JPWO2016171265A1 - 形状測定装置及び形状測定方法 - Google Patents

形状測定装置及び形状測定方法 Download PDF

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Abstract

【課題】光切断法によって測定対象物の凹凸形状を測定する際、測定対象物と撮像装置との距離が変動しても、精度よく測定対象物の形状を測定することが可能な形状測定装置を提供する。【解決手段】形状測定装置は、線状光照射装置により測定対象物に照射された線状光を撮像装置により撮像した撮像画像から、線状光の線状光位置を検出する線状光位置検出部と、撮像装置から所定の基準距離の位置に測定対象物が位置するときに線状光位置検出部により検出される基準線状光位置と、線状光位置検出部により検出された線状光位置との距離差、基準距離、及び、撮像装置の光軸と線状光の出射方向とのなす角に基づいて、撮像装置から測定対象物までの距離を演算する距離演算部と、撮像装置から測定対象物までの距離に基づいて、撮像装置のフォーカスを調整するフォーカス調整部と、撮像画像に基づいて、測定対象物の形状を演算する形状演算部と、を備える。【選択図】図2

Description

本発明は、測定対象物の形状を光切断法により測定する形状測定装置及び形状測定方法に関する。
光切断法は、レーザ等によって測定対象物に照射した光の線を撮像装置で撮像し、その撮像画像から検出した光の線の曲がり具合から測定対象物の凹凸形状を測定する手法である。例えば、特許文献1には、遅延積分型カメラ(TDI(Time Delay Integration)カメラ)を用いて測定対象物に照射されたレーザ光を撮像し、得られた縞画像に基づいて測定対象物の形状を測定する手法が開示されている。
光切断法についてより詳細に説明すると、図7に示すように、まず、ラインレーザやスリット光等の線状光を照射する線状光照射装置10から測定対象物5に対して線状光を照射する。そして、撮像装置20により、測定対象物5に照射されている線状光を撮像し、撮像画像Aを画像処理装置50に出力する。例えば、線状光が照射される照射面である測定対象物5の測定面5aが平坦であれば、撮像画像Aには直線の線状光が現れる。しかし、測定面5aに窪みがあった場合には、図7に示すように、直線部12aに窪みによる曲り部12bを含む線状光12が撮像画像Aに現れる。このように、線状光12が照射された測定対象物5の測定面5aを撮像して取得された撮像画像Aに含まれる線状光12の曲がり具合に基づき、測定面5aの形状を測定することができる。
かかる手法において撮像画像Aから測定対象物5の形状を測定する際、撮影画像中の線状光12の曲がり具合を正確に求めて、形状測定の精度を維持するには、線状光12が撮影画像Aの中で細く鮮明に写るようにフォーカスを合わせる必要がある。このためには、撮像装置20のフォーカスを測定対象物5の測定面5aに正確に調整する必要がある。例えば、搬送ライン上で移動中の測定対象物5の側面や上面の形状を測定する場合、測定対象物5の側面や上面に正確に撮像装置20のフォーカスを合わせる必要がある。しかし、測定対象物5の形状は、例えば製造ラインにおいて製品の規格が異なるなどの理由で一定ではなく、例えば測定対象物5が直方体状の場合には、幅や高さ等、サイズが異なる。
形状測定前に測定対象物5の幅や高さが分かっていれば、撮像装置20の設置位置から測定対象物5の測定面5aまでの距離を算出し、その距離に応じて撮像装置20のフォーカスを調整することで、鮮明な画像を取得することは可能である。例えば図8に示すように、測定対象物5の側面の形状測定をする場合に、測定開始前に制御装置60に対して測定対象物5の幅が通知され、撮像装置20からの測定面5aまでの距離Dが既知となっているとする。かつ、撮像装置20の、フォーカスレンズ22の位置を調整するフォーカスリング24を、モータ等の駆動装置によって回転可能に構成する。これにより、制御装置60は、撮像装置20の設置位置から測定対象物5の測定面5aまでの距離Dに応じてモータを駆動して、フォーカスレンズ22のフォーカスリング24を回転させ、撮像装置20のフォーカスを測定面5aに合わせることができる。あるいは、撮像装置20の被写界深度が十分深ければ、フォーカスの調整をすることなく、鮮明な画像が得られる場合もある。
特開2004−3930号公報
しかし、測定対象物の幅等のサイズが事前に分からない場合もある。あるいは、測定対象物のサイズが事前に分かっていたとしても、図9に示すように測定対象物5が搬送方向に対して傾いた状態で移動する斜行や、図10に示すように測定対象物5の幅中心が搬送ラインの幅方向中心Cからずれた位置ずれ等が生じていると、撮像装置20のフォーカスが測定対象物5の測定面5aから外れてしまい、画像がぼやけて不鮮明となることがある。
撮像装置20のフォーカスが測定対象物5の測定面5aから外れることへの対策としては、例えば、距離センサを設置し、当該距離センサにより測定された撮像装置20と測定面5aとの測定距離に基づいてフォーカスを調整することが考えられる。しかし、別途距離センサを設置する必要があり、装置構成が複雑になる。また、距離センサを用いない方法として、フォーカスレンズを撮像装置の光軸方向に前後に移動させながら連続撮像した画像から輝度のコントラストを算出し、コントラストが高い位置を探索してフォーカスを調整する方法も考えられる。しかし、かかる方法ではフォーカスが合うまでに時間がかかり応答性が悪くなるため、搬送途中の測定対象物に適用することは難しい。
そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、光切断法によって測定対象物の凹凸形状を測定する際、測定対象物と撮像装置との距離が変動しても、精度よく測定対象物の形状を測定することが可能な、新規かつ改良された形状測定装置及び形状測定方法を提供することにある。
上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、線状光照射装置により測定対象物に照射された線状光を撮像装置により撮像した撮像画像から、線状光の線状光位置を検出する線状光位置検出部と、撮像装置から所定の基準距離の位置に測定対象物が位置するときに線状光位置検出部により検出される基準線状光位置と、線状光位置検出部により検出された線状光位置との距離差、基準距離、及び、撮像装置の光軸と線状光の出射方向とのなす角に基づいて、撮像装置から測定対象物までの距離を演算する距離演算部と、撮像装置から測定対象物までの距離に基づいて、撮像装置のフォーカスを調整するフォーカス調整部と、撮像画像に基づいて、測定対象物の形状を演算する形状演算部と、を備える、形状測定装置が提供される。
距離演算部は、撮像装置の撮像分解能を用いて表された距離関数に基づき、撮像装置から測定対象物までの距離を演算してもよい。
例えば、距離演算部は、下記式(A)に基づき、撮像装置から測定対象物までの距離Dを演算してもよい。あるいは、距離演算部は、下記式(B)に基づき、前記前記撮像装置から前記測定対象物までの距離Dを演算してもよい。
Figure 2016171265
ここで、Dは前記基準距離、rは前記基準距離での撮像分解能、Xeは前記撮像画像の画素単位での前記線状光位置と前記基準線状光位置との距離差、θは前記撮像装置の光軸と前記線状光の出射方向とのなす角である。
また、線状光位置検出部は、撮像画像の、線状光の直線方向に直交する方向の各位置における、線状光の直線方向に並ぶ各画素の輝度値の和を表したプロジェクション波形を算出し、プロジェクション波形のピーク位置を線状光位置としてもよい。
あるいは、線状光位置検出部は、撮像画像の、線状光の直線方向に直交する方向の各位置における、線状光の直線方向に並ぶ各画素の輝度値の和を表したプロジェクション波形を算出し、プロジェクション波形の重心位置を線状光位置としてもよい。
形状演算部は、撮像画像の、線状光の直線方向の各位置毎に算出される、当該直線方向に直交する方向における最大輝度位置に基づき、測定対象物の形状を演算してもよい。
あるいは、形状演算部は、撮像画像の、線状光の直線方向の各位置毎に算出される、当該直線方向に直交する方向における輝度の重心位置に基づき、測定対象物の形状を演算してもよい。
また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、線状光照射装置により測定対象物に照射された線状光を撮像装置により撮像した撮像画像から、線状光の線状光位置を検出する線状光位置検出ステップと、撮像装置から所定の基準距離の位置に測定対象物が位置するときに検出される基準線状光位置と線状光位置との距離差、基準距離、及び、撮像装置の光軸と線状光の出射方向とのなす角に基づいて、撮像装置から測定対象物までの距離を演算する距離演算ステップと、撮像装置から測定対象物までの距離に基づいて、撮像装置のフォーカスを調整するフォーカス調整ステップと、撮像画像に基づいて、測定対象物の形状を演算する形状演算ステップと、を含む、形状測定方法が提供される。
以上説明したように本発明によれば、光切断法によって測定対象物の凹凸形状を測定する際、測定対象物と撮像装置との距離が変動しても、精度よく測定対象物の形状を測定することが可能となる。
光切断法によって測定対象物の形状を測定する形状測定システムの概略構成を示す説明図である。 本発明の一実施形態に係る形状測定装置の機能構成を示す機能ブロック図である。 同実施形態に係る形状測定装置により行われる処理を示すフローチャートである。 ステップS110の、撮像画像内における線状光位置の算出方法を説明する説明図である。 ステップS120の、撮像装置と測定対象物との距離の算出方法を説明する説明図である。 測定面に凸形状を有する測定対象物の撮像画像の一例を示す説明図である。 光切断法原理を説明する説明図である。 測定対象物の幅変化に対する対応方法の一例を示す説明図である。 フォーカス外れの一要因となる測定対象物の斜行を説明する説明図である。 フォーカス外れの一要因となる測定対象物の位置ずれを説明する説明図である。
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
<1.構成>
まず、図1及び図2を参照して、本発明の一実施形態に係る形状測定装置の構成について説明する。図1は、光切断法によって測定対象物5の形状を測定する形状測定システムの概略構成を示す説明図である。図2は、本実施形態に係る形状測定装置の機能構成を示す機能ブロック図である。なお、図1では、測定対象物5を平面図として見た状態を示し、図7で示したような直方体の測定対象物5の一側面を測定面5aとする。
[1−1.形状測定システムの概略構成]
形状測定システムは、光切断法により測定対象物5の形状を測定するシステムである。形状測定システムは、図1に示すように、測定対象物5に対して線状光を照射する線状光照射装置10と、測定対象物5に照射されている線状光を撮像する撮像装置20と、撮像装置20により撮像された撮像画像に基づき、測定対象物5の測定面5aの凹凸形状を特定する形状測定装置100とからなる。線状光照射装置10は、例えばラインレーザやスリット光等の線状光を出力可能な装置である。また、撮像装置20には、例えばエリアカメラを用いることができる。
