JPH11142118A - 距離計測方法及び装置及びこの方法を記録した記録媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ステージに計測対象物を設置してステージ移
動により広範囲な距離計測を行う際に、画像処理手法で
ステージの要求精度を緩和しつつ、高精度な製品計測を
可能にする画像位置計測方法及び装置を提供する。 【解決手段】 同一Ｘ−Ｙステージ３に、測定試料１と
共に参照画像と一致する基本画像を一定間隔で配置した
計測用画像パターン２を設置する。ステージ３を移動し
測定試料１をカメラ５で撮影する際には、カメラ６で計
測用画像パターン２をも撮影する。画像位置計測手段７
は、画像照合により、測定試料１の測定対象部分と基本
画像を検出し、それぞれの位置を高精度に計測する。距
離計算手段８は、この時のステージ３から概略の移動距
離を獲得し基本画像の計測値と既知の基本画像間隔を組
み合わせて、ステージ３の移動量を高精度に測定し、こ
の測定値を用いて測定試料１の測定対象部分間の距離や
寸法を計算する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、画像処理を用いた
距離又は寸法計測技術、特に、工業製品の製造過程にお
ける製品検査に利用する寸法計測技術に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】工業製品の製造過程において製品検査は
必須であり、検査の高速化、省力化、信頼性向上のため
に、これを自動化する必要がある。自動化の様々の方法
の中で画像処理による照合を用いる方法は測定が非接触
で行われ、かつ適用範囲が広いため、製造ラインへの組
み込みに適している。

【０００３】画像処理による照合を用いて位置、寸法計
測を行う方法においては、予め基準となる参照画像を記
憶させておき、この参照画像と比較して最もよく一致す
る画像部分の位置を検出することによって行う。

【０００４】測定に際し、寸法形状が大きいものが測定
可能であること、即ち測定範囲が広いこと、かつ測定精
度が高いことが望ましい。そこで測定可能範囲を広げ、
かつ測定精度を向上させることが画像処理を用いた寸法
計測装置における重要な課題であった。

【０００５】しかしながら、画像処理においては、計算
処理が画素と呼ばれる画像を構成するデータ単位で行わ
れたため、測定範囲の拡張や測定精度の向上にはこの画
像領域や画素密度の増大を必要とする。これらはいずれ
も画像を構成する画素数の増加を必要とし、機器や処理
のコストの増大を招くため、測定範囲および測定精度の
向上には限界があった。

【０００６】これらの問題を解決するため、測定対象物
を移動可能なステージ上に設置し、これを移動させるこ
とによってカメラによる撮影可能領域を拡張し、また測
定対象部分を拡大して撮影することにより、広範囲かつ
高分解能な位置測定を可能にする方法が従来より用いら
れてきた。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかるに上述した、測
定対象物を移動可能なステージ上に設置し、これを移動
させることでカメラによる撮影可能領域を拡張し、また
測定対象部分を拡大して撮影することで広範囲かつ高分
解能な位置測定を可能にする従来方法においては、位置
測定データにステージの移動が関与するため、位置測定
精度がステージ移動量の測定精度に依存し、高精度な測
定を行うためには、ステージの移動機構を精密化した
り、ステージの移動量を高精度に測定する装置を設けた
りする等の必要性を生ずる問題点があった。通常、測定
精度の高精度化は測定範囲を狭める必要性を招き、ステ
ージの広範囲な移動についての位置測定を行うことは困
難であるという問題があった。

【０００８】本発明は、このような問題点を解決するた
め、ステージに計測対象物を載置してステージ移動によ
り広範囲な距離計測を行う際に、ステージの移動量測定
を画像処理的方法により広範囲にわたり簡易かつ高精度
に行い、ステージへの要求精度を緩和しつつ、高精度な
製品計測を可能にする画像位置計測方法及び装置を提供
することを課題とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、以下の（１）
〜（３）の手段により、上記の課題を解決する。

