JPH10311711A

JPH10311711A - 光学的形状センサ

Info

Publication number: JPH10311711A
Application number: JP10036503A
Authority: JP
Inventors: Kenneth A Pietrzak; エイ．ピエトルザークケネス; Leroy G Puffer; ジー．パファーレロイ; Farooq Bari; バリファローク
Original assignee: United Technologies Corp
Current assignee: Raytheon Technologies Corp
Priority date: 1997-02-19
Filing date: 1998-02-19
Publication date: 1998-11-24
Also published as: EP0866308A2; DE69826753T2; US6175415B1; EP0866308A3; EP0866308B1; DE69826753D1; US6205240B1

Abstract

(57)【要約】【課題】光学的形状測定装置及び光学的形状測定方法
を提供する。【解決手段】物体の形状を決定する装置は、少なくと
も一つの光源を備えたセンサを有しており、この光源
は、光シートが上記物体によって遮られるようにして投
影し、その物体のストリップ状のポイントを照射するよ
うになっている。上記光源は、多重の角度から上記シー
トを投影して、得られたストリップが連続的な形状を現
すようになっている。その形状は、少なくとも２つの光
学的検出器によって集合的に観測され、上記形状の特定
の像を現した出力信号を与えるようになっている。この
出力信号は、画像処理プロセッサに送られ、ディジタル
化・フィルタされて、上記形状を現したそれぞれの像の
ポイントを同定（抽出）する。この画像処理装置は、所
定の校正パラメータセットを用いて、抽出された上記ポ
イントの座標を、共通の基準系に対応した座標へと変換
し、これらを集合して上記物体の形状とする。また、本
願では、上記物体の形状を測定するための方法も提供す
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、光学的センサに関
し、より詳細には物体の形状を決定するための光学的セ
ンサに関する。

【０００２】

【従来の技術】精密部品は、しばしば寸法、形状、表面
仕上げ等に対して厳格な規格が要求される。例えば、航
空機用のエンジンブレード端部は、上記すべての厳格な
規格により処理されている。したがって、上記測定を可
能とする検査システムが要求されている。

【０００３】ブレード、すなわち翼は、対象となる物体
に配置されるテンプレートやゲージによってフィットし
ているかどうかを、目視で検査して測定される場合が多
い。別の検査プロセスでは、上記ブレード端部にワック
ススティックを押し当てて、ブレード端部の圧痕を得
る。このワックスの圧痕からブレードが引き離され、ス
クリーンへと背面から拡大するようにしてプラスチック
製のテンプレートによる寸法チェックのために投影され
る。しかしながら、これらの方法では、上述したような
厳密な部品に要求される厳格な検査規格には充分に沿う
ものではなかった。

【０００４】これとは別に、ブレードは、しばしば接触
型のプローブを搭載した座標測定器械（ＣＭＭ）によっ
て検査される。しかしながら、接触型センサによるブレ
ードエッジ部分の測定は、困難な作業である。さらに、
ＣＭＭ機械は、概ね単一のブレードエッジを測定するた
めに１時間を要する。総じて言えば、これらの欠点は、
上記機械的検査デバイスは、本来的にその精度のため
に、複雑な形状の部品の迅速な測定が制限されてきたと
いえる。したがって、機械的センサよりは、光学的セン
サが望ましいとされている。

【０００５】ブレード端部形状を測定するための光学的
センサは、これまで論文において言及されており（チャ
レラ（Ｃｈｉａｒｅｌｌａ），Ｍ、ピエトルザック（Ｐ
ｉｅｔｒｚａｋ），Ｋ．Ａ．による、「３Ｄレーザース
トリップセンサのための高精度校正技術」、プロシーデ
ィングスオブＳＰＩＥコンファレンスオンオプティック
ス，イルミネーションアンドイメージセンシングフォア
マシーンビジョンＩＶ，ＳＰＩＥ，第１１９４巻，１１
月８〜１０，１９８９年，第１７６〜１８５頁）にも示
唆されている。このセンサは、ブレード表面に光シート
を照射するための光源を用いるものであり、表面がスト
リップ状に照射される。この照射面の形状は、その後カ
メラによって記録される。しかしながら、このようなセ
ンサは、能力上限界があり、これは、一度にブレードの
微少部分しか照射できないためである。上記ブレード端
部の異なった部位を測定するためにはこの光源を移動さ
せる必要があるが、これらの像は、異なった断面を有し
ているので連結させることができず、また、これらの間
には連結させるための共通面も存在しない。したがっ
て、上記ブレード端部の全形状を測定することができな
かった。

【０００６】種々の別の光学的センサが存在している
が、これらのものはいずれもがブレード端部形状の決定
に適するものではなかった。例えば、多重となったカメ
ラからの画像を連結させて立体画像とすることもできる
が、この様にするためには同時にすべてのカメラの視野
に入る特定の判別可能な特徴が必要とされる。ブレード
端部にはこの様な特徴はないので、実際的なものではな
い。照射するに当たって、また観測するに際し、さらに
は表面上の点までの距離を決定するために光学的な三角
測量を用いることができる。表面の形状は、表面をスキ
ャンニングすることによって、すなわち連続的に照射
し、測定し、その表面上のポイントの距離の差を決定す
ることによって決定することができる。しかしながら、
ブレード端部といった複雑な形状を有する表面について
は最も困難である。加えて、三角法は、すべての光学機
機器の位置を正確に知る必要がある。さらに、三角測量
は、典型的にはレンズ変形と言った光学的な不完全性を
補償できるもではない。特殊な効果を奏するジェネレー
タを、物体の異なった位置から観測したカメラ像を連結
させるために用いることができるが、この様な技術は、
すべてのカメラが正確にその物体に対して相互に配列さ
れているのでない限り、その精度には限界がある。この
制限のため、この技術は、ブレード端部の形状を決定す
るための適切な技術としては用いられなかった。

【０００７】立体画像に関連した手法として、センサが
形状測定するための表面上に基準形状を投影して、複数
のカメラからの画像を結合させるための基準とすること
もできる。この様なセンサのうちの一つとしては、例え
ば、２つの光源（線状の）光源及び２つのカメラを用い
て、鉄道用の線路のレールの横方向頭部形状を測定する
ものを挙げることができる（米国特許第４，５３１，８
３７号）。この頭部は、概ね平坦な上部を有している。
光源は、その頭部を角度をつけてその形状に沿って照射
する。照射の不連続性、すなわち暗部スポットが上記頭
部の平坦部に形成される。それぞれのカメラは、暗部ス
ポット及び形状の一方の側を観測する。この暗部スポッ
トは、上記画像を連結させるための共通基準点とされ
る。しかしながら、このような手法は、特定の幾何学的
形状、例えば平坦な頂部といった表面に対してのみ用い
られるものであり、この方法はブレード端部と言った複
雑な形状には現実的ではない。まず、上記ブレード端部
は、この様なスポットを投影するための広い平坦面を有
してはいない。第二にこのようなスポットは、その端部
形状の正確な特性を隠してしまうこともあるためであ
る。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】したがって、ブレード
端部又は他の部品、又は複雑な形状を迅速、かつ精度良
く、さらには厳格な寸法精度で測定するための改善され
た検査デバイスが望まれていた。最低でも、上述のデバ
イスは、ブレード端部の全形状、すなわちそのブレード
端部の両側を決定でき、これら２つの画像を正確に結合
させて完全な形状とする能力が要求されている。

【０００９】また、上記形状を迅速に、かつ精度良く評
価するための方法が要求されている。従来の方法では、
その端部だけではなくブレード全体の断面積が決定のた
めには必要とされていた。したがって、上記ブレード断
面の最適化が実行されて、上記端部上の全ポイントでの
標準偏差が算出される。この方法は、いくつかの不利益
がある。すなわち、最も関心の高くはないブレード部分
の測定をする必要があり、またデータ取り扱い時にエラ
ーを生じさせやすい。したがって、より改善された方法
が要求されていた。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記課題は、本発明の装
置を提供することによって解決することができる。すな
わち本発明による上記装置は、光シートを物体の表面上
に照射し、少なくとも２つの光学的検出器によって検出
することができる少なくとも一つの光源を有していて、
これらの検出器はそれぞれの像に応じた信号を発生させ
るようになっている。画像処理装置は、これらの検出器
信号及び校正パラメータを受け取って、上記形状を結合
させて表す信号を発生させるようになっている。この様
な装置は、多数の光学的検出器からの画像を“結合”さ
せて、複雑な形状は、迅速、かつ正確に決定する効果を
発揮する。上記校正パラメータは、あらかじめ決定され
ていることが好ましい。上記校正パラメータは、既知の
ターゲットの検出画像及び少なくとも１つの光シートと
ターゲット表面との交線のうちの一つを得ることによっ
て導出される複数のパラメータである。この照射された
光シートは、概ねターゲット領域では平面になってお
り、概ね上記物体の表面に対しては垂直とされている。
上記複数の検出器は、上記物体の表面に平行な角度とさ
れている。これらの検出器は、ビデオカメラを有してい
る。本発明の装置は、端部や、翼の前縁や後縁を有する
物体ばかりではなく、いかなる好適な物体の形状を得る
ために用いることが可能である。本発明の装置は、さら
に、規格形状との比較を行うための手段、すなわち上記
形状の測定を行うための装置を有している。