本実施形態に係る形状測定装置100は、測定対象物5と撮像装置20との距離に応じて撮像装置20のフォーカスを調整する。これにより、測定対象物5と撮像装置20との距離が変動しても、鮮明な画像が取得されるよう撮像装置20のフォーカスレンズ22の位置が制御されるので、測定対象物5の形状を精度よく測定することが可能となる。本実施形態では、撮像装置20は、モータ等の駆動装置によって回転されるフォーカスリング24を有するフォーカスレンズ22を備える。すなわち、形状測定装置100は、撮像装置20の設置位置から測定対象物5の測定面5aまでの距離に応じてモータを駆動してフォーカスレンズ22のフォーカスリング24を回転させ、フォーカスを合わせることができる。
このような実施形態に係る形状測定装置100は、撮像画像に基づき測定対象物5の形状を特定する形状測定処理と、撮像画像に基づき撮像装置20のフォーカスを調整するフォーカス調整処理とを行う。
形状測定処理では、光切断法により、測定対象物に照射した光の線を撮像装置で撮像し、その撮像画像から検出された線状光の曲がり具合から測定対象物の凹凸形状を測定する。図1に示すように、線状光照射装置10から測定対象物5に対して線状光が照射されると、撮像装置20により測定対象物5に照射されている線状光が撮像され、撮像画像が形状測定装置100に出力される。形状測定装置100は、線状光12が照射された測定対象物5の測定面5aを撮像して取得される撮像画像に含まれる線状光の曲がり具合に基づき、測定面5aの形状を測定する。
また、フォーカス調整処理では、撮像装置20と測定対象物5の測定面5aとの距離の変動に応じて、測定面5aにフォーカスを合わせる。本実施形態では、撮像装置20により取得された撮像画像に基づき撮像装置20と測定対象物5の測定面5aとの距離を取得し、形状測定装置100により撮像装置20のフォーカス調整がなされる。フォーカス調整処理を、形状測定処理と並行して、あるいは交互に実行することで、測定対象物と撮像装置との距離が変動しても、精度よく測定対象物の形状を測定することを可能とする。
[1−2.形状測定装置の構成]
形状測定装置100についてより詳細にみると、図2に示すように、形状測定装置100は、画像取得部110と、線状光位置検出部120と、距離演算部130と、フォーカス調整部140と、形状演算部150と、結果出力部160とを備える。このうち、線状光位置検出部120、距離演算部130、及びフォーカス調整部140は、撮像装置20のフォーカス調整を行うフォーカス調整処理を実行する機能部である。また、形状演算部150及び結果出力部160は、測定対象物5の形状を特定する形状特定処理を実行する機能部である。
画像取得部110は、撮像装置20にて撮像された撮像画像を取得するインタフェース部である。撮像装置20が撮像した画像は、画像取得部110に逐次入力される。画像取得部110は、入力された撮像画像を線状光位置検出部120及び形状演算部150へ出力する。
線状光位置検出部120は、撮像画像内における線状光の線状光位置を演算処理により検出する。例えば、撮像画像において、線状光の直線方向を縦方向、線状光の直線方向に直交する方向を水平方向として、線状光位置検出部120は、まず、撮像画像の水平方向の各位置において縦方向に並ぶ各画素の輝度値の和をとり、縦方向のプロジェクション(以下、「プロジェクション波形」ともいう。)を取得する。そして、線状光位置検出部120は、プロジェクション波形に基づいて撮像画像内における線状光位置を特定する。撮像画像内における線状光位置は、例えばプロジェクション波形のピーク位置や重心位置等としてもよい。線状光位置検出部120は、算出した撮像画像内における線状光位置を、距離演算部130に出力する。
距離演算部130は、線状光位置検出部120により算出された撮像画像内における線状光位置に基づいて、撮像装置20と測定対象物5との距離を算出する。距離演算部130は、撮像画像内における線状光位置と、撮像装置20から予め決定された基準距離だけ離れた基準面に対する線状光照射装置10および撮像装置20の設置位置とにより、幾何学的に撮像装置20と測定対象物5との距離を算出する。なお、距離演算部130による撮像装置20と測定対象物5との距離の算出処理の詳細については後述する。距離演算部130は、算出した撮像装置20と測定対象物5との距離を、フォーカス調整部140へ出力する。
フォーカス調整部140は、距離演算部130により算出された撮像装置20と測定対象物5との距離に基づいて、撮像装置20のフォーカスレンズ22のフォーカス位置を調整する。本実施形態に係るフォーカスレンズ22は、図1に示したように、フォーカスリング24を回転させるモータ26を備えるモータ駆動付レンズである。フォーカス調整部140は、撮像装置20と測定対象物5との距離に基づいて、測定面5aにフォーカスが合うようにフォーカスレンズ22を移動させる指令をモータ26に対して出力する。モータ26は、例えばステッピングモータ等である。フォーカス調整部140は、例えば、測定対象物5の測定面5aから所定の距離だけ離れた、フォーカスが合う距離位置にレンズが位置するよう、フォーカスリング24をモータ26により回転させ、フォーカスを調整する。フォーカス調整部140は、撮像装置20から測定面5aまでの距離とフォーカスが合うフォーカスリング24の回転角との対応関係を予め保持しておいてもよい。この対応関係は、例えば、撮像装置20からの距離を複数設定して、各距離においてサンプルを撮像し、各距離においてサンプルにフォーカスが合ったときのフォーカスリング24の回転角を予め取得する等の手法により得てもよい。
