JP5912666B2 - 計測装置及びその処理方法 - Google Patents

Description

本発明は、物体間の隙間を計測する計測装置及びその処理方法に関する。

従来、物体間の間隙の計測時には、例えば、ノギスや隙間ゲージ（テーパーゲージ）が使用されている（特許文献１）。このような物体間の隙間の計測は、例えば、自動車ボディや飛行機の翼等を始めとする各種工業製品の製造過程において、板金加工やプレス加工等が行なわれた加工品に対して行なわれる。

具体的には、プレス加工後の検査工程においては、複数のスペーサが配された検具（検査用型）上にクランプされたプレス板金に対して、隙間ゲージを用いて当該プレス板金と検査用型との隙間を多点で計測し、その歪みを計測する作業が行なわれる。

この検査工程においては、プレス板金周縁部分の形状をトリムラインで確認を行なう手順もある。この手順では、検査用型に形成されたトリムラインからプレス板金切口までの水平距離の計測が行なわれ、それにより、設計形状からのずれの計測が行なわれる。

特開２００９−２５７８８１号公報

隙間ゲージを用いた検査においては、例えば、プレス板金上の隙間（縁部、穴部）を計測する工程がある。この場合、隙間ゲージ（テーパー部分）を隙間に差し込む必要があるため、隙間に奥行きが足りなかったり、また、隙間ゲージを倒すスペースを確保できなかったりしたときには、正確に計測が行なえない（図２１（ａ）及び図２１（ｂ）参照）。

また、穴部等に隙間ゲージを差し込めたとしても、ユーザの肉眼により隙間ゲージの表面に形成された目盛りを読み取る必要があるため、穴部等の差し込み角度によっては、その読み取りが正確に行なえない可能性もある。

これに対処する方法としては、隙間等に粘土を詰めてからプレス板金を外し、残った粘土の厚みを計測することにより隙間の計測を行なうといった手法が挙げられるが、この場合、煩雑な作業が増えるため手間が掛かってしまう。

また、レーザによる３次元センサユニットを用いてプレス板金全体の形状を計測し、それにより、プレス板金の歪みを計測するといった手法も挙げられる。しかし、この場合も、煩雑な作業が増える他、装置が大掛かりとなり、作業時間やコスト面等を考慮すると現実的な手法とはいえない。

そこで、本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、物体間の隙間の形状に拘わらず、物体間の隙間の計測を行なえるようにした技術を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明の一態様は、計測面を有する計測対象物体と、該計測面との間に隙間が形成される基準面を有する基準物体との間の該基準面上から該計測面への垂直方向に沿った隙間の距離を計測する計測装置であって、前記計測面、前記隙間及び前記基準面を含む領域を撮影する撮像部を有する計測手段と、前記撮像部により撮影された撮影画像上の輝度値の変化に基づいて該撮影画像から前記計測面と前記隙間との間の境界を検出する検出手段と、前記撮影画像上の前記基準面から前記境界までの距離を実際の距離に変換して前記隙間の距離を算出する算出手段と、前記算出手段により算出された前記隙間の距離を表示器に表示させる表示処理手段とを具備し、前記計測手段は、前記計測対象物体の縁部を含む領域に光を照射する光源と、該光源からの光の照射により前記隙間に生じる影領域の撮影が可能な位置に配される前記撮像部とを有する筐体部と、前記筐体部から所定方向に沿って延伸し、前記隙間の前記垂直方向に沿った長さよりも長い棒状の支持部とを具備し、前記支持部は、前記隙間の距離の計測に際して前記基準物体の前記基準面上に接地される接地部を有し、該接地部が前記基準面上に対して接地された状態でその側面が前記計測対象物体の前記計測面の縁部に接地される。

本発明によれば、物体間の隙間の形状に拘わらず、物体間の隙間の計測を行なえる。

本発明の一実施の形態に係わるセンサユニットを配した計測装置の概要を示す図である。 センサユニット１０の内部構成の概要を示す図である。 計測画面５０の一例を示す図である。 変換テーブル１３０の一例を示す図である。 センサユニット１０のキャリブレーションの概要を説明するための図である。 キャリブレーション画面８０の一例を示す図である。 計測装置における各ユニットの機能的な構成の一例を示す図である。 計測装置の処理の流れの一例を示すフローチャートである。 計測装置の処理の流れの一例を示すフローチャートである。 実施形態２に係わるセンサユニット１０の支持部１１の一例を示す図である。 実施形態２に係わる計測装置の処理の流れの一例を示すフローチャートである。 プレス板金１１０及び検査用型１２０の構成の一例を示す上面図である。 計測装置における各ユニットの機能的な構成の一例を示す図である。 アダプタ１００の構成の一例を示す図である。 アダプタ１００の構成の一例を示す図である。 計測画面５０の一例を示す図である。 変形例の一例を示す図である。 変形例の一例を示す図である。 変形例の一例を示す図である。 変形例の一例を示す図である。 従来例の一例を示す図である。

以下、図面を参照して本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。以下、実施形態においては、計測対象物体を（金属材で構成される）プレス板金とし、基準物体を検具（検査用型）とし、プレス板金と検査用型との間の隙間を計測する場合を例に挙げて説明する。勿論、これ以外の物体間の隙間を計測するようにしても構わない。

（実施形態１）
図１は、本発明の一実施の形態に係わる計測装置の概要を示す図である。

計測装置は、物体間の隙間の計測を行なう。本実施形態においては、計測装置は、検査用型１２０にスペーサを介してクランプされたプレス板金１１０と、当該検査用型１２０との間の隙間を計測する。より具体的には、計測装置は、検査用型１２０の面上からプレス板金１１０への垂直方向に沿った隙間の距離の計測を行なう。なお、ここでは、隙間の距離として、１０．０ｍｍまでの隙間を計測対象とする場合について説明する。

ここで、計測装置は、センサユニット１０と処理ユニット３０とを具備して構成されており、これらユニット間は、コード１３を介して接続されている。

センサユニット１０は、隙間の計測に際して当該隙間に接地される。センサユニット１０は、その外観構成として、支持部１１と筐体部１２とを具備して構成される。なお、詳細については後述するが、センサユニット１０の内部には、光源やカメラが設けられる。

筐体部１２には、コード１３やボタン１４が設けられる。コード１３は、映像信号や電力の授受に使用され、ボタン１４は、ユーザからの撮影指示の入力に使用される。なお、コード１３やボタン１４の配置位置は、あくまで一例であり、筐体部１２におけるどの位置に設けられていても良い。また、ボタン１４は、筐体部１２上ではなく、例えば、コード等（又は無線）を介して外部ボタンとして設けられていても良い。

支持部１１は、棒状の形状を有し、筐体部１２から所定方向に沿って延伸して構成される。プレス板金１１０と当該検査用型１２０との間の隙間の計測に際しては、接地部１１ａが検査用型１２０に対して接地されるとともに、また、支持部１１の側面がプレス板金１１０の縁部（切口）に接地される。

支持部１１は、例えば、その延伸方向（矢印Ｃ方向）に沿って２ｃｍの長さを有しており、筐体部１２は、長手方向（矢印Ｃ方向）に沿って７ｃｍの長さを有し、短手方向及び幅方向に沿って３ｃｍの長さを有して構成される。すなわち、センサユニット１０は、ユーザが片手で持って取り回しの利く寸法（及び重量）で実現される。

なお、ここに例示したセンサユニット１０の寸法は、あくまで一例であり、計測対象となる物体の形状や大きさ等に合わせて適宜変更できるものである。上述した通り、本実施形態においては、１０．０ｍｍまでの隙間を計測対象としているため、支持部１１の延伸方向の長さは１ｃｍ以上とすることが必要とされる。また、本実施形態に係わるセンサユニット１０に搭載される（小型）カメラの特性によれば、カメラと隙間との距離を３〜４ｃｍまで近付けられるが、それ以上近付けようとすると、フォーカスの調整可能範囲を越え、ピンボケの画となる。そのため、撮影画像上において、隙間の影と板金切口の境界との輝度値の変化が急峻でなくなり、境界位置を画素単位で特定することが困難になることから、本実施形態に係わるセンサユニット１０の寸法は、上記例示した大きさとなる。