【００１１】本発明の第二の特徴によれば、ブレード端
部を評価するための方法が提供でき、この方法は、座標
軸に対してブレードの２つの端部の一方を実質的に平行
に配列させるように、上記物体を回転させるステップ
と、上記座標軸に沿って一つの方向で最も大きな値を持
つポイントを決定することによって先端部を位置決めす
るステップと、を有している。この方法によって、迅
速、かつ正確に上記形状の先端位置を測定することが可
能となり、上記形状をさらに評価するための基準が設け
られることになる。この様にすれば、データ処理の間に
エラーを生じさせることもなく、また、関心のある主要
部以外の別の形状を測定する必要もなくすることができ
る。この方法では、上記形状の両側の比較的平坦な領域
のラインを検出及び決定し、上記形状を上記ラインが実
質的に座標軸に対して平行となるように配列させるステ
ップを有していても良い。

【００１２】本発明の第三の特徴によれば、ブレード端
部を評価するための方法は、座標システムにおいて形状
の許容幅内となるように形状を配列させるステップと、
値を記録し、それぞれの記録要素が上記座標システムの
ポイントに対応するように複数の記録位置を与えるステ
ップと、上記メモリ要素が、上記許容幅内のポイントの
対応した記録位置の値が第一の値を有し、上記許容幅外
に対応したポイントが第一の値を有するように、メモリ
位置を設定するステップと、上記形状のポイントのメモ
リ位置の値から評価して上記形状の許容範囲内にあるポ
イントが許容幅内にあるか否かを判断するステップと、
を有している。この方法は、上記形状と許容範囲内の形
状との迅速、かつ正確な比較を可能とする。また、この
第二の方法によれば、データ処理中にエラーを生じさせ
ることも少なく、また、関心のある主要部以外の測定を
測定する必要が生じない。上記メモリ位置は、ビデオデ
ィスプレイシステムの位置とされており、これらの値
は、上記ディスプレイシステムの位置に応じて色分けさ
れるようにされていても良い。

【００１３】本発明の第四の特徴によれば、ブレード端
部形状の幅を決定するための方法は、上記形状の先端を
決定するステップと、中央ライン及び上記先端部から上
記中央ライン上の離間したポイントを決定するステップ
と、上記中央ラインに垂直で、上記のように決定された
ポイントを含んだラインを決定するステップと、上記垂
直ラインが、上記形状の両側と互いに交差する位置に隣
接した２つのグループを決定するステップと、上記２つ
のグループのポイントが現す２つの交線を決定するステ
ップと、上記２つの交線の間にある互いに垂直なライン
の長さとして形状の幅を決定するステップと、を有して
いる。この方法によれば、上記形状の幅（厚さ）の迅
速、かつ正確な決定を可能としている。上記第二と上記
第三の特徴による方法のように、本方法は、データ処理
中にエラーを生じさせることが少なく、さらには関心の
ある主要部分以外の測定も必要とされることがない。

【００１４】

【発明の実施の形態】本発明を、図１に示すように、ガ
スタービンエンジンの翼に適用する最良の実施例につい
て説明する。

【００１５】図１を参照すると、翼２０は、長手方向軸
２５と、長手方向端部３５を備えた外側面３０と、を有
している。上記端部３５は、２つの側部３６，３７及び
鋭利な、又は丸くされた最外部４０を有している。上記
端部３５は、ネジリが加えられた形状を有しており、そ
の長さに沿って異なった形状を有している。

【００１６】上記端部３５に沿ったいかなる位置におい
てもその形状を得、かつ測定するための装置４５は、光
源５５を有したセンサ５０を有しており、この光源５５
は、上記端部によって遮られる光シートを照射してい
て、上記端部状のポイント上のストリップ６０を照射に
より形成させている。この光源は、複数の角度から光シ
ートを照射して、この様にすることで得られるストリッ
プが完全に、かつ実質的に上記最外部４０及び上記端部
３５の側部を連続的に横切るようにされている。このよ
うに照射されたストリップ６０は、上記端部３５の形状
を現し、この形状３５は、上記ブレードの互いに反対側
にある対となったビデオカメラ６５，７０によって観測
されるようになっている。それぞれのビデオカメラ６
５，７０は上記照射によるストリップ６０のそれぞれの
側部７５，８０（図２）を観測しており、ビデオライン
８５，９０によって、上記形状の特定像に対応した出力
信号を与えている。これらのビデオカメラ出力信号は、
画像処理装置９５によって受け取られ、上記カメラ出力
信号をディジタル化させていると共に、フィルタし、上
記形状を現したそれぞれの像のポイントを同定・抽出す
るようになっている。上記画像プロセッサ９５は、所定
の校正パラメータセットを用いて、得られたポイントの
座標を共通の基準システムに対応する座標に変換する。
このステップは、上記形状の２つの側部を“結合”させ
る効果を有していて、これらを集合させて上記座標が、
上記端部形状を現すようさせている。上記画像処理装置
９５は、さらに上記形状を処理して、その形状をビデオ
ディスプレイシステムに表示させ、対応する形状許容幅
（図１４）を表示させるようにしていて、その形状にお
ける許容範囲を外れるポイントを同定するようになって
いる。上記プロセッサ９５は、また上記形状の幅（図１
５参照）を決定し、その結果をディスプレイシステム１
００に表示させている。

【００１７】最良の実施例では、上記光源５５は、単一
のレーザダイオード（レーザ）１０５及び２つのミラー
１１０を有している。上記レーザ１０５は、シリンドリ
カルレンズを有していて、このシリンドリカルレンズ
は、この光線を照射すべきシートにまで、好ましくは上
記ブレード端部と直角となるように広げさせている。ミ
ラー１１０は、上記側部３６，３７において上記光線を
反射させて、ストリップ状に上記ブレード形状のその端
部を照射していて、この光線が直接入射されないように
している。上記ミラーは、上記レーザと整列されている
ことが好ましく、上記照射される光シートが上記ターゲ
ット領域内で、すなわち上記ストリップ６０の断面積内
で実質的に平面とされている。

【００１８】上記レーザのレンズと上記ブレード端部と
の距離は、投影される光シートが上記ブレード端部に概
ね集光されるようにして選択される。この際、焦点距離
（焦点までの距離）とレーザの被写界深度の双方を考慮
する必要がある。しかしながら、幾分か焦点外（ミスフ
ォーカス）とされても良く、これは上記カメラの位置決
めを後述のようにすることによるためである。

【００１９】上記レーザ１０５は、最大の実効的出力と
されていて、物体からよりよく反射させるように、かつ
より小さなカメラアパーチャを用いることができるよう
にされているが、これについては後述する。本実施例で
は上記レーザ出力は、約２０ｍＷとされている。上記レ
ーザ１０５の光線は、例えば６８０ｎｍといった可視領
域にあることが好ましく、オペレータにその存在を気づ
かせるようになっていて危険が生じないようにされてい
ることが好ましい。上記レーザを出力させるに当たって
は、ソフトスタート回路を用いることが望ましい。

【００２０】上記ビデオカメラ６５，７０は、白黒のソ
リッドステートカメラ、例えばパナソニックモデルＧＰ
−ＭＳ１１２とされていることが好ましい。上記カメラ
６５，７０は、それぞれ上記物体の像を上記カメラ内の
センサに投影させるためのレンズを有していると共に、
上記センサに入射する光量を制限して焦点深度を改善す
るためのアパーチャを有している。周囲の光が透過する
のを防止するため、上記カメラは、上記レーザ光線に極
近接した波長を有する光（約６８０ｎｍ）のみを通過さ
せる狭帯域フィルタを有していても良い。

【００２１】上記カメラは、上記光シートに対して傾い
た角度で上記形状を観測できるような位置とされてい
て、その光学的軸が上記光シートに対してほぼ垂直（少
なくとも約８０゜）とされるようにされていることが好
ましい。この様にして、上記形状をより正確に観測でき
るようにしていると共に、照射された上記形状における
いくらかのミスフォーカスも適切化させるようにさせて
いる。このほとんど垂直な位置決めはまた、要求される
被写界深度（ＤＯＦ）を小さくさせているので、カメラ
のアパーチャを大きくしておくことができ、このため光
に対する感度を向上させることができる。したがって、
必要なレーザ出力が小さくて済み、上記レーザのコスト
を低減させ、かつ信頼性を向上させることが可能とな
る。

【００２２】図２を参照すると、上記ビデオカメラ６
５，７０（図１）は、上記ストリップ６０（図１）の両
側７５，８０に、約４５゜の角度１１４で、視野内、す
なわち１１５，１２０の視野を横切るように配置されて
いることが好ましい。このようにすることで、最大の画
像拡大率を得ることができ、したがって最大の解像度
と、精度と、を得ることができる。また、後述するよう
に画像プロセッサ９５による上記処理ステップを簡略化
させることも可能となる。本実施例では、約０．７５イ
ンチ（１９．０５ｍｍ）のブレード端部が、それぞれの
カメラによって画像化され、この０．７５インチ（０
９．０５ｍｍ）のうちの約０．６０インチ（１５．２４
ｍｍ）が、特に必要な部分とされている。

【００２３】上記光源とカメラとが正確に配置されて、
最適な光学的性能を与えることになるのであるが、それ
らの位置が正確に知られている必要はない。この理由
は、本発明では、校正及び校正パラメータを下記のよう
にして用いるためである。

