TW201814241A - 長度測量裝置 - Google Patents

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Abstract

本發明提供一種長度測量裝置，在測量大尺寸測量對象物的長度時，容易提高測量精度並縮短測量時間。長度測量裝置包括：載置台；攝影機，拍攝包含目標點的攝像範圍的圖像；第一標記；基準位置記憶部，將第一標記在載置面上的位置預先記憶為第一標記基準位置；圖像位置獲取部，獲取各拍攝圖像中的目標點的目標圖像位置與第一標記的第一標記圖像位置；目標位置獲取部，基於目標圖像位置及第一標記圖像位置及載置面上的各第一標記基準位置，求出載置面上的目標點的位置；以及長度獲取部，基於該目標點的位置，求出長度測量對象部位的長度。

Description

長度測量裝置
本發明是有關於一種對測量對象物的長度進行計測的長度測量裝置。
以往，作為對測量對象物的長度進行測量的長度測量裝置，已知有：利用攝影機（camera）來拍攝測量對象物的一端，並使攝影機移動至測量對象物的另一端為止，根據該攝影機的移動量來測量長度（例如參照專利文獻1）。 現有技術文獻專利文獻
專利文獻1：日本專利特開平5-10722號公報
[發明所欲解決之問題] 然而，在測量對象物的一邊較長，例如有30 cm～1 m左右的情況下，攝影機的移動距離變長，難以精度良好地檢測該移動距離。而且，攝影機的移動需要耗費時間，因此難以縮短測量時間。
另一方面，例如存在下述需求，即：欲以μm單位的高精度來測量大尺寸測量對象物的長度，例如燃料電池中所用的電極板的尺寸等。如此般以高精度來測定大尺寸測量對象物的長度的長度測量裝置已有測量儀器廠商出售（例如尼康（Nikon）股份有限公司 NEXIV（註冊商標）系列）。
然而，由測量儀器廠商銷售的此種高精度的長度測量裝置主要是設想研究開發用途而製作，測量耗費時間。因此，難以在工場的量產線（line）等上將此種高精度的長度測量裝置用於製品的檢查。
本發明的目的在於提供一種長度測量裝置，在測量大尺寸測量對象物的長度時，容易提高測量精度並縮短測量時間。 [解決問題之手段]
本發明的長度測量裝置包括：載置台，具有包含載置測量對象物的載置區域的載置面；第一攝像部，以與載置於所述載置區域的所述測量對象物中的長度測量對象部位的兩端即目標點分別對應的方式而設，拍攝一攝像範圍的圖像，所述攝像範圍是以當所述測量對象物載置於所述載置區域時，包含分別對應的所述目標點的方式而配置；第一標記（mark），在所述載置面上的所述載置區域的外側，分別設於所述多個攝像範圍內；基準位置記憶部，將所述多個第一標記在所述載置面上的位置預先記憶為第一標記基準位置；圖像位置獲取部，執行圖像位置獲取處理，所述圖像位置獲取處理是基於所述測量對象物載置於所述載置區域時由所述各第一攝像部所拍攝的拍攝圖像，獲取所述各拍攝圖像中的所述各目標點的位置即目標圖像位置、與所述各拍攝圖像中的所述各第一標記的位置即第一標記圖像位置；目標位置獲取部，基於與所述多個拍攝圖像各自對應的所述目標圖像位置及所述第一標記圖像位置、和所述各第一標記在所述載置面上的位置即所述各第一標記基準位置，來求出所述載置面上的所述各目標點的位置；以及長度獲取部，基於由所述目標位置獲取部所求出的所述各目標點的位置，求出所述長度測量對象部位的長度。
根據該結構，藉由各第一攝像部來拍攝在一畫面中包含測量對象物的目標點的圖像和形成於載置面的第一標記的圖像的、拍攝圖像。並且，藉由圖像位置獲取部，獲取各拍攝圖像中的各目標點的位置即目標圖像位置、及所述各拍攝圖像中的各第一標記的位置即第一標記圖像位置。此時，獲取一拍攝圖像中的目標點的位置與第一標記的位置，因此可根據由圖像位置獲取部所獲取的位置資訊，來與各目標點對應地分別確定目標點與第一標記的位置關係。各第一標記在載置面上的位置是作為第一標記基準位置而預先記憶於基準位置記憶部中。第一標記基準位置是對於裝置為固定的值，因此可預先藉由高精度的計測裝置來計測並記憶於基準位置記憶部中。並且，若基於由目標位置獲取部所獲得的與各拍攝圖像各自對應的目標圖像位置及所述第一標記圖像位置、及預先記憶的各第一標記基準位置，便可知曉目標圖像位置相對於經高精度計測的各第一標記基準位置的相對位置，因此目標位置獲取部可高精度地求出載置面上的各目標點的位置。長度獲取部可將高精度地獲得的各目標點的位置彼此間的距離作為長度測量對象部位的長度而求出。藉此，容易提高長度測量對象部位的長度的測量精度。而且，即使在測量大尺寸測量對象物的長度的情況下，亦無須如背景技術般使第一攝像部移動，因此容易提高測量精度並縮短測量時間。
而且，較佳為，在所述載置面上的所述各攝像範圍內，與所述第一標記隔開地設有第二標記，在所述基準位置記憶部中，進而記憶與所述載置面上的所述多個所述第二標記的位置相關的資訊，且所述長度測量裝置更包括：參數計算部，執行參數計算處理，所述參數計算處理是基於由所述各第一攝像部所拍攝的圖像中的所述第一標記及所述第二標記的圖像、與記憶於所述基準位置記憶部中的資訊，來算出用於對所述目標圖像位置及所述第一標記圖像位置進行修正的參數；以及修正部，使用所述參數來修正所述目標圖像位置及所述第一標記圖像位置。
若各第一攝像部的拍攝倍率或相對於載置面的安裝狀態存在偏差，則根據各第一攝像部所拍攝的拍攝圖像中所映出的目標點與第一標記的圖像而獲得的位置關係會產生誤差，結果，由目標位置獲取部所獲得的各目標點的位置的計測精度有可能下降，長度測量對象部位的長度的計測精度也有可能下降。因此，在載置面上的各攝像範圍內，與第一標記隔開地設有第二標記，在基準位置記憶部中，進而記憶有與載置面上的各第二標記的位置相關的資訊。即，在基準位置記憶部中，記憶有與各攝像範圍內的第一標記和第二標記的位置相關的資訊。因而，參數計算處理可根據記憶於基準位置記憶部中的與第一及第二標記的位置相關的資訊、及實際由各第一攝像部所拍攝的圖像中的第一及第二標記的位置資訊的差異，來算出用於對目標圖像位置及第一標記圖像位置進行修正的參數。並且，藉由修正部，使用可如此般獲得的參數來修正目標圖像位置及第一標記圖像位置，因此由目標位置獲取部所獲得的目標圖像位置及第一標記圖像位置的精度提高。其結果，可提高長度測量對象部位的長度的測量精度。
而且，較佳為，與所述第二標記的位置相關的資訊，包含表示所述載置面上的所述第一標記與所述第二標記的距離的資訊，所述參數包含倍率參數，所述倍率參數用於對因所述各第一攝像部的拍攝倍率引起的偏離進行修正，所述參數計算部基於由所述各第一攝像部所拍攝的圖像中的所述第一標記與所述第二標記的距離、及基於與所述第二標記的位置相關的資訊的所述第一標記與所述第二標記的距離，來算出與所述各第一攝像部對應的所述倍率參數。
根據該結構，使表示載置面上的第一標記與第二標記的距離的資訊預先記憶於基準位置記憶部中。若各第一攝像部的拍攝倍率偏離基準，則第一攝像部的拍攝圖像中的第一標記與第二標記的距離亦會發生偏離。因而，若各第一攝像部的拍攝倍率偏離基準，則由各第一攝像部所拍攝的圖像中的第一標記與第二標記的距離、與基於預先記憶的跟第二標記的位置相關的資訊的第一標記與第二標記的距離，將發生偏離。因此，參數計算部可基於由各第一攝像部所拍攝的圖像中的第一標記與第二標記的距離、及基於預先記憶的跟第二標記的位置相關的資訊的第一標記與第二標記的距離，來算出用於對因各第一攝像部的拍攝倍率引起的偏離進行修正的倍率參數。
而且，較佳為，與所述第二標記的位置相關的資訊，包含表示所述載置面上的所述第二標記的位置的第二標記基準位置，所述參數包含角度參數，所述角度參數用於對因所述各第一攝像部以與相對於所述載置面的光軸平行的軸為中心的旋轉角引起的偏離進行修正，所述參數計算部基於由所述各第一攝像部所拍攝的圖像中的所述第一及第二標記的位置、及記憶於所述基準位置記憶部中的所述第一及第二標記基準位置，來算出與所述各第一攝像部對應的所述角度參數。
