JPH09178463A - Multidimensional coordinate measuring device - Google Patents

Multidimensional coordinate measuring device

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Publication number
JPH09178463A
JPH09178463A JP7352074A JP35207495A JPH09178463A JP H09178463 A JPH09178463 A JP H09178463A JP 7352074 A JP7352074 A JP 7352074A JP 35207495 A JP35207495 A JP 35207495A JP H09178463 A JPH09178463 A JP H09178463A
Authority
JP
Japan
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measurement
shape
normal vector
measured
point
Prior art date
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Pending
Application number
JP7352074A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Osamu Arai
治 荒井
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Nikon Corp
Original Assignee
Nikon Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Nikon Corp filed Critical Nikon Corp
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Publication of JPH09178463A publication Critical patent/JPH09178463A/en
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  • Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
  • Image Processing (AREA)
  • Image Analysis (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a multidimensional coordinate measuring device which can simply be manipulated and can prevent an erroneous recognition of a shape caused by erroneous operation during measuring, and which can enhance the working efficiency. SOLUTION: A measuring device moves an object to be measured and a detecting probe, relative to each other, so as to measure a shape of the object to be measured. In this arrangement, the measuring device further comprises a data input part 11 for introducing coordinates and an edge normal vector of an edge part at each measuring point, a shape recognizing part 13 for selecting measuring items in accordance with a measuring point number, a shape computing part 12 for computing at least one of shapes included in the selected measuring items and for computing errors in computed shapes, and a normal vector computing means 13 for computing normal vectors at the measuring points. Further, the shape recognizing part 13 recognizes one of the shapes in accordance with at least one of a result of comparison between both normal vectors and a result of comparison between errors of the shapes. Thereby it is possible to eliminate the necessity of moving the probe in the normal direction of the object to be measured if the selected measuring items include a plurality of shapes.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、被測定物と検出
子とを相対移動させて被測定物の形状などを測定する二
次元座標測定機や三次元座標測定機などの多次元座標測
定機に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a multi-dimensional coordinate measuring machine such as a two-dimensional coordinate measuring machine or a three-dimensional coordinate measuring machine for measuring the shape of a measured object by moving the measured object and a detector relative to each other. Regarding

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、この種の多次元座標測定機とし
て、例えば、被測定物の幾何形状などの測定項目を、
「点、直線、円、四角形、線と点の距離、線と線の平行
度、線と線の交点」の中から選択してキー入力した後、
被測定物を複数の測定点で測定する。測定終了後、計算
開始の実行キーを操作することにより、座標測定機の計
算部がキー入力された測定項目を前記各測定点の測定値
に基づき計算し、この計算結果を出力するよう構成され
た二次元座標測定機が知られている。
2. Description of the Related Art Conventionally, as a multidimensional coordinate measuring machine of this type, for example, measuring items such as the geometrical shape of an object to be measured are
After selecting from "Points, straight lines, circles, rectangles, distance between lines, parallelism between lines, and intersections between lines," and after key input,
The object to be measured is measured at a plurality of measurement points. After the measurement is completed, by operating the calculation start execution key, the calculation unit of the coordinate measuring machine calculates the keyed measurement item based on the measurement value of each measurement point, and outputs the calculation result. Two-dimensional coordinate measuring machines are known.

【0003】また、従来の多次元座標測定機として、例
えば、接触式プローブを被測定物の各測定点に接触させ
ることにより得た測定値と各測定点での測定方向とに基
づいて被測定物の形状を認識する三次元座標測定機が知
られている。
Further, as a conventional multidimensional coordinate measuring machine, for example, a measured value is obtained by bringing a contact type probe into contact with each measuring point of an object to be measured and a measuring direction at each measuring point. A three-dimensional coordinate measuring machine that recognizes the shape of an object is known.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記前
者の従来技術では、被測定物の測定項目を「点、直線、
円、四角形、線と点の距離、線と線の平行度、線と線の
交点」の中から選択してキー入力する必要がある。その
ため、キー入力時に意図しない測定項目を入力してしま
い、この入力ミスにより被測定物の形状を誤って認識し
てしまうおそれがあり、かつ操作が面倒であるという問
題があった。
However, in the former prior art, the measurement item of the measured object is "point, straight line,
It is necessary to select from “Circle, Square, Distance between lines and points, Parallelism between lines, and Intersection point between lines” and enter the key. Therefore, there is a problem that an unintended measurement item is input at the time of key input, the shape of the object to be measured may be erroneously recognized due to this input error, and the operation is troublesome.

【0005】また、上記後者の従来技術では、被測定物
の各測定点の測定値と測定方向とに基づいて被測定物の
形状を自動認識するためには、接触式プローブをほぼ法
線方向から被測定物に接触させる必要があった。そのた
め、接触式プローブを被測定物に接触させる方向が悪い
と、被測定物の形状を誤って自動認識してしまうおそれ
があった。そのため、ジョイスティックなどの操作部材
を操作して接触式プローブを被測定物に接触させる際に
は細心の注意が必要となり、測定操作が難しく、かつ被
測定物の形状が正しく認識されているか否かを測定毎に
確認する必要があり、測定作業の効率が悪いという問題
があった。
In the latter prior art described above, in order to automatically recognize the shape of the object to be measured based on the measurement value and the measuring direction of each measuring point of the object to be measured, the contact type probe is set in a direction substantially normal to the contact type probe. Therefore, it was necessary to contact the object to be measured. Therefore, if the direction in which the contact-type probe is brought into contact with the object to be measured is wrong, the shape of the object to be measured may be erroneously automatically recognized. Therefore, when operating a joystick or other operating member to bring the contact-type probe into contact with the object to be measured, great care must be taken, and it is difficult to perform the measurement operation and whether the shape of the object to be measured is correctly recognized. Had to be checked for each measurement, and there was the problem that the efficiency of the measurement work was poor.

【0006】この発明はこのような事情に鑑みてなされ
たもので、その課題は操作が簡単で、測定時の誤操作に
よる形状の誤認識を防止でき、かつ作業効率の向上を図
った多次元座標測定機を提供することである。
The present invention has been made in view of such circumstances, and its problems are multi-dimensional coordinates which are easy to operate, can prevent erroneous recognition of a shape due to an erroneous operation at the time of measurement, and improve work efficiency. It is to provide a measuring machine.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】前述の課題を解決するた
め請求項1記載の発明に係る多次元座標測定機は、被測
定物と検出子とを相対移動させて被測定物の形状を測定
する多次元座標測定機において、前記被測定物の各測定
点の測定値を取り込むデータ取り込み手段と、前記各測
定点での第1の法線ベクトルを検出する法線ベクトル検
出手段と、測定点数に応じて測定項目を選択する形状認
識手段と、前記形状認識手段により選択された前記測定
項目に含まれる一つ以上の形状を、前記測定値と予め入
力された数式とに基づいて演算するとともに、前記演算
された各形状の誤差を演算する形状演算手段と、前記演
算された各形状の各測定点での第2の法線ベクトルを演
算する法線ベクトル演算手段とを備え、前記形状認識手
段は、選択した前記測定項目が複数の形状を含む場合、
前記両法線ベクトルの比較結果と前記各形状の誤差の比
較結果の少なくとも一方に基づいて前記複数の形状の中
から最適な形状を認識することを特徴とする。
In order to solve the above-mentioned problems, a multidimensional coordinate measuring machine according to the invention of claim 1 measures the shape of an object to be measured by relatively moving the object to be measured and a detector. In the multidimensional coordinate measuring machine, the data capturing means for capturing the measurement value of each measurement point of the object to be measured, the normal vector detection means for detecting the first normal vector at each measurement point, and the number of measurement points Shape recognition means for selecting a measurement item according to, and one or more shapes included in the measurement item selected by the shape recognition means, while calculating based on the measurement value and a previously input mathematical expression The shape recognition means for calculating the error of each of the calculated shapes, and the normal vector calculation means for calculating the second normal vector at each measurement point of each of the calculated shapes, Means before choosing If the measurement item includes a plurality of shapes,
An optimum shape is recognized from the plurality of shapes based on at least one of the comparison result of the both normal vectors and the comparison result of the error of each shape.

【0008】測定項目選択手段は、1つ以上の形状を含
む測定項目を測定点数に応じて選択するとともに、この
測定項目が複数の形状を含む場合、複数の形状の各々に
ついての第1及び第2の法線ベクトルの比較結果と各形
状の誤差の比較結果の少なくとも一方に基づいて複数の
形状の中から最適な形状を自動認識する。
The measurement item selecting means selects a measurement item including one or more shapes in accordance with the number of measurement points. When the measurement item includes a plurality of shapes, the first and the first of each of the plurality of shapes are selected. The optimum shape is automatically recognized from among the plurality of shapes based on at least one of the comparison result of the normal vector 2 and the comparison result of the error of each shape.

【0009】そのため、測定項目を選択してキー入力す
る操作が不要となる。これによって、測定操作が簡単に
なり、入力ミスによる形状の誤認識が生じない。また、
従来技術のように測定値と測定方向とに基づいて形状を
認識するのではなく、第1及び第2の法線ベクトルの比
較結果と各形状の誤差の比較結果の少なくとも一方に基
づいて形状を認識するので、検出子を被測定物の各測定
点に移動させる際に、検出子を被測定物の法線方向に移
動させる必要がない。また、被測定物の形状が正しく認
識されているか否かを測定毎に確認する必要がなく、1
つの測定が終了後、次の測定を続けて行なうことができ
る。
Therefore, the operation of selecting the measurement item and inputting the key becomes unnecessary. This simplifies the measurement operation and prevents erroneous recognition of the shape due to an input error. Also,
Instead of recognizing the shape based on the measurement value and the measurement direction as in the conventional technique, the shape is determined based on at least one of the comparison result of the first and second normal vectors and the comparison result of the error of each shape. Since it is recognized, it is not necessary to move the detector in the normal direction of the measured object when moving the detected element to each measurement point of the measured object. In addition, it is not necessary to check for each measurement whether or not the shape of the measured object is correctly recognized.
After one measurement is completed, the next measurement can be continued.

【0010】請求項2記載の発明に係る多次元座標測定
機は、前記検出子は前記法線ベクトル検出手段を含み、
前記法線ベクトル検出手段は、前記被測定物の画像デー
タを得るカメラと、前記カメラからの画像データを画像
処理して前記各測定点のエッジ部の座標及び前記第1の
法線ベクトルであるエッジ法線ベクトルを作成する画像
処理部とを有することを特徴とする。
In a multidimensional coordinate measuring machine according to a second aspect of the present invention, the detector includes the normal vector detecting means,
The normal vector detection means is a camera that obtains image data of the object to be measured, image processing of the image data from the camera, and coordinates of the edge portion of each measurement point and the first normal vector. And an image processing unit that creates an edge normal vector.

【0011】被測定物の各測定点がカメラの画面内に入
るように被測定物とカメラとを相対移動させるだけで、
各測定点のエッジ部の座標及びエッジ法線ベクトルが画
像処理部から得られる。
By simply moving the object to be measured and the camera relative to each other so that each measuring point of the object to be measured is within the screen of the camera,
The coordinates of the edge portion of each measurement point and the edge normal vector are obtained from the image processing unit.

【0012】請求項3記載の発明に係る多次元座標測定
機は、前記検出子は前記法線ベクトル検出手段を含み、
前記法線ベクトル検出手段は、前記被測定物に接触した
とき、互いに直交する3方向に変位可能な倣いプローブ
と、前記倣いプローブの変位量から前記第1の法線ベク
トルである面法線ベクトルを演算する面法線ベクトル演
算部とを有することを特徴とする。
In a multidimensional coordinate measuring machine according to a third aspect of the present invention, the detector includes the normal vector detecting means,
The normal vector detection means is a scanning probe which is displaceable in three directions orthogonal to each other when it comes into contact with the object to be measured, and a surface normal vector which is the first normal vector from the displacement amount of the scanning probe. And a surface normal vector calculation unit for calculating

【0013】倣いプローブを被測定物の測定点に接触さ
せると、各測定点での測定機の位置座標及び倣いプロー
ブの変位量が得られ、法線ベクトル演算部が各測定点で
得られる倣いプローブの変位量から各測定点での面法線
ベクトルを演算する。そのため、被測定物の形状を測定
する際に、倣いプローブを被測定物の各測定点に任意の
方向から近づけて接触させるだけで、被測定物の測定形
状を自動認識することができる。
When the scanning probe is brought into contact with the measuring point of the object to be measured, the position coordinates of the measuring machine and the displacement amount of the scanning probe at each measuring point are obtained, and the normal vector calculation unit obtains the scanning obtained at each measuring point. The surface normal vector at each measurement point is calculated from the displacement of the probe. Therefore, when measuring the shape of the measured object, it is possible to automatically recognize the measured shape of the measured object only by bringing the scanning probe into contact with each measurement point of the measured object from any direction.

【0014】請求項4記載の発明に係る多次元座標測定
機は、前記形状認識手段は、全ての測定点を点要素と直
線要素とに分け、かつ前記点要素と前記直線要素とに基
づいて複数の形状の中から最適な形状を認識することを
特徴とする。
In the multidimensional coordinate measuring machine according to a fourth aspect of the present invention, the shape recognizing means divides all the measuring points into point elements and linear elements, and based on the point elements and the linear elements. The feature is that an optimum shape is recognized from a plurality of shapes.

【0015】全ての測定点を点要素と直線要素とに分
け、点要素と直線要素とに基づいて複数の複合形状の中
から最適な形状を認識するので、認識できる全ての形状
について、測定する順序を予め決めておく必要がない。
All the measuring points are divided into point elements and linear elements, and the optimum shape is recognized from a plurality of complex shapes based on the point elements and linear elements. Therefore, all recognizable shapes are measured. There is no need to predetermine the order.

【0016】[0016]

【発明の実施の形態】以下この発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0017】図1はこの発明の第1の実施形態に係る
2. 5次元画像測定機の概略構成を示すブロック図、図
2は同測定機の概略構成を示す斜視図である。
FIG. 1 is a block diagram showing a schematic structure of a 2.5-dimensional image measuring machine according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a perspective view showing a schematic structure of the measuring machine.

【0018】2. 5次元画像測定機は、図2に示す測定
機本体1と、図1に示す制御ユニット2とを備えてい
る。
2. The five-dimensional image measuring machine comprises a measuring machine body 1 shown in FIG. 2 and a control unit 2 shown in FIG.

【0019】測定機本体1は、図2に示すように、ベー
ス3と、ベース3上に配置され、Y軸方向に移動可能な
Yステージ4と、ブリッジ5上にX軸方向に移動可能に
設けられたキャリッジ6とを備えている。ブリッジ5の
X軸ガイド5aには、キャリッジ6がX軸方向に移動可
能に支持されている。このキャリッジ6に検出子として
のCCDカメラ8(図1参照)が取り付けられている。
As shown in FIG. 2, the measuring machine main body 1 is provided with a base 3, a Y stage 4 arranged on the base 3 and movable in the Y-axis direction, and a bridge 5 movable in the X-axis direction. The carriage 6 is provided. A carriage 6 is supported by the X-axis guide 5a of the bridge 5 so as to be movable in the X-axis direction. A CCD camera 8 (see FIG. 1) as a detector is attached to the carriage 6.

【0020】これによって、CCDカメラ8は、X軸及
びY軸の2軸方向に移動可能である。また、CCDカメ
ラ8に内蔵された光学系は、自動合焦のためにZ軸方向
に移動可能になっている。0. 5次元は、CCDカメラ
8の光学系が自動合焦のためにZ軸方向に動き得ること
を意味している。
As a result, the CCD camera 8 can move in the two axial directions of the X axis and the Y axis. The optical system built into the CCD camera 8 is movable in the Z-axis direction for automatic focusing. The 0.5th dimension means that the optical system of the CCD camera 8 can move in the Z-axis direction for automatic focusing.

【0021】CCDカメラ8とキャリッジ6、Yステー
ジ4上に載置される被測定物とをX軸及びY軸方向に相
対移動させることにより、被測定物の2次元形状などを
測定することができる。
By relatively moving the CCD camera 8 and the carriage 6 and the object to be measured placed on the Y stage 4 in the X-axis and Y-axis directions, the two-dimensional shape of the object to be measured can be measured. it can.

