CN102939512A - 形状测定装置、形状测定方法及玻璃板的制造方法 - Google Patents

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Abstract

提供一种即便是具有镜面的物体也能够应用立体法来测定三维形状的技术。形状测定装置(1)具备模板位置确定部(20)(移动前模板位置确定部、移动后模板位置确定部)、拍摄位置计算部(30)(移动前拍摄位置计算部、移动后拍摄位置计算部)、像素区域确定部(40)(第二像素区域确定部)、倾斜角度计算部(50)(移动前倾斜角度计算部、移动后倾斜角度计算部)、高度方向坐标决定部(60)及输出部(80)。

Description

形状测定装置、形状测定方法及玻璃板的制造方法
技术领域
本发明涉及形状测定装置、形状测定方法及玻璃板的制造方法。本发明尤其是涉及使用了立体法的物体的三维形状的形状测定装置、形状测定方法及玻璃板的制造方法。
背景技术
以往，作为测定物体的三维形状的技术，例如日本国特开2009-181492号公报公开那样，利用了从两方向拍摄物体来识别该物体上的任意的点的空间坐标的技术(立体法)。
发明内容
然而，在物体为镜面时，无法从两方向识别镜面上的同一点，因此难以适用以往的立体法。因此，在以往的立体法中，存在不能进行具有镜面的物体(例如，玻璃)的三维形状的测定的问题。本发明考虑这种情况而作出，提供一种即使是具有镜面的物体也能够应用立体法来测定三维形状的技术。
为了解决上述问题，本发明的一方式的形状测定装置具备：计算部，基于对要测定形状的被测定物的镜面进行拍摄而得到的拍摄图像中的、在所述被测定物的周边配置的模板的反射像被拍摄而得到的拍摄图像，算出将所述被测定物的高度方向坐标假定为一个高度方向坐标时的所述被测定物的镜面上的一个位置的倾斜角度，并基于使所述被测定物移动了规定量之后同样得到的另一所述拍摄图像，算出假定了同一高度方向坐标时的同一位置的倾斜角度；及决定部，比较所述被测定物的所述位置的移动所述规定量前后的两个倾斜角度，将所述两个倾斜角度一致时的高度方向坐标决定为所述被测定物的所述位置的高度方向坐标。
为了解决上述问题，本发明的另一方式的形状测定装置具备：计算部，基于对要测定形状的被测定物的镜面进行拍摄而得到的拍摄图像中的、在所述被测定物的周边配置的模板的反射像被拍摄而得到的拍摄图像，算出将所述被测定物的高度方向坐标假定为一个高度方向坐标时的所述被测定物的镜面上的一个位置的倾斜角度和所述一个位置附近的另一位置的倾斜角度；及决定部，比较所述被测定物的所述一个位置和所述另一位置的两个倾斜角度，将所述两个倾斜角度一致时的高度方向坐标决定为所述被测定物的所述一个位置的高度方向坐标。
为了解决上述问题，本发明的另一方式的形状测定装置使用通过配置在固定位置上的拍摄装置拍摄到的具有镜面的被测定物的移动前后的拍摄图像中的、配置在固定位置上的模板在所述被测定物的镜面反射而被拍摄到的拍摄图像，来测定所述被测定物的形状，具备：移动前模板位置确定部，确定在移动前的所述拍摄图像即移动前拍摄图像中拍摄到的所述模板上的位置中的、在所述拍摄装置的规定的第一像素区域拍摄到的所述模板上的位置即移动前拍摄模板位置；移动前拍摄位置计算部，将所述被测定物的高度方向坐标假定为一个高度方向坐标，根据所述一个高度方向坐标和所述第一像素区域，算出假定为所述一个高度方向坐标的所述被测定物的移动前的镜面上的位置中的、在所述第一像素区域拍摄的位置即移动前拍摄位置；移动前倾斜角度计算部，根据所述第一像素区域、所述移动前拍摄模板位置及假定为所述一个高度方向坐标时的所述移动前拍摄位置，算出假定为所述一个高度方向坐标时的所述移动前拍摄位置的倾斜角度即移动前倾斜角度；移动后拍摄位置计算部，算出假定为所述一个高度方向坐标的所述被测定物的移动后的镜面上的位置中的、与假定为所述一个高度方向坐标时的所述移动前拍摄位置对应的位置即移动后拍摄位置；第二像素区域确定部，确定所述拍摄装置的像素区域中的、在移动后的所述拍摄图像即移动后拍摄图像中对假定为所述一个高度方向坐标时的所述移动后拍摄位置进行拍摄的第二像素区域；移动后模板位置确定部，确定在所述移动后拍摄图像中拍摄到的所述模板上的位置中的、在所述第二像素区域拍摄到的所述模板上的位置即移动后拍摄模板位置；移动后倾斜角度计算部，根据将所述被测定物的高度方向坐标假定为一个高度方向坐标时的所述移动后拍摄位置、所述第二像素区域及所述移动后拍摄模板位置，算出假定为所述一个高度方向坐标时的所述移动后拍摄位置的倾斜角度即移动后倾斜角度；及高度方向坐标决定部，比较将所述被测定物的高度方向坐标假定为一个高度方向坐标时的所述移动前倾斜角度和所述移动后倾斜角度，并将所述移动前倾斜角度和所述移动后倾斜角度一致时的高度方向坐标决定为所述被测定物的所述移动前拍摄位置的高度方向坐标。
在上述形状测定装置中，可以还具备输出部，该输出部基于由所述高度方向坐标决定部决定的各所述移动前拍摄位置的高度方向坐标，输出所述被测定物的镜面的形状信息。
为了解决上述问题，本发明的另一方式的形状测定装置使用通过配置在固定位置上的拍摄装置拍摄到的具有镜面的被测定物的拍摄图像中的、配置在固定位置上的模板在所述被测定物的镜面反射而被拍摄到的拍摄图像，来测定所述被测定物的形状，具备：第一模板位置确定部，确定在所述拍摄图像中拍摄到的所述模板上的位置中的、在所述拍摄装置的规定的第一像素区域拍摄到的所述模板上的位置即第一拍摄模板位置；第二模板位置确定部，确定在所述拍摄图像中拍摄到的所述模板上的位置中的、在所述拍摄装置的规定的第二像素区域拍摄到的所述模板上的位置即第二拍摄模板位置；第一拍摄位置计算部，将所述被测定物的高度方向坐标假定为一个高度方向坐标，根据所述一个高度方向坐标和所述第一像素区域，算出假定为所述一个高度方向坐标的所述被测定物的镜面上的位置中的、在所述第一像素区域拍摄的位置即第一拍摄位置；第一倾斜角度计算部，根据所述第一像素区域、所述第一拍摄模板位置及假定为所述一个高度方向坐标时的所述第一拍摄位置，算出假定为所述一个高度方向坐标时的所述第一拍摄位置的倾斜角度即第一倾斜角度；第二拍摄位置计算部，根据所述第二像素区域、假定为所述一个高度方向坐标时的所述第一拍摄位置及所述第一倾斜角度，算出假定为所述一个高度方向坐标的所述被测定物的镜面上的位置中的、在所述第二像素区域拍摄的位置即第二拍摄位置；第二倾斜角度计算部，根据所述第二像素区域、所述第二拍摄模板位置及将所述被测定物的高度方向坐标假定为一个高度方向坐标时的所述第二拍摄位置，算出假定为所述一个高度方向坐标时的所述第二拍摄位置的倾斜角度即第二倾斜角度；及高度方向坐标决定部，比较将所述被测定物的高度方向坐标假定为一个高度方向坐标时的所述第一倾斜角度和所述第二倾斜角度，并将所述第一倾斜角度和所述第二倾斜角度一致时的高度方向坐标决定为所述被测定物的所述第一拍摄位置的高度方向坐标。
