CN105277175B - 图像测量设备及显示测量结果的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及图像测量设备及显示测量结果的方法，其中，该图像测量设备被配置为通过照相机拍摄放置在载物台上的测量对象的图像、将所拍摄图像显示在拍摄图像显示画面上并且与所述测量对象的所拍摄图像分开地将基于测量结果的判断结果显示在概要列表中。所述图像测量设备具有：单个判断结果显示区域，其被配置为显示针对各测量位置的单个判断结果；以及总的判断结果显示区域，其被配置为显示针对测量对象单位的总的判断结果。该图像测量设备被配置为将所述单个判断结果和所述总的判断结果一起显示。

Description

图像测量设备及显示测量结果的方法
技术领域
本发明涉及一种图像测量设备，并且特别涉及图像测量装置或安装了摄像单元的定量显微镜等中优选使用的图像测量设备。该图像测量设备被配置为：通过照相机来拍摄放置在载物台上的测量对象的图像，在拍摄图像显示画面上显示所拍摄图像，并且与所拍摄的测量对象的图像分开地在概要列表中显示基于测量结果的判断结果。
背景技术
诸如在日本专利公开H03-57403号和日本特开2003-139520中所描述的图像测量装置等的典型图像测量装置具有能够记录一次进行的测量过程以及在对具有相同形状的测量对象(也称为工件)进行测量的情况下能够自动地再现所记录的测量过程的部件程序。另外，如日本特开2001-319219中所述，图像测量设备具有公差比较功能，在该公差比较功能中，在已经测量了测量对象之后，将测量值与设计值进行比较，以判断该测量值是否在预定的公差以内。通常，在图像测量装置通过使用部件程序来进行具有相同形状的多个工件的连续测量的情况下，操作者针对各工件执行部件程序并且检验所输出的公差判断结果，以判断工件的质量。
例如，如图1所示，通过在测量结果显示区域中展现测量值和设计值的标记来进行公差比较的判断结果(“OK”(成功)或者“NG”(失败))的显示。然而，由于利用该显示难以获知公差判断结果，因此如日本特开2001-59708中所述，提供了与测量对象的图像分开地在列表中给出判断结果的概要显示。
如图1所示，公差比较的判断结果通常与测量结果一起通过诸如“OK”和“NG”等的文字来显示。因此，操作者难以直观地理解测量结果近似于设计值还是在公差范围的边缘、测量结果是大于还是小于设计值等。
另外，在通过传统图像测量系统进行具有相同形状的工件的连续测量的情况下，为了检验测量结果的变化，需要通过使用图像测量系统中所安装的统计/分析功能或者具有统计/分析功能的外部程序来单独进行各测量结果的解析，这使得操作者难以实时检验测量结果的变化。
因此，操作者难以检验工件的形状中的偏差和变化。例如，即使处理工件的工具存在磨损等并且工件的处理精度随时间而劣化，进行测量的操作者也难以注意到这样的劣化，并且在公差测量结果返回“NG”之前无法检测到该劣化。
发明内容
为解决上述传统问题而构思了本发明，因此将本发明配置为能够在例如使用部件程序对具有相同形状的测量对象进行连续测量期间直观并且容易地将判断结果的详细内容和测量结果的变化通知给操作者。
本发明通过如下的图像测量设备解决上述问题，其中该图像测量设备被配置为使得：通过照相机拍摄放置在载物台上的测量对象的图像，将所拍摄图像显示在拍摄图像显示画面上，并且与测量对象的所拍摄图像分开地将基于测量结果的判断结果显示在概要列表中。如图2所示，该图像测量设备包括：单个判断结果显示区域，其被配置为显示针对各测量位置的单个判断结果；以及总的判断结果显示区域，其被配置为显示针对测量对象单位的总的判断结果。该图像测量设备被配置为将所述单个判断结果和所述总的判断结果一起显示。
这里，在所述总的判断结果显示区域中对测量值相对于判断范围的位置进行模拟显示。
另外，在所述总的判断结果显示区域附近显示当前测量值相对于先前测量值的增减方向。
另外，在所述总的判断结果显示区域的背景中显示表示测量值的变化的趋势图。
另外，所述趋势图与判断范围一起显示在所述总的判断结果显示区域的背景中。
另外，至少将总的判断结果的数量以数字方式显示在所述总的判断结果显示区域中。
另外，在所述总的判断结果显示区域附近显示当前测量值相对于先前测量值的增减方向。
