JP4727469B2 - 画像測定システム、画像測定方法及び画像測定プログラム - Google Patents

Description

本発明は、被測定対象を支持する測定ステージに対して撮像手段が相対移動しながら指定された測定箇所で停止することなく瞬間的な画像情報を取り込むことにより画像測定を行う非停止測定モードを備えた画像測定システム及び画像測定方法及び画像測定プログラムに関する。

従来、ＣＮＣ画像測定機は、図１４に示すようにＣＣＤカメラ等の撮像手段に対して測定ステージ移動させ、測定箇所で停止させると共に、照明光量を調整して被測定対象の画像情報を取得し、取得された画像情報に対して測定ツール設定及びエッジ検出等の画像処理を施すことにより１つの測定箇所の測定を実行する。この測定を測定１，測定２，…のように全ての測定箇所に繰り返し実行することにより必要な箇所の測定を行うようにしている（以下、このような測定モードを「標準モード」と呼ぶ。）。

これに対し、測定のスループットを向上させる目的で、測定箇所でも撮像手段に対して測定ステージを停止させることなく測定動作を行う測定モード（以下、このような測定モードを「非停止測定モード」と呼ぶ。）を備えた画像測定機が提案されている（特許文献１）。この画像測定機は、図１５に示すように、測定ステージを測定箇所で停止させることなく被測定対象にストロボ照明を照射するか又はシャッター付きのＣＣＤカメラを使用して撮像された瞬間的な画像情報を取り込むことにより画像測定を行う。また、この画像測定機においては、ＣＣＤカメラを測定領域に高速で粗く位置決め、その後、減速させて所定の低速領域でイメージを取り込む。
特表２００４−５３５５８７号公報、段落０００５〜０００６、図２

上述した従来の画像測定機は、測定すべき複数の箇所が直線上に配置されている場合には問題ないが、直線上に並んでいない場合、図１６に示す矢印のような既定の順序や、最近隣接点探索法によって測定経路を決定するようにしていた。

このため、図１７に示すように、各測定点を通過する経路上の曲がる箇所（以下屈曲点と呼ぶ）の角度が大きくなり、測定機の進行方向の変化角が大きくなってしまうことがある。例えば、正方形（方向変化角９０°）、あるいはＺ字形（方向変化角９０°以上）のような測定パスだと、屈曲点においては、それに追従するにはステージ速度を減速する必要が生じるため、測定時間が多くかかる等、問題が生じている。

本発明は、このような問題を鑑みてなされたものであって、移動機構の移動速度の減速を抑制することができ、移動機構を円滑に移動させることができ、測定時間を短縮することができる画像測定システム、画像測定方法及び画像測定プログラムを提供することを目的とする。

本発明に係る画像測定システムは、被測定対象を支持する測定ステージに対して撮像手段を相対移動させながら複数の測定箇所のそれぞれで前記被測定対象の瞬間的な画像情報を取り込むことにより画像測定を行う画像測定システムであって、測定点を取得する測定点取得部と、該測定点取得部が取得した測定点の中から測定を開始する第１測定点を決定する第１測定点決定部と、前記第１測定点の次に測定する第２測定点を決定する第２測定点決定部と、測定順序が既に決定されている順序決定済測定点のうち最後の２つの測定点間の距離と、前記順序決定済測定点のうち測定順序が最後の測定点と測定順序が未だ決定されていない順序未決定測定点のうち次の測定点候補である次候補測定点との距離と、前記順序決定済測定点のうち最後の２つの測定点と前記次候補測定点を測定順序に結んだ２本の線分により特定される屈曲角度とにもとづいて第１評価量を算出する第１評価量算出部と、順序未決定測定点それぞれを次候補測定点として前記第１評価量算出部が算出したそれぞれの第１評価量にもとづいて、前記次候補測定点の中から次の測定点を決定する次測定点決定部と、前記第１測定点決定部の決定結果、前記第２測定点決定部の決定結果、及び前記次測定点決定部の決定結果にもとづいて、前記第１測定点から各測定点を順次経由して全測定点を通過する初期経路を導出する初期経路導出部と、前記初期経路における経路交差箇所に特定の交差形態の交差箇所があるときに、該交差を形成する経路前後の各測定点間の距離と当該各測定点での経路の屈曲角度とにもとづいて算出した第２評価量と、前記交差を解消した場合に新たに結ばれる経路前後の各測定点間の距離と当該各測定点での経路の屈曲角度とにもとづいて算出した第３評価量とにもとづいて、前記交差を解消するか維持するか判定する交差解消判定部と、該交差解消判定部の判定結果に応じて前記初期経路の経路を変換し、前記初期経路における特定の交差形態の交差箇所を解消させた変換経路を導出する変換経路導出部と、該変換経路導出部によって導出された変換経路を測定の経路に設定する測定経路設定部とを備えることを特徴とする。