また、センサユニット１０の寸法を考える上では、下記点に留意する必要がある。
１．分解能の観点からは、センサユニット１０の内部のカメラは、計測したい隙間に近接させる方が望ましい。近接させることにより、隙間１ｍｍ当たりの画素数が増すためである。
２．一方で、カメラの近接には限界がある。近接させすぎると画がピンボケになり、撮影画像上で板金の影領域から板金切口下端に遷移する境界位置の特定が困難になる。
３．センサユニット１０の取り回しの観点からは、センサユニット１０全体の寸法は、隙間より大きく、且つ手で持てる範囲内で小さいほど良い。小さければ取り回す際、プレス板金１１０を検査用型１２０に固定するクランプのアーム等、プレス板金の上面にある障害物との接触を避け易いためである。
４．スライド式のアダプタ装着（後述する図１４及び図１５参照）を考えると、センサユニット１０（筐体部）は、当該アダプタ装置をスライドさせる長手方向にある程度長いほうが良い。

処理ユニット３０は、例えば、パーソナルコンピュータや専用の装置（隙間の計測結果に基づく演算等を行なう装置）等で実現され、センサユニット１０からの映像信号（複数の連続する画像（フレーム））に基づく演算処理や、計測結果の表示等を行なう。処理ユニット３０は、コード１３を介してセンサユニット１０と接続されており、コード１３を介してセンサユニット１０から映像信号を受信し、また、コード１３を介してセンサユニット１０に向けて電力供給を行なう。

ここで、センサユニット１０の内部には、図２に示すように、光源２１と、撮像装置（以下、カメラと呼ぶ）２２とが設けられる。

ここで、本実施形態においては、支持部１１に対してカメラ２２の位置を固定する場合について説明する。詳細については後述するが、本実施形態においては、カメラ２２で撮影された撮影画像上の検査用型１２０からプレス板金１１０の切口（の下端）までの支持部１１の延伸方向（軸線方向）に沿った距離と、実際の距離との関係を変換テーブル（後述する図４参照）で保持する。そのため、支持部１１とカメラ２２との位置関係が変化すれば、当該変換テーブルを作り直さなければならない。従って、カメラ２２と支持部１１との位置関係を固定にすれば、変換テーブルの作成の必要回数を最小限にすることができる。

一方、カメラ２２と光源２１との位置関係は、変換テーブルに保持される情報とは独立して変更することができる。隙間の影とプレス板金の切口（の下端）との境界とにおける輝度値の差を識別可能にするため、光源２１は、隙間の影領域ｓが必要十分に暗く、プレス板金１１０の切口が必要十分に明るく照らせるような位置及び方向に設ければ良い。例えば、光源２１は、プレス板金１１０の切口に直接向けて当該領域を照射するように設置すれば良い。或いは、外光が増減しても上記照明条件を安定して保つために、光源２１でカメラ２２の視野範囲全域を照射し、カメラ２２に入射する光量を光源２１が照射する光で支配するように光源２１を設けても良い。この場合、検査用型１２０で反射した間接光が板金切口を明るく照らすことになる。

プレス板金１１０と検査用型１２０との間の隙間の計測に際しては、検査用型１２０に対して支持部１１の接地部１１ａを接地させるとともに、支持部１１の延伸方向（矢印Ｃ方向）に沿った側面をプレス板金１１０の縁部に接地させる。

支持部１１は、検査用型１２０（面）に対して垂直に立てる必要がある。図１等に示される形態の支持部１１を採用した場合には、一般に、ユーザの目視で支持部１１が垂直に立てられることになるが、支持部１１の接地部１１ａにおける接地面積を増やしたり、また、センサユニット１０へアダプタ装置（後述する図１４及び図１５参照）を装着したりすることで触覚によって垂直をとり易くすることもできる。なお、計測手段自体には備わっていない目視や触覚等といった手段で垂直をとる必要性は、従来技術であるテーパーゲージで隙間を計測する場合にも同様のことがいえる。

ここで、ユーザは、検査用型１２０に対して支持部１１が垂直になるようにセンサユニット１０を固定し、その状態で、センサユニット１０に設けられたボタン１４を押下する。すると、光源２１から光が発せられ、その照射光がプレス板金１１０の切口及び検査用型１２０を含む領域を照射する。なお、ボタン１４を押下したときのみ光源２１を点灯させるようにした場合、省電力の観点から望ましいが、これに限られない。例えば、光源２１を常時点灯しながらカメラ２２で常時撮影しておき、ボタン１４を純粋に計測のトリガとしてのみ用いるようにしても良い。

ここで、検査用型１２０において、プレス板金１１０の下側に位置する領域は、そのほとんどの領域に照射光が届かず影領域（図中ｓの範囲）となる。そのため、カメラ２２により撮影された撮影画像上においては、プレス板金１１０の切口の下端と、影領域とでコントラストが増し、プレス板金１１０の切口の下側のエッジを検出し易くなる。そこで、本実施形態においては、この原理を利用してプレス板金１１０と当該検査用型１２０との間の隙間の計測を行なう。

この計測原理について詳述する。図３は、図１に示す処理ユニット３０の表示器（後述する表示部３２）に表示される画面（計測画面）５０の一例を示す図である。

計測画面５０には、表示領域４０と、輝度値表示領域５１と、操作領域５２〜５９とが設けられる。表示領域４０には、上記説明したセンサユニット１０のカメラ２２により撮影された画像が表示される。この場合、表示領域４０には、図２に示す計測時にカメラ２２により撮影された画像が表示されている。なお、このような画像の表示は、隙間の計測やキャリブレーションを行なう上では必須ではない。本実施形態では、デモンストレーション及び動作説明のために、このような画像を表示する場合について説明する。

表示領域４０には、検査用型領域４２と、影領域４３と、板金下端領域４４と、板金上端領域４５と、板金領域４６と、隙間領域４７と、支持部領域４８とが表示されている。この他、表示領域４０には、第１のライン６１、第２のライン６２、輝度ライン６３、接触ライン６４、等も表示されている。なお、板金下端領域４４は、図２に示すプレス板金１１０の切口の下端に対応し、板金上端領域４５は、図２に示すプレス板金１１０の切口の上端に対応する。接触ライン６４は、撮影画像上で支持部１１が写っている領域に表示される。また、影領域４３は、図２に示す影領域ｓに対応する。なお、影領域４３と隙間領域４７とが一致しないのは、図２に示すように、プレス板金１１０の切口直下の付近は、影領域ｓとならないためである。

なお、カメラ２２として垂直画素数よりも水平画素数の方が大きいカメラ（通常のカメラ）を用いる場合、支持部１１の延伸方向が、カメラ撮影像上の水平方向に一致するように撮影した方が分解能の点で有利である。本実施形態では、この点を考慮して、カメラを半時計回りに９０度回転させており、表示領域４０内の左側が下（検査用型１２０側）、右側が上（プレス板金１１０側）となるようにしている。

輝度値表示領域５１には、表示領域４０内の輝度ライン６３に沿った輝度値の波形が示される。輝度値表示領域５１には、例えば、カメラ２２により撮影された時間的に連続する画像（例えば、７フレーム）に対して、フレーム間メディアンフィルタリングでノイズ除去を行なった後、当該輝度ライン６３を中心とする複数ライン（例えば、５ライン）の平均を採った値が表示される。

輝度値表示領域５１の輝度値を参照すると、板金下端領域４４と影領域４３との境界に対応する輝度値は、谷（暗い部分）から山（明るい部分）への急激な遷移を起こしている。そのため、このような急激な輝度値の変化を検出することでプレス板金１１０の切口の下端を検出できることになる。

また、輝度値表示領域５１の輝度値を参照すると、検査用型領域４２と影領域４３との間の境界においても輝度値の急激な変化が生じている。ここで、輝度値表示領域５１に例示されている輝度値の波形に対し、当該領域に向かって左から右に至る向きにＸ軸をとったとき、Ｘの増加に対して検査用型領域４２から影領域４３に至る波形は、減少カーブを描いている。これに対し、影領域４３から板金下端領域４４に至る波形は、急峻な増加カーブを描いている。このような違いが生じるのは、輝度ライン６３上を検査用型１２０からプレス板金１１０に向かって辿った場合、前者が影領域への進入であり、後者が影領域からの脱出であるためである。このことから、検査用型領域４２と影領域４３との間の境界がプレス板金１１０の切口の下端でないことを機械的に判定できる。

また更に、増加カーブであっても急峻でないか、或いは増加カーブ且つ急峻であっても増加量が小さければ（増加手前の谷底に対して増加直後の山の高さが小さければ）、プレス板金１１０の切口の下端でないとして機械的に判定できる。すなわち、適当な大きさのＸの増分ΔＸあたりの輝度値の増分をΔＹとしたとき、ΔＹ／ΔＸが十分に大きければ、プレス板金１１０の切口の下端である可能性が高い。そうでなければ、プレス板金１１０の切口の下端である可能性が低い。本実施形態においては、エッジ検出パラメータの調整欄５４の閾値項目に対してその判定基準となる値を（ユーザが）入力し、プレス板金１１０の切口の下端の誤検出を抑える。勿論、これ以外の方法を用いてプレス板金１１０の切口の下端の誤検出を抑制するようにしても良い。