形状演算部150は、撮像画像における線状光の曲がり具合に基づいて、測定対象物5の測定面5aの凹凸形状を算出する。形状演算部150は、撮像画像の縦方向の各位置において最大輝度となる水平方向の位置を特定し、測定対象物5の測定面5aの凹凸形状を算出する。なお、形状演算部150による測定対象物5の形状算出処理の詳細については後述する。形状演算部150は、算出した測定対象物5の形状を、結果出力部160へ出力する。
結果出力部160は、形状演算部150により算出された測定対象物5の測定面5aの形状を、表示装置30や記憶部40に出力する。表示装置30は、形状測定装置100のために設けられたディスプレイであってもよく、形状測定装置100以外の機器からの表示情報も出力可能なディスプレイであってもよい。表示装置30に算出された測定対象物5の測定面5aの形状を表示させることで、オペレータに測定対象物5の測定面5aの形状を通知することができる。また、記憶部40に測定対象物5の測定面5aの形状を記憶することで、例えば、測定対象物5の測定面5aにおいて凹凸形状のある位置を特定することができる。
以上、本実施形態に係る形状測定装置100の機能構成について説明した。
<2.形状測定装置による処理>
次に、図3〜図6に基づいて、本実施形態に係る形状測定装置100により行われる処理について説明する。本実施形態に係る形状測定装置100は、撮像画像に基づき測定対象物5の測定面5aの形状を特定する形状測定処理と、撮像画像に基づき撮像装置20のフォーカスを調整するフォーカス調整処理とを行うことで、測定対象物と撮像装置との距離が変動しても、精度よく測定対象物の測定面5aの形状を測定することを可能とする。
まず、線状光が照射されている測定対象物5の測定面5aが撮像装置20により撮像されており、撮像装置20により撮像された撮像画像が、所定のタイミングで形状測定装置100へ出力されているとする。形状測定装置100は、図3に示すように、画像取得部110により、撮像装置20が撮像した撮像画像を取得すると(S100)、フォーカス調整処理(S110〜S130)及び形状測定処理(S140、S150)を開始する。形状測定処理とフォーカス調整処理とは、並列して実行してもよく、交互に実行してもよい。以下、各処理について詳細に説明していく。
[2−1.フォーカス調整処理]
フォーカス調整処理では、まず、線状光位置検出部120により、撮像画像内の線状光の線状光位置を算出する(S110)。図4に基づき、撮像画像内における線状光位置の算出方法を説明する。図4上側に示す撮像画像Aは、図1に示した構成の形状測定システムにおいて、撮像装置20により測定対象物5の測定面5aを撮像した画像の一例である。撮像画像Aにおいて、測定対象物5の搬送方向をX方向とし、X方向に対して直交する線状光12の直線方向をY方向とする。撮像画像Aは、N×M画素の画像I(x,y)であるとする(0≦x≦N−1、0≦y≦M−1)。ここで、xは各画素のX方向位置であり、yは各画素のY方向位置である。
線状光位置検出部120は、下記式(1)に基づき、図4の撮像画像Aの水平方向(X方向)の各位置において、線状光12の直線方向(縦方向、Y方向)に並ぶ各画素の輝度値の和(累積輝度値)をとり、図4下側に示すような水平方向における各位置での累積輝度値を表した波形を取得する。この波形をプロジェクション波形という。線状光12は縦方向に延びていることから、プロジェクション波形には線状光12の位置がピークとなって現れる。線状光位置検出部120は、このようなプロジェクション波形に基づき、撮像画像A内における線状光位置を特定する。
より詳細に説明すると、線状光位置は、線状光12が照射されていない部分とは異なる輝度値で撮像画像Aに現れる。したがって、プロジェクション波形においても、線状光12が照射されている位置の累積輝度値は、他の位置の累積輝度値と比較して著しく高くなる。そこで、線状光位置検出部120は、プロジェクション波形において累積輝度値が著しく高くなっている位置を、線状光位置として検出する。線状光位置は、例えば下記式(2)に示すようにプロジェクション波形のピーク位置としてもよく、下記式(3)に示すように、プロジェクション波形の重心位置としてもよい。なお、プロジェクション波形を算出した撮像画像Aが、測定対象物5にフォーカスがあっておらず、不鮮明だとしても、プロジェクション波形にピークが現れていれば、線状光位置検出部120は、線状光位置を特定することができる。
Figure 2016171265
線状光位置検出部120により線状光位置が特定されると、次に、距離演算部130により、線状光位置に基づき、撮像画像取得時における撮像装置20と測定対象物5との距離が算出される(S120)。以下、図5に基づき、撮像装置20と測定対象物5との距離の算出方法を説明する。
図5は、線状光照射装置10及び撮像装置20について、測定対象物5の測定面5aと、撮像装置20から当該撮像装置20の光軸方向に基準距離Dだけ離隔した基準面Bとの位置関係を示す模式図である。基準距離Dは、撮像装置20から測定面5aまでの距離Dを算出するために予め設定された固定値である。例えば、図1に示すように測定対象物5の一側面を測定面5aとする場合には、撮像装置20と本来配置されるべき測定面5aの計画上の位置との距離を、基準距離Dとしてもよい。なお、本来配置されるべき測定面5aの計画上の位置とは、例えば測定対象物5の幅中心が搬送ラインの幅方向中心Cと一致するような位置である。また、例えば、測定対象物5の上面を測定面5aとする場合には、一側面を測定面5aとしたときと同様に、撮像装置20と本来配置されるべき上面の計画上の位置との距離を、基準距離Dとしてもよい。
