JP2014035198A - Shape measurement device, structure manufacturing system, shape measurement method, structure manufacturing method, and shape measurement program - Google Patents

Shape measurement device, structure manufacturing system, shape measurement method, structure manufacturing method, and shape measurement program Download PDF

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昌也 松平
Hiroshi Aoki
洋 青木
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To achieve reduction in the extent to which a measurement time for measuring three-dimensional shape becomes long.SOLUTION: A shape measurement device includes: an imaging unit which generates a picked-up image obtained by imaging a measurement object; an irradiation unit which irradiates the measurement object from a projection direction being different from a direction in which the imaging unit picks up an image, with illumination light beams having different intensity distribution so that light beams having different light intensities are irradiated depending on positions of the measurement object so that the picked up image generated by the imaging unit is picked up as an image with a pattern projected on the measurement object; a reference light generating unit which generates reference light that irradiates the measurement object; and a detection unit which detects, when the reference light is projected on the measurement object and based on a picked-up image including the picked-up image picked up by the imaging unit, a target range for shape measurement of the measurement object that is found from the picked-up image obtained by the imaging unit by irradiation of the illumination light from the illumination unit.

Description

本発明は、形状測定装置、構造物製造システム、形状測定方法、構造物製造方法、及び形状測定プログラムに関する。   The present invention relates to a shape measuring device, a structure manufacturing system, a shape measuring method, a structure manufacturing method, and a shape measuring program.

測定対象の面形状(三次元形状)を非接触で測定する手法として、例えば位相シフト法によるパターン投影型の形状測定装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。この形状測定装置では、正弦波状の強度分布を持つ格子パターンを測定対象物上に投影し、その格子パターンの位相を一定ピッチで変化させながら測定対象物を繰り返し撮像する。これによって得られた複数の撮像画像(輝度変化データ)を所定の演算式に当てはめることで、測定対象物の面形状に応じて変形した格子パターンの位相分布(位相画像)を求め、その位相画像をアンラップ(位相接続)してから、測定対象物の高さ分布に換算する。このようにして、形状測定装置は、撮像した複数の撮像画像から測定対象物の三次元形状データを生成する。ところで、上述のような形状測定装置においては、測定対象物を繰り返し撮像する間に測定対象との相対的な変化があると、撮像画像にブレが生じて、正確な三次元形状データを生成できないことがある。   As a technique for measuring the surface shape (three-dimensional shape) of a measurement object in a non-contact manner, for example, a pattern projection type shape measuring apparatus using a phase shift method is known (for example, see Patent Document 1). In this shape measuring apparatus, a grating pattern having a sinusoidal intensity distribution is projected onto a measurement object, and the measurement object is repeatedly imaged while changing the phase of the grating pattern at a constant pitch. By applying a plurality of captured images (luminance change data) obtained in this manner to a predetermined arithmetic expression, the phase distribution (phase image) of the lattice pattern deformed according to the surface shape of the measurement object is obtained, and the phase image Is unwrapped (phase connection) and then converted into the height distribution of the measurement object. In this way, the shape measuring device generates the three-dimensional shape data of the measurement object from the plurality of captured images. By the way, in the shape measuring apparatus as described above, if there is a relative change from the measurement object while the measurement object is repeatedly imaged, the captured image is blurred, and accurate three-dimensional shape data cannot be generated. Sometimes.

米国特許第5450204号明細書US Pat. No. 5,450,204

しかしながら、上述のような形状測定装置においては、実際に三次元形状データを生成するまで、正確な三次元形状データを生成できるか否かがわからないことがある。つまり、上述のような形状測定装置は、正確な三次元形状データが得られるまで、三次元形状データを繰り返し生成する。したがって、上述のような形状測定装置には、正確な三次元形状データを生成するまでの時間が長くなるという問題があった。   However, in the shape measuring apparatus as described above, it may not be known whether or not accurate 3D shape data can be generated until the 3D shape data is actually generated. That is, the shape measuring apparatus as described above repeatedly generates three-dimensional shape data until accurate three-dimensional shape data is obtained. Therefore, the shape measuring apparatus as described above has a problem that it takes a long time to generate accurate three-dimensional shape data.

本発明は、上記問題を解決すべくなされたもので、その目的は、三次元形状の測定時間が長くなる程度を低減することができる形状測定装置、構造物製造システム、形状測定方法、構造物製造方法、及び形状測定プログラムを提供することにある。   The present invention has been made to solve the above problems, and its purpose is to reduce the extent to which the measurement time of a three-dimensional shape becomes longer, a shape measuring device, a structure manufacturing system, a shape measuring method, and a structure. It is to provide a manufacturing method and a shape measurement program.

本発明の一実施形態は、測定対象を撮像した撮像画像を生成する撮像部と、前記撮像部によって撮像される撮像画像が、前記測定対象に明暗パターンが投影された画像として撮像されるように、前記撮像部が撮像している方向と異なる方向から、前記明暗パターンに対応する強度分布を有する照明光を前記測定対象に照射する照射部と、前記撮像部による撮像時における前記撮像部と前記測定対象との相対的な変化が生じているか否かを判定する判定部と、前記判定部が判定した結果に応じて、前記撮像部が生成した撮像画像に基づく前記測定対象の三次元形状を示すデータを生成する生成部とを有する形状測定装置である。   In one embodiment of the present invention, an imaging unit that generates a captured image obtained by imaging a measurement target, and a captured image captured by the imaging unit are captured as an image in which a light and dark pattern is projected on the measurement target. , An irradiation unit that irradiates the measurement target with illumination light having an intensity distribution corresponding to the brightness pattern from a direction different from the direction in which the imaging unit is imaging, the imaging unit at the time of imaging by the imaging unit, and the A determination unit that determines whether or not a relative change with the measurement target has occurred, and a three-dimensional shape of the measurement target based on a captured image generated by the imaging unit according to a determination result of the determination unit It is a shape measuring apparatus which has a production | generation part which produces | generates the data to show.

また、本発明の一実施形態は、構造物の形状に関する構造物設計情報を作製する設計装置と、前記構造物設計情報に基づいて前記構造物を作製する成形装置と、作成された前記構造物の形状を、撮像画像に基づいて測定する請求項1から請求項17のいずれか一項に記載の形状測定装置と、前記測定によって得られた形状情報と、前記構造物設計情報とを比較する検査装置とを含む構造物製造システムである。   Further, according to one embodiment of the present invention, a design apparatus that creates structure design information related to a shape of a structure, a molding apparatus that creates the structure based on the structure design information, and the created structure The shape measuring device according to any one of claims 1 to 17, wherein the shape information obtained by the measurement is compared with the structure design information. A structure manufacturing system including an inspection device.

また、本発明の一実施形態は、測定対象を撮像した撮像画像を生成する撮像ステップと、前記撮像ステップにおいて撮像された画像が、前記測定対象に明暗パターンが投影された画像として撮像されるように、前記撮像ステップにおいて撮像される方向と異なる方向から、前記明暗パターンに対応する強度分布を有する照明光を前記測定対象に照射する照射ステップと、前記撮像ステップにおいて生成された前記撮像画像に基づいて、当該撮像画像にブレが生じている否かを判定する判定ステップと、前記撮像ステップにおいて生成された前記撮像画像と前記判定ステップにおいて判定された結果とに基づいて、前記測定対象の三次元形状を示すデータを生成する生成ステップとを有することを特徴とする形状測定方法である。   According to an embodiment of the present invention, an imaging step for generating a captured image obtained by imaging a measurement target, and an image captured in the imaging step are captured as an image in which a light and dark pattern is projected on the measurement target. Further, an irradiation step of irradiating the measurement object with illumination light having an intensity distribution corresponding to the light / dark pattern from a direction different from the direction imaged in the imaging step, and the captured image generated in the imaging step. Then, based on the determination step for determining whether or not the captured image is blurred, the captured image generated in the imaging step and the result determined in the determination step, the three-dimensional measurement target And a generation step for generating data indicating the shape.

また、本発明の一実施形態は、構造物の形状に関する構造物設計情報を作製する工程と、前記構造物設計情報に基づいて前記構造物を作製する工程と、作成された前記構造物の形状を、請求項19に記載の形状測定方法を用いて生成した撮像画像に基づいて測定する工程と、前記測定によって得られた形状情報と、前記構造物設計情報とを比較する工程とを含む構造物製造方法である。   One embodiment of the present invention includes a step of creating structure design information related to a shape of a structure, a step of creating the structure based on the structure design information, and a shape of the created structure. And a step of comparing the shape information obtained by the measurement and the structure design information with a step of measuring the shape based on the captured image generated using the shape measurement method according to claim 19. This is a product manufacturing method.

また、本発明の一実施形態は、コンピュータに、測定対象を撮像した撮像画像を生成する撮像ステップと、前記撮像ステップにおいて撮像された画像が、前記測定対象に明暗パターンが投影された画像として撮像されるように、前記撮像ステップにおいて撮像する方向と異なる方向から、前記明暗パターンに対応する強度分布を有する照明光を前記測定対象に照射する照射ステップと、前記撮像ステップにおいて生成された前記撮像画像に基づいて、当該撮像画像にブレが生じている否かを判定する判定ステップと、前記撮像ステップにおいて生成された前記撮像画像と前記判定ステップにおいて判定された結果とに基づいて、前記測定対象の三次元形状を示すデータを生成する生成ステップとを実行させるための形状測定プログラムである。   In one embodiment of the present invention, an imaging step of generating a captured image obtained by imaging a measurement target on a computer, and an image captured in the imaging step is captured as an image in which a light and dark pattern is projected on the measurement target. As described above, the irradiation step of irradiating the measurement object with illumination light having an intensity distribution corresponding to the light / dark pattern from a direction different from the direction of imaging in the imaging step, and the captured image generated in the imaging step Based on the determination step for determining whether or not the captured image is blurred, the captured image generated in the imaging step and the result determined in the determination step, A shape measurement program for executing a generation step for generating data indicating a three-dimensional shape

本発明によれば、形状測定装置は、三次元形状の測定時間が長くなる程度を低減することができる。   According to the present invention, the shape measuring apparatus can reduce the extent to which the measurement time of the three-dimensional shape becomes long.

本発明の第1の実施形態による形状測定装置の構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structural example of the shape measuring apparatus by the 1st Embodiment of this invention. 本実施形態における照射部の構成の一例を示す構成図である。It is a block diagram which shows an example of a structure of the irradiation part in this embodiment. 本実施形態における照射部が初期位相を90度ずつシフトさせて照射光を投影した測定対象の一例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows an example of the measuring object which the irradiation part in this embodiment projected the irradiation light by shifting an initial phase 90 degree | times at a time. 本実施形態における測定対象の形状の一例を示す構成図である。It is a block diagram which shows an example of the shape of the measuring object in this embodiment. 本実施形態における照射光が照射された状態の測定対象の一例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows an example of the measuring object of the state irradiated with the irradiation light in this embodiment. 本実施形態における測定対象の三次元形状を示すデータ算出結果の一例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows an example of the data calculation result which shows the three-dimensional shape of the measuring object in this embodiment. 本実施形態における形状測定装置の動作の一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of operation | movement of the shape measuring apparatus in this embodiment. 本発明の第2の実施形態による形状測定装置の構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structural example of the shape measuring apparatus by the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第3の実施形態による形状測定装置を含む構造物製造システムの構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structural example of the structure manufacturing system containing the shape measuring apparatus by the 3rd Embodiment of this invention. 本実施形態における構造物製造方法の一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of the structure manufacturing method in this embodiment.

[第1の実施形態]
以下、本発明の一実施形態について、図面を参照して説明する。
図1は、本発明の第1の実施形態による形状測定装置10の構成を示すブロック図である。形状測定装置10は、撮像部11と、照射部12と、受付部15と、出力部16と、制御部20と、記憶部26とを備え、位相シフト法により測定対象Mの三次元形状を測定するコンピュータ端末である。本実施形態では、形状測定装置10は、Nバケット法に基づく初期位相の異なる複数の縞(格子)状の明暗パターンが測定対象Mに投影された像を撮像し、それぞれの像における同一画素の信号強度(例えば、輝度値やMAX(R,G,B)値などに代表される明度値など)に基づいて、測定対象Mの形状測定を行う。
[First Embodiment]
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a shape measuring apparatus 10 according to the first embodiment of the present invention. The shape measuring apparatus 10 includes an imaging unit 11, an irradiating unit 12, a receiving unit 15, an output unit 16, a control unit 20, and a storage unit 26, and the three-dimensional shape of the measurement target M is obtained by a phase shift method. A computer terminal to measure. In the present embodiment, the shape measuring apparatus 10 captures an image in which a plurality of fringe (lattice) -like bright and dark patterns having different initial phases based on the N bucket method are projected on the measurement target M, and the same pixel in each image. Based on the signal intensity (for example, a brightness value typified by a luminance value or a MAX (R, G, B) value), the shape of the measurement object M is measured.