當第一攝像部以將與相對於載置面的光軸平行的軸作為中心旋轉的方式而方向偏離地配置時，第一攝像部的拍攝圖像上映出的第一及第二標記的位置關係將處於對應於因該旋轉造成的偏離而發生了偏離的位置。因此根據該結構，參數計算部可基於由各第一攝像部所拍攝的圖像中的第一及第二標記的位置、與預先記憶於基準位置記憶部中的第一及第二標記基準位置，來算出角度參數，該角度參數用於對因各第一攝像部以與相對於載置面的光軸平行的軸為中心的旋轉角引起的偏離進行修正。
而且，較佳為，所述載置台具有板狀形狀，在所述載置台上的與所述各攝像範圍對應的位置，設有透明的透明區域，所述各第一標記是設於所述各透明區域，所述長度測量裝置更包括與所述多個透明區域分別對應地設置的第二攝像部，所述各第二攝像部是從所述載置台中的與所述載置面為相反側的面，經由所述透明區域來拍攝所述第一標記與所述目標點，所述圖像位置獲取部進而基於在所述測量對象物載置於所述載置區域時由所述各第二攝像部所拍攝的拍攝圖像，來執行所述圖像位置獲取處理。
根據該結構，載置台具有板狀形狀，在載置台上的與各攝像範圍對應的位置，設有透明的透明區域，各第一標記是設於各透明區域。並且，第二攝像部從與載置面為相反側的面，經由透明區域來拍攝第一標記與目標點。因而，即使當測量對象部位在從載置面側進行拍攝的情況下被遮掩而無法拍攝時，亦可藉由第二攝像部從載置面側進行拍攝而拍攝第一標記與目標點，其結果，圖像位置獲取部可獲取目標圖像位置與第一標記圖像位置。
而且，較佳為，所述測量對象物是大致矩形的電極板，所述大致矩形的電極板是在大致矩形的透明片材的至少其中一面上，從所述片材的周緣隔開間隔地形成，在所述片材的面上將所述電極板夾在中間的兩側位置，形成有一對定位用的定位孔，所述各第一攝像部透過所述片材來拍攝所述第一標記，所述長度測量裝置更包括：一對第三攝像部，拍攝一對孔用攝像範圍的圖像，所述一對孔用攝像範圍是以當以所述測量對象物位於所述載置區域的方式而將所述片材載置於所述載置面時，分別包含所述一對定位孔的方式而配置；以及第三標記，分別設於所述載置面上的所述一對孔用攝像範圍，所述基準位置記憶部進而預先記憶所述一對第三標記在所述載置面上的第三標記基準位置，所述圖像位置獲取部進而基於所述測量對象物載置於所述載置區域時由所述一對第三攝像部所拍攝的圖像，來獲取所述各圖像中的所述定位孔的位置與所述第三標記的位置，所述長度測量裝置更包括：孔位置獲取部，基於由所述圖像位置獲取部所獲取的所述圖像中的所述一對定位孔的位置及所述一對第三標記的位置、及記憶於所述基準位置記憶部中的所述一對第三標記在所述載置面上的第三標記基準位置，來求出所述載置面上的所述一對定位孔的位置；以及對象物角度獲取部，基於由所述孔位置獲取部所求出的所述載置面上的所述一對定位孔的位置、及記憶於所述基準位置記憶部中的所述載置面上的所述一對第三標記基準位置，來求出所述測量對象物繞所述載置面法線的旋轉角度。
根據該結構，當下述單元的電極板為測量對象物時，所述單元是在大致矩形的透明片材的至少其中一面形成有大致矩形的電極板的單元且在片材上形成有定位用的一對定位孔，藉由一對第三攝像部來拍攝一對定位孔與第三標記，獲取各圖像中的定位孔的位置與第三標記的位置，基於該獲取的一對定位孔的位置及一對第三標記的位置、與記憶於基準位置記憶部中的一對第三標記基準位置，求出載置面上的一對定位孔的位置，並基於該一對定位孔的位置、與記憶於基準位置記憶部中的一對第三標記基準位置，求出測量對象物繞載置面法線的旋轉角度。
而且，較佳為，所述第三標記是配置於當所述測量對象物載置於所述載置區域時與所述一對定位孔的內側對應的位置。
根據該結構，容易清晰地拍攝第三標記。其結果，容易提高孔位置獲取部獲取各第三標記的位置的精度，從而容易提高測量對象物繞載置面法線的旋轉角度的計算精度。
而且，較佳為，所述測量對象物具有具備多個邊的多邊形形狀，所述圖像位置獲取部獲取所述多個邊的延長線相交的點，來作為所述各拍攝圖像中的所述各目標點的位置即目標圖像位置。
根據該結構，即使在測量對象物的角經倒角等而變圓的情況等下，亦可精度良好地測量多邊形的各邊的長度。 [發明的效果]
此種結構的長度測量裝置在測量大尺寸測量對象物的長度時，容易提高測量精度並縮短測量時間。
以下，基於圖式來說明本發明的實施形態。另外，在各圖中標註有同一符號的結構表示同一結構，並省略其說明。 （第一實施形態）
圖1是概略地表示本發明的第一實施形態的長度測量裝置的結構的一例的概念圖。圖1所示的長度測量裝置1例示了對大致矩形的片狀的測量對象物的大小、例如測量對象物的各邊的長度進行測量時的結構。圖1所示的示例中，作為測量對象物，例示了被用於電池等的電極板A。
圖1所示的長度測量裝置1大致具備：具有大致板狀形狀的載置台2、及配設在載置台2上方的四台攝影機31、32、33、34（第一攝像部）。以下，將攝影機31、32、33、34總稱作攝影機3。
載置台2例如包含鋁等。載置台2的上表面設為沿大致水平方向擴展的平坦的載置面20。在載置面20的大致中央，設有載置電極板A的載置區域29。載置區域29是與電極板A的輪廓一致地設為大致矩形形狀。
攝影機3例如使用電荷耦合元件（Charge Coupled Device，CCD）或互補金屬氧化物半導體（Complementary Metal Oxide Semiconductor，CMOS）等攝像元件來拍攝圖像，生成表示該圖像的圖像資料。攝影機31、32、33、34分別拍攝載置面20上的攝像範圍41、42、43、44。攝影機31、32、33、34是以攝像範圍41、42、43、44分別包含載置區域29的四個角的方式而配設。
以下，將由攝影機31所拍攝的攝像範圍41的圖像稱作拍攝圖像G1，將由攝影機32所拍攝的攝像範圍42的圖像稱作拍攝圖像G2，將由攝影機33所拍攝的攝像範圍43的圖像稱作拍攝圖像G3，將由攝影機34所拍攝的攝像範圍44的圖像稱作拍攝圖像G4。
而且，在載置面20上，在攝像範圍41、42、43、44內且成為載置區域29外側的位置，形成有可進行圖像識別的第一標記51、52、53、54。以下，將第一標記51、52、53、54總稱作第一標記5。圖1所示的示例中，第一標記5是設為黑圓的圖像。
而且，在載置面20上，在攝像範圍41、42、43、44內且與第一標記51、52、53、54隔開的位置，形成有可進行圖像識別的第二標記61、62、63、64。以下，將第二標記61、62、63、64總稱作第二標記6。圖1所示的示例中，第二標記6是設為黑方塊的圖像。
第一標記5與第二標記6彼此設為可識別的不同圖像的標記。藉此，可根據所拍攝的圖像來確定拍攝的方向，在此方面較佳。然而，第一標記5與第二標記6亦可為相同圖像的標記。
在載置面20的角部附近，例如在圖1中的左上角附近，形成有原點標記M0，該原點標記M0成為於載置面20所設定的位置座標的原點。
圖2是從上方觀察為了測量電極板A的尺寸而將電極板A對準載置面20的載置區域29而載置的狀態的平面圖。電極板A是具有邊A1、A2、A3、A4這四邊的大致矩形形狀的片狀測量對象物。邊A1、A2、A3、A4為測量對象部位，邊A1、A2、A3、A4的長度L1、L2、L3、L4是欲進行長度測量的長度。
作為測量對象部位的邊A1的兩端設為目標點P1、P2，邊A2的兩端設為目標點P2、P4，邊A3的兩端設為目標點P4、P3，邊A4的兩端設為目標點P1、P3。另外，在電極板A的角部為弧形的情況下，難以確定各邊的端部位置。因此，如後所述，亦可將邊A1、A4的延長線的交點設為目標點P1，將邊A1、A2的延長線的交點設為目標點P2，將邊A4、A3的延長線的交點設為目標點P3，將邊A2、A3的延長線的交點設為目標點P4。