【００１０】（１）測定対象物の画像をカメラで撮影
し、予め記憶した画像との一致により測定対象部分の位
置を検出し、２カ所の測定位置から距離または寸法の測
定を行う方法で、カメラの撮影範囲より広範囲な領域を
計測するために、該測定対象物をＸ−Ｙステージ上に設
置し、該２カ所の測定位置の一方から他方への移動によ
り計測領域を拡大する距離計測方法において、前記測定
対象物を設置したＸ−Ｙステージ上に、特定の基本図形
がカメラの撮影範囲に必ず含まれる程度の一定間隔で繰
り返し配置されている計測用画像パターンを設置し、前
記計測対象物の一方の測定位置で、前記測定対象物およ
び前記計測用画像パターンをカメラにより撮影し、前記
一方の測定位置で撮影したそれぞれの画像をあらかじめ
記憶させてある前記測定対象物の参照画像および前記基
本図形の参照画像と比較、照合することにより、該撮影
した画像から測定対象部分および一つの基本図形を検出
してそれぞれの位置を計測し、前記Ｘ−Ｙステージを前
記他方の測定位置に移動させ、前記Ｘ−Ｙステージが前
記移動に対応して前記計測用画像パターン中の基本図形
の該当個数が判別できる程度の精度で出力する移動距離
を獲得し、前記測定対象物の他方の測定位置で、前記測
定対象物および前記計測用画像パターンをカメラにより
撮影し、前記他方の測定位置で撮影したそれぞれの画像
をあらかじめ記憶させてある前記測定対象物の参照画像
および前記基本図形の参照画像と比較、照合することに
より、該撮影した画像から測定対象部分および一つの基
本図形を検出してそれぞれの位置を計測し、前記獲得し
た移動距離と前記計測用画像パターンを構成する基本図
形の繰り返し間隔から前記Ｘ−Ｙステージが出力した移
動距離に対応する基本図形数を求め、該基本図形数と前
記計測した基本図形の位置の各計測値とを合成すること
によって該Ｘ−Ｙステージの移動距離を測定し、前記計
測した測定対象部分の位置と前記測定したＸ−Ｙステー
ジの移動距離により前記測定対象物の距離または寸法を
測定することを特徴とする距離計測方法。

【００１１】（２）測定対象物と特定の基本図形がカメ
ラの撮影範囲に必ず含まれる程度の一定間隔で繰り返し
配置されている計測用画像パターンとを設置し、２カ所
の測定位置間を移動するとともに、該移動に対応する前
記計測用画像パターン中の基本図形の該当個数が判別で
きる程度の精度で移動距離を出力するＸ−Ｙステージ
と、前記測定対象物および前記計測用画像パターンを前
記２カ所の測定位置で撮像する一つないし二つのカメラ
と、前記カメラにより前記２カ所の測定位置で撮影した
前記測定対象物の測定対象部分の位置を参照画像との比
較、照合により計測するととともに、前記カメラで前記
２カ所の測定位置で撮影した前記計測用画像パターンの
画像の中からそれぞれ一つの基本図形を参照画像との比
較、照合により検出してその位置を計測する画像位置計
測手段と、前記計測用画像パターンを構成する基本図形
の繰り返し間隔から前記Ｘ−Ｙステージが出力した移動
距離に対応する基本図形数を求めて前記計測した基本図
形の位置の計測値と合成することによりＸ−Ｙステージ
の移動距離を測定し、前記計測した測定対象部分の位置
と、該測定したＸ−Ｙステージの移動距離により該測定
対象物についての距離または寸法を計算して求める距離
計算手段と、を具備することを特徴とする距離計測装
置。

