DE102014208549A1

DE102014208549A1 - Bildverarbeitungsmessgerät und bildverarbeitungsmessprogramm

Info

Publication number: DE102014208549A1
Application number: DE201410208549
Authority: DE
Inventors: Hiroyuki Yoshida; Masafumi YAMANAKA
Original assignee: Mitutoyo Corp
Current assignee: Mitutoyo Corp
Priority date: 2013-05-08
Filing date: 2014-05-07
Publication date: 2014-11-13
Also published as: JP6210722B2; JP2014220657A; US20140333762A1

Abstract

Ein Bildverarbeitungsmessgerät umfasst einen Bildaufnehmer, der ein Bild eines Messobjekts aufnimmt und Bilddaten ausgibt; einen Speicher, der mehrere die Bilddaten aufweisenden erste Messdaten speichert; einen Sender, der die in dem Speicher gespeicherten ersten Messdaten aussendet; eine Steuerung, die den Bildaufnehmer, den Speicher und den Sender steuert; und eine Positionssteuerung, die eine Position des Bildaufnehmers steuert und zweite Messdaten ausgibt, die die Fokuspositionsdaten des Bildaufnehmers enthalten. Während der Positionssteuerung ermöglicht die Steuerung dem Bildaufnehmer ein Bild in einem vorbestimmten Intervall aufzunehmen und speichert in dem Speicher die ersten Messdaten und die zweiten Messdaten, um diese einander zuzuordnen. Der Sender sendet die in dem Speicher gespeicherten ersten Messdaten in Abhängigkeit eines Kommunikationszustands.

Description

QUERVERWEIS ZU VERWANDTEN ANMELDUNGEN
Die vorliegende Anmeldung beansprucht Priorität gemäß 35 U.S.C §119 der japanischen Patentanmeldung Nr. 2013-098774 , angemeldet am 8. Mai 2013, deren Offenbarung hiermit ausdrücklich vollinhaltlich durch Bezugnahme mit aufgenommen wird.
ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
1. Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Bildverarbeitungsmessgerät, das die Abmessungen eines gewünschten Abschnitts eines Messobjekts durch Aufnehmen eines Bildes des Messobjekts misst. Die vorliegende Erfindung betrifft zudem ein Bildverarbeitungsmessprogramm.
2. Beschreibung der verwandten Technik
Im Vergleich zu einer handelsüblichen digitalen Kamera muss ein Bildverarbeitungsmessgerät hochgenaue Ergebnisse erbringen und muss ebenfalls, je nach Verwendungszweck, einen hohen Durchsatz oder eine hohe Verarbeitungsleistung aufweisen. Um derartige Anforderungen zu erfüllen und um hochgenaue Hochgeschwindigkeitsmessung durchzuführen, ist ein dreidimensionales Bildverarbeitungsmessgerät mit einer Autofokusfunktion allgemein bekannt ( Japanische Offenlegungsschrift Nr. 2001-319219 ; Japanische Offenlegungsschrift 2012-168136 ; und eingetragenes Gebrauchsmuster Nr. 3144873)
Bei einem Kontrast-Autofokus wird ein Bild aufgenommen, während sich eine Fokusposition eines Bildaufnehmers, wie etwa eine Kamera, allmählich ändert, und die Fokusposition wird dann basierend auf einem Kontrast des aufgenommenen Bildes bestimmt. Ein solches Verfahren ist beispielsweise durch eine einfache Ausstattung mit nur einer Kamera und Software durchführbar. Abhängig vom Kommunikationssystem, das eine Kamera und Software verbindet, kann jedoch aufgrund eines Konflikts bei der Kommunikation mit anderen Peripheriegeräten eine unbestimmte Verzögerung bei der Bildübertragung oder eine Bildauslassung auftreten.
KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
In Anbetracht der obengenannten üblichen Gegebenheiten stellt die vorliegenden Erfindung ein Bildverarbeitungsmessgerät bereit, das einen Kontrast-Autofokus bei hoher Genauigkeit und hoher Geschwindigkeit erreicht.
Ein Aspekt der vorliegenden Erfindung sieht ein Bildverarbeitungsmessgerät vor, mit einem Bildaufnehmer, der ein Bild eines Messobjekts aufnimmt und Bilddaten ausgibt; einem Speicher, der mehrere, die Bilddaten aufweisenden erste Messdaten speichert; einem Sender, der die in dem Speicher gespeicherten ersten Messdaten aussendet; einer Steuerung, die den Bildaufnehmer, den Speicher und den Sender steuert; und einem Positionssteuerungssystem, das eine Position des Bildaufnehmers steuert und zweite Messdaten ausgibt, die die Fokuspositionsdaten des Bildaufnehmers enthalten. Wenn das Positionssteuerungssystem die Position des Bildaufnehmers steuert, ermöglich die Steuerung dem Bildaufnehmer ein Bild in einem vorbestimmten Intervall aufzunehmen und speichert im Speicher die ersten Messdaten und die zweiten Messdaten, um diese einander zuzuordnen. Der Sender übermittelt die im Speicher gespeicherten ersten Messdaten in Abhängigkeit eines Kommunikationszustands.
Insbesondere, wenn die erhaltenen Bilddaten aufgrund eines Konflikts bei der Kommunikation mit einem anderen Peripheriegerät nicht übertragen werden können, nimmt das erfindungsgemäße Bildverarbeitungsmessgerät weiterhin Bilder in einem vorbestimmten Intervall auf und speichert gleichzeitig die durch den Bildaufnehmer aufgenommenen Bilddaten in dem Speicher. Wenn die Kommunikation wieder hergestellt ist, kann das Bildverarbeitungsmessgerät die in dem Speicher gespeicherten Daten lesen und übermitteln. Dadurch wird eine ordentliche Berechnung einer Fokusposition ermöglicht.
In einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung kann das Bildverarbeitungsmessgerät ferner einen Rechner aufweisen, der aus den ersten Messdaten und aus den von dem Sender über einen universellen Bus eingegebenen zweiten Messdaten eine Fokusposition des Bildaufnehmers berechnet. Die ersten Messdaten enthalten die Bilddaten und einen ersten Zeitstempel; die zweiten Messdaten enthalten die Fokuspositionsmessdaten und einen zweiten Zeitstempel; und der Rechner kann den ersten Zeitstempel mit dem zweiten Zeitstempel vergleichen, um die Bilddaten den Positionsdaten zuzuordnen und basierend auf den zugeordneten Bilddaten und Positionsdaten die Fokusposition des Bildaufnehmers berechnen.