本发明提供一种在图像测量设备的显示部上显示测量结果的方法，其中，所述图像测量设备被配置为通过照相机来拍摄放置在载物台上的测量对象的图像、将所拍摄图像显示在拍摄图像显示画面上、并且与测量对象的所拍摄图像分开地将基于测量结果的判断结果显示在概要列表中，所述方法包括以下步骤：在所述显示部的单个判断结果显示区域中显示针对各测量位置的单个判断结果；以及在所述显示部的总的判断结果显示区域中显示针对测量对象单位的总的判断结果，其中，所述单个判断结果和所述总的判断结果一起显示。
另外，所述方法还包括以下步骤：在所述总的判断结果显示区域中对测量值相对于判断范围的位置进行模拟显示。
另外，所述方法还包括以下步骤：在所述总的判断结果显示区域附近显示当前测量值相对于先前测量值的增减方向。
另外，所述方法还包括以下步骤：在所述总的判断结果显示区域的背景中显示表示测量值的变化的趋势图。
另外，在上述方法中，显示所述趋势图的步骤包括：将所述趋势图与判断范围一起显示在所述总的判断结果显示区域的背景中。
另外，所述方法还包括以下步骤：至少将总的判断结果的数量以数字方式显示在所述总的判断结果显示区域中。
另外，所述方法还包括以下步骤：在所述总的判断结果显示区域附近显示当前测量值相对于先前测量值的增减方向。
根据本发明，能够在例如使用部件程序来对具有相同形状的测量对象进行连续测量期间直观并且容易地将判断结果的详细内容和测量结果的变化通知给操作者。
附图说明
在以下的详细说明中，通过本发明的典型实施例的非限制性示例的方式参考所述的多个附图来进一步说明本发明，其中在附图的几个视图中，相同的附图标记表示相似的部件，并且其中：
图1示出图像测量装置中公差判断结果的传统显示；
图2示出根据本发明的公差判断结果的示例显示；
图3是应用本发明的图像测量装置的示例整体结构的立体图；
图4是示出图像测量装置中的计算机系统的结构的框图；
图5是根据本发明第一实施例的处理流程的流程图；
图6示出根据第一实施例的显示画面上的示例显示；
图7示出根据本发明第二实施例的总的判断结果的示例显示；
图8是示出根据第二实施例的处理流程的流程图；
图9示出根据第二实施例的显示画面上的示例显示；
图10是示出根据本发明第三实施例的处理流程的流程图；
图11示出根据第三实施例的显示画面上的示例显示；
图12A和图12B示出根据本发明第三实施例的总的判断结果的示例显示；
图13A和图13B示出根据本发明第四实施例的总的判断结果的示例显示；
图14A和图14B示出根据本发明第五实施例的总的判断结果的示例显示。
具体实施方式
这里所示的细节是举例，并且仅用于例示性地论述本发明的实施例的目的，并且是为了提供被认为是本发明的原理和概念方面的最有用和最容易理解的说明而呈现的。在这方面，没有尝试以比本发明的基本理解所需的细节更详细的方式示出本发明的结构细节，其中利用附图所进行的说明使得在实践中如何能够实现本发明的各种形式对于本领域技术人员而言是明显的。
以下，参考附图来详细说明本发明的实施例。并且，本发明不限于在以下实施例和示例中所说明的内容。以下实施例和示例的构成要素还可以包括本领域技术人员容易想到的内容、实质上相同的内容、以及包含等效范围的内容。此外，以下实施例和示例所公开的构成要素还可以适当结合、或者适当的选择性应用。
图3示出应用了本发明的手动操作型的图像测量装置的整体结构。该图像测量装置包括：非接触图像测量型的测量装置主体1；执行对测量装置主体1的载物台移动操作的辅助处理以及执行必要的测量数据处理的计算机系统2；将需要的测量命令和测量参数提供至测量装置主体1的命令输入部3；键盘32；鼠标33；以及将稳定的电力供给至各种组件的电源单元4。
测量装置主体1包括架台11和安装在架台11上的载物台13。工件12(测量对象)可以放置在载物台13上。X轴驱动轴14和Y轴驱动轴15分别在X轴方向和Y轴方向上驱动载物台13。向上方延伸的框架17固定在架台11的后端部。在框架17上支撑照相机单元18。通过Z轴驱动轴19可以使照相机单元18沿着框架17上所形成的导轨在Z轴方向上移动。在照相机单元18的内部安装照相机(例如，CCD照相机)20，以从上方拍摄载物台13的图像。在照相机20的下端附近设置对工件12进行照明的环状照明装置21。
