(57)【要約】 【課題】ユーザーが制御可能な形でビデオツールを利用することができる、ツール拡張のためのシステムおよび方法を提供する。【解決手段】ビデオツールは、ビデオツールを適用した際に、ユーザーが求めるビデオツール「カスタマイズ」制御のレベルに対して、最小限のカーソル位置設定および「マウスクリック」で釣り合いを取る。複数回のマウスクリックによるツール構築方法は、ドラッグ・アンド・ドローやワンクリックツールの代替手段として提供される。マルチ・クリック・プラスツールにより詳細な情報が提供され、カスタマイズされたツールを素早く作成する的確な方法を提供する。【選択図】 図１
2006215031.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
測定物画像を撮影するためのカメラ部と、前記測定物画像を表示するためのディスプレイ部と、前記測定物画像の処理を制御するとともに前記ディスプレイ部に前記ビデオツールグラフィカルユーザーインターフェース（ＧＵＩ）を表示させるビデオツールを含む制御システム部と、を備えた画像検査システムのビデオツール制御方法であって、
前記ビデオツールは、表示可能な複数のパラメータインジケータを含むビデオツールＧＵＩを備え、前記パラメータインジケータの少なくともいくつかは前記ビデオツールＧＵＩの表示を変更するために追加可能であり、前記パラメータインジケータの少なくともいくつかは前記ビデオツールＧＵＩの前記表示において調整可能であり、前記パラメータインジケータの少なくともいくつかは前記ビデオツールＧＵＩの前記表示において定着可能であり、
前記ビデオツール制御方法は、
（ａ）ユーザーが前記ビデオツールを選択した際に、前記ビデオツールＧＵＩおよびカーソルを前記測定物画像に重ねて表示するとともに、前記ユーザーの操作により前記カーソルを所望の位置に設定可能な工程と、
（ｂ）前記ビデオツールＧＵＩが表示されている時に、前記ユーザーが複数の設定点をそれぞれ所望の位置に設定する操作により、複数のビデオツールパラメータを決定する工程と、
（ｃ）前記ユーザーが少なくとも１つの設定点を設定する際に、前記カーソルが前記設定点から離れるように移動したら、前記カーソルの位置に基づいて少なくとも１つの新たなパラメータインジケータを動的に調整し、前記カーソルの位置に自動的に連結して表示することを含むビデオツール操作を行う工程と、
を備えることを特徴とするビデオツール制御方法。
【請求項２】
請求項１に記載のビデオツール制御方法であって、前記工程（ｃ）において、前記ビデオツールの操作に基づいて動的に調整された少なくとも１つのパラメータインジケータを自動的に連結して表示することは、前記ビデオツールの操作に基づいて動的に調整される複数のパラメータインジケータを自動的に連結することを含むことを特徴とするビデオツール制御方法。
【請求項３】
請求項２に記載のビデオツール制御方法であって、前記動的に調整されて新たに連結された前記複数のパラメータインジケータは、第１関心領域パラメータインジケータ、第２関心領域パラメータインジケータ、エッジセレクタ位置インジケータ、および走査方向インジケータを含む群から選択される少なくとも２つのパラメータインジケータを備えることを特徴とするビデオツール制御方法。
【請求項４】
請求項３に記載のビデオツール制御方法であって、前記動的に調整されて新たに連結された前記複数のパラメータインジケータは少なくとも前記第１関心領域パラメータインジケータ、前記エッジセレクタ位置インジケータ、および前記走査方向インジケータを備えることを特徴とするビデオツール制御方法。
【請求項５】
請求項１に記載のビデオツール制御方法であって、前記工程（ｂ）において、前記ユーザーによる複数の設定点の設定は前記ユーザーが各設定点を同様の点設定操作により設定することを含むことを特徴とするビデオツール制御方法。
【請求項６】
請求項５に記載のビデオツール制御方法であって、前記設定点の設定操作は、ａ）前記ユーザーがユーザー入力装置のボタンを押す操作、ｂ）前記ユーザーがユーザー入力装置のボタンを素早く押して放す操作、のうちの１つを含むことを特徴とする方法。
【請求項７】
請求項１に記載の方法であって、前記工程（ｃ）において、前記ビデオツール操作は、さらに前記設定点に少なくとも１つの新たなパラメータインジケータを定着させて表示する工程を備えることを特徴とするビデオツール制御方法。