【0022】図1に示すように、CCDカメラ8から出
力される被測定物の画像データは画像処理装置に入力さ
れる。この画像処理装置9は、CCDカメラ8からの画
像データを画像処理して被測定物の各測定点のエッジ部
の座標及びエッジ法線ベクトル(第1の法線ベクトル)
を求め、各測定点のエッジ部の座標及びエッジ法線ベク
トルをそれぞれ表すデータを制御ユニット2へ出力する
ように構成されている。CCDカメラ8及び画像処理装
置9により、被測定物の各測定点でのエッジ法線ベクト
ルを検出する法線ベクトル検出手段が構成されている。
As shown in FIG. 1, the image data of the object to be measured output from the CCD camera 8 is input to the image processing device. The image processing device 9 image-processes the image data from the CCD camera 8 to coordinate the edge portion of each measurement point of the DUT and the edge normal vector (first normal vector).
Is calculated, and data representing the coordinates of the edge portion of each measurement point and the edge normal vector are output to the control unit 2. The CCD camera 8 and the image processing device 9 constitute normal vector detection means for detecting the edge normal vector at each measurement point of the object to be measured.

【0023】図7(a)は、被測定物の測定形状が直線
の場合における2つの測定点と各測定点でのエッジ法線
ベクトルとを示している。図7(b)は、測定形状が円
の場合における3つの測定点と各測定点でのエッジ法線
ベクトルとを示している。図7(c)は、測定形状が四
角形の場合における5つの測定点と各測定点でのエッジ
法線ベクトルとを示している。図7(d)は、測定形状
が「線と点の距離」の複合形状の場合における3つの測
定点と2つの測定点でのエッジ法線ベクトルとを示して
いる。図8(a)は、測定形状が「線と線の平行度」の
複合形状の場合における4つの測定点と4つの測定点で
のエッジ法線ベクトルとを示している。図8(b)は、
測定形状が「線と線の直角度」の複合形状の場合におけ
る4つの測定点と4つの測定点でのエッジ法線ベクトル
とを示している。図8(c)は、測定形状が「線と線の
交点」の複合形状の場合における4つの測定点と4つの
測定点でのエッジ法線ベクトルとを示している。
FIG. 7A shows two measurement points and the edge normal vector at each measurement point when the measured shape of the object to be measured is a straight line. FIG. 7B shows three measurement points and the edge normal vector at each measurement point when the measurement shape is a circle. FIG. 7C shows five measurement points and the edge normal vector at each measurement point when the measurement shape is a quadrangle. FIG. 7D shows three measurement points and an edge normal vector at the two measurement points in the case where the measurement shape is a composite shape of “distance between line and point”. FIG. 8A shows four measurement points and edge normal vectors at the four measurement points in the case where the measurement shape is a composite shape of “parallelism between lines”. FIG. 8 (b)
4 shows four measurement points and edge normal vectors at the four measurement points in the case where the measurement shape is a composite shape of “line and line perpendicularity”. FIG. 8C shows four measurement points and edge normal vectors at the four measurement points in the case where the measurement shape is a composite shape of “intersection points of lines”.

【0024】図3(a)〜(c)は各測定点のエッジ部
の座標及びエッジ法線ベクトルの求め方を示す説明図で
ある。図3(a)は、例えば断面が円形状の被測定物S
の形状を測定するために、被測定物Sの測定点P1、P
2又はP3がCCDカメラ8の撮像範囲(画面)8a内
に入るように、キャリッジ6、Yステージ4の少なくと
も一方を駆動させたときの様子を示している。符号8b
は測定範囲(キャリパ)を示している。測定点P1〜P
3の各測定時、画像処理装置9は、測定範囲8b内にあ
る各画素からの出力信号に基づき所定の演算を行なうこ
とにより、各測定点P1〜P3のエッジ部の座標を表す
データ及び各測定点P1〜P3でのエッジ法線ベクトル
V1〜V3を表すデータをそれぞれ出力する。なお、エ
ッジ部の座標は、撮像範囲8a内の基準位置を原点とし
ている。
FIGS. 3A to 3C are explanatory views showing how to obtain the coordinates of the edge portion of each measurement point and the edge normal vector. FIG. 3A shows an object S to be measured S having a circular cross section, for example.
Measurement points P1 and P of the object to be measured S for measuring the shape of
2 shows a state in which at least one of the carriage 6 and the Y stage 4 is driven so that 2 or P3 falls within the imaging range (screen) 8a of the CCD camera 8. Code 8b
Indicates the measurement range (caliper). Measurement points P1 to P
In each measurement of No. 3, the image processing device 9 performs a predetermined calculation based on the output signal from each pixel in the measurement range 8b to obtain the data representing the coordinates of the edge portion of each measurement point P1 to P3 and each Data representing the edge normal vectors V1 to V3 at the measurement points P1 to P3 are output, respectively. The coordinates of the edge portion are based on the reference position within the imaging range 8a as the origin.

【0025】具体的には、各測定点P1〜P3のエッジ
部の座標は、いわゆる256諧調方式や2値化方式によ
り検出することができる。
Specifically, the coordinates of the edge portion of each of the measurement points P1 to P3 can be detected by a so-called 256 gradation method or a binarization method.

【0026】次に、各測定点のエッジ法線ベクトルの求
め方を説明する。図3(b)に示す点P5 のエッジ法線
ベクトルを求める場合、まず点P5 及び点P5 付近の各
点P1 〜P4 、P5 〜P8 のエッジ部の座標を、エリア
状のキャリパC1 〜C8 により求める。求めたエッジ部
の座標データを不図示のホストコンピュータへ転送す
る。このホストコンピュータによって、P1 〜P8 のエ
ッジ部の座標を用いてスプライン補間(図3(c)参
照)又は直線近似の演算を行なって点P5 でのエッジ法
線ベクトルV(図3(c)参照)を求める。
Next, how to obtain the edge normal vector of each measurement point will be described. To obtain the edge normal vector of the point P5 shown in FIG. 3B, first, the coordinates of the edges of the points P1 to P4 and P5 to P8 in the vicinity of the point P5 and the point P5 are determined by the area calipers C1 to C8. Ask. The obtained coordinate data of the edge portion is transferred to a host computer (not shown). This host computer performs spline interpolation (see FIG. 3 (c)) or linear approximation calculation using the coordinates of the edge portions P1 to P8 to calculate the edge normal vector V at the point P5 (see FIG. 3 (c)). ).

【0027】キャリッジ6、Yステージ4の相対移動を
制御するコントローラ10(図1参照)が設けられてい
る。コントローラ10は、キャリッジ6、Yステージ4
の座標(X、Y)を表すデータを制御ユニット2へ出力
するように構成されている。
A controller 10 (see FIG. 1) for controlling the relative movement of the carriage 6 and the Y stage 4 is provided. The controller 10 includes a carriage 6 and a Y stage 4
Is output to the control unit 2 representing the coordinates (X, Y).

【0028】制御ユニット2は、それぞれ図示を省略し
たキーボードなどの入力手段、入力回路、出力回路、中
央演算処理装置などを有するコンピュータで構成されて
いる。制御ユニット2は、各測定点の測定データ及びエ
ッジ法線ベクトルのデータを取り込むデータ取り込み部
11と、形状演算部12と、測定点数に応じて1つ以上
の幾何形状を含む測定項目を選択する形状認識部13と
を備えている。データ取り込み部11、形状演算部12
及び形状認識部13は、中央演算処理装置によってそれ
ぞれ制御されるように構成されている。
The control unit 2 is composed of a computer having input means such as a keyboard (not shown), an input circuit, an output circuit, and a central processing unit. The control unit 2 selects a measurement item including one or more geometric shapes according to the number of measurement points, a data capturing section 11 that captures the measurement data of each measurement point and the data of the edge normal vector, the shape calculation section 12. The shape recognition unit 13 is provided. Data acquisition unit 11, shape calculation unit 12
The shape recognition unit 13 is configured to be controlled by the central processing unit.

【0029】データ取り込み部11は、画像処理装置9
から出力される各測定点でのエッジ部の座標及びエッジ
法線ベクトルをそれぞれ表すデータと、コントローラ1
0から出力される各測定点でのキャリッジ6、Yステー
ジ4の座標を表すデータとを取り込む。
The data acquisition unit 11 is used by the image processing device 9
Data representing the coordinates of the edge portion and the edge normal vector at each measurement point output from the controller 1 and the controller 1.
The data representing the coordinates of the carriage 6 and the Y stage 4 at each measurement point output from 0 is loaded.

【0030】データ取り込み部11は、エッジ座標演算
部11aとメモリ11b、11cとを有している。エッ
ジ座標演算部11aは、画像処理装置9から出力される
エッジ部の座標を表すデータとコントローラ10から出
力されるキャリッジ6、Yステージ4の座標を表すデー
タとを加算し、その加算結果を各測定点のエッジ座標
(測定値)を表すデータとして出力するようになってい
る。メモリ11bはエッジ座標演算部11aから出力さ
れる各測定点のエッジ座標のデータを記憶し、メモリ1
1cは画像処理装置9から出力される各測定点のエッジ
法線ベクトルを記憶するようになっている。
The data capturing section 11 has an edge coordinate calculating section 11a and memories 11b and 11c. The edge coordinate calculation unit 11a adds the data indicating the coordinates of the edge portion output from the image processing device 9 and the data indicating the coordinates of the carriage 6 and the Y stage 4 output from the controller 10, and the addition results are each The data is output as data representing the edge coordinates (measurement value) of the measurement point. The memory 11b stores the edge coordinate data of each measurement point output from the edge coordinate calculation unit 11a.
Reference numeral 1c stores the edge normal vector of each measurement point output from the image processing device 9.

【0031】形状演算部12は、形状認識部13により
選択された測定項目に含まれる一つ以上の形状(例えば
幾何形状)を、データ取り込み部11のメモリ11bに
記憶された各測定点のエッジ座標のデータと、予め入力
された複数の形状をそれぞれ表す複数の数式とに基づい
て演算する(以下、この演算された形状を測定形状とい
う)とともに、各形状(例えば幾何形状)に対する演算
された各測定形状の誤差(以下、この誤差を形状誤差と
いう)を演算するように構成されている。
The shape calculation section 12 stores one or more shapes (for example, geometric shapes) included in the measurement item selected by the shape recognition section 13 at the edges of each measurement point stored in the memory 11b of the data acquisition section 11. The calculation is performed based on the coordinate data and a plurality of mathematical formulas that respectively represent a plurality of shapes that are input in advance (hereinafter, the calculated shape is referred to as a measurement shape), and the calculation is performed for each shape (for example, a geometric shape). An error of each measurement shape (hereinafter, this error is referred to as a shape error) is calculated.

【0032】具体的には、形状演算部12は、「直線、
円、楕円、双曲線及び放物線」の幾何形状のうち、形状
認識部13により選択された測定項目に含まれる一つ以
上の幾何形状を、メモリ11bに記憶された各測定点の
エッジ座標のデータと、予め入力された直線、円、楕
円、双曲線及び放物線の幾何形状をそれぞれ表す数式と
に基づいて演算するともに、各幾何形状に対する演算さ
れた各測定形状の形状誤差を演算するように構成されて
いる。
More specifically, the shape calculation unit 12 uses the "straight line,
Among the geometrical shapes of “circle, ellipse, hyperbola and parabola”, one or more geometrical shapes included in the measurement item selected by the shape recognition unit 13 are used as the edge coordinate data of each measurement point stored in the memory 11b. , And is configured to calculate the shape error of each measured shape calculated for each geometric shape, as well as based on a mathematical expression representing the geometric shape of a straight line, a circle, an ellipse, a hyperbola, and a parabola that are input in advance. There is.

【0033】この形状誤差として、直線に対する測定形
状の誤差である真直度と、円に対する測定形状の誤差で
ある真円度と、楕円に対する測定形状の誤差(この誤差
を以下の説明で楕円誤差という)と、双曲線に対する測
定形状の誤差(この誤差を以下の説明で双曲線誤差とい
う)と、放物線に対する測定形状の誤差(この誤差を以
下の説明で放物線誤差という)とが演算される。
As the shape error, the straightness which is an error of the measurement shape with respect to a straight line, the roundness which is an error of the measurement shape with respect to a circle, and the error of the measurement shape with respect to an ellipse (this error is referred to as an ellipse error in the following description). ), An error in the measurement shape for the hyperbola (this error is referred to as a hyperbola error in the following description), and an error in the measurement shape for a parabola (this error is referred to as a parabolic error in the following description).

【0034】また、形状演算部12には、上記数式以外
に、四角形を含む複合形状(線と点の距離(図7(d)
参照)、線と線の平行度(図8(a)参照)、線と線の
直角度(図8(b)参照)及び線と線の交点(図8
(c)参照))をそれぞれ演算するための数式が予め入
力されている。形状演算部12は、形状認識部13によ
り選択された前記複合形状の一つを、メモリ11bに記
憶された各測定点のエッジ座標のデータと複合形状を演
算するための数式とに基づいて演算するように構成され
ている。
In addition to the above formulas, the shape calculation unit 12 also includes a complex shape including a square (distance between line and point (see FIG. 7 (d)).
Line), parallelism between lines (see FIG. 8A), perpendicularity between lines (see FIG. 8B), and intersection of lines (see FIG. 8).
The mathematical expressions for calculating (c)) are respectively input in advance. The shape calculation unit 12 calculates one of the composite shapes selected by the shape recognition unit 13 based on the edge coordinate data of each measurement point stored in the memory 11b and a mathematical formula for calculating the composite shape. Is configured to.

【0035】形状認識部(測定項目選択手段)13は、
法線ベクトル演算部13aと、ベクトル比較部13b
と、形状誤差比較部13cとを有している。
The shape recognition section (measurement item selection means) 13 is
Normal vector calculation unit 13a and vector comparison unit 13b
And a shape error comparison unit 13c.

【0036】法線ベクトル演算部13aは、複数の形
状、例えば「直線、円、楕円、双曲線及び放物線」の幾
何形状のうち、形状演算部12で演算された測定形状に
ついて各測定点での法線ベクトルを演算するように構成
されている。この第1の実施形態では、法線ベクトル演
算部13aは形状認識部13の一部を構成するように示
しているが、この演算部13aは形状演算部12内にあ
ってもよい。すなわち、法線ベクトル演算部13aが制
御ユニット2内に設けられていればよい。
The normal vector calculation unit 13a determines the method at each measurement point for the measurement shape calculated by the shape calculation unit 12 among a plurality of geometric shapes such as "straight line, circle, ellipse, hyperbola and parabola". It is configured to calculate a line vector. In the first embodiment, the normal vector calculation unit 13a is shown as constituting a part of the shape recognition unit 13, but the calculation unit 13a may be provided in the shape calculation unit 12. That is, it suffices that the normal vector calculation unit 13a is provided in the control unit 2.

【0037】ベクトル比較部13bは、データ取り込み
部11のメモリ11cに記憶されたエッジ法線ベクトル
のデータと法線ベクトル演算部13aから出力される法
線ベクトルのデータとを、形状演算部12で演算された
測定形状の全てについて比較し、その比較結果として両
ベクトルが略等しいか否かを表すデータを出力する。
The vector comparison unit 13b causes the shape calculation unit 12 to compare the edge normal vector data stored in the memory 11c of the data acquisition unit 11 and the normal vector data output from the normal vector calculation unit 13a. All of the calculated measurement shapes are compared, and as a result of the comparison, data representing whether or not the two vectors are substantially equal is output.

【0038】形状誤差比較部13cは、第1の比較部と
第2の比較部とを有している。第1の比較部は、形状演
算部12で演算された形状誤差(真直度、真円度、楕円
誤差、双曲線誤差及び放物線誤差)と、予め入力された
誤差定数(真直度定数、真円度定数、楕円誤差定数、双
曲線誤差定数及び放物線誤差定数)とをそれぞれ比較
し、その比較結果を出力するように構成されている。第
2の比較部は、形状誤差(真直度、真円度、楕円誤差、
双曲線誤差及び放物線誤差)どうしを比較する。この比
較結果から、各形状誤差相互の大小関係を認識できるよ
うになっている。具体的には、測定形状(直線、円、楕
円、双曲線及び放物線)を形状誤差が最も小さいものか
ら順に選ぶことができる。
The shape error comparison unit 13c has a first comparison unit and a second comparison unit. The first comparison unit calculates the shape error (straightness, roundness, ellipticity error, hyperbolic error, and parabolic error) calculated by the shape calculation unit 12 and an error constant (straightness constant, circularity error) input in advance. Constant, elliptic error constant, hyperbolic error constant, and parabolic error constant), and outputs the comparison result. The second comparison unit is configured such that the shape error (straightness, roundness, ellipticity error,
Hyperbolic error and parabolic error). From this comparison result, it is possible to recognize the magnitude relationship between the respective shape errors. Specifically, the measurement shape (straight line, circle, ellipse, hyperbola, and parabola) can be selected in order from the one having the smallest shape error.