本発明に係る画像測定方法は、被測定対象を支持する測定ステージに対して撮像手段を相対移動させながら複数の測定箇所のそれぞれで前記被測定対象の瞬間的な画像情報を取り込むことにより画像測定を行う画像測定方法であって、測定点を取得する測定点取得ステップと、取得した測定点の中から測定を開始する第１測定点を決定する第１測定点決定ステップと、前記第１測定点の次に測定する第２測定点を決定する第２測定点決定ステップと、測定順序が既に決定されている順序決定済測定点のうち最後の２つの測定点間の距離と、前記順序決定済測定点のうち測定順序が最後の測定点と測定順序が未だ決定されていない順序未決定測定点のうち次の測定点候補である次候補測定点との距離と、前記順序決定済測定点のうち最後の２つの測定点と前記次候補測定点を測定順序に結んだ２本の線分により特定される屈曲角度とにもとづいて第１評価量を算出する第１評価量算出ステップと、順序未決定測定点それぞれを次候補測定点として算出したそれぞれの第１評価量にもとづいて、前記次候補測定点の中から次の測定点を決定する次測定点決定ステップと、前記第１測定点決定ステップでの決定結果、前記第２測定点決定ステップでの決定結果、及び前記次測定点決定ステップでの決定結果にもとづいて、前記第１測定点から各測定点を順次経由して全測定点を通過する初期経路を導出する初期経路導出ステップと、前記初期経路における経路交差箇所に特定の交差形態の交差箇所があるときに、該交差を形成する経路前後の各測定点間の距離と当該各測定点での経路の屈曲角度とにもとづいて算出した第２評価量と、前記交差を解消した場合に新たに結ばれる経路前後の各測定点間の距離と当該各測定点での経路の屈曲角度とにもとづいて算出した第３評価量とにもとづいて、前記交差を解消するか維持するか判定する交差解消判定ステップと、該交差解消判定ステップでの判定結果に応じて前記初期経路の経路を変換し、前記初期経路における特定の交差形態の交差箇所を解消させた変換経路を導出する変換経路導出ステップと、該変換経路導出ステップにて導出した変換経路を測定の経路に設定する測定経路設定ステップとを有することを特徴とする。

本発明に係る画像測定プログラムは、被測定対象を支持する測定ステージに対して撮像手段を相対移動させながら複数の測定箇所のそれぞれで前記被測定対象の瞬間的な画像情報を取り込むことにより画像測定を行う画像測定プログラムであって、測定点を取得する測定点取得ステップと、取得した測定点の中から測定を開始する第１測定点を決定する第１測定点決定ステップと、前記第１測定点の次に測定する第２測定点を決定する第２測定点決定ステップと、測定順序が既に決定されている順序決定済測定点のうち最後の２つの測定点間の距離と、前記順序決定済測定点のうち測定順序が最後の測定点と測定順序が未だ決定されていない順序未決定測定点のうち次の測定点候補である次候補測定点との距離と、前記順序決定済測定点のうち最後の２つの測定点と前記次候補測定点を測定順序に結んだ２本の線分により特定される屈曲角度とにもとづいて第１評価量を算出する第１評価量算出ステップと、順序未決定測定点それぞれを次候補測定点として算出したそれぞれの第１評価量にもとづいて、前記次候補測定点の中から次の測定点を決定する次測定点決定ステップと、前記第１測定点決定ステップでの決定結果、前記第２測定点決定ステップでの決定結果、及び前記次測定点決定ステップでの決定結果にもとづいて、前記第１測定点から各測定点を順次経由して全測定点を通過する初期経路を導出する初期経路導出ステップと、前記初期経路における経路交差箇所に特定の交差形態の交差箇所があるときに、該交差を形成する経路前後の各測定点間の距離と当該各測定点での経路の屈曲角度とにもとづいて算出した第２評価量と、前記交差を解消した場合に新たに結ばれる経路前後の各測定点間の距離と当該各測定点での経路の屈曲角度とにもとづいて算出した第３評価量とにもとづいて、前記交差を解消するか維持するか判定する交差解消判定ステップと、該交差解消判定ステップでの判定結果に応じて前記初期経路の経路を変換し、前記初期経路における特定の交差形態の交差箇所を解消させた変換経路を導出する変換経路導出ステップと、該変換経路導出ステップにて導出した変換経路を測定の経路に設定する測定経路設定ステップとをコンピュータに実行させるよう構成されたことを特徴とする。