In einem solchen Aspekt, wenn beispielsweise eine große Verzögerung in der Kommunikation auftritt und Bilddaten in einer Adresse gespeichert werden, in der gespeicherte, noch nicht weitergeleitete Daten überschrieben werden, kann das Bildverarbeitungsmessgerät die Bilddaten und die Positionsdaten zuordnen und den Fokuspunkt des Bildaufnehmers ordentlich berechnen.
In einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung kann der Speicher auch die zweiten Messdaten zusammen mit den ersten Messdaten speichern, und der Sender kann auch die einander zugeordneten ersten Messdaten und zweiten Messdaten übermitteln. Somit erlaubt auch eine gemeinsame Handhabung der ersten Messdaten und der zweiten Messdaten eine ordentliche Berechnung des Fokuspunkts des Bildaufnehmers.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung stellt ein Bildverarbeitungsmessprogramm für ein Bildverarbeitungsmessgerät bereit, mit einem Bildaufnehmer, der ein Bild eines Messobjekts aufnimmt und Bilddaten ausgibt; einem Speicher, der mehrere, die Bilddaten aufweisenden ersten Messdaten speichert; einem Sender, der die in dem Speicher gespeicherten ersten Messdaten übermittelt; und einem Positionssteuerungssystem, das eine Position des Bildaufnehmers steuert und zweite Messdaten ausgibt, die die Fokuspositionsdaten des Bildaufnehmers enthalten. Das Programm ermöglicht dem Positionssteuerungssystem, die Position des Bildaufnehmers zu steuern. Das Programm umfasst, dem Bildaufnehmer zu ermöglichen, ein Bild in einem vorbestimmten Intervall aufzunehmen und die ersten Messdaten und die zweiten Messdaten im Speicher zu speichern, um diese einander zuzuordnen; einem Rechner zu ermöglichen, aus den ersten Messdaten und aus den von dem Sender über einen universellen Bus eingegebenen zweiten Messdaten eine Fokusposition des Bildaufnehmers zu berechnen, wobei der Rechner mit dem Bildverarbeitungsmessgerät verbunden ist, das die in dem Speicher gespeicherten ersten Messdaten in Abhängigkeit eines Kommunikationszustands des Senders übermittelt.
Die vorliegende Erfindung kann ein Bildverarbeitungsmessgerät bereitstellen, das einen Kontrast-Autofokus bei hoher Genauigkeit und hoher Geschwindigkeit erreicht, sowie ein Steuerungsprogramm dafür.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die vorliegende Erfindung wird weiter in der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung mit Bezug auf die aufgeführten mehreren Zeichnungen durch nicht-einschränkende Beispiele von Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung beschrieben, wobei gleiche Referenzzeichen gleichartige Teile in den verschiedenen Ansichten der Zeichnungen kennzeichnen, und wobei:
1 ist eine Gesamtansicht eines Bildverarbeitungsmessgeräts nach einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
2 ist ein Blockschaltbild, das eine Ausgestaltung eines Teils des Geräts darstellt;
3 ist ein Blockschaltbild, das eine Ausgestaltung eines Teils des Geräts darstellt;
4 ist ein Blockschaltbild einer Ausgestaltung einer Kamera in dem Gerät;
5 ist ein Zeitablaufplan, der einen Zeitstempel eines Bildes und einen Zeitstempel eines Z-Werts in dem Gerät darstellt;
6 stellt ein herkömmliches Autofokussierverfahren dar;
7 ist ein Zeitablaufplan eines herkömmlichen Autofokussierverfahrens;
8 ist ein Zeitablaufplan eines Autofokussierverfahrens gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
9 ist Zeitablaufplan, der einen anderen Modus des Verfahrens darstellt; und
10 ist ein Blockschaltbild, das eine Ausgestaltung eines Teils eines Bildverarbeitungsmessgeräts gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG VON BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Die hierin gezeigten Einzelheiten sind beispielhaft und dienen lediglich dem Zwecke der erläuternden Durchsprache der Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung und werden mit der Absicht dargelegt, die als am hilfreichsten und als leichtesten verständlich angesehene Beschreibung der Prinzipien und konzeptionellen Aspekte der vorliegenden Erfindung anzugeben. In dieser Hinsicht wird nicht angestrebt, konstruktive Einzelheiten der vorliegenden Erfindung ausführlicher darzustellen als dies für das grundsätzliche Verständnis der vorliegenden Erfindung notwendig ist, und die Beschreibung zusammen mit den Zeichnungen machen dem Fachmann deutlich, wie die Formen der vorliegenden Erfindung in der Praxis ausgeführt werden können.
Ausführungsformen eines Bildverarbeitungsmessgeräts gemäß der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend mit Bezug auf die anhängenden Zeichnungen beschrieben.
Erste Ausführungsform
<Ausgestaltung des Bildverarbeitungsmessgeräts>
1 ist eine Gesamtansicht eines Bildverarbeitungsmessgeräts gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die 2 bis 4 sind jeweils Blockschaltbilder einer Ausgestaltung eines Teils des Bildverarbeitungsmessgeräts. Das Bildverarbeitungsmessgerät umfasst einen berührungslosen Bildvermesser 1 und ein Computersystem 2 (nachfolgend als „PC” bezeichnet), das den Bildvermesser 1 antreibt und steuert und die erforderliche Bildverarbeitung durchführt. Der Bildvermesser 1 und der PC 2 sind durch einen universellen Bus, wie etwa einem USB, verbunden. Der PC 2 weist einen Drucker 4 auf, um beispielsweise Messergebnisse und dergleichen zu drucken.
Der Bildvermesser 1 ist wie nachfolgend beschrieben ausgestaltet. Auf einem Halterungsgestell 11, das als Bewegungsvorrichtung für Proben dient, ist ein beweglicher Tisch (Tisch) 12 derart aufgelegt, dass dessen obere Oberfläche als Grundfläche nach einer horizontalen Ebene ausgerichtet ist. Ein Werkstück (Messobjekt) 3 wird auf den Probentisch 12 aufgelegt. Das Halterungsgestell 11 trägt eine X-Achsenführung 13c an oberen Enden von Tragarmkörpern 13a und 13b, die von zwei Seitenenden des Halterungsgestells 11 aufstehen.
