JP6322456B2 - エッジ分解能強化に利用されるオフセットを有する画像を取得するシステム及び方法 - Google Patents
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Description
12 ビジョン測定機
14 制御コンピュータシステム
16 ディスプレイ
18 プリンタ
20 ワークピース
22 ジョイスティック
24 キーボード
26 マウス
32 可動式ワークピースステージ
34 光学撮像システム
120 制御システム部
125 コントローラ
130 入出力インタフェース
131 撮像制御インタフェース
132 運動制御インタフェース
132a 位置制御要素
132b 速度/加速度制御要素
133 照明制御インタフェース
133a−133n、133fl 照明制御要素
134 レンズ制御インタフェース
136 ディスプレイ装置
138 入力装置
140 メモリ
140ed エッジ検出メモリ部
141 画像ファイルメモリ部
142 ワークピースプログラムメモリ部
143、143a、143n ビデオツール部
143el エッジ位置特定ツール
143fm 高速複数画像取得モード部
143mc エッジ位置特定モード制御部
143roi 関心領域生成器
143si 標準単一画像取得モード部
170 ワークピースプログラム生成・実行器
190 電源部
200 ビジョン構成要素部
205 光学アセンブリ部
210 ワークピースステージ
212 中央透明部
220 透過照明光
221、231、241、281 バス
230、230’ 落射照明光
232 光
240 表面光
250 交換式対物レンズ
255 ワークピース光
260 カメラ系
262、296 信号線
280 ターレットレンズアセンブリ
284 軸
286、288 レンズ
290 ミラー
294 制御可能なモータ
300 画像
305 エッジ
308 陰影エリア
310 ポイントツール
311 本体
312 エッジセレクタ
314 極性インジケータ矢印
320 走査線
400 グラフ
410、610A、610B、610C 強度プロファイル
425 強度値
426 勾配大きさ値
500 表
510 PT列
520 チューブEFL列
540 対応光学分解能列
550 投射1/2ぼやけサイズ列
560 所要サンプル分離列
600A 第1の画像
600B 第2の画像
605A、605B、605C グラフ
625A 画像ピクセル強度(グレー)値セット
700 タイミング図
710 トリガー信号線
720 EEN信号線
730 露光信号線
740 移送ゲート信号線
750 読み出し信号線
800 ルーチン
Claims (31)
- マシンビジョン検査システムにおいて、ワークピースを測定する方法であって、
倍率Mを提供する光学系及びピクセルピッチPを含むカメラを前記マシンビジョン検査システムに提供すること、
前記ワークピース及び前記カメラのうちの一方を速度Sで移動方向に沿って相対移動させるとともに、関心領域の複数の画像を取得することを含む画像取得移動を提供すること、
前記複数の画像それぞれにおけるワークピースが一致するように、前記複数の画像を合成すること、
を含み、前記複数の画像は、
第1の時間t1において取得される前記関心領域の第1の画像、及び
前記第1の時間t1より後の第2の時間t2において取得される前記関心領域の第2の画像
を含み、
前記第1の画像は、前記第2の画像に対してサブピクセルオフセットOを有し、
前記第1の画像と前記第2の画像は、前記ワークピースの複数のエッジを含み、
前記画像取得移動は、
前記複数のエッジのそれぞれの角度を特定すること、
第1の方向が前記複数のエッジそれぞれの法線から指定された角度の範囲内にある場合、前記第1の方向を前記移動方向とすること、
を含む、方法。 - 前記複数の画像それぞれにおけるワークピースが一致するように、前記複数の画像を処理して前記サブピクセルオフセットを除去し、
一致した画像データを合成することにより、前記カメラの本来の分解能よりも高い分解能の画像データを提供することをさらに含む、請求項1に記載の方法。 - 一致した画像データの合成は、位置ラッチ、移動及びタイミング、又は相関のうちの少なくとも1つに基づく、請求項2に記載の方法。
- 前記サブピクセルオフセットOは(n+0.2)P<O<(n+0.8)P(nは整数)の範囲内にある、請求項1に記載の方法。
- 前記サブピクセルオフセットOは(n+0.3)P<O<(n+0.7)P(nは整数)の範囲内にある、請求項1に記載の方法。
- 前記画像取得移動はエッジツールの複数画像モードに含まれる、請求項1に記載の方法。
- 前記エッジツールは単一画像モード及び複数画像モードを含み、前記複数画像モードは、倍率及びユーザ選択のうちの少なくとも一方に基づいて利用される、請求項6に記載の方法。
- 前記エッジツールは単一画像モード及び複数画像モードを含み、前記複数画像モード中に撮影される前記第1及び第2の画像からの画像データを合成して、前記単一画像モード中により高倍率でより小さな視野で撮影される単一の画像で得られる分解能に相当するレベルまで分解能を高める、請求項6に記載の方法。
- 前記移動方向は、実行モード中のパートプログラム内の移動命令、計算、又は学習モード中のユーザ定義のうちの少なくとも1つにより定義される、請求項1に記載の方法。
- 前記移動方向を定義することは、前記エッジの角度を特定すること、及び学習モード中に特定されるエッジを横切る前記移動方向を決定することを含む、請求項1に記載の方法。
- 前記移動方向を定義することは、パートプログラムにおいて前記移動方向を定義することをさらに含む、請求項1に記載の方法。
- 前記エッジの位置は、前記第1及び第2の画像の合成データに基づいて特定される、請求項1に記載の方法。
