JP6055228B2 - 形状計測装置 - Google Patents
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Description
12:ステージ
14:キャリブレーションボード
16:CCDカメラ
18:通信線
20:ディスプレイ
22:コンピュータ
24:入力装置
Claims (7)
- ワークの形状を計測する計測装置であり、
撮影装置と、
撮影装置によって撮影される格子パターンの画像から、キャリブレーション用の基準点の位置データを算出する演算装置と、を有しており、
格子パターンは、第1方向に間隔を空けて配置されている第1直線群と、第1方向と交差する第2方向に間隔を空けて配置されている第2直線群とを有しており、
演算装置は、
撮影された格子パターンの画像から、前記第1直線群に相当する第1曲線群を抽出する第1曲線群抽出手段と、
撮影された格子パターンの画像から、前記第2直線群に相当する第2曲線群を抽出する第2曲線群抽出手段と、
抽出された第1曲線群に含まれる各第1曲線を直線に近似する第1直線近似手段と、
抽出された第2曲線群に含まれる各第2曲線を直線に近似する第2直線近似手段と、
第1直線近似手段で近似された各直線を第1方向にシフトさせて、対応する第1曲線を包含する第1領域を抽出する第1領域抽出手段と、
第2直線近似手段で近似された各直線を第2方向にシフトさせて、対応する第2曲線を包含する第2領域を抽出する第2領域抽出手段と、
第1領域抽出手段で抽出した第1領域及び第2領域抽出手段で抽出した第2領域内において、第1曲線群を構成する各曲線と第2曲線群を構成する各曲線との各交点の座標を特定して、基準点の位置データを算出する位置データ算出手段と、
を有しており、
第1直線近似手段は、第1曲線群に含まれる複数の第1曲線をHough変換によりρ−θ平面に投影し、得られたρ−θ平面に対してラベリングを行い、ラベリングにより抽出された複数のラベルのそれぞれの重心を算出し、それら算出されたρ−θ平面上の複数の重心から複数の直線を検出し、
第2直線近似手段は、第2曲線群に含まれる複数の第2曲線をHough変換によりρ−θ平面に投影し、得られたρ−θ平面に対してラベリングを行い、ラベリングにより抽出された複数のラベルのそれぞれの重心を算出し、それら算出されたρ−θ平面上の複数の重心から複数の直線を検出する、形状計測装置。 - 第1直線近似手段は、ρ−θ平面に投影された各点を、ρ−θ平面の濃度値のn乗で重み付けした重心を算出することで直線に近似し、
第2直線近似手段は、ρ−θ平面に投影された各点を、ρ−θ平面の濃度値のn乗で重み付けした重心を算出することで直線に近似する、請求項1に記載の形状計測装置。 - 位置データ算出手段は、
第1領域抽出手段で抽出された第1領域を第2方向に複数の第1分割領域に分割すると共に、第2領域抽出手段で抽出された第2領域を第1方向に複数の第2分割領域に分割し、
分割された第1分割領域のそれぞれにおいて、当該第1分割領域内に位置する第1曲線を直線に近似して第1分割直線を特定すると共に、分割された第2分割領域のそれぞれにおいて、当該第2分割領域内に位置する第2曲線を直線に近似して第2分割直線を特定し、
第1分割直線と第2分割直線の交点の座標を特定することで、基準点の位置データを算出する、請求項1又は2に記載の形状計測装置。 - 演算装置は、撮影装置によって撮影される格子パターンの画像の歪み量を算出する歪み量算出手段をさらに有しており、
歪み量算出手段は、
第1分割領域のそれぞれにおいて特定された複数の第1分割直線について、当該第1分割直線と第1方向に平行となる座標軸との第1切片を算出すると共に、それら算出した第1切片の分散を算出し、
第2分割領域のそれぞれにおいて特定された複数の第2分割直線について、当該第2分割直線と第2方向に平行となる座標軸との第2切片を算出すると共に、それら算出した第2切片の分散を算出し、