続いて、操作領域５２〜５９について説明する。操作領域には、隙間サイズの表示欄５２と、計測ライン位置の調整欄５３と、エッジ検出パラメータの調整欄５４と、表示領域４０上に画像の表示を行なうか否かを選択するためのチェックボックス５５と、キャリブレーションの実行を指示するキャリブレーションボタン５６と、カーソル位置の調整欄５７と、変換テーブルの保存を指示する保存ボタン５８と、処理のキャンセルを指示するキャンセルボタン５９とが設けられる。

隙間サイズの表示欄５２には、隙間領域４７の（支持部１１の延伸方向に沿った）サイズ（すなわち、隙間の距離）がｍｍを単位として表示される。また、第１のライン６１から第２のライン６２までの画素数も表示される。なお、この画素数の表示は、必ずしも行なう必要はなく、ここでは、デモンストレーション及び動作説明を目的として示している。

計測ライン位置の調整欄５３には、輝度ライン６３及び接触ライン６４の位置を調整するための項目が基本項目及び接触位置項目としてそれぞれ設けられている。この場合、Ｙ座標値を調整することでこれらラインの位置の調整が行なわれる。

エッジ検出パラメータの調整欄５４には、板金下端領域４４と影領域４３との境界をエッジとして検出するための条件を入力する入力項目が、閾値項目、フレーム数項目、ライン数項目として設けられている。閾値項目には、上述したプレス板金１１０の切口の下端か否かを判定するための閾値（この場合、２０）が設定され、ここに設定された閾値を越える輝度値の変化があった場合に、上記境界がエッジとして検出されることになる。

また、本実施形態では、この判定の前処理として輝度値の波形を整えるためのフィルタリングを２段階行なっている。より具体的には、直近の過去ｍフレームの画像を使ってノイズ除去を目的とした第１のフィルタリングを行ない、その後更に、輝度ライン６３を中心とするｎラインの輝度を使って安定化を目的とした第２のフィルタリングを行なっている。これにより、より誤検知に対するマージンを確保する措置をとっている。ここで、ｍ及びｎはそれぞれ、エッジ検出パラメータの調整欄５４のフレーム数項目（この場合、７フレーム）及びライン数項目（この場合、５ライン）への（ユーザの）入力によってその値が決められる。上記以外にも、判定精度を高めるために、使用するカメラ２２や映像信号の伝送路の特性に応じた対応を適宜行なえば良い。

カーソル位置の表示欄５７には、カーソル位置の表示を行なうための項目が、第１〜第４のライン項目としてそれぞれ設けられている。本実施形態では、第１のライン６１及び第２のライン６２が表示領域４０上に表示されており、それらの水平位置が、それぞれ第１のライン項目及び第２のライン項目に数値で表示される。なお、これら数値の手動入力による調整は不要である。また、この場合、第３のライン項目及び第４のライン項目は使用していない。

第１のライン〜第４のラインは、表示領域４０上において、垂直方向（輝度ライン６３と直交する方向）に表示され、当該ラインに対応して設けられた項目では、Ｘ座標値の確認が行なえる。第１のライン６１は、検査用型領域４２上の所定位置（基準位置）に表示され、この位置は、後述するキャリブレーションにより決められる。第２のライン６２は、輝度値に基づいて検出された板金下端領域４４と影領域４３との境界位置に表示される。

なお、本実施形態においては、カーソル位置の表示欄５７では、第１〜第４のラインのＸ座標値を表示する機能のみを有している場合を説明しているが、これに限られない。例えば、カーソル位置の表示欄５７に表示された値を調整できるように、カーソル位置の表示欄５７に設けられる各項目（第１〜第４のライン項目）を入出力項目として実現しても良い。

ここで、処理ユニット３０には、図４に示す変換テーブル１３０が保持されている。なお、当該テーブル１３０に規定された情報は、後述するキャリブレーションにより設定される。

変換テーブル１３０には、撮影画像上の検査用型１２０（より詳細には、基準位置）から各位置までの（カメラ２２で撮影した）撮影画像上での画素単位の距離を、実際の距離に変換するための情報が規定される。このような情報を保持しているのは、撮影画像上のＸ方向に沿った各位置毎に、撮影画像上における距離と実際の距離とがイコールでないためである。また、そればかりか、両者の間に非線形の対応関係が生じるためである。

この点について更に説明すると、撮影画像には、撮像系（カメラ２２）の一点透視変換による歪み（更に、レンズの歪みも重畳される）が存在する。そのため、撮影画像上から計測された距離と、実際の距離との間に非線形の対応関係が生じることになる。なお、この図４に示す単調増加カーブを描く曲線は、撮影画像上における位置をＸとし、それに対応する物理的距離（高さ）をＤとして、組（Ｘ，Ｄ）の実例を多数集めて処理するか、或いは組（Ｘ，Ｄ）の代表的な複数個の実例から近似曲線を導くなどして得ることができる。本実施形態では、後者の方式に則り、３次の多項式近似により得ている。

ここで、例えば、板金下端領域４４と影領域４３との境界がＸ座標値：３４１で検出された場合について考えてみる。この場合、実際の隙間の距離は、当該Ｘ座標値に対応するＹ座標値が０．９であるので、０．９ｍｍとなる。なお、この場合、基準位置（図３に示す第１のライン６１）は、Ｘ座標値：３２４となっている。

次に、図５（ａ）及び図５（ｂ）を用いて、センサユニット１０のキャリブレーションについて説明する。なお、キャリブレーションは、変換テーブル１３０の内容を作成することを目的として行なう。

キャリブレーションは、図５（ａ）に示すように、センサユニット１０がケース（キャリブレーション冶具）７０に格納された状態で行なわれる。ケース７０は、センサユニット１０の支持部１１を少なくとも格納できるように構成されている。

ここで、ケース内部の側面７３及び底面７２には、図５（ｂ）に示すように、調整パターン７４（７４ａ、７４ｂ）が形成されている。調整パターン７４（７４ａ、７４ｂ）は、例えば、複数の平行線（調整ライン）を含んで構成されており、複数の調整ラインは、例えば、１ｍｍ周期の等間隔で形成されている。なお、側面７３に形成される調整パターン７４ａと、底面７２に形成される調整パターン７４ｂとは、例えば、異なる色の調整ラインを用いて形成される。また、ここでは、底面７２にも、調整パターン７４ｂが形成されている場合を例に挙げて説明しているが、実施形態１においては、底面７２の調整パターン７４ｂは必須ではない。

上述した調整パターン７４をカメラ２２により撮影することでキャリブレーションが行なわれる。より具体的には、センサユニット１０がケース７０に格納されると、ケース内部の底面（第１の面）７２に対して支持部１１の接地部１１ａが接地するとともに、支持部１１の延伸方向に沿った面がケース内部の側面（第２の面）７３に接地する。この状態でキャリブレーションが行なわれる。すなわち、ケース７０に格納された状態でキャリブレーションが行われるため、キャリブレーション時には、照明光の外乱等の影響を受け難くい。

キャリブレーションは、センサユニット１０をケース７０に格納した後、図３に示す計測画面５０が表示された状態で、ユーザによりキャリブレーションボタン５６が押下されると開始する。

図６は、図１に示す処理ユニット３０の表示器（後述する表示部３２）に表示される画面（キャリブレーション画面）８０の一例を示す図である。なお、キャリブレーション画面８０は、図３で説明した計測画面５０と基本的に同じ画面構成を有しており、相違点としては、表示領域４０に表示される画像が異なる。そのため、ここでは、画面各部の説明については省略する。

表示領域４０には、上述したケース内部をカメラ２２により撮影した画像が表示される。この場合、表示領域４０には、底面領域８１及び側面領域８２が表示されている。上述した通り、実施形態１においては、底面領域８１のキャリブレーション結果は、必要ないため、底面領域８１に対応する表示領域４０内の表示及び輝度値表示領域５１の表示はなくても良い。

ここで、ケース７０内部の側面７３及び底面７２に形成された調整パターン７４は、輝度ライン６３に沿って計測された輝度値に基づいて検出される。すなわち、輝度値表示領域５１の輝度値を参照すると、調整ライン上から検出された輝度値は、谷となっており、これを検出することで調整ラインの検出が行なえる。