上述形状测定装置可以还具备输出部，该输出部基于由所述高度方向坐标决定部决定的各所述第一拍摄位置的高度方向坐标，输出对所述被测定物进行加工的加工信息。
为了解决上述问题，本发明的另一方式的形状测定方法使用通过配置在固定位置上的拍摄装置拍摄到的具有镜面的被测定物的移动前后的拍摄图像中的、配置在固定位置上的模板在所述被测定物的镜面反射而被拍摄到的拍摄图像，来测定所述被测定物的形状，包括如下工序：确定在移动前的所述拍摄图像即移动前拍摄图像中拍摄到的所述模板上的位置中的、在所述拍摄装置的规定的第一像素区域拍摄到的所述模板上的位置即移动前拍摄模板位置；将所述被测定物的高度方向坐标假定为一个高度方向坐标，根据所述一个高度方向坐标和所述第一像素区域，算出假定为所述一个高度方向坐标的所述被测定物的移动前的镜面上的位置中的、在所述第一像素区域拍摄到的位置即移动前拍摄位置；根据所述第一像素区域、所述移动前拍摄模板位置及假定为所述一个高度方向坐标时的所述移动前拍摄位置，算出假定为所述一个高度方向坐标时的所述移动前拍摄位置的倾斜角度即移动前倾斜角度；算出假定为所述一个高度方向坐标的所述被测定物的移动后的镜面上的位置中的、与假定为所述一个高度方向坐标时的所述移动前拍摄位置对应的位置即移动后拍摄位置；确定所述拍摄装置的像素区域中的、在移动后的所述拍摄图像即移动后拍摄图像中对假定为所述一个高度方向坐标时的所述移动后拍摄位置进行拍摄的第二像素区域；确定在所述移动后拍摄图像中拍摄到的所述模板上的位置中的、在所述第二像素区域拍摄到的所述模板上的位置即移动后拍摄模板位置；根据将所述被测定物的高度方向坐标假定为一个高度方向坐标时的所述移动后拍摄位置、所述第二像素区域及所述移动后拍摄模板位置，算出假定为所述一个高度方向坐标时的所述移动后拍摄位置的倾斜角度即移动后倾斜角度；及比较将所述被测定物的高度方向坐标假定为一个高度方向坐标时的所述移动前倾斜角度和所述移动后倾斜角度，并将所述移动前倾斜角度和所述移动后倾斜角度一致时的高度方向坐标决定为所述被测定物的所述移动前拍摄位置的高度方向坐标。
为了解决上述问题，本发明的另一方式的形状测定方法使用通过配置在固定位置上的拍摄装置拍摄到的具有镜面的被测定物的拍摄图像中的、配置在固定位置上的模板在所述被测定物的镜面反射而被拍摄到的拍摄图像，来测定所述被测定物的形状，包括如下工序：确定在所述拍摄图像中拍摄到的所述模板上的位置中的、在所述拍摄装置的规定的第一像素区域拍摄到的所述模板上的位置即第一拍摄模板位置；确定在所述拍摄图像中拍摄到的所述模板上的位置中的、在所述拍摄装置的规定的第二像素区域拍摄到的所述模板上的位置即第二拍摄模板位置；将所述被测定物的高度方向坐标假定为一个高度方向坐标，根据所述一个高度方向坐标和所述第一像素区域，算出假定为所述一个高度方向坐标的所述被测定物的镜面上的位置中的、在所述第一像素区域拍摄的位置即第一拍摄位置；根据所述第一像素区域、所述第一拍摄模板位置及假定为所述一个高度方向坐标时的所述第一拍摄位置，算出假定为所述一个高度方向坐标时的所述第一拍摄位置的倾斜角度即第一倾斜角度；根据所述第二像素区域、假定为所述一个高度方向坐标时的所述第一拍摄位置及所述第一倾斜角度，算出假定为所述一个高度方向坐标的所述被测定物的镜面上的位置中的、在所述第二像素区域拍摄的位置即第二拍摄位置；根据所述第二像素区域、所述第二拍摄模板位置及将所述被测定物的高度方向坐标假定为一个高度方向坐标时的所述第二拍摄位置，算出假定为所述一个高度方向坐标时的所述第二拍摄位置的倾斜角度即第二倾斜角度；比较将所述被测定物的高度方向坐标假定为一个高度方向坐标时的所述第一倾斜角度和所述第二倾斜角度，并将所述第一倾斜角度和所述第二倾斜角度一致时的高度方向坐标决定为所述被测定物的所述第一拍摄位置的高度方向坐标。
为了解决上述问题，本发明的另一方式的玻璃板的制造方法包括：使玻璃的原材料熔融而得到熔融玻璃的熔融工序；将所述熔融玻璃成形为连续的板状的玻璃带的成形工序；使所述玻璃带移动并同时使其逐渐冷却的缓冷工序；及将玻璃带切断的切断工序，所述玻璃板的制造方法包括：测定工序，在所述缓冷工序与所述切断工序之间利用上述的形状测定装置来测定玻璃带的从基准面起算的高度方向坐标；及控制工序，基于通过所述测定工序得到的高度方向坐标来控制所述缓冷工序中的缓冷条件。
发明效果
根据本发明，即使是具有镜面的物体也能够应用立体法来测定三维形状。而且，若使用本发明的形状测定装置或测定方法，则能够制造出玻璃制品的形状品质、具体而言翘曲等更少的玻璃板。
附图说明
图1是本发明的第一实施方式的形状测定装置1的功能框图的一例。
图2是用于说明形状测定装置1的动作的示意图。
图3是用于说明形状测定装置1的动作的示意图。
图4是表示形状测定装置1的动作的一例的流程图。
图5是本发明的第二实施方式的形状测定装置100的功能框图的一例。
图6是用于说明形状测定装置100的动作的示意图。
图7是用于说明形状测定装置100的动作的示意图。
图8是表示形状测定装置100的动作的一例的流程图。
图9是基于由形状测定装置1、100生成的形状信息的输出例。
图10是用于说明形状测定装置1、100的动作的示意图。
图11是适用了形状测定装置1或形状测定装置100的玻璃板的生产线的概略说明图。
图12是表示玻璃板的制造方法的工序的流程图。
具体实施方式
(第一实施方式)
以下，参照附图，说明本发明的第一实施方式。
图1是本发明的第一实施方式的形状测定装置1的功能框图的一例。在图1中，作为形状测定装置1的测定对象(具有镜面的物体)的玻璃材料3具有其表面由曲面构成的三维形状。在玻璃材料3的上部配置具有规定的图案(例如格子状的图案等)的模板4，该模板4的图案在玻璃材料3的上述表面反射而被拍下。
本实施方式的形状测定装置1在使玻璃材料3移动的前后，利用拍摄装置2拍摄该玻璃材料3表面的反射图案，使用在移动前后得到的2个图像，算出玻璃材料3表面的某测定点的高度方向(图1所示的z方向)的坐标(高度方向坐标)。而且，形状测定装置1基于算出的各测定点的坐标，生成表示玻璃材料3表面的三维形状的图9那样的形状信息，向外部输出。需要说明的是，使玻璃材料3移动的方法只要利用现有技术即可，只要利用通常使用的传送设备、移动工作台等即可。
在此，在说明图1所示的形状测定装置1的各部的功能之前，参照图2及图3，说明基于形状测定装置1的三维形状的测定原理。