本発明によれば、第１評価量にもとづいて各測定点での屈曲角度が鋭角とならないようにすることができ、さらに第２評価量と第３評価量とにもとづいて特定の交差を解消し各測定点での屈曲角度をより鈍角化した測定経路が設定される。

したがって、移動機構の移動速度の減速を抑制することができ、移動機構を円滑に移動させることができ、測定時間を短縮することができる画像測定システム、画像測定方法及び画像測定プログラムを提供することが可能となる。

次に、添付図面に基づいて、本発明の実施形態について説明する。
［システム構成］
図１は、本発明の実施形態に係る画像測定システムの全体構成を示す斜視図である。このシステムは、非接触型の画像測定機１と、この画像測定機１を駆動制御すると共に、必要なデータ処理を実行するコンピュータシステム２と、計測結果をプリントアウトするプリンタ３とにより構成されている。

画像測定機１は、次のように構成されている。即ち、架台１１上には、ワーク１２を載置する測定ステージ１３が装着されており、この測定ステージ１３は、図示しないＹ軸駆動機構によってＹ軸方向に駆動される。架台１１の両側縁中央部には上方に延びる支持アーム１４、１５が固定されており、この支持アーム１４、１５の両上端部を連結するようにＸ軸ガイド１６が固定されている。このＸ軸ガイド１６には、撮像ユニット１７が支持されている。撮像ユニット１７は、図示しないＸ軸駆動機構によってＸ軸ガイド１６に沿って駆動される。撮像ユニット１７の下端部には、ＣＣＤカメラ１８が測定ステージ１３と対向するように装着されている。また、撮像ユニット１７の内部には、図示しない照明装置及びフォーカシング機構の他、ＣＣＤカメラ１８のＺ軸方向の位置を移動させるＺ軸駆動機構が内蔵されている。

コンピュータシステム２は、コンピュータ本体２１、キーボード２２、ジョイスティックボックス（以下、Ｊ／Ｓと呼ぶ）２３、マウス２４及びＣＲＴ２５を備えて構成されている。コンピュータ本体２１は、内部に記憶された所定のプログラムに従って、例えば、図２に示す各機能を実現する。

すなわち、キーボード２２，Ｊ／Ｓ２３及びマウス２４の入力手段からの指示入力に基づいて画像測定機１を制御するためのステージ移動処理部３１と、照明調整処理部３２及びその他測定条件調整処理部３３が設けられている。ステージ移動処理部３１は、入力手段からのステージ移動指示入力に基づいて画像測定機１のＸＹＺ軸駆動機構を制御して、測定ステージ１３に対するＣＣＤカメラ１８の位置を移動させる。照明調整処理部３２は、ティーチング時には、画像測定機１の照明装置を所定周期で連続的にストロボ点灯すると共に、入力手段からの照明調整指示入力に基づいてストロボ点灯のパルス幅を調整し、非停止測定モード時では、指定された測定箇所において、予め設定されたパルス幅でストロボ点灯させる、その他測定条件調整処理部３３は、その他の測定条件調整指示入力に基づいてレンズ倍率、フォーカシング調整等、その他の測定条件を調整する。

これら各処理部３１〜３３で調整されたステージ位置、ストロボ点灯のパルス幅の情報及びその他の測定条件情報は、入力手段による所定の指示入力に基づいてパラメータ取得部３４で取り込まれる。パラメータ取得部３４で取り込まれたパラメータは、パラメータ記憶部３５に記憶される。パートプログラム生成部３６は、パラメータ記憶部３５に記憶されたパラメータを使用して測定用のパートプログラムを生成する。生成されたパートプログラムは、パートプログラム記憶部３７に記憶される。

パートプログラム生成部３６は、主として、第１測定点決定部３６１と、第２測定点決定部３６２と、初期経路導出部３６３と、交差解消判定部３６４と、変換経路導出部３６５とから構成されている。

第１測定点決定部３６１は、パラメータ記憶部３５に記憶されているパラメータから測定対象とする各測定点を抽出し、抽出した測定点の中から測定を開始する第１測定点を決定するように構成されている。第１測定点は、例えば、任意に選択した測定点、測定対象とする各測定点のうち所定の位置条件を満たす測定点（例えばＸ軸方向の座標値が最も大きい測定点、Ｙ軸方向の座標値が最も大きい測定点など）などのようにして、あらかじめ定められた第１測定点決定条件に従って決定される。

