JPH10232117A - 画像測定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】未知の形状を有する被測定物の輪郭形状のエッ
ジを自動で確実に測定することができる画像測定装置を
提供する。 【解決手段】被検査物の像を捉えて該像の光強度分布に
応じた画像信号を生成する撮像部６と、該撮像部が捉え
た撮像範囲内４ａに設定されるエッジ検出領域１５内に
ある前記画像信号から該エッジ検出領域内のエッジ位置
を検出する制御ユニット２とを有する画像測定装置にお
いて、前記制御ユニット２は、該被検査物の輪郭形状７
ａに沿って該エッジ検出領域１５を移動させて該輪郭形
状のエッジ位置を検出し、当該移動させたエッジ検出領
域内に該エッジが検出されない場合に、直前に検出され
たエッジ位置を中心とするほぼ円弧上であって該エッジ
が検出されないエッジ検出領域と一部重なる様にずらし
た新たなエッジ検出領域１５を設定することを特徴とす
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、被検査物の輪郭形
状の測定を自動的に行うことができる画像測定装置に係
り、特に未知の形状をした被検査物の輪郭形状を自動的
にスキャンして測定する画像測定装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】画像測定装置は、一般的に、移動可能な
ステージ上に載置された被検査物の像を光学系を介して
ＣＣＤカメラ等で捉え、捉えた像の光強度分布に応じて
光電変換された電気信号を利用する。撮像範囲内に被検
査物のエッジ検出領域である指標内にある被検査物の輪
郭形状のエッジを、上記電気信号を利用した画像処理に
より検出し、撮像範囲内でのエッジの座標値のデータを
生成する。（以下、エッジ検出領域を単に指標と称す
る。） 特に、上記指標は、その大きさが測定の種類に応じてオ
ペレータにより設定されるが、その指標が被検査物の輪
郭形状のエッジを自動的に設定されたピッチでスキャン
しながらそれぞれの座標値を測定する自動スキャニング
測定モードが知られている。

【０００３】この自動スキャニング測定モードでは、例
えば、直前に検出された複数のエッジの座標値に基づい
て次の測定目標点が設定され、この測定目標点に対して
指標の位置と角度方向が設定される。そして、その設定
された指標内にある輪郭形状のエッジを上記の画像処理
により検出する。この様に、エッジの位置を検出し、次
の測定目標点を設定し、そこに指標を設定して次のエッ
ジの位置を検出するという工程が測定始点から測定終点
まで繰り返される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、被検査
物の輪郭形状が比較的なだらかに変化する場合は、特に
支障なく自動スキャニング測定を行うことができるが、
輪郭形状が鋭角に折れ曲がっているような被測定物を測
定する場合は、その測定の途中で次に測定目標点に対し
て設定した指標内に輪郭形状のエッジが存在しなくな
り、エッジ位置を検出することができず、測定エラーに
なる。上記した通り、オペレータにより指標の大きさを
大きく設定することである程度の測定エラーは回避でき
る場合もあるが、あまり指標のサイズを大きく設定する
と、撮像範囲である画面内から指標がはみ出し頻繁にス
テージの移動を行う必要があり、全体の測定時間が長く
なる。また、例え指標サイズを大きく設定しても、被検
査物の輪郭形状が鋭角状である場合は、次の測定点での
エッジを検出することができない。

【０００５】そこで、本発明の目的は、上記の課題を解
決し、輪郭形状が鋭角に折れ曲がっているような被検査
物についても、自動スキャニング測定を行うことができ
る画像測定装置を提供することにある。

【０００６】更に、本発明の目的は、輪郭形状が鋭角に
折れ曲がっているような被検査物に対しても、次の測定
目標点を適切に設定して確実に指標内にエッジが位置す
る様にすることができる画像測定装置を提供することに
ある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成する本
発明は、被検査物の像を捉えて該像の光強度分布に応じ
た画像信号を生成する撮像部と、該撮像部が捉えた撮像
範囲内に設定されるエッジ検出領域内にある前記画像信
号から該エッジ検出領域内のエッジ位置を検出する制御
ユニットとを有する画像測定装置において、前記制御ユ
ニットは、該被検査物の輪郭形状に沿って該エッジ検出
領域を移動させて該輪郭形状のエッジ位置を検出し、当
該移動させたエッジ検出領域内に該エッジが検出されな
い場合に、直前に検出されたエッジ位置を中心とするほ
ぼ円弧上であって該エッジが検出されないエッジ検出領
域と一部重なる様にずらした新たなエッジ検出領域を設
定することを特徴とする。