【００１２】（３）測定対象物の画像をカメラで撮影
し、予め記憶した画像との一致により測定対象部分の位
置を検出し、２カ所の測定位置から距離または寸法計測
を行う方法で、カメラの撮影範囲より広範囲な領域を計
測するために、該測定対象物をＸ−Ｙステージ上に設置
し、該測定位置の一方から他方への移動により計測領域
を拡大する画像位置計測方法をコンピュータにより実行
するため、前記測定対象物の参照画像と、特定の基本図
形がカメラの撮影範囲に必ず含まれる程度の一定間隔で
繰り返し配置した計測用画像パターンの参照画像とをあ
らかじめ記憶しておく手順と、前記測定対象物の一方の
測定位置で、該測定対象物および前記計測用画像パター
ンをカメラにより撮影した画像のそれぞれを前記記憶し
た測定対象物の参照画像および基本図形の参照画像と比
較、照合することにより、該撮影した画像から測定対象
部分および一つの基本図形を検出してそれぞれの位置を
計測する手順と、前記Ｘ−Ｙステージが前記移動に対応
して前記計測用画像パターン中の基本図形の該当個数が
判別できる程度の精度で出力する移動距離を獲得する手
順と、前記計測対象物の他方の測定位置で、該測定対象
物および前記計測用画像パターンをカメラにより撮影し
た画像のそれぞれを前記記憶した測定対象物の参照画像
および基本図形の参照画像と比較、照合することによ
り、該撮影した画像から測定対象部分および一つの基本
図形を検出してそれぞれの位置を計測する手順と、前記
獲得した移動距離と前記計測用画像パターンを構成する
基本図形の繰り返し間隔から、前記Ｘ−Ｙステージが出
力した移動距離に対応する基本図形数を求める手順と、
前記求めた基本図形数と前記計測した基本図形の位置の
計測値とを合成することによってＸ−Ｙステージの移動
距離を求める手順と、前記求めたＸ−Ｙステージの移動
距離と前記計測した測定対象部分の位置により前記測定
対象物についての距離または寸法を測定する手順と、を
前記コンピュータで実行するプログラムとして該コンピ
ュータが読み取り可能である媒体に記録したことを特徴
とする距離計測方法を記録した記録媒体。

【００１３】本発明は、測定対象物が設置してあるステ
ージと同一のステージ上に、画像処理による画像照合に
適した専用画像パターンを計測用画像パターンとして設
置し、ステージの移動と共に、異なる位置の計測用画像
パターンをカメラで撮影できるようにし、このパターン
の撮影画像内での位置座標を画像処理的手法で高精度に
計測するとともに、大局的な位置情報を別途ステージの
移動機構から取得し、両者を合成することによって広範
囲かつ高精度な位置データを計測することを最も主要な
特徴とする。従来の技術とはステージの移動距離の測定
方法が異なる。

【００１４】本発明では、カメラの撮影範囲より広範囲
な領域を計測するために、測定対象物をステージに設置
し、これと同一のステージ上に、記憶している参照画像
と一致する基本画像が一定間隔で規則的に配置している
計測用画像パターン画像を設置し、ステージを移動して
測定対象物をカメラにより２カ所の測定位置で計測する
際には、この計測用画像パターンをもカメラで撮影し、
これを画像処理的に高精度に計測するとともに、ステー
ジから移動量の概略値を獲得し、この二つの測定量と既
知である計測用画像パターンの基本画像間隔を組み合わ
せることにより、ステージの移動機構を精密化したり、
ステージの移動量を高精度に測定する装置を設けたりす
ることなしに、ステージの移動量を高精度に測定し、ス
テージの広範囲な移動による測定対象物についての高精
度な距離や寸法測定を可能にする。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図を用いて詳細に説明する。