第２測定点決定部３６２は、測定対象とする各測定点のうち第１測定点以外の測定点の中から、第１測定点の次に測定する第２測定点を決定するように構成されている。第２測定点は、例えば、第１測定点からの距離が最も短い測定点などのようにして、あらかじめ定められた第２測定点決定条件に従って決定される。

初期経路導出部３６３は、測定順序が既に決定されている測定点のうち測定順序が最後の２つとなっている２つの測定点と測定順序が未だ決定されていない各測定点のうち１つの測定点との３点間の距離と、その３点間を結んだ直線による各測定点での角度とにもとづいて第１評価量を算出する第１評価量算出部を含む。第１評価量算出部は、測定順序が最後の２つとなっている２つの測定点に関し、測定順序が未だ決定されていない各測定点それぞれについての第１評価量を算出する。

また、初期経路導出部３６３は、測定順序が未だ決定されていない各測定点について算出したそれぞれの第１評価量を比較し、その比較結果に応じて次に測定する測定点を決定する次測定点決定部を含む。次測定点決定部は、第１評価量を比較した結果、例えば最も小さい第１評価量となった測定点を、次に測定する測定点に決定する。

初期経路導出部３６３は、第１評価量算出部と次測定点決定部とによる次に測定する測定点の決定処理を繰り返すことで、測定点の測定順番を順次決定していく。そして、初期経路導出部３６３は、第１評価量算出部と次測定点決定部とによる次測定点の決定処理を、測定順序が決定されていない測定点が無くなるまで繰り返すことで、第１測定点から各測定点を順次経由して全測定点を通過する初期経路を導出する。

交差解消判定部３６４は、初期経路における経路の各交差を、該交差を形成する経路前後の各測定点間の距離と当該各測定点での角度とにもとづいて第２評価量を算出する第２評価量算出部と、交差を解消した場合に新たに結ばれる経路前後の各測定点間の距離と当該各測定点での角度とにもとづいて第３評価量を算出する第３評価量算出部とを有する。

交差解消判定部３６４は、算出した第２評価量と第３評価量とにもとづいて、該当する交差を解消するか維持するか判定する。具体的には、交差解消判定部３６４は、算出した第２評価量が第３評価量より大きければ交差を解消すると判定し、算出した第２評価量が第３評価量以下であれば交差を維持すると判定する。

変換経路導出部３６５は、交差解消判定部３６４の判定結果に応じて初期経路における経路の交差の一部または全部を解消させるために初期経路を変換した変換経路を導出するように構成されている。

測定経路設定部３６６は、変換経路導出部３６５によって導出された変換経路を測定の経路に設定するように構成されている。

パートプログラム実行部３８は、パートプログラム記憶部３７から必要なパートプログラムを読み出してこれを実行し、パートプログラムに記述された各種命令に従って、ステージ移動処理部３１、照明調整処理部３２、その他測定条件調整処理部３３、画像取得部４３を適宜駆動する。ＣＣＤカメラ１８で撮像された画像情報は、画像記憶部４１に逐次記憶される。画像記憶部４１に記憶された画像情報は、表示装置２５で逐次表示される一方、パートプログラムに基づき画像取得部４２によって静止画としてキャプチャされる。画像処理部４３は、画像取得部４２で取得した画像情報に対して、測定ツールの設定、エッジ検出、座標検出等の画像測定のための画像処理を実行する。
［測定経路の設定手順］
次に、図３のフローチャート、適宜図４〜図１３を参照し、このように構成された本実施形態に係る画像測定システムの測定経路の設定手順について説明する。なお、この測定経路の設定は、例えば、オフラインティーチングにおけるパートプログラムの作成処理の中での処理となる。図４〜図６，図９，図１３は、測定点を決定する方法を模式的に表した図である。図７は、測定点Ｐ_ｎから測定点Ｐ_ｎ＋１の間の測定経路の決定方法を表した図である。

まず、図４に示すように、パラメータ取得部３４は、パラメータを取得し、測定点Ｐ１〜Ｐｍを決定する（ステップＳ１）。このパラメータとは、測定点を特定する情報である。

次に、図５に示すように、第１測定点決定部３６１は、測定点Ｐ_１〜Ｐ_ｍの中から、最初に測定する第１測定点Ｐ_１を決定する（ステップＳ２）。第１測定点Ｐ_１は、ここでは、測定点Ｐ_１〜Ｐ_ｍの中でＸ軸座標が小さい測定点が選択されるものとする。

つづいて、図６に示すように、第２測定点決定部３５１は、測定点Ｐ_１〜Ｐ_ｍの中の第１測定点Ｐ_１を除く測定点Ｐ_２〜Ｐ_ｍから、第１測定点Ｐ_１の次に測定する第２測定点Ｐ_２を決定する（ステップＳ３）。第２測定点Ｐ_２−１は、ここでは、測定点Ｐ_１〜Ｐ_ｍの中で第１測定点Ｐ_１からの距離が最も短い位置にある測定点が選択されるものとする。

