JP5923824B2

JP5923824B2 - 画像処理装置

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Publication number: JP5923824B2
Application number: JP2012034779A
Authority: JP
Inventors: 有我　幸三; 幸三有我; 川添　勝; 勝川添
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Priority date: 2012-02-21
Filing date: 2012-02-21
Publication date: 2016-05-25
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Description

本発明は、硬さ試験装置等に用いられる画像処理装置に関する。

測定対象の表面に形成されたくぼみの形状に基づいて、その測定対象の硬さを測定する硬さ試験装置が知られている（特許文献１、２参照）。この硬さ試験装置においては、ステージ上に配置された測定対象を撮像装置によって撮像し得られた画像を用いて硬さの計測値が求められる。画像が測定対象の一部の領域のみを示すものである場合、測定対象の全体を示す画像が必要とされる。そこで、従来、ステージを所定方向に相対的に移動させて複数の画像を撮像し、この複数の画像を接合させて合成画像を生成する方法が知られている（特許文献３参照）。

しかしながら、上記のような合成画像の生成方法では、画像の座標軸の方向とステージの座標軸の方向が完全に平行でなければ、画像を接合した部分において、合成画像が不連続になると共に、画像のステージの座標系における座標値に誤差を発生させてしまうことになる。画像の座標軸とステージの座標軸の方向が一致するように、撮像装置の姿勢を物理的に調整すればこの問題は解消するが、その調整には手間がかかり、調整コストも必要となる。

特開２０１０−１９０８１７号公報特開２００５−３４５１１７号公報特開平０８−３１３２１７号公報

本発明は、このような問題点に鑑みされたもので、容易に且つ安価に合成部分で不連続とならない合成画像を生成可能な画像処理装置を提供することを目的とする。

本発明に係る画像処理装置は、測定対象を撮像する撮像部と、前記測定対象を載置可能に且つ前記撮像部に対して相対移動可能に構成されたステージと、前記撮像部を前記ステージに対して相対移動させて前記撮像部により前記測定対象を複数箇所で撮像して複数の画像を取得し、得られた複数の前記画像又はこれらの画像から所定の処理により求められた画像を合成することにより前記撮像部の撮像範囲よりも広い範囲の前記測定対象の合成画像を生成する制御部とを備え、前記制御部は、前記撮像部により取得された互いに隣接する画像の一部が重複するように前記ステージに対して前記撮像部を相対移動させ、前記隣接する画像の重複部分を画像マッチングさせる画像マッチング処理を行い、前記画像マッチング処理において画像マッチングした位置で、前記隣接する画像を結合することにより前記測定対象の合成画像を生成することを特徴とする。

この発明によれば、容易に且つ安価に合成部分で不連続とならない合成画像を生成可能な画像処理装置を提供できる。

第１の実施の形態に係る硬さ試験装置を示す概略図である。第１の実施の形態に係るコンピュータ本体２を示すブロック図である。撮像部１２の座標系とステージ１３の座標系のずれを示す概略図である。第１の実施の形態に係る硬さ試験装置の動作を示すフローチャートである。第１の実施の形態に係るステップＳ１０１、Ｓ１０２、Ｓ１０４のステージ１３の移動、ワークＷの撮像、及び画像マッチング処理を示す概略図である。第１の実施の形態に係るステップＳ１０４の画像マッチング処理を示す概略図である。第１の実施の形態に係るステップＳ１０４の画像マッチング処理を示す概略図である。第１の実施の形態に係るステップＳ１０４の画像マッチング処理を示す概略図である。第１の実施の形態に係るステップＳ１０５のステージ移動量の算出を示す概略図である。第２の実施の形態に係る硬さ試験機３０を示す概略図である。第３の実施の形態に係るワークＷのエッジＥに沿ったステージ１３の移動、ワークＷの撮像を示す概略図である。第３の実施の形態に係るエッジ追跡処理を示すフローチャートである。第３の実施の形態に係る表示画面を示す図である。第３の実施の形態に係るウィンドウ内のエッジ点検出を示す図である。第３の実施の形態に係るウィンドウ位置の決定手順を示す図である。

