(57)【要約】【課題】計測対象物の寸法を実際の計測器で計測するように、画像上で直感的な操作によって簡便に計測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を提供する。【解決手段】計測対象物、並びに、所定の方向に延伸した本体部、及び本体部の長手方向に移動可能で本体部と直交する方向に延伸する２つの計測部で構成され、計測対象部分のエッジを検出する検出部を含む計測器の画像データを表示する表示手段３３２と、少なくとも一の計測部を本体部の長手方向に移動させる指示を受け付ける移動指示受付手段３３３と、検出部とエッジの座標値が一致するか否かを判断する位置判断手段３３４と、一致すると判断した場合、計測対象物の計測位置である旨の指示を受け付ける位置受付手段３３５と、計測位置の座標値に基づいて計測対象部分の実測値を算出する実測値算出手段３３６とを備える。【選択図】図２
2010032330.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
計測対象物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、
前記撮像素子にて結像して得られた計測対象物を示す画像と、該計測対象物を示す画像上の計測対象部分の距離を計測する計測器を示す画像とを表示する表示手段と、
前記計測器を示す画像は、所定の方向に延伸した本体部を示す画像と、前記本体部の長手方向に画面上で移動可能であり、前記本体部と直交する方向に延伸する２つの計測部を示す画像とで構成され、
前記計測部を示す画像は、前記本体部の長手方向の一方側又は両側に、前記計測対象部分のエッジを検出する検出部を示す画像を含み、
画面上で、少なくとも一の前記計測部を示す画像を前記本体部を示す画像の長手方向に移動させる指示を受け付ける移動指示受付手段と、
前記検出部を示す画像に対応する画像データの画面上の座標値と、前記計測対象部分のエッジを示す画像に対応する画像データの画面上の座標値とが一致するか否かを判断する位置判断手段と、
該位置判断手段にて一致すると判断した場合、前記計測対象物の計測位置である旨の指示を受け付ける位置受付手段と、
指示を受け付けた計測位置での画面上の座標値に基づいて前記計測対象部分の実測値を算出する実測値算出手段と
を備えることを特徴とする画像計測装置。
【請求項２】
計測対象物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、
前記撮像素子にて結像して得られた計測対象物を示す画像と、該計測対象物を示す画像上の計測対象部分の距離を計測する計測器を示す画像とを表示する表示手段と、
前記計測器を示す画像は、所定の方向に延伸した本体部を示す画像と、前記本体部の長手方向に画面上で移動可能であり、前記本体部と直交する方向に延伸する２つの計測部を示す画像とで構成され、
前記計測部を示す画像は、前記本体部の長手方向の一方側に、前記計測対象部分のエッジを検出する検出部を示す画像を含み、
画面上で、少なくとも一の前記計測部を示す画像を、前記本体部を示す画像の長手方向であって前記検出部を示す画像が前記計測対象部分のエッジを示す画像に対向して近づく方向に移動させる指示を受け付ける移動指示受付手段と、
受け付けた指示に応じて前記計測対象部分のエッジを示す画像に対応する画像データの画面上の座標値を前記計測対象物の計測位置の座標値として取得する位置取得手段と、
取得した計測位置の座標値に基づいて前記計測対象部分の実測値を算出する実測値算出手段と
を備えることを特徴とする画像計測装置。
【請求項３】
前記移動指示受付手段は、
一の前記計測部を示す画像を、前記本体部を示す画像の長手方向であって前記検出部を示す画像が前記計測対象部分のエッジを示す画像に対向して近づく方向に所定の距離移動させる指示を受け付けるようにしてあり、
受け付けた指示に応じて前記検出部を示す画像が前記所定の距離移動する始点と終点との間に、前記計測対象部分のエッジを示す画像が存在するか否かを判断する計測対象存否判断手段を備え、
前記位置取得手段は、
前記計測対象存否判断手段にて前記計測対象部分のエッジを示す画像が存在しないと判断した場合、前記終点を新たな始点とし、
前記計測対象存否判断手段にて前記計測対象部分のエッジを示す画像が存在すると判断した場合、前記計測対象部分のエッジを示す画像に対応する画像データの画面上の座標値を前記計測対象物の計測位置の座標値として取得するようにしてあることを特徴とする請求項２記載の画像計測装置。
【請求項４】
前記計測部を示す画像のうち、前記本体部の長手方向のいずれか一方側を前記検出部を示す画像として設定する指示を受け付ける設定指示受付手段を備えることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の画像計測装置。
【請求項５】
前記計測部を示す画像の延伸方向の長さを変更する指示又は延伸方向の位置を変更する指示を受け付ける伸縮指示受付手段を備えることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の画像計測装置。
【請求項６】
前記表示手段は、前記実測値算出手段にて算出された実測値を前記本体部を示す画像上に表示するようにしてあることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の画像計測装置。
【請求項７】
計測対象物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、
前記撮像素子にて結像して得られた計測対象物を示す画像と、
該計測対象物を示す画像上の計測対象部分の距離を計測する計測器を示す画像であって、所定の方向に延伸した本体部を示す画像と、前記本体部の長手方向に画面上で移動可能であり、前記本体部と直交する方向に延伸する２つの計測部を示す画像とで構成され、前記計測部を示す画像が、前記本体部の長手方向の一方側又は両側に、前記計測対象部分のエッジを検出する検出部を示す画像を含む計測器を示す画像と
を表示する表示手段、
画面上で、少なくとも一の前記計測部を示す画像を前記本体部を示す画像の長手方向に移動させる指示を受け付ける移動指示受付手段、
前記検出部を示す画像に対応する画像データの画面上の座標値と、前記計測対象部分のエッジを示す画像に対応する画像データの画面上の座標値とが一致するか否かを判断する位置判断手段、
該位置判断手段にて一致すると判断した場合、前記計測対象物の計測位置である旨の指示を受け付ける位置受付手段、及び
指示を受け付けた計測位置での画面上の座標値に基づいて前記計測対象部分の実測値を算出する実測値算出手段
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８】
計測対象物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、
前記撮像素子にて結像して得られた計測対象物を示す画像と、
該計測対象物を示す画像上の計測対象部分の距離を計測する計測器を示す画像であって、所定の方向に延伸した本体部を示す画像と、前記本体部の長手方向に画面上で移動可能であり、前記本体部と直交する方向に延伸する２つの計測部を示す画像とで構成され、前記計測部を示す画像が、前記本体部の長手方向の一方側又は両側に、前記計測対象部分のエッジを検出する検出部を示す画像を含む計測器を示す画像と
を表示する表示手段、
画面上で、少なくとも一の前記計測部を示す画像を、前記本体部を示す画像の長手方向であって前記検出部を示す画像が前記計測対象部分のエッジを示す画像に対向して近づく方向に移動させる指示を受け付ける移動指示受付手段、