计算机系统2被配置为包括计算机主体31、键盘32、鼠标33以及显示部(例如液晶显示部或者CRT显示屏)34。可以将以计算机主体31为中心放置的该系统例如配置为如图4所示。通过AD转换部35将利用照相机20所拍摄的工件12的图像的图像信号转换成数字图像数据，并且将该数字图像数据存储在图像存储器36中。通过显示控制部37的操作，将存储在图像存储器36中的数字图像数据显示在显示部34上。将使用键盘32和鼠标33所输入的操作者的命令经由接口(I/F)38发送至CPU 39。CPU 39根据操作者的命令或者存储在程序存储器40中的部件程序来执行测量处理。工作存储器41提供用于CPU 39的各种处理的工作区域。
为了检测照相机20相对于载物台13的X、Y和Z轴方向各自的位置，还设置了X轴编码器42、Y轴编码器43和Z轴编码器44。将来自这些编码器42-44的输出取出至CPU 39。基于CPU 39所生成的指令值，照明控制部45生成模拟量的指令电压并驱动照明装置21。
以下，详细说明各实施例。
图5示出根据本发明第一实施例的处理流程，而图6示出根据本发明第一实施例的显示部34上的示例显示。在第一实施例中，在从列表中选择判断结果的情况下，对拍摄图像显示画面上的相应测量位置提供突出显示。
在第一实施例中，首先，在步骤100，将测量对象(工件12)放置在测量装置主体1的载物台13上。
接着，在步骤110，通过安装至测量装置主体1的照相机20拍摄工件12的图像。
接着，在步骤120，如图6的左上侧所示，在显示来自照相机20的拍摄图像(工作12的放大图像)的拍摄图像显示画面34A上选择所期望的要素和边缘检测工具，并进行测量。
每当进行测量时，记录包括公差判断结果的测量结果的信息(步骤130)，并且生成操作者在任何时候都能理解的公差判断结果列表34B(步骤140)。
在步骤150中判断为测量已经结束之前，处理在步骤160中移至下一测量位置，并且重复步骤120-140。
可以利用不同颜色来显示公差判断结果，例如OK为绿色并且失败(NG)为红色。
在步骤150中判断为测量已经结束之后，在操作者在步骤170中选择了包括已经生成的公差判断结果列表34B中所显示的期望的判断结果的测量结果(图6中最上面的ID1)的情况下，在步骤180，对拍摄图像显示画面34A上所显示的相应测量位置(图6的线-1)提供诸如高亮等的突出显示。
因此，即使多个测量结果显示在一个画面上(图6示出ID1以外的ID2：圆-1，ID3：线-2，ID4：距离-1以及ID5：圆-2共5个)并且难以选择拍摄图像显示画面34A内指定的测量结果(这里为ID1)的情况下，通过选择被转换成列表的包括公差判断结果的测量结果，操作者也可以容易地发现拍摄图像显示画面34A上与列表34B中的测量结果相对应的测量位置，并且可以防止发生操作者错误地选择测量结果。
在本发明的第一实施例中，图2示出的列表34B包括提供针对各测量位置的公差判断结果的详细内容的单个判断结果显示区域34B1；以及提供针对作为单位的工件12的总的判断结果的总的判断结果显示区域34B2。另外，本实施例被配置为不仅显示单个判断结果而且显示总的判断结果(附图中的“NG”)，因此操作者可以很容易地发现总的判断结果。
在本实施例中，总的判断结果显示区域34B2的括号中还显示NG的数量，因此操作者还可以发现NG的程度。
并且，如图7所示的本发明第二实施例中，将测量结果的总数(本示例中为5个)设置为分母并且将NG的数量表示为分子，从而使得能够知道NG的数量相对于测量结果的总数的比例。
并且，在本实施例中，除了显示来自照相机20的拍摄图像34A和列表34B之外，还显示表示整个测量对象的测量对象整体图34C。因此，可以容易地发现所拍摄图像(34A)相对于整个测量对象的位置。也可以省略测量对象整体图34C。
接着，给出使选择测量结果时的再次测量容易进行的第二实施例的详细说明。图8示出根据第二实施例的处理流程，而图9示出显示部34上的示例显示。