ここで、上述した図３に示す計測画面５０では、輝度値の急峻な増加をもってプレス板金１１０の切口の下端を検出していたのに対して、キャリブレーション画面８０では、単純に閾値を越える深さを持つ輝度の谷の位置をもって調整ラインを複数同時に検出する。こうすることで、プレス板金１１０の切口の現物を用いて、様々な高さを作りつつ計測を繰り返して調整を行なう代わりに、黒色等の単線で様々な高さに引いた調整パターンの計測を１回行なうことでキャリブレーションを実現できる。但し、調整パターンの態様を変える場合には、別の適切な検出方法に変更することも考えられる。

ここで、処理ユニット３０においては、撮影画像上から検出した調整ラインの間隔と、調整ラインの実際の間隔（この場合、１ｍｍ）とに基づいて、図４で説明した変換テーブルを更新（作成を含む）する。

また、キャリブレーション処理によって、処理ユニット３０においては、底面領域８１と側面領域８２との境界（側面７３に形成される調整パターン７４ａの始点）を基準位置６５（図３に示す第１のライン６１に対応）として保持する。

ここで、図７を用いて、図１に示す計測装置における各ユニットの機能的な構成の一例について説明する。

センサユニット１０には、その機能的な構成として、ボタン１４と、光源２１と、カメラ２２とが具備される。なお、ボタン１４、光源２１及びカメラ２２は、上記図２を用いて説明したため、その説明については省略する。

処理ユニット３０には、その機能的な構成として、操作部３１と、表示部３２と、電源部３３と、制御部３４と、ＩＦ（Interface）部３５と、記憶部３６とが具備される。

操作部３１は、例えば、キーボードやマウス等で構成され、ユーザからの指示を処理ユニット内に入力する。表示部３２は、例えば、ディスプレイ等で構成され、各種情報の表示を行なう。

電源部３３は、処理ユニット３０の各構成に電力供給を行なう他、センサユニット１０へも電力供給を行なう。

制御部３４は、例えば、ＣＰＵ、ＲＯＭ（Read Only Memory）やＲＡＭ（Random Access Memor）などのメモリ等で構成され、処理ユニット３０における処理を統括制御する。処理ユニット３０における各種処理は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）がメモリをワーク領域として記憶部３６に記憶されたプログラムを読み込み実行することで実施される。

ＩＦ部３５は、例えば、ネットワークカードやＵＳＢ（Universal Serial Bus）、その他、外部通信インターフェース等で構成され、処理ユニット３０と他装置（この場合、センサユニット）との間の通信を制御する通信インターフェースとして機能する。処理ユニット３０は、ＩＦ部３５を介して、センサユニット１０から映像データを受信する。

記憶部３６は、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）等で実現され、各種データを記憶する。記憶部３６には、例えば、オペレーティングシステムやアプリケーション等の各種プログラムの他、変換テーブル１３０が保持される。

ここで、制御部３４には、その機能的な構成として、画像取得部１４０と、画像処理部１４１と、隙間算出部１４５と、キャリブレーション処理部１４６と、表示処理部１４７とが具備される。なお、制御部３４上のこれら構成は、例えば、ＣＰＵがメモリをワーク領域として記憶部３６に記憶されたプログラムを読み込み実行することで実現される。

画像取得部１４０は、センサユニット１０からの撮影指示に対応して映像信号（複数の連続する画像）から画像（撮影画像）を取得する。

画像処理部１４１は、画像取得部１４０により取得された撮影画像に対して各種画像処理を行なう機能を有し、輝度値取得部１４２と、境界検出部１４３と、調整パターン検出部１４４とを具備して構成される。

輝度値取得部１４２は、撮影画像から輝度ライン６３に沿った輝度値を取得する。

境界検出部１４３は、図３に示す板金下端領域４４と影領域４３との間の境界（図３に示す第２のライン６２に対応）を検出する。この境界の検出は、上記図３のエッジ検出パラメータの調整欄５４に設定された情報（閾値、フレーム数、ライン数）に基づいて行なわれる。

調整パターン検出部１４４は、キャリブレーション時に輝度値取得部１４２により取得された輝度値に基づいて調整パターン７４（調整ライン）の検出を行なう。

隙間算出部１４５は、境界検出部１４３により検出された情報に基づいて（実際の）隙間の距離を算出する。この算出は、記憶部３６に保持された変換テーブル１３０を用いて行なわれる。

キャリブレーション処理部１４６は、調整パターン検出部１４４により検出された調整パターン７４（調整ライン）に基づいてキャリブレーションを行なう。これにより、変換テーブル１３０や基準位置６５が更新される。

表示処理部１４７は、各種情報を表示部３２に表示させる。例えば、図３に示す計測画面や図６に示すキャリブレーション画面等の表示部３２への表示を制御する。

次に、図８及び図９を用いて、図１に示す計測装置の処理の流れの一例について説明する。まず、図８を用いて、物体間の隙間（ここでは、検査用型（検具）１２０にスペーサを介してクランプされたプレス板金１１０と当該検査用型１２０との間の隙間）を計測する際の処理の流れについて説明する。

この処理は、検査用型１２０に対して支持部１１の接地部１１ａが接地されるとともに、支持部１１の延伸方向に沿った面がプレス板金１１０の切口に接地された状態で、ユーザによりセンサユニット１０に設けられたボタン１４が押下されると開始する。

このボタン１４の押下に伴って、処理ユニット３０は、センサユニット１０から撮影指示を受信する（Ｓ１０１でＹＥＳ）。すると、処理ユニット３０は、画像取得部１４０において、当該ボタン押下時点の映像信号を撮影画像として取得する（Ｓ１０２）。そして、輝度値取得部１４２において、輝度ライン６３に沿った撮影画像上の輝度値を演算し取得する（Ｓ１０３）。

輝度値の取得が済むと、処理ユニット３０は、境界検出部１４３において、当該輝度値に基づいてプレス板金１１０の切口の下端領域４４と影領域４３との間の境界を検出する（Ｓ１０４）。上述した通り、この検出は、所定の閾値を越える変化のある輝度値を検出することにより行なう。

続いて、処理ユニット３０は、隙間算出部１４５において、Ｓ１０４の処理で検出された境界と変換テーブル１３０とに基づいて隙間の距離の算出を行なう（Ｓ１０５）。より具体的には、Ｓ１０２の処理で取得した撮影画像上における境界の位置に基づいて変換テーブル１３０を参照し、撮影画像上の基準位置から境界までの距離を、実際の隙間の距離に変換する。

最後に、処理ユニット３０は、表示処理部１４７において、図３で説明した計測画面上に、Ｓ１０５の処理で算出された隙間の距離（算出結果）を表示させる（Ｓ１０６）。

続いて、図９を用いて、キャリブレーションを行なう際の処理の流れについて説明する。

この処理は、センサユニット１０がケース７０に格納された状態で、ユーザにより図３に示す計測画面５０からキャリブレーションボタン５６が押下されると開始する。

キャリブレーションボタン５６の押下（すなわち、キャリブレーション開始指示）に伴って（Ｓ２０１でＹＥＳ）、処理ユニット３０は、画像取得部１４０において、当該ボタン押下時点の映像信号を撮影画像として取得する（Ｓ２０２）。そして、輝度値取得部１４２において、輝度ライン６３に沿った撮影画像上の輝度値を演算し取得する（Ｓ２０３）。

輝度値の取得が済むと、処理ユニット３０は、調整パターン検出部１４４において、Ｓ２０２の処理で取得した撮影画像上から調整パターン７４（調整ライン）を検出する（Ｓ２０４）。上述した通り、この検出は、所定の閾値を越える深さを持つ輝度の谷を検出することにより行なう。

続いて、処理ユニット３０は、キャリブレーション処理部１４６において、撮影画像上における調整ラインの画素単位の位置と、調整ラインの底面７２からの実際の高さとに基づいて変換テーブル１３０を更新する（Ｓ２０５）。より具体的には、処理ユニット３０は、実際の調整ラインの間隔を予め保持しており、その間隔の情報と、底面７２から数えた調整ラインの本数とに基づいて、個々の調整ライン毎に底面７２からの実際の高さＤを求める。そして、撮影画像上から検出した調整ラインの画素単位の位置Ｘとの組（Ｘ，Ｄ）を調整ライン毎に記憶して多項式近似する等して変換テーブル１３０を更新する。また、処理ユニット３０は、キャリブレーション処理部１４６において、撮影画像上における調整ラインのうち、高さＤ＝０であるものの画素単位の位置に基づいて基準位置６５を更新する（Ｓ２０６）。