次に、本発明の実施の形態を、図面を参照して詳細に説明する。

［第１の実施の形態］
図１は本実施の形態に係る硬さ試験装置を示す概略図である。硬さ試験装置は、図１に示すように、硬さ試験機１０、及び硬さ試験機１０を制御するコンピュータシステム２０を有する。なお、本実施の形態において、硬さ試験装置は、合成画像を生成するための画像処理装置としても機能する。

硬さ試験機１０は、Ｘ方向（図１の紙面垂直方向）からみてＣ型形状の支持体１１、撮像部１２、ステージ１３、及びタレット１４を有する。撮像部１２は、支持体１１の上部に設けられ、カメラマウント１５を介してワークＷ（測定対象）を撮像する。撮像部１２は、例えばＣＣＤカメラ、又はＣＭＯＳカメラにより構成される。

ステージ１３は、移動機構１６を介して支持体１１の下方に設けられる。移動機構１６はステージ１３を各々直交するＸ軸方向、Ｙ軸方向及びＺ軸方向に移動可能に構成される。すなわち、移動機構１６は撮像部１２をステージ１３に対して相対移動可能に構成される。移動機構１６はコンピュータシステム２０により制御されてステージ１３を駆動させる。

タレット１４は、支持体１１の上部に設けられる。タレット１４は、Ｚ軸に平行なタレット回転軸を中心に回転可能に構成され、その下方に圧子１７、及び対物レンズ１８ａ、１８ｂを有する。圧子１７は、ワークＷに押しつけられ、ワークＷの表面にくぼみをつけるためのものである。対物レンズ１８ａ、１８ｂは、それぞれ撮像部１２と共に撮像光学系を構成するためのものである。タレット１４の回転により、圧子１７、及び対物レンズ１８ａ、１８ｂを使用位置に配置するように切り替え可能である。

コンピュータシステム２０は、コンピュータ本体２１、液晶パネル等の表示部２２、キーボード２３及びマウス２４を有する。コンピュータ本体２１は、例えば図２に示すようにＣＰＵ２１１、ＲＯＭ２１２、ＲＡＭ２１３、ＨＤＤ２１４を有する。ＣＰＵ２１１は、ＲＯＭ２１２に格納されたマクロプログラム及びＨＤＤ２１４からＲＡＭ２１３に格納されたプログラムに従って処理を実行する。ＣＰＵ２１１は、プログラムに従って撮像部１２、移動機構１６及び表示部２２を制御する。また、ＣＰＵ２１１は、キーボード２３及びマウス２４からの入力情報を受け付ける。

次に、図３を参照して本実施の形態に係る硬さ試験装置の座標系について説明する。図３に示すように、本実施の形態は、撮像部１２の座標系（ｘ，ｙ）と、ステージ１３の座標系（Ｘ，Ｙ）を有する。ここで、軸ｘ、軸ｙは、互いに直交し、撮像部１２により取得される画像に設定される軸である。軸Ｘ、軸Ｙは、互いに直交し、ステージ１３の移動可能な方向である。なお、軸ｘ、軸ｙは、撮像部１２により取得された画像に所定の画像処理を施した画像に設定される軸であっても良い。

ステージ１３の座標系（Ｘ，Ｙ）は、図３に示すように撮像部１２の座標系（ｘ，ｙ）に対して角度θのずれを持つ。ここで、例えばステージ１３をＸ軸方向に所定距離だけ移動させながらワークＷを撮像して複数の画像を取得し、それら複数の画像を所定距離だけｘ軸方向にずらしながら結合させて合成画像を生成する。しかしこの方法では、角度θのずれのため、その合成画像は実際のワークＷと異なる不連続な画像となる。このため、この合成画像上にくぼみつけ位置を配置して、ワークＷにくぼみつけを行うと、位置がずれてしまうことが発生してしまい、必ずしも狙い通りの場所の硬さ試験を実施できないという問題がある。