在如图5那样进行步骤100-150并且测量结束之后，在步骤270中操作者点击拍摄图像显示画面34A上所显示的测量结果(图9中的线-1)的情况下，在步骤280中如图9所示显示测量结果的详细内容(在本示例中，X和Y坐标、投影角度、直线度)。在显示测量结果期间，通过点击详细显示来重复测量(步骤290)。在重复测量的情况下，使得能够进行测量期间所使用的检测工具的检测位置的编辑(测量开始时再输入手动输入的设计值)以及用于公差判断结果的设计值、上限值或下限值的编辑，从而使得能够更新测量结果。
根据本实施例，可以通过简单地点击拍摄图像显示画面34A上所显示的测量结果来重复测量，并且可以提高工作效率。
并且，代替拍摄图像显示画面34A上所显示的测量结果，操作者还可以选择列表34B的单个判断结果显示区域34B1中所显示的测量结果和判断结果并且重复测量。
接着，提供针对本发明第三实施例的详细说明，在第三实施例中，将测量结果和载物台位置关联，使得在测量位置不位于目前(即当前)显示的拍摄图像显示画面34A中的情况下能够进行载物台移动导航。图10示出根据第三实施例的处理流程，而图11示出显示部34上的示例显示。
在与第一实施例相同的步骤170结束之后，处理进入步骤372并且判断指定的(选择的)测量结果(本示例中的ID5)是否位于拍摄图像显示画面34A的当前显示画面内。在判断结果是否定的情况下，处理进入步骤374并且在画面上显示载物台移动导航画面(这里为向ID5的X轴方向和Y轴方向的移动距离)，从而促使载物台移动(步骤376)。并且，可以更新剩余距离的信息以与载物台移动相匹配。
如图11所示，导航不仅能够利用数值来显示剩余距离，而且例如还能够展现瞄准线的交点以使得交点移动到拍摄图像显示画面34A的中心，或者能够利用箭头等来直接地显示移动方向。另外，在诸如CNC等的自动控制型图像测量装置的情况下，可以自动进行步骤376的载物台移动。
在步骤372判断为由于指定的(选择的)测量结果未显示在当前显示画面上而利用载物台移动使得指定的(选择的)测量结果现在显示在当前显示画面内、或者判断为指定的(选择的)测量结果已经显示在当前显示画面内的情况下，处理进入步骤380并且对画面上所显示的测量结果进行诸如高亮等的突出显示。
根据本实施例，通过指定(选择)列表上的包括判断结果的测量结果，进行向相应的测量位置的移动导航，因此可以提高工作效率。
并且，在本实施例中，通过使用颜色区别、字符“OK”和“NG”、以及NG的数量中的任一种来在总的判断结果显示区域34B2中显示总的判断结果。然而，如图12A(OK的情况)和图12B(NG的情况)所示的第三实施例中，在总的判断结果显示区域34B2内，如所示出的示例那样，通过使用左右移动的垂直线所形成的指针34D以米状显示测量值相对于公差范围MIN～MAX的位置。因而，操作者可以直观地理解公差判断结果的详细内容，即测量结果是近似于设计值还是在公差范围的边缘、测量结果是大于还是小于设计值等。
并且，测量结果还可以与表示当前测量结果相对于先前测量结果的值的增减方向的箭头符号34E一起显示。作为结果，操作者可以实时检验测量结果的变化。
可选地，在如图13A(OK的情况)和图13B(NG的情况)所示的本发明的第四实施例中，还可以在总的判断结果显示区域34B2的背景中显示表示测量结果的变化的趋势图34F。在这种情况下，如附图所示，在与最大值MAX和最小值MIN的界限(上限值34G、下限值34H)一起显示的情况下，操作者不仅可以容易获知趋势，而且还可以容易获知相对于上限值和下限值的关系。也可以单独使用趋势图34F。
另外，在如图14A(OK的情况)和图14B(NG的情况)所示的本发明的第五实施例中，还可以将OK的数量、NG的数量以及测量误差的数量一起显示在总的判断结果显示区域34B2中。另外，在仅当所有的单个判断结果都是OK时总的判断结果才返回OK的情况下，可以如图14A所示在OK结果的情况下省略右侧显示以增强可视性。还可以省略误差显示。另外，在忽略误差的情况下，没有必要显示误差的数量。
在上述各实施例中，在列表34B中显示单个判断结果和总的判断结果，从而使得这两组结果的比较和对照变得容易进行。另外，还可以在分开的窗口中显示单个判断结果和总的判断结果。
另外，在上述各实施例中，在列表34B中显示公差判断结果；然而，列表中显示的判断结果不限于此。列表34B的显示位置也不限于上述实施例中的显示位置，并且例如作为替代可以在拍摄图像显示画面34A的一角中显示列表34B。