図5に示すように、撮像装置20から基準距離Dだけ離隔した位置にある基準面Bは、その中心において撮像装置20の光軸と直交するものとする。形状測定システムにおいて、撮像装置20は、この基準面Bに対してフォーカスを合わせることができるように配置されている。また、線状光照射装置10は、撮像装置20の光軸から角度θだけ傾斜した方向から線状光12を出射する。このとき、線状光照射装置10は、基準面Bにおいて線状光12が撮像装置20の光軸と交差するように配置される。このように、形状測定システムは、測定対象物5の測定面5aが基準面Bにあるときに、線状光12を鮮明に撮像することができるように構成されている。
ここで、測定対象物5の測定面5aが、撮像装置20から離隔する方向に基準面Bの位置からずれたとする。このとき、測定面5aにフォーカスが合わなくなるため、撮像装置20の撮像画像Aは不鮮明な画像となってしまう。そこで、撮像装置20のフォーカスレンズ22を測定面5aにフォーカスが合う位置まで移動させるため、距離演算部130により撮像装置20から測定面5aまでの距離Dが算出される。
撮像装置20から測定面5aまでの距離Dは、下記式(4)で表される。式(4)において、dは基準面Bと測定面5aの距離[mm]であり、下記式(5)、(6)により表される。式(5)において、Xは基準面Bにおける線状光位置(以下、「基準線状光位置」ともいう。)であり、Xは撮像画像Aに現れる線状光12の照射位置である。例えば、図5に示すように、測定対象物5が基準面Bに対して撮像装置20より離隔すると、撮像装置20から測定面5aまでの距離Dは基準距離Dより大きくなる。このとき、撮像画像Aにおいて、線状光位置Xは、線状光位置Xより紙面右側(線状光照射装置10と反対側)に現れる。一方、測定対象物5が基準面Bに対して撮像装置20に近づくと、撮像装置20から測定面5aまでの距離Dは基準距離Dより小さくなる。このとき、撮像画像Aにおいて、線状光位置Xは、線状光位置Xより紙面左側(線状光照射装置10側)に現れる。このように、撮像装置20から測定面5aまでの距離Dに応じて、線状光位置XとステップS110にて検出された線状光位置Xとの間にはずれ(距離差Xe[pixel])が生じる。このXeに対応する実空間での距離差は、距離Dにおける撮影分解能をr[mm/pixel]とすると、Xe・rであり、幾何学的関係からdは(5)式で表される。また距離Dにおける撮影分解能r[mm/pixel]は、距離D[mm]における撮像装置20の視野幅をW[mm]とすると(6)式で表される。
Figure 2016171265
一方、基準面B(基準距離D[mm])における撮像装置20の視野幅をW[mm]としたとき、比例関係により下記式(7)の関係が成り立つ。また、基準面Bでの撮像分解能rはW/Nであることより、rとrの関係は下記式(8)となる。
Figure 2016171265
よって、距離Dは、式(4)、式(5)及び式(7)より、下記式(9)で表される。
Figure 2016171265
ここで、基準距離Dでの撮像分解能rは、式(6)より下記式(10)で表されるが、基準距離Dが距離差Xeから導かれるXe・r/tanθよりも十分に大きい場合には、上記式(9)の第二項の分母は1とみなすことができる。したがって、距離Dは、式(9)を簡略化した下記式(10)により算出することができる。すなわち、距離Dは、基準距離Dと距離差rdとの和で表すことができる。本実施形態では、式(9)または式(10)を距離関数として定義する。
Figure 2016171265
距離演算部130は、例えば距離関数である式(10)に基づき撮像装置20から測定面5aまでの距離Dを算出する。そして、距離演算部130は、算出した距離Dをフォーカス調整部140へ出力する。
その後、フォーカス調整部140は、ステップS120にて算出された撮像装置20から測定面5aまでの距離Dに基づいて、撮像装置20のフォーカスレンズ22の位置を調整する(S130)。図5に示した例において、測定対象物5の測定面5aが基準面Bからずれると、撮像画像Aに現れる線状光位置Xは、基準線状光位置XからXeだけX方向にずれてしまう。上述したように、測定対象物5の測定面5aが基準面Bから撮像装置20から離れる方向にずれた場合は、線状光位置Xは、図5下側に示すように線状光位置Xより紙面右側(すなわち、線状光照射装置10と反対側)にずれる。一方、測定対象物5の測定面5aが基準面Bから撮像装置20に近づく方向にずれた場合は、線状光位置Xは、基準線状光位置Xより紙面左側(線状光照射装置10側)にずれる。このように、線状光位置Xが基準線状光位置Xからずれてしまうと、撮像装置20のフォーカスレンズ22の焦点が測定面5aに合わなくなる。撮像装置20のフォーカスレンズ22の焦点が合っていない状態で取得された撮像画像Aは不鮮明となり、不鮮明な撮像画像Aに基づき後述の形状測定処理を実行すると、線状光が太く撮影されるため、測定対象物5の形状測定精度は低下してしまう。
そこで、本実施形態に係る形状測定装置100は、フォーカス調整部140により、撮像装置20と測定対象物5との距離Dに基づいて、撮像装置20のフォーカスレンズ22のフォーカス位置を調整する。例えば、本実施形態に係るフォーカスレンズ22がフォーカスリング24を回転させるモータ26を備えるモータ駆動付レンズである場合、フォーカス調整部140は、撮像装置20と測定対象物5との距離Dに基づいて、フォーカスレンズ22を所定の距離位置に移動させる指令をモータ26に対して出力する。所定の距離位置は、撮像画像Aを取得したときの測定対象物5の測定面5aにおいてフォーカスが合うようになる位置とする。これにより、撮像装置20により鮮明な撮像画像Aが取得されるようになる。フォーカス調整部140は、予め取得した撮像装置20から測定面5aまでの距離とフォーカスが合うフォーカスリング24の回転角との対応関係に基づき、フォーカスリング24をモータ26により回転させ、フォーカスを調整する。