受け付けた指示に応じて前記計測対象部分のエッジを示す画像に対応する画像データの画面上の座標値を前記計測対象物の計測位置の座標値として取得する位置取得手段、及び
取得した計測位置の座標値に基づいて前記計測対象部分の実測値を算出する実測値算出手段
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９】
前記移動指示受付手段を、
一の前記計測部を示す画像を、前記本体部を示す画像の長手方向であって前記検出部を示す画像が前記計測対象部分のエッジを示す画像に対向して近づく方向に所定の距離移動させる指示を受け付ける手段として機能させ、
前記画像計測装置を、
受け付けた指示に応じて前記検出部を示す画像が前記所定の距離移動する始点と終点との間に、前記計測対象部分のエッジを示す画像が存在するか否かを判断する計測対象存否判断手段として機能させ、
前記位置取得手段を、
前記計測対象存否判断手段にて前記計測対象部分のエッジを示す画像が存在しないと判断した場合、前記終点を新たな始点とし、
前記計測対象存否判断手段にて前記計測対象部分のエッジを示す画像が存在すると判断した場合、前記計測対象部分のエッジを示す画像に対応する画像データの画面上の座標値を前記計測対象物の計測位置の座標値として取得する手段として機能させることを特徴とする請求項８記載のコンピュータプログラム。
【請求項１０】
前記画像計測装置を、
前記計測部を示す画像のうち、前記本体部の長手方向のいずれか一方側を前記検出部を示す画像として設定する指示を受け付ける設定指示受付手段
として機能させ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コンピュータプログラム。
【請求項１１】
前記画像計測装置を、
前記計測部を示す画像の延伸方向の長さを変更する指示又は延伸方向の位置を変更する指示を受け付ける伸縮指示受付手段として機能させることを特徴とする請求項７乃至１０のいずれか一項に記載のコンピュータプログラム。
【請求項１２】
前記表示手段を、前記実測値算出手段にて算出された実測値を前記本体部を示す画像上に表示する手段として機能させることを特徴とする請求項７乃至１１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、撮像された画像データに基づいて、計測対象物の寸法等を簡便に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
【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、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、取得した画像をコンピュータ処理することにより計測対象物の形状を計測する画像計測装置があった。
【０００３】
計測対象物を示す画像は、受光レンズによって計測対象物に対して極めて正確な相似形とすることができる。画像上の寸法を受光レンズの倍率でキャリブレーションすることにより、画像上の寸法を実際の計測対象物の寸法と正確に関連付けることができる。したがって、画像上の計測対象物の形状を正確に特定することにより、正確な実物の計測対象物の形状を計測することができる。画像上の計測対象物の形状の特定は、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の画素との輝度値変化が激しい箇所となるので、エッジ付近の画素の輝度値変化の情報に基づいて、１ピクセルの数分の１から数十分の１の精度でエッジ部分を検出する。
【０００４】
図２０は、従来の計測対象物を計測する場合に指定する領域等の説明図である。図２０（ａ）は矩形の計測対象物の幅を計測する場合に指定する領域等であり、図２０（ｂ）は円形の計測対象物の直径を計測する場合に指定する領域である。計測対象物の幅を計測する場合、操作者は図２０（ａ）に示すように、横幅の両端のうち、一方の端のエッジ部分（直線部分ａ）を検出するための矩形領域ｂを指定し、もう一方の端にある点ｃを検出するためにスキャンラインｄに沿ってマウス等によりカーソルを移動する。矩形領域ｂ内では、画素の輝度値変化に基づいて、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）を直線部分ａとして検出する。またスキャンラインｄ上にて隣接する画素間の輝度差が所定の値より大きい箇所を点ｃとして検出する。検出された点ｃから直線部分ａまでの距離を幅の寸法として取得することができる。
【０００５】
円形の計測対象物の直径を計測する場合、操作者は図２０（ｂ）に示すように、円ｅを含む円領域ｆを指定する。円領域ｆ内の画素の輝度値変化に基づいて円ｅを検出し、検出した円ｅの直径を算出する。
【０００６】
上述のように計測対象物の形状の寸法等を計測するためには、まず計測する部分の形状に応じて、幅の場合には直線及び点のように必要なエッジ部分を検出する必要がある。そして、エッジ部分を検出するためには、エッジ部分を含む領域、例えば直線部分として検出する場合には直線部分を含む矩形領域、点として検出する場合には直線部分（スキャンライン）を適切に指定する必要がある。領域は、始点クリック、終点クリック、ドラッグ等、種々のマウス操作を駆使して指定しなければならない。したがって、画像上の計測対象物の計測では、実体である計測対象物を計測器を用いて計測するように直感的に操作することができないという問題があった。
【０００７】
簡単な操作でエッジを検出するため、例えば特許文献１では、画像上のマウスで指示された点の最も近傍に存在するエッジ点の座標を求め、求めたエッジ点を中心とするエッジ位置検出領域を設定する画像計測装置が開示されている。特許文献１では、操作者はマウスで１つの点を指示するだけでエッジ部分を含む領域を設定することができ、容易にエッジ部分を検出することができる。
【特許文献１】特開平１１−１３２７４０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、上述のように簡単な操作でエッジ部分を含む領域を指定することができる場合であっても、前提として計測する部分の形状に応じて計測対象として必要なエッジ部分がどれであるのか明確に把握していなければ、必要なエッジ部分を含む領域を指定することができない。すなわち操作者が必要なエッジ部分を意識する必要があり、直感的な操作でエッジ部分を検出することはできない。
【０００９】
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、実物の計測対象物の寸法を計測器で計測するように、画像上での直感的な操作により簡便に計測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】
【００１０】
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、前記撮像素子にて結像して得られた計測対象物を示す画像と、該計測対象物を示す画像上の計測対象部分の距離を計測する計測器を示す画像とを表示する表示手段と、前記計測器を示す画像は、所定の方向に延伸した本体部を示す画像と、前記本体部の長手方向に画面上で移動可能であり、前記本体部と直交する方向に延伸する２つの計測部を示す画像とで構成され、前記計測部を示す画像は、前記本体部の長手方向の一方側又は両側に、前記計測対象部分のエッジを検出する検出部を示す画像を含み、画面上で、少なくとも一の前記計測部を示す画像を前記本体部を示す画像の長手方向に移動させる指示を受け付ける移動指示受付手段と、前記検出部を示す画像に対応する画像データの画面上の座標値と、前記計測対象部分のエッジを示す画像に対応する画像データの画面上の座標値とが一致するか否かを判断する位置判断手段と、該位置判断手段にて一致すると判断した場合、前記計測対象物の計測位置である旨の指示を受け付ける位置受付手段と、指示を受け付けた計測位置での画面上の座標値に基づいて前記計測対象部分の実測値を算出する実測値算出手段とを備えることを特徴とする。