【００２４】図１を参照すると、それぞれのカメラ６
５，７０は、それらのカメラによる上記２次元画像であ
る連続した出力信号をＲＳ−１７０アナログビデオ信号
として与える。上記カメラ出力信号は、対となったビデ
オケーブル８５，９０を通して上記画像処理装置９５に
送られる。上記画像処理装置は、ＣＰＵ１３０及びメモ
リ１３５を備え、さらにディジタイザ１４０を装備した
ＭＡＴＲＯＸ画像−ＬＣ処理ボードを有する汎用の工業
的コンピュータ１２５と、画像メモリ１４１と、コプロ
セッサモジュール１４２を、を有している。上記カメラ
出力信号は、上記ディジタイザ１４０に送られ、上記ビ
デオ信号を表したこれに対応するディジタル信号を発生
させる。上記ディジタル信号は、要素アレイとして後述
するようにして配列され、上記画像メモリ１４１内部に
記録される。対応するモジュール１４２は、典型的なＣ
ＰＵよりも基本的な画像処理計算を早く実行するように
なっている。上記ＣＰＵ１３０は、上記コプロセッサモ
ジュール１４２にタスクコマンドを送るようにされてい
る。これとは別に、上記コプロセッサモジュール１４２
は、上記ＣＰＵ１３０へとデータを送っている。これと
は別に、適切であれば上記ＣＰＵ１３０がすべての画像
処理タスクを行うようにされていても良い。画像処理プ
ログラムは、上記メモリ１３５内に記録されている。上
記画像プロセッサ９５は、ビデオケーブル１４５を通し
てビデオディスプレイシステム１００へと連結されてい
て、オペレータに情報を表示するようにされている。

【００２５】上記光源５５及びカメラ６５，７０は、図
示していないものの、当業者により良く知られた機械的
固定手段により、ハウジング１５０に調節自在にマウン
トされている。このハウジング１５０は、ストリップ６
０の観測を妨げてしまう周囲光線を遮断するようにされ
ている。Ｕ形状のブラケットは、脚１５５，１５６を有
し、これらの脚は、二股になった端部１６０，１６１と
されていて、これらのブラケットは、上記ハウジング１
５０にしっかりと取り付けられている。上記ブラケット
１５５，１５６の間の距離は、数インチとすることがで
きる。上記二股の端部１６０，１６１は、上記ブレード
端部を収容して、上記翼２０に対して、上記センサ５０
を垂直及び横方向に位置決めする。上記最前端のブラケ
ット脚１５５は、光シートの前方に配置され、上記セン
サと上記ブレードとが形状を損なうことなく適切に位置
決めできるようにされていることが好ましい。

【００２６】上記センサ５０は、マニュアル手段によっ
て上記端部３５に配置されるようになっていて、これが
図３に示されている。この場合には、テンプレート１６
５は、インジケータマーク１６６を備えていて、上記セ
ンサ５０を位置決めするのを容易にさせていると共に、
上記ハウジング１５０は、少なくとも一つ以上のプッシ
ュボタン式電気スイッチ１７０を有していて上記オペレ
ータが上記画像プロセッサへの信号を送り始めることが
できるようにしている。これとは別に、上記センサは、
ロボット手段と言ったオートマチック手段によっても配
置することもでき、このロボット手段は、上記センサに
オプションのカップリング手段１７５によって取り付け
られている。上記カップリング１７５は、上記ハウジン
グ１５０に取り付けられているプレート１７６と、垂直
方向及び水平方向に柔軟性を与えるコンプライアント部
材１７７，１７８とを、それぞれ有している。この柔軟
性は、上記センサと上記ブレードの間の誤配置を適切化
させるために要求されるものであって、これは、上記ブ
レードの形状が通常でも製造上の不正確さにより互いに
幾分か相違するためである。また、上記ブラケット１５
５，１５６は、上記エッジ３５に当たってしまうのを低
減させている。ロボットを用いれば、最も後ろのブラケ
ットの脚１５６は、上記端部の近傍において緩ませるこ
ともできるので、衝突が防止される。

【００２７】上記ブラケット１５５，１５６は、上記ブ
レード２０の端部３５に対して上記センサ５０が上昇し
たり、角度が付けられるのを妨げてはいない。すなわ
ち、上記センサは、上記ブレードの一方の側やそれ以外
の向きに傾くようにされている。したがって、オペレー
タが上記センサ（図３）を位置決めする場合には、その
オペレータは、適切に上記センサの角度を出して、上記
それぞれのカメラが上記ブレード端部を良好に見込める
ようにさせる必要がある。これをし易くするために、上
記画像処理装置９５は、上記カメラからの画像信号を重
畳するようにして、得られる画像を上記ディスプレイシ
ステム１００上に表示させることができるようにさせて
いるがこれが図４に示されている。上記重畳される画像
がほぼ同一のサイズを互いに最も端部４０部分において
有している場合には、上記センサは適切に角度が付けら
れており、得られた画像は、概ね対象的でＸ字型（図４
参照）となる。ディスプレイは、連続的にアップデート
されるようになっていて、“ライブ”、すなわち実時間
となるようにされて、そのオペレータが連続的、かつ即
時的にフィードバックが行えるようにされている。この
画像処理装置９５は、センサが充分な位置に来たことが
示されるまで“待機”している（レディ信号１８０）。
上記オペレータは、上記センサハウジングの外側に設け
られた上記２つの押しボタン式電気スイッチの一つを押
して（図３）、上記プロセッサに対して重畳された画像
の“ライブ”ディスプレイを保持させ、画像処理を開始
させる。

【００２８】ロボットを使用する場合には、上述したよ
うに角度を付けて上昇させるステップは、位置決めに当
たって上記ロボットをまずプログラミングすることによ
って行われる。このとき、上記ディスプレイ（図４）
は、最適な角度で上記ロボットを位置決めするために用
いられる。このロボットは、その後上記ポジションを記
憶するようにコマンドされる。その後、このロボットは
プログラムに従って自動的に最適角度とされる。その
後、充分な位置決めがなされると、上記ロボットは、自
動的に上記画像処理装置９５にレディ信号を発生させ
る。

【００２９】ここで、図５から図７には、上記画像処理
装置９５内で用いられる好適な画像処理プログラムが示
されている。この画像処理プログラム９５は、上記シス
テムを起動しデータファイルを読み込むためのサブルー
チン１８５（現実にはいくつかの異なったサブルーチン
である）から開始する。上記データファイルは、上記端
部に要求される形状と幅の規格値の他、本発明を実施す
るに必要な校正パラメータを含んでいる。サブルーチン
１９０は、上記ステップのうちのどれかに問題はないか
どうかを決定し、問題があればサブルーチン１９５にお
いてエラーメッセージを呼び出すようにされている。問
題がなければ、サブルーチン２００，２０５は、オペレ
ータに部品番号とそのセクション番号、すなわち期待す
る形状及び位置がただ一つに決定されるように表示す
る。サブルーチン２１０は、セクション番号を変更する
かどうかを判断し、変更する場合には、上記オペレータ
がサブルーチン２１５において新たなセクション番号を
入力するようにさせる。このプログラムは、サブルーチ
ン２２０まで進行し、上記セクション番号についての上
記端部形状許容範囲を表示させる。サブルーチン２２５
は、上記プログラムがレディ信号１８０（図１）を受け
取るまで進行しないようにさせており、これは、例えば
上記ハウジング１５０のボタン１７０（図３）を押して
おくか、又は上記ロボットからの信号によって与えられ
ている。このレディ信号１８０（図１）が送られると、
サブルーチン２３０は、重畳される“ライブ”画像を与
え、これを表示させて（図４）、上述した最適化のため
の、上記センサの角度付け上昇を行わせるのを補助する
ようになっている。

【００３０】サブルーチン２３５は、上記レディ信号
（図１）を待っており、このレディ信号を受け取ると、
サブルーチン２４０は、上記カメラ画像のディジタル化
を行って、対応する上記２次元画像を現すディジタル信
号を発生させる。これらのディジタル表示は、それぞれ
要素（ピクセル）アレイの形態で系統付けられ、それぞ
れの座標位置の一つは、それぞれ２次元画像を表わし、
それぞれのピクセルは、例えば０〜２５５までの範囲の
強度を有していて、その対応する座標位置のグレーレベ
ルの強度を現している。これが、図８，図９に示されて
いる。その後、サブルーチン２４５は、ディジタル表現
を呼び出し、ローパスフィルターを通過させて、表面の
微少構造からのノイズを低減させる。サブルーチン２５
０に達すると、しきい値適合化アルゴリズムが、フィル
タされたディジタル表現に適用されるようになってい
る。このアルゴリズムは、さらにノイズを低減させ、２
次反射の影響を低減させ、それぞれのディジタル表現に
おける上記レーザストリップを示すピクセル群の同定を
容易にさせている。上記適合化アルゴリズムに含まれる
代表的なマクロステップの実施例を表１に示す。

【００３１】

【表１】

【００３２】それぞれ得られた画像は、その後サブルー
チン２５５において処理されて、それぞれのカラムのピ
クセルについてのグレーレベルセントロイドを算出させ
ることにより、上記ストリップのセンタラインが導出さ
れる。上記セントロイドの軸は、センタライン座標を現
している。それぞれの画像につき、サブルーチン２６０
では、上記センタライン座標をアレイとして（抽出され
たアレイ）記録するが、これが図１０に記載されてい
る。図１０は、抽出された座標全数を値として示してい
るが、小ピクセル分解能を与えるために一部分の値を有
しているものでも良いことに注意するべきである。

【００３３】上述したように、視野内の直交系に形状画
像を位置決めすることは、一部には上記画像処理を簡略
化させる必要があることによるものである。上記直交座
標上の画像は、どのカラムにおいても狭い幅のストリッ
プとしてのみ存在している。したがって、その画像は、
縦方向にカラム毎に処理することができるようになり、
高分解能となり、不確実さなしに上記形状を決定するこ
とが可能となる。上記カメラが、別の直交系上に画像を
与えるように設定された場合には、最適化された分解能
は、垂直処理よりも水平処理によって得られることにな
る。これとは対照的に、上記画像が水平であれば、上記
形状の先端部、すなわち上記端部３５の最も外側部分４
０に対応する形状部分は、ほとんど垂直、すなわちカラ
ム内にストリップに沿って出現する。これは、上記先端
部については、垂直処理が除外されることを意味する。
水平処理、すなわち列毎の処理は、上記先端部に用いら
れるが、上記形状の残りの部分については、上記画像中
で水平であるために、これは用いることができない。経
験的には全画像に沿って、１つの処理方法では済ますこ
とができない。