受付部15は、ユーザから入力される操作を受け付け、受け付けた操作に基づいて、操作を示す情報(操作指示情報)を出力する。例えば、受付部15は、主電源のオンとオフとを切替えるための電源釦、及び撮像処理開始の指示を受け付けるレリーズ釦等の操作部材を備えている。または、受付部15はタッチパネルにより、これらの指示等を受け付けることもできる。具体的には、受付部15は、レリーズ釦が全押し状態にされることよって、全押し状態に対応する操作を受け付ける。同様に、受付部15は、レリーズ釦が半押し状態にされることよって、半押し状態に対応する操作を受け付ける。ここで、レリーズ釦の全押し状態とは、レリーズ釦が所定の位置まで押し込まれた状態であり、レリーズ釦の半押し状態とは、レリーズ釦が全押し状態の位置の手前まで押し込まれた状態である。受付部15は、レリーズ釦が半押し状態にされる操作を受け付けると、受け付けた操作に基づいて、レリーズ釦の半押し状態を示す情報を操作指示情報として出力する。同様に、受付部15は、レリーズ釦が全押し状態にされる操作を受け付けると、受け付けた操作に基づいて、レリーズ釦の全押し状態を示す情報を操作指示情報として出力する。   The accepting unit 15 accepts an operation input from the user, and outputs information (operation instruction information) indicating the operation based on the accepted operation. For example, the reception unit 15 includes operation members such as a power button for switching on and off of the main power supply and a release button for receiving an instruction to start an imaging process. Or the reception part 15 can also receive these instructions etc. with a touch panel. Specifically, the accepting unit 15 accepts an operation corresponding to the fully pressed state when the release button is fully pressed. Similarly, the accepting unit 15 accepts an operation corresponding to the half-pressed state when the release button is half-pressed. Here, the fully pressed state of the release button is a state in which the release button is pushed down to a predetermined position, and the half-pressed state of the release button is a state in which the release button is pushed down to a position just before the fully pressed state. It is. When accepting an operation in which the release button is half-pressed, the accepting unit 15 outputs information indicating the half-pressed state of the release button as operation instruction information based on the accepted operation. Similarly, when accepting an operation in which the release button is fully depressed, the accepting unit 15 outputs information indicating the fully depressed state of the release button as operation instruction information based on the accepted operation.

撮像部11は、後述する撮像制御部19が出力する撮像制御信号に応じて、測定対象Mの像を撮像するとともに、撮像したデータをRAWデータである撮像画像データとして出力する。また、撮像部11は、照射部12と連動して動作し、照射部12によって測定対象Mに照明光が投影されるタイミングに合わせて撮像処理を行う。具体的には、撮像部11は、照射部12によってNバケット法に基づく初期位相の異なる複数の縞(格子)状の明暗パターンが測定対象Mに投影された像を、明暗パターンの初期位相毎に撮像した複数の撮像画像データを生成する。   The imaging unit 11 captures an image of the measurement target M in accordance with an imaging control signal output from an imaging control unit 19 described later, and outputs the captured data as captured image data that is RAW data. The imaging unit 11 operates in conjunction with the irradiation unit 12 and performs an imaging process in accordance with the timing at which the illumination light is projected onto the measurement target M by the irradiation unit 12. Specifically, the imaging unit 11 outputs, for each initial phase of the light / dark pattern, an image obtained by projecting a plurality of fringe (grating) -like light / dark patterns having different initial phases based on the N bucket method onto the measurement target M by the irradiation unit 12. A plurality of picked-up image data picked up at a time are generated.

照射部12は、後述する照射制御部18が出力する照射制御信号に応じて、明暗パターンに対応する強度分布を有する照明光を測定対象に照射する。この照射部12は、照射する照明光の光軸AX1と撮像部11の撮像軸AX2とが、測定対象Mの位置において所定の角度θをなすようにして、照明光を照射する。つまり、照射部12は、撮像部11が撮像している方向と異なる方向から、明暗パターンに対応する強度分布を有する照明光を測定対象に照射する。この照射部12の詳細な構成について、図2を参照して説明する。   The irradiation unit 12 irradiates the measurement target with illumination light having an intensity distribution corresponding to a light / dark pattern in accordance with an irradiation control signal output by an irradiation control unit 18 described later. The irradiation unit 12 irradiates the illumination light such that the optical axis AX1 of the illumination light to be irradiated and the imaging axis AX2 of the imaging unit 11 form a predetermined angle θ at the position of the measurement target M. That is, the irradiation unit 12 irradiates the measurement target with illumination light having an intensity distribution corresponding to the light / dark pattern from a direction different from the direction in which the imaging unit 11 is imaging. A detailed configuration of the irradiation unit 12 will be described with reference to FIG.

図2は、照射部12の概略構成を示す構成図である。照射部12は、光源22と、コリーメートレンズ23と、シリンドリカルレンズ24と、走査ミラー25とを備えている。光源22は、レーザ光源を備えており、後述する照射制御部18が出力する照射制御信号に応じた強度の光を発する。コリーメートレンズ23及び、シリンドリカルレンズ24は、光源22が発する光の強度分布を、光の照射方向(図2の方向D1)に対して直交する方向(図2の方向D2)に長手方向を有するライン状の強度分布となるように、強度分布を変換する。走査ミラー25は、MEMS(Micro Electro Mechanical Systems)ミラーであって、ライン状の強度分布となった光束を、光束の長手方向に対して垂直方向(図2の方向D3)に走査する。   FIG. 2 is a configuration diagram illustrating a schematic configuration of the irradiation unit 12. The irradiation unit 12 includes a light source 22, a collimate lens 23, a cylindrical lens 24, and a scanning mirror 25. The light source 22 includes a laser light source, and emits light having an intensity corresponding to an irradiation control signal output from an irradiation control unit 18 described later. The collimate lens 23 and the cylindrical lens 24 have the longitudinal direction of the intensity distribution of light emitted from the light source 22 in a direction (direction D2 in FIG. 2) orthogonal to the light irradiation direction (direction D1 in FIG. 2). The intensity distribution is converted so as to obtain a line-shaped intensity distribution. The scanning mirror 25 is a MEMS (Micro Electro Mechanical Systems) mirror, and scans a light beam having a linear intensity distribution in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the light beam (direction D3 in FIG. 2).

具体的には、光源22は、照射制御部18が出力する照射制御信号に応じて、レーザ光の強度を変調し、変調した強度の光を図2に示す方向D1に発する。同時に、走査ミラー25は、照射制御部18が出力する照射制御信号に応じて、逐次偏向方向を変える。これにより、測定対象Mの表面上には、格子状の明暗パターン(格子パターン)が投影される。すなわち、照射部12は、光源22から照射されるレーザ光を光軸方向と垂直方向のある一方向(図2の方向D4)にライン状の光強度分布を有するように強度分布を整形する。また、照射部12は、光軸方向及びライン状の光強度分布の長手方向の両方に垂直な方向(図2の方向D3)に、ライン状の強度分布を有する光線を、強度変化をさせながら走査する。ここでは、照射部12は、一方向に正弦波状の輝度変化をもつ縞模様(正弦格子)のパターン光を形成する。このようにして、照射部12は、測定対象Mに格子パターンの照射光を投影する。なお、ここではレーザ光源が発する光をMEMS技術を用いて照明光として投影する例を示したが、照射部12は、液晶プロジェクタにより照明光を投影することもできる。次に、照射部12が照射する照明光の初期位相について、図3を参照して説明する。   Specifically, the light source 22 modulates the intensity of the laser light in accordance with the irradiation control signal output from the irradiation control unit 18, and emits light having the modulated intensity in the direction D1 shown in FIG. At the same time, the scanning mirror 25 sequentially changes the deflection direction in accordance with the irradiation control signal output from the irradiation controller 18. Thereby, a grid-like light / dark pattern (grating pattern) is projected on the surface of the measuring object M. That is, the irradiation unit 12 shapes the intensity distribution of the laser light emitted from the light source 22 so as to have a linear light intensity distribution in one direction perpendicular to the optical axis direction (direction D4 in FIG. 2). Further, the irradiation unit 12 changes the intensity of the light beam having the line-shaped intensity distribution in the direction perpendicular to both the optical axis direction and the longitudinal direction of the line-shaped light intensity distribution (direction D3 in FIG. 2). Scan. Here, the irradiation unit 12 forms a striped (sine lattice) pattern light having a sinusoidal luminance change in one direction. In this way, the irradiation unit 12 projects the irradiation light of the lattice pattern onto the measurement target M. Although an example in which light emitted from a laser light source is projected as illumination light using the MEMS technology is shown here, the irradiation unit 12 can also project illumination light by a liquid crystal projector. Next, the initial phase of the illumination light irradiated by the irradiation unit 12 will be described with reference to FIG.

図3は、本実施形態における照射部12が初期位相を90度ずつシフトさせて照射光を投影した測定対象Mの一例を示す模式図である。図3(a)は、初期位相が0度である照射光により測定対象Mの表面上に投影される明暗パターンAを示している。同様に、図3(b)〜(d)は、それぞれ、初期位相が90度である明暗パターンB、初期位相が180度である明暗パターンC、初期位相が270度である明暗パターンDを示している。一例として、Nバケット法においてN=5の場合、つまり5バケット法の場合には、撮像部11は、明暗パターンAから明暗パターンDまで及び、再び明暗パターンAが順次投影されている測定対象Mを、順次撮像して5枚の撮像画像を生成する。同様に、Nバケット法においてN=7の場合、つまり7バケット法の場合には、撮像部11は、明暗パターンAから明暗パターンDまで及び明暗パターンAから明暗パターンCまでが順次投影されている測定対象Mを、順次撮像して7枚の撮像画像を生成する。ここで、撮像の順序は、必ずしも明暗パターンA、明暗パターンB、明暗パターンC、明暗パターンD、明暗パターンAの順序でなくてもよい。例えば、撮像の順序は、明暗パターンA、明暗パターンD、明暗パターンC、明暗パターンB、明暗パターンAの順序にすることもできる。   FIG. 3 is a schematic diagram illustrating an example of the measurement object M on which the irradiation unit 12 in the present embodiment projects the irradiation light by shifting the initial phase by 90 degrees. FIG. 3A shows a light / dark pattern A projected on the surface of the measuring object M by irradiation light having an initial phase of 0 degree. Similarly, FIGS. 3B to 3D show a light / dark pattern B having an initial phase of 90 degrees, a light / dark pattern C having an initial phase of 180 degrees, and a light / dark pattern D having an initial phase of 270 degrees. ing. As an example, when N = 5 in the N bucket method, that is, in the case of the 5-bucket method, the imaging unit 11 extends from the light / dark pattern A to the light / dark pattern D, and the light / dark pattern A is sequentially projected again. Are sequentially captured to generate five captured images. Similarly, in the case of N = 7 in the N bucket method, that is, in the case of the 7 bucket method, the imaging unit 11 sequentially projects from the light / dark pattern A to the light / dark pattern D and from the light / dark pattern A to the light / dark pattern C. The measurement object M is sequentially imaged to generate seven captured images. Here, the imaging order is not necessarily the order of the light / dark pattern A, the light / dark pattern B, the light / dark pattern C, the light / dark pattern D, and the light / dark pattern A. For example, the order of imaging may be the order of light / dark pattern A, light / dark pattern D, light / dark pattern C, light / dark pattern B, and light / dark pattern A.

再び、図1に戻って、形状測定装置10の構成について説明する。
記憶部26には、照射部12が照射する光の明暗パターンを示す情報と、初期位相を示す情報とが関連付けられて予め記憶されている。具体的には、記憶部26には、光源22のレーザ光の変調強度と変調周波数、及び走査ミラー25の偏向方向の変化の周波数を設定する情報が、明暗パターンAを示す情報として、明暗パターンAの初期位相(0度)に関連付けられて予め記憶されている。同様に、記憶部26には、明暗パターンBを示す情報が、明暗パターンBの初期位相(90度)に、明暗パターンCを示す情報が、明暗パターンCの初期位相(180度)に関連付けられて、明暗パターンDを示す情報が、明暗パターンDの初期位相(270度)に関連付けられて、それぞれが予め記憶されている。また、記憶部26には、撮像部11により生成された撮像画像データや、後述する生成部14が生成した測定対象の三次元形状を示すデータが記憶される。
Returning to FIG. 1 again, the configuration of the shape measuring apparatus 10 will be described.
In the storage unit 26, information indicating a light / dark pattern of light irradiated by the irradiation unit 12 and information indicating an initial phase are stored in advance in association with each other. Specifically, information for setting the modulation intensity and modulation frequency of the laser light of the light source 22 and the frequency of change in the deflection direction of the scanning mirror 25 is stored in the storage unit 26 as information indicating the light / dark pattern A. It is stored in advance in association with the initial phase (0 degree) of A. Similarly, the storage unit 26 associates information indicating the light / dark pattern B with the initial phase (90 degrees) of the light / dark pattern B, and information indicating the light / dark pattern C with the initial phase (180 degrees) of the light / dark pattern C. Thus, information indicating the light / dark pattern D is associated with the initial phase (270 degrees) of the light / dark pattern D and stored in advance. The storage unit 26 stores captured image data generated by the imaging unit 11 and data indicating a three-dimensional shape of a measurement target generated by the generation unit 14 described later.

制御部20は、判定部13と、生成部14と、照射制御部18と、撮像制御部19とを備えている。以下、これら各部の構成について説明する。   The control unit 20 includes a determination unit 13, a generation unit 14, an irradiation control unit 18, and an imaging control unit 19. Hereinafter, the configuration of each of these units will be described.