【００１１】
また、第２発明に係る画像計測装置は、計測対象物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、前記撮像素子にて結像して得られた計測対象物を示す画像と、該計測対象物を示す画像上の計測対象部分の距離を計測する計測器を示す画像とを表示する表示手段と、前記計測器を示す画像は、所定の方向に延伸した本体部を示す画像と、前記本体部の長手方向に画面上で移動可能であり、前記本体部と直交する方向に延伸する２つの計測部を示す画像とで構成され、前記計測部を示す画像は、前記本体部の長手方向の一方側に、前記計測対象部分のエッジを検出する検出部を示す画像を含み、画面上で、少なくとも一の前記計測部を示す画像を、前記本体部を示す画像の長手方向であって前記検出部を示す画像が前記計測対象部分のエッジを示す画像に対向して近づく方向に移動させる指示を受け付ける移動指示受付手段と、受け付けた指示に応じて前記計測対象部分のエッジを示す画像に対応する画像データの画面上の座標値を前記計測対象物の計測位置の座標値として取得する位置取得手段と、取得した計測位置の座標値に基づいて前記計測対象部分の実測値を算出する実測値算出手段とを備えることを特徴とする。
【００１２】
また、第３発明に係る画像計測装置は、前記移動指示受付手段は、一の前記計測部を示す画像を、前記本体部を示す画像の長手方向であって前記検出部を示す画像が前記計測対象部分のエッジを示す画像に対向して近づく方向に所定の距離移動させる指示を受け付けるようにしてあり、受け付けた指示に応じて前記検出部を示す画像が前記所定の距離移動する始点と終点との間に、前記計測対象部分のエッジを示す画像が存在するか否かを判断する計測対象存否判断手段を備え、前記位置取得手段は、前記計測対象存否判断手段にて前記計測対象部分のエッジを示す画像が存在しないと判断した場合、前記終点を新たな始点とし、前記計測対象存否判断手段にて前記計測対象部分のエッジを示す画像が存在すると判断した場合、前記計測対象部分のエッジを示す画像に対応する画像データの画面上の座標値を前記計測対象物の計測位置の座標値として取得するようにしてあることを特徴とする。
【００１３】
また、第４発明に係る画像計測装置は、第１乃至第３発明のいずれか１つにおいて、前記計測部を示す画像のうち、前記本体部の長手方向のいずれか一方側を前記検出部を示す画像として設定する指示を受け付ける設定指示受付手段を備えることを特徴とする。
【００１４】
また、第５発明に係る画像計測装置は、第１乃至第４発明のいずれか１つにおいて、前記計測部を示す画像の延伸方向の長さを変更する指示又は延伸方向の位置を変更する指示を受け付ける伸縮指示受付手段を備えることを特徴とする。
【００１５】
また、第６発明に係る画像計測装置は、第１乃至第５発明のいずれか１つにおいて、前記表示手段は、前記実測値算出手段にて算出された実測値を前記本体部を示す画像上に表示するようにしてあることを特徴とする。
【００１６】
次に、上記目的を達成するために第７発明に係るコンピュータプログラムは、計測対象物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、前記撮像素子にて結像して得られた計測対象物を示す画像と、該計測対象物を示す画像上の計測対象部分の距離を計測する計測器を示す画像であって、所定の方向に延伸した本体部を示す画像と、前記本体部の長手方向に画面上で移動可能であり、前記本体部と直交する方向に延伸する２つの計測部を示す画像とで構成され、前記計測部を示す画像が、前記本体部の長手方向の一方側又は両側に、前記計測対象部分のエッジを検出する検出部を示す画像を含む計測器を示す画像とを表示する表示手段、画面上で、少なくとも一の前記計測部を示す画像を前記本体部を示す画像の長手方向に移動させる指示を受け付ける移動指示受付手段、前記検出部を示す画像に対応する画像データの画面上の座標値と、前記計測対象部分のエッジを示す画像に対応する画像データの画面上の座標値とが一致するか否かを判断する位置判断手段、該位置判断手段にて一致すると判断した場合、前記計測対象物の計測位置である旨の指示を受け付ける位置受付手段、及び指示を受け付けた計測位置での画面上の座標値に基づいて前記計測対象部分の実測値を算出する実測値算出手段として機能させることを特徴とする。
【００１７】
また、第８発明に係るコンピュータプログラムは、計測対象物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、前記撮像素子にて結像して得られた計測対象物を示す画像と、該計測対象物を示す画像上の計測対象部分の距離を計測する計測器を示す画像であって、所定の方向に延伸した本体部を示す画像と、前記本体部の長手方向に画面上で移動可能であり、前記本体部と直交する方向に延伸する２つの計測部を示す画像とで構成され、前記計測部を示す画像が、前記本体部の長手方向の一方側又は両側に、前記計測対象部分のエッジを検出する検出部を示す画像を含む計測器を示す画像とを表示する表示手段、画面上で、少なくとも一の前記計測部を示す画像を、前記本体部を示す画像の長手方向であって前記検出部を示す画像が前記計測対象部分のエッジを示す画像に対向して近づく方向に移動させる指示を受け付ける移動指示受付手段、受け付けた指示に応じて前記計測対象部分のエッジを示す画像に対応する画像データの画面上の座標値を前記計測対象物の計測位置の座標値として取得する位置取得手段、及び取得した計測位置の座標値に基づいて前記計測対象部分の実測値を算出する実測値算出手段として機能させることを特徴とする。
【００１８】
また、第９発明に係るコンピュータプログラムは、第８発明において、前記移動指示受付手段を、一の前記計測部を示す画像を、前記本体部を示す画像の長手方向であって前記検出部を示す画像が前記計測対象部分のエッジを示す画像に対向して近づく方向に所定の距離移動させる指示を受け付ける手段として機能させ、前記画像計測装置を、受け付けた指示に応じて前記検出部を示す画像が前記所定の距離移動する始点と終点との間に、前記計測対象部分のエッジを示す画像が存在するか否かを判断する計測対象存否判断手段として機能させ、前記位置取得手段を、前記計測対象存否判断手段にて前記計測対象部分のエッジを示す画像が存在しないと判断した場合、前記終点を新たな始点とし、前記計測対象存否判断手段にて前記計測対象部分のエッジを示す画像が存在すると判断した場合、前記計測対象部分のエッジを示す画像に対応する画像データの画面上の座標値を前記計測対象物の計測位置の座標値として取得する手段として機能させることを特徴とする。
【００１９】
また、第１０発明に係るコンピュータプログラムは、第７乃至第９発明のいずれか１つにおいて、前記画像計測装置を、前記計測部を示す画像のうち、前記本体部の長手方向のいずれか一方側を前記検出部を示す画像として設定する指示を受け付ける設定指示受付手段として機能させることを特徴とする。
【００２０】
また、第１１発明に係るコンピュータプログラムは、第７乃至第１０発明のいずれか１つにおいて、前記画像計測装置を、前記計測部を示す画像の延伸方向の長さを変更する指示又は延伸方向の位置を変更する指示を受け付ける伸縮指示受付手段として機能させることを特徴とする。
【００２１】