以上説明したように本実施形態によれば、プレス板金１１０と検査用型１２０との隙間を撮影した撮影画像上からプレス板金１１０の切口の下端領域４４と影領域４３との間の境界を検出し、当該検出した境界に基づいて隙間の計測を行なう。そのため、物体間の隙間の形状に拘わらず、隙間の計測を行なえる。

すなわち、物体間に隙間ゲージ等を差し込む必要がなく、計測対象となる物体にセンサユニット１０を接地させるだけで隙間の計測を行なえるため、隙間（縁部、穴部）に奥行きがない場合であっても、隙間の計測を行なえる。また、物体間に差し込まれた隙間ゲージ等の目盛りを肉眼によって読み取る必要もなくなるため、隙間の計測結果の読み取りも正確に行なえる。

また更に、計測対象となる物体にセンサユニット１０を接地させるだけで隙間を計測できるとともに、計測結果の読み取りも簡単に行なえるため、隙間の計測に要する作業時間も短縮できる。また、支持部１１を当てた位置の隙間の距離を計測できることから、ユーザは、ものさしを当てる感覚で隙間の距離を計測できる。

（実施形態２）
次に、実施形態２について説明する。実施形態２においては、支持部１１の延伸方向（矢印Ｃ方向）に沿って支持部１１上に目盛りを形成するようにした場合について説明する。

図１０に示すように、実施形態２に係わるセンサユニット１０の支持部１１には、目盛りが等間隔に形成されている。なお、支持部１１は、例えば、透明（光を透過する）部材で構成されても良い。

実施形態２においては、支持部１１の接地部１１ａを検査用型１２０に対して接地させるとともに、目盛りが形成された支持部１１の側面をプレス板金１１０の切口に接地させた状態で隙間の計測を行なう。

このような構成の場合、プレス板金１１０の切口の下端と影領域との境界と、支持部１１に形成された目盛りとに基づいて実際の隙間の距離の計測を行なうことができる。なお、実施形態２においては、変換テーブル１３０は使用しない。

処理ユニット３０においては、目盛りの間隔の情報と、撮影画像上の上記境界及び目盛りの情報とに基づいて、実際の隙間の距離の計測を行なう。より具体的には、撮影画像から検知されたプレス板金１１０の切口の下端と支持部１１との交点が、支持部１１に形成された目盛りの下からｎ番目とｎ＋１番目との間であれば、検査用型１２０に対するプレス板金１１０の切口の下端の高さは、
ａ（ｎ−１）＋ｂ ｍｍ〜ａ・ｎ＋ｂ ｍｍ
の間となる。

ここで、ｂは支持部１１に形成された目盛りのうち、最も下の目盛りの高さ（単位ｍｍ）を示し、ａは目盛りの周期（単位ｍｍ）を示す。目盛り周期ａ ｍｍを越える分解能を得るには、人間がものさしで長さを測るときに最小目盛りの１／１０まで読むがごとく、撮影画像上においてプレス板金１１０の切口の下端が、下からｎ番目とｎ＋１番目との間であれば、それら２目盛りに対応する高さの線形補間等により目盛りと目盛りとの間にある切口下端の位置を求めれば良い。

ここで、図１１を用いて、実施形態２に係わる計測装置の処理の流れの一例について説明する。ここでは、物体間の隙間（ここでは、検査用型（検具）１２０にスペーサを介してクランプされたプレス板金１１０と当該検査用型１２０との間の隙間）を計測する際の処理の流れについて説明する。

実施形態２においても、上述した実施形態１を説明した図８のＳ１０１〜Ｓ１０４と同様の処理が行なわれる（Ｓ３０１〜Ｓ３０４）。これにより、プレス板金１１０の切口の下端領域４４と影領域４３との間の境界の検出が行なわれる。

境界の検出が済むと、処理ユニット３０は、画像処理部１４１において、Ｓ３０２の処理で取得した撮影画像上のうち、支持部１１の目盛りを含む領域を取得する（Ｓ３０４）。支持部１１の目盛りを含む領域は、例えば、支持部１１の目盛りを含む画像パターンを予め保持しておき、当該画像パターンを用いたパターン認識に基づいて取得しても良いし、また、図３に示す計測画面上からの当該領域を指定するユーザ指示に基づいて取得しても良い。その他、このような領域を取得できるのであれば、どのような手法を用いても良い。

続いて、処理ユニット３０は、隙間算出部１４５において、Ｓ３０４の処理で検出した境界と、Ｓ３０５の処理で取得した領域の情報とに基づいて隙間の距離の算出を行なう（Ｓ３０６）。より具体的には、隙間に沿った支持部１１の目盛りの情報に基づいて隙間の距離の算出を行なう。例えば、目盛りの実際の間隔が１ｍｍであり、撮影画像上で境界に対応する目盛りの値が、目盛り２つ分であれば、実際の隙間の距離は、２ｍｍになる。

最後に、処理ユニット３０は、表示処理部１４７において、図３で説明した計測画面上に、Ｓ３０６の処理で算出された隙間の距離（算出結果）を表示させる（Ｓ３０７）。

以上説明したように実施形態２によれば、上述した実施形態１と同様に、物体間の隙間の形状に拘わらず、物体間の隙間の計測を行なうことができる。また、キャリブレーションが必要なくなる。

（実施形態３）
次に、実施形態３について説明する。実施形態３においては、プレス板金１１０と検査用型１２０との間の（検査用型１２０の面に対して）垂直方向に沿った隙間の計測に加えて、プレス板金１１０と検査用型１２０との水平方向に沿った距離（すなわち、検査用型１２０の面に沿ったずれ）を計測する場合について説明する。

ここで、検査用型１２０には、図１２（ａ）に示すように、プレス板金１１０の外形及び穴の縁部に沿ってデザインライン９１が形成されている。デザインライン９１は、プレス板金１１０の設計形状そのものを表す。また、設計形状の外側には、デザインライン９１に沿って所定の距離関係（例えば、３ｍｍ）を有してトリムライン９２が形成されている。

実施形態３においては、プレス板金１１０の縁部（切口）とトリムライン９２との水平方向に沿った距離を計測することにより、間接的に、デザインライン９１からプレス板金１１０の縁部までの水平方向に沿ったずれを計測する。

なお、デザインライン９１からの距離を直接計測しないのは、プレス板金１１０の縁部がデザインライン９１より外にはみ出す場合には、デザインライン９１自体を上から直接視認できないためである。なお、従来の技術においても、このような場合には、トリムライン９２を介した間接的な計測とならざるを得ない。

計測に際しては、図１２（ｂ）に示すように（上述した実施形態１と同様）、検査用型１２０に対して支持部１１の接地部１１ａを接地させるとともに、支持部１１の延伸方向（矢印Ｃ方向）に沿った面をプレス板金１１０の切口に接地させる。この状態で、ユーザは、センサユニット１０に設けられたボタン１４を押下する。

その後、上述した実施形態１と同様に、プレス板金１１０の切口の下端領域４４と影領域４３との間の境界の検出が行なわれる。このとき、処理ユニット３０は、画像処理部１４１において、更にトリムライン９２の検出も行なう。トリムライン９２の検出は、例えば、上記キャリブレーションにおける調整ラインの検出時と同じように輝度値の谷に基づいて行なえば良い。

そして、上述した実施形態１と同様に上記検出した境界に基づいて隙間の距離を算出するとともに、基準位置６５からトリムライン９２までの距離の算出も行なう。

この算出結果を、デザインライン９１から基準位置６５までの距離へ換算する際には、下記式を用いれば良い。下記式では、デザインライン９１とトリムライン９２との距離関係が３ｍｍである場合を示している。
（デザインライン９１から基準位置６５までの距離）
＝３ｍｍ−（基準位置６５からトリムライン９２までの距離）

上述した記載によれば、撮影画像から画像処理で検出する必要があるのは、デザインライン９１とトリムライン９２とのうち、トリムライン９２のみであることが分かる。

ここで、プレス板金１１０の縁部がデザインライン９１より内側である場合には、カメラ２２の視野内にデザインライン９１とトリムライン９２との両方が含まれる。このとき、これらラインの取り違えを防ぐ手法としては、例えば、予め両者を相違する色で描いておき、画像処理（特定色の検出又は除外）でトリムライン９２を検出するようにすれば良い。また、既存の検査用型等であってラインの色を後から変えられない場合は、プレス板金１１０の縁部から十分に外側を起点として、当該起点からプレス板金１１０に向かってラインの輝度パターンを探索し、最初に見つかったラインをトリムライン９２とみなせば良い。