【００３４】サブルーチン２６５は、抽出された対応す
る座標系、すなわち図１１に示されるような物理的座標
系へと、２次元座標の変換を開始する。この変換は、そ
れぞれのカメラについて得られた校正パラメータを用い
るものであるが、これについては後述する。上記校正パ
ラメータは、画像の座標系から共通の基準システムとし
ての物理的座標系へと変換を行う形態のものであること
が好ましい。このステップは、上記カメラ画像を直接的
ではないものの互いに関連させ、上記２つのカメラの画
像を“結合”、すなわち上記形状の２つの側部が集合さ
れるとこれらの差異によって上記端部の形状が完全に、
かつ適切な空間的関連性をもつようにされる。したがっ
て、立体画像に用いられるセンサとは異なり、本発明
は、物体の形状を決定するためにカメラ画像を“結合”
させるものであり、この際にはそれぞれの画像内の共通
の基準を用いることがない。また、本発明においては、
三角測量に用いられるセンサのように、上記光学部品の
スキャンや正確な位置決めに依存することもない。

【００３５】図６に示すサブルーチン２７９では、上記
変換されたアレイ（形状を現すアレイ）が、さらに処理
を行うことができるだけのデータポイントを有している
か否かを判断し、充分なデータ数を有していなければ別
のサブルーチンにより、エラーメッセージが示され、プ
ログラムはサブルーチン２２０へと戻ってこれまで説明
したプロセスを繰り返すようになっている。それらのデ
ータが充分である場合には、ステップ２８５がカウンタ
を１に等しく設定する。

【００３６】サブルーチン２９０は、上記端部形状を回
転させる。このステップを行う理由及びこのための好適
な技術については述する。上記変換の後、上記形状のア
レイは、直交座標系の対、例えばＸＹ座標系として集合
的に現されており、上記端部の長さに沿った特定位置で
の上記端部の実際的な物理系状を現すようになってい
る。上記端部形状を規格形状と比較するため、一方の先
端部は、端部形状とその規格形状の間が最適化されるよ
うにして、別のものの先端部に重畳される。これは、上
記双方の形状がそれぞれＸＹ平面でのデータポイントセ
ットによって現され、同様に配列され、位置決めされる
ようにすることが必要である。

【００３７】図１２を参照すると、規格形状２９５は、
ＣＡＤファイルから得られるようになっていて、特定の
ＸＹ座標系で現されて上記形状の先端部３００がＹ軸に
向き、上記平坦な側３０５の最も平坦な部分がＸ軸上に
来るようにして配列されるようにされている。これとは
別の配置であっても下記に示すステップを僅かに変化さ
せるだけで用いることができることは明らかであろう。
曲線３１０は、上記形状アレイの対となった座標によっ
て現された端部形状を示している。同様にして上記端部
形状３１０を上記規格形状と配列・位置決めするため、
上記端部形状の座標を回転させ、並進させることが好ま
しい。これを実行させるために、より平坦な面を示した
アレイを規定しておくように処理を進めるものとする。
これは、上記端部の長さ方向に沿って関心のあるそれぞ
れの位置は、より平坦な位置があることが知られている
こと、及び上記センサ５０は、常に同一の配置にある端
部上に配置されているためである（カメラは、根本側か
ら観察する）。したがって、より平坦な側にある上記カ
メラが知られ、したがって上記カメラと上記アレイのあ
らかじめ知られている対応により上記アレイがわかる。
上記端部形状３１０については、側部３１５がより平坦
な側である。上記端部の反対側の側部の形状が連結され
るのであるが、上記端部の互いに反対側を現した上記２
つのアレイを、別途別々にしておいて、下記同様の数学
的ステップを用いるようにされていても良い。さらに
は、下記ステップは、いかなる配置及び位置の端部形状
データでも適切化させることを可能とするものである。

【００３８】図１３を参照して、上記回転プロセスは、
サブルーチン３２０から開始し、このプロセスは、上記
より平坦な側部の形状がラインを形成するようになるポ
イントを見つける方法を用いるものである。これは、上
記より平坦な側部と上記Ｘ軸との間の角度が決定できる
ように、かつ上記形状をその平坦な側部がその軸に平行
となるように回転させることによるものである。ステッ
プ３２５は、カウンタが１に等しいか否かを判断し、１
に等しい場合にはまず、２つの方法のうちの粗い法をそ
の回転のために用いる。まず、サブルーチン３３０は、
より平坦な側部がＸ軸に対して垂直、すなわち９０゜又
は２７０゜かどうかを判断する。この判断を行うため
に、上記形状の上記平坦な側部状での種々のポイントの
傾斜を評価する。上記傾斜の大きさが充分に大きい場合
には、上記より平坦な側部は、Ｘ軸に垂直であると仮定
され、この場合には、サブルーチン３３５が、決定され
た角度に応じて上記形状を回転させるようになってい
る。この技術は、これと別の数値解析技術では、その角
度がほぼ垂直である場合にはその傾斜、例えば無限大近
くにまでと、極めて大きくなりすぎてしまうためであ
る。より平坦な側部がＸ軸に対して垂直でない場合に
は、サブルーチン３４０は、１次のフィッティングを上
記形状３１０（図１２）のより平坦な側部３１５部分に
対して行われる。その後、サブルーチン３４５は、その
角度のサイン又はコサインを算出し、４象限を決定する
ための適切な符号を判断する。回転は、サブルーチン３
５０によって実行され、このサブルーチンでは、標準的
な回転のための式を用いる。再度図１２を参照すると、
端部形状３５５は、より平坦な側部３６０を有してお
り、これが第一の回転の後の上記端部形状の配置及び位
置決めを示している。再度図１３を参照すると、サブル
ーチン３２５がカウンタが１ではないと判断した場合に
は、回転のための第二の方法が用いられる。この第二の
方法は、より微小な移動を与えるものであり、おおよそ
のアライメント及び並進がなされていることが必要であ
る。上記第二の方法は、上記形状の正確な位置を知るこ
とが必要とされるが、これは上記形状の先端部から所定
の距離離れた平坦なスポット上の既知のポイントを決定
することに依存しているためである。これらの２つのポ
イントを用いて、サブルーチン３６５は、それらを連結
する平坦なラインの式を決定する。サブルーチン３４５
は、４象限を示すため、上記ラインとＸ軸との間のｓｉ
ｎとｃｏｓを判断する。サブルーチン３５０は、上記形
状を回転させて、上記平坦な側部をそのＸ軸に対してよ
り平行にさせるようになっている。再度、図５及び特に
図７を参照すると、この回転の後、サブルーチン３７０
がこの回転に問題があるか否かを判断し、問題があれば
サブルーチン２８０がエラーメッセージを与えて、プロ
グラムは、サブルーチン２２０にまで戻される。

【００３９】問題がなければ、サブルーチン３７５は、
上記端部形状３５５の変換を行う（図１２）。図１２を
参照すれば、この変換は、Ｘ軸及びＹ軸の変換を含んで
いることがわかる。上記変換の後には、ブレード端部
は、Ｙ軸上、すなわちＸ＝０とされ、かつ上記ブレード
の平坦な側部は、Ｘ軸、すなわちＹ＝０とされているこ
とが望ましい。この第一のステップは、上記形状アレイ
のＸ軸上のポイントの最低値を見出し、その大きさを上
記アレイのＸ軸の値から減じて、Ｘ方向の並進を行わせ
る。上記平坦な側の画像の平坦な部分の式は知られてい
るので、Ｙ方向への並進は、上記ラインのＹ軸からのオ
フセットに従って上記形状のすべてのＹ軸の値を調節す
ることによって実行される。これとは別に、平坦なポイ
ントの所定のＸ位置における上記Ｙ軸の値は、適切なＹ
方向の並進を行わせるように決定される。この第一の並
進の後、上記形状の端部は、おおよそ規格形状２９５に
重なり合わされるようにされる。

【００４０】図７を再度参照して、ステップ３８０で
は、カウンタを１から２に増加させる。ステップ３８５
では、上記カウンタが２以下かを判断し、２以下である
場合には、ステップ２９０へと戻って上述の第二の方法
を用いて上記端部形状の回転を実行させる。サブルーチ
ン３７５の第二の並進を実行させた後には、上記端部形
状は、上記規格形状と最適なフィッティングとなるよう
にして重なり合わされている。上記ステップ３８０は、
上記カウンタを２から３まで増加させ、上記プログラム
は、決定ステップ３８５へと進んで行く。

【００４１】サブルーチン３９０は、後述するようにし
て、形状の許容幅内で端部が重なり合わすのを示してい
る。上記双方のデータセットは、連続するラインではな
く、不連続なポイントであり、上記ディスプレイの分解
能よりも低い分解能を有しているので、３次のスプライ
ン外挿を上記双方のデータセットについて用いることが
好ましい。図１４を参照して、上記形状と許容幅を表示
させる前には、そのディスプレイバックグラウンド３９
５は黒と言った色とされている。その後、上記許容幅４
００が表示され、この色は青とされる。上記形状の端部
４０５のポイントは、その後一度に表示される。それぞ
れのポイントを表示させる前に、所望する位置の色が尋
ねられ、すなわち、上記ディスプレイシステムは、その
内部メモリに記憶されているそれぞれのディスプレイ
（スクリーン）の位置に対して色を付けることができ、
上記コンピュータは、所望する位置に対して必要な色を
表示させるコマンドを上記ディスプレイシステムに送
り、上記ディスプレイシステムの応答を試験する。上記
許容範囲の色であれば、その形状ポイントは、許容範囲
内にあり、これが白と言った色で表示される。所定の位
置が背景と同じ色であれば、その形状のポイントは、許
容範囲外にあり、白以外の例えば赤と言った別の色で表
示されて、許容条件から外れていることが表示されるよ
うになっている。