照射制御部18は、予め定められている照射部12の明暗パターンに基づいて、照射部12の光源22及び走査ミラー25を制御する。具体的には、受付部15がレリーズ釦の半押し状態を示す情報を出力すると、照射制御部18は、受付部15からバス21を介して、この半押し状態を示す情報を取得する。次に、照射制御部18は、半押し状態を示す情報を取得すると、記憶部26に記憶されている照射部12の明暗パターンのうちから、明暗パターンAの初期位相(0度)に関連付けられている明暗パターンを示す情報を、明暗パターンAを示す情報としてバス21を介して読み出す。次に、照射制御部18は、読み出した照射部12の明暗パターンAを示す情報に基づいて、光源22のレーザ光の変調強度と変調周波数及び走査ミラー25の偏向方向の変化の周波数を制御して、明暗パターンを設定する。同様にして、照射制御部18は、記憶部26に記憶されている照射部12の明暗パターンのうちから、明暗パターンB〜Dを示す情報としてバス21を介して順次読み出す。次に、読み出した照射部12の明暗パターンB〜Dを示す情報に基づいて、光源22のレーザ光の変調強度と変調周波数及び走査ミラー25の偏向方向の変化の周波数をそれぞれ設定する。このようにして、照射制御部18は、順次読み出した明暗パターンA〜Dに対応する強度分布を有する照明光を設定することにより、測定対象Mに照射される照明光の明暗パターンを制御する。   The irradiation control unit 18 controls the light source 22 and the scanning mirror 25 of the irradiation unit 12 based on a predetermined light / dark pattern of the irradiation unit 12. Specifically, when the receiving unit 15 outputs information indicating the half-pressed state of the release button, the irradiation control unit 18 acquires information indicating the half-pressed state from the receiving unit 15 via the bus 21. Next, when the irradiation control unit 18 acquires information indicating the half-pressed state, the irradiation control unit 18 is associated with the initial phase (0 degree) of the light / dark pattern A from the light / dark patterns of the irradiation unit 12 stored in the storage unit 26. The information indicating the current light / dark pattern is read out via the bus 21 as information indicating the light / dark pattern A. Next, the irradiation control unit 18 controls the modulation intensity and modulation frequency of the laser light of the light source 22 and the frequency of change in the deflection direction of the scanning mirror 25 based on the read information indicating the light / dark pattern A of the irradiation unit 12. To set a light / dark pattern. Similarly, the irradiation control unit 18 sequentially reads out information indicating the light / dark patterns B to D from the light / dark patterns of the irradiation unit 12 stored in the storage unit 26 via the bus 21. Next, the modulation intensity and modulation frequency of the laser light of the light source 22 and the frequency of change in the deflection direction of the scanning mirror 25 are set based on the read information indicating the light and dark patterns B to D of the irradiation unit 12. In this way, the irradiation control unit 18 controls the light / dark pattern of the illumination light irradiated on the measurement target M by setting the illumination light having the intensity distribution corresponding to the sequentially read light / dark patterns A to D.

撮像制御部19は、予め定められている撮像タイミングに基づいて、撮像部11の撮像タイミングを制御する。具体的には、受付部15がレリーズ釦の半押し状態を示す情報を出力すると、撮像制御部19は、受付部15からバス21を介して半押し状態を示す情報を取得する。次に、撮像制御部19は、半押し状態を示す情報を取得すると、バス21を介して照射制御部18が設定した明暗パターンを読み出すとともに、読み出した明暗パターンが変化する毎に、撮像制御信号を撮像部11に出力する。このとき、撮像部11は、照射制御部18が設定する明暗パターン毎に、測定対象を撮像した撮像画像データを生成する。つまり、撮像部11は、入力される撮像操作に応じて、測定対象Mを撮像した撮像画像データを生成する。   The imaging control unit 19 controls the imaging timing of the imaging unit 11 based on a predetermined imaging timing. Specifically, when the receiving unit 15 outputs information indicating the half-pressed state of the release button, the imaging control unit 19 acquires information indicating the half-pressed state from the receiving unit 15 via the bus 21. Next, when the imaging control unit 19 acquires information indicating the half-pressed state, the imaging control unit 19 reads out the light / dark pattern set by the irradiation control unit 18 via the bus 21, and every time the read light / dark pattern changes, the imaging control signal Is output to the imaging unit 11. At this time, the imaging unit 11 generates captured image data obtained by imaging the measurement target for each light / dark pattern set by the irradiation control unit 18. That is, the imaging unit 11 generates captured image data obtained by capturing the measurement target M in accordance with the input imaging operation.

判定部13は、撮像部11による撮像時における撮像部11と測定対象Mとの相対的な変化が生じているか否かを判定する。具体的には、判定部13は、撮像部11が生成した撮像画像データに基づいて、撮像部11と測定対象Mとの相対的な変化が生じているか否かを判定する。ここで、撮像部11と測定対象Mとの相対的な変化とは、撮像部11と測定対象Mとの相対的な位置の変化、及び撮像部11と測定対象Mとの相対的な方向の変化である。   The determination unit 13 determines whether or not a relative change has occurred between the imaging unit 11 and the measurement target M during imaging by the imaging unit 11. Specifically, the determination unit 13 determines whether a relative change between the imaging unit 11 and the measurement target M has occurred based on the captured image data generated by the imaging unit 11. Here, the relative change between the imaging unit 11 and the measurement target M is a change in the relative position between the imaging unit 11 and the measurement target M and the relative direction between the imaging unit 11 and the measurement target M. It is a change.

より具体的には、判定部13は、撮像部11が明暗パターンごとに生成した複数の撮像画像データを取得する。上述したように、Nバケット法においてN=5の場合、つまり5バケット法の場合には、撮像部11は、明暗パターンAから明暗パターンDまで及び、再び明暗パターンAが順次投影されている測定対象Mを、順次撮像して5枚の撮像画像データを生成する。このとき、判定部13は、撮像部11が生成した5枚の撮像画像データを取得する。次に、判定部13は、取得した5枚の撮像画像データのうちの、最初に生成された撮像画像データである明暗パターンAの撮像画像データと、最後に生成された撮像画像データである明暗パターンAの撮像画像データとを、既知のパターンマッチング手法により比較する。次に、判定部13は、これらの撮像画像データの比較結果に基づいて、これらの撮像画像データの一致度を算出する。そして、判定部13は、算出した一致度が所定のしきい値を超えた場合には、撮像部11と測定対象Mとの相対的な変化が生じていないと判定する。一方、判定部13は、算出した一致度が所定のしきい値以下である場合には、撮像部11と測定対象Mとの相対的な変化が生じていると判定する。   More specifically, the determination unit 13 acquires a plurality of captured image data generated by the imaging unit 11 for each light / dark pattern. As described above, when N = 5 in the N bucket method, that is, in the case of the five bucket method, the imaging unit 11 performs measurement in which the light / dark pattern A is sequentially projected from the light / dark pattern A to the light / dark pattern D again. The target M is sequentially imaged to generate five captured image data. At this time, the determination unit 13 acquires the five captured image data generated by the imaging unit 11. Next, the determination unit 13 picks up the captured image data of the light / dark pattern A, which is the first generated captured image data, and the bright / dark, which is the captured image data generated last, among the five acquired captured image data. The captured image data of the pattern A is compared by a known pattern matching method. Next, the determination unit 13 calculates the degree of coincidence of these captured image data based on the comparison result of these captured image data. And the determination part 13 determines with the relative change of the imaging part 11 and the measuring object M not having arisen, when the calculated coincidence degree exceeds a predetermined threshold value. On the other hand, the determination unit 13 determines that a relative change between the imaging unit 11 and the measurement target M occurs when the calculated degree of coincidence is equal to or less than a predetermined threshold value.

また、判定部13は、撮像操作が入力される期間を撮像時として、当該撮像時における撮像部11と測定対象Mとの相対的な変化が生じているか否かを判定する。ここで、撮像時とは、レリーズ釦が半押し状態にされる期間である。上述したように、撮像制御部19は、受付部15が出力するレリーズ釦の半押し状態を示す情報に基づいて、撮像部11に撮像制御信号を出力する。つまり、撮像制御部19は、レリーズ釦が半押し状態である間、撮像部11に撮像制御信号を出力する。これにより、撮像部11は、撮像画像データの生成を行う。すなわち、判定部13は、撮像操作が入力される期間としてのレリーズ釦が半押し状態にされる期間において、撮像部11と測定対象Mとの相対的な変化が生じているか否かを判定する。   In addition, the determination unit 13 determines whether a relative change between the imaging unit 11 and the measurement target M at the time of imaging occurs when the period during which the imaging operation is input is set as imaging. Here, the time of imaging is a period during which the release button is half pressed. As described above, the imaging control unit 19 outputs an imaging control signal to the imaging unit 11 based on the information indicating the half-pressed state of the release button output from the reception unit 15. That is, the imaging control unit 19 outputs an imaging control signal to the imaging unit 11 while the release button is in a half-pressed state. Thereby, the imaging unit 11 generates captured image data. That is, the determination unit 13 determines whether or not a relative change between the imaging unit 11 and the measurement target M occurs during a period in which the release button as a period during which the imaging operation is input is half pressed. .

生成部14は、撮像部11が生成した撮像画像データに基づいて、測定対象Mの三次元形状を示すデータを生成する。具体的には、生成部14は、受付部15が出力するレリーズ釦の全押し状態を示す情報が出力された場合には、測定対象Mの各位置の座標値を算出する。すなわち、生成部14は、レリーズ釦の状態が半押し状態から全押し状態に変化すると、撮像部11により初期位相が異なる複数の格子パターンが投影された測定対象Mが撮像された複数の撮像画像データに基づいて、測定対象Mの各位置の座標値を算出する。つまり、生成部14は、レリーズ釦の状態が半押し状態である場合に、さらに受付部15が操作を受け付けると(つまり、レリーズ釦が全押し状態にされると)、測定対象Mの三次元形状を示すデータを生成する。次に、生成部14は、算出した測定対象Mの各位置の座標値に基づいて、既知の位相シフト法によって測定対象Mの三次元形状を示すデータ(点群データ)を生成する。このとき、撮像部11による撮像時における撮像部11と測定対象Mとの相対的な変化が生じていないと判定部13が判定した場合に、生成部14は、測定対象Mの各位置の座標値を算出する。一方、撮像部11による撮像時における撮像部11と測定対象Mとの相対的な変化が生じていると判定部13が判定した場合には、生成部14は、測定対象Mの各位置の座標値を算出しない。このようにして、生成部14は、撮像部11が生成した撮像画像データに基づき、撮像部11による撮像時における撮像部11と測定対象Mとの相対的な変化が生じていないと判定部13が判定した場合に、測定対象Mの三次元形状を示すデータを生成する。つまり、生成部14は、判定部13が判定した結果に応じて、撮像部11が生成した撮像画像データに基づく測定対象Mの三次元形状を示すデータを生成する。   The generation unit 14 generates data indicating the three-dimensional shape of the measurement target M based on the captured image data generated by the imaging unit 11. Specifically, the generation unit 14 calculates the coordinate value of each position of the measurement target M when information indicating the fully pressed state of the release button output from the reception unit 15 is output. That is, when the state of the release button is changed from the half-pressed state to the fully-pressed state, the generation unit 14 captures a plurality of captured images obtained by capturing the measurement target M onto which a plurality of lattice patterns having different initial phases are projected by the imaging unit 11. Based on the data, the coordinate value of each position of the measuring object M is calculated. That is, when the state of the release button is a half-pressed state, the generation unit 14 further receives an operation (that is, when the release button is fully pressed), the three-dimensional measurement object M Data indicating the shape is generated. Next, the generation unit 14 generates data (point group data) indicating the three-dimensional shape of the measurement target M by a known phase shift method based on the calculated coordinate values of the respective positions of the measurement target M. At this time, when the determination unit 13 determines that there is no relative change between the imaging unit 11 and the measurement target M at the time of imaging by the imaging unit 11, the generation unit 14 determines the coordinates of each position of the measurement target M. Calculate the value. On the other hand, when the determination unit 13 determines that a relative change has occurred between the imaging unit 11 and the measurement target M at the time of imaging by the imaging unit 11, the generation unit 14 determines the coordinates of each position of the measurement target M. Do not calculate value. Thus, based on the captured image data generated by the imaging unit 11, the generation unit 14 determines that a relative change between the imaging unit 11 and the measurement target M during imaging by the imaging unit 11 has not occurred. Is determined, data indicating the three-dimensional shape of the measuring object M is generated. That is, the generation unit 14 generates data indicating the three-dimensional shape of the measurement target M based on the captured image data generated by the imaging unit 11 according to the determination result of the determination unit 13.

このようにして、生成部14は、撮像部11が明暗パターンの種類(つまり、明暗パターンA〜D)毎に測定対象Mを撮像して生成する複数の撮像画像データに基づいて、測定対象Mの三次元形状を示すデータを生成する。そして、判定部13は、撮像部11が複数の撮像画像データを生成する期間を撮像時として、当該撮像時における撮像部11と測定対象Mとの相対的な変化が生じているか否かを判定する。   In this manner, the generation unit 14 measures the measurement target M based on a plurality of captured image data generated by the imaging unit 11 by imaging the measurement target M for each type of light / dark pattern (that is, light / dark patterns A to D). The data indicating the three-dimensional shape of is generated. And the determination part 13 determines whether the relative change of the imaging part 11 and the measuring object M at the time of the said imaging has arisen by setting the period when the imaging part 11 produces | generates several captured image data at the time of imaging. To do.