また、第１２発明に係るコンピュータプログラムは、第７乃至第１１発明のいずれか１つにおいて、前記表示手段を、前記実測値算出手段にて算出された実測値を前記本体部を示す画像上に表示する手段として機能させることを特徴とする。
【００２２】
第１発明及び第７発明では、計測対象物を示す画像と計測部及び本体部で構成される計測器を示す画像とを表示し、少なくとも一の計測部を示す画像を本体部を示す画像の長手方向に移動させる指示を受け付ける。計測部における検出部を示す画像に対応する画像データの画面上の座標値と、計測対象物の計測対象部分のエッジを示す画像に対応する画像データの画面上の座標値とが一致するか否かを判断する。一致する場合には計測対象物の計測位置である旨の指示を受け付け、指示を受け付けた計測位置の画面上の座標値に基づいて計測対象部分の実測値を算出する。したがって、検出部を示す画像を計測対象物のエッジを示す画像に接するように画面上で移動するだけで、計測対象物の寸法を計測器で実際に計測するような直感的な操作により計測対象物を計測することができる。
【００２３】
第２発明及び第８発明では、計測対象物の画像データと計測部及び本体部で構成される計測器の画像データとを表示し、一の計測部を示す画像を本体部を示す画像の長手方向であって前記検出部を示す画像が前記計測対象部分のエッジを示す画像に対向して近づく方向に移動させる指示を受け付ける。受け付けた指示に応じて計測対象部分のエッジを示す画像に対応する画像データの画面上の座標値を計測対象物の計測位置の座標値として取得し、取得した座標値に基づいて計測対象部分の実測値を算出する。したがって、検出部を示す画像を計測対象物のエッジを示す画像に向けて移動するだけで、検出部を示す画像を計測対象物のエッジを示す画像に接するよう正確に操作することなく接するよう、画面上で微調整することなく表示することができ、計測対象物の寸法を実際の計測器で計測するように、画面上での直感的な操作により計測対象物を簡便かつ迅速に計測することができる。
【００２４】
第３発明及び第９発明では、一の計測部を示す画像を、本体部を示す画像の長手方向であって、検出部を示す画像が計測対象部分のエッジを示す画像に対向して近づく方向に所定の距離移動させる指示を受け付け、計測部の検出部を示す画像が所定の距離移動する始点と終点との間に、計測対象部分のエッジを示す画像が存在するか否かを判断する。計測対象部分のエッジを示す画像が存在すると判断した場合、計測対象部分のエッジを示す画像に対応する画像データの画面上の座標値を計測対象物の計測位置の座標値として取得し、取得した座標値に基づいて計測対象部分の実測値を算出する。したがって、検出部を示す画像を計測対象物のエッジを示す画像に向けて所定の距離だけ数回移動すれば、検出部を示す画像を計測対象物のエッジを示す画像に接するように表示することができ、計測対象物の寸法をより実際の計測器で計測する場合と同じような感覚で計測対象物を計測することができる。
【００２５】
第４発明及び第１０発明では、計測部を示す画像のうち、本体部の長手方向のいずれか一方側を検出部を示す画像として設定する指示を受け付ける。画面上では、２つの計測部それぞれに検出部として２箇所、すなわち本体部の長手方向のいずれかに設定することができる。したがって、２つの計測部それぞれにいずれかを検出部として設定することにより、検出部が互いに対向する場合、互いに反対方向を向く場合、どちらも同じ方向を向く（左右）場合の４種類のバリエーションを設定することができる。したがって、計測対象物の形状に応じて適切に設定することで、実物の計測器では計測不可能な計測対象部分であっても確実に計測することができる。
【００２６】
第５発明及び第１１発明では、計測部を示す画像の延伸方向の長さを変更する指示又は延伸方向の位置を変更する指示を受け付けることにより、計測対象部分の形状に合わせて両方の計測部の長短を変更して、検出部をエッジに接しているか否かを目視でより確認しやすいように変形することができる。また、一方の計測部を他方の計測部より長くすることで、例えば階段状形状の各段の段差を計測する場合等には、各段を示す画像上に直接２つの計測部の各検出部を接するように計測部の長さを調整することで、各段ごとの段差を正確に計測することができる。したがって、実物の計測器では計測が困難な形状であっても直接かつ正確に計測することができる。
【００２７】
第６発明及び第１２発明では、算出された実測値を本体部を示す画像上に表示することにより、実物の計測対象物の寸法を計測器で計測する場合と同様、画面上で計測器を示す画像を用いて計測対象物を計測しながら、計測した距離を即座に把握することができる。
【発明の効果】
【００２８】
上記構成によれば、計測器の検出部を示す画像を計測対象物のエッジを示す画像に接するよう操作するだけで、計測対象物の寸法を実際の計測器で計測するように、画像上で直感的な操作により簡便に計測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を提供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】
【００２９】
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。
【００３０】
（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、計測ユニット２と制御ユニット３とで構成されており、計測ユニット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。
【００３１】
計測ユニット２は、計測対象物２０を計測対象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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
制御ユニット３のＣＰＵ３３は、撮像装置２５及び撮像装置２６で撮像して得られた計測対象物２０の画像データを記憶する記憶手段３３１、計測対象物２０の画像データと計測器の画像データとを表示装置２７に表示する表示手段３３２、画面上で計測器を示す画像を移動させる指示を受け付ける移動指示受付手段３３３、計測器の検出部の画面上の座標値と、計測対象物２０の計測対象部分のエッジの画面上の座標値とが一致するか否かを判断する位置判断手段３３４、一致すると判断した場合、計測対象物の計測位置である旨の指示を受け付ける位置受付手段３３５、指示を受け付けた計測位置の画面上の座標値に基づいて計測対象部分の実測値を算出する実測値算出手段３３６として機能する。
【００４０】
またＣＰＵ３３は、計測対象存否判断手段３３８、並びに計測対象存否判断手段３３８の判断に基づいて計測対象物２０の計測位置の座標値を取得する位置取得手段３３９としても機能する。ＣＰＵ３３は、さらに計測器の計測部において検出部をいずれか一方側に設定する指示を受け付ける設定指示受付手段３４１及び計測器の計測部の長さを変更する指示を受け付ける伸縮指示受付手段３４２としても機能する。なお、計測対象存否判断手段３３８及び位置取得手段３３９の詳細については後述する。
【００４１】
記憶手段３３１は、落射画像データ及び透過画像データを互いに位置合わせをした状態で記憶装置３４に記憶する。ここで位置合わせとは、表示画面における座標位置を落射画像と透過画像との間で一致させることを意味する。位置合わせをした２種の画像データを記憶しておくことにより、指定を受け付けたエッジ検出領域に応じて、適切な画像データを選択することができる。計測対象物２０の外形の形状を計測する場合、外形を示す輪郭線の部分の寸法等を計測するために最適な透過画像データを利用することができる。また、計測対象物２０の表面の凹凸として形成された形状についても、透過画像データと同様に落射画像データを処理することにより計測することができる。