そこで、本実施の形態は図４に示すような処理を用いて合成画像ＩＭａを生成する。なお、図４に示す制御は、ＣＰＵ２１１により実行される。図４に示すように、先ずステージ１３が所定方向に移動される（Ｓ１０１）。次に、撮像部１２によりワークＷを撮像し、画像ＩＭが取得される（Ｓ１０２）。ステップＳ１０２において、画像ＩＭは表示部２２に表示される。続いて、所定数の画像ＩＭ（１）〜ＩＭ（ｎ）が撮像されたか否かが判定される（Ｓ１０３）。ここで、画像ＩＭ（１）〜ＩＭ（ｎ）が撮像されていないと判定されると（Ｓ１０３、Ｎｏ）、ステップＳ１０１から再び処理が実行される。一方、画像ＩＭ（１）〜ＩＭ（ｎ）が撮像されたと判定されると（Ｓ１０３、Ｙｅｓ）、画像ＩＭ（１）〜ＩＭ（ｎ）は後述する画像マッチング処理により結合され、合成画像ＩＭａが生成される（Ｓ１０４）。ここで、合成画像ＩＭａは撮像部１２のワンショットの撮像範囲よりも広い範囲のワークＷの画像となる。ステップＳ１０４において、合成画像ＩＭａは表示部２２に表示される。なお、合成画像ＩＭａは、プリンタにより印刷可能とされても良い。続いて、合成画像ＩＭａに基づいてステージ１３の移動可能なＸ軸、Ｙ軸方向におけるステージ１３の移動量ΔＸ、ΔＹ（ステージ移動量）が算出される（Ｓ１０５）。なお、後述するようにこのステージ移動量に基づいて、撮像部１２の移動は制御される。

ステップＳ１０５の後、合成画像ＩＭａに基づき、くぼみ付け位置が設定される（Ｓ１０６）。例えば、合成画像ＩＭａからワークＷの形状が認識され、そのワークの形状から、くぼみ付け位置が自動的に配置される。或いは、キーボード２３及びマウス２４によって、表示部２２に表示された合成画像ＩＭａ上の任意の位置を指定することで、その指定された位置にくぼみ付け位置が手動的に配置される。

次に、圧子１７をワークＷの表面に押し付けられることで、配置されたくぼみ付け位置にくぼみが付けられる（Ｓ１０７）。続いて、このくぼみを撮像し、くぼみの形状（大きさ）に基づき硬さ値が算出される（Ｓ１０８）。そして、このくぼみ付け位置（合成画像上の座標値）、その位置に対応する硬さ値が表示部２２に表示される（Ｓ１０９）。

次に、図５を参照してステップＳ１０１、Ｓ１０２、Ｓ１０４のステージ１３の移動、ワークＷの撮像、及び画像マッチング処理について具体的に説明する。図５に示す例では、先ず撮像部１２により画像ＩＭ（１）が撮像される。次に、ステージ１３を−Ｘ軸方向に撮像部１２のワンショットの撮像範囲のＸ軸方向のサイズよりも、やや小さな範囲だけ平行移動させて、画像ＩＭ（２）、ＩＭ（３）が撮像される。次に、ステージ１３を＋Ｙ軸方向に撮像部１２のワンショットの撮像範囲のＹ軸方向のサイズよりも、やや小さな範囲だけ平行移動させて、画像ＩＭ（４）が撮像される。続いて、ステージ１３を＋Ｘ軸方向に撮像部１２のワンショットの撮像範囲のＸ軸方向のサイズよりも、やや小さな範囲だけ平行移動させて、画像ＩＭ（５）、ＩＭ（６）が撮像される。こうすることで隣接する画像ＩＭ（１）〜（６）は、合成部分となる互いに重複する重複領域画像ＲＩＭ（１）〜ＲＩＭ（７）を持つように撮像される。この後、重複領域画像ＲＩＭ（１）〜ＲＩＭ（７）内のパターンを合わせるように画像マッチングがなされる（画像マッチング処理）。そして、画像マッチング処理において画像マッチングした位置で、隣接する画像ＩＭ（１）〜（６）を結合することにより合成画像ＩＭａが生成される。これら合成画像ＩＭａ、画像ＩＭ（１）〜ＩＭ（６）及び重複領域画像ＲＩＭ（１）〜ＲＩＭ（７）は、表示部２２に表示される。

次に、図６を参照して上記ステップＳ１０４の画像マッチング処理について更に具体的に説明する。図６は、画像ＩＭ（１）、ＩＭ（２）の重複領域画像ＲＩＭ（１）、ＲＩＭ（２）を画像マッチングさせて、合成画像ＩＭａを生成する例を示す。図６に示すように、先ず、画像ＩＭ（１）、ＩＭ（２）の重複領域画像ＲＩＭ（１）、ＲＩＭ（２）を抽出する（Ｓ１０４１）。