【０００８】次のエッジ検出領域を、エッジが検出され
ない場合のエッジ検出領域と一部重なる様にずらしなが
ら新たなエッジ検出領域を設定することで、未知の形状
の被検査物の輪郭形状のエッジがエッジ検出領域内に位
置する様に設定することができる。

【０００９】更に、別の発明では、エッジに沿った測定
ピッチがＬの場合は、前記制御ユニットは、前記移動さ
せたエッジ検出領域内に該エッジが検出されない場合
に、該エッジ検出領域の移動方向を、設定されたエッジ
検出領域の長さｔ、測定ピッチＬにおいて、ｔ／Ｌ未満
の角度だけずらして設定することを特徴とする。

【００１０】オペレータにより任意に設定される測定ピ
ッチＬとエッジ検出領域の長さｔに従って、必ず重なり
ある位置に新たなエッジ検出領域を設定することができ
る。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面に従って説明する。しかしながら、本発明の技術
的範囲がその実施の形態に限定されるものではない。

【００１２】図１は、本発明の実施の形態例の画像測定
装置の全体構成図である。この画像測定装置は、測定器
本体１とコンピュータからなる制御ユニット２で構成さ
れる。測定器本体１は、支持体３を有する。支持体３の
ベース部３ａ上には、水平面の直交するＸ方向とＹ方向
に移動可能なステージ５が設けられる。ステージ５上に
は、二次元的な輪郭形状を有する被検査物７が搭載され
る。また、ベース部３ａには、被検査物７に対する透過
照明光学系８が設けられる。

【００１３】更に、支持体３の支柱部３ｂには撮像部６
が取り付けられる。この撮像部６には、被検査物７に対
する落射照明光学系９、ＣＣＤカメラ１３、被検査物７
からの光を結像する結像光学系１２とが設けられる。ス
テージ５上に載置された被検査物７に対して、透過照明
あるいは落射照明で照明し、被検査物７の像を結像光学
系１２によりＣＣＤカメラ１３に結像させる。ＣＣＤカ
メラ１３により結像された像の光強度分布に応じた電気
信号に変換し、その電気信号が制御ユニット２に供給さ
れる。

【００１４】制御ユニット２は、本体４０にモニタ４と
入力装置であるキーボード４１、マウス４２が接続され
る。

【００１５】図２は、被検査物７の一例を示す図であ
る。この例にある通り、被検査物７の輪郭形状７ａのエ
ッジの座標を検出することにより、被検査物７が設計値
通りに加工されているか否か等の測定が行われる。図２
中にエッジに示した白丸が、測定点１８の例であり、通
常輪郭形状７ａのエッジに沿って一定のピッチで測定さ
れる。

【００１６】図３は、被検査物７がモニタ４の画面４ａ
に表示されている状態例を示す図である。この例では、
画面４ａ内に被検査物７の一部が表示されている。一般
に、エッジ位置を検出する為に、画面上でエッジ位置検
出領域である指標１５が設定される。この指標１５の形
状、大きさは、オペレータにより任意に設定されるが、
指標１５内の画像データを利用することにより、指標１
５内に位置するエッジ点１６の画面内での位置を検出す
ることができる。従って、エッジ位置を検出する為に
は、この指標１５をエッジ点を含む位置に移動させる必
要がある。そして、上記した自動スキャニング測定を行
う場合は、この指標１５を次の測定対象のエッジ点を含
む様に次々と自動的に移動させる。

【００１７】図４は、測定器本体と制御ユニット内の一
部の機能を示すブロック図である。測定器本体１は、図
１で説明した構成を有するが、更に図４に示した通り、
ステージ５を駆動するＸＹステージ駆動部１０と、移動
したステージの位置を検出するステージ位置検出部１１
とが設けられる。制御ユニットからのステージ移動指令
をうけて、ＸＹステージ駆動部１０がステージを移動さ
せ、ステージ位置検出部１１により検出されたステージ
座標値が制御ユニット２に供給される。