【００４２】
表示手段３３２は、通信手段３５にて受信した透過画像データ又は落射画像データを、ＬＣＤ、有機ＥＬディスプレイ等の表示装置２７で透過画像又は落射画像として表示させる。図３は、表示手段３３２が計測対象物２０及び計測器２８の画像データを表示する画面の一例を示す例示図である。図３（ａ）は計測前の表示状態を、図３（ｂ）は計測中の表示状態を、それぞれ示している。図４は、計測のための操作状態を説明する模式図である。図３（ａ）に示すように、計測器２８を示す画像は、所定の方向に延伸した本体部２８１を示す画像と、本体部２８１の長手方向に画面上で移動可能であり、本体部２８１と直交する方向に延伸する２つの計測部２８２を示す画像とで構成される。
【００４３】
移動指示受付手段３３３は、画像上で計測器２８を移動させる指示を受け付ける。具体的には、図３（ａ）及び（ｂ）に示すように、計測器２８全体を移動させる指示だけでなく、少なくとも一の計測部２８２を示す画像を本体部２８１を示す画像の長手方向に移動させる指示を受け付ける。図３の例では計測部２８２Ｒが移動し、計測部２８２Ｌは本体部２８１に固定されている画像を表示しているが、両方の計測部２８２が移動可能な画像を表示するようにしても良い。
【００４４】
図４（ａ）に示す状態から、例えばマウスのボタンを押下した状態で移動する（以下ドラッグという）ことにより、画像上で計測部２８２Ｒを示す画像を本体部２８１を示す画像の長手方向に移動させる指示を移動指示受付手段３３３が受け付ける。図４（ｂ）に示すように、画面上で計測部２８２Ｒの検出部２８３を示す画像がエッジ２８５を示す画像に接する位置で、例えばドラッグを終了し、位置判断手段３３４が検出部２８３の画面上の座標値とエッジの画面上の座標値とが一致すると判断した場合、位置受付手段３３５が計測対象物２０の計測位置である旨の指示を受け付ける。
【００４５】
同様に、計測部２８２Ｌを示す画像を移動させる指示を移動指示受付手段３３３が受け付け、図４（ｃ）に示すように、計測部２８２Ｌの検出部２８３を示す画像がエッジ２８５を示す画像に接する位置で、位置判断手段３３４が検出部２８３の画面上の座標値とエッジの画面上の座標値とが一致すると判断した場合、位置受付手段３３５が計測対象物２０の計測位置である旨の指示を受け付ける。そして、指示を受け付けた計測位置、即ち両方のエッジの画面上の座標値に基づいて実測値算出手段３３６が計測対象部分２８４の実測値を算出する。
【００４６】
なお、図３には計測器２８の例としてノギスを示しているが、２点の位置から距離を計測する計測器２８であればノギスに限定されず、マイクロメータ等であっても良い。また、図３（ｂ）に示すように計測対象物２０上に計測器２８を重ねて表示する場合、計測対象物２０を隠さないように計測器２８を所定の透過率で表示するようにしても良い。
【００４７】
計測器２８全体及び計測部２８２は、マウスでドラッグする他、マウスホイールの回転、キーボードからの入力に応じて移動させるようにしても良い。計測器２８全体を移動させる場合、例えばマウスで本体部２８１をドラッグする。マウスホイールの回転によって計測部２８２を移動する場合、マウスを一方の計測部２８２上に置いてマウスホイールを例えば奥へ回すと他方の計測部２８２へ近づき、手前へ回すと遠ざかるように本体部２８１の長手方向に移動させる。また、マウスホイールの回転によって計測部２８２を区別することなく、マウスホイールを例えば奥へ回すと両方の計測部２８２が近づき、手前へ回すと遠ざかるようにしても良い。
【００４８】
さらに計測器２８全体及び計測部２８２の他の移動方法として、表示装置２７に計測器２８としてノギス等の画像が表示されている場合には、計測器２８、計測部２８２等を示す画像をマウスでドラッグする必要がなく、マウスホイールを回転させることにより一方の計測部２８２を示す画像がエッジ２８５を示す画像に近づくように移動し、さらに継続してマウスホイールを回転させた場合には、一方の計測部２８２を示す画像がエッジ２８５を示す画像に接したまま、他方の計測部２８２を示す画像がエッジ２８５を示す画像に近づくように、画像の移動を制御しても良い。
【００４９】
上述のように、画面上でのマウス操作によって、計測部２８２を示す画像を本体部２８１を示す画像の長手方向に移動させ、検出部２８３を示す画像がエッジ２８５を示す画像に接するようにするだけで、実物の計測対象物の寸法を計測器で計測するように、画像上で直感的な操作によって計測対象物２０を簡便に計測することができる。
【００５０】
なお、検出部２８３をエッジ２８５に接するようにする操作を簡便にするために、本実施の形態１では、検出部２８３の画像データを、計測部２８２において本体部２８１の長手方向の一方側に検出部２８３を有する画像データとし、移動指示受付手段３３３は、検出部２８３を示す画像を本体部２８１を示す画像の長手方向であって検出部２８３を示す画像が計測対象部分のエッジ２８５を示す画像に対向して近づく方向に所定の距離だけ移動させる指示を受け付ける。
【００５１】
所定の距離移動させる指示により、計測対象存否判断手段３３８が、検出部２８３を示す画像が所定の距離移動する始点と終点との間に、エッジ２８５が存在するか否かを判断する。すなわち、エッジ２８５が存在する場合には、検出部２８３を示す画像がエッジ２８５を示す画像を超えて移動すると判断することができ、エッジ２８５が存在しない場合には検出部２８３を示す画像がエッジ２８５を示す画像を超えて移動することがないと判断することができる。計測対象存否判断手段３３８にて計測対象部分のエッジ２８５が存在すると判断した場合、エッジ２８５を示す画像の画像データに基づいて、エッジ２８５の画面上の座標値を計測位置の座標値として取得する。
【００５２】
計測対象存否判断手段３３８にて計測対象部分のエッジ２８５が存在しないと判断した場合には、検出部２８３の移動の終点を新たな始点とする。なお、所定の距離は、マウス等でドラッグする距離としても良いし、マウス等でドラッグした距離に関係なく、ドラッグしたことによって予め定めた所定の距離だけ移動する指示を受け付けるようにしても良い。
【００５３】
図５乃至図７は、画面上で計測器２８を用いて計測対象物２０を計測する過程の各状態を示す例示図である。図５（ａ）は計測対象物２０に計測器２８を近づけた状態を、図５（ｂ）は計測対象部分２８４の寸法方向に本体部２８１の長手方向を合わせた状態を、図６（ｃ）は計測対象部分２８４の寸法より広く２つの計測部２８２を広げた状態を、図６（ｄ）は計測部２８２Ｒの検出部２８３をエッジ２８５に接するようにした状態を、図７（ｅ）は計測部２８２Ｌの検出部２８３をエッジ２８５に接するようにしている状態を、図７（ｆ）は２つの計測部２８２の検出部２８３が計測対象部分２８４の２つのエッジ２８５に接するようにした状態を、それぞれ示す。図８は、計測部２８２及び計測器２８全体について回転方向及び移動距離の制約の説明図である。図８（ａ）は移動距離の制約を、図８（ｂ）は回転方向の制約を、それぞれ示す。
【００５４】
図５（ａ）乃至図７（ｆ）の例では、一方の計測部２８２Ｌは本体部２８１に固定され、２つの計測部２８２の各検出部２８３は本体部２８１の長手方向に対して互いに向き合う側に存在している。図５（ａ）に示すように計測器２８全体を移動させることによって計測対象物２０に計測器２８を近づける。計測部２８２Ｌの検出部２８３は、計測対象部分２８４に重ならないように移動させる。図５（ｂ）に示すように計測器２８全体を画面上で回転させることによって計測対象部分２８４の寸法方向に本体部２８１の長手方向を合わせる。計測部２８２Ｌの検出部２８３は、計測対象部分２８４に重ならず対向している。
【００５５】