【００４２】これとは別に、上記形状と上記許容幅の比
較を、完全にコンピュータ内で行わせることも可能であ
る。例えば、上記座標系の特定のポイントに対応してそ
れぞれのメモリ位置が決められているような複数のメモ
リ位置を用いることもできる。それぞれのメモリ位置に
記録される値は、初期化され（初期値としてセットされ
る）、それぞれのメモリ位置に記録される値にはアップ
デートされた、許容幅内のポイントを伴っている（アッ
プデート又は更新された値）。上記形状は、その後上記
形状のポイントに伴われているそれぞれのメモリ位置の
値を評価することによって移動される。その値がアップ
デートされた値であれば、上記形状ポイントは、許容幅
内にあり、この値が初期値であれば上記形状は、許容幅
外となっている。上記メモリ位置のそれぞれの値は、さ
らに更新されて上記形状の位置又は上記評価を反映させ
（移動）、あるいはそれら双方が行われるようになって
いる。また、同様の結果も対となったメモリ位置セット
を用いても得ることができ、その一つは許容幅であり、
もう一つは上記形状である。上記評価は、上記座標径内
の同一のポイントでのメモリ位置の上記対に対して選択
した論理操作を施すことによって実行される。

【００４３】上記形状には、２つのカメラによる幾分か
の重複部分が上記形状の先端部において存在する。しか
しながら、上記スクリーンに表示される場合には、この
重複領域は上記２つの形状の実質的な不連続性を示さな
いようにされることになる。すなわち、これらは、実質
的に重なり合わされることになるか、又はセンサの再構
成が必要とされるためである。

【００４４】再度図７を参照すると、サブルーチン４１
０は、どの端部形状ポイントも許容範囲外であり、その
場合にはサブルーチン４１５は、エラーメッセージを表
示するようにされているのが示されている。その後、幅
測定がサブルーチン４２０によって実行される。この幅
測定は、上記ブレード端部の先端部から特定のポイント
における幅を見出すものである。２つの異なった型の幅
測定方法を用いることができる。第一の方法は、第二の
方法よりも簡単である。図１５（Ａ）を参照して、上記
第一の型の方法は、所定のＸ位置４２５での幅を外挿な
く測定するものである。上記ブレードのそれぞれの側部
４３０，４３５は、上記形状の先端部に対して最も隣接
し、これを超えないような上記所定のＸ位置４２５を測
定する。これに対応する上記２点のＹ軸値を互いに減算
して幅４４０を得る。このタイプの幅測定方法は、異な
った所定の位置４２５，４４５において実行される。そ
れぞれのセクション数に対して異なった所定位置を用い
ても良い。

【００４５】図１５（Ｂ）を参照すると、上記第二の幅
測定方法は、中央ライン４５０を決定することによって
開始される。これは、上記形状の平坦な側部状のポイン
ト４５５を選択して行われ、その形状の別の側にあるそ
の正反対のポイント４６０を見出すことによって行われ
る。これらの２つのポイントの上記Ｙ軸値は、平均され
て、上記中心ライン４５０上における対応するポイント
４６５の上記Ｙ軸値を得る。上記中間ポイントは、上記
形状の平坦な側部の各ポイントについて計算される。上
記中心ライン４５０に垂直で、上記端部形状の先端部か
ら所定距離４７０にあるラインの式は、その後に決定さ
れる。このラインは、上記ブレード形状の双方の側部を
横切るようにされている。それぞれの側部に対し、上記
垂直線と上記形状の交差部付近のポイントを通過するラ
イン４８０，４８５の式が決定される。同様な式は、こ
れらのラインが上記垂直線で横切られる部分４９０，４
９５を見出すことによって得られる。上記交差部でのＸ
及びＹ軸値の標準的な式を、その幅を見出すために用い
ることができる。

【００４６】再度図７を参照して、サブルーチン５００
は、すべての測定された幅が許容範囲内かを判断し、許
容範囲外であればサブルーチン５０５は、エラーメッセ
ージを表示する。この結果は、サブルーチン５１０を通
じて不揮発メモリ、例えば磁気記録媒体であるハードデ
ィスク等に記録される。ステップ５１５は、セクション
番号が最後のセクションの番号に等しいかどうかを判断
し、等しい場合には、それを表示してプリントし、サブ
ルーチン５２０においてセクション番号を１に設定す
る。等しくなければ、セクション番号をステップ５３５
において増加させる。サブルーチン５３０は、“コンテ
ィニュー”が表示されるまで待機している。この“コン
ティニュー”が送られてくると、サブルーチン５３５
は、セクション番号の変更が要求されているかを判断
し、要求されていればオペレータは、サブルーチン５４
０で新たなセクション番号が要求される。ここでこのプ
ログラムは、サブルーチン２２０にまで戻って、新たな
セクション番号についての形状を判断する。

【００４７】これまで示してきたように、本発明は、校
正パラメータを観測された形状部分を共通の基準系に変
換させるために用いるものである。上記校正パラメータ
は、それぞれのカメラの配置形態について、２Ｄ画像座
標から３Ｄ世界座標とするものであることが好ましい。
このマッピングは、共通の３Ｄ世界基準系を用いること
が好ましい。校正プロセスは、上記マッピングに用いる
校正データを集めることによる。このマッピングは、３
方程式及び３つの未知数を含んだ系から得られるが、こ
れについては後述する。最も好適な実施例では、校正に
は２つの部分が用いられ、これらはカメラ校正及び光シ
ート校正である。

【００４８】図１６（Ａ）を参照すると、カメラ校正タ
ーゲット５５０は、移動ステージ５４５上にマウントさ
れている。この校正用ターゲット５５０は、矩形ブロッ
ク上にマウントされ、光でプロットされたガラスプレー
ト５６０上の黒い格子状のグリッド５５５（簡略化のた
め５ｘ９で示しているが、実際には１１ｘ１１だけあ
る）とされている。それぞれの格子位置は、上記校正タ
ーゲット５５０上のいくつかのデータに関連した座標シ
ステム内において正確に知られている。上記座標系は、
上記校正ブロックのコーナによって規定される（ｚ−軸
５６５は、上記グリッド平面に垂直とされている）。上
記グリッドは、光ファイバガイド５７０及びミラーによ
って背面から照射されている。上記移動ステージ５４５
の移動方向は、上記ガラスプレート（ｚ軸５６５に沿っ
ている）に垂直とされている。これとは異なった配置も
可能であり、また、点光源や光源によって裏側から照射
されるような透過性の形状体であっても用いることがで
きるが、これらに限定されるわけではない。

【００４９】上記センサ５０（図１）は、上記移動ステ
ージ５４５の上に位置決めされていて、上記カメラ６
５，７０及びレーザ１０５は、図示のように組み合わさ
れており、上記カメラ６５，７０は、上記グリッドから
集光されていると共に、上記レーザは、オフとされてい
る。上記移動ステージ５４５は、上記ターゲット５５０
を、上記ガラスプレート５５０に垂直に移動させるため
に用いられ（上記カメラに対して上下）、上記ｚ軸に関
して正確に知られている約１０個のポイントが規定され
ている。それぞれのｚ軸位置では、それぞれのカメラか
らの画像は、ディジタル化され、処理されて上記カメラ
の画像座標（ｘ_f，ｙ_f）を、それぞれの観測される格子
（好ましくは５０）それぞれのコーナーについて見出
す。上記それぞれのコーナの位置は、正確に、例えば３
Ｄ世界座標において（ｘ_w，ｙ_w，ｚ_w）知られているの
で、それに伴った対となった座標（画像／世界座標の
対）｛（ｘ_f，ｙ_f），（ｘ_w，ｙ_w，ｚ_w）｝は、それぞ
れのｚ軸位置でのそれぞれのコーナについて得られる。

【００５０】典型的には、約２０００画像／世界座標対
｛（ｘ_f，ｙ_f），（ｘ_w，ｙ_w，ｚ_w）｝は、それぞれの
カメラについて得られるが、その校正プロセスには、そ
のうちの６０対しか用いない。

【００５１】上記カメラ校正用データを処理するための
技術はいくつか知られているが、好適な技術はツァイ
（Ｔｓａｉ）（ツァイ，Ｒ．Ｙ．“オフシェルフＴＶカ
メラ及び複数のレンズを用いた高精度３Ｄ機械画像計測
法のための利便性のあるカメラ校正技術”、ＩＥＥＥジ
ャーナルオブロボティクスアンドオートメーション，第
３巻，ＲＡ−３，第４号，１９８７年８月）が好ましい
が、この理由としては知られていないパラメータ空間の
次元を低減させるのに径方向の規制しか用いていないた
め（これにより、より精度良くできる）、計算が簡単
で、径方向のレンズ変形も校正できるためである。所定
の上述のセットとなった画像／世界座標対｛（ｘ_f，
ｙ_f），（ｘ_w，ｙ_w，ｚ_w）｝に対して、この技術によれ
ば下記のパラメータが解かれる：ｆ：レンズ中心から画像面までの定格距離ｓ_x：カメラのスケーリングファクタｋ：径方向のレンズ変形係数Ｒ：３ｘ３回転行列Ｔ＝（Ｔ_x，Ｔ_y，Ｔ_z）：１ｘ３並進ベクトル