【請求項８】
請求項７に記載のビデオツール制御方法であって、前記ビデオツールはボックスツール、円ツール、円弧ツール、自動トレースツール、デュアルエリアコントラストツールのうちの１つであり、前記ユーザーが第１設定点を設定する際に、前記工程（ｃ）の前記操作が行われ、新たに定着した前記少なくとも１つのパラメータインジケータは作図線の第１端を有し、前記第１端は前記第１設定点に定着されかつ表示され、動的に調整されて新たに連結された前記少なくとも１つのパラメータインジケータは前記作図線の前記第１端以外の部分を有することを特徴とするビデオツール制御方法。
【請求項９】
請求項８に記載のビデオツール制御方法であって、前記ビデオツールはボックスツール、自動トレースツール、デュアルエリアコントラストツールのうちの１つであり、前記ユーザーが第２設定点を設定する際に、前記方法はさらに中心線インジケータを前記作図線の前記位置に定着し表示する工程を備えることを特徴とするビデオツール制御方法。
【請求項１０】
請求項８に記載のビデオツール制御方法であって、前記ビデオツールは円ツール、円弧ツールのうちの１つであり、前記ユーザーが第２設定点を設定する際に、前記カーソルが前記第２設定点から離間するように移動すると前記作図線が前記第１設定点、前記第２設定点、および前記カーソルの前記位置に基づいて動的に調整されて曲線状の作図線を形成し、前記ユーザーが第３設定点を設定する際に、前記方法はさらに中心線インジケータを前記作図線の前記位置に定着し表示する工程を備えることを特徴とするビデオツール制御方法。
【請求項１１】
請求項７に記載のビデオツール制御方法であって、前記工程（ｂ）において、前記ユーザーによる複数の設定点の設定は前記ユーザーが３つの設定点を設定する工程を含み、
前記ユーザーが第１設定点を設定する際に、１回目の前記工程（ｃ）の前記操作が前記第１設定点に対応して行われ、
前記ユーザーが第２設定点を設定する際に、２回目の前記工程（ｃ）の前記操作が行われ、前記２回目の前記操作において前記ビデオツールを操作して、動的に調整されて新たに連結された少なくとも１つのパラメータインジケータを自動的に連結し表示することは、前記ビデオツールを操作して動的に調整されて新たに連結された複数のパラメータインジケータを自動的に連結することを含むことを特徴とするビデオツール制御方法。
【請求項１２】
請求項１１に記載のビデオツール制御方法であって、前記ビデオツールはボックスツールおよび自動トレースツールのうちの１つであり、前記ユーザーが前記第２設定点を設定し前記２回目の前記工程（ｃ）の前記操作を行う際に、前記２回目において新たに定着した前記少なくとも１つのパラメータインジケータがツール関心領域の第１寸法に対応し、前記２回目において新たに連結した前記複数のパラメータインジケータは下記の群から選択される少なくとも２つのパラメータインジケータを備え、前記群は、前記ツール関心領域の第２寸法、エッジセレクタ位置インジケータ、およびサンプリング方向インジケータを備えることを特徴とするビデオツール制御方法。
【請求項１３】
請求項７に記載のビデオツール制御方法であって、前記工程（ｂ）において、前記ユーザーによる複数の設定点の設定は前記ユーザーが４つの設定点を設定する工程を備え、
前記ユーザーが第１設定点を設定する際に、前記工程（ｃ）の前記操作が前記第１設定点に対応して１回目に行われ、
前記ユーザーが第２設定点を設定する際に、前記工程（ｃ）の前記操作が前記第２設定点に対応して２回目に行われ、
前記ユーザーが第３設定点を設定する際に、３回目の前記工程（ｃ）の前記操作が行われ、前記３回目においては前記ビデオツールを操作して、動的に調整されて新たに連結された少なくとも１つのパラメータインジケータを自動的に連結し表示することは、前記ビデオツールを操作して動的に調整されて新たに連結された複数のパラメータインジケータを自動的に連結することを含むことを特徴とするビデオツール制御方法。
【請求項１４】