図６（ｃ）に示すように２つの計測部２８２の間隔が計測対象部分２８４の寸法より広くなるように計測部２８２Ｒを広げる。図６（ｄ）及び図８（ａ）に示すように、例えばマウスホイールの回転により、画面上で、計測部２８２Ｒを本体部２８１の長手方向であって検出部２８３を示す画像が計測対象部分のエッジ２８５を示す画像に対向して近づく方向に距離移動させる指示を移動指示受付手段３３３が受け付ける。移動指示受付手段３３３が受け付けた指示により、計測対象存否判断手段３３８が、検出部２８３を示す画像が所定の距離移動する始点と終点との間に、エッジ２８５を示す画像が存在するか否かを判断する。
【００５６】
計測対象存否判断手段３３８にてエッジ２８５を示す画像が存在すると判断した場合、すなわち検出部２８３がエッジ２８５を超えて移動すると判断した場合、位置取得手段３３９がエッジ２８５を示す画像に対応する画像データの座標値を計測位置の座標値として取得する。画面上では、図６（ｄ）に示すように、検出部２８３がエッジ２８５と接するまで移動するように計測部２８２Ｒを示す画像を表示する。検出部２８３がエッジ２８５に接するようにした後は、一時的に、例えば他方のエッジ２８５に検出部２８３が接するまで、計測部２８２Ｒの位置が移動しないようにしている。
【００５７】
なお、計測対象存否判断手段３３８にてエッジ２８５を示す画像が存在しない、すなわち検出部２８３がエッジ２８５を超えて移動しないと判断した場合、位置取得手段３３９は終点を新たな始点とする。画面上では、指示を受け付けた所定の距離を移動するように計測部２８２を示す画像が表示される。  また検出部２８３は計測部２８２の両側に設けることも可能であるが、両側に設けた場合にはいずれの検出部２８３で検出するかを判断等する必要がある。検出部２８３が計測部２８２の一方側にのみ設けられていることによって検出部２８３がエッジ２８５に接することを容易に把握することができる。
【００５８】
図７（ｅ）に示すように、例えばマウスホイールの回転操作により、画面上で、本体部２８１及び計測部２８２Ｌを本体部２８１の長手方向であって検出部２８３を示す画像が計測対象部分のエッジ２８５を示す画像に対向して近づく方向に所定の距離移動させる指示を移動指示受付手段３３３が受け付ける。移動指示受付手段３３３が受け付けた指示により、計測対象存否判断手段３３８が、検出部２８３を示す画像が所定の距離移動する始点と終点との間に、エッジ２８５を示す画像が存在するか否かを判断する。
【００５９】
計測対象存否判断手段３３８にてエッジ２８５を示す画像が存在すると判断した場合、位置取得手段３３９がエッジ２８５を示す画像に対応する画像データの座標値を計測位置の座標値として取得する。画面上では、図７（ｆ）に示すように、検出部２８３がエッジ２８５と接するまで移動するように計測部２８２を示す画像を表示する。なお、計測対象存否判断手段３３８にてエッジ２８５を示す画像が存在しないと判断した場合、位置取得手段３３９は終点を新たな始点とする。画面上では、移動距離を制限することなく、指示を受け付けた所定の距離を移動するように計測部２８２を示す画像が表示される。
【００６０】
図７（ｆ）に示すように２つの計測部２８２の検出部２８３が計測対象部分２８４の２つのエッジ２８５に接すると、位置取得手段３３９が計測位置の座標値として取得したエッジ２８５の画面上の座標値に基づいて、実測値算出手段３３６が計測対象部分２８４の実測値を算出する。具体的には画面上の計測値を縮尺倍率及び受光レンズの倍率で換算することにより、計測対象部分２８４の実測値を算出する。実測値は本体部２８１を示す画像上に表示される。実測値は、本体部２８１以外の画面上に表示しても良いし、実測値データをファイルに入力しておきプリントアウトするようにしても良い。
【００６１】
なお、図５（ａ）及び（ｂ）で計測器２８全体を移動させる場合、例えば図８（ｂ）に示すように計測器２８全体を回転移動する場合にも、図６（ｄ）及び図７（ｅ）で計測部２８２を移動する場合と同様、検出部２８３がエッジ２８５に接する位置までのみ計測部２８２が移動するようにしても良い。接する位置を超えて無駄な移動を行うことなく、そのまま検出部２８３をエッジ２８５に接するようにして計測位置として座標値を取得することができる。
【００６２】
予め画像データに基づいてすべてのエッジ２８５の画面上の座標値を算出しておき、算出したエッジ２８５の画面上の座標値に基づいて、検出部２８３が移動することができる範囲を定めておく。そして、検出部２８３の移動指示を受け付けた場合に、定めてある範囲内の移動であるか否かを判定して、検出部２８３の移動可能範囲を制約する方法であっても良い。
【００６３】
図９は、矩形の計測対象物２０を計測する場合の移動方向の制約の説明図である。図９に示すように、矩形の計測対象物２０の幅を計測する場合、計測対象部分２８４の寸法方向（幅方向）と本体部２８１の長手方向とを完全に合わせることは困難であり、画面上で、検出部２８３の先端又は根本部分等に計測対象物２０の一点が接する場合、斜めに計測することで正しい値を計測することができない。正しい値を計測するため、例えば検出部２８３の先端に計測対象物２０が接している場合には、計測位置の座標値として取得することなく、次に計測部２８２又は計測器２８を移動させる指示を受け付けたとき、計測対象部分２８４の両端の直線部分に検出部２８３が沿うように計測器２８を回転させるようにする。
【００６４】
なお、計測対象物２０を計測する際、上述のように計測器２８を直線的に移動、回転等する場合に限らず、計測対象物２０を直線的に移動、回転等するようにしても良い。また、計測器２８及び／又は計測対象物２０を画面上で拡大、縮小等しても良く、検出部２８３を示す画像をエッジ２８５を示す画像に接するようにし易い方法を選択し、計測し易くすることができる。
【００６５】
本実施の形態１では、上述のように、計測部２８２を示す画像は、本体部２８１の長手方向の一方側に検出部２８３を有する。設定指示受付手段３４１は、計測部２８２のいずれか一方側を検出部２８３として設定する指示を受け付ける。図１０は、画面上で２つの計測部２８２において各検出部２８３が本体部２８１の長手方向に存在する側のバリエーションを説明する例示図である。図１０（ａ）〜（ｄ）に示す計測部２８２Ｌはいずれも本体部２８１に固定されている。２つの計測部２８２において各検出部２８３は、本体部２８１の長手方向のいずれかに設定することができる。図１０（ａ）に示すように、検出部２８３、２８３が互いに対向するように設定することもできるし、図１０（ｂ）に示すように互いに反対方向を向くように設定することもできる。また、図１０（ｃ）、（ｄ）に示すように、どちらも左右いずれかの同じ方向を向くように設定しても良い。図１０（ａ）〜（ｄ）の計測部２８２Ｒ上に示す矢印は、例えばマウスホイールを奥へ回して移動する前進方向を示す。図１０（ａ）〜（ｄ）の計測部２８２Ｌ上に示す矢印は、図５及び図８に示したように、計測部２８２Ｒを計測対象部分２８４のエッジ２８５に接するようにして固定した後、計測部２８２Ｌをもう一方のエッジ２８５に接するようにするために計測部２８２Ｌを移動させる方向を示す。
【００６６】
図１１は、検出部２８３を図１０（ａ）に設定した場合の計測部２８２による計測処理の例示図である。図１１（ａ）は円の外径の計測例を、図１１（ｂ）は円形の穴の径の計測例を、それぞれ示している。検出部２８３が互いに対向するよう内側に存在する計測部２８２、２８２を有する計測器２８は、図１１（ａ）に示すような円の外径と同様、図１１（ｂ）に示すような円形の穴の径を計測することができる。
【００６７】
図１２は、検出部２８３を図１０（ｂ）に設定した場合の計測部２８２による計測処理の例示図である。検出部２８３が互いに反対方向に存在する計測部２８２を有する計測器２８は、図１２に示すような２つの円の間の距離を計測することができる。