【００１８】制御ユニット２は、図４に示すように、Ｃ
ＣＤカメラ１３から出力される電気信号が入力される画
像処理部２１と、輪郭形状測定部２２と、指標設定部２
３と、測定条件メモリ２４と、測定データメモリ２５
と、データ出力部２６とを備えている。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装
置、入力回路、出力回路、中央演算処理回路などを有す
るコンピュータで構成される。上記した画像処理部２
１、輪郭形状測定部２２及び指標設定部２３は、例えば
コンピュータプログラムにより実現されても良く、むろ
んハードウェアによって実現されても良い。

【００１９】画像処理部２１は、ＣＣＤカメラ１３の各
画素から出力される電気信号を画像処理し、図３に示し
た通り捉えた被検物７の像をモニタ４のモニタ画面４ａ
上に画像として表示させるための画像信号をモニタ４へ
出力する。また、画像処理部２１は、指標設定部２３か
ら出力される指標位置のデータを受け、エッジの検出領
域を示す指標（エッジ検出領域）１５をモニタ画面４ａ
上の前記指標位置のデータに対応する位置及び角度方向
に表示させるための信号をモニタ４へ出力する。さら
に、画像処理部２１は、ＣＣＤカメラ１３から出力され
る電気信号を画像処理し、指標１５内にある被検物７の
輪郭形状７ａのエッジを検出し、検出したエッジ点１６
のモニタ画面４ａ内での座標値（エッジ座標値）を輪郭
形状７ａに沿って設定される各測定点１８について順次
検出し、各エッジ座標値のデータを輪郭形状測定部２２
へ出力する。

【００２０】輪郭形状測定部２２は、被検物７の輪郭形
状７ａに沿ってある間隔で（例えば一定間隔で）設定さ
れる各測定点１８のエッジ座標値を取り込む輪郭形状測
定（スキャニング測定）を実行する。輪郭形状測定部２
２は、輪郭形状測定を行うために、指標１５の移動先で
ある次の測定点１８及びこの点での指標１５の角度方向
を設定し、この測定点１８に対応する指標１５の位置及
び角度方向のデータ（設定内容）を表す指標設定指令を
指標設定部２３に出力すると共に、ステージ移動指令を
ＸＹステージ駆動部１０に出力する。

【００２１】また、輪郭形状測定部２２は、画像処理部
２１から出力される各測定点（測定済みの点）のエッジ
座標値と、ステージ位置検出部１１から出力される各測
定点でのステージ座標値とに基づき各測定点の座標値
（測定点座標値）を演算し、その演算結果を測定データ
メモリ２５へ順次出力する測定点座標値演算部２７を備
えている。この演算部２７は、下記の式で表す演算を行
う。

【００２２】（測定点座標値）＝（ステージ座標値）＋
（エッジ座標値×モニタ画面補正値） ここで、モニタ画面補正値は、ＸＹステージ５上での寸
法とモニタ画面４ａ上での寸法との比である。

【００２３】指標設定部２３は、指標１５を輪郭形状測
定部２２から出力される指標設定指令により指定された
モニタ画面４ａ上の位置及び角度方向に設定させるため
の指標位置のデータを、画像処理部２１へ出力する。

【００２４】測定条件メモリ２４には、被検物７の輪郭
形状７ａの測定開始位置（最初の測定点）及び測定終了
位置（最後の測定点）の座標、測定開始位置での測定目
標方向、各測定目標点１８の間隔（例えば一定間隔で、
図１０に示す測定ピッチＰ）、指標１５の大きさをそれ
ぞれ表すデータなどを含む測定条件が予めオペレータに
よりキーボード３１などにより入力されて記憶されてい
る。測定データメモリ２５は、輪郭形状測定部２２から
出力される各測定点の座標値（測定点座標値）のデータ
を格納する。データ出力部２６は、測定終了後に測定デ
ータメモリ２５に格納された測定データ（全測定点の座
標値）を印刷して出力する。

【００２５】図５、図６及び図７は、自動スキャニング
測定における指標１５の測定目標点への移動と問題点を
示す図である。いずれも黒丸が測定済みの測定点１８で
あり、白丸がこれから測定すべきと予測される測定目標
点１８ａである。図５に示される通り、直前に測定した
測定点１８と次に測定すべきエッジ位置が直線上あるい
は比較的なだらかな曲線上にある時は、指標１５を次の
測定すべきエッジ位置を含む位置に移動させることがで
きる。