【0039】なお、真直度、真円度、楕円誤差、双曲線
誤差及び放物線誤差の上限値である誤差定数(真直度定
数、真円度定数、楕円誤差定数、双曲線誤差定数及び放
物線誤差定数)は、それぞれキーボードなどの入力手段
により入力することができる。誤差定数が入力されてい
ない形状については、形状認識を行なわないようになっ
ている。
The error constants (straightness constant, roundness constant, ellipticity error constant, hyperbolic error constant and parabolic error constant), which are the upper limits of straightness, roundness, ellipticity error, hyperbolic error and parabolic error, are , Each can be input by input means such as a keyboard. Shape recognition is not performed for shapes for which no error constant has been input.

【0040】形状認識部13は、測定点数に応じて、
点、複数の幾何形状(直線、円、楕円、双曲線、放物線
及び四角形)及び複数の複合形状(線と点の距離、線と
線の平行度、線と線の直角度及び線と線の交点)のうち
の1つ以上の形状を含む測定項目を選択するようになっ
ている。
The shape recognizing section 13 determines, according to the number of measurement points,
Points, multiple geometric shapes (straight lines, circles, ellipses, hyperbolas, parabolas and squares) and multiple complex shapes (distance between lines, parallelism between lines, perpendicularity between lines and intersection between lines and lines). The measurement items including one or more of the above are selected.

【0041】具体的には、形状認識部13は、測定点数
が1点の場合、被測定物の測定形状を「点」と認識して
点の測定項目を選択し、メモリ11bに記憶されたエッ
ジ座標に基づき形状演算部12に点を計算させる。2点
の場合、測定形状を「直線」と認識して直線の測定項目
を選択し、エッジ座標に基づき形状演算部12に直線を
計算させる。3点又は4点の場合、「直線、円、複合形
状」の測定項目を選択し、5点以上の場合、「直線、
円、楕円、双曲線、放物線及び複合形状」の測定項目を
選択する。
Specifically, when the number of measurement points is 1, the shape recognition section 13 recognizes the measured shape of the object to be measured as a "point", selects the measurement item of the point, and stores it in the memory 11b. The shape calculation unit 12 is caused to calculate a point based on the edge coordinates. In the case of two points, the measurement shape is recognized as a “straight line”, a straight line measurement item is selected, and the shape calculation unit 12 is caused to calculate the straight line based on the edge coordinates. If there are 3 or 4 points, select the measurement item of "straight line, circle, composite shape", and if there are 5 or more points, select "straight line,
Select a measurement item such as “circle, ellipse, hyperbola, parabola, and complex shape”.

【0042】なお、測定点数は、例えば、メモリ11b
に記憶されたエッジ座標のデータ数をカウンタで計数す
ることにより得るようになっている。
The number of measurement points is, for example, the memory 11b.
Is obtained by counting the number of edge coordinate data stored in the counter.

【0043】また、形状認識部13は、測定点数が3点
又は4点の場合及び5点以上の場合のように選択した測
定項目が複数の形状を含む場合には、ベクトル比較部1
3bによる比較結果及び形状比較部13cによる比較結
果の少なくとも一方に基づいて複数の形状の一つを認識
するようになっている。
Further, the shape recognition unit 13 determines the vector comparison unit 1 when the selected measurement item includes a plurality of shapes such as when the number of measurement points is 3 or 4 and when the number of measurement points is 5 or more.
One of the plurality of shapes is recognized based on at least one of the comparison result by 3b and the comparison result by the shape comparison unit 13c.

【0044】上述したような構成を有する制御ユニット
2は、図4に示す形状認識処理、図5に示す複合形状認
識処理、及び図6に示す測定点のグループ分け処理を実
行するように構成されている。
The control unit 2 having the above-mentioned configuration is configured to execute the shape recognition processing shown in FIG. 4, the composite shape recognition processing shown in FIG. 5, and the measurement point grouping processing shown in FIG. ing.

【0045】次に、上記構成を有する第1の実施形態の
動作を図4〜図6に基づいて説明する。
Next, the operation of the first embodiment having the above structure will be described with reference to FIGS.

【0046】被測定物の形状を測定する際には、例えば
図3に示すように、不図示のモニタ画面を見ながら被測
定物の測定点P1がCCDカメラ8の撮像範囲8a内に
入るように、不図示の操作部材を操作してキャリッジ
6、Yステージ4の少なくとも一方を駆動する。次に、
測定点P2が撮像範囲8a内に入るように操作部材を操
作する。次に、測定点P3が撮像範囲8a内に入るよう
に操作部材を操作する。
When measuring the shape of the object to be measured, for example, as shown in FIG. 3, the measuring point P1 of the object to be measured is placed within the imaging range 8a of the CCD camera 8 while looking at a monitor screen (not shown). Then, an operation member (not shown) is operated to drive at least one of the carriage 6 and the Y stage 4. next,
The operation member is operated so that the measurement point P2 falls within the imaging range 8a. Next, the operation member is operated so that the measurement point P3 is within the imaging range 8a.

【0047】このようにして被測定物の各測定点P1〜
P3を測定した際に、各測定点のエッジ部の座標と各測
定点でのエッジ法線ベクトルV1〜V3をそれぞれ表す
データが画像処理装置9から出力されるとともに、各測
定点の測定時におけるキャリッジ6、Yステージ4の座
標及びエッジ法線ベクトルをそれぞれ表すデータがコン
トローラ10から出力される。これらのデータをデータ
取り込み部11が取り込む。
In this way, each measurement point P1 to
When P3 is measured, data representing the coordinates of the edge portion of each measurement point and the edge normal vectors V1 to V3 at each measurement point are output from the image processing device 9, and at the time of measurement of each measurement point. Data representing the coordinates of the carriage 6 and the Y stage 4 and the edge normal vector are output from the controller 10. The data capturing unit 11 captures these data.

【0048】データ取り込み部11のエッジ座標演算部
11aは、エッジ部の座標を表すデータとキャリッジ
6、Yステージ4の座標を表すデータとを加算して各測
定点のエッジ座標(測定値)のデータを出力し、これら
のデータをメモリ11bに記憶する。
The edge coordinate calculation unit 11a of the data fetching unit 11 adds the data representing the coordinates of the edge portion and the data representing the coordinates of the carriage 6 and the Y stage 4 to obtain the edge coordinates (measurement value) of each measurement point. The data is output and these data are stored in the memory 11b.

【0049】一方、画像処理装置9から出力される各測
定点でのエッジ法線ベクトルをそれぞれ表すデータはメ
モリ11cに記憶される。
On the other hand, data representing the edge normal vector at each measurement point output from the image processing device 9 is stored in the memory 11c.

【0050】次に、メモリ11b、11cにそれぞれ記
憶されたデータに基づいて制御ユニット2が実行する被
測定物の形状を認識するための処理動作を、図4〜図6
に基づいて説明する。
Next, the processing operation for recognizing the shape of the object to be measured executed by the control unit 2 based on the data stored in the memories 11b and 11c will be described with reference to FIGS.
It will be described based on.

【0051】まず、図4で示す「形状認識処理」を説明
する。
First, the "shape recognition process" shown in FIG. 4 will be described.

【0052】ステップ101で測定点数が1であるか否
かを判定する。その判定結果がYesの場合、ステップ
102に進んで被測定物の測定形状が「点」であると認
識し、終わる。
In step 101, it is determined whether or not the number of measurement points is 1. If the determination result is Yes, the process proceeds to step 102, recognizes that the measured shape of the measured object is a “point”, and ends.

【0053】ステップ101の判定結果がNoの場合、
ステップ103に進み、測定点数が2であるか否かを判
定する。測定点数が2の場合、ステップ104に進んで
被測定物の測定形状が「直線」であると認識し、終わ
る。
If the determination result in step 101 is No,
In step 103, it is determined whether the number of measurement points is 2. When the number of measurement points is 2, the process proceeds to step 104, recognizes that the measured shape of the object to be measured is “straight line”, and ends.

【0054】測定点数が2より大きい場合に、ステップ
105に進み、測定点数が3又は4であるか否かを判定
する。測定点数が3又は4である場合、ステップ106
に進み、真直度定数が予め入力されているか否かを判定
する。真直度定数が入力されている場合、ステップ10
7に進み、前記メモリ11bに記憶された各測定点のエ
ッジ座標のデータと予め入力されている直線を表す数式
とにより直線(測定形状)を計算するとともに、この計
算された直線の真直度(形状誤差)を求める。この求め
た真直度の許容値が「真直度定数」である。
When the number of measurement points is larger than 2, the routine proceeds to step 105, where it is determined whether the number of measurement points is 3 or 4. If the number of measurement points is 3 or 4, step 106
Then, it is determined whether or not the straightness constant has been input in advance. If the straightness constant is entered, step 10
7, the straight line (measurement shape) is calculated by the edge coordinate data of each measurement point stored in the memory 11b and the mathematical expression representing the straight line that is input in advance, and the straightness of the calculated straight line ( Shape error). The allowable value of the calculated straightness is the "straightness constant".

【0055】次に、求めた真直度が真直度定数以下であ
るか否かを判定する(ステップ108)。真直度が真直
度定数以下である場合、ステップ109に進み、メモリ
11cに記憶された各測定点でのエッジ法線ベクトルと
法線ベクトル演算部13aで演算された各測定点での法
線ベクトルとが略平行であるか否かを判定する。
Next, it is determined whether or not the calculated straightness is less than or equal to the straightness constant (step 108). If the straightness is equal to or less than the straightness constant, the process proceeds to step 109, and the edge normal vector at each measurement point stored in the memory 11c and the normal vector at each measurement point calculated by the normal vector calculation unit 13a. It is determined whether and are substantially parallel.

【0056】両法線ベクトルが略平行である場合、ステ
ップ110に進み、測定形状が「直線」であると認識
し、終わる。
If both normal vectors are substantially parallel, the process proceeds to step 110, the measurement shape is recognized as a "straight line", and the process ends.

【0057】ステップ106、108及び109の判定
結果がそれぞれNoの場合、ステップ111に進み、真
円度定数が予め入力されているか否かを判定する。真円
度定数が入力されている場合、ステップ112に進み、
メモリ11bに記憶された各測定点のエッジ座標(測定
値)のデータと予め入力されている円を表す数式とによ
り円(測定形状)を計算するとともに、この計算された
円の真円度(形状誤差)を求める。この求めた真円度の
許容値が「真円度定数」である。
When the determination results of steps 106, 108 and 109 are No, the process proceeds to step 111 and it is determined whether or not the roundness constant has been input in advance. If the roundness constant is entered, proceed to step 112,
A circle (measurement shape) is calculated by the data of the edge coordinates (measurement value) of each measurement point stored in the memory 11b and a previously entered mathematical expression representing the circle, and the calculated circularity of the circle ( Shape error). The permissible value of the calculated roundness is the “roundness constant”.

【0058】次に、求めた真円度が真円度定数以下であ
るか否かを判定する(ステップ113)。真円度が真円
度定数以下である場合、ステップ114に進み、各測定
点でのエッジ法線ベクトルと法線ベクトルとが略平行で
あるか否かを判定する。
Next, it is determined whether or not the calculated roundness is less than or equal to the roundness constant (step 113). If the roundness is less than or equal to the roundness constant, the process proceeds to step 114, and it is determined whether the edge normal vector and the normal vector at each measurement point are substantially parallel.

【0059】両法線ベクトルが略平行である場合、ステ
ップ115に進み、測定形状が「円」であると認識し、
終わる。
If both normal vectors are substantially parallel, the procedure proceeds to step 115, where the measured shape is recognized as a "circle",
Over.

【0060】ステップ111、113及び114の判定
結果がそれぞれNoの場合、ステップ116に進み、図
5に示す複合形状認識処理を実行し、終わる。
When the determination results of steps 111, 113 and 114 are No, the process proceeds to step 116, the complex shape recognition process shown in FIG. 5 is executed, and the process ends.

【0061】測定点数が5以上の場合、すなわちステッ
プ105の判定結果がNoの場合、ステップ117に進
み、真直度定数が予め入力されているか否かを判定す
る。真直度定数が入力されている場合、ステップ118
に進み、各測定点のエッジ座標のデータと予め入力され
ている直線を表す数式とにより直線を計算するととも
に、この計算された直線の真直度を求める。
When the number of measurement points is 5 or more, that is, when the determination result in step 105 is No, the process proceeds to step 117 and it is determined whether or not the straightness constant has been input in advance. If the straightness constant has been entered, step 118.
Then, the straight line is calculated by the edge coordinate data of each measurement point and the mathematical expression representing the straight line that is input in advance, and the straightness of the calculated straight line is obtained.

【0062】ステップ118の実行後ステップ119に
進む。また、ステップ117の判定結果がNoの場合、
すなわち真直度定数が入力されていない場合、ステップ
118を実行せずにステップ119に進む。このステッ
プ119では、真円度定数が予め入力されているか否か
を判定する。真円度定数が入力されている場合、ステッ
プ120に進み、各測定点のエッジ座標のデータと予め
入力されている円を表す数式とにより円を計算するとと
もに、この計算された円の真円度を求める。
After executing step 118, the process proceeds to step 119. If the determination result in step 117 is No,
That is, when the straightness constant has not been input, the process proceeds to step 119 without executing step 118. In this step 119, it is determined whether or not the roundness constant has been input in advance. When the roundness constant is input, the process proceeds to step 120, and the circle is calculated by the edge coordinate data of each measurement point and the previously entered mathematical expression representing the circle, and the calculated circle is the roundness. Ask for degrees.

【0063】ステップ120の実行後ステップ121に
進む。また、ステップ119の判定結果がNoの場合、
すなわち真円度定数が入力されていない場合、ステップ
120を実行せずにステップ121に進む。このステッ
プ121では、楕円誤差定数が予め入力されているか否
かを判定する。楕円誤差定数が入力されている場合、ス
テップ122に進み、各測定点のエッジ座標のデータと
予め入力されている楕円を表す数式とにより楕円を計算
するとともに、この計算された楕円(測定形状)の楕円
誤差(形状誤差)を求める。この求めた楕円誤差の許容
値が「楕円誤差定数」である。
After executing step 120, the process proceeds to step 121. If the determination result of step 119 is No,
That is, when the roundness constant is not input, the process proceeds to step 121 without executing step 120. In this step 121, it is determined whether or not the elliptic error constant has been input in advance. When the ellipse error constant is input, the process proceeds to step 122, and the ellipse is calculated by the edge coordinate data of each measurement point and the previously input equation representing the ellipse, and the calculated ellipse (measurement shape) is also calculated. Elliptic error (shape error) of The permissible value of the obtained elliptical error is the “elliptical error constant”.

【0064】ステップ122の実行後ステップ123に
進む。また、ステップ121の判定結果がNoの場合、
すなわち楕円誤差定数が入力されていない場合、ステッ
プ122を実行せずにステップ123に進む。このステ
ップ123では、双曲線誤差定数が予め入力されている
か否かを判定する。双曲線誤差定数が入力されている場
合、ステップ124に進み、各測定点のエッジ座標のデ
ータと予め入力されている双曲線を表す数式とにより双
曲線を計算するとともに、この計算された双曲線(測定
形状)の双曲線誤差(形状誤差)を求める。この求めた
双曲線誤差の許容値が「双曲線誤差定数」である。
After executing step 122, the process proceeds to step 123. If the determination result of step 121 is No,
That is, when the elliptic error constant is not input, the process proceeds to step 123 without executing step 122. In step 123, it is determined whether or not the hyperbolic error constant has been input in advance. When the hyperbolic error constant is input, the process proceeds to step 124, and the hyperbola is calculated by the edge coordinate data of each measurement point and the previously input mathematical expression representing the hyperbola, and the calculated hyperbola (measurement shape) is calculated. The hyperbolic error (shape error) of is calculated. The permissible value of the calculated hyperbolic error is the “hyperbolic error constant”.

【0065】ステップ124の実行後ステップ125に
進む。また、ステップ123の判定結果がNoの場合、
すなわち双曲線誤差定数が入力されていない場合、ステ
ップ124を実行せずにステップ125に進む。このス
テップでは、放物線誤差定数が予め入力されているか否
かを判定する。放物線誤差定数が入力されている場合、
ステップ126に進み、各測定点のエッジ座標のデータ
と予め入力されている放物線を表す数式とにより放物線
を計算するとともに、この計算された放物線(測定形
状)の放物線誤差(形状誤差)を求める。この求めた放
物線誤差の許容値が「放物線誤差定数」である。
After executing step 124, the process proceeds to step 125. If the determination result of step 123 is No,
That is, when the hyperbolic error constant is not input, the process proceeds to step 125 without executing step 124. In this step, it is determined whether or not the parabolic error constant has been input in advance. If a parabolic error constant is entered,
Proceeding to step 126, a parabola is calculated by the edge coordinate data of each measurement point and a mathematical expression representing a parabola that has been input in advance, and a parabolic error (shape error) of the calculated parabola (measurement shape) is obtained. The allowable value of the calculated parabolic error is the “parabolic error constant”.

