(57)【要約】【課題】パターンマッチングによる計測が正しく行われない場合の原因が人為的ミスである場合にはその旨を検知することができ、不要な手戻りが生じることが無い画像計測装置及びコンピュータプログラムを提供する。【解決手段】撮像素子にて結像して得られた計測対象物の画像を視野の範囲内で表示する。計測対象物の計測条件に関する情報に対応付けた該計測対象物の形状パターン画像データを記憶しておき、計測条件に関する情報に対応付けて記憶されている形状パターン画像データと、計測対象物の画像に対応する画像データとの一致度を算出する。算出した一致度が所定値より小さい場合、形状パターン画像データを表裏反転させた表裏反転パターン画像データと計測対象物の画像に対応する画像データとの一致度を再算出する。再算出した一致度が所定値以上である場合、計測対象物を表裏反転させて載置する旨のメッセージを表示出力する。【選択図】図２
2010032331.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
計測対象物が載置されるステージ上に照射した光の透過光又は反射光を撮像素子に結像させて得られる画像に基づいて、計測対象物の形状を計測する画像計測装置において、
計測対象物の計測条件に関する情報に対応付けた該計測対象物の形状パターン画像データを記憶する形状パターン画像記憶手段と、
前記撮像素子にて結像して得られた計測対象物の画像を視野の範囲内で表示する表示手段と、
計測条件に関する情報に対応付けて記憶されている形状パターン画像データと、前記計測対象物の画像に対応する画像データとの一致度を算出するパターンマッチング手段と、
算出した一致度が所定値より小さいか否かを判断する判断手段と、
該判断手段で一致度が所定値より小さいと判断した場合、前記形状パターン画像データを表裏反転させた表裏反転パターン画像データと前記計測対象物の画像に対応する画像データとの一致度を再算出する再マッチング手段と、
再算出した一致度が所定値以上であるか否かを判断する再判断手段と、
該再判断手段で一致度が所定値以上であると判断した場合、前記計測対象物を表裏反転させて載置する旨のメッセージを表示出力するメッセージ出力手段と
を備えることを特徴とする画像計測装置。
【請求項２】
前記形状パターン画像記憶手段は、計測対象物の計測条件に関する情報と、該情報に対応付けた前記計測対象物の形状パターン画像データを複数組記憶するようにしてあり、
記憶されている複数組の計測条件に関する情報及び形状パターン画像データから一組の計測条件に関する情報及び形状パターン画像データの選択を受け付ける形状パターン画像選択受付手段を備えることを特徴とする請求項１記載の画像計測装置。
【請求項３】
前記メッセージ出力手段は、前記再判断手段で一致度が所定値より小さいと判断した場合、前記計測対象物の載置された方向を確認する旨のメッセージを表示出力するようにしてあることを特徴とする請求項１又は２記載の画像計測装置。
【請求項４】
計測対象物が載置されるステージ上に照射した光の透過光又は反射光を撮像素子に結像させて得られる画像に基づいて、計測対象物の形状を計測する画像計測装置において、
計測対象物の計測条件に関する情報に対応付けた該計測対象物の形状パターン画像データを記憶する形状パターン画像記憶手段と、
前記撮像素子にて結像して得られた計測対象物の画像を視野の範囲内で表示する表示手段と、
計測条件に関する情報に対応付けて記憶されている形状パターン画像データと、前記計測対象物の画像に対応する画像データとの一致度を算出するパターンマッチング手段と、
算出した一致度が所定値より小さいか否かを判断する判断手段と、
該判断手段で一致度が所定値より小さいと判断した場合、前記視野の周縁部に前記計測対象物の画像が存在するか否かを判断する画像存否判断手段と、
該画像存否判断手段で前記視野の周縁部に前記計測対象物の画像が存在すると判断した場合、前記計測対象物が前記視野の範囲内に存在するよう前記計測対象物を移動させる旨のメッセージを表示出力するメッセージ出力手段と
を備えることを特徴とする画像計測装置。
【請求項５】
前記形状パターン画像記憶手段は、計測対象物の計測条件に関する情報と、該情報に対応付けた前記計測対象物の形状パターン画像データを複数組記憶するようにしてあり、
記憶されている複数組の計測条件に関する情報及び形状パターン画像データから一組の計測条件に関する情報及び形状パターン画像データの選択を受け付ける形状パターン画像選択受付手段を備えることを特徴とする請求項４記載の画像計測装置。
【請求項６】
前記メッセージ出力手段は、前記画像存否判断手段で前記視野の周縁部に前記計測対象物の画像が存在しないと判断した場合、前記計測対象物の載置された方向を確認する旨のメッセージを表示出力するようにしてあることを特徴とする請求項４又は５記載の画像計測装置。
【請求項７】
計測対象物が載置されるステージ上に照射した光の透過光又は反射光を撮像素子に結像させて得られる画像に基づいて、計測対象物の形状を計測する画像計測装置において、
計測対象物の計測条件に関する情報に対応付けた該計測対象物の形状パターン画像データを記憶する形状パターン画像記憶手段と、
前記撮像素子にて結像して得られた計測対象物の画像を視野の範囲内で表示する表示手段と、
計測条件に関する情報に対応付けて記憶されている形状パターン画像データと、前記計測対象物の画像に対応する画像データとの一致度を算出するパターンマッチング手段と、
算出した一致度が所定値より小さいか否かを判断する判断手段と、
該判断手段で一致度が所定値より小さいと判断した場合、前記形状パターン画像データを表裏反転させた表裏反転パターン画像データと前記計測対象物の画像に対応する画像データとの一致度を再算出する再マッチング手段と、
再算出した一致度が所定値以上であるか否かを判断する再判断手段と、
該再判断手段で一致度が所定値以上であると判断した場合、前記計測対象物を表裏反転させて載置する旨のメッセージを表示出力する第一のメッセージ出力手段と、
前記再判断手段で一致度が所定値より小さいと判断した場合、前記視野の周縁部に前記計測対象物の画像が存在するか否かを判断する画像存否判断手段と、
該画像存否判断手段で前記視野の周縁部にて前記計測対象物の画像が存在すると判断した場合、前記計測対象物が前記視野の範囲内に存在するよう前記計測対象物を移動させる旨のメッセージを表示出力する第二のメッセージ出力手段と
を備えることを特徴とする画像計測装置。
【請求項８】
計測対象物が載置されるステージ上に照射した光の透過光又は反射光を撮像素子に結像させて得られる画像に基づいて、計測対象物の形状を計測する画像計測装置において、
計測対象物の計測条件に関する情報に対応付けた該計測対象物の形状パターン画像データを記憶する形状パターン画像記憶手段と、
前記撮像素子にて結像して得られた計測対象物の画像を視野の範囲内で表示する表示手段と、
計測条件に関する情報に対応付けて記憶されている形状パターン画像データと、前記計測対象物の画像に対応する画像データとの一致度を算出するパターンマッチング手段と、
算出した一致度が所定値より小さいか否かを判断する判断手段と、
該判断手段で一致度が所定値より小さいと判断した場合、前記視野の周縁部に前記計測対象物の画像が存在するか否かを判断する画像存否判断手段と、
該画像存否判断手段で前記視野の周縁部に前記計測対象物の画像が存在すると判断した場合、前記計測対象物が前記視野の範囲内に存在するよう前記計測対象物を移動させる旨のメッセージを表示出力する第二のメッセージ出力手段と、
前記画像存否判断手段で前記視野の周縁部に前記計測対象物の画像が存在しないと判断した場合、前記形状パターン画像データを表裏反転させた表裏反転パターン画像データと前記計測対象物の画像に対応する画像データとの一致度を再算出する再マッチング手段と、
再算出した一致度が所定値以上であるか否かを判断する再判断手段と、
該再判断手段で一致度が所定値以上であると判断した場合、計測対象物を表裏反転させて載置する旨のメッセージを表示出力する第一のメッセージ出力手段と
を備えることを特徴とする画像計測装置。
【請求項９】
前記形状パターン画像記憶手段は、計測対象物の計測条件に関する情報と、該情報に対応付けた前記計測対象物の形状パターン画像データを複数組記憶するようにしてあり、
記憶されている複数組の計測条件に関する情報及び形状パターン画像データから一組の計測条件に関する情報及び形状パターン画像データの選択を受け付ける形状パターン画像選択受付手段を備えることを特徴とする請求項７又は８記載の画像計測装置。
【請求項１０】
前記第一のメッセージ出力手段は、前記再判断手段で一致度が所定値より小さいと判断した場合、前記計測対象物の載置された方向を確認する旨のメッセージを表示出力するようにしてあり、
前記第二のメッセージ出力手段は、前記画像存否判断手段で前記視野の周縁部に前記計測対象物の画像が存在しないと判断した場合、前記計測対象物の載置された方向を確認する旨のメッセージを表示出力するようにしてあることを特徴とする請求項７乃至９のいずれか一項に記載の画像計測装置。
【請求項１１】
計測対象物が載置されるステージ上に照射した光の透過光又は反射光を撮像素子に結像させて得られる画像に基づいて、計測対象物の形状を計測する画像計測装置で実行することが可能なコンピュータプログラムにおいて、
前記画像計測装置を、
計測対象物の計測条件に関する情報に対応付けた該計測対象物の形状パターン画像データを記憶する形状パターン画像記憶手段、
前記撮像素子にて結像して得られた計測対象物の画像を視野の範囲内で表示する表示手段、
計測条件に関する情報に対応付けて記憶されている形状パターン画像データと、前記計測対象物の画像に対応する画像データとの一致度を算出するパターンマッチング手段、
算出した一致度が所定値より小さいか否かを判断する判断手段、
該判断手段で一致度が所定値より小さいと判断した場合、前記形状パターン画像データを表裏反転させた表裏反転パターン画像データと前記計測対象物の画像に対応する画像データとの一致度を再算出する再マッチング手段、
再算出した一致度が所定値以上であるか否かを判断する再判断手段、及び
該再判断手段で一致度が所定値以上であると判断した場合、前記計測対象物を表裏反転させて載置する旨のメッセージを表示出力するメッセージ出力手段
として機能させることを特徴とするコンピュータプログラム。
【請求項１２】
前記形状パターン画像記憶手段を、計測対象物の計測条件に関する情報と、該情報に対応付けた前記計測対象物の形状パターン画像データを複数組記憶する手段として機能させ、
前記画像計測装置を、
記憶されている複数組の計測条件に関する情報及び形状パターン画像データから一組の計測条件に関する情報及び形状パターン画像データの選択を受け付ける形状パターン画像選択受付手段