電極板A規定有設計上的理想尺寸，根據電極板A的設計上的尺寸而規定有載置區域29。在載置面20上，進行了表示載置區域29的標識（marking），用戶對準該標識來載置電極板A，藉此，將第一標記51、52、53、54與電極板A的角部配置於攝像範圍41、42、43、44中。
電極板A因製造步驟的偏差，長度L1～L4會產生偏差。電極板A在品質管理上，若長度L1～L4偏離規定範圍，則會成為不良品。因此，例如在量產的電極板A的出貨檢查等時，使用長度測量裝置1來測量長度L1～L4。
圖3是表示圖1所示的長度測量裝置1的電氣結構的一例的方塊圖。圖3所示的長度測量裝置1具備攝影機31～34、顯示裝置100及控制部10。攝影機31～34將所拍攝的圖像的圖像資料發送至控制部10。顯示裝置100例如是液晶顯示裝置或有機電致發光（Electro-Luminescence，EL）顯示裝置等顯示裝置，顯示與來自控制部10的信號相應的圖像。
控制部10例如具備執行規定的運算處理的中央處理單元（Central Processing Unit，CPU）、暫時記憶資料的隨機存取記憶體（Random Access Memory，RAM）、記憶規定的控制程式（program）等的非揮發性的快閃記憶體（flash memory）或硬碟驅動器（Hard Disk Drive，HDD）等記憶部、以及他們的周邊電路等。記憶部亦被用作基準位置記憶部19。並且，控制部10藉由執行所述控制程式，從而作為圖像位置獲取部11、參數計算部12、修正部13、目標位置獲取部14及長度獲取部15發揮功能。
在基準位置記憶部19中，預先記憶有第一及第二標記基準位置。第一標記基準位置是表示載置面20上的第一標記51～54的位置的資訊。第二標記基準位置是表示載置面20上的第二標記61～64的位置的資訊。以下，將標記中心的位置簡稱作標記的位置。
第一及第二標記基準位置是在載置面20上未載置電極板A的狀態下預先使用高精度的圖像測量裝置來測量，並記憶於基準位置記憶部19中。作為用於測量第一及第二標記基準位置的圖像測量裝置，例如可使用尼康公司製NEXIV（註冊商標）系列等高精度圖像測量裝置。
第一及第二標記基準位置例如可藉由二次元的正交座標來表示。具體而言，例如，在圖2中，可藉由將原點標記M0的中心位置設為座標的原點（0，0）、圖2中的左右方向設為X軸、上下方向設為Y軸的座標，來表示第一及第二標記基準位置。可使用從原點（0，0）計起的X軸方向的距離來作為X座標的值，使用從原點（0，0）計起的Y軸方向的距離來作為Y座標的值。用作座標值的距離的單位例如為μm。
參數計算部12算出倍率參數與角度參數，所述倍率參數用於對因各攝影機31～34的拍攝倍率引起的偏離進行修正，所述角度參數用於對因各攝影機31～34以與相對於載置面20的光軸平行的軸為中心的旋轉角的偏差引起的偏離進行修正。
參數計算部12例如基於在載置面20上未載置電極板A的狀態下，由攝影機31～34所拍攝的拍攝圖像G1～G4中的第一標記51～54與第二標記61～64，來算出倍率參數與角度參數。
另外，表示了第二標記61～64形成於載置區域29內的示例，但亦可使第二標記61～64形成在載置區域29外且與第一標記51～54隔開的位置，此時，參數計算部12亦可基於在載置面20上載置有電極板A的狀態下由攝影機31～34所拍攝的拍攝圖像G1～G4中的第一標記51～54與第二標記61～64，來算出倍率參數與角度參數。
首先，對倍率參數的計算方法進行說明。攝影機3會因透鏡的加工精度等的偏差，而導致其拍攝圖像的倍率產生偏差。因此，攝影機31、32、33、34的拍攝圖像G1～G4的攝影倍率有可能彼此不同。如後所述，測量對象部位的長度例如長度L1是根據從攝影機31的拍攝圖像G1所獲得的目標點P1的位置、與從攝影機32的拍攝圖像G2所獲得的目標點P2的位置而算出。因而，若各攝影機的拍攝圖像的倍率不同，則從各拍攝圖像G1～G4獲得的目標點的位置資訊會產生偏離，所算出的長度的精度將下降。
因此，參數計算部12生成倍率參數，該倍率參數用於對各攝影機的拍攝倍率的偏差進行修正，並且使各拍攝圖像G1～G4中的位置資訊與載置面20上的位置資訊匹配。
圖4是表示在載置面20上未載置電極板A的狀態下由攝影機31所拍攝的拍攝圖像G1的說明圖。由攝影機31所拍攝的圖像是以由CCD等所生成的圖像資料81來表示。圖像資料81是將多個像素（pixel）（畫素）排列成大致格子狀而構成。圖像資料81上的圖像的位置例如是將圖像資料81左上角的像素作為原點（0，0），以從原點計起的X方向的像素數與Y方向的像素數來表示。以下，將以此種像素數來表示攝影圖像上的位置的座標稱作像素座標。
參數計算部12從圖像資料81中，獲取圖像資料81中的第一標記51的中心位置的像素座標來作為（Pcx，Pcy），獲取圖像資料81中的第二標記61的中心位置的像素座標來作為（Psx，Psy）。參數計算部12基於記憶於基準位置記憶部19中的第一及第二標記基準位置，來算出載置面20上的第一標記51與第二標記61之間的距離L。
第一及第二標記基準位置是利用以μm為單位的座標而表示，因此若將第一標記51的第一標記基準位置設為（Ncx，Ncy）、將第二標記61的第二標記基準位置設為（Nsx，Nsy），則距離L（μm）是藉由下述的式（1）來求出。 [數1]
距離L相當於拍攝圖像G1中的第一標記51與第二標記61的距離，即像素座標（Pcx，Pcy）與像素座標（Psx，Psy）的距離Lp。距離Lp是藉由下述的式（2）來求出。 [數2]
像素座標中的距離Lp對應於實際的距離L，因此像素座標中的每1像素的距離即倍率參數D（μm/像素）即像素間隔是藉由下述的式（3）來求出。 [數3]
參數計算部12使用式（3）來算出倍率參數D（μm/像素），以作為對攝影機31（拍攝圖像G1）的倍率參數。
由於是根據第一標記基準位置（Ncx，Ncy）與第二標記基準位置（Nsx，Nsy）來獲得第一標記與第二標記的距離L（μm），因此第一標記基準位置（Ncx，Ncy）及第二標記基準位置（Nsx，Nsy），相當於（間接地）表示載置面20上的第一標記與第二標記的距離L的資訊的一例。另外，亦可使距離L記憶於基準位置記憶部19中，參數計算部12基於拍攝圖像G1中的第一標記51與第二標記61的距離、及距離L，來算出倍率參數D（μm/像素）。
參數計算部12與對攝影機31（拍攝圖像G1）的倍率參數D同樣地，關於對攝影機32～34（拍攝圖像G2～G4）的倍率參數D，依序獲取圖像資料82～84中的第一標記52～54的像素座標來作為（Pcx，Pcy），依序獲取圖像資料82～84中的第二標記62～64的像素座標來作為（Psx，Psy），並從基準位置記憶部19依序讀出第一標記52～54的第一標記基準位置的座標來作為（Ncx，Ncy），從基準位置記憶部19依序讀出第二標記62～64的第二標記基準位置的座標來作為（Nsx，Nsy）。然後，參數計算部12藉由式（3）來算出對攝影機32～34（拍攝圖像G2～G4）的倍率參數D。參數計算部12使如此般獲得的與攝影機31～34（拍攝圖像G1～G4）對應的倍率參數D記憶於記憶部中。
與攝影機31～34對應的倍率參數D是根據基於由攝影機31～34實際拍攝的圖像中的第一標記與第二標記的像素數的距離、與該載置面20上的實際距離的關係，來將拍攝圖像G1～G4中的像素數換算為實際距離的參數，因此，藉由基於倍率參數來將根據拍攝圖像G1～G4獲得的像素數或像素座標換算為長度（μm）或基於長度（μm）的座標，從而可對因拍攝圖像G1～G4的拍攝倍率引起的長度或位置的偏離進行修正。
針對與由攝影機31～34所拍攝的拍攝圖像G1～G4對應的第一標記51～54的位置、與圖像資料81～84中的第二標記61～64的位置，執行彼此同樣的處理，因此為了便於說明，以下，對於與由攝影機31～34所拍攝的拍攝圖像G1～G4分別對應地執行的處理，藉由總稱的第一標記5、第二標記6的記載來進行說明，對於第一標記51～54的基準位置，亦簡稱作第一標記基準位置（Ncx，Ncy），對於第二標記61～64的基準位置，亦簡稱作第二標記基準位置（Nsx，Nsy）。