Der Probentisch 12 ist in Y-Achsenrichtung durch einen Y-Achsenantriebsmechanismus antreibbar, der etwa innerhalb des Halterungsgestells 11 vorgesehen ist. Eine Bildaufnahmeeinheit 14 wird von der X-Achsenführung 13c getragen, so dass sie in einer X-Achsenrichtung von einem X-Achsenantrieb angetrieben werden kann.
Eine Kamera 141 ist an einem unteren Ende der Bildaufnahmeeinheit 14 montiert, so dass sie sich gegenüber dem Probentisch 12 befindet.
Mit Bezug auf 4 weist die Kamera 141 einen Bildaufnehmer ID, einen Speicher MD, einen Sender SD und eine Steuerung CD auf. Der Bildaufnehmer ID nimmt ein Bild eines Messobjekts auf und gibt Bilddaten aus. Der Speicher MD speichert die Bilddaten und einen Zeitstempel des Bildes als erste Messdaten. Der Sender SD überträgt die im Speicher gespeicherten ersten Messdaten. Die Steuerung CD steuert den Bildaufnehmer ID, den Speicher MD und den Sender SD. Der Bildaufnehmer ID, der Speicher MD, der Sender SD und die Steuerung CD sind über einen Bus BUS verbunden, um Daten, Befehle und dergleichen zu empfangen und zu senden.
Verschiedene Arten von Bildgebungselementen, wie etwa ein CCD und ein CMOS, können für den Bildaufnehmer ID verwendet werden. Der Speicher MD ist ein Pufferspeicher, der in der Lage ist, gleichzeitig n Teile der ersten Messdaten zu speichern. Der Speicher MD konfiguriert auch einen Ringpuffer. Insbesondere speichert der Speicher MD die durch den Bildaufnehmer ID erhaltenen Bilddaten und Zeitstempel sequenziell. Beim Speichern der n + 1-ten ersten Messdaten, überschreibt der Speicher MD sequenziell Adressen, die alte Daten speichern. Der Sender SD ist eine USB-Schnittstelle.
Die Steuerung CD kann ein Verfahren zum Steuern des Senders SD während der Messung des Messobjekts und während des Steuerns einer Fokusposition durch ein Positionssteuerungssystem wechseln. Insbesondere speichert die Steuerung CD während der Vermessung des Messobjekts die Bilddaten in dem Speicher und sendet gleichzeitig die Bilddaten von dem Sender. Insbesondere sendet die Kamera 141 von dem Sender SD die letzten Bilder, die von dem Bildaufnehmer ID während der Vermessung des Messobjekts aufgenommen wurden. So können die durch den Bildaufnehmer ID aufgenommenen Bilder live auf einem Videofenster 25a (Mit Bezug auf 3) eines Monitors 25 angezeigt werden (wird später beschrieben).
Unterdessen, während der Steuerung des Fokuspunkts des Bildaufnehmers durch das Positionssteuerungssystem (Autofokus) ermöglicht die Steuerung CD dem Bildaufnehmer ein Bild in einem vorbestimmten Intervall aufzunehmen und speichert die Bilddaten in dem Speicher MD. Wenn sich der Sender SD in einem Kommunikationsbereitschaftsmodus befindet, speichert die Steuerung CD die Bilddaten in dem Speicher MD. Wenn der Kommunikationsbereitschaftsmodus freigegeben wird, sendet die Steuerung CD sequenziell die gespeicherten Daten von dem Sender SD.
Der PC 2 weist ein Computerhauptteil 21, eine Tastatur 22 als Eingabeabschnitt, eine Joystick-Box 23 (nachfolgend als „J/S” bezeichnet), eine Maus 24 und den Monitor 25 als beispielhafte Anzeige auf. Der Computerhauptteil 21 ist beispielsweise wie in 2 gezeigt aufgebaut.
Insbesondere werden in dem Computerhauptteil 21 die Bilddaten des aufgenommenen Bildes des Werkstücks 3 weitergeleitet und durch ein USB-Kabel und einen USB-Anschluss eingegeben (vergleiche 3), die als universelle digitale serielle Kommunikationsleitung von der Kamera 141 dienen. Die Bilddaten werden dann durch eine Schnittstelle (nachfolgend als „I/F”) bezeichnet) als mehrwertiges Bild in einem Bildspeicher 32 gespeichert.
Wenn Offline-Lernen unter Verwendung von CAD-Daten durchgeführt wird, werden beispielsweise durch ein CAD-System (nicht gezeigt in den Zeichnungen) erzeugte CAD-Daten des Werkstücks 3 über eine I/F 33 in einen CPU 35 eingegeben. Die in den CPU 35 eingegebenen CAD-Daten werden beispielsweise von dem CPU 35 als Bilddaten, wie etwa eine Bitmap, geladen und dann in dem Bildspeicher 32 gespeichert. Die in dem Bildspeicher 32 gespeicherten Bilddaten werden durch eine Anzeigesteuerung 36 auf dem Monitor 25 angezeigt.
Währenddessen werden die von der Tastatur 22, dem J/S 23 und der Maus 24 eingegeben Code-Daten und Positionsdaten über eine I/F 34 in den CPU 35 eingegeben. Der CPU 35 vollzieht die Messverarbeitung und Anzeigeverarbeitung der Messergebnisse entsprechend der verschiedenen Programme, die ein in einem ROM 37 gespeichertes Makro-Programm und ein Messprogramm (mit einem Autofokus(AF)-Steuerungsprogramm gemäß der vorliegenden Erfindung) und ein von einem HDD 39 über eine I/F 30 in einem RAM 40 gespeichertes Messergebnis-Anzeigeprogramm umfassen.
Außerdem bewegt und steuert der CPU 35 den Bildaufnehmer 1 durch eine I/F 41 gemäß der obengenannten Messverarbeitung. Um beispielsweise auf dem Videofenster 25a (vergleiche 3) des Monitors 25 ein auf dem Monitor 25 angezeigtes Bild des Werkstücks 3 aus einem Bildaufnahmebereich der Kamera 141 anzuzeigen, steuert der CPU 35 die X- und Y-Achsenantriebsmechanismen des Bildaufnehmers 1, um den Probentisch 12 oder die Bildaufnahmeeinheit 14 basierend auf Eingabedaten von dem J/S 23 oder der Maus 24 entsprechend einer Bedienung eines Bedieners relativ zu bewegen.