次に、初期経路導出部３６３の第１評価量算出部は、測定順序が既に決定されている測定点Ｐ_１〜Ｐｎのうち最後の２つとなっている測定点Ｐ_ｎ−１，Ｐ_ｎ（ｎ＝２，３，・・・，ｍ）に関し、測定順序が未だ決定されていない各測定点Ｐ_ｎ＋１〜Ｐ_ｍそれぞれについての第１評価量Ｄ_ｎ＋１（ｎ＝２，３，・・・，ｍ）〜Ｄ_ｍを算出する（ステップＳ４）。

ステップＳ４では、第１評価量算出部は、例えば図７に示すように、２つの測定点Ｐ_ｎ−１，Ｐ_ｎ（ｎ＝２，３，・・・，ｍ）と測定順序が未だ決定されていない各測定点Ｐ_ｎ＋１〜Ｐ_ｍのうち１つの測定点Ｐ_ｋ（Ｋ＝ｎ＋１，ｎ＋２，・・・，ｍ）との３点間の距離｜Ｐ_ｎ−１Ｐ_ｎ｜，｜Ｐ_ｎＰ_ｋ｜と、その３点間を経路順に結んだ直線による各測定点での角度Ｒ_ｎ（測定点Ｐ_ｎでの１８０°以下となる側の屈曲角度）とにもとづいて第１評価量Ｄ（Ｐ_ｎ−１，Ｐ_ｎ，Ｐ_ｋ）を算出する。

具体的には、第１評価量算出部は、例えば図８に示す数式を用いて、測定順序が未だ決定されていない各測定点Ｐ_ｋ（Ｐ_ｎ＋１〜Ｐ_ｍ）それぞれについての第１評価量Ｄ_ｋ＝（Ｄ（Ｐ_ｎ−１，Ｐ_ｎ，Ｐ_ｋ））を算出する。

第１評価量は、図８に示す数式を用いるようにすれば、決定済の測定点のうち最後の２つの測定点と次の測定点の候補とされている測定点を測定順序に結んだ２本の線分により特定される屈曲角度が、１８０°に近づくほど小さくなり、決定済の測定点のうち最後の２つの測定点間の距離と、決定済の測定点のうち最後の測定点と次の測定点の候補とされている測定点との距離との和が小さいほど小さくなる。

なお、決定済の測定点のうち最後の２つの測定点と次の測定点の候補とされている測定点を測定順序に結んだ２本の線分により特定される屈曲角度が１８０°に近づくほど導出値が小さくなるような数式であれば、図８に示す数式以外の数式を用いてもよい。また、この場合、決定済の測定点のうち最後の２つの測定点間の距離や、決定済の測定点のうち最後の測定点と次の測定点の候補とされている測定点との距離によらず、屈曲角度の変化のみに依存する数式を用いるようにしてもよい。

また、決定済の測定点のうち最後の２つの測定点と次の測定点の候補とされている測定点を測定順序に結んだ２本の線分により特定される屈曲角度が所定角度（例えば１０５°〜１８０°）の範囲内であるものの中から評価量により、次の測定点を決めるような場合には、決定済の測定点のうち最後の２つの測定点間の距離と、決定済の測定点のうち最後の測定点と次の測定点の候補とされている測定点との距離との和が小さいほど導出値が小さくなるような数式を用いるようにしてもよい。また、この場合に、決定済の測定点のうち最後の２つの測定点間の距離は固定値であるため、決定済の測定点のうち最後の測定点と次の測定点の候補とされている測定点との距離が小さいほど導出値が小さくなるような数式を用いるようにしてもよい。

次に、初期経路導出部３６３の次測定点決定部は、測定順序が未だ決定されていない各測定点Ｐ_ｋについて算出したそれぞれの第１評価量Ｄ_ｎ＋１（ｎ＝２，３，・・・，ｍ）〜Ｄ_ｍを比較し、第１評価量の値が最も小さくなった測定点Ｐ_ｋを、次に測定する測定点Ｐ_ｎ＋１に決定する（ステップＳ５）。