【００１６】図１は本発明の装置での一実施形態例を示
した図であり、１は測定試料、２は位置測定用の計測用
画像パターンである。３は測定試料１及び計測用画像パ
ターン２を設置するＸ−Ｙステージであり、同時にその
移動量を外部に出力できる。５は測定試料撮影用カメ
ラ、６は計測用画像パターン撮影用カメラである。７は
カメラの撮影画像から画像処理により位置計測を行う画
像位置計測手段であり、予め記憶している画像と新規に
入力された撮影画像を照合して一致する画像部分を撮影
画像の中から検出し、撮影画像の画面座標系における位
置を出力する機能を持つもので、本発明を機能させるた
めの構成要素の一つである。８は画像位置計測手段７で
求めた位置から、測定対象物の距離または寸法を計算す
る距離計算手段であり、これも本発明を機能させるため
の構成要素の一つである。

【００１７】図１では、カメラが２台あるが、１台にす
ることも可能である。但し、Ｘ−Ｙステージの各移動位
置において測定対象物と計測用画像パターンの両方の画
像を取得する必要があるので、１台のカメラの場合は、
Ｘ−Ｙステージが移動しても両者がカメラの視野に入っ
ているよう配置を工夫する必要／制約が生じる。幅が狭
く長さだけがカメラ視野からはみ出す物を測定する場合
は、測定物と計測用パターンを画面の上下に配置して、
Ｘ−Ｙステージは左右に動かす、といった測定を行う。

【００１８】図２は、本実施形態例で測定しようとする
測定対象物の一例を示したものであり、１が測定試料で
あり、１１は行おうとしている寸法測定の一方の測定
点、１２は行おうとしている寸法測定の他方の測定点で
あり、測定点１１と測定点１２の距離を測定することが
測定の目的であるとする。１３はカメラで撮影できる画
像範囲（カメラ視野）を示しており、測定対象物１より
も範囲が狭く、この場合、測定点１１と測定点１２を同
一の画像内に撮影することはできない。

【００１９】図３は、本実施形態例に用いる、計測用画
像パターンの一例を示したものであり、２は計測用画像
パターン、２０は計測用画像パターン２の構成要素であ
る基本画像の単位であり、これを画像測定に用いる。基
本画像２０が一定間隔で規則的に配列することによって
計測用画像パターン２を形成する。この基本画像２０の
間隔をＤとする。計測用画像パターン２には、Ｘ−Ｙス
テージ３が移動した場合に、どの位置にあっても必ずカ
メラ６の撮影画像の中に少なくとも１個の基本画像２０
が写るよう、十分な個数の基本画像２０が含まれてい
る。測定試料１の測定にあたっては、２０の基本画像を
予め画像位置計測手段７に記憶させておいた後、計測用
画像パターン２の画像をカメラ６により撮影して撮影画
像を画像位置計測手段７に与えると、その撮影画像の中
の一つの基本画像２０を検出してその位置を高精度に測
定する。

【００２０】図３の「計測用画像パターン」について
は、このようなもの（黒丸がマトリクス上に配列されて
いる）のほかに、碁盤の目のように、一定間隔で線を引
いた図形の格子点を用いることも可能である。

【００２１】本発明の実施に当たっては、Ｘ−Ｙステー
ジ３上に測定試料１と計測用画像パターン２を配置し、
測定試料１の画像をカメラ５により、計測用画像パター
ン２の画像をカメラ６により撮影してそれぞれの位置を
画像位置計測手段７により画像処理を用いて計測する。

【００２２】まず、測定の事前準備として、測定対象物
である測定試料１と同一型でかつ画像形態が標準的であ
る試料（教示見本という）をＸ−Ｙステージ３上に設置
して、測定点１１及び測定点１２の位置の画像をカメラ
５により撮影し、その画像を参照画像として画像位置計
測手段７に記憶させる。また、計測用画像パターン２を
Ｘ−Ｙステージ３上に設置して、２０の基本画像をカメ
ラ６により撮影しその画像を参照画像として画像位置計
測手段７に記憶させるとともに、教示見本の測定点の位
置情報を入力する。