修正部13基於倍率參數D，對於拍攝圖像G1～G4中的第一標記5的像素座標（Pcx，Pcy），基於下述的式（4）來算出座標（Ccx，Ccy），並將其作為修正後的第一標記5的座標而記憶於記憶部中。
Ccx=Pcx×D、Ccy=Pcy×D…（4）
而且，修正部13基於倍率參數D，對於第二標記6的像素座標（Psx，Psy），基於下述的式（5）來算出座標（Csx，Csy），並將其作為修正後的第二標記6的座標而記憶於記憶部中。
Csx=Psx×D、Csy=Psy×D…（5）
接下來，對角度參數的計算方法進行說明。在長度測量裝置1的裝配時，在攝影機31～34是以其光軸或與其光軸平行的軸為中心來旋轉而安裝，或者因振動等而導致攝影機31～34經時性地旋轉的情況下，攝影機31～34的拍攝圖像G1～G4亦成為相對於載置面20而旋轉的圖像。參數計算部12算出角度參數，該角度參數用於對因此種攝影機31～34的旋轉角產生的拍攝圖像G1～G4的偏離進行修正。具體而言，參數計算部12算出攝影機31～34（拍攝圖像G1～G4）相對於載置面20的座標軸的旋轉角，來作為角度參數R。
具體而言，參數計算部12基於第一標記基準位置（Ncx，Ncy）與第二標記基準位置（Nsx，Nsy），並基於下述的式（6），來算出將載置面20上的第一標記5與第二標記6予以連結的直線的傾斜角度Rn。
Rn=arctan｛（Nsy-Ncy）/（Nsx-Ncx）｝…（6）
接下來，參數計算部12基於拍攝圖像上的修正後的第一標記5的座標（Ccx，Ccy）與修正後的第二標記6的座標（Csx，Csy），並基於下述的式（7），來算出將拍攝圖像上的第一標記5與第二標記6予以連結的直線的傾斜角度Rc。
Rc=arctan｛（Csy-Ccy）/（Csx-Ccx）｝…（7）
接下來，參數計算部12基於下述的式（8），算出攝影機3相對於載置面20的旋轉角，來作為角度參數R。
角度參數R=Rc-Rn…（8）
另外，參數計算部12並不限於算出倍率參數D與角度參數R的示例。參數計算部12亦可為算出倍率參數D與角度參數R中的其中任一者的結構。而且，亦可為不具備參數計算部12及修正部13的結構。
圖像位置獲取部11執行圖像位置獲取處理，該圖像位置獲取處理是：基於在電極板A載置於載置面20的載置區域29中時由各攝影機3所拍攝的拍攝圖像G1～G4，獲取拍攝圖像G1～G4中的目標點P1～P4的位置即目標圖像位置的座標（u，v）、與各第一標記的位置即第一標記圖像位置的像素座標（Pcx，Pcy）。以下，有時將目標圖像位置的座標（u，v）簡稱作目標圖像位置（u，v），將第一標記圖像位置的像素座標（Pcx，Pcy）簡稱作第一標記圖像位置（Pcx，Pcy）。
圖5是表示在電極板A載置於載置區域29中的狀態下由攝影機31～34所拍攝的拍攝圖像G1～G4的一例的說明圖。
圖像位置獲取部11例如以下述方式來獲取目標點P1～P4的位置即目標圖像位置。目標點P1～P4為電極板A的頂點（四個角），但若以μm為單位來觀察，電極板A的角有時會如圖5所示般變圓等而有所缺失。此種情況下，難以確定電極板A的測量對象部位的兩端位置。因此，圖像位置獲取部11獲取四個邊A1～A4的延長線相交的點，來作為各拍攝圖像G1～G4中的各目標點P1～P4的位置即目標圖像位置。
具體而言，圖像位置獲取部11在獲取目標點P1的目標圖像位置（u，v）的情況下，獲取拍攝圖像G1中的邊A1上的一點的座標（a，b）、拍攝圖像G2中的邊A1上的一點的座標（c，d）、拍攝圖像G1中的邊A4上的一點的座標（p，q）、及拍攝圖像G3中的邊A4上的一點的座標（r，s），並基於下述的式（9）來算出目標點P1的目標圖像位置（u，v）。 u=（akab -pkpq -b+q）/（kab -kpq ）v=kab （u-a）+b …（9）其中，kab =（b-d）/（a-c）、kpq =（q-s）/（p-r）
對於目標點P2～P4的目標圖像位置，亦與目標點P1同樣地求出。藉此，即使在電極板A的頂點有所缺失的情況下，亦可精度良好地獲取目標點P1～P4的目標圖像位置。
另外，電極板並不限於矩形，亦可為具有三個以上的多個邊的多邊形形狀。並且，圖像位置獲取部11亦可為下述結構，即：獲取多個邊的延長線相交的點，來作為各拍攝圖像中的各目標點的位置即目標圖像位置。
而且，圖像位置獲取部11未必限於獲取邊A1～A4的延長線相交的點來作為目標圖像位置的示例。圖像位置獲取部11亦可獲取電極板A的圖像的頂點位置來直接作為目標圖像位置。
修正部13基於倍率參數D與角度參數R，對在載置有電極板A的狀態下由圖像位置獲取部11所獲取的拍攝圖像G1～G4中的目標點P1～P4的目標圖像位置（u，v）、與各第一標記圖像位置的像素座標（Pcx，Pcy）進行修正。
具體而言，修正部13首先基於倍率參數D，對於由圖像位置獲取部11所獲取的第一標記5的像素座標（Pcx，Pcy），基於式（4）來算出座標（Ccx，Ccy），並將其作為第一標記圖像位置的座標而記憶於記憶部中。而且，修正部13對於由圖像位置獲取部11所獲取的目標點P1～P4的目標圖像位置（u，v），基於下述的式（10）來算出各座標（x，y），並將其作為目標點P1～P4的目標圖像位置（x，y）而記憶於記憶部中。
x=u×D、y=v×D…（10）
藉此，進行各第一標記圖像位置及目標點P1～P4的各目標圖像位置的拍攝倍率修正。
接下來，修正部13使各第一標記圖像位置的座標（Ccx，Ccy）及各目標圖像位置（x，y）分別旋轉以角度參數R所示的角度，將所獲得的座標作為修正後的各第一標記圖像位置的座標（Ccx，Ccy）及修正後的P1～P4的各目標圖像位置（x，y）而記憶於記憶部中。
目標位置獲取部14基於與拍攝圖像G1～G4分別對應的、修正後的各目標圖像位置（x，y）及位置測量用的修正後的各第一標記圖像位置（Ccx，Ccy）、及該各第一標記在載置面20上的位置即各第一標記基準位置（Ncx，Ncy），來求出載置面20上的各目標點P1～P4的位置座標（Ax，Ay）。
具體而言，目標位置獲取部14基於下述的式（11）、（12），來求出與攝影機31～34（拍攝圖像G1～G4）各自對應的、目標點P1～P4的位置座標（Ax，Ay）。 Ax=x-Ccx+Ncx……（11）Ay=y-Ccy+Ncy……（12）
長度獲取部15基於由目標位置獲取部14所求出的目標點P1～P4的位置，算出長度測量對象部位的長度L1～L4的長度。具體而言，若設目標點P1的位置座標為（Ax1，Ay1）、目標點P2的位置座標為（Ax2，Ay2）、目標點P3的位置座標為（Ax3，Ay3）、目標點P4的位置座標為（Ax4，Ay4），則長度L1～L4是藉由下述的式（13）而求出。 [數4]
圖6是表示圖1所示的長度測量裝置1的動作的一例的流程圖。首先，在載置面20上未載置電極板A的狀態下，由參數計算部12基於拍攝圖像G1～G4的第一標記51～54與第二標記61～64，算出與攝影機31～34對應的倍率參數D與角度參數R（步驟S1）。
接下來，在用戶為了開始電極板A的計測而將作為測量對象的電極板A載置於載置面20之後（參照圖2），藉由攝影機31～34來拍攝攝像範圍41～44，獲取拍攝圖像G1～G4（步驟S2）。此時，由於具備與目標點P1～P4對應的攝影機31～34，因此無須如背景技術般使攝影機移動。其結果，可縮短長度L1～L4的測量時間，且亦不會產生伴隨攝影機移動造成的測量精度下降。
接下來，由圖像位置獲取部11從拍攝圖像G1～G4中，獲取目標點P1～P4的目標圖像位置（u，v）與第一標記51～54的第一標記圖像位置（Pcx，Pcy）（步驟S3）。