続いて、重複領域画像ＲＩＭ（１）、ＲＩＭ（２）を間引き処理等によって各々画像圧縮して、圧縮画像ＳＲＩＭ（１）、ＳＲＩＭ（２）を生成する（Ｓ１０４２）。このステップＳ１０４２の処理により、画像マッチング処理で演算処理するデータ量を減らすことで、これに続く画像マッチング処理に要する時間を短縮できる。

次に、データ圧縮された圧縮画像ＳＲＩＭ（１）、ＳＲＩＭ（２）同士を画像マッチング（マクロマッチング）して画像ＩＭ（１）、ＩＭ（２）間のずれ量（圧縮画像間の相対位置）を算出する（Ｓ１０４３）。このずれ量に基づいて両画像ＩＭ（１），ＩＭ（２）を合成して合成画像ＩＭａを得ることができる。さらにより正確にマッチング処理を行う場合は、このずれ量を初期値として画像ＩＭ（１）、ＩＭ（２）内の圧縮前の重複領域画像ＲＩＭ（１）、ＲＩＭ（２）を使って画像マッチングさせる（Ｓ１０４４）（ミクロマッチング）ことがより好ましい。これにより、最終的なマッチング位置の近傍から探索を開始することができるので、少ない処理量で両画像ＩＭ（１）、ＩＭ（２）のずれ量をより正確に求めることができて、このずれ量に基づいて不連続な部分がない合成画像ＩＭａを生成することができる。

なお、上記のような処理に加えて、又は画像マッチング（Ｓ１０４２、Ｓ１０４３、Ｓ１０４４）に代えて、例えば、図７に示すような処理を行っても良い。すなわち、所定の閾値により重複領域画像ＲＩＭ（１）、ＲＩＭ（２）を輝度が高い領域と低い領域とに二値化して二値化画像ＢＩＭ（１）、ＢＩＭ（２）を生成する。次に、二値値画像ＢＩＭ（１）、ＢＩＭ（２）同士を画像マッチング（マクロマッチング）して画像ＩＭ（１）、ＩＭ（２）の間のずれ量（二値化画像間のずれ量）を算出する。このずれ量に基づいて両画像ＩＭ（１），ＩＭ（２）を合成して合成画像ＩＭａを得ることができる。さらにより正確にマッチング処理を行う場合は、その後、このずれ量を初期値として、重複領域画像ＲＩＭ（１）、ＲＩＭ（２）の輝度が高い領域内の微細パターンを画像マッチング（ミクロマッチング）して、最終的な画像ＩＭ（１）、ＩＭ（２）の間のずれ量を算出することがより好ましい。そして、このずれ量に基づいて不連続な部分がない合成画像ＩＭａを生成することができる。

また、上記のような処理に加えて、又は画像マッチング（Ｓ１０４２、Ｓ１０４３、Ｓ１０４４）に代えて、例えば、図８に示すような処理を行っても良い。すなわち、重複領域画像ＲＩＭ（１）、ＲＩＭ（２）から各々、画像の輪郭（エッジ）のみを抽出したエッジ画像ＥＩＭ（１）、ＥＩＭ（２）を生成する。次に、エッジ画像ＥＩＭ（１）、ＥＩＭ（２）同士を画像マッチング（マクロマッチング）して画像ＩＭ（１）、ＩＭ（２）の間のずれ量（エッジ画像間のずれ量）を算出する。このずれ量に基づいて両画像ＩＭ（１），ＩＭ（２）を合成して合成画像ＩＭａを得ることができる。さらにより正確にマッチング処理を行う場合は、その後、このずれ量を初期値として画像ＩＭ（１）、ＩＭ（２）内の重複領域画像ＲＩＭ（１）、ＲＩＭ（２）を画像マッチングさせる（ミクロマッチング）ことがより好ましい。このような処理であっても、不連続な部分がない合成画像ＩＭａを生成することができる。