【００５２】

【数１】

【００５３】である。上記式中、Ｒ及びＴは、上記世界
座標系から上記カメラの３Ｄ座標系への変換を規定して
いる。

【００５４】好適なカメラ校正プロセスに含まれる代表
的な実施例のステップのマクロステートメントについて
は、表２〜表６に示す。

【００５５】

【表２】

【００５６】

【表３】

【００５７】

【表４】

【００５８】

【表５】

【００５９】

【表６】

【００６０】上記カメラ校正が完了すると、３つの未知
数を有する２つの式（方程式）が得られる。これらの式
は、上述したような定義及び結果を用いるものである。
これらの式を用いて、上記３Ｄ世界座標（ｘ_w，ｙ_w，ｚ
_w）について、そのいかなるカメラ画像座標（ｘ_f，
ｙ_f）についても対応する解が得られる。しかしなが
ら、２つの式があるだけであり、未知数は３つあるの
で、その解は、点ではなくて列又はラインとして与えら
れる。上記式は、次のようにして得られる。

【００６１】である。

【００６２】

【数２】

【００６３】好適な校正プロセスの第二の部分は、光シ
ートの校正であって、上記光シートの３Ｄ世界座標にお
ける方程式を決定するものである。上述した式を組み合
わせた場合に、カメラ画像座標（ｘ_f，ｙ_f）に対応した
３Ｄ世界座標（ｗ_x，ｗ_y，ｗ_z）が決定、すなわち上記
第三の未知数を解くために必要な第三の方程式が与えら
れる。上記光シートの校正は、上記光シートの式が上記
双方のカメラに対して同一であるので、それらのうちの
一つを用いて実行することができる。

【００６４】図１６（Ｂ）を参照すると、本発明の最良
の実施例では、上記光シート校正は、上記校正ブロック
によって規定された座標システムのうちの一つに対して
垂直な平面上で実行される。これは、グリットに次々と
並列させて上記校正ブロックの金属面５８０の頂部上で
行うことが好ましい。上記面は、上記ｚ軸５６５に垂直
である。そのｚ軸位置は、上記移動ステージ５４５によ
って正確に知られている。上記センサ５０（図１）は、
上記移動ステージ５４５上に位置決めされているので、
上記カメラ６５，７０及びレーザ１０５が図示している
ように位置決めされ、レーザ１０５は、上記頂部金属セ
クション上にストリップ５８５を投影する光シートを照
射していて、これらのカメラ６５，７０の双方が観測す
るようになっている。上記センサの上記校正用ブロック
に対する相対的位置は、ｘｙ方向（又はそれらの組合
せ）の並進を除きカメラ校正から光シート校正までは変
更されないようにする必要がある。上記ファイバ光学系
による光源５７０を停止させる。上記移動ステージ５４
５は、約１０の正確に知られた位置をｚ軸５６５に沿っ
てその表面上を移動させるために用いられる。それぞれ
のｚ軸位置は、カメラからの画像がディジタル化され、
処理がなされて（図５のサブルーチン２４０，２４５，
２５０，２５５，２６０）である）、光ストリップを現
したカメラ画像の座標（ｘ_f，ｙ_f）のグループを決定す
る。これは、ｚ_wを上記移動ステージ５４５の上記ｚ軸
位置に設定し、ｘ_w及びｙ_wを上記カメラ校正から得られ
た２つの式を用いて解く。

【００６５】少なくとも最小２乗法は、上記３Ｄ世界軸
の４つ以上のポイントについて実行して、下記の光シー
トについての係数を得、これがその平面の式と考えられ
る。

【００６６】

【数３】

【００６７】３つの校正方程式がすべて得られると、画
像座標（ｘ_f，ｙ_f）は、３Ｄ世界座標（ｘ_w，ｙ_w，
ｚ_w）へと、上述の３つの式及び３つの未知数（ｘ_w，ｙ
_w，ｚ_w）について解くことによって変換される。この方
程式システムは、ガウスの消去法といったいかなる標準
的な方法によっても解くことができる。これらは、各ポ
イント（ｘ_f，ｙ_f）について、まず、（ｘ_u，ｙ_u）へと
変換することによって運転時間内に解かれる。しかしな
がら、上記方程式を運転時間前に（ｘ_u，ｙ_u）をシンボ
ルについて解いて適用することがより効率的であり、こ
のようにすれば運転時間内での代数計算の数が減少でき
る。上記方程式を各変数について解いた後、以下の方程
式が得られる。

【００６８】

【数４】

【００６９】上式中、パラメータＣ_xx，Ｃ_yx，Ｃ_x，Ｃ
_yy，Ｃ_y，Ｃ_xz，Ｃ_yz，Ｃ_z，Ｃ_xd，Ｃ_yd，Ｃ_dは、上記
校正パラメータから算出され、上記マッピング処理のた
めに用いるためにメモり内に記録される。

【００７０】上記２Ｄ形状は、２Ｄであり、上記形状処
理アルゴリズム（図５のサブルーチン２９０，３７５，
３９０，４２０）は、２Ｄ形状で用いるように設計され
ているので、上記３Ｄ世界座標から２Ｄ座標へのマッピ
ングが用いられる。上記形状は、光シートの主要面にあ
り、上記センサ座標系のリニア変換が実行されると、上
記座標系の内の一つの軸は、上記光シートに対して垂直
になる。上記２Ｄ座標は、上記形状の物理的座標ではな
く、上記形状を概ね示しているに過ぎないことに留意す
るべきである。

【００７１】どの軸のうちの一つであっても、上記光シ
ートの平面に対しては垂直となるように選択することが
できる。ここでは、ｙ軸を選択する。したがって、変換
後はｙは、定数とされ、ｘ及びｚ成分が形状を示すため
に必要とされる。このリニア変換は、上記ｘ軸θを中心
とした回転であり、新たなｚ軸φを中心とした回転によ
る上記センサ座標系の回転がなされる。上記光シート面
の式ａｘ_w＋ｂｙ_w＋ｃｚ_w＋ｄ＝０の係数を用いれば、
以下の角が算出できる。

【００７２】

【数５】

【００７３】θ及びφを用いて、上述したリニア変換
を、上記３Ｄ世界座標（ｘ_w，ｙ_w，ｚ_w）又はその様な
方程式に適用して、例えば（ｘ_w，ｙ_w）と言った２Ｄ座
標系の方程式を得ることができる。

【００７４】より精度良くするため、すなわち微調整を
行うため、上記校正は、再校正処理を経ずに実行され
る。このような微調整は、航空機、すなわち決定すべき
形状に類似した物体及びその形状が正確に知ることがで
きる場合に効果を有している。上記センサは、航空機上
に配置され、その形状が上述したようにして決定され
る。その幅は、種々の位置において決定され、正確な幅
と比較がなされる。上記センサ値と予測される値との差
は、校正の誤差に起因する。この校正は、平均的な差を
計算し、それにしたがって上記校正パラメータを調節す
ることにより改善されることになる。

【００７５】上記光学機器は、上述したような好適な位
置決めと配置を有するものとして説明してきたが、最適
な位置決めと配置とを与えることができればこれら以外
のいかなる好適な別のものであってもよく、これらに限
定されるものではない。上記光線は、可視光線であって
も可視光線でなくとも良い。さらに、上記センサは、上
記翼にセンサを取り付けるため延ばされたブラケットを
一つ以上有していてもよいが、これらに限定されるもの
ではなくこれら以外のものであっても上記センサを位置
決めするようなものであればハウジングのようなもので
なくとも良い。

【００７６】最適な実施例では、２つのミラーを有する
光源を開示したが、上記光源は、２つ以上のミラーを有
しているものでも良い。単一のレーザ及びミラーとは別
に、一つ以上の光源、例えば上記翼の互いに反対側に配
置された対となったレーザによってその端部を上記シー
トに投影するようになっているものでも良い。

【００７７】いくつかの用途においては、適切に配置さ
れた２つ以上のより多くの光源を用いることが必要とさ
れ、このようにすることで連続的又は不連続に所望する
形状部分を適切に照射することができるようにされてい
ても良い。上記光源は、好適な造形性を行うことができ
るように充分な強を有している必要がある。上記光源
は、上記ターゲット領域では、互いに投影される上記シ
ートが概ね平坦であり、好ましくは実質的な平面とされ
ているようにして配列されている必要がある。上記レー
ザの対がブレード端部又は同様の物体に適用される場合
には、上記レーザは、上記端部に幾分か下向きとなるよ
うにして向けられて、直線的な場合よりも上記端部３５
の外側部分４０をよりよく照射するようにされている。
この対の配列は、透過性のターゲット又はスリの入った
ターゲットを設置して、上記レーザ投影角度を調節する
ことによって、ブレード端部に適用する前に定めておく
ことができる。

【００７８】本発明は、対となった白黒ビデオカメラを
用いて説明してきたが、本発明は、別の物体の光学的検
出装置も使用することができる。さらに、本発明は、２
つ以上の光学的検出装置も用いることができ、これらが
集合的に形状を観測して、それぞれが互いに異なった照
射された形状の内の異なった観測画像及び異なった部分
の画像を得るようにされていても良い。上記光学的検出
装置は、概ねそれらの良好な画像を得るように位置決め
されることが必要である。