【0066】このように、測定点数が5以上の場合に
は、ステップ117〜126において、「直線、円、楕
円、双曲線、及び放物線」の幾何形状のうち、誤差定数
が入力されている形状についてのみ各測定点のエッジ座
標のデータに基づいて測定形状を計算する。
As described above, when the number of measurement points is 5 or more, in steps 117 to 126, of the geometric shapes of “straight line, circle, ellipse, hyperbola, and parabola”, the shape to which the error constant is input is Only the measurement shape is calculated based on the edge coordinate data of each measurement point.

【0067】ステップ126の実行後ステップ127に
進む。また、ステップ125の判定結果がNoの場合、
すなわち双曲線誤差定数が入力されていない場合、ステ
ップ126を実行せずにステップ127に進む。このス
テップでは、計算した測定形状のうち、形状誤差が最も
小さい形状を求める。
After executing step 126, the process proceeds to step 127. If the determination result of step 125 is No,
That is, if the hyperbolic error constant has not been input, the process proceeds to step 127 without executing step 126. In this step, of the calculated measured shapes, the shape with the smallest shape error is obtained.

【0068】次に、ステップ128に進み、ステップ1
27で求めた形状の形状誤差が誤差定数以下であるか否
か判定する(例えば、求めた形状が直線である場合、真
直度が真直度定数以下であるか否かを判定する)。その
形状誤差が誤差定数以下である場合、ステップ129に
進み、ステップ127で求めた形状の各測定点でのエッ
ジ法線ベクトルと法線ベクトルとが略平行であるか否か
を判定する。
Next, the process proceeds to step 128 and step 1
It is determined whether or not the shape error of the shape obtained in 27 is less than or equal to an error constant (for example, if the obtained shape is a straight line, it is determined whether or not the straightness is less than or equal to the straightness constant). If the shape error is equal to or less than the error constant, the process proceeds to step 129, and it is determined whether the edge normal vector and the normal vector at each measurement point of the shape obtained in step 127 are substantially parallel.

【0069】両法線ベクトルが略平行である場合、ステ
ップ130に進み、ステップ127で求めた形状が被測
定物の測定形状である認識し、終わる。
If both normal vectors are substantially parallel, the process proceeds to step 130, and the shape obtained in step 127 is recognized as the measured shape of the object to be measured, and the processing ends.

【0070】ステップ129の判定結果がNoの場合、
すなわち両法線ベクトルが略平行でない場合、ステップ
131に進み、測定項目が終了したか否かを判定する。
すなわち、ステップ127で求めた形状以外に、ステッ
プ117〜126において計算した形状が残っているか
否かを判定する。残っている場合、すなわち測定項目が
終了していない場合、ステップ132に進む。
If the determination result of step 129 is No,
That is, when the two normal vectors are not substantially parallel, the process proceeds to step 131, and it is determined whether or not the measurement item is completed.
That is, it is determined whether or not the shapes calculated in steps 117 to 126 remain in addition to the shapes obtained in step 127. If the measurement items remain, that is, if the measurement item is not completed, the process proceeds to step 132.

【0071】このステップ132では、ステップ117
〜126において計算した形状のうち、形状誤差が次に
小さい形状を求める。
In this step 132, step 117
The shape with the next smallest shape error among the shapes calculated in steps to 126 is obtained.

【0072】次に、ステップ128に戻り、ステップ1
32で求めた形状の形状誤差が誤差定数以下であるか否
か判定する。その形状誤差が誤差定数以下である場合、
ステップ129に進み、ステップ132で求めた形状の
各測定点でのエッジ法線ベクトルと法線ベクトルとが略
平行であるか否かを判定する。この判定結果がNoの場
合、ステップ131に進み、測定項目が終了したか否か
を判定する。測定項目が終了するまで、ステップ12
8、129、131及び132を繰り返す。
Next, returning to step 128, step 1
It is determined whether the shape error of the shape obtained in 32 is equal to or less than the error constant. If the shape error is less than or equal to the error constant,
In step 129, it is determined whether the edge normal vector and the normal vector at each measurement point of the shape obtained in step 132 are substantially parallel. If the result of this determination is No, the process proceeds to step 131 and it is determined whether or not the measurement item has ended. Step 12 until the measurement items are completed
8, 129, 131 and 132 are repeated.

【0073】ステップ117〜126において計算した
形状のいずれも、両法線ベクトルが略平行でない場合に
は、ステップ131の判定結果がNoになり、ステップ
133に進んで図5に示す「複合形状認識処理」を実行
し、終わる。
If neither of the shapes calculated in steps 117 to 126 is substantially parallel to each other, the determination result in step 131 is No, and the process proceeds to step 133 and "Composite shape recognition" shown in FIG. "Process" is executed and the process ends.

【0074】次に、図5に示す「複合形状認識処理」を
説明する。
Next, the "composite shape recognition process" shown in FIG. 5 will be described.

【0075】まず、図5のステップ142で、図6に示
す「測定点のグループ分け処理」を実行する。
First, in step 142 of FIG. 5, the "measurement point grouping process" shown in FIG. 6 is executed.

【0076】図6のステップ171で、複数の全ての測
定点ついて、方向が略同じエッジ法線ベクトルのグルー
プに分ける。すなわち、データ取り込み部11のメモリ
11bにエッジ座標のデータが記憶されている全ての測
定点を含む点列(例えば、被測定物の測定形状が図9に
示すような四角形の場合には、6つの測定点からなる点
列)について、エッジ法線ベクトルの方向が略一致する
測定点を同じグループになるように分ける。
In step 171 of FIG. 6, all the plurality of measurement points are divided into groups of edge normal vectors whose directions are substantially the same. That is, a point sequence including all measurement points for which edge coordinate data is stored in the memory 11b of the data acquisition unit 11 (for example, if the measurement shape of the measured object is a quadrangle as shown in FIG. For a point sequence consisting of three measurement points), the measurement points whose edge normal vector directions are substantially the same are divided into the same group.

【0077】具体的には、被測定物の測定形状が図9に
示すような四角形の場合、測定点は全部で6点である。
説明を分かり易くするために、6つの測定点に1〜6の
測定番号を付けてある(表1及び図9参照)。これら6
つの測定点全てを、方向が略同じエッジ法線ベクトルの
グループ毎に分けると、表1に示すグループ1〜グルー
プ4の4つのグループができる。すなわち、グループ数
は4であり、1番目のグループ1の測定点数は3であ
り、2番目のグループ2、3番目のグループ3及び4番
目のグループ4の測定点数はそれぞれ1である。
Specifically, when the measured shape of the object to be measured is a quadrangle as shown in FIG. 9, there are six measurement points in total.
For ease of explanation, the six measurement points are labeled with measurement numbers 1 to 6 (see Table 1 and FIG. 9). These 6
When all the one measurement points are divided into groups of edge normal vectors having substantially the same direction, four groups of group 1 to group 4 shown in Table 1 are formed. That is, the number of groups is 4, the number of measurement points of the first group 1 is 3, and the number of measurement points of the second group 2, the third group 3 and the fourth group 4 is 1, respectively.

【0078】[0078]

【表1】 図6のステップ172以降の説明を、図9に示す四角形
を例にして行なう。
[Table 1] The description after step 172 of FIG. 6 will be given by taking the quadrangle shown in FIG. 9 as an example.

【0079】ステップ171を実行した後、ステップ1
72に進み、グループ数Lを計数する不図示のカウンタ
をリセットしてL=0にする。
After executing step 171, step 1
Proceeding to 72, a counter (not shown) for counting the number L of groups is reset to L = 0.

【0080】次に、ステップ173で、グループ数Lの
計数値を1つ増加させてL=1にする。
Next, at step 173, the count value of the number L of groups is incremented by 1 to set L = 1.

【0081】次に、ステップ174で、Lがグループ数
を越えたか否かを判定する。このとき、Lは1で、グル
ープ数(4)を越えていないので、ステップ174の判
定結果はNoになり、ステップ175に進む。
Next, at step 174, it is determined whether L exceeds the number of groups. At this time, L is 1 and does not exceed the number of groups (4). Therefore, the determination result of step 174 is No, and the process proceeds to step 175.

【0082】このステップ175で、L番目のグループ
の測定点数をロードする。このとき、Lは1で、1番目
のグループ1は測定番号1〜3の3つの測定点を含んで
いるので(図9及び表1参照)、測定点数3を与える。
At step 175, the number of measurement points of the L-th group is loaded. At this time, L is 1, and since the first group 1 includes three measurement points of measurement numbers 1 to 3 (see FIG. 9 and Table 1), the number of measurement points 3 is given.

【0083】次に、ステップ176に進み、測定点数は
1であるか否かを判定する。このとき、測定点数は3で
あるので、ステップ176の判定結果はNoになり、ス
テップ178に進む。
Next, in step 176, it is determined whether or not the number of measurement points is 1. At this time, since the number of measurement points is 3, the determination result of step 176 is No, and the process proceeds to step 178.

【0084】このステップ178では、L番目のグルー
プ内の測定点数MをM=0にする。すなわち、測定点数
Mを計数する不図示のカウンタをリセットしてM=0に
する。
In step 178, the number M of measurement points in the L-th group is set to M = 0. That is, a counter (not shown) that counts the number of measurement points M is reset to M = 0.

【0085】次に、ステップ179で、測定点数Mの計
数値を1つ増加させてM=1にする。
Next, at step 179, the count value of the number of measurement points M is incremented by 1 to set M = 1.

【0086】次に、ステップ180で、M(M=1)が
グループ(ここでは表1に示す1番目のグループ1)内
の測定点数を越えたか否かを判定する。このとき、1番
目のグループ1内の測定点数は3であるので、ステップ
180の判定結果はNoになり、ステップ181に進
む。
Next, in step 180, it is determined whether M (M = 1) exceeds the number of measurement points in the group (here, the first group 1 shown in Table 1). At this time, since the number of measurement points in the first group 1 is 3, the determination result in step 180 is No, and the process proceeds to step 181.

【0087】このステップ181では、M番目の測定点
は登録済みか否かを判定する。このとき、M番目の測定
点は図9に示す1番目の測定点1であり、この測定点1
はまだ登録されていないので、ステップ181の判定結
果はNoになり、ステップ182に進む。
In step 181, it is determined whether or not the Mth measurement point has been registered. At this time, the Mth measurement point is the first measurement point 1 shown in FIG.
Has not been registered yet, the determination result in step 181 is No, and the process proceeds to step 182.

【0088】このステップ182では、M番目の測定点
(ここでは図9に示す1番目の測定点1)の座標(メモ
リ11bに記憶されたエッジ座標)をロードする。
In step 182, the coordinates (edge coordinates stored in the memory 11b) of the Mth measurement point (here, the first measurement point 1 shown in FIG. 9) are loaded.

【0089】次に、ステップ183に進み、測定点数N
をN=1にする。すなわち、測定点数Nを計数する不図
示のカウンタの計数値を1にする。
Next, in step 183, the number of measurement points N
To N = 1. That is, the count value of a counter (not shown) for counting the number of measurement points N is set to 1.

【0090】次に、ステップ184に進み、測定点数N
を計数するカウンタの計数値を1つ増加させてN=2に
する。
Next, in step 184, the number of measurement points N
The count value of the counter that counts is incremented by 1 to N = 2.

【0091】次に、ステップ185で、N(N=2)が
グループ内の測定点数を越えたか否かを判定する。この
とき、1番目のグループ1の測定点数は3であるので、
ステップ185の判定結果はNoになり、ステップ18
6に進む。
Next, in step 185, it is determined whether N (N = 2) has exceeded the number of measurement points in the group. At this time, since the number of measurement points of the first group 1 is 3,
The determination result of step 185 is No, and step 18
Proceed to 6.

【0092】このステップ186では、N番目の測定点
は登録済みか否かを判定する。このとき、N=2であ
り、2番目の測定点2(図9参照)はまだ登録されてい
ないので、ステップ186の判定結果はNoになり、ス
テップ187に進む。
In step 186, it is determined whether or not the Nth measurement point has been registered. At this time, N = 2 and the second measurement point 2 (see FIG. 9) is not registered yet, so the determination result of step 186 is No, and the process proceeds to step 187.

【0093】このステップ187では、N=Mか否かを
判定する。このとき、N=2であり、M=1であるの
で、その判定結果はNoになり、ステップ188に進
む。
In step 187, it is determined whether N = M. At this time, since N = 2 and M = 1, the determination result is No, and the process proceeds to step 188.

【0094】このステップ188では、N番目の測定点
(ここでは図9に示す2番目の測定点2)の座標(エッ
ジ座標)をロードする。
In this step 188, the coordinates (edge coordinates) of the Nth measurement point (here, the second measurement point 2 shown in FIG. 9) are loaded.

【0095】次に、ステップ189に進み、M番目の測
定点(ここでは1番目の測定点1)は直線要素として登
録済みか否かを判定する。このとき、1番目の測定点1
は直線要素として登録されていないので、その判定結果
はNoになり、ステップ190に進む。
Next, in step 189, it is determined whether or not the Mth measurement point (here, the first measurement point 1) has been registered as a linear element. At this time, the first measurement point 1
Is not registered as a straight line element, the determination result is No and the process proceeds to step 190.

【0096】このステップ190では、M番目の測定点
(ここでは1番目の測定点1)とN番目の測定点(ここ
では2番目の測定点2)とから直線を計算する。
In this step 190, a straight line is calculated from the Mth measurement point (here, the first measurement point 1) and the Nth measurement point (here, the second measurement point 2).

【0097】次に、ステップ191に進み、ステップ1
90で計算した直線に垂直な各測定点1、2での法線ベ
クトルを演算し、演算した各法線ベクトルとメモリ11
cに記憶された各測定点1、2でのエッジ法線ベクトル
とをそれぞれ比較し、各測定点1、2で両法線ベクトル
が略平行か否かを判定する。両法線ベクトルが各測定点
1、2で略平行である場合、ステップ192に進む。
Then, the process proceeds to step 191, and step 1
The normal vector at each measurement point 1 and 2 perpendicular to the straight line calculated at 90 is calculated, and each calculated normal vector and the memory 11
The edge normal vectors at the measurement points 1 and 2 stored in c are compared with each other to determine whether the normal vectors at the measurement points 1 and 2 are substantially parallel. If both normal vectors are substantially parallel at the measurement points 1 and 2, the process proceeds to step 192.

【0098】このステップ192では、M番目の測定点
(1番目の測定点すなわち図9に示す測定番号1の測定
点)とN番目の測定点(2番目の測定点すなわち同図に
示す測定番号2の測定点)を直線要素として登録する。
In this step 192, the M-th measurement point (the first measurement point, that is, the measurement point of measurement number 1 shown in FIG. 9) and the N-th measurement point (the second measurement point, that is, the measurement number shown in FIG. 9). 2 measurement points) are registered as linear elements.

【0099】この登録後ステップ184に戻る。また、
ステップ191の判定結果がNoの場合、すなわち前記
両法線ベクトルが各測定点1、2で略平行でない場合
も、ステップ184に戻る。このとき、ステップ184
では、測定点数Nを計数するカウンタの計数値を1つ増
加させてN=3にする。
After this registration, the process returns to step 184. Also,
When the determination result of step 191 is No, that is, when the both normal vectors are not substantially parallel at the measurement points 1 and 2, the process returns to step 184. At this time, step 184
Then, the count value of the counter for counting the number of measurement points N is incremented by 1 to set N = 3.

【0100】次に、ステップ185で、N(N=3)が
グループ内の測定点数を越えたか否かを判定する。この
とき、Nは1番目のグループ1の測定点数を越えていな
いので、その判定結果はNoになり、ステップ186に
進む。
Next, in step 185, it is determined whether N (N = 3) has exceeded the number of measurement points in the group. At this time, since N does not exceed the number of measurement points of the first group 1, the determination result is No and the process proceeds to step 186.

【0101】このとき、N番目の測定点は3番目の測定
点3(図9参照)であり、この測定点3はまだ登録され
ていないので、ステップ186の判定結果はNoにな
り、ステップ187に進む。
At this time, the Nth measurement point is the third measurement point 3 (see FIG. 9), and since this measurement point 3 has not been registered yet, the determination result in step 186 is No, and step 187 Proceed to.