【００２６】図８は、測定目標点１８ａを予測する方法
を説明する図である。図４に示した輪郭形状測定部２２
では、例えば、直前の測定点１８ｂとその前の測定点１
８ｃの位置に従って、両測定点１８ｂ、１８ｃを結ぶ方
向３０上であって、予め設定された測定ピッチＬの位置
に測定目標点１８ａが位置するものと予想し、その位置
データと測定目標方向３０に直角の角度データを生成
し、指標設定部２３に与える。そのデータに従って指標
１５を画面上に表示する為の信号を指標設定部２３が画
像処理部２１に与え、モニタ画面４ａ内に指標が表示さ
れる。

【００２７】この測定目標点１８ａを求めるアルゴリズ
ムは、直前の２つの測定点から求める直線補間法、３つ
の測定点から求める円弧補間法、更に多数の測定点から
求めるスプライン関数を利用した補間法等が知られてい
る。

【００２８】そこで、図６に示した様に、被検査物７の
輪郭形状７ａが鋭角形状を有する場合は、上記した補間
法により測定目標点１８ａを予測してその位置に指標１
５を移動させると、指標１５内にエッジが含まれない場
合がある。輪郭形状７ａが鋭角形状でなくとも、ある程
度の急な角度を有する場合は、指標１５の大きさが小さ
い場合は次の測定位置のエッジが指標１５内に含まれな
いこともある。

【００２９】この指標１５の大きさを例えばある程度長
い形状に設定し、測定ピッチをある程度狭く設定するこ
とにより、鋭角以外の形状であれば上記の問題点はある
程度解決される。しかし、指標１５の長さを大きく設定
すると、移動に伴いその指標が画面内からはみ出し、画
面４ａ内での移動回数が限定される。このことは、ステ
ージ５の頻繁な機械的移動を招き、測定時間が長くな
る。また、測定ピッチを狭く設定することも測定の長時
間化を招く。そして、そもそも輪郭形状７ａが鋭角に折
れ曲がる部分では、上記アルゴリズムでは指標１５を次
の測定位置のエッジを含む様に移動できない。

【００３０】そこで、図７に示した様に輪郭形状７ａが
鋭角に折れ曲がる場合でも、次の測定すべきエッジを含
む様に指標１５を移動させることができるアルゴリズム
が必要である。

【００３１】図９は、被検査物７の輪郭形状７ａが鋭角
に折れ曲がる場合でも、確実に次の測定すべきエッジの
位置に指標１５を移動させることができるアルゴリズム
を説明する図である。本発明の実施の形態例では、直前
の測定点１８ｂとその前の測定点１８ｃとから上記した
補間法により予想される測定目標方向３０上であってピ
ッチＬの位置を測定目標点１８ａとして、指標１５を移
動する。そこで、前述の指標１５内の画像データを利用
してエッジ位置を検出しても、検出できない場合は、測
定目標点を１８ａ１、１８ａ２，１８ａ３..... と変更
してその方向に直角の指標１５を移動させる。そして、
移動先の指標１５内にエッジが検出されるまで繰り返
す。

【００３２】この測定目標点の移動位置は、最初の測定
目標方向３０からΔΘだけずれた方向３０１，３０２，
３０３....であって、直前の測定点１８ｂからピッチＬ
の位置になる様に設定される。しかも、移動した指標１
５内に輪郭形状７ａのエッジが確実に含まれる様に、そ
の角度ΔΘが、円弧上で隣接する指標１５が重なり合う
値に設定される。その結果、図９に示される通り、複数
の指標１５により直前測定点１８ｂを中心とした円弧が
完全にカバーされて、エッジをまたいで指標１５が移動
されることはない。

【００３３】図１０及び図１１は、その角度ΔΘを説明
する図である。図１０に示される通り、円弧上で隣接す
る指標１５が完全に重なりあう為には、角度ΔΘは、指
標１５の長さがｔの場合、 ΔΘ＜ｔ／Ｌ である必要がある。より確実に重なりあう為には、更
に、 ΔΘ＜ｔ／２Ｌ 程度にすることが好ましい。

【００３４】図１１は、図１０における指標１５の長さ
ｔに比べて短い長さｔ２に指標１５の長さが設定された
場合を示す。指標１５の長さｔ２が短いため、角度ΔΘ
２もその分小さく設定される。