として機能させることを特徴とする請求項１１記載のコンピュータプログラム。
【請求項１３】
前記メッセージ出力手段を、
前記再判断手段で一致度が所定値より小さいと判断した場合、前記計測対象物の載置された方向を確認する旨のメッセージを表示出力する手段として機能させることを特徴とする請求項１１又は１２記載のコンピュータプログラム。
【請求項１４】
計測対象物が載置されるステージ上に照射した光の透過光又は反射光を撮像素子に結像させて得られる画像に基づいて、計測対象物の形状を計測する画像計測装置で実行することが可能なコンピュータプログラムにおいて、
前記画像計測装置を、
計測対象物の計測条件に関する情報に対応付けた該計測対象物の形状パターン画像データを記憶する形状パターン画像記憶手段、
前記撮像素子にて結像して得られた計測対象物の画像を視野の範囲内で表示する表示手段、
計測条件に関する情報に対応付けて記憶されている形状パターン画像データと、前記計測対象物の画像に対応する画像データとの一致度を算出するパターンマッチング手段、
算出した一致度が所定値より小さいか否かを判断する判断手段、
該判断手段で一致度が所定値より小さいと判断した場合、前記視野の周縁部に前記計測対象物の画像が存在するか否かを判断する画像存否判断手段、及び
該画像存否判断手段で前記視野の周縁部に前記計測対象物の画像が存在すると判断した場合、前記計測対象物が前記視野の範囲内に存在するよう前記計測対象物を移動させる旨のメッセージを表示出力するメッセージ出力手段
として機能させることを特徴とするコンピュータプログラム。
【請求項１５】
前記形状パターン画像記憶手段を、計測対象物の計測条件に関する情報と、該情報に対応付けた前記計測対象物の形状パターン画像データを複数組記憶する手段として機能させ、
前記画像計測装置を、
記憶されている複数組の計測条件に関する情報及び形状パターン画像データから一組の計測条件に関する情報及び形状パターン画像データの選択を受け付ける形状パターン画像選択受付手段
として機能させることを特徴とする請求項１４記載のコンピュータプログラム。
【請求項１６】
前記メッセージ出力手段を、
前記画像存否判断手段で前記視野の周縁部に前記計測対象物の画像が存在しないと判断した場合、前記計測対象物の載置された方向を確認する旨のメッセージを表示出力する手段として機能させることを特徴とする請求項１４又は１５記載のコンピュータプログラム。
【請求項１７】
計測対象物が載置されるステージ上に照射した光の透過光又は反射光を撮像素子に結像させて得られる画像に基づいて、計測対象物の形状を計測する画像計測装置で実行することが可能なコンピュータプログラムにおいて、
前記画像計測装置を、
計測対象物の計測条件に関する情報に対応付けた該計測対象物の形状パターン画像データを記憶する形状パターン画像記憶手段、
前記撮像素子にて結像して得られた計測対象物の画像を視野の範囲内で表示する表示手段、
計測条件に関する情報に対応付けて記憶されている形状パターン画像データと、前記計測対象物の画像に対応する画像データとの一致度を算出するパターンマッチング手段、
算出した一致度が所定値より小さいか否かを判断する判断手段、
該判断手段で一致度が所定値より小さいと判断した場合、前記形状パターン画像データを表裏反転させた表裏反転パターン画像データと前記計測対象物の画像に対応する画像データとの一致度を再算出する再マッチング手段、
再算出した一致度が所定値以上であるか否かを判断する再判断手段、
該再判断手段で一致度が所定値以上であると判断した場合、前記計測対象物を表裏反転させて載置する旨のメッセージを表示出力する第一のメッセージ出力手段、
前記再判断手段で一致度が所定値より小さいと判断した場合、前記視野の周縁部に前記計測対象物の画像が存在するか否かを判断する画像存否判断手段、及び
該画像存否判断手段で前記視野の周縁部に前記計測対象物の画像が存在すると判断した場合、前記計測対象物が前記視野の範囲内に存在するよう前記計測対象物を移動させる旨のメッセージを表示出力する第二のメッセージ出力手段
として機能させることを特徴とするコンピュータプログラム。
【請求項１８】
計測対象物が載置されるステージ上に照射した光の透過光又は反射光を撮像素子に結像させて得られる画像に基づいて、計測対象物の形状を計測する画像計測装置で実行することが可能なコンピュータプログラムにおいて、
前記画像計測装置を、
計測対象物の計測条件に関する情報に対応付けた該計測対象物の形状パターン画像データを記憶する形状パターン画像記憶手段、
前記撮像素子にて結像して得られた計測対象物の画像を視野の範囲内で表示する表示手段、
計測条件に関する情報に対応付けて記憶されている形状パターン画像データと、前記計測対象物の画像に対応する画像データとの一致度を算出するパターンマッチング手段、
算出した一致度が所定値より小さいか否かを判断する判断手段、
該判断手段で一致度が所定値より小さいと判断した場合、前記視野の周縁部に前記計測対象物の画像が存在するか否かを判断する画像存否判断手段、
該画像存否判断手段で前記視野の周縁部に前記計測対象物の画像が存在すると判断した場合、前記計測対象物が前記視野の範囲内に存在するよう前記計測対象物を移動させる旨のメッセージを表示出力する第二のメッセージ出力手段、
前記画像存否判断手段で前記視野の周縁部に前記計測対象物の画像が存在しないと判断した場合、前記形状パターン画像データを表裏反転させた表裏反転パターン画像データと前記計測対象物の画像に対応する画像データとの一致度を再算出する再マッチング手段、
再算出した一致度が所定値以上であるか否かを判断する再判断手段、及び
該再判断手段で一致度が所定値以上であると判断した場合、計測対象物を表裏反転させて載置する旨のメッセージを表示出力する第一のメッセージ出力手段
として機能させることを特徴とするコンピュータプログラム。
【請求項１９】
前記形状パターン画像記憶手段を、計測対象物の計測条件に関する情報と、該情報に対応付けた前記計測対象物の形状パターン画像データを複数組記憶する手段として機能させ、
前記画像計測装置を、
記憶されている複数組の計測条件に関する情報及び形状パターン画像データから一組の計測条件に関する情報及び形状パターン画像データの選択を受け付ける形状パターン画像選択受付手段
として機能させることを特徴とする請求項１７又は１８記載のコンピュータプログラム。
【請求項２０】
前記第一のメッセージ出力手段を、
前記再判断手段で一致度が所定値より小さいと判断した場合、前記計測対象物の載置された方向を確認する旨のメッセージを表示出力する手段として機能させ、
前記第二のメッセージ出力手段を、
前記画像存否判断手段で前記視野の周縁部に前記計測対象物の画像が存在しないと判断した場合、前記計測対象物の載置された方向を確認する旨のメッセージを表示出力する手段として機能させることを特徴とする請求項１７乃至１９のいずれか一項に記載のコンピュータプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、計測対象物の画像に基づいて所望の寸法を計測する画像計測装置及びコンピュータプログラムに関する。特に、計測対象物が既知である場合に、計測対象物がステージへ載置された状態に起因する計測異常を未然に回避することができる画像計測装置及びコンピュータプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、計測対象物の形状を計測する装置として、ステージ上に載置した計測対象物に光を照射し、照射した光の透過光又は反射光を受光レンズにより、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅ）、ＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ  Ｍｅｔａｌ−Ｏｘｉｄｅ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）等の撮像素子に結像させて画像を取得し、取得した画像に基づいて計測対象物の形状を計測する画像計測装置が多々開発されている。
【０００３】
計測対象物の形状の計測は、画像上で計測対象物と背景画像との境界部分（以下、エッジ部分）を検出することにより行われる。エッジ部分は、計測対象物の画素と背景画像画素との輝度値変化が激しい箇所である。画像データの中で、例えば隣接する画素間の輝度差が所定の値より大きい箇所（画素間）を、エッジ部分を示す複数のエッジ点として取得し、例えば最小二乗法のような回帰分析法によって近似することにより、例えば直線、円等の幾何学図形に近似され、近似された図形を用いてエッジ間の距離、角度、エッジ自身のパラメータ（座標、直径、中心座標等）を計測することができる。
【０００４】
また、同一の形状を有する計測対象物を何度も計測する場合、毎回エッジを抽出する演算処理負荷を軽減するために、一度計測した形状パターンを記憶しておき、パターンマッチングすることにより所望の形状を計測しても良い。例えば特許文献１では、オフラインティーチングにより生成された画像データを用いて、計測対象物の画像とパターンマッチングすることにより形状を計測している。
【特許文献１】特許第３５９６７５３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、計測対象物は、計測者によって計測用テーブル上に載置されることから、常に正しい位置、方向で載置されるか否かは保証されない。すなわち同じ形状の計測対象物であっても上下を誤って載置される場合、計測対象となる視野から外れた位置に載置される場合等は、パターンマッチングによっても同一の計測対象物であると判断されず、画像に基づいて所望の形状を計測することができないという問題点があった。
【０００６】
また、計測が正常に実行されなかった場合に、上述したような人為的なミスが原因であるときは、計測対象物を載置し直すだけで正しく計測することができる。したがって、人為的ミスであるか否かを判断することができなければ、原因の解析に相当の時間を要するだけでなく、画像計測装置を用いた製品検査において不要な手戻りが生じるおそれがあるという問題点もあった。
【０００７】