【0102】このとき、N=3であり、M=1であるの
で、ステップ187の判定結果はNoになり、ステップ
188に進む。
At this time, since N = 3 and M = 1, the determination result of step 187 is No, and the process proceeds to step 188.

【0103】このステップ188では、N番目の測定点
(ここでは3番目の測定点3)の座標(エッジ座標)を
ロードする。
In step 188, the coordinates (edge coordinates) of the Nth measurement point (here, the third measurement point 3) are loaded.

【0104】次に、ステップ189に進む。このとき、
M番目の測定点(1番目の測定点1)は直線要素として
登録済みであるので、ステップ189の判定結果はYe
sになり、ステップ193に進む。
Then, the process proceeds to step 189. At this time,
Since the Mth measurement point (first measurement point 1) has already been registered as a linear element, the determination result of step 189 is Yes.
s, and the process proceeds to step 193.

【0105】このステップ193では、ステップ192
で登録した直線要素とN番目の測定点(ここでは3番目
の測定点3)との距離(図7(d)に示す線と点の距
離)を求める。
In this step 193, step 192
The distance (the distance between the line and the point shown in FIG. 7D) between the straight line element registered in step 3 and the Nth measurement point (here, the third measurement point 3) is obtained.

【0106】次に、ステップ194に進み、ステップ1
93で求めた距離が所定値以下であるか否かを判定す
る。図9に示す例では、N番目の測定点(3番目の測定
点3)は測定点1、2と略同じ直線上にあり、ステップ
193で求めた距離は略ゼロであるので、ステップ19
4の判定結果はYesになり、ステップ195に進む。
Then, the process proceeds to step 194 and step 1
It is determined whether or not the distance obtained in 93 is less than or equal to a predetermined value. In the example shown in FIG. 9, the Nth measurement point (third measurement point 3) is on the substantially same straight line as the measurement points 1 and 2, and the distance obtained in step 193 is substantially zero.
The determination result of 4 is Yes, and the process proceeds to step 195.

【0107】このステップ195では、N番目の測定点
(3番目の測定点3)を測定点1、2について登録した
直線要素と同一線上の点として登録する。すなわち、N
番目の測定点(3番目の測定点3)を測定点1、2と同
じ直線要素として登録する。
In this step 195, the Nth measurement point (third measurement point 3) is registered as a point on the same line as the linear element registered for the measurement points 1 and 2. That is, N
The third measurement point (third measurement point 3) is registered as the same linear element as the measurement points 1 and 2.

【0108】これによって、1番目のグループ1(表1
参照)内の3つの測定点1〜3が1つの直線要素として
登録されたことになる。
Accordingly, the first group 1 (Table 1
It means that the three measurement points 1 to 3 in () are registered as one linear element.

【0109】ステップ195の実行後ステップ184に
戻る。また、ステップ194の判定結果がNoである場
合、すなわちステップ193で求めた距離が所定値より
大きい場合にも、ステップ184に戻る。このとき、ス
テップ184では、測定点数Nを計数するカウンタの計
数値を1つ増加させてN=4にする。
After executing step 195, the process returns to step 184. If the determination result of step 194 is No, that is, if the distance obtained in step 193 is larger than the predetermined value, the process returns to step 184. At this time, in step 184, the count value of the counter for counting the number of measurement points N is incremented by 1 to set N = 4.

【0110】次に、ステップ185で、N(N=4)が
グループ内の測定点数を越えたか否かを判定する。この
とき、Nは1番目のグループ1の測定点数3を越えてい
るので、その判定結果はYesになり、ステップ196
に進む。
Next, in step 185, it is determined whether N (N = 4) has exceeded the number of measurement points in the group. At this time, since N exceeds the number of measurement points 3 of the first group 1, the determination result is Yes, and step 196
Proceed to.

【0111】このステップ196では、M番目の測定点
(ここでは1番目の測定点1)は登録済みか否かを判定
する。このとき、1番目の測定点1は登録済みであるの
で、その判定結果はYesになり、ステップ179に戻
る。
In this step 196, it is determined whether or not the Mth measurement point (here, the first measurement point 1) has been registered. At this time, since the first measurement point 1 has been registered, the determination result is Yes, and the process returns to step 179.

【0112】このとき、ステップ179で、測定点数M
の計数値を1つ増加させてM=2にする。
At this time, in step 179, the number of measurement points M
The count value of is incremented by 1 to M = 2.

【0113】次に、ステップ180に進む。このとき、
Mは2で、1番目のグループ1内の測定点数3を越えて
いないので、ステップ180の判定結果はNoになり、
ステップ181に進む。
Then, the process proceeds to step 180. At this time,
Since M is 2, which does not exceed the number of measurement points 3 in the first group 1, the determination result in step 180 is No,
Go to step 181.

【0114】このとき、M番目の測定点(2番目の測定
点2)は登録済みであるので、ステップ181の判定結
果はYesになり、ステップ179に戻る。
At this time, since the M-th measurement point (second measurement point 2) has been registered, the determination result of step 181 becomes Yes, and the process returns to step 179.

【0115】このとき、ステップ179で、測定点数M
の計数値を1つ増加させてM=3にする。
At this time, in step 179, the number of measurement points M
The count value of is incremented by 1 to M = 3.

【0116】次に、ステップ180に進む。このとき、
Mは3で、1番目のグループ1内の測定点数3を越えて
いないので、ステップ180の判定結果はNoになり、
ステップ181に進む。
Then, the process proceeds to step 180. At this time,
Since M is 3 and the number of measurement points in the first group 1 has not exceeded 3, the determination result in step 180 is No,
Go to step 181.

【0117】このとき、M番目の測定点(3番目の測定
点3)は登録済みであるので、ステップ181の判定結
果はYesになり、ステップ179に戻る。
At this time, since the Mth measurement point (third measurement point 3) has already been registered, the determination result of step 181 becomes Yes, and the process returns to step 179.

【0118】このとき、ステップ179で、測定点数M
の計数値を1つ増加させてM=4にする。
At this time, in step 179, the number of measurement points M
The count value of is incremented by 1 to M = 4.

【0119】次に、ステップ180に進む。このとき、
Mは4で、1番目のグループ1内の測定点数4を越えて
いるので、ステップ180の判定結果はYesになり、
ステップ173に戻る。
Then, the process proceeds to step 180. At this time,
Since M is 4, which exceeds the number of measurement points 4 in the first group 1, the determination result in step 180 is Yes,
Return to step 173.

【0120】このステップ173で、グループ数Lの計
数値を1つ増加させてL=2にする。
At step 173, the count value of the number L of groups is incremented by 1 to L = 2.

【0121】次に、ステップ174で、Lがグループ数
を越えたか否かを判定する。このとき、Lは2で、グル
ープ数(4)を越えていないので、ステップ174の判
定結果はNoになり、ステップ175に進む。
Next, in step 174, it is determined whether L exceeds the number of groups. At this time, L is 2 and does not exceed the number of groups (4), so the determination result of step 174 is No, and the process proceeds to step 175.

【0122】このステップ175で、L番目のグループ
の測定点数をロードする。このとき、Lは2で、2番目
のグループ2は測定番号4の1つの測定点を含んでいる
ので(図9及び表1参照)、測定点数1を与える。
At step 175, the number of measurement points of the L-th group is loaded. At this time, L is 2 and the second group 2 includes one measurement point with the measurement number 4 (see FIG. 9 and Table 1), so the number of measurement points 1 is given.

【0123】次に、ステップ176に進み、測定点数は
1であるか否かを判定する。このとき、測定点数は1で
あるので、ステップ176の判定結果はYesになり、
ステップ177に進む。
Next, in step 176, it is determined whether or not the number of measurement points is 1. At this time, since the number of measurement points is 1, the determination result of step 176 becomes Yes,
Go to step 177.

【0124】このステップ177で、2番目のグループ
2の測定点(測定番号4の測定点)を点要素として登録
し、ステップ173に戻る。
In this step 177, the measurement point of the second group 2 (measurement point of measurement number 4) is registered as a point element, and the process returns to step 173.

【0125】このステップ173で、グループ数Lの計
数値を1つ増加させてL=3にする。
At step 173, the count value of the number L of groups is incremented by 1 to L = 3.

【0126】次に、ステップ174で、Lがグループ数
を越えたか否かを判定する。このとき、Lは3で、グル
ープ数(4)を越えていないので、ステップ174の判
定結果はNoになり、ステップ175に進む。
Next, in step 174, it is determined whether L exceeds the number of groups. At this time, L is 3 and does not exceed the number of groups (4). Therefore, the determination result of step 174 is No, and the process proceeds to step 175.

【0127】このステップ175で、L番目のグループ
の測定点数をロードする。このとき、Lは3で、3番目
のグループ3は測定番号5の1つの測定点を含んでいる
ので(図9及び表1参照)、測定点数1を与える。
At step 175, the number of measurement points of the L-th group is loaded. At this time, L is 3, and the third group 3 includes one measurement point with the measurement number 5 (see FIG. 9 and Table 1), so the number of measurement points 1 is given.

【0128】次に、ステップ176に進み、測定点数は
1であるか否かを判定する。このとき、測定点数は1で
あるので、ステップ176の判定結果はYesになり、
ステップ177に進む。
Next, in step 176, it is determined whether or not the number of measurement points is 1. At this time, since the number of measurement points is 1, the determination result of step 176 becomes Yes,
Go to step 177.

【0129】このステップ177で、3番目のグループ
3の測定点(測定番号5の測定点)を点要素として登録
し、ステップ173に戻る。
In step 177, the measurement point of the third group 3 (measurement point of measurement number 5) is registered as a point element, and the process returns to step 173.

【0130】このステップ173で、グループ数Lの計
数値を1つ増加させてL=4にする。
At step 173, the count value of the number L of groups is incremented by 1 to L = 4.

【0131】次に、ステップ174で、Lがグループ数
を越えたか否かを判定する。このとき、Lは4で、グル
ープ数(4)を越えていないので、ステップ174の判
定結果はNoになり、ステップ175に進む。
Next, in step 174, it is determined whether L exceeds the number of groups. At this time, L is 4 and does not exceed the number of groups (4). Therefore, the determination result of step 174 is No, and the process proceeds to step 175.

【0132】このステップ175で、L番目のグループ
の測定点数をロードする。このとき、Lは4で、4番目
のグループ4は測定番号6の1つの測定点を含んでいる
ので(図9及び表1参照)、測定点数1を与える。
At step 175, the number of measurement points of the L-th group is loaded. At this time, L is 4, and the fourth group 4 includes one measurement point with the measurement number 6 (see FIG. 9 and Table 1), so the number of measurement points 1 is given.

【0133】次に、ステップ176に進み、測定点数は
1であるか否かを判定する。このとき、測定点数は1で
あるので、ステップ176の判定結果はYesになり、
ステップ177に進む。
Next, in step 176, it is determined whether or not the number of measurement points is 1. At this time, since the number of measurement points is 1, the determination result of step 176 becomes Yes,
Go to step 177.

【0134】このステップ177で、4番目のグループ
4の測定点(測定番号6の測定点)を点要素として登録
し、ステップ173に戻る。
In this step 177, the measurement point of the fourth group 4 (measurement point of measurement number 6) is registered as a point element, and the process returns to step 173.

【0135】このステップ173で、グループ数Lの計
数値を1つ増加させてL=5にする。
At step 173, the count value of the number L of groups is incremented by 1 to L = 5.

【0136】次に、ステップ174で、Lがグループ数
を越えたか否かを判定する。このとき、Lは5で、グル
ープ数(4)を越えているので、ステップ174の判定
結果はYesになり、終わる。
Next, in step 174, it is determined whether L exceeds the number of groups. At this time, since L is 5 and exceeds the number of groups (4), the determination result of step 174 is Yes, and the process ends.

【0137】図6に示す上記「測定点のグループ分け処
理」を実行することにより、複数の全ての測定点つい
て、すなわちデータ取り込み部11のメモリ11bにエ
ッジ座標のデータが記憶されている全ての測定点を含む
点列(例えば、被測定物の測定形状が図9に示すような
四角形の場合には、6つの測定点からなる点列)を、直
線要素と点要素に分けることができる。図9に示すよう
な四角形の場合には、6つの測定点からなる点列を、1
つの直線要素と3つの点要素とに分けることができる。
By executing the above-mentioned "measurement point grouping process" shown in FIG. 6, all the plurality of measurement points, that is, all the edge coordinate data stored in the memory 11b of the data fetching section 11 are stored. A point sequence including measurement points (for example, a point sequence consisting of six measurement points when the measured shape of the object to be measured is a quadrangle as shown in FIG. 9) can be divided into straight line elements and point elements. In the case of a quadrangle as shown in FIG. 9, a point sequence consisting of six measurement points
It can be divided into one straight line element and three point elements.

【0138】なお、図6に示す上記「測定点のグループ
分け処理」において、図9及び表1に示す1番目のグル
ープ1が、3つの測定点1〜3の他に、例えばこれらの
測定点から大きく外れたもう1つの測定点を含んでいる
場合には、前記ステップ196でM番目の測定点(ここ
では4番目の測定点)は登録済みか否かを判定する。こ
のとき、その4番目の測定点は登録されていないので、
その判定結果はNoになり、ステップ197に進み、そ
の4番目の測定点を点要素として登録する。その結果、
7つの測定点からなる点列が、1つの直線要素と3つの
点要素とに分けられる。この場合、後述する図5のステ
ップ153で、エラーとして処理される。
In the "grouping process of measuring points" shown in FIG. 6, the first group 1 shown in FIG. 9 and Table 1 has three measuring points 1 to 3 and, for example, these measuring points. If it includes another measurement point greatly deviated from, it is determined in step 196 whether the Mth measurement point (here, the fourth measurement point) has been registered. At this time, the fourth measurement point is not registered, so
The determination result is No, the process proceeds to step 197, and the fourth measurement point is registered as a point element. as a result,
A point sequence consisting of seven measurement points is divided into one straight line element and three point elements. In this case, an error is processed in step 153 of FIG. 5 described later.

【0139】図6に示す上記「測定点のグループ分け処
理」を実行した後、図5に示す「複合形状認識処理」の
ステップ142に進む。
After the "measurement point grouping process" shown in FIG. 6 is executed, the process proceeds to step 142 of the "composite shape recognition process" shown in FIG.

【0140】このステップ142で、登録された直線要
素の数が0か否かを判定する。直線要素の数が0の場
合、ステップ143に進み、登録された点要素の数が1
か否かを判定する。
In step 142, it is determined whether the number of registered linear elements is 0. If the number of straight line elements is 0, the process proceeds to step 143 and the number of registered point elements is 1
It is determined whether or not.

【0141】点要素の数が1の場合、ステップ144に
進み、被測定物の測定形状を「点」と認識し、メモリ1
1bに記憶されたエッジ座標に基づき点を計算し、終わ
る。
If the number of point elements is 1, the process proceeds to step 144, the measured shape of the object to be measured is recognized as a "point", and the memory 1
The point is calculated based on the edge coordinates stored in 1b, and the process ends.

【0142】点要素の数が1より大きい場合、ステップ
145に進み、点要素の数が3以上か否かを判定する。
If the number of point elements is larger than 1, the process proceeds to step 145, and it is determined whether the number of point elements is 3 or more.

【0143】点要素の数が3以上の場合、測定形状を
「円」と認識し、エッジ座標に基づき円を計算し、終わ
る。
When the number of point elements is 3 or more, the measured shape is recognized as a "circle", the circle is calculated based on the edge coordinates, and the processing is ended.

【0144】点要素の数が3より小さい場合、ステップ
147に進み、エラーとして処理され、終わる。
If the number of point elements is smaller than 3, the process proceeds to step 147, is treated as an error, and ends.

【0145】このように、直線要素の数が0の場合、点
要素の数により測定形状が決定される。
As described above, when the number of linear elements is 0, the measurement shape is determined by the number of point elements.

【0146】直線要素の数が0でない場合、ステップ1
48に進み、直線要素の数が1か否かを判定する。直線
要素の数が1の場合、ステップ149に進み、点要素の
数が1か否かを判定する。
If the number of linear elements is not 0, step 1
Proceeding to 48, it is determined whether or not the number of linear elements is one. If the number of straight line elements is 1, the process proceeds to step 149, and it is determined whether or not the number of point elements is 1.