An einer Position, in die der Probentisch 12 oder die Bildaufnahmeeinheit 14 bewegt wurde, bewegt dann der CPU 35 mit einen Z-Achsenantriebsmechanismus (wird später beschrieben) die Kamera 141 entlang einer Z-Achsenrichtung (Fokusachsenrichtung), um die Autofokussierung zu verarbeiten und nimmt ein Bild des Werkstücks 3 an einer Fokusposition auf. Dabei wird das Bild des Werkstücks 3 innerhalb eines neuen Bildaufnahmebereichs auf dem Monitor 25 angezeigt. Das HDD 38 ist ein Aufnahmemedium, das die verschiedenen Programme, Daten und dergleichen speichert. Der RAM 40 speichert die verschiedenen Programme und stellt dem CPU 25 auch einen Arbeitsbereich für verschiedene Verarbeitungen bereit.
In der ersten Ausführungsform weist der Bildaufnehmer 1 eine Steuerung (nicht dargestellt) auf, die eine Positionssteuerung 151 (vergleiche 3) umfasst. Der PC 2 steuert eine Fokusposition der Kamera 141 über die Positionssteuerung 151. Außerdem sendet der PC 2 der Kamera 141 beispielsweise ein Signal, das eine Bildfrequenz bezeichnet oder ein Signal, das die Intensität einer Beleuchtungsvorrichtung (nicht dargestellt) bezeichnet.
Die Kamera 141 nimmt das von der Beleuchtungsvorrichtung beleuchtete Bild des Werkstücks 3 mit der durch den PC 2 bestimmten Bildfrequenz auf und sendet die Bilddaten des aufgenommenen Bildes in einer Massenübertagung durch ein USB-Kabel oder dergleichen wie oben beschrieben an den PC 2. Zu diesem Zeitpunkt sendet die Positionssteuerung in gleicher Weise die Positionsdaten der Kamera 141 über ein USB-Kabel oder einen USB-Anschluss an den PC 2. Es können verschiedene Typen von Beleuchtungen als Beleuchtungsvorrichtung verwendet werden, wie beispielsweise eine PWM-gesteuerte LED.
Die Bildaufnahmeeinheit 14 weist einen Längenmessgeber 143, einen Kameraantriebsmechanismus 144 und einen Z-Achsenmotor 145 auf. Der Längenmessgeber 143 erfasst und gibt eine Z-Koordinate der Kamera 141 aus. Der Kameraantriebsmechanismus 144, der als der Z-Achsenantriebsmechanismus dient, bewegt die Kamera 141 und einen Messkopf 14a entlang der Z-Achsenrichtung. Der Z-Achsenmotor 145 treibt den Kameraantriebsmechanismus 144 an. Der Z-Achsenmotor 145 ist mit der Positionssteuerung 151 über ein mit dem Bildvermesser 1 bereitgestelltes Leistungsteil 16 verbunden.
Der Längenmessgeber 143 ist derart angebracht, dass sich eine Skala oder der Mess(erfassungs)kopf 14a in Verbindung mit der Kamera 141 in der Z-Achsenrichtung bewegt. Die Positionssteuerung 151 misst die Z-Koordinate der Kamera unter Verwendung eines Zählers und gibt einen Z-Wert aus, der ein Positionsmesswert ist. Die Positionssteuerung 151 umfasst einen Latch-Zähler 152, der eine Ausgabezahl von Z-Werten zählt sowie einen Latch-Puffer 153 für Z-Werte, der den erhaltenen Z-Wert als Arraywert speichert. Der Latch-Puffer 153 für Z-Werte speichert sowohl den erhaltenen Z-Wert als auch einen Zeitstempel des Z-Werts entsprechend dem Zeitpunkt zu dem der Z-Wert erhalten wurde.
Genauer gesagt, in der Positionssteuerung 151 erhält der Zähler (nicht dargestellt) die Z-Koordinatendaten der Kamera 141 von dem Längenmessgeber 143 in Erwiderung auf ein Triggersignal (wird später beschrieben) und gibt die Z-Koordinatendaten aus; der Latch-Zähler 152 zählt die Ausgabezahl; und der Latch-Puffer 153 für Z-Werte speichert die Z-Koordinate als den Z-Wert. Die Kamera 141 ist mit der Positionssteuerung 151 durch ein zugeordnetes DIO(digitales Eingabe/Ausgabe)-Kabel verbunden, das eine zugeordnete digitale Kommunikationsleitung ist.
Die Positionssteuerung 151 gibt einen Z-Achsenantriebsbefehl an das Leistungsteil 16 aus. Das Leistungsteil 16 versorgt den Z-Achsenmotor 145 mit Antriebsleistung, wodurch dann dem Kameraantriebsmechanismus 144 ermöglicht wird, die Kamera 141 in die Fokusrichtung zu bewegen. Die Kamera 141 nimmt das Bild des Werkstücks 3 mit der wie oben beschriebenen Bildfrequenz auf und leitet die Bilddaten über ein USB-Kabel oder dergleichen an den PC 2.
Ein Triggersignal wird entweder von der Kamera 141 oder der Positionsteuerung 151 an den Anderen ausgegeben. In der vorliegenden Ausführungsform wird ein Kamera-Mastersystem eingesetzt in dem ein vertikales Synchronisierungssignal (Vsync) von der Kamera 141 an die Positionssteuerung 151 als Triggersignal ausgegeben wird. In diesem Falle empfängt die Positionssteuerung 151 das vertikale Synchronisierungssignal, in Erwiderung dessen der Zähler eine Z-Koordinate von dem Längenmessgeber 143 erhält und die Z-Koordinate ausgibt, der Latch-Zähler 152 eine Ausgabezahl zählt, und der Latch-Puffer 153 für Z-Werte den Z-Wert speichert.
Entsprechend dem Obengenannten wird der Latch-Zähler 152 aktualisiert und der in dem Latch-Puffer 153 für Z-Werte gespeicherte Z-Wert wird in Erwiderung eines Lesebefehls (Anforderungsbefehls) des PC 2 als Z-Wertarray an den PC 2 ausgegeben und wird dann auf einem Zählerfenster 25b (vergleiche 3) auf dem Monitor 25 angezeigt. In der ersten Ausführungsform wird die Kamera 141 entlang der Z-Achsenrichtung bewegt. Alternativ kann ein ähnlicher Arbeitsablauf durch Steuern eines in der Kamera 141 enthaltenen optischen Systems, wie etwa eines Objektivs, erreicht werden. Zudem wird eine USB-Schnittstelle als universelle digitale serielle Kommunikationsleitung verwendet. Alternativ kann ein anderer digitaler serieller Standard, wie beispielsweise Gig-E oder FireWire, zur Kommunikation verwendet werden.