【００２３】測定試料１の測定にあたっては、測定しよ
うとする測定試料１をＸ−Ｙステージ３上に設置して、
測定点１１がカメラ５の撮影範囲に入るようにＸ−Ｙス
テージ３を移動させ、その画像をカメラ５により撮影
し、その画像とすでに記憶している参照画像を照合させ
て、参照画像と同一の画像部分を撮影画面内より検出
し、その画像間距離と教示見本の位置データからその撮
影画面内での位置を画像位置計測手段７で計測する。こ
の位置計測は位置計測専用の画像照合法を用いることに
より極めて高精度に行うことができる。この計測値を
（Ｘ₁₁，Ｙ₁₁）とする。

【００２４】次に、その状態でカメラ６により計測用画
像パターン２を撮影し、すでに記憶してある基本画像２
０の参照画像を用いて、計測用画像パターン２の中の一
つの基本画像２０の位置を同様に照合により高精度に計
測する。この計測値を（Ｘ₂₁，Ｙ₂₁）とする。

【００２５】次に、測定しようとする測定試料１の測定
点１２がカメラ５の撮影範囲に入るようにＸ−Ｙステー
ジ３を移動させ、その画像をカメラ５により撮影し、撮
影画面内での位置を画像位置計測手段７で同様に高精度
に計測する。この計測値を（Ｘ₁₂，Ｙ₁₂）とする。

【００２６】また、その状態でカメラ６により計測用画
像パターン２を撮影し、すでに記憶してある基本画像２
０の参照画像を用いて、計測用画像パターン２の中の一
つの基本画像２０の位置を計測する。この計測値を（Ｘ
₂₂，Ｙ₂₂）とする。

【００２７】さらに、Ｘ−Ｙステージ３が出力するその
移動量を（Ｘ_S，Ｙ_S）とする。ここでＸ−Ｙステージの
移動量の仮想的真値を（Ｘ_SO，Ｙ_SO）とすると、測定対
象部分である測定点１１と測定点１２の距離（Ｘ_d，
Ｙ_d）は、 Ｘ_d＝Ｘ₁₂−Ｘ₁₁＋Ｘ_SO （１） Ｙ_d＝Ｙ₁₂−Ｙ₁₁＋Ｙ_SO （２） で表される。

【００２８】また、計測用画像パターンについては、 Ｎ_x・Ｄ＝Ｘ₂₂−Ｘ₂₁＋Ｘ_SO （３） Ｎ_y・Ｄ＝Ｙ₂₂−Ｙ₂₁＋Ｙ_SO （４） で表される。

【００２９】ここで、Ｎ_x，Ｎ_yは計測用画像パターンの
基本画像単位の、Ｘ−Ｙステージ移動量に対応する個数
であり、測定点１１を測定した時のＸ−Ｙステージ位置
においてカメラ６による測定対象となった基本画像２０
から数えて、測定点１２の測定時にはＸ方向にＮ_x個
目、Ｙ方向にＮ_y個目の基本画像２０を測定したもので
あることを示す。

【００３０】したがって、 Ｎ_x＝（Ｘ₂₂−Ｘ₂₁＋Ｘ_SO）／Ｄ （５） Ｎ_y＝（Ｙ₂₂−Ｙ₂₁＋Ｙ_SO）／Ｄ （６） と表される。

【００３１】ここで、Ｘ−Ｙステージ３が出力する移動
値（Ｘ_S，Ｙ_S）は、ほぼ（Ｘ_SO，Ｙ_SO）に等しいので、 Ｎ_x≒（Ｘ₂₂−Ｘ₂₁＋Ｘ_S）／Ｄ （７） Ｎ_y≒（Ｙ₂₂−Ｙ₂₁＋Ｙ_S）／Ｄ （８） が成り立つ。

【００３２】ここで、Ｎ_x，Ｎ_yは整数であるから、式
（７），（８）の右辺に最も近い整数を定めることでＮ
_x，Ｎ_yを求めることができる。このＮ_x，Ｎ_yの値を式
（３），（４）に代入し、Ｘ_SO，Ｙ_SOの値を求め、この
値を式（１），（２）に代入すれば、測定対象部分であ
る測定点１１と測定点１２の距離であるＸ_d，Ｙ_dを求め
ることができる。