次に、図９を参照して上記ステップＳ１０５のステージ移動量の算出について具体的に説明する。図９は、合成画像ＩＭａにおける画像ＩＭ（１）と画像ＩＭ（２）とのずれ量に基づき、ステージ１３の移動可能なＸ軸、Ｙ軸方向におけるステージ移動量を算出する例を示す。ここで、合成画像ＩＭａには座標系（Ｘ’，Ｙ’が設定される。合成画像の座標系（Ｘ’，Ｙ’）における軸Ｘ’、軸Ｙ’は、互いに直交し、各々、撮像部１２の座標系（ｘ，ｙ）の軸ｘ、軸ｙと平行に設定される。一方、上述したように、ステージ１３の座標系（Ｘ，Ｙ）は撮像部１２の座標系（ｘ，ｙ）と角度θずれているため、合成画像ＩＭａの座標系（Ｘ’，Ｙ’）もステージ１３の座標系（Ｘ，Ｙ）と角度θずれる。

図９に示す例において、ステージ１３をＸ軸方向にΔＸだけ移動させた時の合成画像ＩＭａにおける画像ＩＭ（１）に対する画像ＩＭ（２）のずれ量をΔＸ’とし、Ｙ’軸方向のずれ量をΔＹ’とする。このΔＸ’、ΔＹ’に対して、角度θを考慮して、ステージ移動量ΔＸ、ΔＹを求める。この場合、角度θは非常に小さい値（例えば６×１０^−４ｒａｄ未満）と想定されるので、角度θは、近似式「（ΔＹ’／ΔＸ’）＝ｔａｎθ≒θ」により求められる。また、「ｓｉｎθ≒θ」、「ｃｏｓθ≒１」となる。これらからＸ軸方向のステージ移動量ΔＸ、Ｙ軸方向のステージ移動量ΔＹは、本来の移動量ΔＸ_０、ΔＹ_０にＸ軸方向にはΔＹ_０・θ、Ｙ軸方向にはΔＸ_０・θだけ移動量を増減させれば良いことが分かる。このステージ移動量ΔＸ、ΔＹによって、合成画像の座標系（Ｘ’，Ｙ’）で指定された経路に沿ってステージ１３を移動させることができる。

以上、本実施の形態によれば、ステージ１３の座標系と撮像部１２の座標系を調整することなく、容易に且つ安価に合成部分で不連続とならない合成画像ＩＭａを生成できる。また、ステージ移動量を算出することによって合成画像の座標系に基づきステージ１３を正確に移動させることができる。

［第２の実施の形態］
次に、図１０を参照して、第２の実施の形態に係る硬さ試験装置について説明する。第２の実施の形態に係る硬さ試験装置は、第１の実施の形態と異なる硬さ試験機３０を有する。この点のみ第２の実施の形態は第１の実施の形態と異なり、その他の構成及び動作は第１の実施の形態と同様である。

硬さ試験機３０は、図１０に示すように、土台３１、及び土台３１からＺ方向に延びる支持体３２を有する。土台３１の上面には、Ｘ方向及びＹ方向に移動可能なステージ３３が設けられる。ステージ３３はその上面にワークＷを載置可能に構成される。支持体３２の側面には、Ｚ方向に移動可能なユニット３４が設けられる。

ユニット３４には、撮像部３５、及びタレット３６が設けられる。撮像部３５は、ステージ３３上に載置されたワークＷを撮像する。タレット３６はユニット３４の下端に設けられ、Ｚ軸に平行なタレット回転軸を中心に回転可能に構成され、その下方に圧子３７、及び撮像部３５と共に撮像光学系を構成するための対物レンズ３８ａ、３８ｂを有する。上記第２の実施の形態に係る硬さ試験機３０であっても、第１の実施の形態と同様の効果を奏する。

［第３の実施の形態］
次に、第３の実施の形態に係る硬さ試験装置について説明する。第３の実施の形態に係る硬さ試験装置は、ステージ１３の移動方法のみにおいて第１の実施の形態と異なる。ここで、上記第１の実施の形態はワークＷの指定された領域を撮像する。これに対して、第３の実施の形態は、図１１に示すように、予め撮像された画像に基づきワークＷのエッジＥを追跡し（エッジ追跡処理）、そのエッジＥに沿って画像ＩＭ（１）〜ＩＭ（４）を撮像する。そして、第３の実施の形態は、それら画像ＩＭ（１）〜ＩＭ（４）に対して前述の画像マッチングを実行して合成画像ＩＭａを生成する。