首先，通过拍摄装置2，拍摄在玻璃材料3的表面反射的模板4的图案，检查在得到的图像内的预先设定的位置(像素区域P0)拍下了模板4的哪个部分。例如，在模板4为格子状的图案时，通过数图像中的格子的条数而能够确定模板4内的位置。设在像素区域P0拍下的模板4的一部分的位置为X0(图2上)。
此时，从模板4的位置X0发出的光在玻璃材料3的表面被反射，形成拍摄图像内的像素区域P0的像，但由于玻璃材料3的表面形状未知，因此真正的玻璃材料3上的反射点不能唯一确定(反射点处于从拍摄装置2看去朝向像素区域P0的方向的直线L0上的某处)。在图2中，表示高度(从图中所示的基准面M测定的z方向的坐标值)不同的3个反射点的候补A0(1)、A0(2)、A0(3)。设各反射点A0(1)、A0(2)、A0(3)的高度分别为H1、H2、H3(H1<H2<H3)。以下，有时将高度方向坐标简称为高度。
在此，在假定了高度H1的反射点A0(1)时，该反射点A0(1)处的玻璃材料3表面的(假定上的)切平面应该具有与使从模板4的位置X0发出而向反射点A0(1)入射的光朝向拍摄装置2的像素区域P0反射的反射面S1相等的倾斜角θ0(1)。假定了反射点A0(2)或A0(3)时的这些反射点处的玻璃材料3表面的(假定上的)各切平面也同样地分别具有与对应的反射面S2、S3相等的倾斜角θ0(2)、θ0(3)。
此时，反射点越高(即，A0(2)比A0(1)高，而且A0(3)比A0(2)高)而从模板4的位置X0向各反射面S1、S2、S3的入射角越浅，因此θ0(1)<θ0(2)<θ0(3)的关系成立(在此，倾斜角定义为图中所示的x轴负方向与各反射面的朝向图中上侧的法线所成的角度)。该关系在图3的坐标图中表示为曲线C0。如此，倾斜角θ0(n)成为反射点的高度Hn的函数。但是，如上所述，真正的反射点与该曲线C0上的哪个点对应无法唯一确定。
此外，接着使玻璃材料3移动距离L，在移动之后，再次通过拍摄装置2拍摄在玻璃材料3的表面反射的模板4的图案(图2下)。通过使玻璃材料3移动，而上述假定的高度H1的反射点A0(1)在维持高度H1的同时向从原来的位置离开了距离L的位置AL(1)移动。距离L只要在拍摄装置2的拍摄范围内，就可以任意设定。
在此，当拍摄装置2的拍摄方向(拍摄装置2所朝向的方向)已知时，根据玻璃材料3与拍摄装置2的位置关系，就可知在玻璃材料3移动后的拍摄图像内捕捉位置AL(1)的像素区域PL(1)。并且，与玻璃材料3移动前同样地检查在该像素区域PL(1)拍下了模板4的哪个部分。在像素区域PL(1)中拍下的模板4的一部分的位置设为XL(1)。
此时，从模板4的位置XL(1)发出的光在移动后的玻璃材料3表面的反射点AL(1)被反射，形成在移动后拍摄到的图像内的像素区域PL(1)的像。设该反射点AL(1)处的玻璃材料3表面的切平面(使从模板4的位置XL(1)发出而向反射点AL(1)入射的光朝向拍摄装置2的像素区域PL(1)反射的反射面SL1)的倾斜角为θL(1)。
如此，即使在玻璃材料3移动后，反射点AL(1)的高度H1与倾斜角θL(1)也建立关系。关于反射点AL(2)处的高度H2与反射面SL2的倾斜角θL(2)、反射点AL(3)处的高度H3与反射面SL3的倾斜角θL(3)也同样。
在此，使玻璃材料3移动前的反射点A0(1)、A0(2)、A0(3)中的哪一个是真正的反射点并不确定，但若是真正的反射点，则在玻璃材料3的移动前后，该反射点处的玻璃材料3表面的切平面的倾斜角应该相等(这是因为在移动前后，该反射点在物理上为同一点)。图3的坐标图示出表示玻璃材料3移动后的θL(n)与Hn的关系的曲线CL与曲线C0相交于一点的情况。因此，若找到θL(n)=θ0(n)那样的Hn，则该反射点A0(n)为真正的反射点，就求出了该反射点处的倾斜角θ0(n)和高度Hn。如此，对于提供的像素区域P0，能决定玻璃材料3上的一点A0(n)的三维坐标值。
以上的测定是关于与像素区域P0对应的玻璃材料3上的一点的测定，但通过将同样的测定对于拍摄到的全部的像素区域进行，而能够求出玻璃材料3的表面上的全部的点处的真正的倾斜角θ0(n)和真正的高度Hn、即玻璃材料3的表面的三维形状。
接着，返回图1，说明基于上述的测定原理的形状测定装置1的各部的功能。
形状测定装置1具备模板位置确定部20(移动前模板位置确定部、移动后模板位置确定部)、反射点候补选择部30(移动前拍摄位置计算部、移动后拍摄位置计算部)、像素区域确定部40(第二像素区域确定部)、倾斜角度计算部50(移动前倾斜角度计算部、移动后倾斜角度计算部)、高度方向坐标决定部60、及输出部80。需要说明的是，这各部通过CPU读入并执行规定的程序来实现。
模板位置确定部20从拍摄装置2取得在玻璃材料3的移动前对在玻璃材料3表面反射的模板4的图案进行拍摄而得到的图像(以下，称为移动前拍摄图像)。然后，模板位置确定部20确定该取得的移动前拍摄图像内的像素区域P0拍下了模板4上的哪个部分(以下，将模板4的该确定后的部分表记为模板位置X0)。具体而言，模板位置确定部20通过图像处理来识别在移动前拍摄图像上的像素区域P0中拍摄到的图案，检查该识别到的图案是与模板4的哪个部分对应的图案(模板4的图案已知)，由此确定与该识别到的图案对应的模板4上的模板位置X0。
而且同样地，模板位置确定部20从拍摄装置2取得在玻璃材料3的移动后对在玻璃材料3表面反射的模板4的图案进行拍摄而得到的图像(以下，称为移动后拍摄图像)。此外，模板位置确定部20从像素区域确定部40取得表示像素区域PL(1)、PL(2)、PL(3)、…的信息。并且，模板位置确定部20与上述同样地，确定在移动后拍摄图像内的各像素区域PL(n)中拍下了模板4上的哪个部分(以下，将模板4的该确定后的部分表记为模板位置XL(n))。
反射点候补选择部30基于像素区域P0，对于将玻璃材料3的表面的高度假定为各种值时的各高度，算出使从模板位置X0发出的光反射而朝向像素区域P0的反射点的候补A0(1)、A0(2)、A0(3)、…。如图2所示，这些反射点的候补A0(n)可以作为从拍摄装置2向像素区域P0的方向引出的直线L0将假定的各高度的玻璃材料3表面贯穿的位置而求出。
另外，反射点候补选择部30基于各反射点候补A0(n)，算出在玻璃材料3移动了距离L时成为所述各反射点候补A0(n)的移动目的地的位置AL(1)、AL(2)、AL(3)、…。如图2所示，这各位置AL(n)是在玻璃材料3的移动后使来自模板位置XL(n)的光反射而朝向像素区域PL(n)的反射点的候补。需要说明的是，这些反射点候补AL(n)可以通过使玻璃材料3移动前的反射点候补A0(n)平行移动距离L来求出。