接下來，由修正部13基於倍率參數D與角度參數R，來修正目標圖像位置（u，v）與第一標記圖像位置（Pcx，Pcy），算出修正後的各目標圖像位置（x，y）與各第一標記圖像位置（Ccx，Ccy）（步驟S4）。
接下來，由目標位置獲取部14基於修正後的各目標圖像位置（x，y）及各第一標記圖像位置（Ccx，Ccy）、與各第一標記基準位置（Ncx，Ncy），來算出載置面20上的目標點P1～P4的位置座標（Ax，Ay）（步驟S5）。
接下來，由長度獲取部15根據目標點P1～P4的位置座標（Ax，Ay），來算出測量對象的長度L1～L4（步驟S6）。
以上，根據步驟S1～S6的處理，即使在測量大尺寸測量對象物的長度時，亦不需要使攝影機移動的時間，且無因攝影機移動造成的精度下降，因此既可提高測量精度，又可縮短測量時間。
而且，在目標位置獲取部14（步驟S5）中，以預先藉由高精度圖像測量裝置的測量所獲得的各第一標記基準位置（Ncx，Ncy）為基準，並基於由攝影機31～34所獲得的各目標圖像位置（x，y）與各第一標記圖像位置（Ccx，Ccy）的位置關係，來算出目標點P1～P4的位置座標（Ax，Ay），因此在量產步驟等中藉由長度測量裝置1來進行電極板A的計測時，不需要使用昂貴且測量時間長的高精度圖像測量裝置，既可提高測量精度，又可縮短測量時間。
進而，藉由參數計算部12與修正部13來進行攝影機31～34的拍攝倍率及安裝角度的修正，因此長度L1～L4的測量精度提高。 （第二實施形態）
接下來，對本發明的第二實施形態的長度測量裝置1a進行說明。圖7是概略性地表示本發明的第二實施形態的長度測量裝置1a的結構的一例的概念圖。圖8是從上方觀察圖7所示的長度測量裝置1a的載置面20的平面圖。圖9是從上方觀察在圖7所示的長度測量裝置1a的載置面20上載置有電極單元U的狀態的平面圖。圖10是圖9中的X-X線剖面圖。圖11是從載置台2的下方觀察圖7所示的載置台2的背面28的仰視圖。
圖7所示的長度測量裝置1a與圖1所示的長度測量裝置1在下述方面不同。即，與長度測量裝置1的不同之處在於：長度測量裝置1a更具備攝影機71、72、73、74（第二攝像部）與攝影機E1、E2（第三攝像部）；在載置台2中的與攝像範圍41、42、43、44對應的位置安裝有透明窗21、22、23、24（透明區域）；以及在載置面20上形成有第三標記M1、M2及第四標記N1、N2。而且，控制部10a更具備孔位置獲取部16及對象物角度獲取部17，且圖像位置獲取部11a、參數計算部12a、修正部13a、目標位置獲取部14a及長度獲取部15a的動作不同。
長度測量裝置1a的其他結構是與長度測量裝置1大致同樣地構成，因此，以下對長度測量裝置1a的特徵點進行說明。
長度測量裝置1a適合於燃料電池用電極單元U中形成的電極板A、B的計測。參照圖9、圖10，電極單元U是在大致矩形的片材C的兩面，形成大致矩形的電極板A、B而構成，所述大致矩形的電極板A、B是以從片材C的周緣隔開間隔地彼此相向的方式而形成。電極板A、B中的其中一者為燃料極，另一者為空氣極。藉由將多個電極單元U予以積層，從而構成燃料電池。
片材C包含透明的樹脂材料等。在片材C的大致對角位置，形成有貫穿片材C的圓形的定位孔H1、H2。在為了裝配燃料電池而將多個電極單元U予以積層時，藉由將棒狀構件插通至定位孔H1、H2，從而使多個電極單元U精度良好地對位而積層。定位孔H1、H2例如設為直徑4 mm左右。
當以使電極板A、B對準載置區域29的方式而將電極單元U載置於載置面20時，第一標記51～54被透明的片材C覆蓋。攝影機31～34透過透明的片材C來拍攝第一標記51～54。
電極板A、B在設計上是處於片材C兩面的相同位置且設為相同形狀，但因製造偏差等，彼此的位置、形狀會產生少許差異。
參照圖11，電極板B與電極板A同樣，是具有邊B1、B2、B3、B4這四邊的大致矩形形狀的片狀的測量對象物。邊B1、B2、B3、B4為測量對象部位，邊B1、B2、B3、B4的長度L1b、L2b、L3b、L4b是欲進行長度測量的長度。
作為測量對象部位的邊B1的兩端設為目標點P1b、P2b，邊B2的兩端設為目標點P2b、P4b，邊B3的兩端設為目標點P4b、P3b，邊B4的兩端設為目標點P1b、P3b。另外，與目標點P1～P4同樣，亦可將邊B1、B4的延長線的交點設為目標點P1b，將邊B1、B2的延長線的交點設為目標點P2b，將邊B4、B3的延長線的交點設為目標點P3b，將邊B2、B3的延長線的交點設為目標點P4b。
長度測量裝置1a是對形成於電極單元U的、電極板A的各邊A1～A4的長度L1～L4與電極板B的各邊B1～B4的長度L1b～L4b進行測量。
參照圖9，第三標記M1、M2是以下述方式而配置，即，當以使電極板A、B對準載置區域29的方式而將電極單元U載置於載置面20時，所述第三標記M1、M2位於定位孔H1、H2的內側。第三標記M1是與原點標記M0同樣地，形成於載置面20的角部附近例如左上角附近，且設為於載置面20所設定的位置座標的原點。在與第三標記M1、M2隔開的位置，形成有第四標記N1、N2。
參照圖7，攝影機E1、E2是配置於載置面20的上方。攝影機E1、E2對孔用攝像範圍F1、F2進行拍攝，該孔用攝像範圍F1、F2包含第三標記M1、M2、載置於載置面20的電極單元U的定位孔H1、H2以及第四標記N1、N2。
透明窗21～24例如包含玻璃或樹脂等透明構件。透明窗21～24是在攝像範圍41～44內，使光透過至載置台2的表背。在透明窗21～24的、載置面20側的表面，形成有第一標記51～54及第二標記61～64。另外，例如亦可使載置台2整體包含玻璃等透明構件，與攝像範圍41～44對應的區域設為透明的透明區域。
攝影機71～74是在載置台2的下方，與載置台2中的與載置面20為相反側的背面相向地配置。
參照圖11，攝影機71、72、73、74是與透明窗21、22、23、24分別對應地設置，拍攝包含透明窗21、22、23、24的攝像範圍91、92、93、94的圖像。攝影機71～74是從載置台2的背面經由透明窗21～24來拍攝第一標記51～54、第二標記61～64、及目標點P1b～P4b。
圖12是表示圖7所示的長度測量裝置1a的電氣結構的一例的方塊圖。圖12所示的長度測量裝置1a中，除了長度測量裝置1的結構以外，攝影機E1、E2及攝影機71～74連接於控制部10a。控制部10a是作為圖像位置獲取部11a、參數計算部12a、修正部13a、目標位置獲取部14a、長度獲取部15a、孔位置獲取部16、對象物角度獲取部17及基準位置記憶部19a發揮功能。
在基準位置記憶部19a中，除了第一及第二標記基準位置以外，表示載置面20上的第三標記M1、M2的位置的第三標記基準位置、與表示載置面20上的第四標記N1、N2的位置的第四標記基準位置是與第一及第二標記基準位置同樣地，由高精度圖像測量裝置予以測量，並預先記憶於基準位置記憶部19a中。
參數計算部12a除了參數計算部12的處理以外，還算出倍率參數與角度參數，所述倍率參數用於對因攝影機71～74及攝影機E1、E2的拍攝倍率引起的偏離進行修正，所述角度參數用於對因攝影機71～74及攝影機E1、E2以與光軸平行的軸為中心的旋轉角的偏差引起的偏離進行修正。
具體而言，參數計算部12a基於記憶於基準位置記憶部19a中的第一標記51～54的第一標記基準位置（Ncx，Ncy）、第二標記61～64的第二標記基準位置（Nsx，Nsy）、及從由攝影機71～74所拍攝的拍攝圖像中所獲得的第一標記51～54及第二標記61～64的像素座標，並使用式（3）來算出與攝影機71～74對應的倍率參數D。