ここで、判定部13は、複数の撮像画像データどうしが比較された結果に基づいて、複数の撮像画像データを取得する間に、撮像部11と測定対象Mとの相対的な変化が生じているか否を判定する。このとき、撮像部11は、明暗パターンA〜Dを撮像した撮像画像データのうちの少なくともいずれかの撮像画像データに撮像部11と測定対象Mとの相対的な変化が生じていると判定部13が判定した場合に、当該撮像部11と測定対象Mとの相対的な変化が生じている撮像画像データを再度生成する。   Here, the determination unit 13 generates a relative change between the imaging unit 11 and the measurement target M while acquiring the plurality of captured image data based on the result of comparison between the plurality of captured image data. It is determined whether or not. At this time, the imaging unit 11 determines that a relative change between the imaging unit 11 and the measurement target M occurs in at least one of the captured image data of the captured image data obtained by imaging the light and dark patterns A to D. When the determination of 13 is made, captured image data in which a relative change between the imaging unit 11 and the measurement target M occurs is generated again.

出力部16は、情報を画像として表示するディスプレイや、情報を音として出力するスピーカを備えており、判定部13による判定結果を表示や音によって出力する。具体的には、出力部16は、判定部13が撮像部11による撮像時における撮像部11と測定対象Mとの相対的な変化が生じていると判定した場合には、相対的な変化が生じていることを示す画像や音を出力する。   The output unit 16 includes a display that displays information as an image and a speaker that outputs information as sound, and outputs the determination result by the determination unit 13 by display or sound. Specifically, when the determination unit 13 determines that a relative change between the imaging unit 11 and the measurement target M at the time of imaging by the imaging unit 11 occurs, the output unit 16 causes the relative change. Outputs images and sounds indicating that it is occurring.

次に、図4から図6を参照して、形状測定装置10が、測定対象Mの三次元形状を測定する構成の一例を説明する。
図4は、測定対象Mの形状の一例を示す図である。測定対象Mは、図4(a)に示す側面形状及び正面形状を有している。また、この測定対象Mは、図4(b)に示す形状を有している。以下、形状測定装置10が、この図4に示す形状を有する測定対象Mの三次元形状を測定する構成について説明する。
Next, an example of a configuration in which the shape measuring apparatus 10 measures the three-dimensional shape of the measurement target M will be described with reference to FIGS. 4 to 6.
FIG. 4 is a diagram illustrating an example of the shape of the measurement target M. The measuring object M has a side shape and a front shape shown in FIG. Further, the measurement object M has a shape shown in FIG. Hereinafter, the configuration in which the shape measuring apparatus 10 measures the three-dimensional shape of the measuring object M having the shape shown in FIG. 4 will be described.

図5は、本実施形態の照射部12が図4に示す測定対象Mに対して、図3に示す照射光を照射した場合に、測定対象Mの表面に現れる明暗パターンを示している。ここで、図5(a)は、初期位相(0度)の照明光が測定対象Mに照射されて、測定対象Mの表面に明暗パターンAが現れた状態を示している。同様に、図5(b)〜(d)は、それぞれ初期位相(90度)、初期位相(180度)及び初期位相(270度)の照明光が測定対象Mに照射されて、測定対象Mの表面に明暗パターンB〜Dが現れた状態を示している。このように、照射部12は、撮像部11によって撮像される撮像画像データが、測定対象Mに明暗パターンが投影された画像として撮像されるように、明暗パターンA〜Dに対応する強度分布を有する照明光を測定対象Mに照射する。   FIG. 5 illustrates a light / dark pattern that appears on the surface of the measurement target M when the irradiation unit 12 of the present embodiment irradiates the measurement target M illustrated in FIG. 4 with the irradiation light illustrated in FIG. 3. Here, FIG. 5A shows a state in which the illumination light of the initial phase (0 degree) is irradiated onto the measurement object M, and the light and dark pattern A appears on the surface of the measurement object M. Similarly, in FIGS. 5B to 5D, the measurement object M is irradiated with illumination light having an initial phase (90 degrees), an initial phase (180 degrees), and an initial phase (270 degrees), respectively. The state where the light-and-dark patterns B to D appear on the surface of is shown. As described above, the irradiating unit 12 generates intensity distributions corresponding to the light and dark patterns A to D so that the captured image data captured by the imaging unit 11 is captured as an image obtained by projecting the light and dark pattern onto the measurement target M. The measurement object M is irradiated with the illumination light it has.

次に、図6を参照して、生成部14が生成する測定対象Mの三次元形状を示すデータの一例を説明する。
図6は、本実施形態の生成部14が生成する測定対象Mの三次元形状を示すデータの一例を示す図である。生成部14は、図5(a)〜(d)に示す各照射光が照射された測定対象Mを撮像部11が生成した撮像画像データに基づいて、既知の位相シフト法によって測定対象Mの三次元形状を示すデータを生成する。
Next, an example of data indicating the three-dimensional shape of the measurement target M generated by the generation unit 14 will be described with reference to FIG.
FIG. 6 is a diagram illustrating an example of data indicating the three-dimensional shape of the measurement target M generated by the generation unit 14 of the present embodiment. The generation unit 14 uses the known phase shift method to measure the measurement target M irradiated with each irradiation light illustrated in FIGS. 5A to 5D based on the captured image data generated by the imaging unit 11. Data indicating a three-dimensional shape is generated.

次に、図7を参照して、形状測定装置10の動作について説明する。図7は、本実施形態の形状測定装置10の動作の一例を示すフローチャートである。
まず、受付部15は、ユーザから操作を受け付け、受け付けた操作の種類を判定する。具体的には、受付部15は、レリーズ釦が半押し状態にされたか否かを判定する(ステップS10)。受付部15は、レリーズ釦が半押し状態にされたと判定した場合には、操作を受け付けるとともに、受け付けた操作を示す情報を出力して、処理をステップS20に進める。一方、受付部15は、レリーズ釦が半押し状態にされていないと判定した場合には、ステップS10の処理を繰り返す。
Next, the operation of the shape measuring apparatus 10 will be described with reference to FIG. FIG. 7 is a flowchart showing an example of the operation of the shape measuring apparatus 10 of the present embodiment.
First, the reception unit 15 receives an operation from the user and determines the type of the received operation. Specifically, the accepting unit 15 determines whether or not the release button has been half-pressed (step S10). If the accepting unit 15 determines that the release button has been pressed halfway, the accepting unit 15 accepts the operation and outputs information indicating the accepted operation, and the process proceeds to step S20. On the other hand, if the reception unit 15 determines that the release button is not half-pressed, the reception unit 15 repeats the process of step S10.

次に、照射制御部18は、受付部15が出力する半押し状態を示す情報を、バス21を介して取得する。次に、照射制御部18は、記憶部26に記憶されている照射部12の明暗パターンを順次読出す。次に、照射制御部18は、読み出した照射部12の明暗パターンを示す情報に基づいて、光源22のレーザ光の変調強度と変調周波数及び走査ミラー25の偏向方向の変化の周波数を制御して、明暗パターンを設定する。一方、撮像制御部19は、受付部15が出力する半押し状態を示す情報を、バス21を介して取得する。次に、撮像制御部19は、バス21を介して照射制御部18が設定した明暗パターンを読み出すとともに、読み出した明暗パターンが変化する毎に、撮像制御信号を撮像部11に出力する。これにより、撮像部11は、測定対象Mを撮像した撮像画像データを明暗パターン毎に生成する(ステップS20)。   Next, the irradiation control unit 18 acquires information indicating the half-pressed state output from the reception unit 15 via the bus 21. Next, the irradiation control unit 18 sequentially reads the light and dark patterns of the irradiation unit 12 stored in the storage unit 26. Next, the irradiation control unit 18 controls the modulation intensity and modulation frequency of the laser light from the light source 22 and the frequency of change in the deflection direction of the scanning mirror 25 based on the read information indicating the light / dark pattern of the irradiation unit 12. Set the light and dark pattern. On the other hand, the imaging control unit 19 acquires information indicating the half-pressed state output from the reception unit 15 via the bus 21. Next, the imaging control unit 19 reads the light / dark pattern set by the irradiation control unit 18 via the bus 21 and outputs an imaging control signal to the imaging unit 11 every time the read light / dark pattern changes. Thereby, the imaging part 11 produces | generates the captured image data which imaged the measuring object M for every light-dark pattern (step S20).

次に、判定部13は、撮像部11による撮像時における撮像部11と測定対象Mとの相対的な変化を検出する(ステップS30)。ここで、判定部13は、上述のブレ検出手順によって、撮像部11による撮像時における撮像部11と測定対象Mとの相対的な変化を検出する。   Next, the determination unit 13 detects a relative change between the imaging unit 11 and the measurement target M during imaging by the imaging unit 11 (step S30). Here, the determination unit 13 detects a relative change between the imaging unit 11 and the measurement target M during imaging by the imaging unit 11 by the above-described blur detection procedure.

次に、判定部13は、ステップS30において検出した結果に基づいて、撮像部11による撮像時における撮像部11と測定対象Mとの相対的な変化が生じているか否かを判定する(ステップS40)。判定部13は、相対的な変化が生じていると判定した場合(ステップS40:YES)には、処理をステップS20に戻す。すなわち、撮像部11は、撮像画像データに撮像部11と測定対象Mとの相対的な変化が生じていると判定部13が判定した場合に、当該撮像部11と測定対象Mとの相対的な変化が生じている撮像画像データに対応する撮像画像データを再度生成する。一方、判定部13は、相対的な変化が生じていないと判定した場合(ステップS40:NO)には、処理をステップS50に進める。   Next, the determination unit 13 determines whether or not a relative change between the imaging unit 11 and the measurement target M during imaging by the imaging unit 11 has occurred based on the result detected in step S30 (step S40). ). If the determination unit 13 determines that a relative change has occurred (step S40: YES), the process returns to step S20. That is, when the determination unit 13 determines that a relative change between the image pickup unit 11 and the measurement target M occurs in the captured image data, the image pickup unit 11 is a relative relationship between the image pickup unit 11 and the measurement target M. The captured image data corresponding to the captured image data in which a significant change has occurred is generated again. On the other hand, when the determination unit 13 determines that no relative change has occurred (step S40: NO), the process proceeds to step S50.

次に、判定部13は、撮像部11による撮像時における撮像部11と測定対象Mとの相対的な変化が生じていないことを示す情報を、バス21を介して出力部16に出力する。出力部16は、取得した相対的な変化が生じていないことを示す情報に基づき、相対的な変化が生じていないことを示す画像を表示する(ステップS50)。   Next, the determination unit 13 outputs information indicating that no relative change has occurred between the imaging unit 11 and the measurement target M during imaging by the imaging unit 11 to the output unit 16 via the bus 21. The output unit 16 displays an image indicating that no relative change has occurred based on the acquired information indicating that no relative change has occurred (step S50).

次に、受付部15は、ユーザから操作を受け付け、受け付けた操作の種類を判定する。具体的には、受付部15は、レリーズ釦が全押し状態にされたか否かを判定する(ステップS60)。受付部15は、レリーズ釦が全押し状態にされたと判定した場合には、受け付けた操作を示す情報を出力して、処理をステップS70に進める。一方、受付部15は、レリーズ釦からユーザの指が離れた状態、つまり、レリーズ釦がオフの状態にされたと判定した場合には、ステップS10に処理を戻す。   Next, the reception unit 15 receives an operation from the user and determines the type of the received operation. Specifically, the accepting unit 15 determines whether or not the release button has been fully pressed (step S60). If the accepting unit 15 determines that the release button has been fully pressed, the accepting unit 15 outputs information indicating the accepted operation, and the process proceeds to step S70. On the other hand, if the reception unit 15 determines that the user's finger has been removed from the release button, that is, the release button has been turned off, the process returns to step S10.

次に、生成部14は、撮像部11が生成した撮像画像データに基づいて、測定対象Mの三次元形状を示すデータ(点群データ)を生成して処理を終了する(ステップS70)。つまり、生成部14は、出力部16が判定結果を出力した後に、測定対象Mの三次元形状を示すデータを生成する。   Next, the generation unit 14 generates data (point cloud data) indicating the three-dimensional shape of the measurement target M based on the captured image data generated by the imaging unit 11, and ends the process (step S70). That is, the generation unit 14 generates data indicating the three-dimensional shape of the measurement target M after the output unit 16 outputs the determination result.

以上説明したように、形状測定装置10は、撮像部11と、照射部12と、判定部13とを備えている。この撮像部11は、測定対象Mを撮像した撮像画像データを生成する。また、この照射部12は、撮像部11によって撮像される撮像画像データが、測定対象Mに明暗パターンが投影された画像として撮像されるように、撮像部11が撮像している方向と異なる方向から、明暗パターンに対応する強度分布を有する照明光を測定対象Mに照射する。また、この判定部13は、撮像部11による撮像時における撮像部11と測定対象Mとの相対的な変化が生じているか否かを判定する。   As described above, the shape measuring apparatus 10 includes the imaging unit 11, the irradiation unit 12, and the determination unit 13. The imaging unit 11 generates captured image data obtained by imaging the measurement target M. In addition, the irradiation unit 12 has a direction different from the direction in which the imaging unit 11 is capturing so that the captured image data captured by the imaging unit 11 is captured as an image in which a light and dark pattern is projected onto the measurement target M. Then, the measuring object M is irradiated with illumination light having an intensity distribution corresponding to the bright and dark pattern. In addition, the determination unit 13 determines whether or not a relative change between the imaging unit 11 and the measurement target M during imaging by the imaging unit 11 occurs.