In der vorliegenden Ausführungsform wird das Kamera-Mastersystem eingesetzt. Alternativ kann ein anderes System eingesetzt werden, das etwa ein Kamera-Slavesystem aufweist, in dem die Positionssteuerung 151 ein Triggersignal an die Kamera 141 sendet.
Der Zeitstempel des obengenannten Bildes und der Zeitstempel des Z-Werts werden nachstehend mit Bezug auf 5 beschrieben. Der Zeitstempel des Bildes ist ein Wert bezüglich der Zeit zu der die Bilddaten erhalten werden und stellt eine Zeit dar, die beispielsweise von einer Anfangszeit der Autofokusverarbeitung bis zur Zeit des Erhalts der Bilddaten abgelaufen ist. Der Zeitstempel des Z-Wertes indessen ist ein Wert bezüglich der Zeit zu der der Z-Wert erhalten wird und stellt eine Zeit dar, die beispielsweise von einer Anfangszeit der Autofokusverarbeitung bis zur Zeit des Erhalts des Z-Werts abgelaufen ist. Der Zeitstempel des obengenannten Bildes und der Zeitstempel des Z-Werts werden genutzt, um eine Korrespondenzbeziehung zwischen dem Bild und dem Z-Wert zu berechnen.
In der vorliegenden Ausführungsform wird der Zeitstempel wie nachfolgend beschrieben erhalten. Insbesondere wird, wenn ein Autofokussierungsbetrieb eingeleitet wird, ein Befehl vom PC 2 über eine USB-Schnittstelle an die Kamera 141 ausgegeben, die Bildeingabe für die Live-Anzeige zu stoppen. Nachfolgend werden ein Bildbereich von Interesse (ROI) für den Autofokussierungsbetrieb und eine Einstellung für eine Triggerausgabe (zum Beispiel ein Bereich des Bildbereichs ROI von Interesse, eine Bildfrequenz und dergleichen) übertragen. Des Weiteren wird ein Befehl ausgegeben, die Bildeingabe für den Autofokus zu starten. Dementsprechend werden die Bilddaten im Bildbereich ROI von Interesse mit einer festgelegten Bildfrequenz über die USB-Schnittstelle von der Kamera 141 an den PC 2 übermittelt. Wenn die Bilddaten von der Kamera 141 ausgegeben werden, wird der Latch-Zähler 152 aktualisiert und der Z-Wert wird im Latch-Puffer für Z-Werte erhalten.
Der Zeitstempel des k-ten Bildes (k ist eine Ganzzahl von 1 bis n) kann als Timgk – Torg ausgedrückt werden, wobei Timgk ein Bildaufnahme-Timing des k-ten Bildes darstellt und Torg ein Timing darstellt, wenn der Befehl, die Bildeingabe für den Autofokus zu starten, in die Kamera 141 eingegeben wird. In der vorliegenden Ausführungsform ist das Bildaufnahme-Timing Timgk eine Zwischenzeit zwischen einem Timing für den Start der Belichtung des k-ten Bildes und einem Timing für das Beenden der Belichtung des k-ten Bildes. Des Weiteren kann der Zeitstempel des k-ten Wertes als Tzk – Torg ausgedrückt werden, wobei Tzk ein Timing des Erhalts des k-ten Z-Werts darstellt.
In der vorliegenden Ausführungsform werden der Zeitstempel des Bildes und der Zeitstempel des Z-Werts als die Zeit darstellende numerische Daten gespeichert. In einem Fall jedoch, in dem ein Bildaufnahmeintervall der Kamera 141 ein bekannter konstanter Wert ist und eine Verzögerungszeit zwischen dem Bildaufnahme-Timing Timgk und dem Timing Tzk des Erhalts der Z-Position bekannte konstante Werte sind, können der Zeitstempel des Bildes und der Zeitstempel des Z-Werts fortlaufende Zahlen ab Start des Autofokus sein. Dann kann das Bildaufnahme-Timing Timgk als Timgk = Torg + Tfr × Simg ausgedrückt werden, wobei Tfr das bekannte Bildaufnahmeintervall darstellt und Simg die fortlaufende Zahl darstellt. Des Weiteren kann das Timing Tzk des Erhalts des Z-Werts als Tzk = Torg + Tfr × Simg + Td ausgedrückt werden, wobei Td die bekannt Verzögerungszeit darstellt. Außerdem, wenn das Timing für das Aufnehmen des ersten Bildes der Startpunkt der Autofokusverarbeitungszeit ist, ist Torg = 0. Dann kann das Bildaufnahme-Timing Timgk als Timgk = Tfr × Simg ausgedrückt werden und das Timing Tzk für das Erhalten des Z-Werts kann als Tzk = Tfr × Simg + Td ausgedrückt werden.
Die bekannte Bildaufnahmezeit Tfr kann beispielsweise auf 60 fps oder 50 fps eingestellt werden. Des Weiteren kann die Verzögerungszeit zwischen dem Bildaufnahme-Timing Timgk und dem Timing Tzk für das Erhalten der Z-Position auch durch Kalibrierparameter für den Autofokus auf eine bekannte konstante Zeit eingestellt werden.
<Herkömmliches Verfahren zur Steuerung der Fokusposition>
Bevor ein Verfahren zum Steuern einer Fokusposition der vorliegenden Ausführungsform beschrieben wird, wird zu Vergleichszwecken ein herkömmliches Verfahren zur Steuerung einer Fokusposition beschrieben. Die 6 und 7 stellen jeweils das herkömmliche Verfahren zur Steuerung der Fokusposition dar. Mit Bezug auf 6 wird für die Autofokusverarbeitung die Kamera 141 zuerst auf eine Autofokus-Suchbeginnposition bewegt, die eine untere Position nahe des Werkstücks 3 oder eine obere, vom Werkstück 3 entfernte Position ist. Die Kamera 141 wird dann mit einer Bewegungsgeschwindigkeit V (mm/sec) nach oben oder nach unten bewegt, um Bilder an mehreren Z-Koordinaten (Z0 bis Z8) in konstanten Bildaufnahmeintervallen t_frame [sec] aufzunehmen.