而且，參數計算部12a將記憶於基準位置記憶部19a中的第三標記M1、M2的第三標記基準位置的座標設為（Ncx，Ncy）、將記憶於基準位置記憶部19a中的第四標記N1、N2的第四標記基準位置的座標設為（Nsx，Nsy）、將由攝影機E1、E2所拍攝的第三標記M1、M2的像素座標設為（Pcx，Pcy）、將由攝影機E1、E2所拍攝的第四標記N1、N2的像素座標設為（Psx，Psy），使用式（3）來算出與攝影機E1、E2對應的倍率參數D。
修正部13a除了修正部13的處理以外，對於由攝影機71～74所拍攝的第一標記5及第二標記6的座標、及由攝影機E1、E2所拍攝的第三標記M1、M2及第四標記N1、N2的座標，亦基於式（4）、式（5）來進行修正，並將該修正後的各座標（Ccx，Ccy）、（Csx，Csy）作為參數算出用的座標而記憶於記憶部中。
參數計算部12a除了參數計算部12的處理以外，還基於記憶於基準位置記憶部19a中的第一標記51～54的第一標記基準位置（Ncx，Ncy）、第二標記61～64的第二標記基準位置（Nsx，Nsy）、及由攝影機71～74所拍攝的第一標記5及第二標記6的參數算出用的修正後的座標（Ccx，Ccy）、（Csx，Csy），並使用式（6）、（7）、（8）來算出與攝影機71～74對應的角度參數R。
參數計算部12a進而基於記憶於基準位置記憶部19a中的第三標記基準位置（Ncx，Ncy）及第四標記基準位置（Nsx，Nsy）、與由攝影機E1、E2所拍攝的第三標記M1、M2及第四標記N1、N2的參數算出用的修正後的座標（Ccx，Ccy）、（Csx，Csy），並使用式（6）、（7）、（8）來算出與攝影機E1、E2對應的角度參數R。
另外，參數計算部12a並不限於算出倍率參數D與角度參數R的示例。參數計算部12a亦可為算出倍率參數D與角度參數R中的其中任一者的結構。而且，亦可為不具備參數計算部12a及修正部13a的結構。
圖像位置獲取部11a除了圖像位置獲取部11的處理以外，還基於電極單元U載置於載置面20時的攝影機71～74的拍攝圖像，來獲取電極板B的目標點P1b～P4b的各目標圖像位置（u，v）與各第一標記圖像位置（Pcx，Pcy）。圖像位置獲取部11a藉由與目標點P1～P4的位置獲取同樣的處理，基於攝影機71～74的拍攝圖像來獲取電極板B的目標點P1b～P4b的各目標圖像位置（u，v）。
而且，圖像位置獲取部11a基於電極單元U載置於載置面20時的攝影機E1、E2的拍攝圖像，獲取各拍攝圖像中的定位孔H1、H2中心的位置（以下簡稱作定位孔H1、H2的位置）的各像素座標（u，v）、與第三標記M1、M2中心的位置（以下簡稱作第三標記M1、M2的位置）的各像素座標（Pcx，Pcy）。
修正部13a基於與各攝影機（拍攝圖像）對應的倍率參數D，使用式（4）來對從載置有電極單元U的狀態的拍攝圖像由圖像位置獲取部11a所獲取的各第一標記圖像位置的像素座標（Pcx，Pcy）進行修正，並將修正後的座標（Ccx，Ccy）作為位置測量用的修正後的各第一標記圖像位置的座標而記憶於記憶部中。
而且，修正部13a對於從載置有電極單元U的狀態的拍攝圖像由圖像位置獲取部11a所獲取的目標點P1～P4、P1b～P4b的目標圖像位置（u，v），基於式（10）來算出各座標（x，y），並將其作為目標點P1～P4、P1b～P4b的目標圖像位置（x，y）而記憶於記憶部中。
藉此，進行針對攝影機31～34及攝影機71～74的拍攝圖像的、各第一標記圖像位置及目標點P1～P4、P1b～P4b的各目標圖像位置的拍攝倍率修正。
而且，修正部13a基於攝影機E1的倍率參數D，使用式（4）、式（10），對與攝影機E1對應的、第三標記M1的像素座標（Pcx，Pcy）及定位孔H1的像素座標（u，v）進行修正，並將修正後的座標（Ccx，Ccy）及座標（x，y）作為倍率修正後的攝影機E1的第三標記M1及定位孔H1的位置座標而記憶於記憶部中。
同樣地，修正部13a基於攝影機E2的倍率參數D，使用式（4）、式（10），對與攝影機E2對應的、第三標記M2的像素座標（Pcx，Pcy）及定位孔H2的像素座標（u，v）進行修正，並將修正後的座標（Ccx，Ccy）及座標（x，y）作為倍率修正後的定位孔H2及第三標記M2的位置座標而記憶於記憶部中。
藉此，進行攝影機E1、E2的拍攝圖像中的、定位孔H1、H2的位置及第三標記M1、M2的位置的拍攝倍率修正。
而且，修正部13a使針對攝影機31～34及攝影機71～74的拍攝圖像的、位置測量用的修正後的各第一標記圖像位置的座標（Ccx，Ccy）及各目標圖像位置（x，y），分別旋轉以角度參數R所示的角度，並將所獲得的座標作為位置測量用的修正後的各第一標記圖像位置的座標（Ccx，Ccy）及目標點P1～P4、P1b～P4b的各目標圖像位置（x，y）而記憶於記憶部中。
修正部13a使針對攝影機E1、E2的拍攝圖像的、倍率修正後的第三標記M1、M2的各位置座標（Csx，Csy）及定位孔H1、H2的各位置座標（x，y），分別旋轉以攝影機E1、E2角度參數R所示的角度，並將所獲得的座標作為位置測量用的修正後的第三標記M1、M2的各位置座標（Csx，Csy）及定位孔H1、H2的各位置座標（x，y）而記憶於記憶部中。
目標位置獲取部14a基於與攝影機31～34（拍攝圖像G1～G4）各自對應的、修正後的各目標圖像位置（x，y）及位置測量用的修正後的各第一標記圖像位置（Ccx，Ccy）、與該各第一標記在載置面20上的位置即各第一標記基準位置（Ncx，Ncy），使用式（11）、（12），來求出載置面20上的各目標點P1～P4的位置座標（Ax，Ay）。
另一方面，攝影機71～74的拍攝圖像是使Y軸方向逆向地拍攝。因此，目標位置獲取部14a基於與攝影機71～74的拍攝圖像各自對應的、修正後的各目標點P1b～P4b的圖像位置（x，y）及修正後的各第一標記圖像位置（Ccx，Ccy）、與該各第一標記在載置面20上的位置即各第一標記基準位置（Ncx，Ncy），並使用式（11）與下述的式（14），來求出載置面20上的各目標點P1b～P4b的位置座標（Ax，Ay）。
Ay=y-Ccy+Ncy……（14）
目標位置獲取部14a使如此般獲得的目標點P1～P4、P1b～P4b在載置面20上的各位置座標記憶於記憶部中。
長度獲取部15a除了長度獲取部15的處理以外，還基於由目標位置獲取部14a所求出的目標點P1b～P4b的位置，來算出長度測量對象部位的長度L1b～L4b的長度。具體而言，若設目標點P1b的位置座標為（Ax1，Ay1）、目標點P2b的位置座標為（Ax2，Ay2）、目標點P3b的位置座標為（Ax3，Ay3）、目標點P4b的位置座標為（Ax4，Ay4），則長度L1b～L4b是由長度獲取部15a使用式（13）來與長度L1～L4同樣地算出。
長度獲取部15a亦可使如此般獲得的長度L1～L4、L1b～L4b由顯示裝置100予以顯示。而且，長度獲取部15a亦可將長度L1～L4、L1b～L4b作為用於電極單元U的良否判定的資料，而輸出至用於進行電極單元U的檢查的檢查裝置。而且，長度獲取部15a亦可使長度L1～L4、L1b～L4b記憶於用於電極單元U的品質管理的資料庫（data base）中。如此般獲得的長度L1～L4、L1b～L4b可用於各種用途。
孔位置獲取部16基於修正（倍率及角度）後的第三標記M1、M2的各位置座標（Csx，Csy）及定位孔H1、H2的各位置座標（x，y）、與記憶於基準位置記憶部19a中的載置面20上的第三標記M1、M2的各第三標記基準位置（Ncx，Ncy），並使用式（11）、（12），來求出載置面20上的定位孔H1、H2的位置座標（Ax，Ay）。
孔位置獲取部16是以預先藉由高精度圖像測量裝置的測量所獲得的各第三標記基準位置為基準，並基於由攝影機E1、E2所獲得的定位孔H1、H2的各位置座標（x，y）與第三標記M1、M2的各位置座標（Csx，Csy）的位置關係，來算出定位孔H1、H2的位置座標（Ax，Ay），因此在量產步驟等中藉由長度測量裝置1來進行電極單元U的計測時，不需要使用昂貴且測量時間長的高精度圖像測量裝置，既可提高測量精度，又可縮短測量時間。