像素区域确定部40基于使玻璃材料3移动后的各反射点候补AL(n)，从拍摄装置2的像素区域中分别确定捕捉到该反射点候补AL(n)的位置的像素区域PL(n)。如图2所示，这些像素区域PL(n)能够基于拍摄装置2与玻璃材料3的位置关系(拍摄装置2的拍摄方向已知)，即，根据将拍摄装置2和各反射点候补AL(n)连结的直线与从拍摄装置2向像素区域PL(n)的方向引出的直线一致这样的条件来求出。
倾斜角度计算部50对于玻璃材料3移动之前的各反射点候补A0(n)，分别求出使从模板4上的模板位置X0发出并向该反射点候补A0(n)入射的光朝向拍摄装置2的像素区域P0反射的反射面，算出这各反射面的倾斜角度θ0(n)。如图2所示，上述反射面的倾斜角度能够根据将模板位置X0和各反射点候补A0(n)连结的直线与该反射面的法线所成的角度(向反射点候补A0(n)入射的光的入射角)等于将各反射点候补A0(n)和拍摄装置2的像素区域P0连结的直线与该反射面的法线所成的角度(从反射点候补A0(n)反射的光的反射角)这样的条件来求出。
另外，同样地，倾斜角度计算部50对于使玻璃材料3移动之后的各反射点候补AL(n)，分别求出使从模板4上的分别对应的模板位置XL(n)发出并向该反射点候补AL(n)入射的光朝向拍摄装置2的对应的像素区域PL(n)反射的反射面，算出这各反射面的倾斜角度θL(n)。
高度方向坐标决定部60对于玻璃材料3的上述假定的各高度(和与该高度对应而确定的反射点候补A0(n))，比较作为使玻璃材料3移动之前的倾斜角度而求出的θ0(n)和作为使玻璃材料3移动之后的倾斜角度而求出的θL(n)。并且，高度方向坐标决定部60将θ0(n)与θL(n)这两者的值一致时的反射点候补A0(n)及高度的假定值决定为与像素区域P0对应的玻璃材料3的真正的反射点A0及该反射点A0处的玻璃材料3的真正的高度。实际上，由于测定上的误差等而有时θ0(n)与θL(n)严格来讲不一致，因此可以求出θ0(n)与θL(n)之差的平方成为最小的玻璃材料3的高度(参照图10)。如此，决定从拍摄装置2面向像素区域P0的方向上的玻璃材料3上的一点(反射点A0)的三维坐标值(水平方向的位置及高度方向的位置)。
输出部80输出由高度方向坐标决定部60决定的玻璃材料3上的点的位置的坐标值(水平方向的位置坐标及高度方向的位置坐标)。而且，输出部80基于对于玻璃材料3上的多个点进行同样的测定而求出的各坐标值，生成并输出表示玻璃材料3的表面形状的图9那样的形状信息。
图4是表示形状测定装置1的动作的一例的流程图。以下，使用图4所示的流程图，说明形状测定装置1的动作。本流程通过模板位置确定部20从拍摄装置2取得移动前拍摄图像而开始。
在图4中，取得了移动前拍摄图像的模板位置确定部20根据在移动前拍摄图像上的像素区域P0中拍摄的图案，来确定与该图案对应的模板4上的模板位置X0(步骤S1)。
接下来，反射点候补选择部30设定n=1而算出反射点候补A0(n)(步骤S2、步骤S3)。
接着，倾斜角度计算部50求出具有反射点候补A0(n)作为反射点的反射面而算出其倾斜角度θ0(n)(步骤S4)。
接着，倾斜角度计算部50判断n是否成为预先设定的最大值(是否算出了全部的反射点候补A0(n)和倾斜角度θ0(n))(步骤S5)。在n不为最大值时(步骤S5为否)，n增加1(步骤S6)，重复进行步骤S3至步骤S5。
在n为最大值时(步骤S5为是)，模板位置确定部20从拍摄装置2取得移动后拍摄图像。并且，反射点候补选择部30设定m=1，从n=m、m+1、m+2这3点的反射点候补A0(n)分别算出对应的3点的玻璃材料3的移动后的反射点候补AL(n)(步骤S7、步骤S8)。以下，对于3点分别实施。
接着，像素区域确定部40从拍摄装置2的像素区域中，确定与反射点候补AL(n)对应的像素区域PL(n)(步骤S9)。
接着，模板位置确定部20根据在移动后拍摄图像上的像素区域PL(n)中拍摄的图案，确定与该图案对应的模板4上的模板位置XL(n)(步骤S10)。
接着，倾斜角度计算部50求出具有反射点候补AL(n)作为反射点的反射面而算出其倾斜角度θL(n)(步骤S11)。
接着，高度方向坐标决定部60求出与上述算出的3点的倾斜角度θ0(n)对应的3点的倾斜角度θL(n)的各自的差的平方，比较这些差而判断是否为极小值(步骤S12)。在这些θ0(n)与θL(n)之差的平方中没有极小值时(步骤S12为否)，m增加1(步骤S13)，即对于n增加1的3点，重复进行步骤S8至步骤S12。
在θ0(n)与θL(n)之差的平方中存在极小值时(步骤S12为是)，高度方向坐标决定部60将与此时的θ0(n)对应的反射点候补A0(n)决定为从拍摄装置2看像素区域P0的方向上的玻璃材料3的真正的反射点，并将假定为反射点候补A0(n)的高度的值Hn决定为真正的反射点A0的高度方向坐标(步骤S14)。
以上，结束本流程。
需要说明的是，在真正的高度方向坐标的搜索时，并未限定为上述情况，而且未必需要对从n的最小值至最大值全部进行计算。这种解的搜索方法可以根据需要而利用公知的各种快速化算法。
(第二实施方式)
接着，参照附图，说明本发明的第二实施方式。
图5是本发明的第二实施方式的形状测定装置100的功能框图的一例。在图5中，形状测定装置100的测定对象(具有镜面的物体)即玻璃材料3具有其表面由曲面构成的三维形状。在玻璃材料3的上部配置具有规定的图案(例如格子状的图案等)的模板4，该模板4的图案在玻璃材料3的上述表面反射而被拍下。
本实施方式的形状测定装置100利用拍摄装置2来拍摄该玻璃材料3表面的反射图案，着眼于通过拍摄而得到的1个图像内的2点，由此算出玻璃材料3表面的某测定点处的高度方向(图5所示的z方向)的坐标(高度方向坐标)。而且，形状测定装置100基于算出的各测定点的坐标，生成表示玻璃材料3表面的三维形状的图9那样的形状信息，向外部输出。
在此，在说明图5所示的形状测定装置100的各部的功能之前，参照图6及图7，说明基于形状测定装置100的三维形状的测定原理。
首先，通过拍摄装置2，拍摄在玻璃材料3的表面反射的模板4的图案，检查在得到的图像内的预先设定的某1点(像素区域P1)拍下了模板4的哪个部分。例如，在模板4为格子状的图案时，通过数图像中的格子的条数而能够确定模板4内的位置。设在像素区域P1拍下的模板4的一部分的位置为X1。
此时，从模板4的位置X1发出的光在玻璃材料3的表面反射，形成拍摄图像内的像素区域P1的像，但由于玻璃材料3的表面形状未知，因此真正的玻璃材料3上的反射点无法唯一确定(反射点处于从拍摄装置2看而朝向像素区域P1的方向的直线L1上的某处)。在图6中，表示高度(从图中所示的基准面M检测到的z方向的坐标值)不同的3个反射点的候补A1(1)、A1(2)、A1(3)。设各反射点A1(1)、A1(2)、A1(3)的高度分别为H1、H2、H3(H1<H2<H3)。