【００７９】本発明は、工業的コンピュータを有する画
像プロセッサと、画像処理ボードと、メモリ内に格納さ
れたプログラムと、を用いているが、本発明では、記録
メディアとしていかなるタイプのもの、また、上記画像
装置の内部に取り付けられるか、又は外部に取り付けら
れるようにされた記録媒体など、ハードウエア又はファ
ームウエア装置に記録されたソフトウエアなどの他、こ
れらを組み合わせたような種々の実施例において実施さ
れるものである。上記画像処理装置は、上述の特徴の他
にも特徴を有していても良く、例えばそれぞれのカメラ
について画像処理ボードが備えられていても良いし、ま
た、上述したすべての特徴、例えばディジタルカメラを
用いれば上記処理装置がディジタイザを必要としないも
のであっても良い。上記画像処理装置は、上記装置にわ
たって分散配置されていても良い。上記画像処理プロセ
ッサは、信号を処理でき、形状を決定できるものであれ
ば、いかなる好適な方法によって機能するものであって
も良い。

【００８０】上記変換は、３Ｄ画像座標から又は２Ｄ画
像座標からの変換である。上記変換は、上記カメラ像を
直接又は間接的に互いに関連させるものであり、上記像
は、実質的に結合されることになる。さらには、上記マ
ッピングは、変換方程式として記録されているが、校正
から得られる情報を用いる別の方法を除外するものでは
なく、例えば、ルックアップテーブル（画像におけるそ
れぞれの座標位置の情報を用いてメモリ内に記憶させ、
通常の基準系における座標を記録している）を用いて、
共通の基準系におけるそれぞれの像のポイントを関連さ
せるようにされていても良い。上記変換によりどの軸が
それぞれのカメラに向いているかを決定する限り、上記
座標の変換は、どのような別の方法によってなされても
良く、またその出力は、分離されたまま又は連結された
ままとされておかれても良い。通常、抽出された画像軸
のみが変換され、変換の数を低減する。しかしながら、
所望により、完全な画像を変換しても良く、この場合に
は形状は、変換後に抽出されることになる。この変換
は、ディジタル信号によって実行されることが好ましい
が、アナログ信号によって実行させることも考えられ
る。上記変換の出力は、さらに処理することを要しない
ようにされている。

【００８１】さらには、これまで開示してきた校正手法
及びそれに伴う上記校正データを用いる方程式は、例示
に過ぎず、上記校正パラメータを決定するための別の手
法及び方法も用いることができる。最良の実施形態で
は、上記画像は、同時に、又は互いに連続して処理され
るが、本発明はこの様な場合に限定されるものではな
い。

【００８２】また、本発明は、翼の端部形状を得るため
の最良の実施例に基づいて説明を行ってきたが、本発明
は、いかなる表面又は物体の形状を得るためにも用いる
ことができ、例えばこれらの形状としては、端部や、延
びた端部を備えた表面や、円筒状の物体や、箱形の物体
や、表面的な特徴を備えた幾分か平坦な表面や、これら
が組み合わされた形状を等を挙げることができる。これ
は、翼の前縁及び後縁の双方を含むものである。さらに
は、本発明はいかなる位置でも形状を決定できる一つの
センサをもって説明してきたが、上記翼について同時に
一つ以上のセンサを用いて形状を決定することも可能で
あることは明らかであろう。

【００８３】特にファンブレードの形状を決定すると言
った実施例によって本発明を説明してきたが、本記載は
限定的なものではない。上記発明の種々の変更は、本発
明の他の実施例と共に、本願の記載を参照して当業者に
よれば容易に本発明の趣旨及び請求項に記載した範囲を
離れることなく成し得ることは明らかである。すなわ
ち、本願の請求項に記載により、上記変更又は実施例は
本発明の真の範囲が示されているのである。

【図面の簡単な説明】

【図１】翼の端部部分の斜視図及び光学センサの拡大分
解斜視図をを組み合わせて示した図であり、カバーを仮
想線で示していると共に、光学的カップリングを示し、
さらに、上記光学センサからの信号を評価して受け取る
電気的画像処理システムのブロックダイアグラムを示し
た図である。

【図２】図１の光学センサによって観測された上記翼の
端部分を示した２つの簡略化した図である。

【図３】オペレータがマニュアル操作で上記翼の端部に
上記光学センサを配置した所を示した図である。

【図４】図１の画像処理装置を配列させて示した図であ
り、上記翼端部上に最適に配列された上記センサからの
画像を受け取っているところを示した図である。

【図５】図５は、図１の画像処理装置において実行され
る画像処理ステップの代表的実施例を示したフローチャ
ートであり、図５は、さらに明瞭化のために図６及び図
７に分割・拡大されている。

【図６】図５の部分拡大フローチャートである。

【図７】図５の部分拡大フローチャートである。

【図８】２次元座標ｘ_f，ｙ_fにおける画像を示した図で
ある。

【図９】図８のボックスで示した部分のピクセルアレイ
部分の要素の大きさを表示した図である。

【図１０】図９に示した箱の領域部分に対応したピクセ
ル列のｙぷその大きさを示した表である。

【図１１】本発明の最良の実施例に用いられる変換の簡
略化したブロックダイアグラムである。

【図１２】ｘｙ座標平面内での回転及び並進ステップを
グラフ的に示した、規格形状の座標に上記端部形状を整
列させる際の図である。

【図１３】上記形状の回転のための簡略化したフローチ
ャートである。

【図１４】上記画像処理装置の表示を示し、上記端部形
状が許容範囲内にあるところを示している。

【図１５】（Ａ）及び（Ｂ）は、上記端部形状の幅測定
をグラフ的に現した図である。

【図１６】（Ａ）及び（Ｂ）は、カメラ校正の配置を示
した図である。

【符号の説明】

２０…翼２５…長手方向軸３０…外側面３５…長手方向端部３５３６，３７…側部３６，３７４０…最端部最外部４０４５…形状測定装置５０…センサ５５…光源６０…光ストリップ６５，７０…ビデオカメラ