【0147】点要素の数が1の場合、ステップ150に
進み、測定形状を「線と点の距離」の複合形状と認識
し、エッジ座標に基づきその形状を計算し、終わる。
If the number of point elements is 1, the process proceeds to step 150, the measured shape is recognized as a composite shape of "distance between line and point", the shape is calculated based on the edge coordinates, and the processing is ended.

【0148】点要素の数が1より大きい場合、ステップ
151に進み、点要素の数が3か否かを判定する。
If the number of point elements is larger than 1, the routine proceeds to step 151, where it is determined whether or not the number of point elements is 3.

【0149】点要素の数が3の場合、ステップ152に
進み、測定形状を「四角形」と認識し、エッジ座標に基
づきその形状を計算し、終わる。
When the number of point elements is 3, the process proceeds to step 152, the measured shape is recognized as a "quadrangle", the shape is calculated based on the edge coordinates, and the processing is ended.

【0150】点要素の数が3より大きい場合には、ステ
ップ153に進み、エラーとして処理され、終わる。
If the number of point elements is larger than 3, the process proceeds to step 153, is treated as an error, and ends.

【0151】このように、直線要素の数が1の場合、点
要素の数により測定形状が決定される。
As described above, when the number of linear elements is 1, the measurement shape is determined by the number of point elements.

【0152】直線要素の数が1より大きい場合、ステッ
プ154に進み、直線要素の数が2か否かを判定する。
直線要素の数が2より大きい場合、ステップ155に進
み、エラーとして処理され、終わる。
If the number of linear elements is larger than 1, the process proceeds to step 154 and it is determined whether the number of linear elements is 2.
If the number of straight line elements is greater than 2, the process proceeds to step 155, is treated as an error, and ends.

【0153】直線要素の数が2の場合、ステップ156
に進み、点要素の数が0か否かを判定する。点要素の数
が0でない場合、ステップ157に進み、エラーとして
処理され、終わる。
If the number of linear elements is 2, step 156
Then, it is judged whether the number of point elements is 0 or not. If the number of point elements is not 0, the process proceeds to step 157, is treated as an error, and ends.

【0154】点要素の数が0の場合、ステップ158に
進み、2つの直線がなす角度を計算する。
If the number of point elements is 0, the process proceeds to step 158 to calculate the angle formed by the two straight lines.

【0155】次に、ステップ159に進み、ステップ1
58で計算した角度θが、45度<θ<135度の範囲
内でるか否かを判定する。その判定結果がYesである
場合、ステップ160に進み、測定形状を「線と線の直
角度」の複合形状(図8(b)参照)と認識し、2つの
直線の交点の座標を計算し、終わる。
Then, the process proceeds to step 159 and step 1
It is determined whether the angle θ calculated in 58 is within the range of 45 degrees <θ <135 degrees. If the determination result is Yes, the process proceeds to step 160, and the measured shape is recognized as a composite shape of “line and squareness of line” (see FIG. 8B), and the coordinates of the intersection of two straight lines are calculated. Is over.

【0156】ステップ159の判定結果がNoの場合、
ステップ161に進み、測定形状を「線と線の平行度」
の複合形状(図8(a)参照)と認識し、2つの直線の
交点の座標を計算し、終わる。
If the determination result of step 159 is No,
Proceed to step 161, and set the measurement shape to "parallelism between lines".
The composite shape (see FIG. 8A) is recognized, the coordinates of the intersection of the two straight lines are calculated, and the process ends.

【0157】このように、直線要素の数が2の場合、2
つの直線がなす角度に応じて測定形状を「線と線の直角
度」又は「線と線の平行度」の複合形状と認識する。
Thus, when the number of linear elements is 2, 2
The measured shape is recognized as a composite shape of "line-to-line perpendicularity" or "line-to-line parallelism" depending on the angle formed by two straight lines.

【0158】以上説明したように、上記第1の実施形態
によれば、被測定物の形状を測定する際に、不図示のモ
ニタ画面を見ながら被測定物の各測定点がCCDカメラ
8の撮像範囲8a内に入るように、不図示の操作部材を
操作してキャリッジ6、Yステージ4の少なくとも一方
を駆動させるだけで、被測定物の形状を自動認識するこ
とができる。
As described above, according to the first embodiment, when measuring the shape of the measured object, each measurement point of the measured object is measured by the CCD camera 8 while looking at the monitor screen (not shown). By operating at least one of the carriage 6 and the Y stage 4 by operating an operation member (not shown) so as to enter the imaging range 8a, the shape of the measured object can be automatically recognized.

【0159】具体的には、測定点数が1又は2のときに
は「点」又は「直線」と自動認識し、測定点数が3点以
上のときには、エッジ法線ベクトル及び形状誤差に基づ
いて被測定物の形状を自動認識することができる。その
ため、操作者は測定前に幾何形状などの測定項目を選択
してキー入力する必要がなく、検出子を被測定物の法線
方向に相対移動させる必要がなく、被測定物の形状など
が正しく認識されているか否かを測定毎に確認する必要
もなく、1つの測定が終了後、次の測定を続けて行なう
ことができる。したがって、被測定物の形状を簡単な操
作で確実に自動認識することができ、かつ測定作業の効
率を向上させることができる。
Specifically, when the number of measurement points is 1 or 2, it is automatically recognized as "point" or "straight line", and when the number of measurement points is 3 or more, the object to be measured is based on the edge normal vector and the shape error. The shape of can be recognized automatically. Therefore, the operator does not have to select the measurement items such as the geometrical shape before the measurement and input them by key, and the relative movement of the detector in the normal direction of the measured object is not necessary, and the shape of the measured object can be It is not necessary to confirm whether or not it is correctly recognized for each measurement, and after one measurement is completed, the next measurement can be continuously performed. Therefore, the shape of the object to be measured can be surely automatically recognized by a simple operation, and the efficiency of the measurement work can be improved.

【0160】また、上記第1の実施形態によれば、被測
定物の形状を最もよく表す各測定点のエッジ法線ベクト
ルに基づいて最適な形状を認識するので、信頼性の高い
認識結果を得ることができる。
Further, according to the first embodiment, since the optimum shape is recognized based on the edge normal vector of each measurement point that best represents the shape of the object to be measured, a highly reliable recognition result can be obtained. Obtainable.

【0161】また、上記第1の実施形態によれば、
「点、直線、円、楕円、双曲線及び放物線」の幾何形状
を自動認識できるとともに、四角形を含む複合形状(線
と点の距離、線と線の平行度、線と線の直角度及び線と
線の交点)を自動認識することができる。
According to the first embodiment described above,
The geometric shapes of "points, straight lines, circles, ellipses, hyperbolas and parabolas" can be automatically recognized, and complex shapes including squares (distance between lines, parallelism between lines, perpendicularity between lines and lines and The intersection of the lines) can be automatically recognized.

【0162】さらに、第1の実施形態によれば、図4に
示す「幾何形状認識処理」を実行し、この処理において
複数の幾何形状のいずれも被測定物の形状に該当しない
とき(測定形状として認識できなかったとき)、図5に
示す「複合形状認識処理」を実行して複数の複合形状の
うちの一つを測定形状として認識することができる。こ
の「複合形状認識処理」では、全ての測定点を含む点列
を、直線要素と点要素とに分け、直線要素の数と点要素
の数とに基づいて複数の複合形状のうちの一つを測定形
状として認識するので、認識できる複合形状の全てにつ
いて、各測定点を測定する順序を予め決めておく必要が
ない。したがって、操作者は各測定点を測定する順序を
気にせずに各測定点を順不同で測定することができ、こ
の点でも測定操作が簡単になる。
Further, according to the first embodiment, when the "geometric shape recognition processing" shown in FIG. 4 is executed and none of the plurality of geometric shapes corresponds to the shape of the object to be measured (measurement shape). 5) is executed), the “composite shape recognition process” shown in FIG. 5 can be executed to recognize one of the plurality of composite shapes as the measured shape. In this "composite shape recognition process", the point sequence including all the measurement points is divided into straight line elements and point elements, and one of a plurality of complex shapes based on the number of straight line elements and the number of point elements. Is recognized as the measurement shape, it is not necessary to predetermine the order of measuring the measurement points for all the recognizable complex shapes. Therefore, the operator can measure the measurement points in any order without worrying about the order in which the measurement points are measured, and the measurement operation is also simplified in this respect.

【0163】なお、上記第1の実施形態において、複数
の複合形状の各々に対応させて各測定点の測定順序を予
め決めておくことにより、認識できる複合形状の種類を
増やすことができる。
In the first embodiment described above, the types of compound shapes that can be recognized can be increased by predetermining the measurement order of each measurement point corresponding to each of a plurality of compound shapes.

【0164】また、上記第1の実施形態では、全ての測
定点を含む点列を、直線要素と点要素とに分け、両要素
の数だけで複数の複合形状のうちの一つを自動認識する
ようにしているが、直線どうしの角度や交点、直線と点
の位置関係などをも考慮した判定を行なうようにするこ
とにより、より複雑な複合形状(例えば正多角形)を自
動認識することも可能になる。
Further, in the first embodiment, the point sequence including all the measurement points is divided into a straight line element and a point element, and one of a plurality of complex shapes is automatically recognized by the number of both elements. However, it is possible to automatically recognize a more complex compound shape (for example, a regular polygon) by making a determination that also takes into consideration the angle between two straight lines, the intersection, and the positional relationship between straight lines. Will also be possible.

【0165】次に、この発明の第2の実施形態に係る三
次元座標測定機を図面に基づいて説明する。
Next, a three-dimensional coordinate measuring machine according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

【0166】図10は第2の実施形態に係る三次元座標
測定機の概略構成を示すブロック図、図11は同測定機
の概略構成を示し斜視図である。
FIG. 10 is a block diagram showing a schematic structure of the three-dimensional coordinate measuring machine according to the second embodiment, and FIG. 11 is a perspective view showing a schematic structure of the measuring machine.

【0167】三次元座標測定機は、図10及び図11に
示すように、測定機本体1Aと操作卓1Bとを備えてい
る。測定機本体1AのZ軸20の先端には、ベース19
上に載置される被測定物に接触したとき、測定機本体1
Aに対して互いに直交する3つの方向(X軸、Y軸及び
Z軸の3軸方向)に変位可能な倣いプローブ21が装着
されている。操作卓1Bには、倣いプローブ21の移動
を操作する操作部材(ジョイスティック)22が設けら
れている。
As shown in FIGS. 10 and 11, the three-dimensional coordinate measuring machine comprises a measuring machine body 1A and a console 1B. At the tip of the Z-axis 20 of the main body 1A of the measuring device,
When contacting an object to be measured placed on the measuring device body 1
A scanning probe 21 is mounted that is displaceable in three directions (X-axis, Y-axis, and Z-axis directions) orthogonal to A. The operation console 1B is provided with an operation member (joystick) 22 for operating the movement of the scanning probe 21.

【0168】この三次元座標測定機は、操作部材22を
操作して測定機本体1Aに移動指令を与えることによ
り、倣いプローブ21のスタイラス24を被測定物の各
測定点に接触させて被測定物の3次元形状などを測定す
ることができる。
In this three-dimensional coordinate measuring machine, the stylus 24 of the scanning probe 21 is brought into contact with each measuring point of the object to be measured by operating the operating member 22 to give a movement command to the measuring machine body 1A. It is possible to measure the three-dimensional shape of an object.

【0169】倣いプローブ21は、図12に示すよう
に、測定機本体1Aへの取り付け部23と、スタイラス
24と、スタイラス24を取り付け部23に前記3つの
方向に変位可能に支持する支持機構25〜27と、スタ
イラス24の各方向への変位量を検出するX軸、Y軸及
びZ軸エンコーダ28〜30とを備えている。
As shown in FIG. 12, the scanning probe 21 includes a mounting portion 23 for the measuring instrument body 1A, a stylus 24, and a support mechanism 25 for supporting the stylus 24 on the mounting portion 23 so as to be displaceable in the above three directions. To 27 and X-axis, Y-axis and Z-axis encoders 28 to 30 that detect the displacement amount of the stylus 24 in each direction.

【0170】図13はスタイラス24を円筒(被測定
物)の外周面に接触させた状態を示す説明図である。ス
タイラス24を円筒S1の外周面に同図の破線矢印Aで
示す任意の方向から近づけて接触させたとき、倣いプロ
ーブ21は接触面に略垂直な法線方向に測定機本体1に
対して変位する。この変位量すなわちX軸、Y軸及びZ
軸方向の各変位量Δx、Δy及びΔzをそれぞれ表すデ
ータ(測定データ)がX軸、Y軸及びZ軸エンコーダ2
8〜30から制御ユニット2Aへそれぞれ出力される。
FIG. 13 is an explanatory view showing a state in which the stylus 24 is in contact with the outer peripheral surface of the cylinder (object to be measured). When the stylus 24 is brought into contact with the outer peripheral surface of the cylinder S1 from any direction indicated by a broken line arrow A in the figure, the scanning probe 21 is displaced with respect to the measuring machine body 1 in a normal direction substantially perpendicular to the contact surface. To do. This displacement, that is, the X axis, Y axis, and Z
Data (measurement data) representing displacement amounts Δx, Δy, and Δz in the axial direction are X-axis, Y-axis, and Z-axis encoders 2, respectively.
Output from 8 to 30 to the control unit 2A.

【0171】測定機本体1Aは、スタイラス24を被測
定物の各測定点(例えば、図13に示す測定点P1〜P
3)に接触させたときにそれぞれ得られる各測定点での
測定機本体1Aの位置座標と、倣いプローブ21の変位
量Δx、Δy及びΔzとを加算して各測定点での測定値
(スライラス24の中心位置座標)を演算する測定値演
算部(図示略)を備えている。この測定値演算部から、
各測定点の測定値のデータ(測定データ)が制御ユニッ
ト2Aへ出力される。
The measuring instrument body 1A is configured such that the stylus 24 is attached to each measurement point of the object to be measured (for example, measurement points P1 to P shown in FIG.
3) The position coordinates of the measuring machine main body 1A at each measurement point obtained when brought into contact with 3) and the displacement amounts Δx, Δy, and Δz of the scanning probe 21 are added, and the measurement value at each measurement point (sillus A measurement value calculation unit (not shown) for calculating the center position coordinates 24) is provided. From this measurement value calculation unit,
The data (measurement data) of the measurement value at each measurement point is output to the control unit 2A.

【0172】図10に示す制御ユニット2Aは、それぞ
れ図示を省略したキーボードなどの入力手段、入力回
路、出力回路、中央演算処理装置などを有するコンピュ
ータで構成されている。
The control unit 2A shown in FIG. 10 is composed of a computer having input means such as a keyboard (not shown), an input circuit, an output circuit, a central processing unit, and the like.

【0173】制御ユニット2Aは、データ取り込み部3
1と、形状演算部32と、測定点数に応じて測定項目を
選択する形状認識部33を備えている。データ取り込み
部31、形状演算部32及び形状認識部33は、それぞ
れ中央演算処理装置によって制御されるように構成され
ている。
The control unit 2A has a data fetching section 3
1, a shape calculation unit 32, and a shape recognition unit 33 that selects a measurement item according to the number of measurement points. The data acquisition unit 31, the shape calculation unit 32, and the shape recognition unit 33 are each configured to be controlled by the central processing unit.

【0174】データ取り込み部31は、各測定点での倣
いプローブ21の変位量を表すデータ及び各測定点の測
定値のデータを測定機本体1Aから取り込み、これらの
データをメモリに記憶するようになっている。
The data fetching section 31 fetches the data indicating the displacement amount of the scanning probe 21 at each measurement point and the data of the measured value at each measurement point from the measuring instrument body 1A and stores these data in the memory. Has become.

【0175】なお、この実施形態では、各測定点での測
定機本体1Aの位置座標と、各測定点での倣いプローブ
21の変位量とを加算して各測定点での測定値を演算す
る前記測定値演算部(図示略)を測定機本体1Aに設け
ているが、この演算部を制御ユニット2A内に、例えば
データ取り込み部31に設けてもよい。この場合、デー
タ取り込み部31は、各測定点での倣いプローブ21の
変位量及び測定機本体1Aの位置座標をそれぞれ表すデ
ータを取り込む。
In this embodiment, the position coordinate of the measuring machine body 1A at each measurement point and the displacement amount of the scanning probe 21 at each measurement point are added to calculate the measurement value at each measurement point. Although the measurement value calculation unit (not shown) is provided in the measuring machine main body 1A, this calculation unit may be provided in the control unit 2A, for example, in the data acquisition unit 31. In this case, the data capturing unit 31 captures data representing the displacement amount of the scanning probe 21 at each measurement point and the position coordinates of the measuring machine body 1A.