次に、図１２及び図１３を参照して、エッジ追跡処理について説明する。図１２はエッジ追跡処理を示すフローチャートであり、図１３はこの処理を説明するため表示部２２に表示されたワークＷの一部を示す画像情報４１を示す図である。図１３に示す画像情報４１には、追跡しようとするエッジ４２が含まれる。そこで、まず、マウス２４等を操作してエッジ４２の一部を内部に含むように測定領域を示す矩形のウィンドウ４３の初期位置を設定する（図１２、Ｓ２０１）。ウィンドウ４３は、例えば、図１３に示すように、その四隅Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄをマウス２４のクリック操作で設定するか、又は矩形の対角方向の２点を指定したのち、その矩形領域をドラッグ操作で任意の角度に傾け、移動させる等の操作によって指定する。なお、このとき、エッジ４２に沿って追跡する方向も指定する。

ウィンドウ４３の初期位置が設定されたら、次にウィンドウ４３内の多値画像情報からエッジ点４４が複数検出される（図１２、Ｓ２０２）。図１４には、このサンプリングの詳細が示されている。図１４に示すエッジ点のサンプリングの間隔Δは、予め設定しておく。まず、図１４に示すように、始点Ａ（ｘ_ａ，ｙ_ａ）から終点Ｂ（ｘ_ｂ，ｙ_ｂ）まで、ｘ座標をcosθ［但し、θはウィンドウ４３の傾きである。］、ｙ座標をsinθずつ変化させながら、ｘ，ｙ座標で示されるアドレスの多値画像情報を抽出していく。得られた多値の点列データから適当なスレッショルドレベルを設定し、このスレッショルドレベルと点列データとの交差するポイントをエッジ点としてサンプリングする。次に、始点と終点とを、それぞれΔ・sinθ及びΔ・cosθだけ移動させて、同様のサンプリングを実行する。以上の処理を始点Ｃ（ｘ_ｃ，ｙ_ｃ）及び終点Ｄ（ｘ_ｄ，ｙ_ｄ）まで連続して行うと、予め設定された間隔Δでの複数のエッジ点４４のサンプリングが終了する。

次に、得られた複数のエッジ点４４のサンプリング値に例えば最小２乗法により、近似直線が当てはめられる（図１２、Ｓ２０３）。いま、図１５に示すように、ウィンドウ４３により得られたエッジ点４４のサンプリング値から近似直線Ｌが求められたとすると、この近似直線Ｌに沿うように、次のウィンドウ４３′が決定される（図１２、Ｓ２０４）。このため、まず、現在のウィンドウ４３で求められたウィンドウ４３の移動方向における最も端のエッジ点４３ａから近似直線Ｌに垂線を下ろし、この垂線と近似直線Ｌとの交点から、近似直線Ｌに沿ってウィンドウ４３の移動方向とは逆向きにＨ・ｍ／１００（但し、Ｈはウィンドウの高さ、ｍは予め設定された重複率（％））だけ離れた点Ｐ_１とこの点Ｐ_１からウィンドウ４３の移動方向にＨだけ離れた点Ｐ_２とを求める。次に、点Ｐ_１，Ｐ_２で近似直線Ｌにそれぞれ直交する直線上で、近似直線ＬからそれぞれＷ／２（但し、Ｗはウィンドウの幅）だけ離れた点をそれぞれ新たなウィンドウ４３′の四隅の点Ａ′，Ｂ′，Ｃ′，Ｄ′とする。これにより、次のウィンドウ４３′が決定される。

次のウィンドウ４３′が決定されたら、前述と同様のウィンドウ４３′内のエッジ点のサンプリングと近似直線の当てはめを行いながら、順次ウィンドウ４３を移動していく。そして、追跡すべきエッジを全て追跡したら、処理を終了する（図１２、Ｓ２０５）。

以上、発明の実施の形態を説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲内において、種々の変更、追加等が可能である。例えば、くぼみ付け位置の配置は、ＣＡＤデータや形状測定機のワークの形状データに基づくこともできる。

