JP7020074B2 - 表面特性取得装置、表面特性取得システム及びプログラム - Google Patents
表面特性取得装置、表面特性取得システム及びプログラム Download PDFInfo
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Description
基準対象物と評価対象物の表面特性の相違、より特定的には表面の凹凸の相違に応じて基準パターン画像と評価パターン画像には相違が生じる。図2(c)は、図2(b)に示す評価パターン画像から基準パターン画像と比較するために格子線パターンの線のみを抽出し、より位置ずれ量を正確に取得するための画像である。
図3(a)は基準対象物に対して点パターンを照射した場合にカメラ12で撮影して得られる基準パターン画像であり、図3(b)は評価対象物に対して同一パターンを照射した場合にカメラ12で撮影して得られる評価パターン画像である。両画像において対応する点の中心位置のずれを検出することで、検出した位置ずれ量から評価対象物の法線ベクトルが算出される。
Δx=0
Δy=7(ピクセル)
として検出されている。
また、交点(1,2)の位置ずれは
Δx=-2(ピクセル)
Δy=4(ピクセル)
として検出されている。
y=349.36x
で表現される。
交点(1,1)の位置ずれは、
Δx=0
Δy=7
である。
y=349.36x
の関係式を用いて、7/349.36=0.0200(deg)となる。Δxの位置ずれの傾き角は0(deg)であるから、これらを3次元法線ベクトルのx成分、y成分、z成分に変換すると、
x=0
y=-0.0200
z=1.999799
となる。なお、符号は、ある一定の方向を+としている。
Δx=-2
Δy=6
である。
y=349.36x
の関係式を用いて、-2/349.36=-0.0057(deg)となる。また、Δy=6の位置ずれを傾き角に変換すると、6/349.36=0.0172となる。従って、これらを3次元法線ベクトルのx成分、y成分、z成分に変換すると、
x=-0.0057
y=-0.0172
z=1.999836
となる。
以下、同様にして、交点(3,1)、(4,1)、(5,1)における法線ベクトルが算出される。そして、以上の処理を全ての格子線パターンの交点について実行することで、評価対象物の格子線パターンの交点における法線ベクトルが得られる。
(1)ブロックゲージなしの基準対象物に対して格子線パターンを照射し、カメラ12で撮影して基準パターン画像(傾き無し)を取得する。
(2)ブロックゲージありの基準対象物に対して格子線パターンを照射し、カメラ12で撮影して基準パターン画像(傾きあり)を取得する。
(3)傾き角を種々変化させて(2)の処理を繰り返す。
(4)基準パターン画像(傾き無し)と基準パターン画像(傾きあり)の画像を比較し、格子線パターンの交点の位置ずれを検出する。
(5)傾き角と位置ずれ量から両者の相関関係を算出する。
例えば、格子線パターンの各交点において法線ベクトルを算出した後、交点の間の任意の位置の法線ベクトルについては、隣接する交点の法線ベクトルを用いた補間処理により算出され得る。サンプル表面の凹凸形状にユーザーが求める精度に応じて、位置ずれ量の検出量を調整することによって、サンプルの表面形状計測の処理にかかる時間を短縮することができる。
Claims (7)
- 幾何学パターンを基準対象物に照射してその反射光を撮影して得られた基準パターン画像と、前記幾何学パターンを評価対象物に照射してその反射光を撮影して得られた評価パターン画像との位置ずれ量を検出する検出部と、
予め設定された位置ずれ量と法線ベクトルとの相関関係を用いて、検出された前記位置ずれ量に対応する前記評価対象物の表面の法線ベクトルを算出する算出部と、
を備える表面特性取得装置。 - 前記幾何学パターンを表示する表示装置
を備える請求項1に記載の表面特性取得装置。 - 前記幾何学パターンは、その照射位置が変化する
請求項1,2のいずれかに記載の表面特性取得装置。 - 前記幾何学パターンは、格子線パターンあるいは点パターンであり、
前記検出部は、前記格子線パターンにおける格子点あるいは点パターンにおける点の位置ずれ量を検出する
請求項1~3のいずれかに記載の表面特性取得装置。 - 前記基準対象物からの反射光及び前記評価対象物からの反射光を撮影するカメラ
を備える請求項1に記載の表面特性取得装置。 - 幾何学パターンを基準対象物に照射してその反射光を撮影することで基準パターン画像を取得するとともに、前記幾何学パターンを評価対象物に照射してその反射光を撮影することで評価パターン画像を取得するカメラと、
前記カメラで取得された前記基準パターン画像及び前記評価パターン画像を記憶するサーバと、
前記サーバに記憶された前記基準パターン画像及び前記評価パターン画像の位置ずれ量を検出し、予め設定された位置ずれ量と法線ベクトルとの相関関係を用いて、検出された前記位置ずれ量に対応する前記評価対象物の表面の法線ベクトルを算出する画像処理装置と、
を備える表面特性取得システム。 - コンピュータに、
幾何学パターンを基準対象物に照射してその反射光を撮影して得られた基準パターン画像を取得するステップと、
前記幾何学パターンを評価対象物に照射してその反射光を撮影して得られた評価パターン画像を取得するステップと、
前記基準パターン画像と前記評価パターン画像との位置ずれ量を検出するステップと、
予め設定された位置ずれ量と法線ベクトルとの相関関係を用いて、検出された前記位置ずれ量に対応する前記評価対象物の表面の法線ベクトルを算出するステップと、
を実行させるプログラム。
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JP2017223530A JP7020074B2 (ja) | 2017-11-21 | 2017-11-21 | 表面特性取得装置、表面特性取得システム及びプログラム |
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JP2017223530A JP7020074B2 (ja) | 2017-11-21 | 2017-11-21 | 表面特性取得装置、表面特性取得システム及びプログラム |
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JP2003202216A (ja) | 2002-01-08 | 2003-07-18 | Canon Inc | 三次元画像処理方法、三次元画像処理装置、三次元画像処理システムおよび三次元画像処理プログラム |
JP2008281491A (ja) | 2007-05-11 | 2008-11-20 | Wakayama Univ | 多数の基準面を用いた形状計測方法および形状計測装置 |
JP2012098087A (ja) | 2010-10-29 | 2012-05-24 | Canon Inc | 測定装置及び測定方法 |
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