Danach wird aus den Bilddaten an jeder Z-Koordinatenposition ein Kontrast berechnet, und es wird dann eine Kontrastkurve CUV erhalten. Aus den mehreren berechneten Kontrasten auf der Kontrastkurve CUV wird dann eine Z-Koordinate, die einem Kontrast mit dem höchsten numerischen Wert entspricht, als eine Fokusposition bestimmt.
Mit Bezug auf 7 nimmt die Kamera 141 ein Bild auf und der Bildaufnehmer ID schließt die Belichtung zum Zeitpunkt S001 ab. Die durch den Bildaufnehmer ID erhaltenen Bilddaten werden in einem Speicher MD0 gespeichert. Die in dem Speicher MD0 gespeicherten Bilddaten werden zu einem geeigneten Zeitpunkt durch den Sender SD und das USB-Kabel an den PC 2 gesendet. Die Bilddaten im Bildspeicher MD0 werden zum Zeitpunkt S002 gelöscht, wenn die Bildübertragung abgeschlossen ist. Die übertragenen Bilddaten werden in dem Bildspeicher 32 des PC 2 gelatcht. Aufgrund eines Zeitverzugs t_delay [sec] ab dem Abschluss der Belichtung durch die Kamera 141 bis zum Erhalt eines Z-Werts der Kamera 141 nachdem ein vertikales Synchronisierungssignal ausgegeben wird, wird dann eine Z-Position zu einem Timing, wenn die Bilddaten aufgenommen werden, aus einem nachfolgenden Ausdruck berechnet, wobei L1 der Datenwert einer Z-Position ist, die zuerst erhalten und gelatcht wird. [Ausdruck 1]
In einem Fall, in dem eine unbestimmte Verzögerung in der Bildübertagung aufgrund eines Konflikts in der Kommunikation mit einem anderen Peripheriegerät, beispielsweise in einem USB-Kabel, auftritt und die Übertragungszeit des k-ten Bildes überschreitet t_frame [sec], wird der k + 1-te Bilddatenwert von dem Bildaufnehmer ID zu dem Speicher MD0 übertragen bevor die Übertragung des k-ten Bildes abgeschlossen ist, und somit werden die Daten im Speicher MD0 überschrieben (Timing S003). Des Weiteren, in einem Fall, in dem die Übertragung des k-ten Bildes selbst nach einer Zeit t_frame [sec] ab dem Überschreiben der Daten nicht abgeschlossen ist, werden die Daten in dem Speicher MD0 weiter mit dem k + 2ten Bild (Timing S004) überschrieben. Somit wird die Übertragung des k-ten Bildes vom Sender SD zwangsweise unterbrochen und die Übertragung des k + 1-ten Bildes beginnt. Obwohl unvollständige Bilddaten an den PC 2 übertragen werden, werden solche unvollständigen Bilddaten von der Kontrastberechnung ausgeschlossen. Nachfolgend wird ein Ereignis, bei dem Bilddaten aus der Kontrastberechnung ausgeschlossen werden, als „Bildfeldauslassung” bezeichnet. Wenn eine Bildfeldauslassung auftritt, selbst nachdem die Kommunikationsgeschwindigkeit des USB-Kabels oder dergleichen wieder hergestellt ist, kann ein Fall auftreten, in dem die Übertragung nicht durchgeführt werden kann, da das zu übertragene Bild aus dem Speicher MD0 (Timing S005) gelöscht wurde, oder es kann ein Fall auftreten, in dem die zugelassene Zeit für die Bilddatenübertragung gekürzt wird und somit erneut eine Bildfeldauslassung auftritt (Timing S006).
Im Falle von vielen ausgelassenen Bildfeldern kann eine Z-Position, die von einer aktuellen Fokusposition unterschiedlich ist, als eine Fokusposition durch Anpassung bestimmt werden, wie in 6 gezeigt.
<Verfahren zum Steuern der Fokusposition gemäß der vorliegenden Ausführungsform>
Es wird nachfolgend ein Verfahren zum Steuern der Fokusposition gemäß der vorliegenden Ausführungsform beschrieben. 8 stellt das Verfahren zum Steuern der Fokusposition gemäß der vorliegenden Ausführungsform dar. Der Speicher MD gemäß der vorliegenden Ausführungsform kann mehrere Bilddaten gleichzeitig speichern. Bei einem Autofokusbetrieb ermöglicht die Steuerung CD dem Bildaufnehmer ID Bilder in vorbestimmten Intervallen (t_frame [sec]) aufzunehmen und speichert gleichzeitig Bilddaten im Speicher MD.
Bei einem Verfahren zum Ausmessen eines Bildes gemäß der vorliegenden Ausführungsform zu einem Zeitpunkt S101, wenn die Kamera 141 die Belichtung abschließt, werden die durch den Bildaufnehmer ID erhaltenen Bilddaten in einem Puffer 0 des Speichers MD gespeichert. Die in dem Puffer 0 des Speichers MD gespeicherten Bilddaten werden zu einer geeigneten Zeit durch den Sender SD und das USB-Kabel an den PC 2 übertragen. Die Bilddaten im Puffer 0 des Speichers MD werden zum Zeitpunkt S102 gelöscht, wenn die Bildübertragung abgeschlossen ist. Die übertragenen Bilddaten werden in dem Bildspeicher 32 des PC 2 gelatcht.
In einem Fall, in dem eine Kommunikationsverzögerung auftritt und eine Verweilzeit der k-ten Daten t_frame [sec] zum Zeitpunkt S103 überschreitet, können die k + 1-ten Daten in einem anderen Puffer (Puffer 3) des Speichers MD der vorliegenden Ausführungsform gelatcht werden, und somit werden keine Daten überschrieben. Außerdem können selbst in einem Fall, in dem t_frame [sec] weiterhin zum Zeitpunkt S104 abläuft, die k + 2-ten Daten in noch einem weiteren Puffer (Puffer 4) gespeichert werden. Somit werden keine Daten überschrieben und die Übertragung der k-ten Daten von dem Sender SD wird nicht unterbrochen. Demzufolge werden in dem Fall, in dem die erhalten Bilddaten aufgrund eines Konflikts in der Kommunikation oder dergleichen nicht übertragen werden können, die Daten sequenziell im Speicher MD gespeichert. Des Weiteren, wenn ein Kommunikationszustand zum Zeitpunkt S105 wieder hergestellt wird, läuft die Bildaufnahme in vorbestimmten Intervallen (t_frame [sec]) weiter und die in den mehreren Puffern gespeicherten Bilddaten können gleichzeitig sequenziell von dem Sender SD übertragen werden.