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、パターンマッチングによる計測が正しく行われない場合の原因が人為的ミスである場合にはその旨を検知することができ、不要な手戻りが生じることが無い画像計測装置及びコンピュータプログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために第１発明に係る画像計測装置は、計測対象物が載置されるステージ上に照射した光の透過光又は反射光を撮像素子に結像させて得られる画像に基づいて、計測対象物の形状を計測する画像計測装置において、計測対象物の計測条件に関する情報に対応付けた該計測対象物の形状パターン画像データを記憶する形状パターン画像記憶手段と、前記撮像素子にて結像して得られた計測対象物の画像を視野の範囲内で表示する表示手段と、計測条件に関する情報に対応付けて記憶されている形状パターン画像データと、前記計測対象物の画像に対応する画像データとの一致度を算出するパターンマッチング手段と、算出した一致度が所定値より小さいか否かを判断する判断手段と、該判断手段で一致度が所定値より小さいと判断した場合、前記形状パターン画像データを表裏反転させた表裏反転パターン画像データと前記計測対象物の画像に対応する画像データとの一致度を再算出する再マッチング手段と、再算出した一致度が所定値以上であるか否かを判断する再判断手段と、該再判断手段で一致度が所定値以上であると判断した場合、前記計測対象物を表裏反転させて載置する旨のメッセージを表示出力するメッセージ出力手段とを備えることを特徴とする。
【０００９】
また、第２発明に係る画像計測装置は、第１発明において、前記形状パターン画像記憶手段は、計測対象物の計測条件に関する情報と、該情報に対応付けた前記計測対象物の形状パターン画像データを複数組記憶するようにしてあり、記憶されている複数組の計測条件に関する情報及び形状パターン画像データから一組の計測条件に関する情報及び形状パターン画像データの選択を受け付ける形状パターン画像選択受付手段を備えることを特徴とする。
【００１０】
また、第３発明に係る画像計測装置は、第１又は第２発明において、前記メッセージ出力手段は、前記再判断手段で一致度が所定値より小さいと判断した場合、前記計測対象物の載置された方向を確認する旨のメッセージを表示出力するようにしてあることを特徴とする。
【００１１】
次に、上記目的を達成するために第４発明に係る画像計測装置は、計測対象物が載置されるステージ上に照射した光の透過光又は反射光を撮像素子に結像させて得られる画像に基づいて、計測対象物の形状を計測する画像計測装置において、計測対象物の計測条件に関する情報に対応付けた該計測対象物の形状パターン画像データを記憶する形状パターン画像記憶手段と、前記撮像素子にて結像して得られた計測対象物の画像を視野の範囲内で表示する表示手段と、計測条件に関する情報に対応付けて記憶されている形状パターン画像データと、前記計測対象物の画像に対応する画像データとの一致度を算出するパターンマッチング手段と、算出した一致度が所定値より小さいか否かを判断する判断手段と、該判断手段で一致度が所定値より小さいと判断した場合、前記視野の周縁部に前記計測対象物の画像が存在するか否かを判断する画像存否判断手段と、該画像存否判断手段で前記視野の周縁部に前記計測対象物の画像が存在すると判断した場合、前記計測対象物が前記視野の範囲内に存在するよう前記計測対象物を移動させる旨のメッセージを表示出力するメッセージ出力手段とを備えることを特徴とする。
【００１２】
また、第５発明に係る画像計測装置は、第４発明において、前記形状パターン画像記憶手段は、計測対象物の計測条件に関する情報と、該情報に対応付けた前記計測対象物の形状パターン画像データを複数組記憶するようにしてあり、記憶されている複数組の計測条件に関する情報及び形状パターン画像データから一組の計測条件に関する情報及び形状パターン画像データの選択を受け付ける形状パターン画像選択受付手段を備えることを特徴とする。
【００１３】
また、第６発明に係る画像計測装置は、第４又は第５発明において、前記メッセージ出力手段は、前記画像存否判断手段で前記視野の周縁部に前記計測対象物の画像が存在しないと判断した場合、前記計測対象物の載置された方向を確認する旨のメッセージを表示出力するようにしてあることを特徴とする。
【００１４】
次に、上記目的を達成するために第７発明に係る画像計測装置は、計測対象物が載置されるステージ上に照射した光の透過光又は反射光を撮像素子に結像させて得られる画像に基づいて、計測対象物の形状を計測する画像計測装置において、計測対象物の計測条件に関する情報に対応付けた該計測対象物の形状パターン画像データを記憶する形状パターン画像記憶手段と、前記撮像素子にて結像して得られた計測対象物の画像を視野の範囲内で表示する表示手段と、計測条件に関する情報に対応付けて記憶されている形状パターン画像データと、前記計測対象物の画像に対応する画像データとの一致度を算出するパターンマッチング手段と、算出した一致度が所定値より小さいか否かを判断する判断手段と、該判断手段で一致度が所定値より小さいと判断した場合、前記形状パターン画像データを表裏反転させた表裏反転パターン画像データと前記計測対象物の画像に対応する画像データとの一致度を再算出する再マッチング手段と、再算出した一致度が所定値以上であるか否かを判断する再判断手段と、該再判断手段で一致度が所定値以上であると判断した場合、前記計測対象物を表裏反転させて載置する旨のメッセージを表示出力する第一のメッセージ出力手段と、前記再判断手段で一致度が所定値より小さいと判断した場合、前記視野の周縁部に前記計測対象物の画像が存在するか否かを判断する画像存否判断手段と、該画像存否判断手段で前記視野の周縁部にて前記計測対象物の画像が存在すると判断した場合、前記計測対象物が前記視野の範囲内に存在するよう前記計測対象物を移動させる旨のメッセージを表示出力する第二のメッセージ出力手段とを備えることを特徴とする。
【００１５】
次に、上記目的を達成するために第８発明に係る画像計測装置は、計測対象物が載置されるステージ上に照射した光の透過光又は反射光を撮像素子に結像させて得られる画像に基づいて、計測対象物の形状を計測する画像計測装置において、計測対象物の計測条件に関する情報に対応付けた該計測対象物の形状パターン画像データを記憶する形状パターン画像記憶手段と、前記撮像素子にて結像して得られた計測対象物の画像を視野の範囲内で表示する表示手段と、計測条件に関する情報に対応付けて記憶されている形状パターン画像データと、前記計測対象物の画像に対応する画像データとの一致度を算出するパターンマッチング手段と、算出した一致度が所定値より小さいか否かを判断する判断手段と、該判断手段で一致度が所定値より小さいと判断した場合、前記視野の周縁部に前記計測対象物の画像が存在するか否かを判断する画像存否判断手段と、該画像存否判断手段で前記視野の周縁部に前記計測対象物の画像が存在すると判断した場合、前記計測対象物が前記視野の範囲内に存在するよう前記計測対象物を移動させる旨のメッセージを表示出力する第二のメッセージ出力手段と、前記画像存否判断手段で前記視野の周縁部に前記計測対象物の画像が存在しないと判断した場合、前記形状パターン画像データを表裏反転させた表裏反転パターン画像データと前記計測対象物の画像に対応する画像データとの一致度を再算出する再マッチング手段と、再算出した一致度が所定値以上であるか否かを判断する再判断手段と、該再判断手段で一致度が所定値以上であると判断した場合、計測対象物を表裏反転させて載置する旨のメッセージを表示出力する第一のメッセージ出力手段とを備えることを特徴とする。
【００１６】
また、第９発明に係る画像計測装置は、第７又は第８発明において、前記形状パターン画像記憶手段は、計測対象物の計測条件に関する情報と、該情報に対応付けた前記計測対象物の形状パターン画像データを複数組記憶するようにしてあり、記憶されている複数組の計測条件に関する情報及び形状パターン画像データから一組の計測条件に関する情報及び形状パターン画像データの選択を受け付ける形状パターン画像選択受付手段を備えることを特徴とする。
【００１７】
また、第１０発明に係る画像計測装置は、第７乃至第９発明のいずれか１つにおいて、  前記第一のメッセージ出力手段は、前記再判断手段で一致度が所定値より小さいと判断した場合、前記計測対象物の載置された方向を確認する旨のメッセージを表示出力するようにしてあり、前記第二のメッセージ出力手段は、前記画像存否判断手段で前記視野の周縁部に前記計測対象物の画像が存在しないと判断した場合、前記計測対象物の載置された方向を確認する旨のメッセージを表示出力するようにしてあることを特徴とする。
【００１８】
次に、上記目的を達成するために第１１発明に係るコンピュータプログラムは、計測対象物が載置されるステージ上に照射した光の透過光又は反射光を撮像素子に結像させて得られる画像に基づいて、計測対象物の形状を計測する画像計測装置で実行することが可能なコンピュータプログラムにおいて、前記画像計測装置を、計測対象物の計測条件に関する情報に対応付けた該計測対象物の形状パターン画像データを記憶する形状パターン画像記憶手段、前記撮像素子にて結像して得られた計測対象物の画像を視野の範囲内で表示する表示手段、計測条件に関する情報に対応付けて記憶されている形状パターン画像データと、前記計測対象物の画像に対応する画像データとの一致度を算出するパターンマッチング手段、算出した一致度が所定値より小さいか否かを判断する判断手段、該判断手段で一致度が所定値より小さいと判断した場合、前記形状パターン画像データを表裏反転させた表裏反転パターン画像データと前記計測対象物の画像に対応する画像データとの一致度を再算出する再マッチング手段、再算出した一致度が所定値以上であるか否かを判断する再判断手段、及び該再判断手段で一致度が所定値以上であると判断した場合、前記計測対象物を表裏反転させて載置する旨のメッセージを表示出力するメッセージ出力手段として機能させることを特徴とする。
【００１９】
また、第１２発明に係るコンピュータプログラムは、第１１発明において、前記形状パターン画像記憶手段を、計測対象物の計測条件に関する情報と、該情報に対応付けた前記計測対象物の形状パターン画像データを複数組記憶する手段として機能させ、前記画像計測装置を、記憶されている複数組の計測条件に関する情報及び形状パターン画像データから一組の計測条件に関する情報及び形状パターン画像データの選択を受け付ける形状パターン画像選択受付手段として機能させることを特徴とする。
【００２０】
また、第１３発明に係るコンピュータプログラムは、第１１又は第１２発明において、  前記メッセージ出力手段を、前記再判断手段で一致度が所定値より小さいと判断した場合、前記計測対象物の載置された方向を確認する旨のメッセージを表示出力する手段として機能させることを特徴とする。
【００２１】