【００３３】なお、Ｘ方向、Ｙ方向で間隔を同一のＤに
する必然性はなく、Ｘ−Ｙステージの移動パターンに応
じて最適化することも可能である。Ｘ方向、Ｙ方向で間
隔を変え、Ｘ方向の間隔をＤ、Ｙ方向の間隔をＤ’とし
た場合には、（２），（４），（６），（８）式および
図３のＹ方向のＤはＤ’となる。

【００３４】本発明において距離と言っているものは、
Ｘ方向とＹ方向の各成分で構成されている。これは
（１），（２）式により明らかである。したがって、第
１の測定点を基点とした第２の測定点の位置（相対位
置）を求めている。最初に第１の測定点を原点として測
定し、次に複数の測定点の位置を順次測定するという、
位置測定としての使い方も可能である。

【００３５】図４は、以上で説明した本発明の距離計測
方法の実施形態例での手順を示すフローチャートであ
る。

【００３６】（１）教示見本における２カ所の測定点、
及び計測用画像パターン中の基本画像の画像を記憶す
る。

【００３７】（２）測定物体をステージにのせ、一方の
測定点１１の位置を画像照合により、計測し、その位置
を（Ｘ₁₁，Ｙ₁₁）とする。

【００３８】（３）（２）の手順におけるステージ位置
で、計測用画像パターン２の中のひとつの基本画像２０
の位置を画像照合により計測し、その位置を（Ｘ₂₁，Ｙ
₂₁）とする。

【００３９】（４）他方の測定点１２の位置を計測する
ためにステージを移動させる。このときに、ステージか
ら出力された移動量を（Ｘ_S，Ｙ_S）とする。なお、この
移動量は、ステージ外の手段（例えば画像位置計測手
段）により一方の測定点でのステージ位置と他方の測定
点に移動した時のステージ位置との差から求めてもよ
い。また、移動量を獲得するタイミングは他方の測定点
での計測（手順（５）または（６））の後であってもよ
い。

【００４０】（５）他方の測定点１２の位置を画像照合
により計測し、その位置を（Ｘ₁₂，Ｙ₁₂）とする。

【００４１】（６）（５）の手順におけるステージ位置
で、計測用画像パターンの中のひとつの基本画像２０の
位置を画像照合により計測し、その位置を（Ｘ₂₂，
Ｙ₂₂）とする。

【００４２】（７）測定点１１，１２間の距離（Ｘ_d，
Ｙ_d）を、（Ｘ₁₁，Ｙ₁₁），（Ｘ₂₁，Ｙ ₂₁），（Ｘ_S，Ｙ
_S），（Ｘ₂₂，Ｙ₂₂）と、前述の（１）〜（８）式によ
り計算する。

【００４３】なお、図４のフローチャートにおいて、も
し同型の測定試料を複数個測定する場合、最初の「教示
見本における２カ所の測定点、及計測用画像パターン中
の基本画像の画像を記憶」は１回だけでよいので、
（２）以降の手順をループすることになる。

【００４４】本発明は、参照画像や計測画像等のデータ
を記憶し、それらを自由に読み出し可能なハードディス
クやそれに準ずる装置と、画像照合や距離計算等の処理
を行う際に画像位置の計測値や計算値等のデータの保持
等に必要なバッファやそれに準ずる装置と、所望の情報
を表示、出力するディスプレイなどの出力装置と、キー
ボードやマウスなどの入力装置とを備え、それらハード
ディスク、バッファ、出力装置および入力装置などをあ
らかじめ定められた手順に基いて制御するコンピュータ
やそれに準ずる装置により、上記のフローチャートで示
した本発明の方法の実施形態例での処理の手順ないしア
ルゴリズムを適宜、実行して、画像位置計測手段や距離
計算手段等を実現することが可能であり、その手順ない
しアルゴリズムをコンピュータ等に実行させるためのプ
ログラムを該コンピュータが読み取り可能である媒体、
例えばフロッピーディスクやメモリカード、ＭＯ、ＣＤ
−ＲＯＭなどに記録して配布することが可能である。