Um bei dem herkömmlichen Verfahren zum Steuern der Fokusposition eine Bildfeldauslassung zu verhindern ist es notwendig, die Bildübertragung in einer Zeit t_frame [sec] oder kürzer ab Erhalt der Bilddaten abzuschließen. Im Gegensatz dazu können in der vorliegenden Ausführungsform, wenn die Anzahl von Bildfeldern der Bilddaten, die in dem Speicher MD gespeichert werden können, n beträgt, maximal ungefähr n × t_frame [sec] Bilddaten ab Erhalt der Bilddaten gespeichert werden. Somit können in dem Bildverarbeitungsmessgerät der vorliegenden Ausführungsform die Bilddaten ordnungsgemäß erhalten werden, unabhängig vom Zustand der Kommunikation mit dem PC 2. Dementsprechend kann die Fokusposition ordnungsgemäß berechnet werden, selbst dann wenn ein Konflikt mit einem anderen Gerät für digitale Kommunikation auftritt, das mit dem Bildverarbeitungsmessgerät oder Computer verbunden ist, oder wenn eine Verzögerung in der Kommunikation auftritt, da ein Multi-CPU im Computer installiert ist oder der Computer auf einem Multitask-Betriebssystem OS arbeitet.
8 stellt einen Modus dar, in dem zum Zwecke der Erläuterung vier Bilder gleichzeitig im Speicher MD(n = 4) gespeichert werden können. In einem Falle, in dem die Kapazität des Speichers MD 32 MB beträgt und die Größe der Bilddaten beispielsweise 256 × 256 beträgt, können 512 Bilder gleichzeitig im Speicher MD(n = 512) gespeichert werden.
Des Weiteren wird in der vorliegenden Ausführungsform der Zeitstempel des Bildes zusammen mit den Bilddaten als die ersten Messdaten abgespeichert, und der Zeitstempel des Z-Wertes wird zusammen mit dem Z-Wert als die zweiten Messdaten gespeichert. Somit kann, selbst wenn eine Verzögerung in der Kommunikation über die Dauer von n × t_frame [sec] hinaus auftritt, wie in 9 gezeigt, eine ordnungsgemäße Korrespondenzbeziehung zwischen den Bilddaten und dem Z-Wert erhalten werden und die Fokusposition kann somit ordentlich berechnet werden.
Zweite Ausführungsform
Es wird nachfolgend ein Bildverarbeitungsmessgerät gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. 10 ist ein Blockschaltbild, das eine Ausgestaltung eines Teils eines Bildverarbeitungsmessgeräts gemäß der vorliegenden Ausführungsform darstellt. Das Bildverarbeitungsmessgerät der vorliegenden Ausführungsform ist grundsätzlich ähnlich dem Bildverarbeitungsmessgerät der ersten Ausführungsform ausgestaltet. Das Bildverarbeitungsmessgerät der vorliegenden Ausführungsform unterscheidet sich jedoch dadurch, dass sowohl Bilddaten als auch Z-Wertdaten in einem Speicher MD' gespeichert werden. Die Bildaufnahmeeinheit 14 der vorliegenden Ausführungsform weist eine getrennte Schaltung 146 auf, um einen Z-Wert im Speicher MD' zu speichern. Das Bildverarbeitungsmessgerät der vorliegenden Ausführungsformarbeitet arbeitet in einer ähnlichen Weise wie das Bildverarbeitungsmessgerät der ersten Ausführungsform während der Steuerung einer Fokusposition. Bei dem Bildverarbeitungsmessgerät der vorliegenden Ausführungsform werden jedoch die Bilddaten und der Z-Wert in dem Speicher MD' gespeichert und an den PC 2 über ein USB-Kabel übermittelt. Wenn eine Bildfeldauslassung auftritt ist es somit nicht notwendig, die Bilddaten und den Z-Wert separat anzugleichen, womit eine effiziente Berechnung ermöglicht wird.
Es wird angemerkt, dass die vorangehenden Beispiele lediglich zu Zwecken der Erläuterung angegeben wurden und in keiner Weise als Einschränkung der vorliegenden Erfindung auszulegen sind. Obwohl die vorliegende Erfindung mit Bezug auf Ausführungsbeispielen beschrieben wurde, versteht es sich, dass der hierin verwendete Wortlaut ein Wortlaut der Beschreibung und Erläuterung anstatt ein Wortlaut der Einschränkung ist. Es können Änderungen innerhalb des Geltungsbereichs der anhängigen Ansprüche, wie vorliegend angegeben und in der vorliegenden Fassung gemacht werden, ohne vom Schutzumfang und Erfindungsgedanken der vorliegenden Erfindung in deren Aspekten abzuweichen. Obwohl die vorliegende Erfindung hier mit Bezug auf bestimmte Strukturen, Materialien und Ausführungsformen beschrieben wurde, ist die vorliegende Erfindung nicht beabsichtigt, auf die hier offenbarten Einzelheiten beschränkt zu sein; die vorliegende Erfindung erstreckt sich vielmehr über alle funktionell gleichwertigen Strukturen, Verfahren und Verwendungen, wie sie im Schutzumfang der anhängenden Ansprüche liegen.
Obwohl, zum Beispiel, das computerlesbare Medium als ein einzelnes Medium beschrieben werden kann, umfasst der Begriff „computerlesbares Medium” ein einzelnes Medium oder mehrere Medien, wie etwa eine zentrale oder dezentrale Datenbank und/oder zugehörige Caches und Server, die einen Satz oder mehrere Sätze von Anweisungen speichern. Der Begriff „computerlesbares Medium” soll ebenfalls jegliches Medium umfassen, das in der Lage ist einen Satz von Anweisungen zu speichern, zu kodieren oder zu beinhalten, der zur Ausführung durch einen Prozessor dient oder der ein Computersystem veranlasst, eine oder mehrere der hier offenbarten Ausführungsformen auszuführen.