- 前記エッジの位置の特定に利用される合成画像は、前記第1及び第2の画像の合成データに基づいて作成される、請求項12に記載の方法。
- 前記合成画像は、学習モード中に表示される、請求項13に記載の方法。
- 前記画像取得移動は、前記マシンビジョン検査システムの少なくとも第1の顕微鏡移動軸を利用して提供される、請求項1に記載の方法。
- (t2−t1)は最大で50マイクロ秒である、請求項1に記載の方法。
- (t2−t1)は最大で5マイクロ秒である、請求項1に記載の方法。
- 前記第1及び第2の画像の取得に、前記第1の時間t1及び前記第2の時間t2に関連するタイミングを有するストローブ照明を利用することをさらに含む、請求項1に記載の方法。
- 前記ピクセルピッチPは、列方向ピクセルピッチPy又は行方向ピクセルピッチPxのうちの少なくとも一方であり、前記サブピクセルオフセットOは、ピクセルピッチPxを有する前記カメラの列方向に沿った成分Ox及びピクセルピッチPyを有する前記カメラの行方向に沿った成分Oyを含む、請求項1に記載の方法。
- 前記画像取得移動及び画像タイミングは、前記成分Ox及びOyの少なくとも一方が対応するピクセルピッチに非整数Kを掛けたものとなるように構成される、請求項19に記載の方法。
- 前記非整数Kは、(n+0.2)<K<(n+0.8)(nは整数)の範囲内にある、請求項20に記載の方法。
- 前記非整数Kは、(n+0.3)<K<(n+0.7)(nは整数)の範囲内にある、請求項20に記載の方法。
- 前記画像取得移動は、前記複数のエッジを横切る移動方向を定義することを含み、複数のエッジツールが前記複数のエッジに関して前記関心領域内で利用されていると判断される場合、前記移動方向の決定を支援する選択肢がユーザに提供される、請求項1に記載の方法。
- 前記画像取得移動は、前記複数のエッジを横切る移動方向を定義することを含み、学習モードは、
前記エッジを測定すること、
前記エッジの角度を特定すること、
前記エッジの角度に90度を足した角度に等しい角度に前記移動方向を設定すること、
を含む、請求項1に記載の方法。 - 前記画像取得移動は、前記第1の方向が前記範囲内にない場合、第3の画像を取得する第2の方向を前記移動方向に追加することをさらに含む、請求項1に記載の方法。
- ワークピースを測定するマシンビジョン検査システムであって、
倍率Mを提供する光学系と、
ピクセルピッチPを含むカメラと、
プログラムされた命令を記憶するメモリと、
前記プログラムされた命令を実行して、動作を実行するように構成されたプロセッサと、
を含み、前記動作は、
前記ワークピース及び前記カメラのうちの一方を速度Sで移動方向に沿って相対移動させるとともに、関心領域の複数の画像を取得することを含む画像取得移動を提供すること、
前記複数の画像それぞれにおけるワークピースが一致するように、前記複数の画像を合成すること、
を含み、前記複数の画像は、
第1の時間t1において取得される前記関心領域の第1の画像、及び
前記第1の時間t1より後の第2の時間t2において取得される前記関心領域の第2の画像
を含み、
前記第1の画像は、前記第2の画像に対してサブピクセルオフセットOを有し、
前記第1の画像と前記第2の画像は、前記ワークピースの複数のエッジを含み、
前記画像取得移動は、
前記複数のエッジのそれぞれの角度を特定すること、
第1の方向が前記複数のエッジそれぞれの法線から指定された角度の範囲内にある場合、前記第1の方向を前記移動方向とすること、
を含む、マシンビジョン検査システム。 - 前記動作は、前記複数の画像それぞれにおけるワークピースが一致するように、前記複数の画像を処理して前記サブピクセルオフセットを除去することをさらに含み、一致した画像データを合成することにより、前記カメラの本来の分解能よりも高い分解能の画像データを提供する、請求項26に記載のマシンビジョン検査システム。
- 前記画像取得移動は、前記第1の方向が前記範囲内にない場合、第3の画像を取得する第2の方向を前記移動方向に追加することをさらに含む、請求項26に記載のマシンビジョン検査システム。
- 命令が記憶されたコンピュータ可読記憶媒体であって、前記命令は、マシンビジョン検査システム内のプロセッサにより実行可能であり、それにより、
ワークピース及びピクセルピッチPを含むカメラのうちの一方を速度Sで移動方向に沿って相対移動させるとともに、関心領域の複数の画像を取得することを含む画像取得移動を提供すること、
前記複数の画像それぞれにおけるワークピースが一致するように、前記複数の画像を合成すること、
を含む動作が実行され、前記複数の画像は、
第1の時間t1において取得される前記関心領域の第1の画像、及び
前記第1の時間t1より後の第2の時間t2において取得される前記関心領域の第2の画像
を含み、
前記第1の画像は、前記第2の画像に対してサブピクセルオフセットOを有し、
前記第1の画像と前記第2の画像は、前記ワークピースの複数のエッジを含み、
前記画像取得移動は、
前記複数のエッジのそれぞれの角度を特定すること、
第1の方向が前記複数のエッジそれぞれの法線から指定された角度の範囲内にある場合、前記第1の方向を前記移動方向とすること、
を含む、コンピュータ可読記憶媒体。 - 前記動作は、前記複数の画像それぞれにおけるワークピースが一致するように、前記複数の画像を処理して前記サブピクセルオフセットを除去することをさらに含み、一致した画像データを合成することにより、前記カメラの本来の分解能よりも高い分解能の画像データを提供する、請求項29に記載のコンピュータ可読記憶媒体。
- 前記画像取得移動は、前記第1の方向が前記範囲内にない場合、第3の画像を取得する第2の方向を前記移動方向に追加することをさらに含む、請求項29に記載のコンピュータ可読記憶媒体。
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