【００４５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明を用いる
と、カメラの撮影範囲を超えた広範囲な領域についての
寸法測定を、Ｘ−Ｙステージによる試料移動を併用して
行う場合に、そのＸ−Ｙステージの移動量測定にあたっ
て、高精度な測定装置を付加することなく画像処理的手
法のみによって広範囲かつ高精度に測定ができるという
利点がある。特に、基準画像の測定はＸ−Ｙステージの
移動量によらず高精度が達成でき、高精度化かつ、広範
囲な測定を可能にできるという利点を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の装置での一実施形態例を示した構成図
である。

【図２】上記実施形態例で測定しようとする測定対象物
の一例を示した図である。

【図３】上記実施形態例に用いる、計測用画像パターン
の一例を示した図である。

【図４】本発明の方法での一実施形態例を示したフロー
チャートである。

【符号の説明】

１…測定試料 ２…計測用画像パターン ３…測定試料と計測用画像パターンを設置するＸ−Ｙス
テージ ５…測定試料撮影用カメラ ６…計測用画像パターン撮影用カメラ ７…カメラの撮影画像から画像処理により位置計測を行
う画像位置計測手段 １１…寸法測定の一方の測定点 １２…寸法測定の他方の測定点 ２０…画像照合に用いる基本画像

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 奥平 雅士 東京都新宿区西新宿３丁目19番２号 日本 電信電話株式会社内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 測定対象物の画像をカメラで撮影し、予
   め記憶した画像との一致により測定対象部分の位置を検
   出し、２カ所の測定位置から距離または寸法の測定を行
   う方法で、カメラの撮影範囲より広範囲な領域を計測す
   るために、該測定対象物をＸ−Ｙステージ上に設置し、
   該２カ所の測定位置の一方から他方への移動により計測
   領域を拡大する距離計測方法において、 前記測定対象物を設置したＸ−Ｙステージ上に、特定の
   基本図形がカメラの撮影範囲に必ず含まれる程度の一定
   間隔で繰り返し配置されている計測用画像パターンを設
   置し、 前記計測対象物の一方の測定位置で、前記測定対象物お
   よび前記計測用画像パターンをカメラにより撮影し、 前記一方の測定位置で撮影したそれぞれの画像をあらか
   じめ記憶させてある前記測定対象物の参照画像および前
   記基本図形の参照画像と比較、照合することにより、該
   撮影した画像から測定対象部分および一つの基本図形を
   検出してそれぞれの位置を計測し、 前記Ｘ−Ｙステージが前記移動に対応して前記計測用画
   像パターン中の基本図形の該当個数が判別できる程度の
   精度で出力する移動距離を獲得し、 前記測定対象物の他方の測定位置で、前記測定対象物お
   よび前記計測用画像パターンをカメラにより撮影し、 前記他方の測定位置で撮影したそれぞれの画像をあらか
   じめ記憶させてある前記測定対象物の参照画像および前
   記基本図形の参照画像と比較、照合することにより、該
   撮影した画像から測定対象部分および一つの基本図形を
   検出してそれぞれの位置を計測し、 前記獲得した移動距離と前記計測用画像パターンを構成
   する基本図形の繰り返し間隔から前記Ｘ−Ｙステージが
   出力した移動距離に対応する基本図形数を求め、該基本
   図形数と前記計測した基本図形の位置の各計測値とを合
   成することによって該Ｘ−Ｙステージの移動距離を測定
   し、 前記計測した測定対象部分の位置と前記測定したＸ−Ｙ
   ステージの移動距離により前記測定対象物の距離または