このように、形状測定装置100は、撮像装置20から撮像画像Aを取得する度にステップS110〜S130の処理を繰り返し行うことで、常に測定面5aに対してフォーカスがあった状態とし、鮮明な画像を取得できるようにしている。
[2−2.形状測定処理]
一方、形状測定装置100は、上述したフォーカス調整処理(S110〜S130)とともに、形状測定処理(S140、S150)を実行する。
まず、形状演算部150は、撮像画像における線状光の曲がり具合に基づいて、測定対象物5の測定面5aの凹凸形状を算出する(S140)。ここで、図6に、測定面5aに凸形状を有する測定対象物5の撮像画像Aの一例を示す。測定面5aが凹凸のない平坦面である場合には撮像画像Aには直線状の線状光が現れるが、測定面5aの凸形状があると、図6に示すように、撮像画像Aには、直線部12aと、測定面5aの凸形状によって生じた曲り部12bとからなる線状光12が現れる。
ここで、時刻tに撮像されたN×M画素の撮像画像Aを、画像I(x,y|t)とする(0≦x≦N−1、0≦y≦M−1)。形状演算部150は、この撮像画像Aの縦方向(Y方向)の各位置において最大輝度となる水平方向(X方向)の位置を特定する。すなわち、形状演算部150は、下記式(11)より、撮像画像Aの縦方向(Y方向)の各位置において最大輝度を与えるX座標Xmax(y|t)を算出する。
Figure 2016171265
このとき計測される測定対象物5の凹凸形状を表す値(以下、「形状値」ともいう。)Zは、基準距離Dを形状の原点として、下記式(12)のような離散値として取得される。
Figure 2016171265
なお、撮像装置20の光軸と線状光照射装置10の線状光12の出射方向との角度θは30°〜45°の値に設定され、通常45°に設定される。形状演算部150は、式(12)に基づき時間方向に連続して撮像した各画像について形状値Zをそれぞれ求めることで、測定対象物5の測定面5a全体における形状を算出することができる。
また、画像の撮像間隔をΔt[秒]、測定対象物5の移動速度をv[mm/秒]としたとき、形状演算部150は、測定対象物5の測定面5aの離散的な形状を、下記式(13)で表される形状値Zに基づき算出することができる。なお、uは離散値(u=0、1、2、・・・)である。また、測定対象物5の移動方向をu方向(X方向と同一方向)、これに直交する方向をv方向(Y方向と同一方向)とする。
Figure 2016171265
さらに、本実施形態では、形状演算部150は、上記式(11)を用いて得られる、撮像画像Aの縦方向(Y方向)の各位置において最大輝度を与えるX座標により、測定対象物5の測定面5aの撮像画像の画素単位の離散的な形状を取得したが、本発明はかかる例に限定されない。例えば、撮像画像Aの縦方向(Y方向)の各位置において最大輝度を与えるX座標Xmax(y|t)の代わりに、下記式(14)で表される重心位置X(y|t)を用いてもよい。重心位置X(y|t)を用いることで、Y方向(v方向)の形状の、撮像画像の画素分解能に制限されない連続値を得ることができる。
Figure 2016171265
このようにして、形状演算部150により測定対象物5の測定面5aの形状を表す変数である形状値Zが算出される。形状演算部150は、算出した形状値Zを、結果出力部160へ出力する。
結果出力部160は、形状演算部150から測定対象物5の形状を表す形状値Zを受けると、この算出結果を表示装置30あるいは記憶部40に出力する(S150)。表示装置30は、形状値Zに基づき、測定対象物5の形状を表示し、オペレータに測定対象物5の形状を通知する。また、記憶部40に記憶された測定対象物5の形状は、例えば、測定対象物5の測定面5aにおいて凹凸形状のある位置を特定する等の情報として利用することができる。
形状測定装置100は、撮像装置20から撮像画像Aを取得する度にステップS140及びS150の処理を繰り返し行い、測定対象物5の測定面5aの形状を特定する。形状測定処理にて用いる撮像画像Aは、上述したフォーカス調整処理によって取得された画像である。鮮明な撮像画像を用いて測定対象物5の形状を算出することで、形状測定装置100は、より高精度に測定対象物5の形状を特定することが可能となる。
なお、前述のように、形状測定装置100は、画像取得部110により撮像装置20により撮像された撮像画像を取得すると(S100)、フォーカス調整処理(S110〜S130)及び形状測定処理(S140、S150)を並列して実行してもよく、交互に実行してもよい。例えば、これらの処理を交互に実行する場合は、フォーカス調整処理(S110〜S130)によってフォーカスを調整した後に、次にフォーカス調整処理に用いた撮影画像と同一の撮像画像に対して、形状測定処理(S140、S150)を実行することになる。