続いて、図１３を用いて、実施形態３に係わる計測装置の機能的な構成の一例について説明する。

実施形態３においては、画像処理部１４１内に、撮影画像上の輝度値に基づいてトリムライン９２を検出するトリムライン検出部１４８が新たに設けられる。また、制御部３４内には、基準位置６５からトリムライン９２までの距離を算出する水平距離算出部１４９が新たに設けられる。

ここで、この水平距離の算出方法について簡単に説明する。上記図５で説明した通り、ケース７０の底面７２にも調整パターン７４ｂ（複数の等間隔の調整ライン）が形成されているため、キャリブレーション時には、検査用型領域４２上の水平方向に沿った距離の調整も行なえる。

なお、ケース７０の底面７２の調整パターンは、側面７３の調整パターンと異なる色の調整ラインを用いて形成されているため、撮影画像上において、底面７２と側面７３とに形成された調整パターンは、色に基づくフィルタリングを行なうことで区別することができる。また、ケース７０の底面７２には調整パターンを一切形成せずに、側面７３にのみ調整パターンを形成するようにして底面７２と側面７３との調整パターンの混同を防ぐようにしても良い。この場合、側面７３と底面７２とが入れ替われるように回転可能にケース７０を構成し、水平方向に沿った距離の調整に際しては、側面７３に形成された調整パターンを底面７２の調整パターンとして用いるようにすれば良い。

ここで、処理ユニット３０においては、センサユニット１０により撮影された撮影画像の検査用型領域４２上における距離と、実際の距離との対応関係を取得することができる。この対応関係の情報は、隙間の計測用の変換テーブル１３０とは別に用意した変換テーブルに規定しておけば良い。これにより、検査用型領域４２の基準位置６５からトリムライン９２までの距離を算出することができる。また更に、トリムライン９２とデザインライン９１との間の実際の距離を予め保持しておくようにすれば、当該実際の距離と、計測した距離とを比較することで、プレス板金１１０と検査用型１２０との水平方向に沿ったずれも計測することができる。

以上説明したように実施形態３によれば、上述した実施形態１の構成に加えて更に、プレス板金１１０と検査用型１２０との水平方向に沿った距離の計測も行なえる。

（実施形態４）
次に、実施形態４について説明する。実施形態４においては、センサユニット１０に対してアダプタ１００を設けた構成について説明する。ここでは、アダプタ１００の構成として、２通り例を挙げて説明する。

まず、図１４を用いて、１つ目のアダプタ１００の構成について説明する。図１４（ａ）には、アダプタ１００が装着されたセンサユニット１０の概要図（図１の矢印Ａ方向から見た図及び図１の矢印Ｂ方向から見た図）が示される。図１４（ｂ）には、アダプタ１００がプレス板金１１０側にスライドされた場合のセンサユニット１０の概要図（図１の矢印Ａ方向から見た図）が示される。

アダプタ１００は、センサユニット１０によるプレス板金１１０と検査用型１２０との間の隙間の計測に際して、センサユニット１０の計測姿勢を安定させる役割を果たす。すなわち、検査用型１２０に対して支持部１１が垂直になるように安定して固定する。

アダプタ１００は、センサユニット１０（筐体部１２）に着脱可能に装着され、センサユニット１０の筐体部１２の長手方向（矢印Ｃ方向）に沿ってスライド可能（移動可能）に構成される。

隙間の計測に際して、アダプタ１００は、図１４（ｂ）に示すように、プレス板金１１０側に向かってスライドされる。これにより、アダプタ接地部１０１がプレス板金１１０に接地する。

ここで、アダプタ接地部１０１は、例えば、磁石（ネオジム）で構成されており、アダプタ接地部１０１がプレス板金１１０に接地すると、当該接地部１０１とプレス板金１１０とが磁力により引き付け合う。また、センサユニット１０の支持部１１にも、磁石（ネオジム）１１ｂが設けられている。そのため、隙間の計測に際しては、支持部１１に設けられる磁石１１ｂ及びアダプタ接地部１０１に設けられる磁石により２点が接地した状態で計測を行なえるため、更に安定した状態で計測を行なえることになる。

なお、上述した構成では、アダプタ接地部１０１が磁石で構成される場合について説明したが、必ずしも磁石で構成される必要はない。アダプタ接地部１０１は、例えば、ゴム等を材料とした部材で構成されていても良い。

また、支持部１１に対しても磁石が設けられる場合について説明したが、支持部１１に対して必ずしも磁石を設ける必要もない。

また更に、図１４（ｂ）の符号１０３に示すアダプタ１００における所定面は、不透明（照明光を不透過）にしても良い。この場合、図１４（ｂ）の矢印Ｄ方向からの照明光等による外乱の影響を抑制できるため、隙間の計測をより精度良く行なえることになる。

続いて、図１５を用いて、２つ目のアダプタ１００の構成について説明する。図１５（ａ）には、アダプタ１００が装着されたセンサユニット１０の概要図（図１の矢印Ａ方向から見た図）が示される。図１５（ｂ）には、アダプタ１００がプレス板金１１０側にスライドされた場合のセンサユニット１０の概要図（図１の矢印Ａ方向から見た図）が示される。

図１５に示すアダプタ１００は、上述した図１４と同様に、センサユニット１０（筐体部１２）に着脱可能に装着され、センサユニット１０の筐体部１２の長手方向（矢印Ｃ方向）に沿ってスライド可能に構成される。

隙間の計測に際して、アダプタ１００は、図１５（ｂ）に示すように、矢印Ｃ方向に向かってスライドされる。これにより、アダプタ接地部１０４が検査用型１２０に接地する。すなわち、隙間の計測に際してアダプタ１００がプレス板金１１０側にスライドされた場合、図１４に示すアダプタ１００では、アダプタ接地部１０１がプレス板金１１０に接地する状態となっていたが、図１５に示すアダプタ１００では、アダプタ接地部１０４が検査用型１２０に接地する状態となる。この図１５に示すアダプタ１００を用いた場合においても、図１４に示すアダプタ１００を用いた場合と同様に、２点が接地した状態で計測を行なえるため、更に安定した状態で計測を行なえることになる。

なお、図１５に示すアダプタ１００の支持部１１に対しても、磁石が設けられる場合について説明したが、支持部１１に対して必ずしも磁石を設ける必要はない。

また、図１５に示すアダプタ１００のアダプタ接地部１０４は、例えば、ゴム等を材料とした部材で構成されても良い。また更に、図１５に示すアダプタ１００においても、図１５（ｂ）の符号１０３に示すアダプタ１００における所定面を、不透明（照明光を不透過）にしても良い。この場合にも、図１５（ｂ）の矢印Ｄ方向からの照明光等による外乱の影響を抑制できるため、隙間の計測をより精度良く行なえることになる。

また、図１４及び図１５を用いて説明した構成を組み合わせても良い。すなわち、アダプタ１００は、アダプタ接地部１０１及びアダプタ接地部１０４の両方を有する構成であっても良い。

以上説明したように実施形態４によれば、隙間の計測時に安定した状態で計測を行なえることになるので、隙間の計測をより精度良く行なえる。

（実施形態５）
次に、実施形態５について説明する。ここで、支持部１１がカメラ２２の視野を遮ることを起因として、カメラ２２により撮影された撮影画像から接触ライン６４に沿った隙間の距離を直接計測できない場合がある。そこで、実施形態５においては、接触ライン６４に沿った隙間の距離を間接的に計測する手法について説明する。

図１６は、計測画面５０の一例を示す図である。なお、図１６に示す計測画面は、実施形態１を説明した図３の計測画面と同様であり、詳細な画面の構成についての説明は省略する。

ここで、表示領域４０には、複数（３本）の輝度ライン（６３ａ、６３ｂ、６３ｃ）が表示されている。複数（３本）の輝度ライン（６３ａ、６３ｂ、６３ｃ）それぞれに対応して、上述した変換テーブル１３０も予め設けられているものとする。すなわち、実施形態５においては、輝度ラインと変換テーブルとがそれぞれ対となって予め設けられている。

ここで、輝度ライン６３ａ、６３ｂ及び６３ｃは、垂直方向に沿って接触ライン６４の両側にそれぞれ配置しておく。その上で、実施形態１における輝度ライン６３のときと同様にして、輝度ラインと変換テーブルとの対毎に個別にキャリブレーションを施し、変換テーブルの内容を決定しておく。