前記次測定点決定部は、前記第１評価量算出部が算出したそれぞれの第１評価量のうち、最も小さい第１評価量となった次候補測定点を次の測定点に決定する

つづいて、初期経路導出部３６３は、測定点Ｐ_ｎの２つ先（測定点Ｐ_ｎ＋１の１つ先）の測定点Ｐ_ｎ＋２が存在するか否かを判断する（ステップＳ６）。ここで、測定点Ｐ_ｎ＋２が存在する場合には（ステップＳ６，ＹＥＳ）、測定点Ｐ_ｎから１つ先の測定点Ｐ_ｎ＋１に対象を移し（ステップＳ７）、ステップＳ４〜ステップＳ６までの処理を繰り返し実行する。ステップＳ４〜ステップＳ７を繰り返し実行することで、測定点の測定順番を順次決定していき、第１測定点から各測定点を順次経由して全測定点を通過する図９に示すような初期経路を導出する（ステップＳ８）。

すなわち、測定点Ｐ_ｎ＋２が存在しなくなる（ステップＳ６，ＮＯ）までステップＳ４〜ステップＳ７を繰り返し実行することで、初期経路を導出する（ステップＳ８）。

次に、交差解消判定部３６４は、初期経路に特定の交差態様の交差箇所があるか否か検索する（ステップＳ９）。特定の交差形態の交差箇所とは、本例では８の字状の経路（図１１参照）における交差箇所である。

特定の交差形態の交差箇所がある場合には、交差解消判定部３６４の第２評価量算出部は、その交差を形成する経路前後の各測定点間の距離と当該各測定点での経路の屈曲角度とにもとづいて、第２評価量Ｄ_ｏｌｄを算出する（ステップＳ１０）。第２評価量Ｄ_ｏｌｄは、例えば図１１に示すような交差箇所があった場合には、例えば図１０に示すように、交差前後の４点それぞれについての４つの第１評価量の和で表される。

つづいて、交差解消判定部３６４の第３評価量算出部は、交差を解消した場合に新たに結ばれる経路前後の各測定点間の距離と当該各測定点での経路の屈曲角度とにもとづいて、第３評価量Ｄ_ｎｅｗを算出する（ステップＳ１１）。第３評価量Ｄ_ｎｅｗは、例えば図１１に示すような交差箇所を図１２に示すように変換して解消するとした場合には、例えば図１０に示すように、交差を解消するとした場合に経路変更される線分の前後の４点それぞれについての４つの第１評価量の和で表される。

そして、交差解消判定部３６４は、算出した第２評価量Ｄ_ｏｌｄと第３評価量Ｄ_ｎｅｗとを比較して、該当する交差を解消するか維持するか判定する（ステップＳ１２）。具体的には、交差解消判定部３６４は、算出した第２評価量Ｄ_ｏｌｄが第３評価量Ｄ_ｎｅｗより大きければ、経路上の屈曲が滑らかになるため交差を解消すると判定し、算出した第２評価量Ｄ_ｏｌｄが第３評価量Ｄ_ｎｅｗ以下であれば、現状の方が経路上の屈曲が滑らかであるとして交差を維持すると判定する。

つづいて、変換経路導出部３６５は、交差解消判定部３６４により交差を解消すると判定された場合には、初期経路における経路の該当する交差を解消させるために初期経路を変換した変換経路を導出する（ステップＳ１３）。なお、交差解消判定部３６４により交差を解消しないと判定された場合には、経路の変換は行わない。そして、ステップＳ９に戻る。

特定の交差形態の交差箇所全てについて検討が行われ、検討結果に応じて経路変換が行われるまで、ステップＳ９〜ステップＳ１３が繰り返し実行される。

そして、最終処理が実行され（ステップＳ１４）、本フローを終了する。ここで、最終処理とは、測定経路設定部３６６により、変換経路導出部３６５によって導出された変換経路（変換した交差箇所がない場合には初期経路）を測定経路に設定する処理である。

このように、本実施形態では、第１評価量にもとづいて各測定点での屈曲角度が鋭角とならない初期経路を導出することができ、さらに第２評価量と第３評価量とにもとづいて特定の交差形態の効果箇所を解消し各測定点での屈曲角度をより鈍角化した変換経路を導出することができる。したがって、撮像装置の移動機構の移動方向を滑らか変えることができるようになり、移動機構の移動速度の減速を抑制することができ、移動機構を円滑に移動させることができ、測定時間を短縮することができる。また、滑らかにその移動方向を変えることが可能となるので、撮像装置に急激な角度変位をもたらすことを大幅に軽減することができ、移動速度を極力一定に維持することができるようになり、高速に測定を実行することができ、さらに測定時間を短縮することができる。