次に、上記目的を達成するために第１４発明に係るコンピュータプログラムは、計測対象物が載置されるステージ上に照射した光の透過光又は反射光を撮像素子に結像させて得られる画像に基づいて、計測対象物の形状を計測する画像計測装置で実行することが可能なコンピュータプログラムにおいて、前記画像計測装置を、計測対象物の計測条件に関する情報に対応付けた該計測対象物の形状パターン画像データを記憶する形状パターン画像記憶手段、前記撮像素子にて結像して得られた計測対象物の画像を視野の範囲内で表示する表示手段、計測条件に関する情報に対応付けて記憶されている形状パターン画像データと、前記計測対象物の画像に対応する画像データとの一致度を算出するパターンマッチング手段、算出した一致度が所定値より小さいか否かを判断する判断手段、該判断手段で一致度が所定値より小さいと判断した場合、前記視野の周縁部に前記計測対象物の画像が存在するか否かを判断する画像存否判断手段、及び該画像存否判断手段で前記視野の周縁部に前記計測対象物の画像が存在すると判断した場合、前記計測対象物が前記視野の範囲内に存在するよう前記計測対象物を移動させる旨のメッセージを表示出力するメッセージ出力手段として機能させることを特徴とする。
【００２２】
また、第１５発明に係るコンピュータプログラムは、第１４発明において、前記形状パターン画像記憶手段を、計測対象物の計測条件に関する情報と、該情報に対応付けた前記計測対象物の形状パターン画像データを複数組記憶する手段として機能させ、前記画像計測装置を、記憶されている複数組の計測条件に関する情報及び形状パターン画像データから一組の計測条件に関する情報及び形状パターン画像データの選択を受け付ける形状パターン画像選択受付手段として機能させることを特徴とする。
【００２３】
また、第１６発明に係るコンピュータプログラムは、第１４又は第１５発明において、  前記メッセージ出力手段を、前記画像存否判断手段で前記視野の周縁部に前記計測対象物の画像が存在しないと判断した場合、前記計測対象物の載置された方向を確認する旨のメッセージを表示出力する手段として機能させることを特徴とする。
【００２４】
次に、上記目的を達成するために第１７発明に係るコンピュータプログラムは、計測対象物が載置されるステージ上に照射した光の透過光又は反射光を撮像素子に結像させて得られる画像に基づいて、計測対象物の形状を計測する画像計測装置で実行することが可能なコンピュータプログラムにおいて、前記画像計測装置を、計測対象物の計測条件に関する情報に対応付けた該計測対象物の形状パターン画像データを記憶する形状パターン画像記憶手段、前記撮像素子にて結像して得られた計測対象物の画像を視野の範囲内で表示する表示手段、計測条件に関する情報に対応付けて記憶されている形状パターン画像データと、前記計測対象物の画像に対応する画像データとの一致度を算出するパターンマッチング手段、算出した一致度が所定値より小さいか否かを判断する判断手段、該判断手段で一致度が所定値より小さいと判断した場合、前記形状パターン画像データを表裏反転させた表裏反転パターン画像データと前記計測対象物の画像に対応する画像データとの一致度を再算出する再マッチング手段、再算出した一致度が所定値以上であるか否かを判断する再判断手段、該再判断手段で一致度が所定値以上であると判断した場合、前記計測対象物を表裏反転させて載置する旨のメッセージを表示出力する第一のメッセージ出力手段、前記再判断手段で一致度が所定値より小さいと判断した場合、前記視野の周縁部に前記計測対象物の画像が存在するか否かを判断する画像存否判断手段、及び該画像存否判断手段で前記視野の周縁部に前記計測対象物の画像が存在すると判断した場合、前記計測対象物が前記視野の範囲内に存在するよう前記計測対象物を移動させる旨のメッセージを表示出力する第二のメッセージ出力手段として機能させることを特徴とする。
【００２５】
次に、上記目的を達成するために第１８発明に係るコンピュータプログラムは、計測対象物が載置されるステージ上に照射した光の透過光又は反射光を撮像素子に結像させて得られる画像に基づいて、計測対象物の形状を計測する画像計測装置で実行することが可能なコンピュータプログラムにおいて、前記画像計測装置を、計測対象物の計測条件に関する情報に対応付けた該計測対象物の形状パターン画像データを記憶する形状パターン画像記憶手段、前記撮像素子にて結像して得られた計測対象物の画像を視野の範囲内で表示する表示手段、計測条件に関する情報に対応付けて記憶されている形状パターン画像データと、前記計測対象物の画像に対応する画像データとの一致度を算出するパターンマッチング手段、算出した一致度が所定値より小さいか否かを判断する判断手段、該判断手段で一致度が所定値より小さいと判断した場合、前記視野の周縁部に前記計測対象物の画像が存在するか否かを判断する画像存否判断手段、該画像存否判断手段で前記視野の周縁部に前記計測対象物の画像が存在すると判断した場合、前記計測対象物が前記視野の範囲内に存在するよう前記計測対象物を移動させる旨のメッセージを表示出力する第二のメッセージ出力手段、前記画像存否判断手段で前記視野の周縁部に前記計測対象物の画像が存在しないと判断した場合、前記形状パターン画像データを表裏反転させた表裏反転パターン画像データと前記計測対象物の画像に対応する画像データとの一致度を再算出する再マッチング手段、再算出した一致度が所定値以上であるか否かを判断する再判断手段、及び該再判断手段で一致度が所定値以上であると判断した場合、計測対象物を表裏反転させて載置する旨のメッセージを表示出力する第一のメッセージ出力手段として機能させることを特徴とする。
【００２６】
また、第１９発明に係るコンピュータプログラムは、第１７又は第１８発明において、  前記形状パターン画像記憶手段を、計測対象物の計測条件に関する情報と、該情報に対応付けた前記計測対象物の形状パターン画像データを複数組記憶する手段として機能させ、前記画像計測装置を、記憶されている複数組の計測条件に関する情報及び形状パターン画像データから一組の計測条件に関する情報及び形状パターン画像データの選択を受け付ける形状パターン画像選択受付手段として機能させることを特徴とする。
【００２７】
また、第２０発明に係るコンピュータプログラムは、第１７乃至第１９発明のいずれか１つにおいて、前記第一のメッセージ出力手段を、前記再判断手段で一致度が所定値より小さいと判断した場合、前記計測対象物の載置された方向を確認する旨のメッセージを表示出力する手段として機能させ、前記第二のメッセージ出力手段を、前記画像存否判断手段で前記視野の周縁部に前記計測対象物の画像が存在しないと判断した場合、前記計測対象物の載置された方向を確認する旨のメッセージを表示出力する手段として機能させることを特徴とする。
【００２８】
第１発明及び第１１発明では、計測対象物の計測条件に関する情報に対応付けた該計測対象物の形状パターン画像データを記憶しておく。撮像素子にて結像して得られた計測対象物の画像を視野の範囲内で表示し、計測条件に関する情報に対応付けて記憶されている形状パターン画像データと、計測対象物の画像に対応する画像データとの一致度を算出する。算出した一致度が所定値より小さい場合、形状パターン画像データを表裏反転させた表裏反転パターン画像データと計測対象物の画像に対応する画像データとの一致度を再算出する。再算出した一致度が所定値以上である場合、計測対象物を表裏反転させて載置する旨のメッセージを表示出力する。形状パターン画像データとの一致度が所定値より小さい場合には、一度表裏反転した形状パターン画像データとの間で一致度を再算出し、再算出した一致度が所定値より小さい場合には、計測者が計測対象物の底面を間違えて載置したものと判断することができる。したがって、その旨を示すメッセージを出力することにより、計測者に対して計測対象物を正しく載置し直すことを促すことができ、手戻り等が生じることなく効率的に形状計測を連続的に実行することが可能となる。
【００２９】
第２発明及び第１２発明では、計測対象物の計測条件に関する情報と、該情報に対応付けた前記計測対象物の形状パターン画像データを複数組記憶しておき、記憶されている複数組の計測条件に関する情報及び形状パターン画像データから一組の計測条件に関する情報及び形状パターン画像データの選択を受け付けることにより、計測者が計測対象物として認識している計測対象物の形状パターン画像データを確実に選択することができる。
【００３０】
第３発明及び第１３発明では、再算出された一致度が所定値より小さい場合、計測対象物の載置された方向を確認する旨のメッセージを表示出力する。表裏反転した表裏反転パターン画像データとの間で再算出された一致度が所定値より小さい場合には、計測者が計測対象物を誤って載置した、本来載置すべき方向に載置されていない等の人為的ミスの可能性が考えられることから、その旨を示すメッセージを出力することにより、計測者に対して正しい計測対象物を正しく載置し直すことを促すことができ、手戻り等が生じることなく効率的に形状計測を連続的に実行することが可能となる。
【００３１】
第４発明及び第１４発明では、計測対象物の計測条件に関する情報に対応付けた該計測対象物の形状パターン画像データを記憶しておく。撮像素子にて結像して得られた計測対象物の画像を視野の範囲内で表示し、計測条件に関する情報に対応付けて記憶されている形状パターン画像データと、計測対象物の画像に対応する画像データとの一致度を算出する。算出した一致度が所定値より小さい場合、視野の周縁部に計測対象物の画像が存在するか否かを判断する。視野の周縁部に計測対象物の画像が存在すると判断した場合、計測対象物が視野の範囲内に存在するよう計測対象物を移動させる旨のメッセージを表示出力する。形状パターン画像データとの一致度が所定値より小さい場合には、視野の周縁部に計測対象物の画像が存在するか否かを判断し、存在すると判断した場合には、計測対象物が視野からはみ出して載置されているものと判断することができる。したがって、その旨を示すメッセージを出力することにより、計測者に対して計測対象物を正しく載置し直すことを促すことができ、手戻り等が生じることなく効率的に形状計測を連続的に実行することが可能となる。
【００３２】
第５発明及び第１５発明では、計測対象物の計測条件に関する情報と、該情報に対応付けた前記計測対象物の形状パターン画像データを複数組記憶しておき、記憶されている複数組の計測条件に関する情報及び形状パターン画像データから一組の計測条件に関する情報及び形状パターン画像データの選択を受け付けることにより、計測者が計測対象物として認識している計測対象物の形状パターン画像データを確実に選択することができる。
【００３３】