【0176】形状演算部32は、形状認識部33により
選択された測定項目に含まれる一つ以上の幾何形状を、
データ取り込み部11に記憶された各測定点の測定値の
データと、予め入力された複数の幾何形状をそれぞれ表
す複数の数式とに基づいて演算するとともに、幾何形状
に対する演算された各測定形状の誤差(以下、この誤差
を形状誤差という)を演算するように構成されている。
The shape calculation unit 32 calculates one or more geometric shapes included in the measurement item selected by the shape recognition unit 33,
The calculation is performed based on the data of the measurement value of each measurement point stored in the data capturing unit 11 and a plurality of mathematical expressions that respectively represent a plurality of geometric shapes that are input in advance. It is configured to calculate an error (hereinafter, this error is referred to as a shape error).

【0177】具体的には、形状演算部32は、「点、直
線、円、平面、球、円筒及び円錐の測定形状」の形状の
うち、形状認識部33により選択された測定項目に含ま
れる一つ以上の形状を、データ取り込み部31に記憶さ
れた各測定点の測定値のデータと、予め入力された
「点、直線、円、平面、球、円筒及び円錐」の幾何形状
をそれぞれ表す数式とに基づいて演算するともに、各幾
何形状に対する各測定形状の形状誤差を演算するように
構成されている。
Specifically, the shape calculation unit 32 is included in the measurement items selected by the shape recognition unit 33 among the shapes of “measured shapes of points, straight lines, circles, planes, spheres, cylinders and cones”. One or more shapes are respectively represented by the measurement value data of each measurement point stored in the data acquisition unit 31 and the geometric shapes of “points, straight lines, circles, planes, spheres, cylinders, and cones” input in advance. It is configured to calculate the shape error of each measurement shape with respect to each geometric shape, as well as to calculate based on the mathematical formula.

【0178】この形状誤差として、直線に対する測定形
状の誤差である真直度と、円に対する測定形状の誤差で
ある真円度と、平面に対する測定形状の誤差である平面
度と、球に対する測定形状の誤差である真球度と、円筒
に対する測定形状の誤差である円筒度と、円錐に対する
測定形状の誤差である円錐度とが演算される。
As the shape error, the straightness which is the error of the measured shape with respect to a straight line, the circularity which is the error of the measured shape with respect to a circle, the flatness which is the error of the measured shape with respect to a plane, and the The sphericity which is the error, the cylindricity which is the error of the measured shape with respect to the cylinder, and the conicity which is the error of the measured shape with respect to the cone are calculated.

【0179】形状認識部(測定項目選択手段)33は、
法線ベクトル演算部33aと、面法線ベクトル演算部3
3bと、メモリ33c及び33dとを有している。
The shape recognition section (measurement item selection means) 33 is
Normal vector calculation unit 33a and surface normal vector calculation unit 3
3b and memories 33c and 33d.

【0180】法線ベクトル演算部33aは、「点、直
線、円、平面、球、円筒及び円錐」の幾何形状のうち、
形状演算部32で演算された測定形状について各測定点
での法線ベクトルを演算するように構成されている。こ
れらの演算された法線ベクトルのデータはメモリ33c
に記憶される。図13の符号V10〜V30は各測定点
P1〜P3から求めた「円」をもとに演算された法線ベ
クトルを示している。なお、法線ベクトル演算部33a
が形状演算部32内にあってもよい。すなわち、この演
算部33aが制御ユニット2A内に設けてあればよい。
The normal vector calculation unit 33a calculates the geometrical shape of "point, straight line, circle, plane, sphere, cylinder and cone" among
The normal vector at each measurement point is calculated for the measurement shape calculated by the shape calculation unit 32. The data of these calculated normal vectors is stored in the memory 33c.
Is stored. Reference numerals V10 to V30 in FIG. 13 indicate normal vectors calculated based on the “circle” obtained from the measurement points P1 to P3. The normal vector calculation unit 33a
May be in the shape calculator 32. That is, it suffices if the arithmetic unit 33a is provided in the control unit 2A.

【0181】面法線ベクトル演算部33bは、データ取
り込み部31に記憶された各測定点での倣いプローブ2
1の変位量のデータから各測定点での面法線ベクトルを
演算するように構成されている。これらの演算された面
法線ベクトルのデータはメモリ33dに記憶される。図
13の符号V1〜V3は、各測定点における変位量のデ
ータから求められた面法線ベクトルである。
The surface normal vector calculation unit 33b is used by the scanning probe 2 at each measurement point stored in the data acquisition unit 31.
The surface normal vector at each measurement point is calculated from the displacement amount data of 1. The data of the calculated surface normal vector is stored in the memory 33d. Reference numerals V1 to V3 in FIG. 13 are surface normal vectors obtained from the data of the displacement amount at each measurement point.

【0182】図17は測定形状における測定点及び面法
線ベクトルの列を示している。図17(a)は、被測定
物の測定形状が直線の場合における2つの測定点と各測
定点での面法線ベクトルとを示している。図17(b)
は、測定形状が円の場合における3つの測定点と各測定
点での面法線ベクトルとを示している。図17(c)
は、測定形状が平面の場合における3つの測定点と各測
定点での面法線ベクトルとを示している。図17(d)
は、測定形状が球の場合における4つの測定点と各測定
点での面法線ベクトルとを示している。図17(e)
は、測定形状が円筒の場合における6つの測定点と各測
定点での面法線ベクトルとを示している。図17(f)
は、測定形状が円錐の場合における6つの測定点と各測
定点での面法線ベクトルとを示している。
FIG. 17 shows a series of measurement points and surface normal vectors in the measurement shape. FIG. 17A shows two measurement points and a surface normal vector at each measurement point when the measurement shape of the measured object is a straight line. FIG. 17 (b)
Shows three measurement points and a surface normal vector at each measurement point when the measurement shape is a circle. FIG. 17 (c)
Shows three measurement points and a surface normal vector at each measurement point when the measurement shape is a plane. FIG. 17 (d)
Shows four measurement points and a surface normal vector at each measurement point when the measurement shape is a sphere. FIG. 17 (e)
Shows six measurement points and a surface normal vector at each measurement point when the measurement shape is a cylinder. FIG. 17 (f)
Shows six measurement points and a surface normal vector at each measurement point when the measurement shape is a cone.

【0183】また、形状認識部33は、メモリ33cに
記憶された法線ベクトルのデータ(例えば、図13に示
す法線ベクトルV10、V20、V30のデータ)と、
メモリ33dに記憶された面法線ベクトルのデータ(例
えば、図13に示す面法線ベクトルV1〜V3のデー
タ)とを、形状演算部32で演算された測定形状の全て
について比較し、両ベクトルのなす角度(角度差)を演
算するベクトル比較部(図示略)を備えている。
The shape recognizing unit 33 also stores the normal vector data stored in the memory 33c (for example, the normal vector V10, V20, and V30 data shown in FIG. 13),
The data of the surface normal vector stored in the memory 33d (for example, the data of the surface normal vectors V1 to V3 shown in FIG. 13) is compared with respect to all the measurement shapes calculated by the shape calculation unit 32, and both vectors are compared. A vector comparison unit (not shown) for calculating an angle (angle difference) formed by is provided.

【0184】さらに、形状認識部33は、形状演算部3
2で演算された各測定形状について、前記角度差の絶対
値が最大となる角度(最大角度)を検出する最大角度検
出部(図示略)と、演算された各測定形状の前記最大角
度を比較し、その最大角度が最も小さい測定形状を選ぶ
ことができる最大角度比較部(図示略)とを備えてい
る。
Further, the shape recognizing unit 33 includes the shape calculating unit 3
For each measurement shape calculated in 2, the maximum angle detection unit (not shown) that detects the angle (maximum angle) at which the absolute value of the angle difference is maximum is compared with the maximum angle of each calculated measurement shape. However, a maximum angle comparison unit (not shown) capable of selecting a measurement shape having the smallest maximum angle is provided.

【0185】上述したような構成を有する制御ユニット
2Aは、図14に示す形状認識処理を実行するように構
成されている。
The control unit 2A having the above-mentioned configuration is configured to execute the shape recognition process shown in FIG.

【0186】次に、上記構成を有する第2の実施形態の
動作を図14に基づいて説明する。
Next, the operation of the second embodiment having the above structure will be described with reference to FIG.

【0187】被測定物の形状を測定する際には、例え
ば、操作部材22を操作して測定機本体1Aに移動指令
を与えることにより、倣いプローブ21のスタイラス2
4を被測定物の各測定点に接触させる。このとき、測定
機本体1Aから制御ユニット2Aへ、各測定点での倣い
プローブ21の変位量を表すデータと、各測定点の測定
値のデータとが出力される。
When measuring the shape of the object to be measured, the stylus 2 of the scanning probe 21 is operated by, for example, operating the operating member 22 to give a movement command to the measuring instrument body 1A.
4 is brought into contact with each measurement point of the object to be measured. At this time, the data indicating the displacement amount of the scanning probe 21 at each measurement point and the data of the measurement value at each measurement point are output from the measuring machine body 1A to the control unit 2A.

【0188】このとき、制御ユニット2Aが図14に示
す形状認識処理を実行する。まず、ステップ201で、
測定機本体1Aからそれぞれ出力される各測定点の測定
値のデータ及び各測定点での倣いプローブ21の変位量
のデータを読み込む。
At this time, the control unit 2A executes the shape recognition processing shown in FIG. First, in step 201,
The measurement value data at each measurement point and the displacement amount data of the scanning probe 21 at each measurement point output from the main body 1A of the measuring machine are read.

【0189】次に、ステップ202で、測定終了指令が
あったか否かを判定する。測定終了指令は、例えば測定
終了を指令するための押しボタンを押したときに与えら
れる。測定終了指令があるまで、ステップ201及び2
02を繰り返し、前記両データの読み込みを繰り返す。
Next, in step 202, it is judged whether or not there is a measurement end command. The measurement end command is given, for example, when the push button for instructing the measurement end is pressed. Until there is a measurement end command, steps 201 and 2
02 is repeated and the reading of both data is repeated.

【0190】測定終了指令があると、ステップ202の
判定結果がYesになってステップ203に進み、測定
点数毎の処理へ分岐する。すなわち、測定点数に応じて
測定項目を選択する処理を行なう。
When the measurement end command is issued, the determination result of step 202 becomes Yes, the process proceeds to step 203, and the process branches for each measurement point. That is, a process of selecting a measurement item according to the number of measurement points is performed.

【0191】まず、測定点数が1の場合、ステップ20
4に進み、被測定物の測定形状を「点」と認識し、終わ
る。
First, when the number of measurement points is 1, step 20
4, the recognized shape of the object to be measured is recognized as a "point", and the process ends.

【0192】測定点数が2の場合、ステップ205に進
み、被測定物の測定形状を「直線」と認識し、終わる。
If the number of measurement points is 2, the process proceeds to step 205, the measurement shape of the object to be measured is recognized as a "straight line", and the process ends.

【0193】測定点数が3の場合、ステップ206に進
み、「直線、円、平面」を測定項目として選択し、ステ
ップ209に進む。測定点数が4及び5の場合、ステッ
プ207に進み、「直線、円、平面、球」を測定項目と
して選択し、ステップ209に進む。
If the number of measurement points is 3, the process proceeds to step 206, "straight line, circle, plane" is selected as the measurement item, and the process proceeds to step 209. When the number of measurement points is 4 and 5, the process proceeds to step 207, “straight line, circle, plane, sphere” is selected as the measurement item, and the process proceeds to step 209.

【0194】測定点数が6以上の場合、ステップ208
に進み、「直線、円、平面、球、円筒、円錐」を測定項
目として選択し、ステップ209に進む。
If the number of measurement points is 6 or more, step 208
Go to step 209, select “straight line, circle, plane, sphere, cylinder, cone” as the measurement item, and go to step 209.

【0195】このステップ209では、各測定点の測定
値のデータに基づき、ステップ206、207及び20
8のいずれかで選択された測定項目に含まれる形状を、
予め入力された幾何形状を表す数式により演算し、その
結果を格納(記憶)する。例えば、測定点数が3の場合
には、ステップ206で選択された測定項目に含まれる
「直線、円、平面」の形状を、予め入力された幾何形状
を表す数式により演算し、その結果を格納する。
In this step 209, steps 206, 207 and 20 are performed based on the data of the measured values at the respective measurement points.
The shape included in the measurement item selected in any one of 8
The calculation is performed using a mathematical expression that represents a geometric shape that is input in advance, and the result is stored (stored). For example, when the number of measurement points is 3, the shape of “straight line, circle, plane” included in the measurement item selected in step 206 is calculated by a mathematical expression representing a previously input geometric shape, and the result is stored. To do.

【0196】次に、ステップ210に進み、選択された
測定項目に含まれる形状全て(例えば、測定点数が3の
場合には、「直線、円、平面」の形状全て)について、
各形状の演算結果から各測定点での法線ベクトルを演算
し、その結果を格納する。
Next, in step 210, for all shapes included in the selected measurement item (for example, if the number of measurement points is 3, all shapes of "straight line, circle, plane"),
The normal vector at each measurement point is calculated from the calculation result of each shape, and the result is stored.

【0197】次に、ステップ211に進み、選択された
測定項目に含まれる形状全てについて、各測定点での倣
いプローブ21の変位量から各測定点での面法線ベクト
ルを演算し、その結果を格納する。
Next, in step 211, for all the shapes included in the selected measurement item, the surface normal vector at each measurement point is calculated from the displacement amount of the scanning probe 21 at each measurement point, and the result is calculated. To store.

【0198】次に、ステップ212に進み、選択された
測定項目に含まれる形状全てについて、各測定点での法
線ベクトルと面法線ベクトルの角度差を演算し、その結
果を格納する。
Next, in step 212, the angular difference between the normal vector and the surface normal vector at each measurement point is calculated for all the shapes included in the selected measurement item, and the result is stored.

【0199】次に、ステップ213に進み、ステップ2
12で演算された各角度差が±90度を越えないように
補正する。
Then, the process proceeds to step 213 and step 2
Correction is performed so that the angle differences calculated in 12 do not exceed ± 90 degrees.

【0200】次に、ステップ214に進み、選択された
測定項目に含まれる各形状について、前記角度差の絶対
値が最大となる最大角度を求め、その結果を格納する。
Next, in step 214, the maximum angle at which the absolute value of the angle difference is maximum is found for each shape included in the selected measurement item, and the result is stored.

【0201】次に、ステップ215に進み、選択された
測定項目に含まれる全ての形状のうち、前記最大角度が
最も小さい形状を被測定物の測定形状と認識する。
Next, in step 215, of all the shapes included in the selected measurement item, the shape with the smallest maximum angle is recognized as the measured shape of the object to be measured.

【0202】次に、ステップ216に進み、選択された
測定項目に「円、円筒」が含まれかつステップ215で
認識した形状(認識形状)が円又は円筒であるかいなか
を判定する。
Next, in step 216, it is determined whether or not the selected measurement item includes "circle, cylinder" and the shape (recognition shape) recognized in step 215 is a circle or a cylinder.

【0203】測定点数が6より小さい場合には、選択さ
れた測定項目に「円、円筒」が含まれていないので、ス
テップ216の判定結果はNoになって終わる。すなわ
ち、ステップ215で認識した形状をそのまま被測定物
の測定形状と認識し、終わる。
If the number of measurement points is less than 6, the selected measurement item does not include "circle, cylinder", and the determination result in step 216 is No. That is, the shape recognized in step 215 is directly recognized as the measured shape of the object to be measured, and the process ends.

【0204】測定点数が6以上の場合で(すなわち、選
択された測定項目に「円、円筒」が含まれており)かつ
ステップ215で認識した形状(認識形状)が円又は円
筒である場合には、ステップ216の判定結果はYes
になり、ステップ217に進む。
When the number of measurement points is 6 or more (that is, the selected measurement item includes “circle, cylinder”) and the shape (recognition shape) recognized in step 215 is a circle or a cylinder. , The determination result of step 216 is Yes.
And proceed to step 217.

【0205】このステップ217では、円の形状誤差
(真円度)と円筒の形状誤差(円筒度)とを比較し、誤
差の小さい方の形状を被測定物の測定形状と認識し、終
わる。
In this step 217, the shape error of the circle (roundness) is compared with the shape error of the cylinder (cylindricity), and the shape with the smaller error is recognized as the measured shape of the object to be measured.