この発明の一実施形態に係る画像測定システムの構成を示す外観斜視図である。 同測定システムにおけるコンピュータの機能ブロック図である。 同測定システムによる測定経路の設定手順を示すフローチャート図である。 同システムによる測定動作の一部を示す図である。 同システムによる測定動作の一部を示す図である。 同システムによる測定動作の一部を示す図である。 測定経路の設定例を示す図である。 同システムによる第１評価量の算出式の例を示す図である。 同システムによる測定動作の一部を示す図である。 同システムによる第２評価量の算出式および第３評価量の算出式の例を示す図である。 特定の交差形態の交差箇所を含む経路態様の例を示す図である。 特定の交差形態の交差箇所の交差を解消した場合の経路態様の例を示す図である。 同システムによる測定動作の一部を示す図である。 標準停止モードでの測定を説明するための図である。 非停止測定モードでの測定を説明するための図である。 従来の測定動作の例を説明するための図である。 従来の測定動作の例を説明するための図である。

符号の説明

１…画像測定機、２…コンピュータ、３…プリンタ、１２…ワーク、１３…測定ステージ、３１…ステージ移動処理部、３２…照明調整処理部、３３…その他測定条件調整処理部、３４…パラメータ取込部、３５…パラメータ記憶部、３６…パートプログラム生成部、３７…パートプログラム記憶部、３８…パートプログラム実行部、４１…画像記憶部、４２…画像取得部、４３…画像処理部。

Claims (6)