【００３５】図１２は、自動スキャニング測定である輪
郭形状測定処理のフローチャート図である。また、図１
３は、指標内にエッジが検出されない場合の測定目標点
を変更する処理のフローチャート図である。

【００３６】図１２に示す輪郭形状測定処理が開始され
ると、ステップ１００で、予めオペレータにより設定さ
れた測定開始位置と測定終了位置の座標値、測定ピッチ
Ｌ、指標１５の長さＬ等をそれぞれ測定条件メモリ２４
から取り込む。そして、ステップ１０１にて、上記演算
式に従って、エッジ未検出時の再度のピッチΔΘを求め
て設定する。次のステップ１０２では、ステップ１０１
で取り込んだ測定開始位置を、最初の測定目標点に設定
する。次のステップ１０３では、モニタ画面４ａ上の測
定目標点（ここではステップ１０２で設定された最初の
測定目標点）に指標１５がくるように指標１５を移動さ
せる。このとき、モニタ画面４ａ上において指標１５が
最初の測定目標点に表示される。次のステップ１０４で
は、指標１５内にある輪郭形状７ａのエッジ点座標（こ
こでは最初の測定目標点のエッジ点座標）を取り込む。
すなわち、画像処理部２１から出力される最初の測定目
標点のエッジ座標値を取り込む。

【００３７】次のステップ１０５では、画像処理部２１
においてエッジ未検出のエラーが発生したか否かを判定
する。このステップ１０５では、画像処理部２１におい
て輪郭形状１７ａのエッジが検出されたか否かを、ステ
ップ１０４においてエッジ点座標を取り込めたか否かに
よって判定する。エッジ点座標を取り込めなかった場
合、画像処理部２１においてエッジ未検出のエラーが発
生した（エッジが検出されなかった）と判定する。すな
わち、図５に示すように測定目標点１８ａにある指標１
５内に輪郭形状７ａが存在し、画像処理部２１において
エッジを検出できる場合には、ステップ１０５の判定結
果がＮｏになってステップ１０６へ進む。一方、図６に
示すように測定目標点１８ａにある指標１５内に輪郭形
状７ａのエッジが存在しておらず、画像処理部２１にお
いてエッジを検出できない場合には、ステップ１０５の
判定結果がＹｅｓになってステップ１０９へ進む。この
時点では、指標１５は輪郭形状１７ａ上の最初の測定目
標点にあり、ステップ１０４においてエッジ点座標を取
り込んでいるので、ステップ１０５の判定結果がＮｏに
なってステップ１０６へ進む。

【００３８】ステップ１０６では、ステージ位置検出部
１１から出力されるステージ座標値と、ステップ１０４
で取り込んだ画面内でのエッジ座標値とに基づき指標１
５内にある測定点の座標値（測定点座標値：ここでは最
初の測定目標点の座標値）を演算する。すなわち、測定
点座標値演算部２７で上記した式の演算を行う。次のス
テップ１０７では、ステップ１０６で演算した最初の測
定点の測定点座標値を測定データメモリ２５へ格納す
る。

【００３９】次のステップ１０８では、次の測定目標点
を設定する。すなわち、直前にエッジが検出された直前
測定点１８ｂ（ここでは、最初の測定目標点）を含む複
数の測定点のエッジ座標値から次の測定目標点１８ａと
この点での指標１５の角度方向とを設定する。ステップ
１０８での測定目標点１８ａの設定方法は、図８にて説
明した通りである。また、ステップ１０８において、指
標１５の角度方向は、測定目標方向３０に対して垂直と
なる向きに設定する。

【００４０】このような方法により、ステップ１０８に
おいて次の測定目標点１８ａとこの点での指標１５の角
度方向とを設定する。ここでは、直前測定点１８ｂは最
初の測定目標点であり、前記前々測定点１８ｃは存在し
ない。そのため、ステップ１０８において次の測定目標
点（２番目の測定目標点）１８ａとこの点での指標１５
の角度方向とを設定するために、最初の測定目標点（測
定開始位置）での測定目標方向を示すデータが測定条件
メモリ２４に予め記憶されている。このデータを使って
２番目の測定目標点１８ａと指標１５の角度方向とがス
テップ１０８で設定される。