在此，在假定了高度H1的反射点A1(1)的情况下，该反射点A1(1)处的玻璃材料3表面的(假定上的)切平面应该具有与使从模板4的位置X1发出并向反射点A1(1)入射的光朝向拍摄装置2的像素区域P1反射的反射面S1相等的倾斜角θ1(1)。假定了反射点A1(2)或A1(3)时的所述反射点处的玻璃材料3表面的(假定上的)各切平面也同样地分别具有与对应的反射面S2、S3相等的倾斜角θ1(2)、θ1(3)。
此时，反射点越高(即，A1(2)比A1(1)高，而且A1(3)比A1(2)高)而从模板4的位置X1向各反射面S1、S2、S3的入射角越浅，因此θ1(1)<θ1(2)<θ1(3)的关系成立(在此，将倾斜角定义为图中所示的x轴负方向与各反射面的朝向图中上侧的法线所成的角度)。将该关系表示为图7的坐标图中的曲线C1。如此，倾斜角θ1(n)成为反射点的高度Hn的函数。但是，如上所述，无法唯一确定真正的反射点对应于该曲线C1上的哪个点。
需要说明的是，到此为止的思路与第一实施方式相同。
接下来，在与上述相同的图像内，与上述同样地检查在与像素区域P1不同的预先设定的1点(像素区域P2)拍下了模板4的哪个部分。其中，设像素区域P1和P2为彼此接近的像素区域。设在像素区域P2拍下的模板4的一部分的位置为X2时，与上述同样地，使从模板4的位置X2发出的光朝向拍摄装置2的像素区域P2反射的玻璃材料3上的反射点从拍摄装置2看而存在于朝向像素区域P2的方向的直线L2上的某处(无法唯一确定)。
此外，在本实施方式中，着眼于通过前述的各反射点的候补A1(1)、A1(2)、A1(3)、…的上述的(假定上的)各切平面(反射面S1、S2、S3、…)与直线L2相交的交点A2(1)、A2(2)、A2(3)、…。由于像素区域P1和P2为接近的区域，因此各点A1(n)和与之对应的点A2(n)也为接近的点(n=1、2、…)。
在此，设定了玻璃材料3的形状的变化充分平缓这样的前提。于是，在玻璃材料3表面上的彼此接近的2点上，分别通过这2点的各切平面可以看作是同一平面。需要说明的是，接近是指玻璃材料3的形状的变化可以忽略那样小的范围，在该范围内任意地设定接近的2点。
因此，若上述反射点的候补中的某点A1(k)为玻璃材料3上的真正的反射点，则通过该点A1(k)的玻璃材料3的切平面(反射面Sk)上存在的点A2(k)也成为玻璃材料3上的点。并且，若考虑以该点A2(k)为反射点而使来自模板4的位置X2的光朝向拍摄装置2的像素区域P2反射的反射面Sk’，则可知该反射面(即点A2(k)处的玻璃材料3的切平面)与点A1(k)处的玻璃材料3的切平面(反射面Sk)一致，该倾斜角θ2(k)应该与倾斜角θ1(k)相等。在图6中，描绘了点A1(2)是玻璃材料3上的真正的反射点的状况。
另一方面，关于玻璃材料3上的不是真正的反射点的点A1(j)(其中，j≠k，在图6中，相当于点A1(1)和A1(3))，通过该点A1(j)的(假定上的)玻璃材料3的切平面(反射面Sj)上存在的点A2(j)不是玻璃材料3上的点，在该点A2(j)使来自模板4的位置X2的光朝向拍摄装置2的像素区域P2反射的反射面的倾斜角θ2(j)与倾斜角θ1(j)不同。
因此，关于通过与像素区域P1对应的反射点候补A1(1)、A1(2)、A1(3)、…的(假定上的)各切平面(反射面S1、S2、S3、…)与由像素区域P2决定的直线L2的上述的各交点A2(1)、A2(2)、A2(3)、…，分别求出(假定上的)切平面(反射面S1’、S2’、S3’、…)的倾斜角θ2(1)、θ2(2)、θ2(3)、…，若找到θ2(k)=θ1(k)那样的反射点候补A1(k)，则该反射点A1(k)为真正的反射点，就求出了该反射点处的倾斜角θ1(k)和高度Hk。如此，对于提供的像素区域P1，决定玻璃材料3上的一点A1(k)的三维坐标值。
图7的坐标图中，除了上述的曲线C1之外，还示出了表示上述的各交点A2(n)的高度H’n与各交点A2(n)处的切平面的倾斜角θ2(n)的关系的曲线C2。在该坐标图中，θ1(n)的值与θ2(n)的值相等的点A1(2)为玻璃材料3上的真正的反射点。
以上的测定是对于与像素区域P1对应的玻璃材料3上的一点的测定，但通过将同样的测定对于拍摄到的全部的像素区域进行，而能够求出玻璃材料3的表面上的全部的点处的真正的倾斜角θ1(n)和真正的高度Hn，即玻璃材料3的表面的三维形状。
接下来，返回图5，说明基于上述的测定原理的形状测定装置100的各部的功能。
形状测定装置100具备模板位置确定部120、反射点候补选择部130、倾斜角度计算部150、高度方向坐标决定部160、及输出部180。需要说明的是，这各部通过CPU读入并执行规定的程序来实现。
模板位置确定部120从拍摄装置2取得对在玻璃材料3表面反射的模板4的图案进行拍摄而得到的图像(以下，称为拍摄图像)。并且，模板位置确定部120确定在该取得的拍摄图像内的像素区域P1拍下了模板4上的哪个部分(以下，将模板4的该确定后的部分表记为模板位置X1)。具体而言，模板位置确定部120通过图像处理来识别在拍摄图像上的像素区域P1拍摄到的图案，检查该识别出的图案是与模板4的哪个部分对应的图案(模板4的图案已知)，由此确定与该识别到的图案对应的模板4上的模板位置X1。
另外，同样地，模板位置确定部120确定在上述拍摄图像(相同图像)内的像素区域P2(像素区域P1的附近)拍下了模板4上的哪个部分(以下，将模板4的该确定后的部分表记为模板位置X2)。
反射点候补选择部130基于像素区域P1，对于将玻璃材料3的表面的高度假定为各种值时的各高度，算出使从模板位置X1发出的光反射而朝向像素区域P1的反射点的候补A1(1)、A1(2)、A1(3)、…。如图6所示，这些反射点的候补A1(n)能够作为从拍摄装置2向像素区域P1的方向引出的直线L1将假定的各高度的玻璃材料3表面贯穿的位置而求出。
另外，反射点候补选择部130从倾斜角度计算部150，得到与上述算出的各反射点候补A1(1)、A1(2)、A1(3)、…对应的各反射面的倾斜角度θ1(1)、θ1(2)、θ1(3)、…的值。并且，反射点候补选择部130基于像素区域P2、反射点候补A1(1)、该反射点候补A1(1)处的反射面的倾斜角度θ1(1)，算出反射点候补A1(n)处的反射面(玻璃材料3的切平面)与图6的直线L2的交点A2(1)。同样地，反射点候补选择部130算出反射点候补A1(2)、A1(3)、…的各自处的反射面(玻璃材料3的切平面)与图6的直线L2的交点A2(2)、A2(3)、…。