こうすることで、接触ライン６４近傍の３ラインを独立してそれぞれ用いて、プレス板金１１０下端位置を検出でき、隙間の距離、すなわち、検査用型１２０の面に対するプレス板金下端の物理的な高さＨを３点取得できることになる。

プレス板金１１０下端位置の撮影画像上でのＹ座標は、輝度ライン６３ａ〜６３ｃの垂直位置として与えられる。結果として、上記ＹとＨの対（Ｙ、Ｈ）が３サンプル得られ、それらを２次の多項式近似すれば、Ｙの関数Ｈ（Ｙ）が得られる。このＨ（Ｙ）に、接触ライン６４のＹ座標を与えれば、接触ライン６４における隙間の高さが内挿され算出される。

以上説明したように実施形態５によれば、実施形態１の効果に加えて更に、隙間の距離の計測時の位置決めを迅速に行なえるとともに、計測精度を向上させるられる。

以上が本発明の代表的な実施形態の一例であるが、本発明は、上記及び図面に示す実施形態に限定することなく、その要旨を変更しない範囲内で適宜変形して実施できるものである。以下、いくつか変形例について説明する。

（変形例１）
図１７（ａ）に示すように、センサユニット１０に更に、電源部２３、処理部２４及び表示部２５を設けても良い。電源部２３は、センサユニット１０の各構成部に電力供給を行なう。処理部２４は、各種演算等を行なう。処理部（ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭを含む）２４には、上記図７で説明した制御部３４に設けられる構成が実現される。表示部２５は、物体間の隙間の計測結果を表示する。

すなわち、この図１７（ａ）に示す構成によれば、センサユニット１０単体（すなわち、センサユニット単体で計測装置を実現）で隙間の計測からその計測結果の表示までを行なえることになる。

（変形例２）
図１７（ｂ）に示すように、センサユニット１０に電源部２３及び無線通信部２６を設けるとともに、処理ユニット３０に無線通信部３７を設けるようにしても良い。電源部２３は、センサユニット１０の各構成部に電力供給を行なう。無線通信部２６及び３７は、センサユニット１０及び処理ユニット３０間で行なわれる各種情報を無線通信する。

この図１７（ｂ）に示す構成によれば、コード１３が不要となり、隙間の計測時にコード１３の影響を受けずに計測を行なえるため、利便性が高まることになる。

（変形例３）
図１８（ａ）に示すように、センサユニット１０にミラー（例えば、表面鏡）２７を設けるようにしても良い。すなわち、計測対象からカメラ２２に至る光路をミラー２７で折り返す構成を筐体部１２に持たせても良い。ミラーとして表面鏡２７を用いた場合、２重反射を防ぐことができる。

この場合、図中Ｅ方向に沿ったセンサユニット１０の筐体部１２のサイズを短くできるため、センサユニット１０の小型化が図れることになる。

また、図１８（ｂ）に示すように、遮蔽材２８を設け、カメラ２２に光源２１からの光が入らないようにしても良い。この場合、光源２１からの光による影響をより少なくして撮影を行なえることになる。その他、光源２１を複数設けるなどしても良い。

（変形例４）
上述した説明に加えて、支持部１１の形状について更に説明する。図１９（ａ）〜図１９（ｅ）に示すように、支持部１１は種々の形状で実現することができる。なお、図１９（ａ）〜図１９（ｅ）には、センサユニット１０を図１の矢印Ａ方向から見た図及び図１の矢印Ｂ方向から見た図がそれぞれ示されている。

図１９（ａ）に示す構成では、支持部１１は、例えば、ピアノ線のような形状で実現される場合を示している。この場合、検査用型１２０が波打った形状であってとしても、隙間の計測を行なえることになる。

図１９（ｂ）及び図１９（ｃ）に示す構成では、支持部１１の接地部１１ａにおいて、水平な形状を有する接地部材１１ｃが追加されている。より具体的には、図１９（ｂ）の構成では、接地部材１１ｃは、矢印Ｂ方向及び矢印Ａ方向に沿って支持部１１よりも所定の長さ分、接地面積が増えるように広く形成されている。図１９（ｃ）の構成では、支持部１１及び接地部材１１ｃは、矢印Ａ方向に沿った支持部１１の長さよりも、矢印Ｂ方向に沿って所定の長さ分、接地面積が増えるように広く形成されている。また、接地部材１１ｃは、矢印Ａ方向に沿って支持部１１よりも所定の長さ分、接地面積が増えるように広く形成されている。

この図１９（ｂ）及び図１９（ｃ）に示す構成では、矢印Ｂ方向及び矢印Ａ方向に対するぶれを抑制できるため、検査用型１２０に対して支持部１１を垂直に固定し易くなる。

図１９（ｄ）及び図１９（ｅ）に示す構成では、支持部１１の接地部１１ａにおいて、水平な形状を有する接地部材１１ｃが追加されている。より具体的には、図１９（ｄ）の構成では、接地部材１１ｃは、矢印Ｂ方向に沿って支持部１１よりも所定の長さ分、接地面積が増えるように広く形成されている。図１９（ｅ）の構成では、支持部１１及び接地部材１１ｃは、矢印Ａ方向に沿った支持部１１及び接地部材１１ｃの長さよりも、矢印Ｂ方向に沿って所定の長さ分、接地面積が増えるように広く形成されている。

この図１９（ｄ）及び図１９（ｅ）に示す構成では、矢印Ｂ方向に対するぶれを抑制できるため、検査用型１２０に対して支持部１１を垂直に固定し易くなる。

（変形例５）
ボタン押下中（又はボタン押下後の所定時間）の間に、隙間の計測を繰り返し行ない、その計測結果のうち、最小値を実際の隙間の距離として採用するようにしても良い。この場合、図２０に示すように、ボタン１４押下中の間、ユーザは、例えば、センサユニット１０を矢印Ｆ方向に傾け、検査用型１２０に対する支持部１１の角度を変化させる。

このように構成した場合、検査用型１２０に対して支持部１１が垂直な状態となった時点の計測値（隙間の距離）を上記構成よりもより確実に取得できる。

（変形例６）
上述した説明では、ボタン１４が押下された時点で隙間の距離の計測を行なう場合について説明したが、これに限られない。ボタン１４の押下は、ユーザによるボタン１４の押圧により行なわれるため、ボタン１４の押下とともにセンサユニット１０がぶれてしまい、検査用型１２０に対して支持部１１が垂直な状態とならない可能性がある。

そのため、ボタン１４が押下される直前の撮影画像に基づいて隙間の距離の計測を行なうようにしても良い。この場合、処理ユニット３０においては、センサユニット１０から取得した映像信号を順次保存しておき、ボタン１４の押下を検出すると、当該押下直前の撮影画像に基づいて隙間の距離の計測を行なうようにすれば良い。

（変形例７）
上述した説明では、ボタン１４の押下に伴って隙間の距離の計測を行なう場合について説明したが、これに限られない。このボタン１４は省略しても良い。

上述した通り、センサユニット１０（支持部１１）が正しく接地した場合には、隙間の影領域ｓと、光源２１によって照らされた検査用型１２０の面とがともにカメラ２２の撮影画像上に映ることになる（図２及び図３参照）。

一方、センサユニット１０が空中にある（すなわち、接地されていない）間は、正しく接地されたときに得られるような（プレス板金１１０の切口の下端と影領域ｓと間の）コントラストは得られない。特に、カメラ２２のフォーカスが、支持部１１の先端部で合うように調整されている場合、遠景がピンボケになることから、画像に極端なコントラスト差が現れない。

また、検査用型１２０は、特定の色（緑、水色、黄色等）で塗られている場合が多く、例えば、カメラ２２の視野が、図３のような横倒しである場合には、接地したときに限り、第１のライン６１よりも、図中左側の広い領域が当該特定の色で占められることが期待できる。

これらのことを利用して、検査用型１２０及びプレス板金１１０の切口へのセンサユニット１０（支持部１１）の接地を判定するとともに、当該接地を判定した後、隙間の距離の計測値が予め定められた時間（所定時間）に渡って一定となった場合に、その値を隙間の距離として取得するようにしても良い。

このように構成することで、センサユニット１０の構成からボタン１４を省略することができる。この場合、ユーザは、センサユニット１０を計測したい隙間部位に接地させ、一定時間保持すれば、自動的に計測を行なえることになる。なお、計測が済んだ時点でアラーム音を鳴動させたり、また、ランプを点灯（点滅を含む）させたりするようにしても良い。