【００４１】このようにしてステップ１０８で次の測定
目標点１８とこの点での指標１５の角度方向とを設定し
た後、ステップ１１０へ進む。このステップ１１０で
は、終了条件を満たしたか否かを判定する。すなわち、
ステップ１０８で設定した次の測定目標点の座標が、ス
テップ１０１で取り込んだ測定終了位置の座標値（最後
の測定目標点の座標値）を越えたか否かを判定する。こ
こでは、ステップ１０８で設定した次の測定目標点は２
番目の測定目標点であるので、ステップ１１０の判定結
果はＮｏになり、ステップ１０３に戻る。

【００４２】ステップ１０３、１０４を実行してステッ
プ１０５に進み、このステップ１０５の判定結果がＮｏ
であれば、ステップ１０６〜１０８を実行してステップ
１１０に進む。このステップ１１０の判定結果がＮｏで
あれば、ステップ１０３に戻る。

【００４３】このようにして、ステップ１０５及びステ
ップ１１０の判定結果が共にＮｏである間、ステップ１
０３〜１０８及びステップ１１０を繰り返し実行するこ
とにより、被検物７の輪郭形状７ａに沿って一定間隔で
指標１５を移動させながら測定を行い、各測定点の測定
点座標値を演算し、その演算結果を測定データメモリ２
５に順次格納する。

【００４４】図６に示すように測定目標点１８ａにある
指標１５内に輪郭形状７ａが存在しておらず、画像処理
部２１においてエッジを検出できなくなると、ステップ
１０５の判定結果がＹｅｓになり、ステップ１０９へ進
む。

【００４５】図１３にステップ１０９での処理フローが
示される。まず、ステップ２０１で、前回の指標１５内
に輪郭形状７ａのエッジが検出されたか否かが判定され
る。即ち、図１２のステップ１０５にてエッジ検出が前
回の指標１５内に検出されたか否かであり、最初にステ
ップ１０９になる時は、前回はエッジが検出されている
ので、ステップ２０１での判断はＹｅｓになる。そこ
で、ステップ２０２で予め計算されている角度ΔΘに回
転角度が設定され、ステップ２０６にて、図９に示した
通り、元の測定目標方向３０を回転角度だけ回転させた
測定目標方向３０１と、元の測定目標点１８ａからその
方向にピッチＬ進んだ測定目標点１８ａ１とが設定され
る。

【００４６】そして、新たに設定された測定目標点１８
ａ１に測定目標方向３０１に直角の方向に指標１５が移
動する（ステップ１０３）。そして、ステップ１０４が
実行され、再度ステップ１０５にてエッジ未検出になる
と、再度図１３の処理フローが繰り返される。

【００４７】今度は、ステップ２０１にて、前回検出で
きないと判断されるので、ステップ２０３にて、前回の
回転角度が正か否かが判断される。正であれば、ステッ
プ２０４にて、回転角度が前回の回転角度の負の角度に
設定される。即ち、図９で示した通り、今度は時計回り
に回転角度ΔΘだけ元の測定目標方向３０からずれた方
向に設定される。上記と同様にして、ステップ２０６で
測定目標方向３０２と測定目標点１８ａ２が設定され
る。

【００４８】更に、エッジが検出されない場合は、ステ
ップ２０５にて、回転角度がΔΘだけ増加される。そし
て、測定目標方向３０３と測定目標点１８ａ３が設定さ
れる。

【００４９】この様に、図９にて示した通り、測定目標
方向を左右に振りながら回転角度をΔΘづつ増加させ
る。従って、直前の測定点１８ｂを中心とする円弧方向
に指標１５がオーバーラップしながら移動する。そのた
め、輪郭形状７ａが如何なる角度で折れ曲がっていて
も、確実に移動した指標１５内にそのエッジが含まれ
る。

【００５０】以上の通り、上記の実施の形態例では、測
定目標方向を最初の測定目標方向３０に対して、指標１
５が重なるような角度で左右に変更しながら、指標１５
の位置を再設定するので、確実の被検査物の輪郭形状７
ａのエッジが検出される。また、上記の計算式に示した
角度ΔΘでその方向を変更することで、指標１５の長さ
が適宜変更設定されても、それに対応して角度ΔΘが変
更されるので、必ず指標が重なる様に移動して、エッジ
を捉えることができる。