以上、本実施形態に係る形状測定装置100による、撮像装置20のフォーカス調整処理及び形状測定処理について説明した。本実施形態によれば、別途距離センサを設置することなく、撮像画像Aに現れる線状光12の線状光位置から撮像装置20と測定対象物5との距離を算出し、算出された距離の位置にある測定面にフォーカスが合うようにフォーカスレンズ22を移動させる。これにより、フォーカスレンズ22の位置を光軸方向に移動させるスイープ等の繰り返し処理を行うことなく、撮像装置20により取得された撮像画像に基づきフォーカス調整することができ、時間遅れなく撮像装置20により鮮明な撮像画像を得ることができる。その結果、撮像装置20と測定対象物5との距離が変化しても、その変化に応じてフォーカスレンズ22の位置を調整することができるため、撮像された線状光がぼやけて不鮮明となることを防止し、形状の測定精度を高く維持することができる。
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
5 測定対象物
5a 測定面
10 線状光照射装置
12 線状光
12a 直線部
12b 曲り部
20 撮像装置
22 フォーカスレンズ
24 フォーカスリング
26 モータ
30 表示装置
40 記憶部
100 形状測定装置
110 画像取得部
120 線状光位置検出部
130 距離演算部
140 フォーカス調整部
150 形状演算部
160 結果出力部
A 撮像画像
B 基準面
Figure 2016171265
ここで、Dは前記基準距離、rは前記基準距離での撮像分解能、Xeは前記撮像画像の画素単位での前記線状光位置と前記基準線状光位置との距離差、θは前記撮像装置の光軸と前記線状光の出射方向とのなす角である。
Figure 2016171265

Claims (9)

  1. 線状光照射装置により測定対象物に照射された線状光を撮像装置により撮像した撮像画像から、前記線状光の線状光位置を検出する線状光位置検出部と、
    前記撮像装置から所定の基準距離の位置に前記測定対象物が位置するときに前記線状光位置検出部により検出される基準線状光位置と、前記線状光位置検出部により検出された前記線状光位置との距離差、前記基準距離、及び、前記撮像装置の光軸と前記線状光の出射方向とのなす角に基づいて、前記撮像装置から前記測定対象物までの距離を演算する距離演算部と、
    前記撮像装置から前記測定対象物までの距離に基づいて、前記撮像装置のフォーカスを調整するフォーカス調整部と、
    前記撮像画像に基づいて、前記測定対象物の形状を演算する形状演算部と、
    を備える、形状測定装置。
  2. 前記距離演算部は、前記撮像装置の撮像分解能を用いて表された距離関数に基づき、前記撮像装置から前記測定対象物までの距離を演算する、請求項1に記載の形状測定装置。
  3. 前記距離演算部は、下記式(A)に基づき、前記前記撮像装置から前記測定対象物までの距離Dを演算する、請求項2に記載の形状測定装置。
    Figure 2016171265
    ここで、Dは前記基準距離、rは前記基準距離での撮像分解能、Xeは前記撮像画像の画素単位での前記線状光位置と前記基準線状光位置との距離差、θは前記撮像装置の光軸と前記線状光の出射方向とのなす角である。
  4. 前記距離演算部は、下記式(B)に基づき、前記前記撮像装置から前記測定対象物までの距離Dを演算する、請求項2に記載の形状測定装置。
    Figure 2016171265
    ここで、Dは前記基準距離、rは前記基準距離での撮像分解能、Xeは前記撮像画像の画素単位での前記線状光位置と前記基準線状光位置との距離差、θは前記撮像装置の光軸と前記線状光の出射方向とのなす角である。
  5. 前記線状光位置検出部は、
    前記撮像画像の、線状光の直線方向に直交する方向の各位置における、前記線状光の直線方向に並ぶ各画素の輝度値の和を表したプロジェクション波形を算出し、
    前記プロジェクション波形のピーク位置を前記線状光位置とする、請求項1〜4のいずれか1項に記載の形状測定装置。
  6. 前記線状光位置検出部は、
    前記撮像画像の、線状光の直線方向に直交する方向の各位置における、前記線状光の直線方向に並ぶ各画素の輝度値の和を表したプロジェクション波形を算出し、
    前記プロジェクション波形の重心位置を前記線状光位置とする、請求項1〜4のいずれか1項に記載の形状測定装置。
  7. 前記形状演算部は、前記撮像画像の、前記線状光の直線方向の各位置毎に算出される、当該直線方向に直交する方向における最大輝度位置に基づき、前記測定対象物の形状を演算する、請求項1〜6のいずれか1項に記載の形状測定装置。
  8. 前記形状演算部は、前記撮像画像の、前記線状光の直線方向の各位置毎に算出される、当該直線方向に直交する方向における輝度の重心位置に基づき、前記測定対象物の形状を演算する、請求項1〜6のいずれか1項に記載の形状測定装置。
  9. 線状光照射装置により測定対象物に照射された線状光を撮像装置により撮像した撮像画像から、前記線状光の線状光位置を検出する線状光位置検出ステップと、
    前記撮像装置から所定の基準距離の位置に前記測定対象物が位置するときに検出される基準線状光位置と前記線状光位置との距離差、前記基準距離、及び、前記撮像装置の光軸と前記線状光の出射方向とのなす角に基づいて、前記撮像装置から前記測定対象物までの距離を演算する距離演算ステップと、
    前記撮像装置から前記測定対象物までの距離に基づいて、前記撮像装置のフォーカスを調整するフォーカス調整ステップと、
    前記撮像画像に基づいて、前記測定対象物の形状を演算する形状演算ステップと、
    を含む、形状測定方法。