請求項１３に記載のビデオツール制御方法であって、前記ビデオツールは円ツールおよび円弧ツールのうちの１つであり、前記ユーザーが前記第３設定点を設定し前記３回目の前記工程（ｃ）の前記操作を行う際に、前記３回目において新たに定着した前記少なくとも１つのパラメータインジケータがツール関心領域の第１寸法に対応し、前記３回目において新たに連結した前記複数のパラメータインジケータは下記の群から選択される少なくとも２つのパラメータインジケータを備え、前記群は、前記ツール関心領域の半径方向寸法、エッジセレクタ位置インジケータ、およびサンプリング方向インジケータを備えることを特徴とするビデオツール制御方法。
【請求項１５】
請求項１に記載のビデオツール制御方法であって、前記ユーザーが前記ビデオツールの関心領域の寸法に関連する最終ツールパラメータを決定するために使用される最終設定点を設定する際、エッジセレクタ位置および走査方向に関連するツールパラメータもまた前記最終設定点の前記設定に基づいて決定されることを特徴とするビデオツール制御方法。
【請求項１６】
請求項１５に記載のビデオツール制御方法であって、前記ユーザーが前記最終設定点を設定すると、前記ビデオツールのすべての関心領域パラメータインジケータが定着し、エッジセレクタ位置インジケータが前記最終設定点の前記位置における少なくとも一部に基づいて定着し、走査方向インジケータが前記最終設定点の前記位置の少なくとも一部に基づいて最終決定されることを特徴とするビデオツール制御方法。
【請求項１７】
請求項１に記載のビデオツール制御方法であって、前記ユーザーはビデオツールバーにおける対応するツールモードセレクタおよびビデオツールセレクタを選択する方法によって前記ビデオツールを選択することを特徴とするビデオツール制御方法。
【請求項１８】
測定物画像を撮影するためのカメラ部と、前記測定物画像を表示するためのディスプレイ部と、前記測定物画像の処理を制御するとともに前記ディスプレイ部に前記ビデオツールグラフィカルユーザーインターフェース（ＧＵＩ）を表示させるビデオツールを含む制御システム部と、を備えた画像検査システムのビデオツール制御方法であって、
前記ビデオツールは、表示可能な複数のパラメータインジケータを含むビデオツールＧＵＩを備え、前記パラメータインジケータの少なくともいくつかは前記ビデオツールＧＵＩの表示を変更するために追加可能であり、前記パラメータインジケータの少なくともいくつかは前記ビデオツールＧＵＩの前記表示において調整可能であり、前記パラメータインジケータの少なくともいくつかは前記ビデオツールＧＵＩの表示において定着可能であり、
前記ビデオツールは機械画像検査システムに含まれ、前記機械画像検査システムは測定物画像を提供するために使用されるカメラ部と、前記ビデオツールを含む制御システム部と、前記測定物画像および前記測定物画像に重ねて前記ビデオツールＧＵＩを表示するために使用されるディスプレイ部とを備え、
前記ビデオツール制御方法は、
（ａ）ユーザーが前記ビデオツールを選択した際に、前記ビデオツールＧＵＩおよびカーソルを前記測定物画像に重ねて表示するとともに、前記ユーザーの操作により前記カーソルを所望の位置に設定可能な工程と、
（ｂ）前記ビデオツールＧＵＩが表示されている時に、前記ユーザーが複数の設定点をそれぞれ所望の位置に設定する操作により、複数のビデオツールパラメータを決定する工程と、
（ｃ）前記ユーザーが前記設定点を設定する度に前記ビデオツールＧＵＩに表示される前記パラメータインジケータを変更する工程とを備え、
前記工程（ｂ）において、前記ユーザーによる複数の設定点の設定は前記ユーザーが各設定点を同様の設定点の設定操作により設定するものであり、
前記ビデオツールＧＵＩは、前記ユーザーが一連の設定点を順次設定する操作が可能であり、かつ
前記ユーザーが前記一連の操作における最後の設定点である最終設定点を設定する前に、異なる種類の複数のパラメータインジケータが同時に連結されて前記カーソルの前記位置に基づいて動的に調整されることを特徴とするビデオツール制御方法。
【請求項１９】
請求項１８に記載のビデオツール制御方法であって、前記ビデオツールＧＵＩは前記ユーザーが最大４つの一連の設定点を設定することを含み、前記ユーザーが前記一連の設定点における最後の設定点である前記最終設定点を設定する前に、同時に連結されて動的に調整される異なる種類の複数のパラメータインジケータは、第１関心領域パラメータインジケータ、第２関心領域パラメータインジケータ、エッジセレクタ位置インジケータ、および走査方向インジケータを含む群から選択される少なくとも２つのパラメータインジケータを備えることを特徴とするビデオツール制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像検査システムのビデオツール制御方法に関し、このシステムにおける検査操作の定義に使用可能なビデオツールの制御方法に関する。