第６発明及び第１６発明では、視野の周縁部に計測対象物の画像が存在しないと判断した場合、計測対象物の載置された方向を確認する旨のメッセージを表示出力する。視野の周縁部に計測対象物の画像が存在しないと判断した場合には、計測対象物が視野からはみ出して載置されておらず、計測者が計測対象物を誤って載置した、本来載置すべき方向に載置されていない等の人為的ミスの可能性が考えられることから、その旨を示すメッセージを出力することにより、計測者に対して正しい計測対象物を正しく載置し直すことを促すことができ、手戻り等が生じることなく効率的に形状計測を連続的に実行することが可能となる。
【００３４】
第７発明及び第１７発明では、計測対象物の計測条件に関する情報に対応付けた該計測対象物の形状パターン画像データを記憶しておく。撮像素子にて結像して得られた計測対象物の画像を視野の範囲内で表示し、計測条件に関する情報に対応付けて記憶されている形状パターン画像データと、計測対象物の画像に対応する画像データとの一致度を算出する。算出した一致度が所定値より小さい場合、形状パターン画像データを表裏反転させた表裏反転パターン画像データと計測対象物の画像に対応する画像データとの一致度を再算出する。再算出した一致度が所定値以上である場合、計測対象物を表裏反転させて載置する旨のメッセージを表示出力する。再算出した一致度が所定値より小さい場合、視野の周縁部に計測対象物の画像が存在するか否かを判断する。計測対象物の画像が存在すると判断した場合、計測対象物が視野の範囲内に存在するよう計測対象物を移動させる旨のメッセージを表示出力する。形状パターン画像データとの一致度が所定値より小さい場合には、一度表裏反転した表裏反転パターン画像データとの間で一致度を再算出し、再算出した一致度が所定値より小さい場合には、計測者が計測対象物の底面を間違えて載置したものと判断することができる。したがって、その旨を示すメッセージを出力することにより、計測者に対して計測対象物を正しく載置し直すことを促すことができ、手戻り等が生じることなく効率的に形状計測を連続的に実行することが可能となる。また、再算出された一致度が所定値より小さい場合には、視野の周縁部に計測対象物の画像が存在するか否かを判断し、存在すると判断した場合には、計測対象物が視野からはみ出して載置されているものと判断することができる。したがって、その旨を示すメッセージを出力することにより、計測者に対して計測対象物を正しく載置し直すことを促すことができ、手戻り等が生じることなく効率的に形状計測を連続的に実行することが可能となる。
【００３５】
第８発明及び第１８発明では、計測対象物の計測条件に関する情報に対応付けた該計測対象物の形状パターン画像データを記憶しておく。撮像素子にて結像して得られた計測対象物の画像を視野の範囲内で表示し、計測条件に関する情報に対応付けて記憶されている形状パターン画像データと、計測対象物の画像に対応する画像データとの一致度を算出する。算出した一致度が所定値より小さい場合、視野の周縁部に計測対象物の画像が存在するか否かを判断する。視野の周縁部に計測対象物の画像が存在すると判断した場合、計測対象物が視野の範囲内に存在するよう計測対象物を移動させる旨のメッセージを表示出力する。視野の周縁部に計測対象物の画像が存在しないと判断した場合、形状パターン画像データを表裏反転させた表裏反転パターン画像データと計測対象物の画像に対応する画像データとの一致度を再算出し、再算出した一致度が所定値以上である場合、計測対象物を表裏反転させて載置する旨のメッセージを表示出力する。形状パターン画像データとの一致度が所定値より小さい場合には、視野の周縁部に計測対象物の画像が存在するか否かを判断し、存在すると判断した場合には、計測対象物が視野からはみ出して載置されているものと判断することができる。したがって、その旨を示すメッセージを出力することにより、計測者に対して計測対象物を正しく載置し直すことを促すことができ、手戻り等が生じることなく効率的に形状計測を連続的に実行することが可能となる。また、視野の周縁部に計測対象物の画像が存在しないと判断した場合には、形状パターン画像データとの一致度が所定値より小さいとき、一度表裏反転した形状パターン画像データとの間で一致度を再算出し、再算出した一致度が所定値より小さい場合には、計測者が計測対象物の底面を間違えて載置したものと判断することができる。したがって、その旨を示すメッセージを出力することにより、計測者に対して計測対象物を正しく載置し直すことを促すことができ、手戻り等が生じることなく効率的に形状計測を連続的に実行することが可能となる。
【００３６】
第９発明及び第１９発明では、計測対象物の計測条件に関する情報と、該情報に対応付けた前記計測対象物の形状パターン画像データを複数組記憶しておき、記憶されている複数組の計測条件に関する情報及び形状パターン画像データから一組の計測条件に関する情報及び形状パターン画像データの選択を受け付けることにより、計測者が計測対象物として認識している計測対象物の形状パターン画像データを確実に選択することができる。
【００３７】
第１０発明及び第２０発明では、再算出した一致度が所定値より小さいと判断した場合、計測対象物の載置された方向を確認する旨のメッセージを表示出力し、視野の周縁部に計測対象物の画像が存在しないと判断した場合、計測対象物の載置された方向を確認する旨のメッセージを表示出力する。表裏反転した表裏反転パターン画像データとの間で再算出された一致度が所定値より小さい場合、あるいは視野の周縁部に計測対象物の画像が存在しない場合には、計測者が計測対象物を誤って載置した、本来載置すべき方向に載置されていない等の人為的ミスの可能性が考えられることから、その旨を示すメッセージを出力することにより、計測者に対して正しい計測対象物を正しく載置し直すことを促すことができ、手戻り等が生じることなく効率的に形状計測を連続的に実行することが可能となる。
【発明の効果】
【００３８】
上記構成によれば、形状パターン画像データとの一致度が所定値より小さい場合には、一度表裏反転した形状パターン画像データとの間で一致度を再算出し、再算出した一致度が所定値より小さい場合には、計測者が計測対象物の底面を間違えて載置したものと判断することができる。したがって、その旨を示すメッセージを出力することにより、計測者に対して計測対象物を正しく載置し直すことを促すことができ、手戻り等が生じることなく効率的に形状計測を連続的に実行することが可能となる。
【００３９】
また、形状パターン画像データとの一致度が所定値より小さい場合には、視野の周縁部に計測対象物の画像が存在するか否かを判断し、存在すると判断した場合には、計測対象物が視野からはみ出して載置されているものと判断することができる。したがって、その旨を示すメッセージを出力することにより、計測者に対して計測対象物を正しく載置し直すことを促すことができ、手戻り等が生じることなく効率的に形状計測を連続的に実行することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４０】
以下、本発明の実施の形態に係る画像計測装置について、図面に基づいて具体的に説明する。
【００４１】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係る画像計測装置の構成を示す模式図である。図１に示すように本実施の形態１に係る画像計測装置１は、計測部２と制御ユニット３とで構成されており、計測部２にて撮像された画像データを制御ユニット３にて演算処理して、所望の形状の寸法等を計測する。
【００４２】
計測部２では、計測対象物２０を計測部分へ移動させるステージ２１を挟んで２組の照明装置が設置されている。まずステージ２１上の計測対象物２０を上方から照らすリング状の落射照明装置２２が受光レンズユニット２３に設置されている。落射照明装置２２で照射された光は、計測対象物２０の表面で反射して、受光レンズユニット２３へ戻ってくる。これにより、計測対象物２０の表面の凹凸、パターン等を撮像することができる。
【００４３】
また、ステージ２１の下方には、計測対象物２０を下方から照らす透過照明装置２４が設置されている。透過照明装置２４は、少なくとも光源２４１、反射機構２４２及びレンズ２４３で構成されており、光源２４１から照射された光を反射機構２４２にてステージ２１側へ反射させ、レンズ２４３にてステージ２１に対して略直交する方向の平行光へと変換する。これにより、計測対象物２０が存在しない位置の光のみ透過して撮像することができる。
【００４４】
受光レンズユニット２３は、少なくとも受光レンズ２３１、ビームスプリッタ２３２、高倍側結像レンズ部２３３、低倍側結像レンズ部２３６を備えている。高倍側結像レンズ部２３３は、結像するためのスリット２３４及び高倍側結像レンズ２３５で構成され、低倍側結像レンズ部２３６は、結像するためのスリット２３７及び低倍側結像レンズ２３８で構成されている。ビームスプリッタ２３２は、受光レンズ２３１からの光を二方向に分岐するプリズムである。例えばキューブ型、プレート型を使用することができる。キューブ型ビームスプリッタは、プレート型と比較して、ビームスプリッタを通過した光が屈折することがないので光軸がずれず、分岐角度のアライメント調整が容易なため好ましい。
【００４５】
図１では、落射照明装置２２から発光した光が計測対象物２０で反射した光及び透過照明装置２４から発光して計測対象物２０を透過した光を、高倍側結像レンズ部２３３及び低倍側結像レンズ部２３６へ誘導する一例を示している。ビームスプリッタ２３２により分岐された二方向の光は、低倍側結像レンズ部２３６及び高倍側結像レンズ部２３３の双方へ誘導される。
【００４６】
高倍側の撮像装置２５は、高倍側結像レンズ部２３３へ誘導された光をＣＣＤ、ＣＭＯＳ等の撮像素子２５１で結像させ、高倍画像データとして制御ユニット３へ送信する。同様に低倍側の撮像装置２６は、低倍側結像レンズ部２３６へ誘導された光をＣＣＤ、ＣＭＯＳ等の撮像素子２６１で結像させ、低倍画像データとして制御ユニット３へ送信する。上述の受光レンズ２３１及びビームスプリッタ２３２による二分岐光学系の構成により、光学系を機械的に切り替えることなく高倍画像データと低倍画像データとを同時に取得することができる。両画像データは電子的に切り替えて１つの画面上に表示することができ、また２つの画面上に別個に同時に表示することもできる。
【００４７】
図２は、本発明の実施の形態１に係る画像計測装置１の制御ユニット３の構成を示すブロック図である。図２に示すように本実施の形態１に係る画像計測装置１の制御ユニット３は、少なくともＣＰＵ（中央演算装置）３３、メモリ等の記憶装置３４、通信手段３５及び上述したハードウェアを接続する内部バス３６で構成されている。内部バス３６を介して、入力装置であるマウス３２、キーボード３１、出力装置である表示装置２７にも接続されている。
【００４８】