Das computerlesbare Medium kann ein nichtflüchtiges computerlesbares Medium oder Medien umfassen und/oder ein flüchtiges computerlesbares Medium oder Medien umfassen. In einem bestimmten, nicht einschränkenden Ausführungsbeispiel kann das computerlesbare Medium einen Festkörperspeicher, wie etwa eine Speicherkarte, oder eine andere Einheit, die einen oder mehrere nichtflüchtige Festwertspeicher aufnimmt, umfassen. Ferner kann das computerlesbare Medium ein Direktzugriffspeicher oder ein anderer flüchtiger, wiederbeschreibbarer Speicher sein. Außerdem kann das computerlesbare Medium ein magneto-optisches oder optisches Medium umfassen, wie etwa eine Diskette oder Bänder oder andere Speichervorrichtungen zum Aufnehmen von Trägerwellensignalen, wie etwa ein über ein Übertragungsmedium kommuniziertes Signal. Folglich ist die Offenbarung so zu betrachten, dass sie beliebige computerlesbare Medien oder andere Äquivalente und Nachfolgemedien, in denen Daten oder Anweisungen gespeichert werden können, umfasst.
Obwohl die vorliegende Anmeldung spezifische Ausführungsformen beschreibt, die als Computerprogramme oder Codesegmente in computerlesbaren Medien realisiert sein können, versteht es sich, dass fest zugeordnete Hardwareausführungen, wie etwa anwendungsspezifische integrierte Schaltungen, programmierbare Logikanordnungen und andere Hardware-Vorrichtungen konstruiert werden können, um eine oder mehrere der hier beschriebenen Ausführungsformen zu realisieren. Anwendungen, die die verschiedenen hier dargelegten Ausführungsformen umfassen, können ganz allgemein eine Vielfalt von Elektronik- und Computersystemen umfassen. Demzufolge kann die vorliegende Anwendung Software-, Firmware- und Hardware-Realisierungen oder deren Kombination umfassen.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsformen beschränkt, und es sind verschiedene Variationen und Modifikationen möglich, ohne vom Schutzumfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2013-098774 [0001]
JP 2001-319219 [0003]
JP 2012-168136 [0003]

Claims

Bildverarbeitungsmessgerät, umfassend: einen Bildaufnehmer, der ausgebildet ist, um ein Bild eines Messobjekts aufzunehmen und Bilddaten auszugeben; einen Speicher, der ausgebildet ist, mehrere die Bilddaten aufweisenden ersten Messdaten zu speichern; einen Sender, der ausgebildet ist, die in dem Speicher gespeicherten ersten Messdaten auszusenden; eine Steuerung, die ausgebildet ist, den Bildaufnehmer, den Speicher und den Sender zu steuern; und eine Positionssteuerung, die ausgebildet ist, eine Position des Bildaufnehmers zu steuern und zweite Messdaten auszugeben, die die Fokuspositionsdaten des Bildaufnehmers enthalten, wobei: wenn die Positionssteuerung die Position des Bildaufnehmers steuert, ermöglicht die Steuerung dem Bildaufnehmer ein Bild in einem vorbestimmten Intervall aufzunehmen und speichert in dem Speicher die ersten Messdaten und die zweiten Messdaten, um diese einander zuzuordnen, und der Sender sendet die in dem Speicher gespeicherten ersten Messdaten in Abhängigkeit eines Kommunikationszustands.
Bildverarbeitungsmessgerät nach Anspruch 1, ferner umfassend: einen Rechner, der ausgebildet ist, aus den ersten Messdaten und den von dem Sender über einen universellen Bus eingegebenen zweiten Messdaten eine Fokusposition des Bildaufnehmers zu berechnen, wobei die ersten Messdaten die Bilddaten und einen ersten Zeitstempeln umfassen, die zweiten Messdaten die Fokuspositionsdaten und einen zweiten Zeitstempel umfassen, und der Rechner ausgebildet ist, den ersten Zeitstempel mit dem zweiten Zeitstempel zu vergleichen, um die Bilddaten den Fokuspositionsdaten zuzuordnen, und ferner ausgebildet ist, die Fokusposition des Bildaufnehmers basierend auf den zugeordneten Bilddaten und Fokuspositionsdaten zu berechnen.
Bildverarbeitungsmessgerät nach Anspruch 1, ferner umfassend: einen Rechner, der ausgebildet ist, aus den ersten Messdaten und den von dem Sender über einen universellen Bus eingegebenen zweiten Messdaten eine Fokusposition des Bildaufnehmers zu berechnen, wobei: der Speicher ferner ausgebildet ist, die zweiten Messdaten zusammen mit den ersten Messdaten zu speichern, der Sender ausgebildet ist, die einander zugeordneten ersten Messdaten und zweiten Messdaten auszusenden; und der Rechner ausgebildet ist, die Fokusposition des Bildaufnehmers basierend auf den zugeordneten Bilddaten und Fokuspositionsdaten zu berechnen.
Nichtflüchtiges computerlesbares Medium für ein Bildverarbeitungsmessgerät, wobei das Bildverarbeitungsmessgerät einen Bildaufnehmer, der ein Bild eines Messobjekts aufnimmt und Bilddaten ausgibt, einen Speicher, der mehrere, die Bilddaten enthaltenden ersten Messdaten speichert, einen Sender, der die in dem Speicher gespeicherten ersten Messdaten aussendet, und eine Positionsteuerung, die eine Position des Bildaufnehmers steuert und die die Fokuspositionsdaten des Bildaufnehmers enthaltenden zweiten Messdaten ausgibt, aufweist, wobei das computerlesbare Medium die Positionssteuerung anweist, die Position des Bildaufnehmers zu steuern, und das computerlesbare Medium einen ausführbaren Satz von Anweisungen enthält, die, wenn durch einen Prozessor ausgeführt, den Prozessor veranlassen, Betriebsabläufe auszuführen, welche umfassen: Anweisen des Bildaufnehmers, ein Bild in einem vorbestimmten Intervall aufzunehmen und Speichern der ersten Messdaten und der zweiten Messdaten im Speicher, um diese einander zuzuordnen; und Anweisen eines Rechners, aus den ersten Messdaten und den von dem Sender über einen universellen Bus eingegebenen zweiten Messdaten eine Fokusposition des Bildaufnehmers zu berechnen, wobei der Rechner mit dem Bildverarbeitungsmessgerät verbunden ist, das die in dem Speicher gespeicherten ersten Messdaten in Abhängigkeit eines Kommunikationszustands des Senders aussendet.