（変形例８）
上述した説明では、板金下端領域４４と影領域４３との境界を検出する場合について説明したが、これに限られない。例えば、プレス板金１１０の縁部における各部の厚さを正確に把握でき、且つプレス板金１１０の切口が暗く保たれ、影領域と見分けが付かない場合には、板金上端領域４５と影領域４３との境界に基づいて実際の隙間の距離を算出し、当該算出した距離からプレス板金１１０の厚さを減算することで最終的な隙間の距離を求めるようにしても良い。

（変形例９）
上述した説明では、計測対象物体をプレス板金とし、基準物体を検具（検査用型）とし、プレス板金と検査用型との間の隙間を計測する場合を例に挙げて説明したが、これに限られない。計測対象物体としては、板状の計測面を少なくとも有する物体であれば良く、また、基準物体としては、支持部１１を垂直に固定することができる程度の平面性のある基準面を少なくとも有する物体であれば良い。

１０ センサユニット
２０ 処理ユニット
１１ 支持部
１２ 筐体部
１４ ボタン
７０ ケース
７４（７４ａ、７４ｂ） 調整パターン
１００ アダプタ
１１０ プレス板金
１２０ 検査用型（検具）
１３０ 変換テーブル

Claims (13)

1. 計測面を有する計測対象物体と、該計測面との間に隙間が形成される基準面を有する基準物体との間の該基準面上から該計測面への垂直方向に沿った隙間の距離を計測する計測装置であって、
   前記計測面、前記隙間及び前記基準面を含む領域を撮影する撮像部を有する計測手段と、
   前記撮像部により撮影された撮影画像上の輝度値の変化に基づいて該撮影画像から前記計測面と前記隙間との間の境界を検出する検出手段と、
   前記撮影画像上の前記基準面から前記境界までの距離を実際の距離に変換して前記隙間の距離を算出する算出手段と、
   前記算出手段により算出された前記隙間の距離を表示器に表示させる表示処理手段と
   を具備し、
   前記計測手段は、
   前記計測対象物体の縁部を含む領域に光を照射する光源と、該光源からの光の照射により前記隙間に生じる影領域の撮影が可能な位置に配される前記撮像部とを有する筐体部と、
   前記筐体部から所定方向に沿って延伸し、前記隙間の前記垂直方向に沿った長さよりも長い棒状の支持部と
   を具備し、
   前記支持部は、前記隙間の距離の計測に際して前記基準物体の前記基準面上に接地される接地部を有し、該接地部が前記基準面上に対して接地された状態でその側面が前記計測対象物体の前記計測面の縁部に接地されることを特徴とする計測装置。
2. 前記算出手段は、
   前記撮影画像上の前記基準面から前記境界までの距離を実際の距離に変換するための情報を規定した変換テーブルを用いて、前記隙間の距離を算出する
   ことを特徴とする請求項１記載の計測装置。
3. 前記変換テーブルは、
   前記撮影画像の前記基準面上の予め決められた基準位置から該撮影画像上の各位置までの距離を実際の距離に変換するための情報を規定し、
   前記算出手段は、
   前記撮影画像で前記境界が検出された位置に基づいて前記変換テーブルを参照することにより、前記撮影画像の前記基準位置から前記境界までの距離に対応した前記隙間の距離を算出する
   ことを特徴とする請求項２記載の計測装置。
4. 少なくとも前記支持部を格納可能なケースに前記支持部が格納された状態において、前記ケース内部の第１の面に対して前記支持部の前記接地部が接地するとともに、該第１の面に対して垂直方向に形成される前記ケース内部の第２の面に対して前記支持部の側面が接地し、
   前記第２の面には、
   前記第１の面との境界を始点にして複数の調整ラインが等間隔に並んだ調整パターンが形成されており、
   前記計測装置は、
   前記支持部が前記ケースに格納された状態で前記撮像部により撮影された撮影画像上の輝度値の変化に基づいて該撮影画像から前記調整パターンを検出する調整パターン検出手段と、
   前記撮影画像上で検出された前記調整ラインの間隔と予め保持された前記調整ラインの実際の間隔とに基づいて前記撮影画像上の前記基準面から前記境界までの距離を実際の距離に変換するための情報を規定した変換テーブルを更新するとともに、前記撮影画像上で検出された前記調整ラインに基づいて前記基準面上の基準位置の更新を行なうキャリブレーション処理手段と
   を更に具備することを特徴とする請求項１記載の計測装置。
5. 前記支持部には、
   前記所定方向に沿って等間隔に目盛りが形成されており、
   前記算出手段は、
   前記撮影画像上で検出された前記隙間に沿った前記目盛りの情報に基づいて、前記撮影画像上の前記基準面から前記境界までの距離に対応した前記隙間の距離を算出する
   ことを特徴とする請求項１記載の計測装置。
6. 前記計測装置は、
   前記筐体部の外形に沿って移動可能に構成されるとともに、前記筐体部に対して着脱可能に装着されるアダプタ
   を更に具備し、
   前記アダプタには、
   前記隙間の距離の計測に際して、前記計測対象物体及び前記基準物体の少なくとも一方に接地するアダプタ接地部が設けられる
   ことを特徴とする請求項１記載の計測装置。
7. 前記計測対象物体は、金属材で構成され、
   前記アダプタ接地部及び前記支持部は、磁石を含んで構成される
   ことを特徴とする請求項６記載の計測装置。
8. 前記計測装置は、
   前記隙間の距離の計測の開始を指示するボタン
   を更に具備し、
   前記検出手段は、
   ユーザにより前記ボタンが押下されると、当該ボタンの押下よりも前の時点で前記撮像部により撮影された撮影画像上から前記境界の検出を行なう
   ことを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の計測装置。
9. 前記計測装置は、
   計測の開始を指示するボタンを更に具備し、
   前記検出手段及び前記算出手段は、
   前記ボタンが押下されている間、又は前記ボタン押下後の所定時間の間、前記境界の検出と、当該検出された境界に基づく前記隙間の距離の算出とを繰り返し実施し、複数の算出結果のうち最も値の小さいものを前記隙間の距離として採用する
   ことを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の計測装置。
10. 前記検出手段及び前記算出手段は、
    前記境界の検出と、当該検出された境界に基づく前記隙間の距離の算出とを繰り返し実施し、前記算出により得られた値が所定時間の間、一定となったときの値を前記隙間の距離として採用する
    ことを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の計測装置。
11. 前記基準物体の前記基準面上には、
    前記計測対象物体の前記計測面の縁部に沿ってデザインラインが形成されるとともに、該デザインラインに沿って所定の距離関係を有してトリムラインが形成されており、
    前記変換テーブルは、
    前記撮影画像の前記基準面上の予め決められた基準位置から、前記撮影画像の前記基準面上の所定位置までの距離を実際の距離に変換するための情報を更に規定し、
    前記計測装置は、
    前記変換テーブルを用いて、前記撮影画像上における前記基準位置から前記トリムラインまでの距離を算出する水平距離算出手段
    を更に具備することを特徴とする請求項２記載の計測装置。
12. 前記筐体部は、ミラーを更に具備し、
    前記撮像部は、前記ミラーを介して前記光源からの光の照射により前記隙間に生じる影領域を撮影する
    ことを特徴とする請求項１記載の計測装置。
13. 計測面を有する計測対象物体と、該計測面との間に隙間が形成される基準面を有する基準物体との間の該基準面上から該計測面への垂直方向に沿った隙間の距離を計測する計測装置の処理方法であって、
    計測手段の撮像部が、前記計測面、前記隙間及び前記基準面を含む領域を撮影する工程と、
    検出手段が、前記撮像部により撮影された撮影画像上の輝度値の変化に基づいて該撮影画像から前記計測面と前記隙間との間の境界を検出する工程と、
    算出手段が、前記撮影画像上の前記基準面から前記境界までの距離を実際の距離に変換して前記隙間の距離を算出する工程と、
    表示処理手段が、前記算出手段により算出された前記隙間の距離を表示器に表示させる工程と
    を含み、
    前記計測手段は、前記計測対象物体の縁部を含む領域に光を照射する光源と、該光源からの光の照射により前記隙間に生じる影領域の撮影が可能な位置に配される前記撮像部とを有する筐体部と、前記筐体部から所定方向に沿って延伸し、前記隙間の前記垂直方向に沿った長さよりも長い棒状の支持部とを具備し、
    前記支持部は、前記隙間の距離の計測に際して前記基準物体の前記基準面上に接地される接地部を有し、
    前記撮影する工程において前記計測手段の撮像部が撮影する際、該接地部が前記基準面上に対して接地された状態でその側面が前記計測対象物体の前記計測面の縁部に接地されていることを特徴とする処理方法。

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