ＣＰＵ３３は、内部バス３６を介して制御ユニット３の上述したようなハードウェア各部と接続されており、上述したハードウェア各部の動作を制御するとともに、記憶装置３４に記憶されているコンピュータプログラムに従って、種々のソフトウェア的機能を実行する。記憶装置３４は、例えばＳＲＡＭ、ＳＤＲＡＭ等の揮発性メモリで構成され、コンピュータプログラムの実行時にロードモジュールが展開され、コンピュータプログラムの実行時に発生する一時的なデータ等を記憶する。
【００４９】
通信手段３５は内部バス３６に接続されており、通信線を介して撮像装置２５、２６に接続され、撮像装置２５、２６で撮像された画像データを受信する。また、インターネット、ＬＡＮ、ＷＡＮ等の外部のネットワークに接続されることにより、外部のコンピュータ等ともデータ送受信を行うことが可能となる。なお、記憶装置３４に記憶されているコンピュータプログラムは、通信手段３５を介して外部コンピュータからダウンロードされる。
【００５０】
制御ユニット３のＣＰＵ３３は、落射照明装置２２を用いて撮像装置２５で撮像した落射画像を示す画像データである落射画像データ、及び透過照明装置２４を用いて撮像装置２６で撮像した透過画像を示す画像データである透過画像データを表示装置２７に表示する表示手段３３１として機能する。またＣＰＵ３３は、計測対象物の計測条件に関する情報と、該情報に対応付けた計測対象物の形状パターン画像データを複数組記憶しておく形状パターン画像記憶手段３３２、記憶されている複数組の計測条件に関する情報及び形状パターン画像データから一組の計測条件に関する情報及び形状パターン画像データの選択を受け付ける形状パターン画像選択受付手段３３３として機能する。さらに、ＣＰＵ３３は、計測対象物の画像に対応する画像データと選択を受け付けた形状パターン画像データとの一致度を算出するパターンマッチング手段３３４、算出した一致度が所定値より小さいか否かを判断する判断手段３３５、一致度が所定値より小さいと判断された場合、形状パターン画像データを表裏反転させた表裏反転パターン画像データと計測対象物の画像に対応する画像データとの一致度を再算出する再マッチング手段３３６、再算出した一致度が所定値以上であるか否かを判断する再判断手段３３７、一致度が所定値以上であると判断した場合、計測対象物を表裏反転させて載置する旨のメッセージを表示出力するメッセージ出力手段３３８としても機能する。
【００５１】
なお「形状パターン画像データ」は、計測対象物を通常の計測状態でステージ２１上に載置した場合に取得される典型的な形状パターンを示す画像データを意味する。また、「一致度」とは、撮像された画像データと形状パターン画像データとの間の一致度合を示す指標値全般を示す広い概念であり、例えば両画像データ間の相関値等を意味している。本実施の形態１では、一致度が所定値以上である場合に両画像データが一致していると判断する場合を示している。
【００５２】
表示手段３３１は、落射照明装置２２を用いて撮像装置２５で撮像した落射画像を示す画像データである落射画像データ、及び透過照明装置２４を用いて撮像装置２６で撮像した透過画像を示す画像データである透過画像データを、両画像の視野中心が表示装置２７の画面上の略中心に位置するように表示する。高倍画像でも低倍画像でも視野中心が表示装置２７の画面上の略中心に位置するように表示する。
【００５３】
形状パターン画像記憶手段３３２は、計測対象物の計測条件に関する情報に対応付けて、計測者が通常ステージ２１上に載置した場合に取得される典型的な形状パターンを示す画像データを記憶する。例えば計測者が、計測する計測対象物が何であるか計測前にわかっている場合、該計測対象物の計測条件に関する情報及び計測対象物に合致した形状パターンを示す画像データを一組の情報として取得し、形状パターンを示す画像データを用いてパターンマッチングを実行する。表示されている画像データが形状パターンを示す画像データと一致する場合には、対応付けてある計測条件に関する情報に基づいて所定の寸法等を即座に計測することができる。ここで、「計測条件に関する情報」とは、例えば計測対象物のエッジの検出方法、計測対象となるエッジの指定等の他、照明条件、撮像装置の露光時間、自動計測に関する各種設定パラメータ等を含む広い概念である。
【００５４】
形状パターン画像選択受付手段３３３は、記憶されている複数組の計測対象物の計測条件に関する情報及び計測対象物に合致した形状パターンを示す画像データから一組の計測対象物の計測条件に関する情報及び計測対象物に合致した形状パターンを示す画像データの選択を受け付ける。計測対象物が複数有る場合には、計測者が計測の対象として意識している計測対象物の選択を受け付けることができ、最適な形状パターン画像データとのパターンマッチングを実行することができる。
【００５５】
パターンマッチング手段３３４は、計測対象物をステージ２１上に載置し、撮像装置２５、２６にて撮像した画像データと、選択を受け付けた形状パターン画像データとの一致度を算出する。一致度とは、両画像データが一致する度合を示す指標値であり、例えば両画像データの輪郭線を示すエッジ部分の座標値を用いて両画像データのエッジ部分の相関を算出する。もちろん、これに限定されるものではない。
【００５６】
判断手段３３５は、算出された一致度が所定値より小さいか否かを判断する。計測対象物が何であるのか事前にわかっていることが前提となっているので、本来は両画像データが略一致することを前提としている。したがって、一致度が所定値より小さい場合には、何らかの人為的ミスが生じていると推定することができる。
【００５７】
再マッチング手段３３６は、判断手段３３５にて一致度が所定値より小さいと判断された場合、形状パターン画像データを表裏反転させた表裏反転パターン画像データと計測対象物の画像に対応する画像データとの一致度を再算出する。例えば計測対象物を表裏反転させてステージ２１上に載置されている場合には、算出される一致度は大きく低下する。したがって、載置されている計測対象物を表裏反転させて再度上述の処理を実行することで、一致していると判断される可能性が高い。
【００５８】
再判断手段３３７は、再算出された一致度が所定値以上であるか否かを判断する。メッセージ出力手段３３８は、再判断手段３３７で一致度が所定値以上であると判断した場合、計測対象物を表裏反転させて載置する旨のメッセージを表示出力する。計測者が計測対象物を表裏反転させて載置することにより、当初予定していた形状パターンを示す画像データと一致させることができ、不要な手戻りが発生することを未然に回避することができる。
【００５９】
図３は、形状パターン画像を表裏反転するパターンマッチングの一例を示す模式図である。まず撮像装置２５、２６により、図３（ａ）に示すような計測対象物２０の画像を視野４０の範囲内で取得する。図３（ｂ）に示す形状パターン画像データ４１が記憶されている場合、取得した計測対象物２０の画像を示す画像データと形状パターン画像データ４１との間でパターンマッチングを実行する。この場合、突出部の位置関係が反転しているため、図３（ｃ）に示すように両画像データは一致せず、算出される一致度は小さくなる。
【００６０】
そこで、図３（ｄ）に示すように、記憶されている形状パターン画像データ４１を表裏反転させた表裏反転パターン画像データ４２を生成し、取得した計測対象物２０の画像を示す画像データと生成された表裏反転パターン画像データ４２との間でパターンマッチングを実行する。この場合、突出部の位置関係が表裏反転することにより、図３（ｅ）に示すように両画像データは一致し、算出される一致度は所定値よりも大きくなる。
【００６１】
上述した構成の本発明の実施の形態１に係る画像計測装置１の動作について、フロ−チャートに基づいて詳細に説明する。図４は、本発明の実施の形態１に係る画像計測装置１の制御ユニット３のＣＰＵ３３のパターンマッチング処理の手順を示すフローチャートである。
【００６２】
図４に示すように制御ユニット３のＣＰＵ３３は、計測対象物２０を撮像した画像を取得し（ステップＳ４０１）、記憶されている形状パターン画像データの中から一の形状パターン画像データの選択を受け付ける（ステップＳ４０２）。選択を受け付けた形状パターン画像データに対応する計測対象物２０について計測を開始するという、計測者の意思表示である。したがって、先に選択を受け付けてから計測対象物２０をステージ２１上に載置し、計測対象物２０の画像を取得しても良いことは言うまでもない。
【００６３】
ＣＰＵ３３は、取得した計測対象物２０の画像に対応する画像データと、選択を受け付けた形状パターン画像データとの一致度を算出する（ステップＳ４０３）。本実施の形態１では、一致度は両画像データが一致しているほど大きい値を示す指標値とする。もちろん、指標値の選択によっては逆の場合もありうることは言うまでもない。
【００６４】
ＣＰＵ３３は、算出された一致度が所定値より小さいか否かを判断する（ステップＳ４０４）。ＣＰＵ３３が、算出された一致度が所定値以上であると判断した場合（ステップＳ４０４：ＮＯ）、ＣＰＵ３３は、計測対象物２０が正しくステージ２１上に載置されていると判断し、処理を終了して所望の数値を計測する。したがって、形状パターン画像データは、計測対象物のどのエッジ部分を用いて、どの部分の長さ・角度等を計測する等の設定データを対応付けて記憶しておいても良い。このようにすることで、両画像データが一致すると判断された時点で所望の寸法等を即座に計測することができる。
【００６５】
ＣＰＵ３３が、算出された一致度が所定値より小さいと判断した場合（ステップＳ４０４：ＹＥＳ）、ＣＰＵ３３は、選択を受け付けた形状パターン画像データを表裏反転し（ステップＳ４０５）、表裏反転した表裏反転パターン画像データと取得した計測対象物２０の画像に対応する画像データとの一致度を再算出する（ステップＳ４０６）。
【００６６】
ＣＰＵ３３は、再算出された一致度が所定値以上であるか否かを判断する（ステップＳ４０７）。ＣＰＵ３３が、再算出された一致度が所定値以上であると判断した場合（ステップＳ４０７：ＹＥＳ）、ＣＰＵ３３は、計測対象物２０を表裏反転させる旨を示すメッセージを表示装置２７へ出力して（ステップＳ４０８）、計測者に対して計測対象物２０を反転させて載置し直すように促す。
【００６７】
ＣＰＵ３３が、再算出された一致度が所定値より小さいと判断した場合（ステップＳ４０７：ＮＯ）、ＣＰＵ３３は、計測対象物２０の載置されている方向を確認する旨を示すメッセージを表示装置２７へ出力して（ステップＳ４０９）、計測者に対して計測対象物２０が正しく載置されているか否かを確認するよう促す。図５は、計測対象物２０の載置方向の相違による一致度の誤算出の例示図である。
【００６８】