   寸法を測定する、 ことを特徴とする距離計測方法。
2. 【請求項２】 測定対象物と特定の基本図形がカメラの
   撮影範囲に必ず含まれる程度の一定間隔で繰り返し配置
   されている計測用画像パターンとを設置し、２カ所の測
   定位置間を移動するとともに、該移動に対応する前記計
   測用画像パターン中の基本図形の該当個数が判別できる
   程度の精度で移動距離を出力するＸ−Ｙステージと、 前記測定対象物および前記計測用画像パターンを前記２
   カ所の測定位置で撮像する一つないし二つのカメラと、 前記カメラにより前記２カ所の測定位置で撮影した前記
   測定対象物の測定対象部分の位置を参照画像との比較、
   照合により計測するととともに、前記カメラで前記２カ
   所の測定位置で撮影した前記計測用画像パターンの画像
   の中からそれぞれ一つの基本図形を参照画像との比較、
   照合により検出してその位置を計測する画像位置計測手
   段と、 前記計測用画像パターンを構成する基本図形の繰り返し
   間隔から前記Ｘ−Ｙステージが出力した移動距離に対応
   する基本図形数を求めて前記計測した基本図形の位置の
   計測値と合成することによりＸ−Ｙステージの移動距離
   を測定し、前記計測した測定対象部分の位置と、該測定
   したＸ−Ｙステージの移動距離により該測定対象物につ
   いての距離または寸法を計算して求める距離計算手段
   と、 を具備することを特徴とする距離計測装置。
3. 【請求項３】 測定対象物の画像をカメラで撮影し、予
   め記憶した画像との一致により測定対象部分の位置を検
   出し、２カ所の測定位置から距離または寸法計測を行う
   方法で、カメラの撮影範囲より広範囲な領域を計測する
   ため、該測定対象物をＸ−Ｙステージ上に設置し、該測
   定位置の一方から他方への移動により計測領域を拡大す
   る画像位置計測方法をコンピュータにより実行するため
   に、 前記測定対象物の参照画像と、特定の基本図形がカメラ
   の撮影範囲に必ず含まれる程度の一定間隔で繰り返し配
   置した計測用画像パターンの参照画像とをあらかじめ記
   憶しておく手順と、 前記測定対象物の一方の測定位置で、該測定対象物およ
   び前記計測用画像パターンをカメラにより撮影した画像
   のそれぞれを前記記憶した測定対象物の参照画像および
   基本図形の参照画像と比較、照合することにより、該撮
   影した画像から測定対象部分および一つの基本図形を検
   出してそれぞれの位置を計測する手順と、 前記Ｘ−Ｙステージが前記移動に対応して前記計測用画
   像パターン中の基本図形の該当個数が判別できる程度の
   精度で出力する移動距離を獲得する手順と、 前記計測対象物の他方の測定位置で、該測定対象物およ
   び前記計測用画像パターンをカメラにより撮影した画像
   のそれぞれを前記記憶した測定対象物の参照画像および
   基本図形の参照画像と比較、照合することにより、該撮
   影した画像から測定対象部分および一つの基本図形を検
   出してそれぞれの位置を計測する手順と、 前記獲得した移動距離と前記計測用画像パターンを構成
   する基本図形の繰り返し間隔から、前記Ｘ−Ｙステージ
   が出力した移動距離に対応する基本図形数を求める手順
   と、 前記求めた基本図形数と前記計測した基本図形の位置の
   計測値とを合成することによってＸ−Ｙステージの移動
   距離を求める手順と、 前記求めたＸ−Ｙステージの移動距離と前記計測した測
   定対象部分の位置により前記測定対象物についての距離
   または寸法を測定する手順と、 を前記コンピュータで実行するプログラムとして該コン
   ピュータが読み取り可能である媒体に記録した、 ことを特徴とする距離計測方法を記録した記録媒体。