【００６８】
図１３は、検出部２８３を図１０（ｄ）に設定した場合の計測部２８２による計測処理の例示図である。検出部２８３が両方左側に設定された計測部２８２を有する計測器２８は、図１３に示すような大きな円と中にある小さな円との距離を計測することができる。      
【００６９】
また本実施の形態１では、伸縮指示受付手段３４２が計測部２８２の延伸方向の長さを変更する指示を受け付ける。図１４は、計測部２８２の長さを変更した状態を説明する例示図である。図１４（ａ）は計測部２８２Ｌ全体の長さを変更し、計測部２８２Ｒの本体部２８１からの位置を変更して長さを変更する方法を説明するための例示図である。図１４（ｂ）は、計測部２８２Ｌの本体部２８１からの位置を変更して長さを変更し、計測部２８２Ｒ全体の長さを変更した状態を示す例示図である。図１４（ｃ）は、計測部２８２Ｌの本体部２８１からの位置を変更して長さを変更し、計測部２８２Ｒの本体部２８１からの位置を変更して長さを変更した状態を示す例示図である。
【００７０】
図１４（ａ）に示すように、固定された計測部２８２Ｌについて、例えば計測部２８２Ｌをマウス操作で選択した場合、編集中を示す矩形領域ｇが表示される。さらに矩形領域ｇの周縁部をマウス操作でドラッグすることにより、矩形領域ｇの大きさを変更することができ、計測部２８２Ｌ全体の長さを変更することができる。移動可能な計測部２８２Ｒについても、例えば計測部２８２Ｒをマウス操作で選択した場合、編集中を示す矩形領域ｈが表示される。さらに矩形領域ｈの内部領域をマウス操作でドラッグすることにより、矩形領域ｈの位置、すなわち計測部２８２Ｒの本体部２８１からの位置を変更して長さを変更することができる。図１４（ｂ）では、計測部２８２Ｌについて本体部２８１からの位置を変更し、計測部２８２Ｒについて全体の長さを変更した結果を示している。また図１４（ｃ）では、計測部２８２Ｌ、２８２Ｒの両方について、計測部２８２Ｌ、２８２Ｒの本体部２８１からの位置を変更して長さを変更すた結果を示している。
【００７１】
図１５は、移動可能な計測部２８２Ｒのみ位置を変更した場合の計測部２８２による計測処理の例示図である。図１５に示すように、固定された計測部２８２Ｌの位置を変更することなく、移動可能な計測部２８２Ｒの本体部２８１からの位置を変更した計測部２８２Ｒによって、例えば階段状の段差を有する形状であっても、それぞれの段にて直接２つの計測部２８２の各検出部２８３を接するように移動して段差を計測することができる。また、計測対象部分２８４の形状に合わせて両方の計測部２８２の長短を変更して、検出部２８３をエッジ２８５に接するようにする画像が見易くなり、計測し易くすることができる。したがって、実物の計測器では計測が困難な形状でも直接かつ簡便に計測することができる。
【００７２】
次に、上述した構成の画像計測装置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１６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の処理手順を示すフローチャートである。
【００７３】
図１６に示すように制御ユニット３のＣＰＵ３３は、記憶装置３４に記憶されている計測対象物２０の透過画像データ又は落射画像データからいずれかの画像データと、計測器２８の画像データとを表示装置２７に表示する（ステップＳ１６０１）。
【００７４】
ＣＰＵ３３は、図５（ａ）に示すように計測器２８を示す画像を移動させて計測対象物２０を示す画像に近づける指示を受け付け、受け付けた指示に従って画像を表示する（ステップＳ１６０２）。ＣＰＵ３３は、図５（ｂ）及び図６（ｃ）に示すように、計測器２８を示す画像を回転させて計測対象部分２８４の寸法方向に本体部２８１の長手方向を合わせ（ステップＳ１６０３）、２つの計測部２８２の間隔が計測対象部分２８４の寸法より広くなるように計測部２８２Ｒを広げておく。
【００７５】
ＣＰＵ３３は、図６（ｄ）に示すように、表示された画像上で計測部２８２Ｒ（可動計測部）を示す画像を本体部２８１を示す画像の長手方向であって検出部２８３を示す画像が計測対象部分のエッジ２８５を示す画像に対向して近づく方向に所定の距離移動させる指示を受け付ける（ステップＳ１６０４）。具体的には、例えば計測部２８２Ｒをエッジ２８５方向へドラッグし、ドラッグの始点と終点との距離を所定の距離として受け付ける。
【００７６】
ＣＰＵ３３は、受け付けた指示により、検出部２８３を示す画像を所定の距離移動させて表示する。ＣＰＵ３３は、検出部２８３を示す画像が所定の距離移動を始めた始点と移動を終了した終点との間に、エッジ２８５を示す画像が存在するか否かを判断する（ステップＳ１６０５）。
【００７７】
ＣＰＵ３３が、エッジ２８５を示す画像が存在しないと判断した場合（ステップＳ１６０５：ＮＯ）、ＣＰＵ３３は、検出部２８３を示す画像が所定の距離移動した終点を新たな始点とし（ステップＳ１６０６）、処理をステップ１６０４へ戻し、上述した処理を繰り返す。
【００７８】
ＣＰＵ３３が、エッジ２８５を示す画像が存在すると判断した場合（ステップＳ１６０５：ＹＥＳ）、ＣＰＵ３３は、エッジ２８５を示す画像に対応する画像データに基づいて座標値を求め、計測位置の座標値として取得する（ステップＳ１６０７）。計測部２８２Ｒは検出部２８３がエッジ２８５と接する位置で一時的に固定される。
【００７９】
ＣＰＵ３３は、固定された計測部２８２Ｌについても上述したステップＳ１６０４〜ステップＳ１６０７の処理を繰り返す。即ち、図７（ｅ）に示すように、表示された画像上で本体部２８１に固定された計測部２８２Ｌを示す画像を本体部２８１を示す画像の長手方向であって検出部２８３を示す画像が計測対象部分のエッジ２８５を示す画像に対向して近づく方向に所定の距離移動させる指示を受け付ける（ステップＳ１６０４）。具体的には、例えば計測部２８２Ｌ上でマウスのボタンを押下し、押下した状態でエッジ２８５に向かってドラッグし、押下したボタンを放すことにより、ボタンを押下した位置とボタンを放した位置との距離を所定の距離として受け付ける。
【００８０】
ＣＰＵ３３は、受け付けた指示により、検出部２８３を示す画像を所定の距離移動させて表示する。ＣＰＵ３３は、検出部２８３を示す画像が所定の距離移動を始めた始点と移動を終了した終点との間に、エッジ２８５を示す画像が存在するか否かを判断する（ステップＳ１６０５）。
【００８１】
ＣＰＵ３３が、エッジ２８５を示す画像が存在しないと判断した場合（ステップＳ１６０５：ＮＯ）、ＣＰＵ３３は、検出部２８３を示す画像が所定の距離移動する終点を新たな始点とし（ステップＳ１６０６）、処理をステップ１６０４へ戻し、上述した処理を繰り返す。
【００８２】
ＣＰＵ３３が、エッジ２８５を示す画像が存在すると判断した場合（ステップＳ１６０５：ＹＥＳ）、ＣＰＵ３３は、エッジ２８５を示す画像に対応する画像データに基づいて座標値を求め、計測位置の座標値として取得する（ステップＳ１６０７）。計測部２８２Ｌは検出部２８３がエッジ２８５と接する位置で一時的に固定される。
【００８３】
ＣＰＵ３３は、可動及び固定の計測部によって取得した計測位置の座標値、即ちエッジの画面上の座標値に基づいて、計測対象部分２８４の実測値を算出する（ステップＳ１６０８）。
【００８４】
以上のように本実施の形態１によれば、検出部を示す画像を計測対象物のエッジを示す画像の方向に所定の距離を何回か移動するだけで、検出部を示す画像を計測対象物のエッジを示す画像に正確に接するよう操作しなくても、自動的に接するようにすることができ、計測対象物の寸法を実際の計測器で計測するのと同様、画面上での直感的な操作によって計測対象物を簡便に計測することができる。