倾斜角度计算部150对于各反射点候补A1(n)，分别求出使从模板4上的模板位置X1发出而向该反射点候补A1(n)入射的光朝向拍摄装置2的像素区域P1反射的反射面，并算出这各反射面的倾斜角度θ1(n)。如图6所示，上述反射面的倾斜角度能够根据将模板位置X1和各反射点候补A1(n)连结的直线与该反射面的法线所成的角度(向反射点候补A1(n)入射的光的入射角)等于将各反射点候补A1(n)和拍摄装置2的像素区域P1连结的直线与该反射面的法线所成的角度(从反射点候补A1(n)反射的光的反射角)这样的条件来求出。
另外，同样地，倾斜角度计算部150对于与各反射点候补A1(n)分别对应的各点A2(n)，分别求出使从模板4上的模板位置X2发出并向各点A2(n)入射的光朝向拍摄装置2的像素区域P2反射的反射面，并算出这各反射面的倾斜角度θ2(n)。
高度方向坐标决定部160比较各反射点候补A1(n)处的反射面的倾斜角度θ1(n)和与该反射点候补A1(n)对应的点A2(n)处的反射面的倾斜角度θ2(n)。并且，高度方向坐标决定部160将θ1(n)与θ2(n)这两者的值一致时的反射点候补A1(n)决定为直线L1方向上的玻璃材料3的真正的反射点A1。实际上，由于测定上的误差等而有时θ1(n)与θ2(n)严格来讲不一致，因此可以以θ1(n)与θ2(n)之差的平方成为最小的方式决定真正的反射点A1。如此，决定从拍摄装置2面向像素区域P1的方向上的玻璃材料3上的一点(反射点A1)的三维坐标值(水平方向的位置及高度方向的位置)。
输出部180输出由高度方向坐标决定部160决定的玻璃材料3上的点的位置的坐标值(水平方向的位置坐标及高度方向的位置坐标)。而且，输出部180基于对玻璃材料3上的多个点进行同样的测定而求出的各坐标值，生成并输出表示玻璃材料3的表面形状的图9那样的形状信息。
图8是表示形状测定装置100的动作的一例的流程图。以下，使用图8所示的流程图，说明形状测定装置100的动作。本流程通过模板位置确定部120从拍摄装置2取得拍摄图像而开始。
在图8中，取得了拍摄图像的模板位置确定部120根据在拍摄图像上的像素区域P1及像素区域P2拍摄到的图案，确定与这各图案对应的模板4上的模板位置X1及模板位置X2(步骤S21)。
接着，反射点候补选择部130设定m=1，算出n=m、m+1、m+2这3点的反射点候补A1(n)(步骤S22、步骤S23)。
接着，倾斜角度计算部150求出具有反射点候补A1(n)作为反射点的反射面，并对于3点分别算出其倾斜角度θ1(n)(步骤S24)。
接着，反射点候补选择部130基于像素区域P2、反射点候补A1(n)、该反射点候补A1(n)处的反射面的倾斜角度θ1(n)，对于3点分别算出反射点候补A1(n)处的反射面(玻璃材料3的切平面)与图6的直线L2的交点A2(n)(步骤S25)。
接着，倾斜角度计算部150求出具有交点A2(n)作为反射点的反射面而对于3点分别算出其倾斜角度θ2(n)(步骤S26)。
接着，高度方向坐标决定部160求出与上述算出的3点的倾斜角度θ1(n)对应的3点的倾斜角度θ2(n)的各自的差的平方，对这些差进行比较而判断是否为极小值(步骤S27)。在这些θ1(n)与θ2(n)之差的平方中不存在极小值时(步骤S27为否)，m增加1(步骤S28)，即对于n增加1的3点，重复进行步骤S23至步骤S27。
在θ1(n)与θ2(n)之差的平方中存在极小值时(步骤S27为是)，高度方向坐标决定部160将与此时的θ1(n)对应的反射点候补A1(n)决定为从拍摄装置2看像素区域P1的方向上的玻璃材料3的真正的反射点，并将假定为反射点候补A1(n)的高度的值Hn决定为真正的反射点A1的高度方向坐标(步骤S29)。
以上，结束本流程。
需要说明的是，在真正的高度方向坐标的搜索时，并未限定为上述情况，而且未必需要对从n的最小值至最大值全部进行计算。在这种解的搜索方法中，可以根据需要而利用公知的各种快速化算法。
(第三实施方式)
以下，说明玻璃板的生产线中的形状测定装置1或形状测定装置100的适用例。图11是适用了形状测定装置1或形状测定装置100的玻璃板的生产线的概略说明图。图11所示的生产线的玻璃板的制造方法包括：使玻璃原材料熔融而得到熔融玻璃的熔融工序；将所述熔融玻璃成形为连续的板状的玻璃带的成形工序；使所述玻璃带移动并同时使其逐渐冷却的缓冷工序；将玻璃带切断的切断工序，所述玻璃板的制造方法的特征在于，还包括：测定工序，在所述缓冷工序与所述切断工序之间，利用本发明的形状测定装置来测定玻璃带的从基准面起算的高度方向坐标；及控制工序，基于通过所述测定工序得到的高度方向坐标来控制所述缓冷工序中的缓冷条件。图12表示玻璃板的制造方法的工序。
具体而言，在玻璃板的制造工序中，根据由本发明的测定方法得到的高度的数据的结果，在判断为玻璃带的翘曲大时，考虑该翘曲的大小、部位，变更缓冷工序中的缓冷条件、例如冷却速度条件、冷却温度条件。由此，防止翘曲引起的形状不良、翘曲引起的破裂，进而能够高成品率地制造玻璃板。
成形工序中由浮法、转出法、下拉法、熔化法等各种方式，本发明可以适当使用它们中的任一个或其他的方法。在图11的例子中，以使用浮法的情况为例进行说明。
在熔融工序(图12的S1)中，对应于玻璃制品的组成而调合硅砂、石灰石、苏打灰等原材料并将混合后的分批配料向熔融窑投入，根据玻璃的种类而加热熔融至约1400℃以上的温度，从而得到熔融玻璃。例如，从熔融窑的一端向熔融窑内投入分批配料，将燃烧重油而得到的火焰、或天然气与空气混合而燃烧得到的火焰向该分批配料吹出，加热至约1550℃以上的温度而使分批配料熔化，由此得到熔融玻璃。而且，也可以使用电气熔融炉来得到熔融玻璃。
在成形工序(图12的S2)中，将通过熔融工序得到的熔融玻璃从熔融窑下游部201向熔融锡浴203导入，使熔融玻璃浮在熔融锡202上而向图中的传送方向行进，由此形成为连续的板状的玻璃带204(相当于玻璃材料3)。此时，为了成形规定的板厚的玻璃带204，将旋转的辊(上辊205)向玻璃带204的两侧部分按压，将玻璃带204向宽度方向(与传送方向成直角的方向)外侧拉拽。
在缓冷工序(图12的S3)中，利用顶出辊208将上述成形的玻璃带204从熔融锡浴203拉出，使用金属辊209使该玻璃带204在缓冷炉210内沿着图中的传送方向移动，使玻璃带204的温度逐渐冷却，继续从缓冷炉210拉出而直至切断工序期间进一步冷却至常温附近。缓冷炉210在炉内的必要位置具备用于供给由燃烧气体或电加热器控制的热量而进行缓冷的机构。从缓冷炉210拉出的阶段的玻璃带204的温度成为玻璃带204的玻璃的应变点以下的温度，虽然也取决于玻璃的种类，但通常冷却至150~250℃。该缓冷工序在去除玻璃带204内部的残留应力并降低玻璃带204的温度的目的下实施。在缓冷工序中，玻璃带204通过测定部211(相当于形状测定装置1、形状测定装置100)，进而传送至玻璃带切断部212。在玻璃带切断部212将缓冷至常温附近的玻璃带204切断(切断工序，图12的S6)。需要说明的是，玻璃带切断部212中的玻璃带的温度通常为该场所的气氛温度~50℃。