【００５１】尚、上記の図１３のフローチャートによる
と、指標１５が元の目標測定方向から左右に角度を振り
ながら移動しているが、例えば、最初に反時計回りに回
転させてから、ある程度の回転角度でも検出されない場
合に、その後時計回りに回転させることでも良い。例え
ば、円弧補間法により輪郭形状が円弧状であることがあ
らかじめ判明している時などに利用できる。また、オペ
レータによりかかる指標の回転のアルゴリズムが任意設
定できる様にすることも有効である。

【００５２】

【発明の効果】以上説明した通り、本発明によれば、被
検査物の輪郭形状のエッジ位置を連続的に検出するスキ
ャニング測定において、未知の形状の輪郭形状に対して
確実にエッジ位置検出領域である指標を移動させること
ができる。従って、スキャニング測定の途中で測定不能
になることが避けられる。

【００５３】また、上記した様に測定目標方向を指標の
大きさに応じた角度で回転させると、オペレータにより
指標の大きさが任意に設定されても、確実に輪郭形状の
エッジ位置を検出することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態例の画像測定装置の全体構
成図である。

【図２】被検査物７の一例を示す図である。

【図３】被検査物７がモニタ４の画面４ａに表示されて
いる状態例を示す図である。

【図４】測定器本体と制御ユニット内の一部の機能を示
すブロック図である。

【図５】自動スキャニング測定における指標１５の測定
目標点への移動と問題点を示す図である。

【図６】自動スキャニング測定における指標１５の測定
目標点への移動と問題点を示す図である。

【図７】自動スキャニング測定における指標１５の測定
目標点への移動と問題点を示す図である。

【図８】測定目標点１８ａを予測する方法を説明する図
である。

【図９】次の測定目標点１８ａに指標１５を移動させる
ことができるアルゴリズムを説明する図である。

【図１０】角度ΔΘを説明する図である。

【図１１】角度ΔΘを説明する図である。

【図１２】自動スキャニング測定である輪郭形状測定処
理のフローチャート図である。

【図１３】指標内にエッジが検出されない場合の測定目
標点を変更する処理のフローチャート図である。

【符号の説明】 １ 測定器本体 ２ 制御ユニット ４ モニタ ６ 撮像部 ７ 被検査物 ７ａ 輪郭形状 １５ エッジ検出領域、指標 １８ 測定点 １８ａ 目標測定点

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】被検査物の像を捉えて該像の光強度分布に
   応じた画像信号を生成する撮像部と、該撮像部が捉えた
   撮像範囲内に設定されるエッジ検出領域内にある前記画
   像信号から該エッジ検出領域内のエッジ位置を検出する
   制御ユニットとを有する画像測定装置において、 前記制御ユニットは、該被検査物の輪郭形状に沿って該
   エッジ検出領域を移動させて該輪郭形状のエッジ位置を
   検出し、当該移動させたエッジ検出領域内に該エッジが
   検出されない場合に、直前に検出されたエッジ位置を中
   心とするほぼ円弧上であって該エッジが検出されないエ
   ッジ検出領域と一部重なる様にずらした新たなエッジ検
   出領域を設定することを特徴とする画像測定装置。
2. 【請求項２】請求項１において、 前記制御ユニットは、前記移動させたエッジ検出領域内
   に該エッジが検出されない場合に、該エッジ検出領域の
   移動方向を、設定されたエッジ検出領域の長さｔ、測定
   ピッチＬにおいて、ｔ／Ｌ未満の角度だけずらして設定
   することを特徴とする画像測定装置。
3. 【請求項３】請求項１または２において、 前記制御ユニットは、前記移動させたエッジ検出領域内
   に該エッジが検出されない場合に、直前に検出されたエ
   ッジ位置を中心とするほぼ円弧上での移動角度が徐々に
   大きくなるように設定することを特徴とする画像測定装
   置。
4. 【請求項４】請求項１または２において、 前記制御ユニットは、前記移動させたエッジ検出領域内
   に該エッジが検出されない場合に、直前に検出されたエ
   ッジ位置を中心とするほぼ円弧上での移動角度が徐々に
   大きくなり、移動方向が両方向に交互に変更した新たな
   エッジ検出領域を設定することを特徴とする画像測定装
   置。