一般に、形状測定装置10において、撮像時における撮像部11と測定対象Mとの相対的な変化が生じると、撮像部11が生成した撮像画像データにブレが生じる(つまり、撮像画像データがブレ画像になる)ことがある。ここで、撮像画像データのブレには、撮像部11が露光している間に、撮像部11と測定対象Mとの相対的な変化が生じた場合に発生する、単一の撮像画像データのブレがある。また、撮像画像データのブレには、各初期位相の明暗パターンを順次撮像する間に、撮像部11と測定対象Mとの相対的な変化が生じた場合に発生する、複数の撮像画像データ間のブレがある。この撮像画像データのブレは、ユーザが形状測定装置10を手に持った状態で測定対象Mの三次元形状を測定する場合や、測定対象Mの位置が形状測定装置10に対して相対的に移動する場合にも発生する。形状測定装置10においては、撮像画像データにブレが生じると、このブレが生じた撮像画像データに基づいて生成される測定対象Mの三次元形状を示すデータの正確さが低下することがある。したがって、形状測定装置10は、Nバケット法による各初期位相の撮像画像データを生成する間、撮像部11による撮像時における撮像部11と測定対象Mとの相対的な変化が生じないことが望ましい。   In general, in the shape measuring apparatus 10, when a relative change occurs between the imaging unit 11 and the measurement target M during imaging, the captured image data generated by the imaging unit 11 is blurred (that is, the captured image data is a blurred image). There are times). Here, in the blur of the captured image data, a single captured image data generated when a relative change between the imaging unit 11 and the measurement target M occurs while the imaging unit 11 is exposed. There is blur. In addition, in the blur of captured image data, a plurality of captured image data generated when a relative change between the imaging unit 11 and the measurement target M occurs while sequentially capturing the light and dark patterns of each initial phase. There is a blur. The blur of the captured image data is caused when the user measures the three-dimensional shape of the measurement target M while holding the shape measurement device 10 or when the position of the measurement target M is relative to the shape measurement device 10. It also occurs when moving. In the shape measuring apparatus 10, when blur occurs in the captured image data, the accuracy of the data indicating the three-dimensional shape of the measurement target M generated based on the captured image data in which the blur has occurred may be reduced. Therefore, it is desirable that the shape measuring apparatus 10 does not cause a relative change between the imaging unit 11 and the measurement target M during imaging by the imaging unit 11 while generating captured image data of each initial phase by the N bucket method. .

しかしながら、一般的な形状測定装置は、撮像画像データにブレが生じることにより、正確でない測定対象Mの三次元形状を示すデータが生成された場合には、正確な測定対象Mの三次元形状を示すデータを生成するために、再度、測定対象Mを撮像する。つまり、一般的な形状測定装置は、正確な測定対象Mの三次元形状を示すデータが得られるまで、測定対象Mの撮像と、測定対象Mの三次元形状を示すデータの生成とを繰り返す。   However, a general shape measuring apparatus generates an accurate three-dimensional shape of the measurement target M when data indicating an inaccurate three-dimensional shape of the measurement target M is generated due to blurring of captured image data. In order to generate data to be shown, the measurement object M is imaged again. That is, the general shape measuring apparatus repeats imaging of the measuring object M and generation of data indicating the three-dimensional shape of the measuring object M until accurate data indicating the three-dimensional shape of the measuring object M is obtained.

一方、上述したように、形状測定装置10は、撮像部11による撮像時における撮像部11と測定対象Mとの相対的な変化が生じているか否かを判定する判定部13を備えている。これにより、形状測定装置10は、測定対象Mの三次元形状を示すデータを生成する前に、判定部13が撮像時における撮像部11と測定対象Mとの相対的な変化が生じているか否かを判定することができる。したがって、形状測定装置10は、判定部13が撮像時における撮像部11と測定対象Mとの相対的な変化が生じていると判定した場合には、測定対象Mの三次元形状を示すデータを生成する前に、再度、撮像部11が撮像することができる。すなわち、形状測定装置10は、正確な測定対象Mの三次元形状を示すデータが得られるまで、測定対象Mの三次元形状を示すデータの生成を繰り返す場合に比して、再度、撮像部11が撮像を行うまでの時間を短縮することができる。つまり、形状測定装置10は、正確な測定対象Mの三次元形状を示すデータが得られるまでの時間が長くなる程度を低減することができる。   On the other hand, as described above, the shape measuring apparatus 10 includes the determination unit 13 that determines whether or not a relative change between the imaging unit 11 and the measurement target M occurs during imaging by the imaging unit 11. Thereby, before the shape measuring apparatus 10 generates data indicating the three-dimensional shape of the measurement target M, whether or not the determination unit 13 has caused a relative change between the imaging unit 11 and the measurement target M at the time of imaging. Can be determined. Therefore, when the determination unit 13 determines that a relative change has occurred between the imaging unit 11 and the measurement target M at the time of imaging, the shape measurement apparatus 10 generates data indicating the three-dimensional shape of the measurement target M. The imaging unit 11 can take an image again before the generation. In other words, the shape measuring apparatus 10 again captures the imaging unit 11 as compared with the case where generation of data indicating the three-dimensional shape of the measurement target M is repeated until data indicating the accurate three-dimensional shape of the measurement target M is obtained. Can shorten the time until imaging. That is, the shape measuring apparatus 10 can reduce the extent to which the time until the data indicating the accurate three-dimensional shape of the measurement target M is obtained is reduced.

また、判定部13は、撮像部11が生成した撮像画像に基づいて、撮像部11と測定対象Mとの相対的な変化が生じているか否かを判定する。これにより、形状測定装置10は、撮像部11と測定対象Mとの相対的な変化を検出するセンサー等を備えていなくても、撮像部11と測定対象Mとの相対的な変化が生じているか否かを判定することができる。つまり、形状測定装置10は、構成を簡素化して部品数を低減することができる。   Further, the determination unit 13 determines whether a relative change between the imaging unit 11 and the measurement target M has occurred based on the captured image generated by the imaging unit 11. Thereby, even if the shape measuring apparatus 10 does not include a sensor or the like that detects a relative change between the imaging unit 11 and the measurement target M, a relative change between the imaging unit 11 and the measurement target M occurs. It can be determined whether or not. That is, the shape measuring apparatus 10 can simplify the configuration and reduce the number of parts.

また、形状測定装置10は、判定部13が判定した結果に応じて、撮像部11が生成した撮像画像データに基づく測定対象Mの三次元形状を示すデータを生成する生成部14を備えている。これにより、形状測定装置10は、撮像画像データにブレが生じていないと判定部13が判定した場合に、測定対象Mの三次元形状を示すデータを生成することができる。つまり、形状測定装置10は、正確でない測定対象Mの三次元形状を示すデータを生成する頻度を低減することができる。したがって、形状測定装置10は、正確な測定対象Mの三次元形状を示すデータが得られるまでの時間が長くなる程度を低減することができる。さらに、形状測定装置10は、正確でない測定対象Mの三次元形状を示すデータを生成する場合に消費する電力を低減することができる。   In addition, the shape measuring apparatus 10 includes a generation unit 14 that generates data indicating the three-dimensional shape of the measurement target M based on the captured image data generated by the imaging unit 11 according to the determination result of the determination unit 13. . Thereby, the shape measuring apparatus 10 can generate data indicating the three-dimensional shape of the measurement target M when the determination unit 13 determines that there is no blurring in the captured image data. In other words, the shape measuring apparatus 10 can reduce the frequency of generating data indicating the three-dimensional shape of the measurement object M that is not accurate. Therefore, the shape measuring apparatus 10 can reduce the extent to which the time until the data indicating the accurate three-dimensional shape of the measuring object M is obtained is increased. Furthermore, the shape measuring apparatus 10 can reduce the power consumed when generating data indicating the three-dimensional shape of the measurement object M that is not accurate.

また、この生成部14は、撮像部11が生成した撮像画像データに基づき、撮像部11と測定対象Mとの相対的な位置の変化が生じていないと判定部13が判定した場合に、当該撮像画像データに基づいてデータを生成する。これにより、形状測定装置10は、判定部13が撮像画像データにブレが生じていないと判定した場合に、測定対象Mの三次元形状を示すデータを生成する。また、形状測定装置10は、判定部13が撮像時における撮像部11と測定対象Mとの相対的な変化が生じていると判定した場合には、測定対象Mの三次元形状を示すデータを生成する前に、再度、撮像部11が撮像する。したがって、形状測定装置10は、撮像画像データにブレが生じている場合においても三次元形状を示すデータを生成する場合に比して、正確な測定対象Mの三次元形状を示すデータが得られるまでの時間が長くなる程度を低減することができる。   In addition, when the determination unit 13 determines that the relative position between the imaging unit 11 and the measurement target M has not occurred based on the captured image data generated by the imaging unit 11, the generation unit 14 Data is generated based on the captured image data. Thereby, the shape measuring apparatus 10 produces | generates the data which show the three-dimensional shape of the measuring object M, when the determination part 13 determines with the blurring not having arisen in the captured image data. In addition, when the determination unit 13 determines that a relative change between the imaging unit 11 and the measurement target M occurs at the time of imaging, the shape measurement apparatus 10 generates data indicating the three-dimensional shape of the measurement target M. The imaging unit 11 captures an image again before the generation. Therefore, the shape measuring apparatus 10 can obtain data indicating the three-dimensional shape of the measurement object M more accurately than when generating data indicating the three-dimensional shape even when the captured image data is blurred. It is possible to reduce the extent to which the time until is increased.

また、形状測定装置10は、入力される操作を受け付ける受付部15を備える。また、形状測定装置10の生成部14は、さらに受付部15が操作を受け付けた場合に、データを生成する。具体的には、形状測定装置10は、レリーズ釦が半押し状態にされた場合に、撮像部11が撮像画像データを生成し、さらに操作を受け付けた場合(例えば、レリーズ釦が全押し状態にされた場合)に、生成部14が測定対象Mの三次元形状を示すデータを生成する。これにより、形状測定装置10は、撮像部11が生成した撮像画像データにブレがないと判定した後、レリーズ釦が全押し状態にされることによって、生成部14が測定対象Mの三次元形状を示すデータを生成する。したがって、形状測定装置10は、レリーズ釦の操作により、撮像画像データの生成と、測定対象Mの三次元形状を示すデータの生成とを選択して制御することができるため、撮像画像データの生成及び測定対象Mの三次元形状を示すデータの生成を連続して行う場合に比して、正確な測定対象Mの三次元形状を示すデータが得られるまでの時間が長くなる程度を低減することができる。   In addition, the shape measuring apparatus 10 includes a receiving unit 15 that receives an input operation. Moreover, the production | generation part 14 of the shape measuring apparatus 10 produces | generates data, when the reception part 15 receives operation further. Specifically, in the shape measuring apparatus 10, when the release button is pressed halfway, the imaging unit 11 generates captured image data and receives an operation (for example, the release button is fully pressed). The generation unit 14 generates data indicating the three-dimensional shape of the measurement object M. Thereby, the shape measuring apparatus 10 determines that there is no blur in the captured image data generated by the imaging unit 11, and then the release unit is fully pressed, so that the generation unit 14 has the three-dimensional shape of the measurement target M. Generate data indicating Therefore, the shape measuring apparatus 10 can select and control the generation of captured image data and the generation of data indicating the three-dimensional shape of the measurement target M by operating the release button. And reducing the extent to which the time until accurate data indicating the three-dimensional shape of the measuring object M is obtained is reduced as compared to the case where data indicating the three-dimensional shape of the measuring object M is continuously generated. Can do.

また、形状測定装置10は、判定部13による判定結果を出力する出力部16を備える。これにより、形状測定装置10は、撮像部11が生成した撮像画像データにブレがあるか否かを判定した結果に基づいて、測定対象Mの三次元形状を示すデータを生成するか、再度、撮像画像データを生成するか、のいずれの操作を選択すべきかをユーザに対して通知することができる。   In addition, the shape measuring apparatus 10 includes an output unit 16 that outputs a determination result by the determination unit 13. Thereby, the shape measuring apparatus 10 generates data indicating the three-dimensional shape of the measurement target M based on the result of determining whether or not the captured image data generated by the imaging unit 11 is blurred, or again, It is possible to notify the user which operation to generate captured image data should be selected.

また、出力部16は、判定部13による判定結果を表示によって出力する。これにより、形状測定装置10は、撮像部11が生成した撮像画像データにブレがあるか否かを判定した結果に基づいて、測定対象Mの三次元形状を示すデータを生成するか、再度、撮像画像データを生成するか、のいずれの操作を選択すべきかをユーザに対して画面表示によって通知することができる。   Moreover, the output part 16 outputs the determination result by the determination part 13 by a display. Thereby, the shape measuring apparatus 10 generates data indicating the three-dimensional shape of the measurement target M based on the result of determining whether or not the captured image data generated by the imaging unit 11 is blurred, or again, The user can be notified by screen display which operation to generate captured image data should be selected.