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Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】物体の形状を決定するための装置であっ
て、この装置は、少なくとも異なった２つの角度で前記物体に向けられた
光シートを与え、前記光シートと前記物体の交差部にお
いて前記物体形状が照射されるようにされた少なくとも
１つの光源と、前記形状を集合的に観測し、それぞれが互いに前記物体
の異なった部分を観測するようにされ、さらにそれぞれ
が前記形状を現した出力信号を与えるようになった少な
くとも２つの光学的検出器と、前記光学的検出器に連結され、前記光学的検出器からの
前記出力信号を関連づけるための校正パラメータを有
し、かつ前記光学的検出器からの前記出力信号に応じて
前記形状を集合的に現す１つ以上の出力信号を与えるよ
うになった画像処理装置と、を有することを特徴とする
物体形状測定装置。
【請求項２】前記光シートは、前記物体近傍で略平面
とされていることを特徴とする請求交１に記載の装置。
【請求項３】前記校正パラメータは、所定のターゲッ
トの像を得るための少なくとも２つの光学的検出器につ
いて前記少なくとも２つの光学的検出器の内の一方が前
記光シートとターゲット面の交差部の像を得るようにさ
れることによって得られるパラメータに対応しているこ
とを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項４】翼の端部形状を決定するための装置であ
って、この装置は、少なくとも異なった２つの角度で前記端部に向けられた
光シートを与え、前記光シートと前記物体の交差部にお
いて前記端部形状が照射されるようにされた少なくとも
１つの光源と、前記形状を集合的に観測し、それぞれが互いに前記端部
の異なった部分を観測するようにされ、さらにそれぞれ
が前記形状を現した出力信号を与えるようになった少な
くとも２つの光学的検出器と、前記光学的検出器に連結され、前記光学的検出器からの
前記出力信号を関連づけるための校正パラメータを有
し、かつ前記光学的検出器からの前記出力信号に応じて
前記形状を集合的に現す１つ以上の出力信号を与えるよ
うになった画像処理装置と、を有することを特徴とする
翼の端部形状測定装置。
【請求項５】前記画像処理装置は、さらに前記光学的
検出器からの前記出力信号を関連づけるための校正パラ
メータを有していることを特徴とする請求項４に記載の
装置。
【請求項６】前記光シートは、前記端部近傍で略平面
とされていることを特徴とする請求項４に記載の装置。
【請求項７】前記少なくとも２つの光学的検出器は、
２つのビデオカメラを有しており、それらのビデオカメ
ラのうちの一つは、前記端部の一方の側に位置決めさ
れ、前記ビデオカメラのうちの別の一つは、前記端部の
反対の側に位置決めされていることを特徴とする請求項
４に記載の装置。
【請求項８】前記校正パラメータは、所定のターゲッ
トの像を得るための少なくとも２つの光学的検出器につ
いて前記少なくとも２つの光学的検出器の内の一方が前
記光シートとターゲット面の交差部の像を得るようにさ
れることによって得られるパラメータに対応しているこ
とを特徴とする請求項４に記載の装置。
【請求項９】前記装置は、さらに前記形状を評価する
ための手段を有していることを特徴とする請求項４に記
載の装置。
【請求項１０】前記光シートは前記端部近傍で概ね平
面とされていることを特徴とする請求項５に記載の装
置。
【請求項１１】前記少なくとも２つの光学的検出器
は、２つのビデオカメラを有しており、それらのビデオ
カメラのうちの一つは、前記端部の一方の側に位置決め
され、前記ビデオカメラのうちの別の一つは、前記端部
の反対の側に位置決めされていることを特徴とする請求
項１０に記載の装置。
【請求項１２】前記校正パラメータは、所定のターゲ
ットの像を得るための少なくとも２つの光学的検出器を
有し、かつ前記少なくとも２つの光学的検出器の内の一
方が前記光シートとターゲット面の交差部の像を得るよ
うにされることによって得られるパラメータに対応して
いることを特徴とする請求項１１に記載の装置。
【請求項１３】前記装置は、さらに前記形状を評価す
るための手段を有していることを特徴とする請求項１２
に記載の装置。
【請求項１４】物体の形状を測定するための方法であ
って、この方法は、少なくとも異なった２つの角度で前
記物体に向けられた光シートを与え、前記光シートと前
記物体の交差部において前記物体形状が照射されるよう
にされた少なくとも１つの光源を用意するステップと、前記形状を集合的に観測し、それぞれが互いに前記物体
の異なった部分を観測するようにされ、さらにそれぞれ
が前記形状を現した出力信号を与えるようになった少な
くとも２つの光学的検出器を設けるステップと、前記光学的検出器に連結され、前記光学的検出器からの
前記出力信号を関連づけるための校正パラメータを有
し、かつ前記光学的検出器からの前記出力信号に応じて
前記形状を集合的に現す１つ以上の出力信号を与えるよ
うになった画像処理装置を設けるステップと、を有する
ことを特徴とする物体形状測定方法。
【請求項１５】翼の端部形状を決定するための方法で
あって、この方法は、少なくとも異なった２つの角度で前記端部に向けられた
光シートを与え、前記光シートと前記物体の交差部にお
いて前記端部形状が照射されるようにされた少なくとも
１つの光源を設けるステップと、前記形状を集合的に観測し、それぞれが互いに前記端部
の異なった部分を観測するようにされ、さらにそれぞれ
が前記形状を現した出力信号を与えるようになった少な
くとも２つの光学的検出器を設けるステップと、前記光学的検出器に連結され、前記光学的検出器からの
前記出力信号を関連づけるための校正パラメータを有
し、かつ前記光学的検出器からの前記出力信号に応じて
前記形状を集合的に現す１つ以上の出力信号を与えるよ
うになった画像処理装置を設けるステップと、を有する
ことを特徴とする翼の端部形状測定方法。
【請求項１６】ブレード端部の形状を評価するために
用いられ、評価をするための処理装置を備えたシステム
とされ、前記形状が座標系における複数のデータポイン
トとして現されるようになっている装置であって、形状許容幅を与えるための手段と、前記形状及び前記形状許容幅を整列させるための手段
と、値を記録し、前記座標系のポイントに対応した複数のメ
モリ位置を与えるための手段と、前記メモリ位置それぞれに対して前記許容幅のポイント
に対応していないメモリ位置を第一の値とし、前記許容
幅のポイントに対応したメモリ位置を第二の値として記
録された値を設定するための手段と、前記形状のポイントに対応した前記メモリ位置の前記値
を評価することによって、前記形状の前記ポイントが前
記許容幅内であることを判断するための手段と、を有す
ることを特徴とするブレード端部の形状評価装置。
【請求項１７】ブレード端部の形状を評価するために
用いられ、評価をするための処理装置を備えたシステム
とされ、前記形状が座標系における複数のデータポイン
トとして現すための方法であって、この方法は、形状許容幅を与えるステップと、前記形状及び前記形状許容幅を整列させるステップと、値を記録し、前記座標系のポイントに対応した複数のメ
モリ位置を与えるためのステップと、前記メモリ位置それぞれに対して前記許容幅のポイント
に対応していないメモリ位置を第一の値とし、前記許容
幅のポイントに対応したメモリ位置を第二の値として記
録された値を設定するための設定ステップと、前記形状のポイントに対応した前記メモリ位置の前記値
を評価することによって、前記形状の前記ポイントが前
記許容幅内であることを判断するための判断ステップ
と、を有することを特徴とするブレード端部の形状評価
方法。
【請求項１８】前記判断ステップは、前記形状のポイ
ントに対応する前記メモリ位置の値が、前記第二の値で
ある場合には前記許容範囲内とし、前記体が前記第一の
値に等しい場合には前記形状が前記許容範囲外と判断す
るステップを有していることを特徴とする請求項１７に
記載の方法。
【請求項１９】前記設定ステップは、前記第一の値を
前記全メモリ位置に設定し、その後前記メモリ位置の前
記値を、前記第二の値を有する前記許容幅内のポイント
のメモリ位置の値を更新する第二の設定ステップを有し
ていることを特徴とする請求項１７に記載の方法。
【請求項２０】前記形状のポイントの対応する前記メ
モリ位置に記録された前記値を、前記評価ステップの結
果を反映させた値へと変化させ、その形状が許容範囲内
にあることを示す第二の値か、又は上記形状が許容幅外
となっていることを示す第一の値に変化させる変化ステ
ップを有していることを特徴とする請求項１７に記載の
方法。
【請求項２１】前記メモリ位置は、ビデオディスプレ
イのメモリ位置であり、前記値は、前記ビデオディスプ
レイ上の位置における色に対応した値とされていること
を特徴とする方法。
【請求項２２】前記複数のメモリ位置は、複数の第一
のメモリ位置を有しており、前記方法は、前記各メモリ要素が座標系のポイントに対応し、かつ値
を記録するための複数の第二の記録位置を与えるステッ
プと、前記複数のメモリ位置のそれぞれに記録された前記値
を、前記形状のポイントに対応していない第三の値に設
定し、かつ前記形状の前記ポイントに対応した値を第四
の値として設定する設定ステップと、を有していて、前記判断ステップは、対となった前記メモリ位置に記録
された値を、それぞれ前記座標システムの同一ポイント
のそれぞれに対応した前記第一の値と前記第二の値の内
の一方と論理演算させるステップを有していることを特
徴とする請求項１７に記載の方法。
【請求項２３】前記第一の値と、前記第二の値と、前
記第三の値と、前記第四の値は、バイナリ値であること
を特徴とする請求項２２に記載の方法。
【請求項２４】システムとしてブレード端部の形状を
評価するための評価用処理装置を備えた装置であって、
前記形状は、先端部及び２つの側部を有し、これらの２
つの側部の内の一方は、他方よりも平坦とされ、かつ前
記形状は座標系の複数のデータポイントとして表現され
るようにされている装置であって、この装置はさらに、前記２つの側部のうちの一方を実質的に前記座標系に平
行となるように配列するべく前記形状を回転させるため
の手段と、前記座標軸に沿った一方向での最端座標値を有するポイ
ントを判断して前記先端部を示すポイントとする手段
と、を有していることを特徴とする装置。
【請求項２５】システムとしてブレード端部の形状を
評価するための評価用処理装置を備える形状評価方法で
あって、前記形状は、先端部及び２つの側部を有し、こ
れらの２つの側部の内の一方は、他方よりも平坦とさ
れ、かつ前記形状は座標系の複数のデータポイントとし
て表現されるようにされている方法であって、この方法
はさらに、前記２つの側部のうちの一方を実質的に前記座標系に平
行となるように配列するべく前記形状を回転させる形状
回転ステップと、前記座標軸に沿った一方向での最端座標値を有するポイ
ントを判断して前記先端部を示すポイントとするステッ
プと、を有していることを特徴とする方法。
【請求項２６】前記形状回転ステップは、前記形状の前記２つの側部のうち、より平坦な側を位置
決めするステップと、前記より平坦なセクションを現したラインの方程式を決
定するステップと、前記より平坦なセクションが実質的に座標軸に平行とな
るように前記ラインを配置させるべく、前記形状を回転
させるステップと、を有していることを特徴とする請求
項２５に記載の方法。
【請求項２７】前記形状の一方の側部は、その形状の
前記２つの側部のうちのより平坦な側であることを特徴
とする請求項２６に記載の方法。
【請求項２８】前記形状の幅を前記先端からの距離に
応じて判断するステップを有することを特徴とする請求
項２７に記載の方法。
【請求項２９】システムとしてブレード端部の形状を
評価するための評価用処理装置を備えた装置であって、
前記形状は、先端部及び２つの側部を有し、これらの２
つの側部の内の一方は、他方よりも平坦とされ、かつ前
記形状は座標系の複数のデータポイントとして表現され
るようにされた装置であって、この装置はさらに、前記形状の先端を判断する手段と、中央ラインを判断するための手段と、前記先端から離間した前記中央ライン上のポイントを判
断するための手段と、前記中央ライン上の前記ポイントを含む前記中央ライン
に垂直なラインを決定するための手段と、ポイントグループを、前記形状の一方の側部と前記垂直
ラインが交差する部分に隣接した側部のポイントグルー
プを一つのグループとして、２つのポイントグループと
して判断する手段と、前記ポイントグループのそれぞれのポイントグループの
一つに対応した２つの交差ラインを判断するための手段
と、前記２つの交差ラインの間に確定される前記垂直ライン
の長さを判断するための手段と、を有することを特徴と
する装置。
【請求項３０】システムとしてブレード端部の形状を
評価するための評価用処理装置を備える形状評価方法で
あって、前記形状は、先端部及び２つの側部を有し、こ
れらの２つの側部の内の一方は、他方よりも平坦とさ
れ、かつ前記形状は座標系の複数のデータポイントとし
て表現されるようにされた方法であって、この方法はさ
らに、前記形状の先端を判断するステップと、中央ラインを判断するステップと、前記先端から離間した前記中央ライン上のポイントを判
断するステップと、前記中央ライン上の前記ポイントを含む前記中央ライン
に垂直なラインを決定するステップと、ポイントグループを、前記形状の一方の側部と前記垂直
ラインが交差する部分に隣接し側部のポイントグループ
を一つのグループとして、２つのポイントグループとし
て判断するステップと、前記ポイントグループのそれぞれのポイントグループの
一つに対応した２つの交差ラインを判断するためのステ
ップと、前記２つの交差ラインの間の確定される前記垂直ライン
の幅を判断するステップと、を有することを特徴とする
方法。