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Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10801948B2 (en) * 2017-04-19 2020-10-13 HKC Corporation Limited Detection apparatus, method and system
US10409948B1 (en) * 2017-09-29 2019-09-10 Cadence Design Systems, Inc. Topology preserving schematic transformations for RF net editing
WO2019107150A1 (ja) * 2017-11-30 2019-06-06 株式会社ニコン 検出装置、処理装置、装着物、検出方法、及び検出プログラム
JP6738363B2 (ja) * 2018-03-09 2020-08-12 浜松ホトニクス株式会社 画像取得システムおよび画像取得方法
JP7028086B2 (ja) * 2018-07-06 2022-03-02 日本製鉄株式会社 形状測定装置および形状測定方法
JP7134253B2 (ja) * 2018-12-11 2022-09-09 本田技研工業株式会社 ワーク検査装置及びワーク検査方法
JP7028814B2 (ja) * 2019-02-07 2022-03-02 ファナック株式会社 外形認識装置、外形認識システム及び外形認識方法
DE102020109928B3 (de) * 2020-04-09 2020-12-31 Sick Ag Kamera und Verfahren zur Erfassung von Bilddaten
CN112113511B (zh) * 2020-08-17 2021-11-23 上海交通大学 一种半透明物体表面轮廓线提取方法、系统及终端

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003075137A (ja) * 2001-09-04 2003-03-12 Minolta Co Ltd 撮影システム並びにそれに用いられる撮像装置および3次元計測用補助ユニット
JP2008070374A (ja) * 2007-09-25 2008-03-27 Fujifilm Corp 画像撮像装置及び距離測定方法
JP2009145072A (ja) * 2007-12-11 2009-07-02 Omron Corp 測定方法及び検査方法並びに測定装置及び検査装置
JP2010071722A (ja) * 2008-09-17 2010-04-02 Nippon Steel Corp 凹凸疵検査方法及び装置
JP2012112779A (ja) * 2010-11-24 2012-06-14 Yamaha Motor Co Ltd スクリーンマスクの計測装置および印刷装置

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5691815A (en) 1996-01-02 1997-11-25 Lockheed Missiles & Space Co., Inc. Laser inspection tool system
JP3845354B2 (ja) 2002-04-04 2006-11-15 新日本製鐵株式会社 光学的形状測定装置及び光学的形状測定方法
DE102004014048B4 (de) * 2004-03-19 2008-10-30 Sirona Dental Systems Gmbh Vermessungseinrichtung und Verfahren nach dem Grundprinzip der konfokalen Mikroskopie
JP4380663B2 (ja) 2006-06-08 2009-12-09 コニカミノルタセンシング株式会社 三次元形状測定方法、装置、及びフォーカス調整方法
US7711182B2 (en) * 2006-08-01 2010-05-04 Mitsubishi Electric Research Laboratories, Inc. Method and system for sensing 3D shapes of objects with specular and hybrid specular-diffuse surfaces
CN101349540B (zh) * 2007-07-18 2011-06-29 财团法人工业技术研究院 影像调整方法及影像撷取装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003075137A (ja) * 2001-09-04 2003-03-12 Minolta Co Ltd 撮影システム並びにそれに用いられる撮像装置および3次元計測用補助ユニット
JP2008070374A (ja) * 2007-09-25 2008-03-27 Fujifilm Corp 画像撮像装置及び距離測定方法
JP2009145072A (ja) * 2007-12-11 2009-07-02 Omron Corp 測定方法及び検査方法並びに測定装置及び検査装置
JP2010071722A (ja) * 2008-09-17 2010-04-02 Nippon Steel Corp 凹凸疵検査方法及び装置
JP2012112779A (ja) * 2010-11-24 2012-06-14 Yamaha Motor Co Ltd スクリーンマスクの計測装置および印刷装置

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