また、生成部14は、出力部16が判定結果を出力した後に、測定対象Mの三次元形状を示すデータを生成する。これにより、形状測定装置10は、出力部16が判定結果を出力するまで、測定対象Mの三次元形状を示すデータの生成を待つことができる。したがって、形状測定装置10は、正確でない測定対象Mの三次元形状を示すデータを生成する頻度を低減することができるため、正確な測定対象Mの三次元形状を示すデータが得られるまでの時間が長くなる程度を低減することができる。   The generation unit 14 generates data indicating the three-dimensional shape of the measurement target M after the output unit 16 outputs the determination result. Thereby, the shape measuring apparatus 10 can wait for the production | generation of the data which show the three-dimensional shape of the measuring object M until the output part 16 outputs a determination result. Therefore, since the shape measuring apparatus 10 can reduce the frequency of generating data indicating the three-dimensional shape of the measurement object M that is not accurate, the time until the data indicating the accurate three-dimensional shape of the measurement object M is obtained. Can be reduced.

また、撮像部11は、撮像画像データに撮像部11と測定対象Mとの相対的な変化が生じていると判定部13が判定した場合に、当該撮像部11と測定対象Mとの相対的な変化が生じている撮像画像データに対応する撮像画像データを再度生成する。つまり、形状測定装置10は、複数の初期位相の明暗パターンに応じた撮像画像データのうちの、ブレが生じている撮像画像データについて、撮像画像データを再度生成する。これにより、形状測定装置10は、複数の初期位相の明暗パターンに応じた撮像画像データのうちの、ブレが生じていない撮像画像データも含めて撮像画像データを再度生成する場合に比して、撮像画像データを生成する時間を短縮することができる。つまり、形状測定装置10は、正確な測定対象Mの三次元形状を示すデータが得られるまでの時間が長くなる程度を低減することができる。   In addition, when the determination unit 13 determines that a relative change between the imaging unit 11 and the measurement target M occurs in the captured image data, the imaging unit 11 is relative to the imaging unit 11 and the measurement target M. The captured image data corresponding to the captured image data in which a significant change has occurred is generated again. That is, the shape measuring apparatus 10 again generates captured image data for captured image data in which blurring has occurred among the captured image data corresponding to the plurality of light and dark patterns of the initial phase. Thereby, the shape measuring apparatus 10 compared with the case where the imaged image data including the imaged image data in which no blur occurs among the imaged image data corresponding to the light and dark patterns of the plurality of initial phases is generated again. The time for generating the captured image data can be shortened. That is, the shape measuring apparatus 10 can reduce the extent to which the time until the data indicating the accurate three-dimensional shape of the measurement target M is obtained is reduced.

また、生成部14は、撮像部11が明暗パターンの種類毎に測定対象Mを撮像して生成する複数の撮像画像データに基づいて、測定対象Mの三次元形状を示すデータを生成する。そして、判定部13は、撮像部11が複数の撮像画像データを生成する期間を撮像時として、当該撮像時における撮像部11と測定対象Mとの相対的な変化が生じているか否かを判定する。これにより、形状測定装置10は、複数の初期位相の明暗パターンに応じた撮像画像データ間においてブレが生じている場合に、撮像画像データを再度生成することができる。したがって、形状測定装置10は、正確でない測定対象Mの三次元形状を示すデータを生成する程度を低減することができる。つまり、形状測定装置10は、正確な測定対象Mの三次元形状を示すデータが得られるまでの時間が長くなる程度を低減することができる。   The generation unit 14 generates data indicating the three-dimensional shape of the measurement target M based on a plurality of captured image data generated by the imaging unit 11 imaging the measurement target M for each type of light and dark pattern. And the determination part 13 determines whether the relative change of the imaging part 11 and the measuring object M at the time of the said imaging has arisen by setting the period when the imaging part 11 produces | generates several captured image data at the time of imaging. To do. Thereby, the shape measuring apparatus 10 can generate the captured image data again when blurring occurs between the captured image data corresponding to the light and dark patterns of a plurality of initial phases. Therefore, the shape measuring apparatus 10 can reduce the degree of generating data indicating the three-dimensional shape of the measurement object M that is not accurate. That is, the shape measuring apparatus 10 can reduce the extent to which the time until the data indicating the accurate three-dimensional shape of the measurement target M is obtained is reduced.

また、判定部13は、複数の撮像画像データどうしが比較された結果に基づいて、複数の撮像画像データを取得する間に撮像部11と測定対象Mとの相対的な変化が生じているか否を判定する。そして、撮像部11は、撮像画像データのうちの少なくともいずれかの撮像画像データに撮像部11と測定対象Mとの相対的な変化が生じていると判定部13が判定した場合に、当該撮像部11と測定対象Mとの相対的の変化が生じている撮像画像データを再度生成する。これにより、形状測定装置10は、1枚の撮像画像データに基づいてブレを判定する場合に比して、撮像画像データのブレを判定する精度を向上させることができる。   Further, the determination unit 13 determines whether or not a relative change between the imaging unit 11 and the measurement target M occurs during the acquisition of the plurality of captured image data based on the result of comparison between the plurality of captured image data. Determine. Then, when the determination unit 13 determines that a relative change between the imaging unit 11 and the measurement target M occurs in at least one of the captured image data, the imaging unit 11 performs the imaging. The captured image data in which the relative change between the unit 11 and the measurement target M occurs is generated again. Thereby, the shape measuring apparatus 10 can improve the precision which determines the blurring of captured image data compared with the case where blurring is determined based on one captured image data.

また、撮像部11は、複数の撮像画像データのうちの少なくともいずれかの撮像画像データに撮像部11と測定対象Mとの相対的な位置の変化が生じていると判定部13が判定した場合に、当該撮像部11と測定対象Mとの相対的な位置の変化が生じている撮像画像データに対応する撮像画像データを再度生成する。すなわち、形状測定装置10は、複数の初期位相の明暗パターンに応じた撮像画像データのうちのいずれかがブレを生じている撮像画像データである場合に、撮像画像データを再度生成する。これにより、形状測定装置10は、ブレの生じていない撮像画像データに基づいて、測定対象Mの三次元形状を示すデータを生成するため、正確な測定対象Mの三次元形状を示すデータを生成することができる。   In addition, in the imaging unit 11, when the determination unit 13 determines that a change in relative position between the imaging unit 11 and the measurement target M occurs in at least one of the plurality of captured image data. In addition, the imaged image data corresponding to the imaged image data in which the relative position change between the imaging unit 11 and the measurement target M occurs is generated again. That is, the shape measuring apparatus 10 generates the captured image data again when any of the captured image data corresponding to the light / dark pattern of the plurality of initial phases is the captured image data in which blurring occurs. Thereby, since the shape measuring apparatus 10 generates data indicating the three-dimensional shape of the measuring object M based on the captured image data without blurring, the shape measuring apparatus 10 generates data indicating the accurate three-dimensional shape of the measuring object M. can do.

また、撮像部11は、複数の撮像画像データにそれぞれ対応する撮像画像データを再度生成する。すなわち、形状測定装置10は、複数の初期位相の明暗パターンに応じた撮像画像データのうちの、ブレが生じている撮像画像データにそれぞれ対応する撮像画像データを再度生成する。これにより、形状測定装置10は、ブレの生じていない撮像画像データに基づいて、測定対象Mの三次元形状を示すデータを生成するため、正確な測定対象Mの三次元形状を示すデータを生成することができる。   The imaging unit 11 again generates captured image data corresponding to each of the plurality of captured image data. That is, the shape measuring apparatus 10 again generates captured image data corresponding to each of the captured image data in which blurring has occurred among the captured image data corresponding to the plurality of light and dark patterns of the initial phase. Thereby, since the shape measuring apparatus 10 generates data indicating the three-dimensional shape of the measuring object M based on the captured image data without blurring, the shape measuring apparatus 10 generates data indicating the accurate three-dimensional shape of the measuring object M. can do.

また、撮像部11は、複数の撮像画像データのうちの撮像部11と測定対象Mとの相対的な変化が生じているブレ画像に対応する撮像画像データを再度生成する。そして、生成部14は、複数の撮像画像データのうちのブレ画像以外の撮像画像データと撮像部11が再度生成したブレ画像に対応する撮像画像データとに基づいて、測定対象Mの三次元形状を示すデータを生成する。すなわち、形状測定装置10は、複数の初期位相の明暗パターンに応じた撮像画像データのうちのいずれかが、ブレを生じている撮像画像データである場合に、ブレが生じている初期位相の撮像画像データについて、撮像画像データを再度生成する。すなわち、形状測定装置10は、複数の初期位相の明暗パターンに応じた撮像画像データのうちの、ブレの生じている撮像画像データについては、撮像画像データを再度生成する。一方、形状測定装置10は、複数の初期位相の明暗パターンに応じた撮像画像データのうちの、ブレの生じていない撮像画像データについては、撮像画像データを再度生成しない。形状測定装置10は、このようにして生成した撮像画像データに基づいて、、測定対象Mの三次元形状を示すデータを生成する。つまり、形状測定装置10は、ブレが生じている撮像画像データを選択して再度生成するため、ブレが生じていない撮像画像データも再度生成する場合に比して、正確な測定対象Mの三次元形状を示すデータが得られるまでの時間が長くなる程度を低減することができる。   In addition, the imaging unit 11 again generates captured image data corresponding to a blurred image in which a relative change between the imaging unit 11 and the measurement target M occurs among the plurality of captured image data. Then, the generation unit 14 determines the three-dimensional shape of the measurement target M based on the captured image data other than the blurred image among the plurality of captured image data and the captured image data corresponding to the blurred image generated again by the imaging unit 11. Generate data indicating That is, the shape measuring apparatus 10 captures an initial phase in which blurring occurs when any of the captured image data corresponding to the light and dark patterns in a plurality of initial phases is captured image data in which blurring occurs. The captured image data is generated again for the image data. That is, the shape measuring apparatus 10 generates captured image data again for captured image data in which blurring occurs among captured image data corresponding to a plurality of light and dark patterns of an initial phase. On the other hand, the shape measuring apparatus 10 does not generate the captured image data again for the captured image data in which the blurring does not occur among the captured image data corresponding to the light and dark patterns of the plurality of initial phases. The shape measuring apparatus 10 generates data indicating the three-dimensional shape of the measurement target M based on the captured image data generated in this way. That is, since the shape measuring apparatus 10 selects and re-generates captured image data in which blurring occurs, the shape measurement apparatus 10 can accurately calculate the tertiary of the measurement target M as compared with the case in which captured image data without blurring is generated again. The extent to which the time until data indicating the original shape is obtained can be reduced.

また、判定部13は、複数の撮像画像データのうちの明暗パターンの種類が対応する撮像画像データどうしが比較された結果に基づいて、撮像部11と測定対象Mとの相対的な変化が生じているか否かを判定する。これにより、形状測定装置10は、明暗パターンの種類が対応しない撮像画像データどうしが比較された結果に基づいてブレ生じているか否かを判定する場合に比して、撮像画像データのブレを判定する精度を向上させることができる。   In addition, the determination unit 13 generates a relative change between the imaging unit 11 and the measurement target M based on the result of comparison between the captured image data corresponding to the types of light and dark patterns among the plurality of captured image data. It is determined whether or not. As a result, the shape measuring apparatus 10 determines the blur of the captured image data as compared with the case where it is determined whether or not there is a blur based on the result of comparison between the captured image data that does not correspond to the type of the light / dark pattern. Accuracy can be improved.

なお、判定部13は、撮像部11と測定対象Mとの相対的な変化を検出することができればよく、撮像部11と測定対象Mとの相対的な位置を検出する位置センサーの出力に基づいて、判定してもよい。また、形状測定装置10は、形状測定装置10の加速度を検出するジャイロセンサーを備え、判定部13は、ジャイロセンサーが検出した形状測定装置10の加速度に基づいて、撮像部11と測定対象Mとの相対的な変化が生じているか否かを判定してもよい。この場合、判定部13は、位置センサー又はジャイロセンサーの検出結果に基づいて、撮像部11による撮像時における撮像部11と測定対象Mとの相対的な変化が生じているか否かを判定する。   The determination unit 13 only needs to be able to detect a relative change between the imaging unit 11 and the measurement target M, and is based on an output of a position sensor that detects a relative position between the imaging unit 11 and the measurement target M. It may be determined. In addition, the shape measuring device 10 includes a gyro sensor that detects the acceleration of the shape measuring device 10, and the determination unit 13 is based on the acceleration of the shape measuring device 10 detected by the gyro sensor, and the imaging unit 11, the measurement target M, and the like. It may be determined whether or not a relative change has occurred. In this case, the determination unit 13 determines whether a relative change between the imaging unit 11 and the measurement target M during imaging by the imaging unit 11 has occurred based on the detection result of the position sensor or the gyro sensor.