测定工序(图12的S4)中的玻璃带204的拍摄位置(即，测定部211的位置)是玻璃带204的温度处于该玻璃的应变点以下的温度的位置。通常，测定部211优选设置在从缓冷炉210的玻璃带出口到传送方向下游的位置，进而设置在玻璃带204的温度成为200℃以下的位置。而且，测定部211也可以设置在切断工序即将开始之前，不过，在使从测定工序得到的数据反映到切断工序时，虽然也取决于玻璃带204的移动速度，但优选在距切断位置离开30cm以上、特别是离开1m以上的位置上设置测定部211。
在控制工序(图12的S5)中，利用基于在测定工序中得到的高度方向坐标来运算缓冷炉210内的缓冷条件的控制单元(未图示)。通过该控制单元，根据向缓冷炉210交接的缓冷条件的指令，变更设置在缓冷炉210内的燃烧气体、电加热器等的条件。由此，能够进行改变向玻璃带204部分地赋予的能量或赋予的能量的速度而抑制翘曲等变形的控制。
以上，根据各实施方式，即使是具有镜面的物体，也能够应用立体法来测定玻璃材料的形状。而且，利用测定了形状的结果，能够制造出对于形状的品质高的玻璃板。
需要说明的是，也可以将用于执行形状测定装置1(或形状测定装置100)的各处理的程序记录在计算机能够读取的记录介质中，将该记录介质中记录的程序向计算机系统读入、执行，由此进行形状测定装置1(或形状测定装置100)涉及的上述的各种处理。需要说明的是，在此所谓“计算机系统”也可以包含OS、周边设备等硬件。而且，“计算机系统”若是利用WWW系统的情况，则也包含主页提供环境(或显示环境)。而且，“计算机能够读取的记录介质”是指软磁盘、光盘、ROM、闪存等能够读写的不挥发性存储器、CD-ROM等可移动介质、内置在计算机系统中的硬盘等存储装置。
而且，“计算机能够读取的记录介质”也包括经由互联网等网络、电话回线等通信回线而发送程序时的成为服务器或客户端的计算机系统内部的挥发性存储器(例如DRAM(Dynamic Random Access Memory))那样保持一定时间程序的情况。而且，上述程序也可以从将该程序存储于存储装置等的计算机系统，经由传输介质，或借助传输介质中的传输波向其他的计算机系统传输。在此，传输程序的“传输介质”是指互联网等网络(通信网)、电话回线等通信回线(通信线)那样具有传输信息的功能的介质。而且，上述程序也可以是用于实现前述的功能的一部分的程序。此外，也可以是能够将前述的功能通过与已经记录在计算机系统中的程序的组合来实现的程序，即所谓差分文件(差分程序)。
以上，参照附图详细叙述了本发明的实施方式，但具体的结构并不局限于该实施方式，也包含不脱离本发明的主旨的范围的设计等。
详细地或参照确定的实施方式说明了本申请，但对于本领域技术人员而言，可施加不脱离本发明的精神和范围的各种变更、修正。
本申请基于2010年6月7日提出申请的日本专利申请(特愿2010-130387)，并将其内容作为参照而包含于此。
标号说明
1…形状测定装置
2…拍摄装置
3…玻璃材料
4…模板
20…模板位置确定部
30…反射点候补选择部
40…像素区域确定部
50…倾斜角度计算部
60…高度方向坐标决定部
80…输出部
100…形状测定装置
120…模板位置确定部
130…反射点候补选择部
150…倾斜角度计算部
160…高度方向坐标决定部
180…输出部

Claims (9)

1.一种形状测定装置，具备：
计算部，基于对要测定形状的被测定物的镜面进行拍摄而得到的拍摄图像中的、在所述被测定物的周边配置的模板的反射像被拍摄而得到的拍摄图像，算出将所述被测定物的高度方向坐标假定为一个高度方向坐标时的所述被测定物的镜面上的一个位置的倾斜角度，并基于使所述被测定物移动了规定量之后同样得到的另一所述拍摄图像，算出假定了同一高度方向坐标时的同一位置的倾斜角度；及
决定部，比较所述被测定物的所述位置的移动所述规定量前后的两个倾斜角度，将所述两个倾斜角度一致时的高度方向坐标决定为所述被测定物的所述位置的高度方向坐标。
2.一种形状测定装置，具备：
计算部，基于对要测定形状的被测定物的镜面进行拍摄而得到的拍摄图像中的、在所述被测定物的周边配置的模板的反射像被拍摄而得到的拍摄图像，算出将所述被测定物的高度方向坐标假定为一个高度方向坐标时的所述被测定物的镜面上的一个位置的倾斜角度和所述一个位置附近的另一位置的倾斜角度；及
决定部，比较所述被测定物的所述一个位置和所述另一位置的两个倾斜角度，将所述两个倾斜角度一致时的高度方向坐标决定为所述被测定物的所述一个位置的高度方向坐标。
3.一种形状测定装置，使用通过配置在固定位置上的拍摄装置拍摄到的具有镜面的被测定物的移动前后的拍摄图像中的、配置在固定位置上的模板在所述被测定物的镜面反射而被拍摄到的拍摄图像，来测定所述被测定物的形状，具备：
移动前模板位置确定部，确定在移动前的所述拍摄图像即移动前拍摄图像中拍摄到的所述模板上的位置中的、在所述拍摄装置的规定的第一像素区域拍摄到的所述模板上的位置即移动前拍摄模板位置；
移动前拍摄位置计算部，将所述被测定物的高度方向坐标假定为一个高度方向坐标，根据所述一个高度方向坐标和所述第一像素区域，算出假定为所述一个高度方向坐标的所述被测定物的移动前的镜面上的位置中的、在所述第一像素区域拍摄的位置即移动前拍摄位置；
移动前倾斜角度计算部，根据所述第一像素区域、所述移动前拍摄模板位置及假定为所述一个高度方向坐标时的所述移动前拍摄位置，算出假定为所述一个高度方向坐标时的所述移动前拍摄位置的倾斜角度即移动前倾斜角度；
移动后拍摄位置计算部，算出假定为所述一个高度方向坐标的所述被测定物的移动后的镜面上的位置中的、与假定为所述一个高度方向坐标时的所述移动前拍摄位置对应的位置即移动后拍摄位置；
第二像素区域确定部，确定所述拍摄装置的像素区域中的、在移动后的所述拍摄图像即移动后拍摄图像中对假定为所述一个高度方向坐标时的所述移动后拍摄位置进行拍摄的第二像素区域；
移动后模板位置确定部，确定在所述移动后拍摄图像中拍摄到的所述模板上的位置中的、在所述第二像素区域拍摄到的所述模板上的位置即移动后拍摄模板位置；
移动后倾斜角度计算部，根据将所述被测定物的高度方向坐标假定为一个高度方向坐标时的所述移动后拍摄位置、所述第二像素区域及所述移动后拍摄模板位置，算出假定为所述一个高度方向坐标时的所述移动后拍摄位置的倾斜角度即移动后倾斜角度；及