本发明不限于应用至图像测量装置，而且例如还可以应用到安装了摄像单元的定量显微镜。
注意，已提供的上述示例仅用于说明的目的，并且决没有被构造成对本发明进行限制。尽管已参考典型实施例说明了本发明，但应当理解，这里已使用的词语是用于描述和说明的词语，而不是用于进行限制的词语。在没有背离本发明的各方面的精神和范围的情况下，可以在如当前陈述和修改的权利要求书的界限内进行改变。尽管这里已参考特定结构、材料和实施例说明了本发明，但本发明并不意图局限于这里所公开的细节；相反，本发明扩展至诸如处于所附权利要求书的范围内等的在功能上等同的所有结构、方法和用途。
本发明不限于上述实施例，并且可以在没有背离本发明的范围的情况下进行各种改变和修改。
相关申请的交叉引用
本申请要求2014年7月18日提交的日本申请2014-148286的优先权，在此通过引用明确包含其全部内容。

Claims (14)

1.一种图像测量设备，其被配置为通过照相机来拍摄放置在载物台上的测量对象的图像，所述图像测量设备具有：
画面的拍摄图像显示区域，其被配置为显示所拍摄图像，其中，与所述测量对象的所拍摄图像分开地在所述画面上将基于测量结果的判断结果显示在概要列表中；
所述画面的单个判断结果显示区域，其被配置为显示针对各测量位置的单个判断结果；以及
所述画面的总的判断结果显示区域，其被配置为显示针对测量对象单位的、指示测量成功或失败的总的判断结果，
其中，所述所拍摄图像、所述单个判断结果和所述总的判断结果一起显示在所述画面上，以及
当操作者选择了所述单个判断结果时，对所述拍摄图像显示区域中的所述所拍摄图像上的相应测量位置提供突出显示。
2.根据权利要求1所述的图像测量设备，其中，在所述总的判断结果显示区域中对测量值相对于判断范围的位置进行模拟显示。
3.根据权利要求1所述的图像测量设备，其中，在所述总的判断结果显示区域附近显示当前测量值相对于先前测量值的增减方向。
4.根据权利要求1所述的图像测量设备，其中，在所述总的判断结果显示区域的背景中显示表示测量值的变化的趋势图。
5.根据权利要求4所述的图像测量设备，其中，所述趋势图与判断范围一起显示在所述总的判断结果显示区域的背景中。
6.根据权利要求1所述的图像测量设备，其中，至少将总的判断结果的数量以数字方式显示在所述总的判断结果显示区域中。
7.根据权利要求2所述的图像测量设备，其中，在所述总的判断结果显示区域附近显示当前测量值相对于先前测量值的增减方向。
8.一种在图像测量设备的显示部上显示测量结果的方法，所述方法包括以下步骤：
在画面的拍摄图像显示区域显示通过照相机拍摄的、放置在载物台上的测量对象的图像；
与所述测量对象的所拍摄图像分开地在所述画面上将基于测量结果的判断结果显示在概要列表中；
在所述画面的单个判断结果显示区域中显示针对各测量位置的单个判断结果；
在所述画面的总的判断结果显示区域中显示针对测量对象单位的、指示测量成功或失败的总的判断结果，其中，所述所拍摄图像、所述单个判断结果和所述总的判断结果一起显示在所述画面上；以及
当操作者选择了所述单个判断结果时，对所述拍摄图像显示区域中的所述所拍摄图像上的相应测量位置提供突出显示。
9.根据权利要求8所述的方法，其中，还包括以下步骤：在所述总的判断结果显示区域中对测量值相对于判断范围的位置进行模拟显示。
10.根据权利要求8所述的方法，其中，还包括以下步骤：在所述总的判断结果显示区域附近显示当前测量值相对于先前测量值的增减方向。
11.根据权利要求8所述的方法，其中，还包括以下步骤：在所述总的判断结果显示区域的背景中显示表示测量值的变化的趋势图。
12.根据权利要求11所述的方法，其中，显示所述趋势图的步骤包括：将所述趋势图与判断范围一起显示在所述总的判断结果显示区域的背景中。
13.根据权利要求8所述的方法，其中，还包括以下步骤：至少将总的判断结果的数量以数字方式显示在所述总的判断结果显示区域中。
14.根据权利要求9所述的方法，其中，还包括以下步骤：在所述总的判断结果显示区域附近显示当前测量值相对于先前测量值的增减方向。
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