計測対象物２０が図５（ａ）に示すような六角柱状の物体である場合、通常は底面の六角形がステージ２１上面に接するように載置する。したがって、計測対象物２０の画像は図５（ｂ）に示すような六角形になることから、形状パターン画像データとして六角形を示す画像データを選択することにより、両者が一致すると判断される。
【００６９】
一方、計測者が誤って、図５（ｃ）に示すように六角柱の側面をステージ２１上に載置した場合、計測対象物２０の画像は図５（ｄ）に示すような四角形になることから、形状パターン画像データとして六角形を示す画像データを選択した場合、両者が一致しないと誤って判断される。したがって、計測対象物２０がステージ２１上に正しく載置されているか否かを確認することが重要となる。
【００７０】
以上のように本実施の形態１によれば、形状パターン画像データとの一致度が所定値より小さい場合には、一度表裏反転した表裏反転パターン画像データとの間で一致度を再算出し、再算出した一致度が所定値より小さい場合には、計測者が計測対象物２０の底面を間違えて載置したものと判断することができる。したがって、その旨を示すメッセージを出力することにより、計測者に対して計測対象物２０を正しく載置し直すことを促すことができ、手戻り等が生じることなく効率的に形状計測を連続的に実行することが可能となる。
【００７１】
なお、上述した実施の形態１では、再算出された一致度が所定値より小さいと判断した場合、計測対象物２０が正しく載置されていないと仮定して処理を続行しているが、特にこれに限定されるものではなく、例えば突発的な障害による偶然的に一致しないと誤って判断された場合には、計測に失敗した旨を示すメッセージを出力しておけば足りるし、例えば形状パターン画像データそのものが正しくない場合には、形状パターン画像データを再作成する旨を示すメッセージを出力しても良い。
【００７２】
（実施の形態２）
本発明の実施の形態２に係る画像計測装置１の構成は、実施の形態１と同様であることから、同一の符号を付することにより詳細な説明を省略する。図６は、本発明の実施の形態２に係る画像計測装置１の制御ユニット３の構成を示すブロック図である。図６に示すように本実施の形態２に係る画像計測装置１の制御ユニット３のハードウェア構成は、実施の形態１と同様であることから、同一の符号を付することにより、詳細な説明は省略する。
【００７３】
ただし本実施の形態２では、制御ユニット３のＣＰＵ３３は、再マッチング手段３３６、再判断手段３３７としては機能せず、代わりに算出した一致度が所定値より小さいと判断した場合、視野の周縁部に計測対象物２０の画像が存在するか否かを判断する画像存否判断手段３３９として機能する。メッセージ出力手段３３８は、画像存否判断手段３３９で視野の周縁部に計測対象物２０の画像が存在すると判断した場合、計測対象物２０が視野の範囲内に存在するよう計測対象物２０を移動させる旨のメッセージを表示出力する。
【００７４】
すなわち、画像存否判断手段３３９は、判断手段３３５が算出した一致度が所定値より小さいと判断した場合、視野の周縁部に計測対象物２０の画像が存在するか否かを判断する。これにより、視野の周縁部に計測対象物２０の画像が存在すると判断した場合には、計測対象物２０が視野の境界を跨いで載置されていると判断することができ、メッセージ出力手段３３８が、計測対象物２０が視野の範囲内に存在するよう計測対象物２０を移動させる旨のメッセージを表示出力することにより、正しい位置に計測対象物２０を載置した状態でパターンマッチングを実行することができる。
【００７５】
図７は、計測対象物２０の画像が視野の境界を跨いで載置されている状態を示す例示図である。図７に示すように、計測対象物２０がステージ２１の中央から少し寄った位置に載置された場合、視野４０からはみ出ている領域２０ａが生じるおそれがある。この場合、形状パターン画像データとのパターンマッチングは、視野４０の範囲内の計測対象物２０の画像との間で実行されることから、同一の計測対象物２０であっても一致していないと誤って判断される。
【００７６】
上述した構成の本発明の実施の形態２に係る画像計測装置１の動作について、フロ−チャートに基づいて詳細に説明する。図８は、本発明の実施の形態２に係る画像計測装置１の制御ユニット３のＣＰＵ３３のパターンマッチング処理の手順を示すフローチャートである。
【００７７】
図８に示すように制御ユニット３のＣＰＵ３３は、計測対象物２０を撮像した画像を取得し（ステップＳ８０１）、記憶されている形状パターン画像データの中から一の形状パターン画像データの選択を受け付ける（ステップＳ８０２）。選択を受け付けた形状パターン画像データに対応する計測対象物２０について計測を開始するという、計測者の意思表示である。したがって、先に選択を受け付けてから計測対象物２０をステージ２１上に載置し、計測対象物２０の画像を取得しても良いことは言うまでもない。
【００７８】
ＣＰＵ３３は、取得した計測対象物２０の画像に対応する画像データと、選択を受け付けた形状パターン画像データとの一致度を算出する（ステップＳ８０３）。本実施の形態２でも、一致度は両画像データが一致しているほど大きい値を示す指標値とする。もちろん、指標値の選択によっては逆の場合もありうることは言うまでもない。
【００７９】
ＣＰＵ３３は、算出された一致度が所定値より小さいか否かを判断する（ステップＳ８０４）。ＣＰＵ３３が、算出された一致度が所定値以上であると判断した場合（ステップＳ８０４：ＮＯ）、ＣＰＵ３３は、計測対象物２０が正しくステージ２１上に載置されていると判断し、処理を終了して所望の形状を計測する。したがって、形状パターン画像データは、計測対象物のどのエッジ部分を用いて、どの部分の長さ・角度等を計測する等の設定データを対応付けて記憶しておいても良い。このようにすることで、両画像データが一致すると判断された時点で所望の寸法等を即座に計測することができる。
【００８０】
ＣＰＵ３３が、算出された一致度が所定値より小さいと判断した場合（ステップＳ８０４：ＹＥＳ）、ＣＰＵ３３は、視野の周縁部に計測対象物２０を示す画像が存在するか否かを判断する（ステップＳ８０５）。ＣＰＵ３３が、視野の周縁部に計測対象物２０を示す画像が存在すると判断した場合（ステップＳ８０５：ＹＥＳ）、ＣＰＵ３３は、計測対象物２０が視野の中心部からずれて載置されていると判断し、計測対象物２０を視野の中心部側へ移動する旨を示すメッセージを表示装置２７へ出力して（ステップＳ８０６）、計測者に対して計測対象物２０を移動させるように促す。
【００８１】
ＣＰＵ３３が、視野の周縁部に計測対象物２０を示す画像が存在しないと判断した場合（ステップＳ８０５：ＮＯ）、ＣＰＵ３３は、計測対象物２０の載置されている位置は適当であると判断し、計測対象物２０の載置されている方向を確認する旨を示すメッセージを表示装置２７へ出力して（ステップＳ８０７）、計測者に対して計測対象物２０が正しく載置されているか否かを確認するよう促す。
【００８２】
以上のように本実施の形態２によれば、形状パターン画像データとの一致度が所定値より小さい場合には、視野の周縁部に計測対象物２０の画像が存在するか否かを判断し、存在すると判断した場合には、計測対象物２０が視野からはみ出して載置されているものと判断することができる。したがって、その旨を示すメッセージを出力することにより、計測者に対して計測対象物２０の位置を正しく載置し直すことを促すことができ、手戻り等が生じることなく効率的に形状計測を連続的に実行することが可能となる。
【００８３】
なお、上述した実施の形態２では、視野の周縁部に計測対象物２０を示す画像が存在しないと判断した場合、計測対象物２０が正しく載置されていないと仮定して処理を続行しているが、特にこれに限定されるものではなく、例えば突発的な障害による偶然的に一致しないと誤って判断された場合には、計測に失敗した旨を示すメッセージを出力しておけば足りるし、例えば形状パターン画像データそのものが正しくない場合には、形状パターン画像データを再作成する旨を示すメッセージを出力しても良い。
【００８４】
（実施の形態３）
本発明の実施の形態３に係る画像計測装置１の構成は、実施の形態１及び２と同様であることから、同一の符号を付することにより詳細な説明を省略する。図９は、本発明の実施の形態３に係る画像計測装置１の制御ユニット３の構成を示すブロック図である。図９に示すように本実施の形態２に係る画像計測装置１の制御ユニット３のハードウェア構成は、実施の形態１及び２と同様であることから、同一の符号を付することにより、詳細な説明は省略する。
【００８５】
ただし本実施の形態３では、制御ユニット３のＣＰＵ３３は、再マッチング手段３３６、再判断手段３３７としても機能するとともに、算出した一致度が所定値より小さいと判断した場合、視野の周縁部に計測対象物２０の画像が存在するか否かを判断する画像存否判断手段３３９としても機能する。メッセージ出力手段３３８は、再判断手段３３７で再算出した一致度が所定値以上であると判断した場合、計測対象物２０を表裏反転させて載置する旨のメッセージを表示出力し、画像存否判断手段３３９で視野の周縁部に計測対象物２０の画像が存在すると判断した場合、計測対象物２０が視野の範囲内に存在するよう計測対象物２０を移動させる旨のメッセージを表示出力する。
【００８６】
すなわち、本実施の形態３は、まず実施の形態１と同様に、一致度が所定値より小さい場合には、形状パターン画像データを表裏反転して表裏反転パターン画像データを生成し、再度パターンマッチングする。それでも一致度が所定値より小さい場合には、実施の形態２と同様、視野の周縁部に計測対象物２０の画像が存在するか否かに応じて、計測対象物２０を載置している位置が正しいか否かを判断する。
【００８７】
上述した構成の本発明の実施の形態３に係る画像計測装置１の動作について、フロ−チャートに基づいて詳細に説明する。図１０は、本発明の実施の形態３に係る画像計測装置１の制御ユニット３のＣＰＵ３３のパターンマッチング処理の手順を示すフローチャートである。
【００８８】
図１０に示すように制御ユニット３のＣＰＵ３３は、計測対象物２０を撮像した画像を取得し（ステップＳ１００１）、記憶されている形状パターン画像データの中から一の形状パターン画像データの選択を受け付ける（ステップＳ１００２）。選択を受け付けた形状パターン画像データに対応する計測対象物２０について計測を開始するという、計測者の意思表示である。したがって、先に選択を受け付けてから計測対象物２０をステージ２１上に載置し、計測対象物２０の画像を取得しても良いことは言うまでもない。
【００８９】
ＣＰＵ３３は、取得した計測対象物２０の画像に対応する画像データと、選択を受け付けた形状パターン画像データとの一致度を算出する（ステップＳ１００３）。本実施の形態３でも、一致度は両画像データが一致しているほど大きい値を示す指標値とする。もちろん、指標値の選択によっては逆の場合もありうることは言うまでもない。