對象物角度獲取部17基於由孔位置獲取部16所求出的載置面20上的定位孔H1、H2的各位置座標（Ax，Ay）、與記憶於基準位置記憶部19a中的載置面20上的第三標記M1、M2的各第三標記基準位置（Ncx，Ncy），來求出電極單元U相對於載置面20的旋轉角度Ru，並記憶於記憶部中。旋轉角度Ru是電極單元U繞載置面20法線的旋轉角度。
具體而言，當將第三標記M1的第三標記基準位置的座標設為（Ncx1，Ncy1），將第三標記M2的第三標記基準位置的座標設為（Ncx2，Ncy2）時，對象物角度獲取部17基於下述的式（15），來算出將載置面20上的第三標記M1與第三標記M2予以連結的直線的傾斜角度Rm。
Rm=arctan｛（Ncy2-Ncy1）/（Ncx2-Ncx1）｝…（15）
進而，當將定位孔H1的位置座標設為（Ax1，Ay1），將定位孔H2的位置座標設為（Ax2，Ay2）時，對象物角度獲取部17基於下述的式（16），來算出將載置面20上的定位孔H1與定位孔H2予以連結的直線的傾斜角度Rh。
Rh=arctan｛（Ay2-Ay1）/（Ax2-Ax1）｝…（16）
接下來，對象物角度獲取部17基於下述的式（17），來算出電極單元U相對於載置面20的旋轉角度Ru。
旋轉角度Ru=Rh-Rm…（17）
例如當在電極單元U的製造工場等中，為了檢查量產的電極單元U而使用長度測量裝置1a時，例如有時以品質管理為目的，欲對在各電極單元U中測量出的目標點P1～P4、P1b～P4b在載置面20上的位置座標進行比較。此種情況下，若在測量時，各電極單元U載置於載置面20上的旋轉角度Ru互不相同，則難以對各電極單元U的目標點P1～P4、P1b～P4b的位置座標進行比較。
因此，藉由對象物角度獲取部17來算出各電極單元U的旋轉角度Ru，進行使目標點P1～P4、P1b～P4b的位置座標以旋轉角度Ru來旋轉的修正，以使電極單元U的方向一致於載置面20的方向，藉此，將容易對多個電極單元U的目標點P1～P4、P1b～P4b的位置座標進行比較。
圖13、圖14是表示圖7所示的長度測量裝置1a的動作的一例的流程圖。首先，在載置面20上未載置電極單元U的狀態下，由參數計算部12a基於拍攝圖像G1～G4的第一標記51～54與第二標記61～64，來算出與攝影機31～34對應的倍率參數D與角度參數R（步驟S11）。
接下來，由參數計算部12a基於攝影機71～74的各拍攝圖像的第一標記51～54與第二標記61～64，算出與攝影機71～74對應的倍率參數D與角度參數R（步驟S12）。
接下來，基於攝影機E1、E2的各拍攝圖像的第三標記M1、M2與第四標記N1、N2，算出與攝影機E1、E2對應的倍率參數D與角度參數R（步驟S13）。
接下來，在用戶為了開始電極板A、B的計測而將作為測量對象的電極單元U載置於載置面20之後，藉由攝影機31～34、71～74、E1、E2來拍攝各攝影機的攝像範圍41～44、91～94及孔用攝像範圍F1、F2，獲取各攝影機的拍攝圖像（步驟S14）。
此時，由於具備與目標點P1～P4、P1b～P4b對應的攝影機31～34、71～74，因此無須如背景技術般使攝影機移動，或者為了拍攝電極板B而將電極單元U翻面。其結果，可縮短長度L1～L4、L1b～L4b的測量時間，且亦不會產生伴隨攝影機移動造成的測量精度下降。
接下來，藉由圖像位置獲取部11a，獲取由攝影機31～34、71～74所拍攝的目標點P1～P4、P1b～P4b的各目標圖像位置（u，v）、由攝影機31～34所拍攝的第一標記51～54的各第一標記圖像位置（Pcx，Pcy）、與由攝影機71～74從背側拍攝的第一標記51～54的各第一標記圖像位置（Pcx，Pcy）（步驟S15）。
接下來，藉由圖像位置獲取部11a，獲取由攝影機E1、E2所拍攝的、定位孔H1、H2的圖像位置（u，v）與第三標記M1、M2的各圖像位置（Pcx，Pcy）（步驟S16）。
接下來，由修正部13a基於攝影機31～34，71～74的倍率參數D與角度參數R，對目標點P1～P4、P1b～P4b的目標圖像位置（u，v）及與各攝影機對應的第一標記圖像位置（Pcx，Pcy）進行修正，算出修正後的各目標圖像位置（x，y）與各第一標記圖像位置（Ccx，Ccy）（步驟S17）。
接下來，由修正部13a基於攝影機E1、E2的倍率參數D與角度參數R，來修正與攝影機E1、E2對應的、第三標記M1、M2的各像素座標（Pcx，Pcy）及定位孔H1、H2的各像素座標（u，v），獲取修正後的第三標記M1、M2的各座標（Ccx，Ccy）及定位孔H1、H2的各座標（x，y）（步驟S18）。
接下來，由目標位置獲取部14a基於目標點P1～P4、P1b～P4b的修正後的目標圖像位置（x，y）、修正後的表背的各第一標記圖像位置（Ccx，Ccy）、及各第一標記基準位置（Ncx，Ncy），來算出目標點P1～P4、P1b～P4b在載置面20上的位置座標（Ax，Ay）（步驟S19）。
接下來，由長度獲取部15a根據目標點P1～P4、P1b～P4b的各位置座標（Ax，Ay），來算出測量對象的長度L1～L4、L1b～L4b（步驟S20）。
以上，根據步驟S11～S20的處理，即使在測量大尺寸測量對象物的長度時，亦不需要使攝影機移動或將電極單元U翻面的時間，且無因攝影機移動造成的精度下降，因此既可提高測量精度，又可縮短測量時間。
而且，在目標位置獲取部14a（步驟S19）中，以預先藉由高精度圖像測量裝置的測量所獲得的表背的各第一標記基準位置（Ncx，Ncy）為基準，並基於由攝影機31～34、71～74所獲得的各目標圖像位置（x，y）與各第一標記圖像位置（Ccx，Ccy）的位置關係，來算出目標點P1～P4、P1b～P4b的位置座標（Ax，Ay），因此在量產步驟等中藉由長度測量裝置1來進行電極板A、B的計測時，不需要使用昂貴且測量時間長的高精度圖像測量裝置，既可提高測量精度，又可縮短測量時間。
進而，藉由參數計算部12a與修正部13a來進行攝影機31～34、71～74的拍攝倍率及安裝角度的修正，因此長度L1～L4、L1b～L4b的測量精度提高。
接下來，由孔位置獲取部16基於修正（倍率及角度）後的第三標記M1、M2的各位置座標（Csx，Csy）及定位孔H1、H2的各位置座標（x，y）、與記憶於基準位置記憶部19a中的載置面20上的第三標記M1、M2的各第三標記基準位置（Ncx，Ncy），來求出載置面20上的定位孔H1、H2的位置座標（Ax，Ay）（步驟S21）。
接下來，由對象物角度獲取部17基於載置面20上的定位孔H1、H2的各位置座標（Ax，Ay）、及載置面20上的第三標記M1、M2的各第三標記基準位置（Ncx，Ncy），來算出電極單元U相對於載置面20的旋轉角度Ru（步驟S22）。
另外，長度測量裝置1a亦可不具備攝影機71～74，在載置台2中亦可不設置透明區域。此時，電極單元U亦可為僅具備電極板A、B中的其中一者的結構。而且，長度測量裝置1a亦可不具備攝影機E1、E2、孔位置獲取部16及對象物角度獲取部17，在載置面20上，亦可不形成第三標記M1、M2及第四標記N1、N2。
而且，測量對象物並不限於電極板，測量對象物的形狀並不限於矩形，測量對象物中的目標點的數量亦只要為多個即可，並不限於四個。攝影機31～34（第一攝像部）及攝影機71～74（第二攝像部）是根據目標點的數量而設，並不分別限於四個。
1、1a‧‧‧長度測量裝置
2‧‧‧載置台
3、31～34‧‧‧攝影機（第一攝像部）
5‧‧‧第一標記
6‧‧‧第二標記
10、10a‧‧‧控制部
11、11a‧‧‧圖像位置獲取部
12、12a‧‧‧參數計算部