この場合、撮像部11は、入力される撮像操作に応じて、測定対象Mを撮像した撮像画像データを生成する。また、判定部13は、撮像操作が入力される期間を撮像時として、当該撮像時における撮像部11と測定対象Mとの相対的な変化が生じているか否かを判定する。つまり、判定部13は、撮像部11が入力される撮像操作に応じて測定対象Mを撮像する際の、位置センサー又はジャイロセンサーの検出結果に基づいて、撮像部11による撮像時における撮像部11と測定対象Mとの相対的な変化が生じているか否かを判定する。このような構成にしても、形状測定装置10は、撮像画像データのブレを判定することができる。   In this case, the imaging unit 11 generates captured image data obtained by imaging the measurement target M in accordance with the input imaging operation. In addition, the determination unit 13 determines whether a relative change between the imaging unit 11 and the measurement target M at the time of imaging occurs when the period during which the imaging operation is input is set as imaging. In other words, the determination unit 13 is based on the detection result of the position sensor or the gyro sensor when the measurement target M is imaged according to the imaging operation input by the imaging unit 11, and the imaging unit 11 at the time of imaging by the imaging unit 11. And whether or not a relative change between the measurement object M occurs. Even with such a configuration, the shape measuring apparatus 10 can determine blurring of captured image data.

[第2の実施形態]
次に、図8を参照して、本発明の第2の実施形態を説明する。なお、第1の実施形態において説明した構成と同一の構成は、同一の符号を付して説明を省略する。図8は、本発明の第2の実施形態に係る一例としての形状測定装置10aの構成を示す図である。
形状測定装置10aは、撮像部11が生成した撮像画像データを表示する撮像画像表示部17を備えている。これにより、形状測定装置10aは、撮像画像データをユーザに対して直接表示することができる。つまり、形状測定装置10aによれば、ユーザは撮像画像データにブレが生じているか否かを直接確認することができる。
[Second Embodiment]
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In addition, the same structure as the structure demonstrated in 1st Embodiment attaches | subjects the same code | symbol, and abbreviate | omits description. FIG. 8 is a diagram showing a configuration of a shape measuring apparatus 10a as an example according to the second embodiment of the present invention.
The shape measuring apparatus 10 a includes a captured image display unit 17 that displays captured image data generated by the imaging unit 11. Thereby, the shape measuring apparatus 10a can directly display the captured image data to the user. That is, according to the shape measuring apparatus 10a, the user can directly check whether or not the captured image data is blurred.

[第3の実施形態]
次に、図9を参照して、本発明の第3の実施形態を説明する。なお、第1の実施形態及び第2の実施形態において説明した構成と同一の構成は、同一の符号を付して説明を省略する。図9は、本発明の第3の実施形態に係る一例としての構造物製造システム100の構成を示す図である。
[Third Embodiment]
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In addition, the same structure as the structure demonstrated in 1st Embodiment and 2nd Embodiment attaches | subjects the same code | symbol, and abbreviate | omits description. FIG. 9 is a diagram showing a configuration of a structure manufacturing system 100 as an example according to the third embodiment of the present invention.

構造物製造システム100は、上記の実施形態において説明したような形状測定装置10と、設計装置60と、成形装置30と、検査装置40と、リペア装置50とを備える。検査装置40は、座標記憶部41及び検査部42を備える。   The structure manufacturing system 100 includes the shape measuring device 10, the design device 60, the molding device 30, the inspection device 40, and the repair device 50 as described in the above embodiment. The inspection device 40 includes a coordinate storage unit 41 and an inspection unit 42.

設計装置60は、構造物の形状に関する設計情報を作製し、作製した設計情報を成形装置30に送信する。また、設計装置60は、作製した設計情報を検査装置40の座標記憶部41に記憶させる。設計情報は、構造物の各位置の座標を示す情報を含む。   The design device 60 creates design information related to the shape of the structure, and transmits the created design information to the molding device 30. Further, the design device 60 stores the produced design information in the coordinate storage unit 41 of the inspection device 40. The design information includes information indicating the coordinates of each position of the structure.

成形装置30は、設計装置60から入力された設計情報に基づいて、上記の構造物を作製する。成形装置30の成形は、例えば鋳造、鍛造、切削等が含まれる。形状測定装置10は、作製された構造物(測定対象物)の座標を測定し、測定した座標を示す情報(形状情報)を検査装置40へ送信する。なお、ここでいう構造物とは、形状測定装置10の測定対象Mである。   The molding apparatus 30 produces the above structure based on the design information input from the design apparatus 60. The molding of the molding apparatus 30 includes, for example, casting, forging, cutting, and the like. The shape measuring device 10 measures the coordinates of the manufactured structure (measurement object) and transmits information (shape information) indicating the measured coordinates to the inspection device 40. In addition, the structure here is the measuring object M of the shape measuring apparatus 10.

検査装置40の座標記憶部41は、設計情報を記憶する。検査装置40の検査部42は、座標記憶部41から設計情報を読み出す。検査部42は、形状測定装置10から受信した座標を示す情報(形状情報)と、座標記憶部41から読み出した設計情報とを比較する。検査部42は、比較結果に基づき、構造物が設計情報通りに成形されたか否かを判定する。換言すれば、検査部42は、作製された構造物が良品であるか否かを判定する。検査部42は、構造物が設計情報通りに成形されていない場合に、構造物が修復可能であるか否か判定する。検査部42は、構造物が修復できる場合、比較結果に基づいて不良部位と修復量を算出し、リペア装置50に不良部位を示す情報と修復量を示す情報とを送信する。   The coordinate storage unit 41 of the inspection device 40 stores design information. The inspection unit 42 of the inspection device 40 reads design information from the coordinate storage unit 41. The inspection unit 42 compares the information (shape information) indicating the coordinates received from the shape measuring apparatus 10 with the design information read from the coordinate storage unit 41. The inspection unit 42 determines whether or not the structure has been molded according to the design information based on the comparison result. In other words, the inspection unit 42 determines whether or not the manufactured structure is a non-defective product. The inspection unit 42 determines whether the structure can be repaired when the structure is not molded according to the design information. When the structure can be repaired, the inspection unit 42 calculates a defective part and a repair amount based on the comparison result, and transmits information indicating the defective part and information indicating the repair amount to the repair device 50.

リペア装置50は、検査装置40から受信した不良部位を示す情報と修復量を示す情報とに基づき、構造物の不良部位を加工する。   The repair device 50 processes the defective portion of the structure based on the information indicating the defective portion received from the inspection device 40 and the information indicating the repair amount.

図10は、本実施形態の構造物製造方法を示すフローチャートである。本実施形態において、図10に示す構造物製造方法の各処理は、構造物製造システム100の各部によって実行される。
構造物製造システム100は、まず、設計装置60が構造物の形状に関する設計情報を作製する(ステップS31)。次に、成形装置30は、設計情報に基づいて上記構造物を作製する(ステップS32)。次に、形状測定装置10は、作製された上記構造物の形状を測定する(ステップS33)。次に、検査装置40の検査部42は、形状測定装置10で得られた形状情報と上記の設計情報とを比較することにより、構造物が設計情報通りに作製されたか否か検査する(ステップS34)。
FIG. 10 is a flowchart showing the structure manufacturing method of the present embodiment. In the present embodiment, each process of the structure manufacturing method illustrated in FIG. 10 is executed by each unit of the structure manufacturing system 100.
In the structure manufacturing system 100, first, the design device 60 creates design information related to the shape of the structure (step S31). Next, the shaping | molding apparatus 30 produces the said structure based on design information (step S32). Next, the shape measuring apparatus 10 measures the shape of the manufactured structure (step S33). Next, the inspection unit 42 of the inspection device 40 inspects whether or not the structure is manufactured according to the design information by comparing the shape information obtained by the shape measuring device 10 with the design information (step) (step). S34).

次に、検査装置40の検査部42は、作製された構造物が良品であるか否かを判定する(ステップS35)。構造物製造システム100は、作製された構造物が良品であると検査部42が判定した場合(ステップS35:YES)、その処理を終了する。また、検査部42は、作製された構造物が良品でないと判定した場合(ステップS35:NO)、作製された構造物が修復できるか否か判定する(ステップS36)。   Next, the inspection unit 42 of the inspection apparatus 40 determines whether or not the manufactured structure is a non-defective product (step S35). When the inspection unit 42 determines that the manufactured structure is a non-defective product (step S35: YES), the structure manufacturing system 100 ends the process. In addition, when the inspection unit 42 determines that the manufactured structure is not a good product (step S35: NO), the inspection unit 42 determines whether the manufactured structure can be repaired (step S36).

構造物製造システム100は、作製された構造物が修復できると検査部42が判定した場合(ステップS36:YES)、リペア装置50が構造物の再加工を実施し(ステップS37)、ステップS33の処理に戻る。構造物製造システム100は、作製された構造物が修復できないと検査部42が判定した場合(ステップS36:NO)、その処理を終了する。   In the structure manufacturing system 100, when the inspection unit 42 determines that the manufactured structure can be repaired (step S36: YES), the repair device 50 performs the reworking of the structure (step S37). Return to processing. When the inspection unit 42 determines that the manufactured structure cannot be repaired (step S36: NO), the structure manufacturing system 100 ends the process.

以上説明したように、構造物製造システム100は、上記の実施形態における形状測定装置10が構造物の座標を正確に測定することができるので、作製された構造物が良品であるか否か判定することができる。また、構造物製造システム100は、構造物が良品でない場合、構造物の再加工を実施し、修復することができる。   As described above, the structure manufacturing system 100 can determine whether or not the manufactured structure is a non-defective product because the shape measuring apparatus 10 in the above embodiment can accurately measure the coordinates of the structure. can do. Moreover, the structure manufacturing system 100 can perform reworking and repair of the structure when the structure is not a good product.

なお、本実施形態におけるリペア装置50が実行するリペア工程は、成形装置30が成形工程を再実行する工程に置き換えられてもよい。その際には、検査装置40の検査部42が修復できると判定した場合、成形装置30は、成形工程(鍛造、切削等)を再実行する。具体的には、例えば、成形装置30は、構造物において本来切削されるべき箇所であって切削されていない箇所を切削する。これにより、構造物製造システム100は、構造物を正確に作製することができる。   In addition, the repair process which the repair apparatus 50 in this embodiment performs may be replaced with the process in which the shaping | molding apparatus 30 re-executes a shaping | molding process. In that case, when it determines with the test | inspection part 42 of the test | inspection apparatus 40 being able to repair, the shaping | molding apparatus 30 re-executes a shaping | molding process (forging, cutting, etc.). Specifically, for example, the molding apparatus 30 cuts a portion that is originally to be cut and is not cut in the structure. Thereby, the structure manufacturing system 100 can produce a structure correctly.

なお、構造物製造システム100は、形状測定装置10を備える例について説明したが、これに限られない。構造物製造システム100は、形状測定装置10aを備えていても、形状測定装置10を備える場合と同様の効果を奏することができる。   In addition, although the structure manufacturing system 100 demonstrated the example provided with the shape measuring apparatus 10, it is not restricted to this. Even if the structure manufacturing system 100 includes the shape measuring device 10a, the same effect as that provided with the shape measuring device 10 can be obtained.

以上、本発明の実施形態を図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更を加えることができる。   As mentioned above, although embodiment of this invention has been explained in full detail with reference to drawings, a concrete structure is not restricted to this embodiment and can be suitably changed in the range which does not deviate from the meaning of this invention. .

なお、上記の各実施形態における形状測定装置10、形状測定装置10a、検査装置40、成形装置30、リペア装置50又は設計装置60(以下、これらを総称して制御装置と記載する)、又はこの制御装置が備える各部は、専用のハードウェアにより実現されるものであってもよく、また、メモリおよびマイクロプロセッサにより実現させるものであってもよい。   In addition, the shape measuring device 10, the shape measuring device 10a, the inspection device 40, the molding device 30, the repair device 50, or the design device 60 (hereinafter collectively referred to as a control device) in each of the above embodiments, or this Each unit included in the control device may be realized by dedicated hardware, or may be realized by a memory and a microprocessor.

なお、この制御装置又はこの制御装置が備える各部は、専用のハードウェアにより実現されるものであってもよく、また、この制御装置又はこの制御装置が備える各部はメモリおよびCPU(中央演算装置)により構成され、制御装置、又はこの制御装置が備える各部の機能を実現するためのプログラムをメモリにロードして実行することによりその機能を実現させるものであってもよい。   The control device or each unit included in the control device may be realized by dedicated hardware, and the control device or each unit included in the control device includes a memory and a CPU (central processing unit). The function may be realized by loading a program for realizing the function of each unit included in the control device or the control device into a memory and executing the program.

また、制御装置、又はこの制御装置が備える各部の機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより、制御装置、又はこの制御装置が備える各部による処理を行ってもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、OSや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。   Also, a control device or a program for realizing the function of each unit included in the control device is recorded on a computer-readable recording medium, and the program recorded on the recording medium is read into a computer system and executed. Thus, the processing by the control device or each unit included in the control device may be performed. Here, the “computer system” includes an OS and hardware such as peripheral devices.

また、「コンピュータシステム」は、WWWシステムを利用している場合であれば、ホームページ提供環境(あるいは表示環境)も含むものとする。
また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ROM、CD−ROM等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよく、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであってもよい。
Further, the “computer system” includes a homepage providing environment (or display environment) if a WWW system is used.
The “computer-readable recording medium” refers to a storage device such as a flexible medium, a magneto-optical disk, a portable medium such as a ROM and a CD-ROM, and a hard disk incorporated in a computer system. Furthermore, the “computer-readable recording medium” dynamically holds a program for a short time like a communication line when transmitting a program via a network such as the Internet or a communication line such as a telephone line. In this case, a volatile memory in a computer system serving as a server or a client in that case, and a program that holds a program for a certain period of time are also included. The program may be a program for realizing a part of the functions described above, and may be a program capable of realizing the functions described above in combination with a program already recorded in a computer system.