【００９０】
ＣＰＵ３３は、算出された一致度が所定値より小さいか否かを判断する（ステップＳ１００４）。ＣＰＵ３３が、算出された一致度が所定値以上であると判断した場合（ステップＳ１００４：ＮＯ）、ＣＰＵ３３は、計測対象物２０が正しくステージ２１上に載置されていると判断し、処理を終了して所望の形状を計測する。したがって、形状パターン画像データは、計測対象物のどのエッジ部分を用いて、どの部分の長さ・角度等を計測する等の設定データを対応付けて記憶しておいても良い。このようにすることで、両画像データが一致すると判断された時点で所望の寸法等を即座に計測することができる。
【００９１】
ＣＰＵ３３が、算出された一致度が所定値より小さいと判断した場合（ステップＳ１００４：ＹＥＳ）、ＣＰＵ３３は、選択を受け付けた形状パターン画像データを表裏反転し（ステップＳ１００５）、表裏反転した表裏反転パターン画像データと取得した計測対象物２０の画像に対応する画像データとの一致度を再算出する（ステップＳ１００６）。
【００９２】
ＣＰＵ３３は、再算出された一致度が所定値以上であるか否かを判断する（ステップＳ１００７）。ＣＰＵ３３が、再算出された一致度が所定値以上であると判断した場合（ステップＳ１００７：ＹＥＳ）、ＣＰＵ３３は、計測対象物２０を表裏反転させる旨を示すメッセージを表示装置２７へ出力して（ステップＳ１００８）、計測者に対して計測対象物２０を反転させて載置し直すように促す。
【００９３】
ＣＰＵ３３が、再算出された一致度が所定値より小さいと判断した場合（ステップＳ１００７：ＮＯ）、ＣＰＵ３３は、視野の周縁部に計測対象物２０を示す画像が存在するか否かを判断する（ステップＳ１００９）。ＣＰＵ３３が、視野の周縁部に計測対象物２０を示す画像が存在すると判断した場合（ステップＳ１００９：ＹＥＳ）、ＣＰＵ３３は、計測対象物２０が視野の中心部からずれて載置されていると判断し、計測対象物２０を視野の中心部側へ移動する旨を示すメッセージを表示装置２７へ出力して（ステップＳ１０１０）、計測者に対して計測対象物２０を移動させるように促す。
【００９４】
ＣＰＵ３３が、視野の周縁部に計測対象物２０を示す画像が存在しないと判断した場合（ステップＳ１００９：ＮＯ）、ＣＰＵ３３は、計測対象物２０の載置されている位置は適当であると判断し、計測対象物２０の載置されている方向を確認する旨を示すメッセージを表示装置２７へ出力して（ステップＳ１０１１）、計測者に対して計測対象物２０が正しく載置されているか否かを確認するよう促す。
【００９５】
なお、形状パターン画像データを表裏反転した表裏反転パターン画像データにつき再度パターンマッチングする処理を、視野の周縁部に計測対象物２０の画像が存在するか否かに応じて、計測対象物２０を載置している位置が正しいか否かを判断する処理よりも先に実行する必然性は無く、順序が逆であっても良い。図１１は、本発明の実施の形態３に係る画像計測装置１の制御ユニット３のＣＰＵ３３のパターンマッチング処理の他の手順を示すフローチャートである。
【００９６】
図１１に示すように制御ユニット３のＣＰＵ３３は、計測対象物２０を撮像した画像を取得し（ステップＳ１１０１）、記憶されている形状パターン画像データの中から一の形状パターン画像データの選択を受け付ける（ステップＳ１１０２）。選択を受け付けた形状パターン画像データに対応する計測対象物２０について計測を開始するという、計測者の意思表示である。したがって、先に選択を受け付けてから計測対象物２０をステージ２１上に載置し、計測対象物２０の画像を取得しても良いことは言うまでもない。
【００９７】
ＣＰＵ３３は、取得した計測対象物２０の画像に対応する画像データと、選択を受け付けた形状パターン画像データとの一致度を算出する（ステップＳ１１０３）。本実施の形態３でも、一致度は両画像データが一致しているほど大きい値を示す指標値とする。もちろん、指標値の選択によっては逆の場合もありうることは言うまでもない。
【００９８】
ＣＰＵ３３は、算出された一致度が所定値より小さいか否かを判断する（ステップＳ１１０４）。ＣＰＵ３３が、算出された一致度が所定値以上であると判断した場合（ステップＳ１１０４：ＮＯ）、ＣＰＵ３３は、計測対象物２０が正しくステージ２１上に載置されていると判断し、処理を終了して所望の形状を計測する。したがって、形状パターン画像データは、計測対象物のどのエッジ部分を用いて、どの部分の長さ・角度等を計測する等の設定データを対応付けて記憶しておいても良い。このようにすることで、両画像データが一致すると判断された時点で所望の寸法等を即座に計測することができる。
【００９９】
ＣＰＵ３３が、算出された一致度が所定値より小さいと判断した場合（ステップＳ１１０４：ＹＥＳ）、ＣＰＵ３３は、視野の周縁部に計測対象物２０を示す画像が存在するか否かを判断する（ステップＳ１１０５）。ＣＰＵ３３が、視野の周縁部に計測対象物２０を示す画像が存在すると判断した場合（ステップＳ１１０５：ＹＥＳ）、ＣＰＵ３３は、計測対象物２０が視野の中心部からずれて載置されていると判断し、計測対象物２０を視野の中心部側へ移動する旨を示すメッセージを表示装置２７へ出力して（ステップＳ１１０６）、計測者に対して計測対象物２０を移動させるように促す。
【０１００】
ＣＰＵ３３が、視野の周縁部に計測対象物２０を示す画像が存在しないと判断した場合（ステップＳ１１０５：ＮＯ）、ＣＰＵ３３は、計測対象物２０の載置されている位置は適当であると判断し、選択を受け付けた形状パターン画像データを表裏反転し（ステップＳ１１０７）、表裏反転した表裏反転パターン画像データ取得した計測対象物２０の画像に対応する画像データとの一致度を再算出する（ステップＳ１１０８）。
【０１０１】
ＣＰＵ３３は、再算出された一致度が所定値以上であるか否かを判断する（ステップＳ１１０９）。ＣＰＵ３３が、再算出された一致度が所定値以上であると判断した場合（ステップＳ１１０９：ＹＥＳ）、ＣＰＵ３３は、計測対象物２０を表裏反転させる旨を示すメッセージを表示装置２７へ出力して（ステップＳ１１１０）、計測者に対して計測対象物２０を反転させて載置し直すように促す。
【０１０２】
ＣＰＵ３３が、再算出された一致度が所定値より小さいと判断した場合（ステップＳ１１０９：ＮＯ）、ＣＰＵ３３は、計測対象物２０の載置されている方向を確認する旨を示すメッセージを表示装置２７へ出力して（ステップＳ１１１１）、計測者に対して計測対象物２０が正しく載置されているか否かを確認するよう促す。
【０１０３】
以上のように本実施の形態３によれば、形状パターン画像データとの一致度が所定値より小さい場合には、一度表裏反転した表裏反転パターン画像データとの間で一致度を再算出し、再算出した一致度が所定値より小さい場合には、計測者が計測対象物２０の底面を間違えて載置した、あるいは視野からはみ出して載置されたものと判断することができる。したがって、その旨を示すメッセージを出力することにより、計測者に対して計測対象物を正しく載置し直すことを促すことができ、手戻り等が生じることなく効率的に形状計測を連続的に実行することが可能となる。また、再算出された一致度が所定値以上である場合には、計測者が計測対象物２０を表裏反転させて載置したものと判断することができる。したがって、その旨を示すメッセージを出力することにより、計測者に対して計測対象物を正しく載置し直すことを促すことができ、手戻り等が生じることなく効率的に形状計測を連続的に実行することが可能となる。
【０１０４】
なお、上述した実施の形態３では、視野の周縁部に計測対象物２０を示す画像が存在しないと判断した場合、計測対象物２０が正しく載置されていないと仮定して処理を続行しているが、特にこれに限定されるものではなく、例えば突発的な障害による偶然的に一致しないと誤って判断された場合には、計測に失敗した旨を示すメッセージを出力しておけば足りるし、例えば形状パターン画像データそのものが正しくない場合には、形状パターン画像データを再作成する旨を示すメッセージを出力しても良い。
【０１０５】
その他、本発明は上記実施の形態１乃至３に限定されるものではなく、本発明の趣旨の範囲内であれば多種の変形、置換等が可能であることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【０１０６】
【図１】本発明の実施の形態１に係る画像計測装置の構成を示す模式図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係る画像計測装置の制御ユニットの構成を示すブロック図である。
【図３】形状パターン画像を表裏反転するパターンマッチングの一例を示す模式図である。
【図４】本発明の実施の形態１に係る画像計測装置の制御ユニットのＣＰＵのパターンマッチング処理の手順を示すフローチャートである。
【図５】計測対象物の載置方向の相違による一致度の誤算出の例示図である。
【図６】本発明の実施の形態２に係る画像計測装置の制御ユニットの構成を示すブロック図である。
【図７】計測対象物の画像が視野の境界を跨いで載置されている状態を示す例示図である。
【図８】本発明の実施の形態２に係る画像計測装置の制御ユニットのＣＰＵのパターンマッチング処理の手順を示すフローチャートである。
【図９】本発明の実施の形態３に係る画像計測装置の制御ユニットの構成を示すブロック図である。
【図１０】本発明の実施の形態３に係る画像計測装置の制御ユニットのＣＰＵのパターンマッチング処理の手順を示すフローチャートである。
【図１１】本発明の実施の形態３に係る画像計測装置の制御ユニットのＣＰＵのパターンマッチング処理の他の手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【０１０７】
１  画像計測装置
２  計測部
３  制御ユニット
２０  計測対象物
２１  ステージ
２５、２６  撮像装置
２７  表示装置
３１  キーボード
３２  マウス
３３  ＣＰＵ
３４  記憶装置
３５  通信手段
３６  内部バス
【図１】
2010032331.tif 000003
【図２】
2010032331.tif 000004
【図３】
2010032331.tif 000005
【図４】
2010032331.tif 000006
【図５】
2010032331.tif 000007
【図６】
2010032331.tif 000008
【図７】
2010032331.tif 000009
【図８】
2010032331.tif 000010
【図９】
2010032331.tif 000011
【図１０】
2010032331.tif 000012
【図１１】
2010032331.tif 000013