高度方向坐标决定部，比较将所述被测定物的高度方向坐标假定为一个高度方向坐标时的所述移动前倾斜角度和所述移动后倾斜角度，并将所述移动前倾斜角度和所述移动后倾斜角度一致时的高度方向坐标决定为所述被测定物的所述移动前拍摄位置的高度方向坐标。
4.根据权利要求1所述的形状测定装置，其中，
还具备输出部，该输出部基于由所述高度方向坐标决定部决定的各所述移动前拍摄位置的高度方向坐标，输出所述被测定物的镜面的形状信息。
5.一种形状测定装置，使用通过配置在固定位置上的拍摄装置拍摄到的具有镜面的被测定物的拍摄图像中的、配置在固定位置上的模板在所述被测定物的镜面反射而被拍摄到的拍摄图像，来测定所述被测定物的形状，具备：
第一模板位置确定部，确定在所述拍摄图像中拍摄到的所述模板上的位置中的、在所述拍摄装置的规定的第一像素区域拍摄到的所述模板上的位置即第一拍摄模板位置；
第二模板位置确定部，确定在所述拍摄图像中拍摄到的所述模板上的位置中的、在所述拍摄装置的规定的第二像素区域拍摄到的所述模板上的位置即第二拍摄模板位置；
第一拍摄位置计算部，将所述被测定物的高度方向坐标假定为一个高度方向坐标，根据所述一个高度方向坐标和所述第一像素区域，算出假定为所述一个高度方向坐标的所述被测定物的镜面上的位置中的、在所述第一像素区域拍摄的位置即第一拍摄位置；
第一倾斜角度计算部，根据所述第一像素区域、所述第一拍摄模板位置及假定为所述一个高度方向坐标时的所述第一拍摄位置，算出假定为所述一个高度方向坐标时的所述第一拍摄位置的倾斜角度即第一倾斜角度；
第二拍摄位置计算部，根据所述第二像素区域、假定为所述一个高度方向坐标时的所述第一拍摄位置及所述第一倾斜角度，算出假定为所述一个高度方向坐标的所述被测定物的镜面上的位置中的、在所述第二像素区域拍摄的位置即第二拍摄位置；
第二倾斜角度计算部，根据所述第二像素区域、所述第二拍摄模板位置及将所述被测定物的高度方向坐标假定为一个高度方向坐标时的所述第二拍摄位置，算出假定为所述一个高度方向坐标时的所述第二拍摄位置的倾斜角度即第二倾斜角度；及
高度方向坐标决定部，比较将所述被测定物的高度方向坐标假定为一个高度方向坐标时的所述第一倾斜角度和所述第二倾斜角度，并将所述第一倾斜角度和所述第二倾斜角度一致时的高度方向坐标决定为所述被测定物的所述第一拍摄位置的高度方向坐标。
6.根据权利要求1所述的形状测定装置，其中，
还具备输出部，该输出部基于由所述高度方向坐标决定部决定的各所述第一拍摄位置的高度方向坐标，输出对所述被测定物进行加工的加工信息。
7.一种形状测定方法，使用通过配置在固定位置上的拍摄装置拍摄到的具有镜面的被测定物的移动前后的拍摄图像中的、配置在固定位置上的模板在所述被测定物的镜面反射而被拍摄到的拍摄图像，来测定所述被测定物的形状，包括如下工序：
确定在移动前的所述拍摄图像即移动前拍摄图像中拍摄到的所述模板上的位置中的、在所述拍摄装置的规定的第一像素区域拍摄到的所述模板上的位置即移动前拍摄模板位置；
将所述被测定物的高度方向坐标假定为一个高度方向坐标，根据所述一个高度方向坐标和所述第一像素区域，算出假定为所述一个高度方向坐标的所述被测定物的移动前的镜面上的位置中的、在所述第一像素区域拍摄到的位置即移动前拍摄位置；
根据所述第一像素区域、所述移动前拍摄模板位置及假定为所述一个高度方向坐标时的所述移动前拍摄位置，算出假定为所述一个高度方向坐标时的所述移动前拍摄位置的倾斜角度即移动前倾斜角度；
算出假定为所述一个高度方向坐标的所述被测定物的移动后的镜面上的位置中的、与假定为所述一个高度方向坐标时的所述移动前拍摄位置对应的位置即移动后拍摄位置；
确定所述拍摄装置的像素区域中的、在移动后的所述拍摄图像即移动后拍摄图像中对假定为所述一个高度方向坐标时的所述移动后拍摄位置进行拍摄的第二像素区域；
确定在所述移动后拍摄图像中拍摄到的所述模板上的位置中的、在所述第二像素区域拍摄到的所述模板上的位置即移动后拍摄模板位置；
根据将所述被测定物的高度方向坐标假定为一个高度方向坐标时的所述移动后拍摄位置、所述第二像素区域及所述移动后拍摄模板位置，算出假定为所述一个高度方向坐标时的所述移动后拍摄位置的倾斜角度即移动后倾斜角度；及
比较将所述被测定物的高度方向坐标假定为一个高度方向坐标时的所述移动前倾斜角度和所述移动后倾斜角度，并将所述移动前倾斜角度和所述移动后倾斜角度一致时的高度方向坐标决定为所述被测定物的所述移动前拍摄位置的高度方向坐标。
8.一种形状测定方法，使用通过配置在固定位置上的拍摄装置拍摄到的具有镜面的被测定物的拍摄图像中的、配置在固定位置上的模板在所述被测定物的镜面反射而被拍摄到的拍摄图像，来测定所述被测定物的形状，包括如下工序：
确定在所述拍摄图像中拍摄到的所述模板上的位置中的、在所述拍摄装置的规定的第一像素区域拍摄到的所述模板上的位置即第一拍摄模板位置；
确定在所述拍摄图像中拍摄到的所述模板上的位置中的、在所述拍摄装置的规定的第二像素区域拍摄到的所述模板上的位置即第二拍摄模板位置；
将所述被测定物的高度方向坐标假定为一个高度方向坐标，根据所述一个高度方向坐标和所述第一像素区域，算出假定为所述一个高度方向坐标的所述被测定物的镜面上的位置中的、在所述第一像素区域拍摄的位置即第一拍摄位置；
根据所述第一像素区域、所述第一拍摄模板位置及假定为所述一个高度方向坐标时的所述第一拍摄位置，算出假定为所述一个高度方向坐标时的所述第一拍摄位置的倾斜角度即第一倾斜角度；
根据所述第二像素区域、假定为所述一个高度方向坐标时的所述第一拍摄位置及所述第一倾斜角度，算出假定为所述一个高度方向坐标的所述被测定物的镜面上的位置中的、在所述第二像素区域拍摄的位置即第二拍摄位置；
根据所述第二像素区域、所述第二拍摄模板位置及将所述被测定物的高度方向坐标假定为一个高度方向坐标时的所述第二拍摄位置，算出假定为所述一个高度方向坐标时的所述第二拍摄位置的倾斜角度即第二倾斜角度；及
比较将所述被测定物的高度方向坐标假定为一个高度方向坐标时的所述第一倾斜角度和所述第二倾斜角度，并将所述第一倾斜角度和所述第二倾斜角度一致时的高度方向坐标决定为所述被测定物的所述第一拍摄位置的高度方向坐标。
9.一种玻璃板的制造方法，包括：使玻璃的原材料熔融而得到熔融玻璃的熔融工序；将所述熔融玻璃成形为连续的板状的玻璃带的成形工序；使所述玻璃带移动并同时使其逐渐冷却的缓冷工序；及将玻璃带切断的切断工序，所述玻璃板的制造方法包括：
测定工序，在所述缓冷工序与所述切断工序之间利用权利要求1~6中任一项所述的形状测定装置来测定玻璃带的从基准面起算的高度方向坐标；及
控制工序，基于通过所述测定工序得到的高度方向坐标来控制所述缓冷工序中的缓冷条件。
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