第1切片の分散の平均値と第2切片の分散の平均値から、撮影装置によって撮影される格子パターンの画像の歪み量を算出する、請求項3に記載の形状計測装置。 - 演算装置は、歪み量算出手段で算出された歪み量から、撮影装置によって撮影するときの露光時間が適切か否かを評価する露光時間評価手段をさらに有する、請求項4に記載の形状測定装置。
- 第1方向に間隔を空けて配置されている複数の第1直線群と、第1方向と交差する第2方向に間隔を空けて配置されている複数の第2直線群とを有する格子パターンを撮影した画像から、キャリブレーション用の基準点の位置データを算出する方法であり、コンピュータに下記の処理、即ち、
撮影された格子パターンの画像から、第1直線群に相当する第1曲線群を抽出する第1曲線群抽出処理と、
撮影された格子パターンの画像から、第2直線群に相当する第2曲線群を抽出する第2曲線群抽出処理と、
抽出された第1曲線群に含まれる各第1曲線を直線に近似する第1直線近似処理と、
抽出された第2曲線群に含まれる各第2曲線を直線に近似する第2直線近似処理と、
第1直線近似処理で近似された各直線を第1方向にシフトさせて、対応する第1曲線を包含する第1領域を抽出する第1領域抽出処理と、
第2直線近似処理で近似された各直線を第2方向にシフトさせて、対応する第2曲線を包含する第2領域を抽出する第2領域抽出処理と、
第1領域抽出処理で抽出した第1領域及び第2領域抽出処理で抽出した第2領域内において、第1曲線群を構成する各曲線と第2曲線群を構成する各曲線との各交点の座標を特定して、基準点の位置データを算出する位置データ算出処理と、
を実行させ、
第1直線近似処理では、第1曲線群に含まれる複数の第1曲線をHough変換によりρ−θ平面に投影し、得られたρ−θ平面に対してラベリングを行い、ラベリングにより抽出された複数のラベルのそれぞれの重心を算出し、それら算出されたρ−θ平面上の複数の重心から複数の直線を検出し、
第2直線近似処理では、第2曲線群に含まれる複数の第2曲線をHough変換によりρ−θ平面に投影し、得られたρ−θ平面に対してラベリングを行い、ラベリングにより抽出された複数のラベルのそれぞれの重心を算出し、それら算出されたρ−θ平面上の複数の重心から複数の直線を検出する、
位置データ算出方法。 - 第1方向に間隔を空けて配置されている複数の第1直線群と、第1方向と交差する第2方向に間隔を空けて配置されている複数の第2直線群とを有する格子パターンを撮影した画像から、キャリブレーション用の基準点の位置データを算出するためのプログラムであり、コンピュータに下記の処理、即ち、
撮影された格子パターンの画像から、第1直線群に相当する第1曲線群を抽出する第1曲線群抽出処理と、
撮影された格子パターンの画像から、第2直線群に相当する第2曲線群を抽出する第2曲線群抽出処理と、
抽出された第1曲線群に含まれる各第1曲線を直線に近似する第1直線近似処理と、
抽出された第2曲線群に含まれる各第2曲線を直線に近似する第2直線近似処理と、
第1直線近似処理で近似された各直線を第1方向にシフトさせて、対応する第1曲線を包含する第1領域を抽出する第1領域抽出処理と、
第2直線近似処理で近似された各直線を第2方向にシフトさせて、対応する第2曲線を包含する第2領域を抽出する第2領域抽出処理と、
第1領域抽出処理で抽出した第1領域及び第2領域抽出処理で抽出した第2領域内において、第1曲線群を構成する各曲線と第2曲線群を構成する各曲線との各交点の座標を特定して、基準点の位置データを算出する位置データ算出処理と、
を実行させ、
第1直線近似処理では、第1曲線群に含まれる複数の第1曲線をHough変換によりρ−θ平面に投影し、得られたρ−θ平面に対してラベリングを行い、ラベリングにより抽出された複数のラベルのそれぞれの重心を算出し、それら算出されたρ−θ平面上の複数の重心から複数の直線を検出し、
第2直線近似処理では、第2曲線群に含まれる複数の第2曲線をHough変換によりρ−θ平面に投影し、得られたρ−θ平面に対してラベリングを行い、ラベリングにより抽出された複数のラベルのそれぞれの重心を算出し、それら算出されたρ−θ平面上の複数の重心から複数の直線を検出する、プログラム。
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