【0206】このように、ステップ217を行なう理由
は、円の法線ベクトルと及び円筒の法線ベクトルは同じ
であるため、被測定物の測定形状を円又は円筒のいずれ
か一方から選ぶ必要があるからである。
As described above, the reason why step 217 is performed is that the normal vector of the circle and the normal vector of the cylinder are the same, so it is necessary to select the measurement shape of the object to be measured from either the circle or the cylinder. Because there is.

【0207】このように、上記第2の実施形態によれ
ば、倣いプローブ21のスタイラス24を被測定物の各
測定点に接触させることにより、各測定点での測定機本
体1Aの位置座標及び倣いプローブ21の変位量が得ら
れ、各測定点でのプローブの変位量から各測定点での面
法線ベクトルを演算するので、被測定物の形状を測定す
る際に、操作部材22を操作して倣いプローブ21のス
タイラス24を被測定物の各測定点に任意の方向から近
づけて接触させるだけで、被測定物の測定形状を自動認
識することができる。そのため、操作者は測定前に幾何
形状などの測定項目を選択してキー入力する必要がない
とともに、被測定物の形状などが正しく認識されている
か否かを測定毎に確認する必要もなく、1つの測定が終
了後、次の測定を続けて行なうことができる。したがっ
て、被測定物の形状を簡単な操作で確実に自動認識する
ことができ、かつ測定作業の効率を向上させることがで
きる。
As described above, according to the second embodiment, the stylus 24 of the scanning probe 21 is brought into contact with each measurement point of the object to be measured, so that the position coordinates of the measuring instrument body 1A at each measurement point and Since the displacement amount of the scanning probe 21 is obtained and the surface normal vector at each measurement point is calculated from the displacement amount of the probe at each measurement point, the operation member 22 is operated when measuring the shape of the measured object. Then, the measurement shape of the object to be measured can be automatically recognized only by bringing the stylus 24 of the scanning probe 21 into contact with each measuring point of the object to be measured from any direction. Therefore, it is not necessary for the operator to select a measurement item such as a geometric shape and perform a key input before measurement, and it is not necessary to confirm whether or not the shape of the DUT is correctly recognized for each measurement. After the completion of one measurement, the next measurement can be continued. Therefore, the shape of the object to be measured can be surely automatically recognized by a simple operation, and the efficiency of the measurement work can be improved.

【0208】また、第2の実施形態によれば、被測定物
の形状を最もよく表す各測定点での面法線ベクトルに基
づいて最適な形状を認識するので、信頼性の高い認識結
果を得ることができる。
Further, according to the second embodiment, since the optimum shape is recognized based on the surface normal vector at each measurement point that most represents the shape of the object to be measured, a highly reliable recognition result can be obtained. Obtainable.

【0209】次に、図15に基づき上記第2の実施形態
の変形例を説明する。
Next, a modification of the second embodiment will be described with reference to FIG.

【0210】図15はこの変形例の動作の一部を示すフ
ローチャートで、図14に示すフローチャートと同じで
ある前記ステップ201〜214の図示を省略してあ
る。
FIG. 15 is a flowchart showing a part of the operation of this modified example, and the illustration of steps 201 to 214 which are the same as the flowchart shown in FIG. 14 is omitted.

【0211】この変形例では、図14のステップ214
からステップ220に進む。このステップ220では、
選択された測定項目に含まれる全ての形状のうち、前記
最大角度が最も小さい形状を認識形状1とする。
In this modification, step 214 in FIG.
To step 220. In this step 220,
Of all the shapes included in the selected measurement item, the shape having the smallest maximum angle is defined as the recognition shape 1.

【0212】次に、ステップ221に進み、選択された
測定項目に含まれる全ての形状のうち、前記最大角度が
最も小さい形状を認識形状2とする。
Next, in step 221, the shape having the smallest maximum angle among all the shapes included in the selected measurement item is set as the recognized shape 2.

【0213】次に、ステップ222に進み、前記認識形
状1と2は一致するか否かを判定する。一致する場合に
は、ステップ222の判定結果はYesになり、終わ
る。すなわち、ステップ2220で認識した形状(認識
形状1)をそのまま被測定物の測定形状と認識し、終わ
る。
Next, in step 222, it is determined whether the recognized shapes 1 and 2 match. If they match, the determination result of step 222 becomes Yes, and the process ends. That is, the shape recognized in step 2220 (recognition shape 1) is recognized as it is as the measured shape of the object to be measured, and the process ends.

【0214】認識形状1と2が一致しない場合、ステッ
プ222の判定結果はNoになり、ステップ223に進
む。
If the recognized shapes 1 and 2 do not match, the determination result in step 222 is No, and the flow advances to step 223.

【0215】このステップ223では、前記認識形状1
が「平面」の場合には、平面を被測定物の測定形状と採
用し(認識し)、終わる。一方、前記認識形状1が「平
面」以外の形状である場合には、前記認識形状2を被測
定物の測定形状と採用し(認識し)、終わる。
At step 223, the recognized shape 1
Is a “plane”, the plane is adopted (recognized) as the measurement shape of the DUT, and the process ends. On the other hand, when the recognized shape 1 is a shape other than the “planar surface”, the recognized shape 2 is adopted (recognized) as the measured shape of the object to be measured, and the process ends.

【0216】次に、図16に基づき上記第2の実施形態
の別の変形例を説明する。
Next, another modification of the second embodiment will be described with reference to FIG.

【0217】図16はこの変形例の動作の一部を示すフ
ローチャートで、図15と同様に、図14に示すフロー
チャートと同じである前記ステップ201〜214の図
示を省略してある。
FIG. 16 is a flow chart showing a part of the operation of this modification, and like FIG. 15, the steps 201 to 214 which are the same as the flow chart shown in FIG. 14 are omitted.

【0218】この変形例は、図15に示す変形例とはス
テップ224のみが異なる。このステップ224では、
認識形状1と2が一致しない場合には、どちらの形状を
選ぶかの選択を操作者に委ね、操作者にによって選択さ
れた形状を被測定物の測定形状と採用し(認識し)、終
わる。
This modification differs from the modification shown in FIG. 15 only in step 224. In this step 224,
If the recognized shapes 1 and 2 do not match, the operator is left to select which shape to select, and the shape selected by the operator is adopted (recognized) as the measured shape of the object to be measured, and the processing ends. .

【0219】[0219]

【発明の効果】以上説明したように、請求項1記載の発
明に係る多次元座標測定機によれば、操作が簡単で、測
定時の誤操作による形状の誤認識を防止することがで
き、かつ作業効率の向上を図ることができる。また、被
測定物の形状を最もよく表す法線ベクトルに基づいて最
適な形状を認識するので、信頼性の高い認識結果を得る
ことができる。
As described above, according to the multi-dimensional coordinate measuring machine of the first aspect of the invention, the operation is simple, and the erroneous recognition of the shape due to the erroneous operation at the time of measurement can be prevented, and Work efficiency can be improved. Further, since the optimum shape is recognized based on the normal vector that most represents the shape of the object to be measured, it is possible to obtain a highly reliable recognition result.

【0220】請求項2記載の発明に係る多次元座標測定
機によれば、被測定物を測定する際に、被測定物の各測
定点がカメラの画面内に入るように被測定物とカメラと
を相対移動させるだけでよいので、測定操作が非常に簡
単である。
According to the multidimensional coordinate measuring machine of the second aspect of the present invention, when the object to be measured is measured, the object to be measured and the camera are arranged such that the respective measurement points of the object to be measured are within the screen of the camera. Since it is only necessary to move and relative to each other, the measurement operation is very simple.

【0221】請求項3記載の発明に係る多次元座標測定
機によれば、被測定物の形状を測定する際に、倣いプロ
ーブを被測定物の各測定点に任意の方向から近づけて接
触させるだけで、被測定物の測定形状を自動認識するこ
とができ、測定操作が非常に簡単である。
According to the multidimensional coordinate measuring machine of the third aspect of the present invention, when measuring the shape of the object to be measured, the scanning probe is brought into contact with each measurement point of the object to be measured from any direction. Only by this, the measurement shape of the object to be measured can be automatically recognized, and the measurement operation is very simple.

【0222】請求項4記載の発明に係る多次元座標測定
機によれば、各測定点の測定順序を気にせずに各測定点
を順不同で測定することができ、この点でも操作が簡単
になる。
According to the multidimensional coordinate measuring machine of the fourth aspect of the present invention, the measurement points can be measured in any order without worrying about the measurement order of the measurement points. Become.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】図1はこの発明の第1の実施形態に係る2. 5
次元画像測定機の概略構成を示すブロック図である。
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a first embodiment of the present invention 2.5.
It is a block diagram showing a schematic structure of a two-dimensional image measuring machine.

【図2】図2は図1に示す2. 5次元画像測定機の概略
構成を示す斜視図である。
FIG. 2 is a perspective view showing a schematic configuration of the 2.5-dimensional image measuring machine shown in FIG.

【図3】図3は図1に示す2. 5次元画像測定機の原理
説明図である。
FIG. 3 is an explanatory view of the principle of the 2.5-dimensional image measuring machine shown in FIG.

【図4】図4は図1に示す2. 5次元画像測定機の動作
を示すフローチャートである。
4 is a flowchart showing the operation of the 2.5-dimensional image measuring machine shown in FIG.

【図5】図5は図1に示す2. 5次元画像測定機の動作
を示すフローチャートである。
5 is a flowchart showing the operation of the 2.5-dimensional image measuring machine shown in FIG.

【図6】図6は図1に示す2. 5次元画像測定機の動作
を示すフローチャートである。
FIG. 6 is a flowchart showing the operation of the 2.5-dimensional image measuring machine shown in FIG.

【図7】図7は各測定形状における測定点と各測定点で
のエッジ法線ベクトルとを示す説明図である。
FIG. 7 is an explanatory diagram showing measurement points in each measurement shape and edge normal vectors at each measurement point.

【図8】図8は各測定形状における測定点と各測定点で
のエッジ法線ベクトルとを示す説明図である。
FIG. 8 is an explanatory diagram showing measurement points in each measurement shape and edge normal vectors at each measurement point.

【図9】図9は四角形を例にした説明図である。FIG. 9 is an explanatory diagram illustrating a quadrangle as an example.

【図10】図10はこの発明の第2の実施形態に係る三
次元座標測定機の概略構成を示すブロック図である。
FIG. 10 is a block diagram showing a schematic configuration of a three-dimensional coordinate measuring machine according to a second embodiment of the present invention.

【図11】図11は図10に示す三次元座標測定機の概
略構成を示す斜視図である。
11 is a perspective view showing a schematic configuration of the three-dimensional coordinate measuring machine shown in FIG.

【図12】図12は図10に示す三次元座標測定機で用
いる倣いプローブを示す側面図である。
12 is a side view showing a scanning probe used in the three-dimensional coordinate measuring machine shown in FIG.

【図13】図13は図10に示す三次元座標測定機の原
理説明図である。
13 is an explanatory view of the principle of the three-dimensional coordinate measuring machine shown in FIG.

【図14】図14は図10に示す三次元座標測定機の動
作を示すフローチャートである。
14 is a flowchart showing the operation of the three-dimensional coordinate measuring machine shown in FIG.

【図15】図15は図10に示す三次元座標測定機の変
形例の動作の一部を示すフローチャートである。
15 is a flowchart showing a part of the operation of a modified example of the three-dimensional coordinate measuring machine shown in FIG.

【図16】図16は図10に示す三次元座標測定機の別
の変形例の動作の一部を示すフローチャートである。
16 is a flowchart showing a part of the operation of another modification of the three-dimensional coordinate measuring machine shown in FIG.

【図17】図17は各測定形状における測定点及び面法
線ベクトルの列とを示す説明図である。
FIG. 17 is an explanatory diagram showing measurement points and rows of surface normal vectors in each measurement shape.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

8 CCD カメラ(カメラ:法線ベクトル検出手段) 9 画像処理装置(画像処理部:法線ベクトル検出手
段) 11、31 データ取り込み部(データ取り込み手段) 12、32 形状演算部(形状演算手段) 13、33 形状認識部(測定項目選択手段) 13a、33a 法線ベクトル演算部(法線ベクトル演
算手段) 21 倣いプローブ(法線ベクトル検出手段) 33b 面法線ベクトル演算部
8 CCD Camera (Camera: Normal Vector Detection Means) 9 Image Processing Device (Image Processing Unit: Normal Vector Detection Means) 11, 31 Data Acquisition Unit (Data Acquisition Means) 12, 32 Shape Calculation Unit (Shape Calculation Means) 13 , 33 shape recognition unit (measurement item selection unit) 13a, 33a normal vector calculation unit (normal vector calculation unit) 21 scanning probe (normal vector detection unit) 33b surface normal vector calculation unit

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 被測定物と検出子とを相対移動させて被
測定物の形状を測定する多次元座標測定機において、 前記被測定物の各測定点の測定値を取り込むデータ取り
込み手段と、 前記各測定点での第1の法線ベクトルを検出する法線ベ
クトル検出手段と、 測定点数に応じて測定項目を選択する形状認識手段と、 前記形状認識手段により選択された前記測定項目に含ま
れる一つ以上の形状を、前記測定値と予め入力された数
式とに基づいて演算するとともに、前記演算された各形
状の誤差を演算する形状演算手段と、 前記演算された各形状の各測定点での第2の法線ベクト
ルを演算する法線ベクトル演算手段とを備え、 前記形状認識手段は、選択した前記測定項目が複数の形
状を含む場合、前記両法線ベクトルの比較結果と前記各
形状の誤差の比較結果の少なくとも一方に基づいて前記
複数の形状の中から最適な形状を認識することを特徴と
する多次元座標測定機。
1. A multidimensional coordinate measuring machine for measuring the shape of an object to be measured by moving the object to be measured and a detector relative to each other, and data capturing means for taking in measured values at respective measurement points of the object to be measured, Normal vector detecting means for detecting the first normal vector at each measurement point, shape recognition means for selecting a measurement item according to the number of measurement points, and included in the measurement items selected by the shape recognition means Shape calculation means for calculating one or more shapes to be calculated based on the measured value and a previously input mathematical expression, and calculating an error of each calculated shape; and each measurement of each calculated shape. A normal vector calculation means for calculating a second normal vector at a point, and the shape recognition means, when the selected measurement item includes a plurality of shapes, compares the comparison result of both normal vectors with the above. Error of each shape A multidimensional coordinate measuring machine characterized by recognizing an optimum shape from among the plurality of shapes based on at least one of the comparison results.
【請求項2】 前記検出子は前記法線ベクトル検出手段
を含み、前記法線ベクトル検出手段は、前記被測定物の
画像データを得るカメラと、前記カメラからの画像デー
タを画像処理して前記各測定点のエッジ部の座標及び前
記第1の法線ベクトルであるエッジ法線ベクトルを作成
する画像処理部とを有することを特徴とする請求項1記
載の多次元座標測定機。
2. The detector includes the normal vector detecting means, and the normal vector detecting means is a camera for obtaining image data of the object to be measured, and image processing is performed on the image data from the camera to perform the image processing. The multidimensional coordinate measuring machine according to claim 1, further comprising: an image processing unit that creates coordinates of an edge portion of each measurement point and an edge normal vector that is the first normal vector.
【請求項3】 前記検出子は前記法線ベクトル検出手段
を含み、前記法線ベクトル検出手段は、前記被測定物に
接触したとき、互いに直交する3方向に変位可能な倣い
プローブと、前記倣いプローブの変位量から前記第1の
法線ベクトルである面法線ベクトルを演算する面法線ベ
クトル演算部とを有することを特徴とする請求項1記載
の多次元座標測定機。
3. The detector includes the normal vector detecting means, and the normal vector detecting means is capable of displacing in three directions orthogonal to each other when the normal vector detecting means is in contact with the object to be measured, and the scanning probe. The multidimensional coordinate measuring machine according to claim 1, further comprising a surface normal vector calculation unit that calculates a surface normal vector that is the first normal vector from a displacement amount of a probe.
【請求項4】 前記形状認識手段は、全ての測定点を点
要素と直線要素とに分け、かつ前記点要素と前記直線要
素とに基づいて複数の形状の中から最適な形状を認識す
ることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の多
次元座標測定機。
4. The shape recognition means divides all the measurement points into point elements and straight line elements, and recognizes an optimum shape from a plurality of shapes based on the point elements and the straight line elements. The multidimensional coordinate measuring machine according to any one of claims 1 to 3, characterized in that.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008082745A (en) * 2006-09-26 2008-04-10 Mitsutoyo Corp Workpiece measuring method and its apparatus
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JP2019158522A (en) * 2018-03-12 2019-09-19 株式会社東京精密 Shape analyzer, shape analysis method, and program

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