と
を備える画像計測装置で実行することが可能なコンピュータプログラムにおいて、
前記画像計測装置を、
前記落射照明手段を用いて前記撮像手段で計測対象物を撮像した第一の画像データと、前記透過照明手段を用いて前記撮像手段で前記計測対象物を略同じ位置にて撮像した第二の画像データとを記憶する記憶手段、
前記第一の画像データを表示する表示手段、
表示された第一の画像データ上で計測位置の指定を受け付ける指定受付手段、
記憶されている前記第一の画像データ及び前記第二の画像データに基づいて、指定を受け付けた計測位置でのエッジ抽出を実行するエッジ抽出手段、
該エッジ抽出手段で前記第一の画像データのエッジ抽出が正常に終了したか否かを判断する第一の判断手段、
前記エッジ抽出手段で前記第二の画像データのエッジ抽出が正常に終了したか否かを判断する第二の判断手段、
前記第一の判断手段及び前記第二の判断手段の判断結果に応じて、前記第一の画像データ又は前記第二の画像データに基づいて位置データを取得する位置取得手段、及び
取得した位置データに基づいて、指定を受け付けた計測位置での計測を実行する計測手段
として機能させ、
前記位置取得手段を、
前記第一の判断手段で正常に終了したと判断し、前記第二の判断手段で正常に終了しなかったと判断した場合、前記第一の画像データに基づいて位置データを取得する手段、
前記第二の判断手段で正常に終了したと判断し、前記第一の判断手段で正常に終了しなかったと判断した場合、前記第二の画像データに基づいて位置データを取得する手段、及び
前記第一の判断手段及び前記第二の判断手段で正常に終了したと判断した場合、それぞれのエッジ強度を算出して、算出されたエッジ強度がより大きい画像データを選択して、選択された画像データに基づいて位置データを取得する手段
として機能させることを特徴とするコンピュータプログラム。
【請求項３０】
前記表示手段を、前記計測手段での計測の基礎となった画像データを表示する手段として機能させることを特徴とする請求項２３乃至２９記載のコンピュータプログラム。
【請求項３１】
計測対象物の画像を撮像する撮像手段と、
計測対象物の表面を前記撮像手段の設置側から照明する落射照明手段と、
計測対象物を前記撮像手段の設置側の反対側から照明する透過照明手段と
を備える画像計測装置で実行することが可能なコンピュータプログラムにおいて、
前記画像計測装置を、
前記落射照明手段を用いて前記撮像手段で計測対象物を撮像した第一の画像データと、前記透過照明手段を用いて前記撮像手段で前記計測対象物を略同じ位置にて撮像した第二の画像データと、前記第一の画像データと前記第二の画像データとを位置合わせして合成した第三の画像データとを記憶する記憶手段、
前記第一の画像データを表示する表示手段、
表示された第一の画像データ上で計測位置の指定を受け付ける指定受付手段、
前記第一の画像データ、前記第二の画像データ、前記第三の画像データのいずれか１つの選択を受け付ける選択受付手段、
該選択受付手段で選択を受け付けた前記第一の画像データ、前記第二の画像データ、前記第三の画像データのいずれか１つを前記記憶手段から読み出し、読み出した前記第一の画像データ、前記第二の画像データ又は前記第三の画像データに基づいて位置データを取得する位置取得手段、及び
取得した位置データに基づいて、指定を受け付けた計測位置での計測を実行する計測手段
として機能させることを特徴とするコンピュータプログラム。
【請求項３２】
前記選択受付手段を、表示されている画面から選択を受け付ける手段として機能させることを特徴とする請求項３１記載のコンピュータプログラム。
【請求項３３】
前記表示手段を、前記第一の画像データ又は前記第三の画像データを表示する手段として機能させることを特徴とする請求項２９、３１、３２のいずれか一項に記載のコンピュータプログラム。
【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１４】
【図１５】
【図１６】
【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１４】
【図１５】
【図１６】
【公開番号】特開２００９−３００１２４（Ｐ２００９−３００１２４Ａ）
【公開日】平成２１年１２月２４日（２００９．１２．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１５２３１６（Ｐ２００８−１５２３１６）
【出願日】平成２０年６月１０日（２００８．６．１０）
【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２１年１２月２４日（２００９．１２．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年６月１０日（２００８．６．１０）
【出願人】（０００１２９２５３）株式会社キーエンス (681)
【Ｆターム（参考）】
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