13、13a‧‧‧修正部
14、14a‧‧‧目標位置獲取部
15、15a‧‧‧長度獲取部
16‧‧‧孔位置獲取部
17‧‧‧對象物角度獲取部
19、19a‧‧‧基準位置記憶部
20‧‧‧載置面
21～24‧‧‧透明窗
28‧‧‧背面
29‧‧‧載置區域
41～44、91～94‧‧‧攝像範圍
51～54‧‧‧第一標記
61～64‧‧‧第二標記
71～74‧‧‧攝影機（第二攝像部）
81～84‧‧‧圖像資料
100‧‧‧顯示裝置
A、B‧‧‧電極板（測量對象物）
A1～A4、B1～B4‧‧‧邊
C‧‧‧片材
D‧‧‧倍率參數
E1、E2‧‧‧攝影機（第三攝像部）
F1、F2‧‧‧孔用攝像範圍
G1～G4‧‧‧拍攝圖像
H1、H2‧‧‧定位孔
L1～L4、L1b～L4b‧‧‧長度
M0‧‧‧原點標記
M1、M2‧‧‧第三標記
N1、N2‧‧‧第四標記
P1～P4、P1b～P4b‧‧‧目標點
R‧‧‧角度參數
S1～S6、S11～S22‧‧‧步驟
Ru‧‧‧旋轉角度
U‧‧‧電極單元
X-X‧‧‧剖面線
X‧‧‧方向
Y‧‧‧方向
圖1是概略地表示本發明的第一實施形態的長度測量裝置的結構的一例的概念圖。圖2是從上方觀察為了測量電極板的尺寸而將電極板對準載置面的載置區域而載置的狀態的平面圖。圖3是表示圖1所示的長度測量裝置的電氣結構的一例的方塊圖。圖4是表示在載置面上未載置電極板的狀態下利用攝影機所拍攝的拍攝圖像的說明圖。圖5是表示在載置區域載置有電極板的狀態下藉由攝影機所拍攝的拍攝圖像的一例的說明圖。圖6是表示圖1所示的長度測量裝置的動作的一例的流程圖。圖7是概略地表示本發明的第二實施形態的長度測量裝置的結構的一例的概念圖。圖8是從上方觀察圖7所示的長度測量裝置的載置面的平面圖。圖9是從上方觀察在圖7所示的長度測量裝置的載置面上載置有電極單元的狀態的平面圖。圖10是圖9中的X-X線剖面圖。圖11是從載置台的下方觀察圖7所示的載置台的背面的仰視圖。圖12是表示圖7所示的長度測量裝置的電氣結構的一例的方塊圖。圖13是表示圖7所示的長度測量裝置的動作的一例的流程圖。圖14是表示圖7所示的長度測量裝置的動作的一例的流程圖。

Claims (8)

  1. 一種長度測量裝置，包括： 載置台，具有包含載置測量對象物的載置區域的載置面；第一攝像部，以與載置於所述載置區域的所述測量對象物中的長度測量對象部位的兩端即目標點分別對應的方式而設，拍攝一攝像範圍的圖像，所述攝像範圍是以當所述測量對象物載置於所述載置區域時，包含分別對應的所述目標點的方式而配置；第一標記，在所述載置面上的所述載置區域的外側，分別設於所述多個攝像範圍內；基準位置記憶部，將所述多個第一標記在所述載置面上的位置預先記憶為第一標記基準位置；圖像位置獲取部，執行圖像位置獲取處理，所述圖像位置獲取處理是基於所述測量對象物載置於所述載置區域時由所述各第一攝像部所拍攝的拍攝圖像，獲取所述各拍攝圖像中的所述各目標點的位置即目標圖像位置、與所述各拍攝圖像中的所述各第一標記的位置即第一標記圖像位置；目標位置獲取部，基於與所述多個拍攝圖像各自對應的所述目標圖像位置及所述第一標記圖像位置、和所述各第一標記在所述載置面上的位置即所述各第一標記基準位置，來求出所述載置面上的所述各目標點的位置；以及長度獲取部，基於由所述目標位置獲取部所求出的所述各目標點的位置，求出所述長度測量對象部位的長度。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的長度測量裝置，其中 在所述載置面上的所述各攝像範圍內，與所述第一標記隔開地設有第二標記，在所述基準位置記憶部中，進而記憶與所述載置面上的所述多個第二標記的位置相關的資訊，且所述長度測量裝置更包括：參數計算部，執行參數計算處理，所述參數計算處理是基於由所述各第一攝像部所拍攝的圖像中的所述第一標記及所述第二標記的圖像、與記憶於所述基準位置記憶部中的資訊，來算出用於對所述目標圖像位置及所述第一標記圖像位置進行修正的參數；以及修正部，使用所述參數來修正所述目標圖像位置及所述第一標記圖像位置。
  3. 如申請專利範圍第2項所述的長度測量裝置，其中 與所述第二標記的位置相關的資訊，包含表示所述載置面上的所述第一標記與所述第二標記的距離的資訊，所述參數包含倍率參數，所述倍率參數用於對因所述各第一攝像部的拍攝倍率引起的偏離進行修正，所述參數計算部基於由所述各第一攝像部所拍攝的圖像中的所述第一標記與所述第二標記的距離、及基於與所述第二標記的位置相關的資訊的所述第一標記與所述第二標記的距離，來算出與所述各第一攝像部對應的所述倍率參數。
  4. 如申請專利範圍第2項或第3項所述的長度測量裝置，其中 與所述第二標記的位置相關的資訊，包含表示所述載置面上的所述第二標記的位置的第二標記基準位置，所述參數包含角度參數，所述角度參數用於對因所述各第一攝像部以與相對於所述載置面的光軸平行的軸為中心的旋轉角引起的偏離進行修正，所述參數計算部基於由所述各第一攝像部所拍攝的圖像中的所述第一及第二標記的位置、及記憶於所述基準位置記憶部中的所述第一及第二標記基準位置，來算出與所述各第一攝像部對應的所述角度參數。
  5. 如申請專利範圍第1項至第3項中任一項所述的長度測量裝置，其中 所述載置台具有板狀形狀，在所述載置台上的與所述各攝像範圍對應的位置，設有透明的透明區域，所述各第一標記是設於所述各透明區域，所述長度測量裝置更包括與所述多個透明區域分別對應地設置的第二攝像部，所述各第二攝像部是從所述載置台中的與所述載置面為相反側的面，經由所述透明區域來拍攝所述第一標記與所述目標點，所述圖像位置獲取部進而基於在所述測量對象物載置於所述載置區域時由所述各第二攝像部所拍攝的拍攝圖像，來執行所述圖像位置獲取處理。
  6. 如申請專利範圍第1項至第3項中任一項所述的長度測量裝置，其中 所述測量對象物是大致矩形的電極板，所述大致矩形的電極板是在大致矩形的透明片材的至少其中一面上，從所述片材的周緣隔開間隔地形成，在所述片材的面上將所述電極板夾在中間的兩側位置，形成有一對定位用的定位孔，所述各第一攝像部透過所述片材來拍攝所述第一標記，所述長度測量裝置更包括：一對第三攝像部，拍攝一對孔用攝像範圍的圖像，所述一對孔用攝像範圍是以當以所述測量對象物位於所述載置區域的方式而將所述片材載置於所述載置面時，分別包含所述一對定位孔的方式而配置；以及第三標記，分別設於所述載置面上的所述一對孔用攝像範圍，所述基準位置記憶部進而預先記憶所述一對第三標記在所述載置面上的第三標記基準位置，所述圖像位置獲取部進而基於所述測量對象物載置於所述載置區域時由所述一對第三攝像部所拍攝的圖像，來獲取所述各圖像中的所述定位孔的位置與所述第三標記的位置，所述長度測量裝置更包括：孔位置獲取部，基於由所述圖像位置獲取部所獲取的所述圖像中的所述一對定位孔的位置及所述一對第三標記的位置、及記憶於所述基準位置記憶部中的所述一對第三標記在所述載置面上的第三標記基準位置，來求出所述載置面上的所述一對定位孔的位置；以及對象物角度獲取部，基於由所述孔位置獲取部所求出的所述載置面上的所述一對定位孔的位置、及記憶於所述基準位置記憶部中的所述載置面上的所述一對第三標記基準位置，來求出所述測量對象物繞所述載置面法線的旋轉角度。
  7. 如申請專利範圍第6項所述的長度測量裝置，其中 所述第三標記是配置於當所述測量對象物載置於所述載置區域時與所述一對定位孔的內側對應的位置。
  8. 如申請專利範圍第1項至第3項中任一項所述的長度測量裝置，其中 所述測量對象物具有具備多個邊的多邊形形狀，所述圖像位置獲取部獲取所述多個邊的延長線相交的點，來作為所述各拍攝圖像中的所述各目標點的位置即目標圖像位置。
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