1. 被測定対象を支持する測定ステージに対して撮像手段を相対移動させながら複数の測定箇所のそれぞれで前記被測定対象の瞬間的な画像情報を取り込むことにより画像測定を行う画像測定システムであって、
   測定点を取得する測定点取得部と、
   該測定点取得部が取得した測定点の中から測定を開始する第１測定点を決定する第１測定点決定部と、
   前記第１測定点の次に測定する第２測定点を決定する第２測定点決定部と、
   測定順序が既に決定されている順序決定済測定点のうち最後の２つの測定点間の距離と、前記順序決定済測定点のうち測定順序が最後の測定点と測定順序が未だ決定されていない順序未決定測定点のうち次の測定点候補である次候補測定点との距離と、前記順序決定済測定点のうち最後の２つの測定点と前記次候補測定点を測定順序に結んだ２本の線分により特定される屈曲角度とにもとづいて第１評価量を算出する第１評価量算出部と、
   順序未決定測定点それぞれを次候補測定点として前記第１評価量算出部が算出したそれぞれの第１評価量にもとづいて、前記次候補測定点の中から次の測定点を決定する次測定点決定部と、
   前記第１測定点決定部の決定結果、前記第２測定点決定部の決定結果、及び前記次測定点決定部の決定結果にもとづいて、前記第１測定点から各測定点を順次経由して全測定点を通過する初期経路を導出する初期経路導出部と、
   前記初期経路における経路交差箇所に特定の交差形態の交差箇所があるときに、該交差を形成する経路前後の各測定点間の距離と当該各測定点での経路の屈曲角度とにもとづいて算出した第２評価量と、前記交差を解消した場合に新たに結ばれる経路前後の各測定点間の距離と当該各測定点での経路の屈曲角度とにもとづいて算出した第３評価量とにもとづいて、前記交差を解消するか維持するか判定する交差解消判定部と、
   該交差解消判定部の判定結果に応じて前記初期経路の経路を変換し、前記初期経路における特定の交差形態の交差箇所を解消させた変換経路を導出する変換経路導出部と、
   該変換経路導出部によって導出された変換経路を測定の経路に設定する測定経路設定部と
   を備えることを特徴とする画像測定システム。
2. 前記順序決定済測定点のうち最後の２つの測定点と前記次候補測定点を測定順序に結んだ２本の線分により特定される屈曲角度が１８０°に近づくほど前記第１評価量は小さくなり、前記順序決定済測定点のうち最後の２つの測定点間の距離と、前記順序決定済測定点のうち測定順序が最後の測定点と前記次候補測定点との距離との和が小さいほど前記第１評価量は小さくなるものとされ、
   前記次測定点決定部は、前記第１評価量算出部が算出したそれぞれの第１評価量のうち、最も小さい第１評価量となった次候補測定点を次の測定点に決定する
   ことを特徴とする請求項１記載の画像測定システム。
3. 評価対象の各測定点での経路の屈曲角度が１８０°に近づくほど前記第２評価量及び前記第３評価量は小さくなり、当該各測定点間の距離が小さいほど前記第２評価量及び前記第３評価量は小さくなるものとされ、
   前記交差解消判定部は、算出した第２評価量よりも算出した第３評価量が小さいときに、交差を解消すると判定する
   ことを特徴とする請求項１又は請求項２記載の画像測定システム。
4. 前記特定の交差形態の交差箇所は、８の字状に交差している箇所であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項記載の画像測定システム。
5. 被測定対象を支持する測定ステージに対して撮像手段を相対移動させながら複数の測定箇所のそれぞれで前記被測定対象の瞬間的な画像情報を取り込むことにより画像測定を行う画像測定方法であって、
   測定点を取得する測定点取得ステップと、
   取得した測定点の中から測定を開始する第１測定点を決定する第１測定点決定ステップと、
   前記第１測定点の次に測定する第２測定点を決定する第２測定点決定ステップと、
   測定順序が既に決定されている順序決定済測定点のうち最後の２つの測定点間の距離と、前記順序決定済測定点のうち測定順序が最後の測定点と測定順序が未だ決定されていない順序未決定測定点のうち次の測定点候補である次候補測定点との距離と、前記順序決定済測定点のうち最後の２つの測定点と前記次候補測定点を測定順序に結んだ２本の線分により特定される屈曲角度とにもとづいて第１評価量を算出する第１評価量算出ステップと、
   順序未決定測定点それぞれを次候補測定点として算出したそれぞれの第１評価量にもとづいて、前記次候補測定点の中から次の測定点を決定する次測定点決定ステップと、
   前記第１測定点決定ステップでの決定結果、前記第２測定点決定ステップでの決定結果、及び前記次測定点決定ステップでの決定結果にもとづいて、前記第１測定点から各測定点を順次経由して全測定点を通過する初期経路を導出する初期経路導出ステップと、
   前記初期経路における経路交差箇所に特定の交差形態の交差箇所があるときに、該交差を形成する経路前後の各測定点間の距離と当該各測定点での経路の屈曲角度とにもとづいて算出した第２評価量と、前記交差を解消した場合に新たに結ばれる経路前後の各測定点間の距離と当該各測定点での経路の屈曲角度とにもとづいて算出した第３評価量とにもとづいて、前記交差を解消するか維持するか判定する交差解消判定ステップと、
   該交差解消判定ステップでの判定結果に応じて前記初期経路の経路を変換し、前記初期経路における特定の交差形態の交差箇所を解消させた変換経路を導出する変換経路導出ステップと、
   該変換経路導出ステップにて導出した変換経路を測定の経路に設定する測定経路設定ステップと
   を有することを特徴とする画像測定方法。
6. 被測定対象を支持する測定ステージに対して撮像手段を相対移動させながら複数の測定箇所のそれぞれで前記被測定対象の瞬間的な画像情報を取り込むことにより画像測定を行う画像測定プログラムであって、
   測定点を取得する測定点取得ステップと、
   取得した測定点の中から測定を開始する第１測定点を決定する第１測定点決定ステップと、
   前記第１測定点の次に測定する第２測定点を決定する第２測定点決定ステップと、
   測定順序が既に決定されている順序決定済測定点のうち最後の２つの測定点間の距離と、前記順序決定済測定点のうち測定順序が最後の測定点と測定順序が未だ決定されていない順序未決定測定点のうち次の測定点候補である次候補測定点との距離と、前記順序決定済測定点のうち最後の２つの測定点と前記次候補測定点を測定順序に結んだ２本の線分により特定される屈曲角度とにもとづいて第１評価量を算出する第１評価量算出ステップと、
   順序未決定測定点それぞれを次候補測定点として算出したそれぞれの第１評価量にもとづいて、前記次候補測定点の中から次の測定点を決定する次測定点決定ステップと、
   前記第１測定点決定ステップでの決定結果、前記第２測定点決定ステップでの決定結果、及び前記次測定点決定ステップでの決定結果にもとづいて、前記第１測定点から各測定点を順次経由して全測定点を通過する初期経路を導出する初期経路導出ステップと、
   前記初期経路における経路交差箇所に特定の交差形態の交差箇所があるときに、該交差を形成する経路前後の各測定点間の距離と当該各測定点での経路の屈曲角度とにもとづいて算出した第２評価量と、前記交差を解消した場合に新たに結ばれる経路前後の各測定点間の距離と当該各測定点での経路の屈曲角度とにもとづいて算出した第３評価量とにもとづいて、前記交差を解消するか維持するか判定する交差解消判定ステップと、
   該交差解消判定ステップでの判定結果に応じて前記初期経路の経路を変換し、前記初期経路における特定の交差形態の交差箇所を解消させた変換経路を導出する変換経路導出ステップと、
   該変換経路導出ステップにて導出した変換経路を測定の経路に設定する測定経路設定ステップと
   をコンピュータに実行させるよう構成されたことを特徴とする画像測定プログラム。

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