また、ステージ１３、３３及びユニット３４の移動は手動によっても可能である。また、キーボード２３、マウス２４によって、表示部２２に表示された合成画像ＩＭａ上の任意の位置がオペレータにより指定された場合、その指定位置を撮像部１２によって撮像させることも可能である。

１０、３０…硬さ試験機、１１、３２…支持体、１２、３５…撮像部、１３、３３…ステージ、１４、３６…タレット、１５…カメラマウント、１６…移動機構、１７、３７…圧子、１８ａ、１８ｂ、３８ａ、３８ｂ…対物レンズ、２０…コンピュータシステム、２１…コンピュータ本体、２２…表示部、２３…キーボード、２４…マウス、３１…土台、３４…ユニット

Claims

測定対象を撮像する撮像部と、
前記測定対象を載置可能に且つ前記撮像部に対して相対移動可能に構成されたステージと、
前記撮像部を前記ステージに対して相対移動させて前記撮像部により前記測定対象を複数箇所で撮像して複数の画像を取得し、得られた複数の前記画像又はこれらの画像から所定の処理により求められた画像を合成することにより前記撮像部の撮像範囲よりも広い範囲の前記測定対象の合成画像を生成する制御部とを備え、
前記制御部は、
前記撮像部により取得された互いに隣接する画像の一部が重複するように前記ステージに対して前記撮像部を相対移動させ、
前記隣接する画像の重複部分を画像マッチングさせる画像マッチング処理を行い、
前記画像マッチング処理において画像マッチングした位置で、前記隣接する画像を結合することにより前記測定対象の合成画像を生成し、
前記画像マッチング処理によって前記合成画像の座標系と前記ステージの座標系との角度のずれを算出し、
前記合成画像の座標系における軸をＸ´軸及びＹ´軸と、
前記ステージの座標系における軸をＸ軸及びＹ軸と、
前記ステージの座標系と前記合成画像の座標系との角度のずれをθとすると、
前記ステージに対して前記撮像部を前記Ｘ´軸に沿ってΔＸ _Ｏだけ相対移動させる場合には、前記ステージに対して前記撮像部を、前記Ｘ軸に沿ってΔＸ _Ｏだけ相対移動させると共に、前記Ｙ軸に沿ってΔＸ _Ｏ・θだけ相対移動させ、
前記ステージに対して前記撮像部を前記Ｙ´軸に沿ってΔＹ _Ｏだけ相対移動させる場合には、前記ステージに対して前記撮像部を、前記Ｙ軸に沿ってΔＹ _Ｏだけ相対移動させると共に、前記Ｘ軸に沿ってΔＹ _Ｏ・θだけ相対移動させる
ことを特徴とする画像処理装置。
前記制御部は、前記重複部分を画像圧縮して圧縮画像を生成し、前記圧縮画像による画像マッチング処理を行うことを特徴とする請求項１記載の画像処理装置。
前記制御部は、前記重複部分を二値化して二値化画像を生成し、前記二値化画像による画像マッチング処理を行うことを特徴とする請求項１記載の画像処理装置。
前記制御部は、前記重複部分の輪郭を抽出してエッジ画像を生成し、前記エッジ画像による画像マッチング処理を行うことを特徴とする請求項１記載の画像処理装置。
前記制御部は、前記重複部分を画像圧縮して圧縮画像を生成し、前記圧縮画像同士を画像マッチングして前記圧縮画像間の相対位置を取得し、前記圧縮画像間の相対位置を初期値として前記画像マッチング処理を実行する
ことを特徴とする請求項１記載の画像処理装置。
前記制御部は、前記重複部分を二値化して二値化画像を生成し、前記二値化画像同士を画像マッチングして前記二値化画像間の相対位置を取得し、前記二値化画像間の相対位置を初期値として前記画像マッチング処理を実行する
ことを特徴とする請求項１記載の画像処理装置。
前記制御部は、前記重複部分の輪郭を抽出してエッジ画像を生成し、前記エッジ画像同士を画像マッチングして前記エッジ画像間の相対位置を取得し、前記エッジ画像間の相対位置を初期値として前記画像マッチング処理を実行する
ことを特徴とする請求項１記載の画像処理装置。