10、10a…形状測定装置、11…撮像部、12…照射部、13…判定部、14…生成部、15…受付部、16…出力部、17…撮像画像表示部、30…成形装置、40…検査装置、50…リペア装置、60…設計装置、100…構造物製造システム DESCRIPTION OF SYMBOLS 10, 10a ... Shape measuring apparatus, 11 ... Imaging part, 12 ... Irradiation part, 13 ... Determination part, 14 ... Generation part, 15 ... Reception part, 16 ... Output part, 17 ... Captured image display part, 30 ... Molding apparatus, 40 ... Inspection device, 50 ... Repair device, 60 ... Design device, 100 ... Structure manufacturing system

Claims (20)

測定対象を撮像した撮像画像を生成する撮像部と、
前記撮像部によって撮像される撮像画像が、前記測定対象に明暗パターンが投影された画像として撮像されるように、前記撮像部が撮像している方向と異なる方向から、前記明暗パターンに対応する強度分布を有する照明光を前記測定対象に照射する照射部と、
前記撮像部による撮像時における前記撮像部と前記測定対象との相対的な変化が生じているか否かを判定する判定部と、
前記判定部が判定した結果に応じて、前記撮像部が生成した撮像画像に基づく前記測定対象の三次元形状を示すデータを生成する生成部
を有する形状測定装置。
An imaging unit that generates a captured image of the measurement object;
Intensities corresponding to the light and dark patterns from a direction different from the direction in which the image pickup unit is picked up so that the picked-up image picked up by the image pickup unit is picked up as an image in which a light and dark pattern is projected on the measurement target An irradiation unit for irradiating the measurement object with illumination light having a distribution;
A determination unit that determines whether or not a relative change between the imaging unit and the measurement target occurs during imaging by the imaging unit;
A shape measuring apparatus comprising: a generating unit that generates data indicating a three-dimensional shape of the measurement target based on a captured image generated by the imaging unit according to a result determined by the determining unit.
前記判定部は、
前記撮像部が生成した撮像画像に基づいて、前記撮像部と前記測定対象との相対的な変化が生じているか否かを判定する
請求項1に記載の形状測定装置。
The determination unit
The shape measuring apparatus according to claim 1, wherein a determination is made as to whether or not a relative change between the imaging unit and the measurement target has occurred based on a captured image generated by the imaging unit.
前記撮像部は、
入力される撮像操作に応じて、測定対象を撮像した撮像画像を生成し、
前記判定部は、
前記撮像操作が入力される期間を前記撮像時として、当該撮像時における前記撮像部と前記測定対象との相対的な変化が生じているか否かを判定する
請求項1または請求項2に記載の形状測定装置。
The imaging unit
Generate a captured image that captures the measurement target according to the input imaging operation,
The determination unit
The period during which the imaging operation is input is set as the time of imaging, and it is determined whether or not a relative change between the imaging unit and the measurement target occurs at the time of imaging. Shape measuring device.
前記生成部は、
前記撮像部が生成した撮像画像に基づき、前記撮像部と前記測定対象との相対的な位置の変化が生じていないと前記判定部が判定した場合に、当該撮像画像に基づいて前記データを生成する
請求項1から請求項3のうち何れか一項に記載の形状測定装置。
The generator is
Based on the captured image generated by the imaging unit, the data is generated based on the captured image when the determination unit determines that the relative position between the imaging unit and the measurement target has not changed. The shape measuring device according to any one of claims 1 to 3.
入力される操作を受け付ける受付部
を備え、
前記生成部は、
さらに前記受付部が操作を受け付けた場合に、前記データを生成する
請求項4に記載の形状測定装置。
It has a reception unit that accepts input operations,
The generator is
The shape measuring apparatus according to claim 4, wherein the data is generated when the receiving unit receives an operation.
前記判定部による判定結果を出力する出力部
を備える請求項4または請求項5に記載の形状測定装置。
The shape measuring apparatus according to claim 4, further comprising: an output unit that outputs a determination result by the determination unit.
前記出力部は、
前記判定部による判定結果を表示によって出力する
請求項6に記載の形状測定装置。
The output unit is
The shape measurement apparatus according to claim 6, wherein the determination result by the determination unit is output by display.
前記生成部は、
前記出力部が判定結果を出力した後に、前記データを生成する
請求項6または請求項7に記載の形状測定装置。
The generator is
The shape measuring apparatus according to claim 6, wherein the data is generated after the output unit outputs a determination result.
前記撮像部は、
前記撮像画像に前記撮像部と前記測定対象との相対的な変化が生じていると前記判定部が判定した場合に、当該撮像部と前記測定対象との相対的な変化が生じている前記撮像画像に対応する前記撮像画像を再度生成する
請求項4から請求項8のいずれか一項に記載の形状測定装置。
The imaging unit
The imaging in which a relative change occurs between the imaging unit and the measurement target when the determination unit determines that a relative change between the imaging unit and the measurement target occurs in the captured image The shape measurement apparatus according to claim 4, wherein the captured image corresponding to the image is generated again.
前記生成部は、
前記撮像部が前記明暗パターンの種類毎に前記測定対象を撮像して生成する複数の撮像画像に基づいて、前記データを生成するものであって、
前記判定部は、
前記撮像部が前記複数の撮像画像を生成する期間を前記撮像時として、当該撮像時における前記撮像部と前記測定対象との相対的な変化が生じているか否かを判定する
請求項4から請求項9のいずれか一項に記載の形状測定装置。
The generator is
The imaging unit generates the data based on a plurality of captured images that are generated by imaging the measurement object for each type of the brightness pattern,
The determination unit
The period in which the imaging unit generates the plurality of captured images is determined as the time of imaging, and it is determined whether or not a relative change between the imaging unit and the measurement target occurs at the time of imaging. Item 10. The shape measuring device according to any one of Items 9 to 9.
前記判定部は、前記複数の撮像画像どうしが比較された結果に基づいて、前記複数の撮像画像を取得する間に前記撮像部と前記測定対象との相対的な変化が生じているか否を判定し、
前記撮像部は、前記撮像画像のうちの少なくともいずれかの前記撮像画像に前記撮像部と前記測定対象との相対的な変化が生じていると前記判定部が判定した場合に、当該撮像部と前記測定対象との相対的なの変化が生じている前記撮像画像を再度生成する
請求項10に記載の形状測定装置。
The determination unit determines whether a relative change between the imaging unit and the measurement target occurs during the acquisition of the plurality of captured images based on a result of comparison between the plurality of captured images. And
The imaging unit, when the determination unit determines that a relative change between the imaging unit and the measurement target occurs in at least one of the captured images, The shape measurement apparatus according to claim 10, wherein the captured image in which a change relative to the measurement target has occurred is generated again.
前記撮像部は、
前記複数の前記撮像画像のうちの少なくともいずれかの前記撮像画像に前記撮像部と前記測定対象との相対的な位置の変化が生じていると前記判定部が判定した場合に、当該撮像部と前記測定対象との相対的な位置の変化が生じている前記撮像画像に対応する前記撮像画像を再度生成する
請求項11に記載の形状測定装置。
The imaging unit
When the determination unit determines that a relative position change between the imaging unit and the measurement target occurs in at least one of the plurality of the captured images, the imaging unit The shape measurement apparatus according to claim 11, wherein the captured image corresponding to the captured image in which a change in position relative to the measurement target has occurred is generated again.
前記撮像部は、
前記複数の前記撮像画像にそれぞれ対応する前記撮像画像を再度生成する
請求項11に記載の形状測定装置。
The imaging unit
The shape measurement apparatus according to claim 11, wherein the captured images corresponding to the plurality of captured images are generated again.
前記撮像部は、
前記複数の前記撮像画像のうちの前記撮像部と前記測定対象との相対的な変化が生じているブレ画像に対応する前記撮像画像を再度生成し、
前記生成部は、
前記複数の前記撮像画像のうちの前記ブレ画像以外の前記撮像画像と前記撮像部が再度生成した前記ブレ画像に対応する前記撮像画像とに基づいて、前記測定対象の三次元形状を示すデータを生成する
請求項11に記載の形状測定装置。
The imaging unit
Re-generating the captured image corresponding to a blurred image in which a relative change between the imaging unit and the measurement target is generated among the plurality of captured images;
The generator is
Data indicating the three-dimensional shape of the measurement target based on the captured image other than the blurred image of the plurality of captured images and the captured image corresponding to the blurred image generated again by the imaging unit. The shape measuring device according to claim 11.
前記判定部は、
前記複数の撮像画像のうちの前記明暗パターンの種類が対応する撮像画像どうしが比較された結果に基づいて、前記撮像部と前記測定対象との相対的な変化が生じているか否かを判定する
請求項11から請求項14のいずれか一項に記載の形状測定装置。
The determination unit
It is determined whether or not a relative change has occurred between the imaging unit and the measurement target based on a result of comparison between captured images corresponding to the types of the light and dark patterns of the plurality of captured images. The shape measuring apparatus according to any one of claims 11 to 14.
撮像部が生成した撮像画像を表示する撮像画像表示部
を備える請求項1から請求項15のいずれか一項に記載の形状測定装置。
The shape measuring device according to any one of claims 1 to 15, further comprising a captured image display unit that displays a captured image generated by the imaging unit.
構造物の形状に関する構造物設計情報を作製する設計装置と、
前記構造物設計情報に基づいて前記構造物を作製する成形装置と、
作成された前記構造物の形状を、撮像画像に基づいて測定する請求項1から請求項16のいずれか一項に記載の形状測定装置と、
前記測定によって得られた形状情報と、前記構造物設計情報とを比較する検査装置と
を含む構造物製造システム。
A design device for creating structure design information relating to the shape of the structure;
A molding apparatus for producing the structure based on the structure design information;
The shape measuring apparatus according to any one of claims 1 to 16, wherein the shape of the created structure is measured based on a captured image;
A structure manufacturing system comprising: an inspection device that compares the shape information obtained by the measurement and the structure design information.
測定対象を撮像した撮像画像を生成する撮像ステップと、
前記撮像ステップにおいて撮像された画像が、前記測定対象に明暗パターンが投影された画像として撮像されるように、前記撮像ステップにおいて撮像される方向と異なる方向から、前記明暗パターンに対応する強度分布を有する照明光を前記測定対象に照射する照射ステップと、
前記撮像ステップにおいて生成された前記撮像画像に基づいて、当該撮像画像にブレが生じている否かを判定する判定ステップと、
前記撮像ステップにおいて生成された前記撮像画像と前記判定ステップにおいて判定された結果とに基づいて、前記測定対象の三次元形状を示すデータを生成する生成ステップと
を有することを特徴とする形状測定方法。
An imaging step for generating a captured image of the measurement object;
An intensity distribution corresponding to the light / dark pattern is taken from a direction different from the direction picked up in the image pickup step so that the image picked up in the image pickup step is picked up as an image in which a light / dark pattern is projected onto the measurement target. An irradiation step of irradiating the measurement object with illumination light having:
A determination step of determining whether or not the captured image is blurred based on the captured image generated in the imaging step;
A shape measurement method comprising: a generation step of generating data indicating a three-dimensional shape of the measurement object based on the captured image generated in the imaging step and the result determined in the determination step. .
構造物の形状に関する構造物設計情報を作製する工程と、
前記構造物設計情報に基づいて前記構造物を作製する工程と、
作成された前記構造物の形状を、請求項18に記載の形状測定方法を用いて生成した撮像画像に基づいて測定する工程と、
前記測定によって得られた形状情報と、前記構造物設計情報とを比較する工程と
を含む構造物製造方法。
Creating structure design information on the shape of the structure;
Producing the structure based on the structure design information;
Measuring the shape of the created structure based on a captured image generated using the shape measuring method according to claim 18;
A structure manufacturing method including a step of comparing the shape information obtained by the measurement with the structure design information.
コンピュータに、
測定対象を撮像した撮像画像を生成する撮像ステップと、
前記撮像ステップにおいて撮像された画像が、前記測定対象に明暗パターンが投影された画像として撮像されるように、前記撮像ステップにおいて撮像する方向と異なる方向から、前記明暗パターンに対応する強度分布を有する照明光を前記測定対象に照射する照射ステップと、
前記撮像ステップにおいて生成された前記撮像画像に基づいて、当該撮像画像にブレが生じている否かを判定する判定ステップと、
前記撮像ステップにおいて生成された前記撮像画像と前記判定ステップにおいて判定された結果とに基づいて、前記測定対象の三次元形状を示すデータを生成する生成ステップと
を実行させるための形状測定プログラム。
On the computer,
An imaging step for generating a captured image of the measurement object;
The image picked up in the image pick-up step has an intensity distribution corresponding to the light-dark pattern from a direction different from the image pick-up direction in the image pick-up step so as to be picked up as an image in which a light-dark pattern is projected on the measurement target. An irradiation step of irradiating the measurement object with illumination light;
A determination step of determining whether or not the captured image is blurred based on the captured image generated in the imaging step;
A shape measurement program for executing a generation step of generating data indicating a three-dimensional shape of the measurement target based on the captured image generated in the imaging step and the result determined in the determination step.
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