【００８５】
（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１７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１７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。
【００８６】
ただし本実施の形態２では、制御ユニット３のＣＰＵ３３は、計測対象存否判断手段は備えず、位置取得手段３３９は、移動指示受付手段３３３から受け付けた指示により、計測対象部分２８４のエッジ２８５の画面上の座標値を計測対象物２０の計測位置の座標値として取得する
【００８７】
図１８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の処理手順を示すフローチャートである。本実施の形態２の処理手順は、計測対象物の寸法方向に本体部の長手方向を合わせるまでは実施の形態１のステップＳ１６０３までと同じであることから、ステップ１６０３までの説明を省略する。
【００８８】
図１８に示すように制御ユニット３のＣＰＵ３３は、表示された画像上で可動計測部を示す画像を本体部を示す画像の長手方向であって検出部を示す画像が計測対象部分のエッジを示す画像に対向して近づく方向に移動させる指示を受け付け（ステップＳ１８０１）、受け付けた指示に応じてエッジの画面上の座標値を計測位置の座標値として取得する（ステップＳ１８０２）。画面上では、検出部がエッジと接するまで移動するように可動計測部を示す画像を表示し、可動計測部は検出部がエッジと接する位置で一時的に、例えば他方のエッジに検出部が接するまで固定される。
【００８９】
ＣＰＵ３３は、表示された画像上で固定計測部を示す画像を本体部を示す画像の長手方向であって検出部を示す画像が計測対象部分のエッジを示す画像に対向して近づく方向に移動させる指示を受け付け（ステップＳ１８０３）、受け付けた指示により、エッジの画面上の座標値を計測位置の座標値として取得する（ステップＳ１８０４）。画面上では、検出部がエッジと接するまで移動するように可動計測部を示す画像を表示し、固定計測部は検出部がエッジと接する位置で一時的に、例えば計測対象部分の実測値が算出されるまで固定される。
【００９０】
ＣＰＵ３３は、取得した計測位置の座標値、即ちエッジの画面上の座標値に基づいて、計測対象部分の実測値を算出する（ステップＳ１８０５）。
【００９１】
なお、ステップＳ１８０２まで処理した時点で、ステップＳ１８０３の指示を受け付けなくてもステップＳ１８０４の処理を行い、検出部がエッジと接する位置まで移動する固定計測部を示す画像を表示するようにしても良い。
【００９２】
また、ステップＳ１８０２までの処理で可動計測部の移動と同時に固定計測部が移動するようにしても良い。両方の計測部を同時に移動する場合、マウス操作、キーボードからの入力等による移動の他、何らかの入力装置、例えば所定のキーの押下等をトリガとして、両方の計測部を検出部がエッジと接するまで移動させるようにしても良い。例えば、計測器全体をマウスでドラッグして移動することをトリガとして設定する場合、マウスのドラッグによって計測器を移動する都度、計測部の検出部が位置するエッジ間を自動的に計測することができ、計測速度を向上することができる。なお、上述のトリガが発生したとき、トリガが発生した時点での計測部の位置から移動させるようにする他、一旦計測部を広げる等して予め設定した初期位置から移動するようにしても良い。
【００９３】
以上のように本実施の形態２によれば、検出部を示す画像を計測対象物のエッジを示す画像の方向に移動するだけで、検出部を示す画像をエッジを示す画像に正確に接するよう操作しなくても、自動的に接するようにすることができ、計測対象物の寸法を実際に計測器で計測するように、画面上での直感的な操作により簡便かつ迅速に計測することができる。
【００９４】
図１９は、他の画像計測装置１の構成を示す模式図である。図１９に示すように、本画像計測装置１は、計測ユニット２と外部コンピュータ４とで構成されており、計測ユニット２にて撮像された画像データを外部コンピュータ４にて演算処理して、所望の形状の寸法等を計測する。
【００９５】
計測ユニット２の構成及び機能は、上述した実施の形態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。外部コンピュータ４は、少なくともＣＰＵ（図示せず）及びメモリ等の記憶装置（図示せず）を備え、表示装置４１、キーボード４２、マウス４３に接続されている。ＣＰＵ（図示せず）は、撮像装置２５及び２６から画像データを取得し、上述した実施の形態１及び２における制御ユニット３のＣＰＵ３３と同様の処理を実行する。
【００９６】
その他、本発明は上記実施の形態１及び２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】
【００９７】
【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】表示手段が計測対象物及び計測器の画像データを表示する画面の一例を示す例示図である。
【図４】計測のための操作状態を説明する模式図である。
【図５】画面上で計測器を用いて計測対象物を計測する過程の各状態を示す例示図である。
【図６】画面上で計測器を用いて計測対象物を計測する過程の各状態を示す例示図である。
【図７】画面上で計測器を用いて計測対象物を計測する過程の各状態を示す例示図である。
【図８】計測部及び計測器全体について回転方向及び移動距離の制約の説明図である。
【図９】矩形の計測対象物を計測する場合の移動方向の制約の説明図である。
【図１０】画面上で２つの計測部において各検出部が本体部の長手方向に存在する側のバリエーションを説明する例示図である。
【図１１】検出部を図１０（ａ）に設定した場合の計測部による計測処理の例示図である。
【図１２】検出部を図１０（ｂ）に設定した場合の計測部による計測処理の例示図である。
【図１３】検出部を図１０（ｄ）に設定した場合の計測部による計測処理の例示図である。
【図１４】計測部の長さを変更した状態を説明する例示図である。
【図１５】移動可能な計測部のみ位置を変更した場合の計測部による計測処理の例示図である。
【図１６】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の処理手順を示すフローチャートである。
【図１７】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１８】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の処理手順を示すフローチャートである。
【図１９】他の画像計測装置の構成を示す模式図である。
【図２０】従来の計測対象物を計測する場合に指定する領域等の説明図である。
【符号の説明】
【００９８】
１  画像計測装置
２  計測ユニット
３  制御ユニット
２５、２６  撮像装置
２７  表示装置
３１  キーボード
３２  マウス
３４  記憶装置
３５  通信手段
３６  内部バス
３３１  記憶手段
３３２  表示手段
３３３  移動指示受付手段
３３４  位置判断手段
３３５  位置受付手段
３３６  実測値算出手段
３３８  計測対象存否判断手段
３３９  位置取得手段
３４１  設定指示受付手段
３４２  伸縮指示受付手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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