本願は、米国特許法１１９条の規定により、２００５年１月３１日に提出された米国特許仮出願第６０／６４８，９５６号の利益を主張する。
【背景技術】
【０００２】
検査対象物の的確な寸法を測定したり、他の各種対象物特性を検査したりするために、高精度機械画像検査システム（または画像システムと省略する）が利用されている。
このような画像検査システムは、画像を撮影するためのカメラおよび光学システムを備えるとともに、撮影した画像を演算処理し、さらにはシステムの動作制御を行うためのコンピュータシステムを備える。さらに、検査中である測定物の形体をカメラが走査できるよう、多方向に移動可能な高精度ステージを備える。
【０００３】
市販されている１つの例示的な従来システムとして、米国イリノイ州オーロラにあるミツトヨアメリカコーポレーション（ＭＡＣ）から入手可能なパソコンベース画像システムのＱＵＩＣＫ ＶＩＳＩＯＮ（登録商標）シリーズおよびＱＶＰＡＫ（登録商標）ソフトウェアがある。画像システムのＱＵＩＣＫ ＶＩＳＩＯＮ（登録商標）シリーズとＱＶＰＡＫ（登録商標）ソフトウェアの機能や操作については、例えば、非特許文献１あるいは非特許文献２にその概略が記載されており、それぞれ、その全体を参照することによりここに引用したものとする。
【０００４】
この製品は、例えばＱＶ−３０２ Ｐｒｏモデルにより例示されるように、顕微鏡タイプ光学システムを使用でき、それにより様々な倍率で測定物の画像を提供し、また必要に応じてステージを動かし、いずれの単一のビデオ画像範囲をも超えた測定物の表面をトラバースする。単一のビデオ画像は、通常、観察もしくは検査している測定物の一部のみを含み、そのようなシステムには任意の倍率と、測定解像度と、物理的なサイズの限界がある。
【０００５】
機械画像検査システムでは、一般的に自動ビデオ検査が用いられる。
特許文献１では、自動ビデオ検査の各種態様が教示され、その全体を参照することによりここに引用したものとする。上記特許文献１に示されるように、自動化ビデオ検査機器は、一般的にユーザーがそれぞれ特定の測定物の構成に対して定義する自動検査作業シーケンスを可能にするプログラミング機能を備えている。そのようなプログラミングは、例えば、テキストベースのプログラミングによる方法か、またはユーザーによって行われる一連の検査操作に対応する一連の機械制御指令を保存することによって検査作業シーケンスを漸進的に「学習」する記録モードによる方法か、あるいは両方法の組み合わせにより実施できる。そのような記録モードは「学習モード」、または「訓練モード」と呼ばれることが多い。検査作業シーケンスが「学習モード」として定義されると、「動作モード」中に、そのシーケンスにより自動的に測定物の画像を取得する（また追加的に分析あるいは検査する）ことができる。
【０００６】
具体的な検査作業シーケンス（つまり、各画像の取得方法および取得した各画像の分析／検査方法）を含む機械制御指令は通常、特定の測定物構成に特有な「パートプログラム」あるいは「測定物プログラム」として保存される。例えばパートプログラムは、測定物に対するカメラの位置設定の仕方、照度レベル、倍率等の各画像の取得方法を定義する。さらにパートプログラムは、エッジ／境界検出ビデオツール等、１つまたは２つ以上のビデオツールの使用といった取得した画像の分析／検査方法を定義する。
【０００７】
ビデオツールは、手動検査および／または機械制御操作を遂行するために手動で使用してもよい。またそれらの設定パラメータや操作は、自動検査プログラムあるいは「パートプログラム」を作成するために学習モード中に記録していてもよい。このようなツールとして、例えばエッジ／境界検出ツール、形状またはパターンマッチングツール、寸法測定ツール、座標確定ツール等が挙げられる。例えばこのようなツールは、上記された市販の画像システムであるＱＵＩＣＫ ＶＩＳＩＯＮ（登録商標）シリーズと、関連するＱＶＰＡＫ（登録商標）ソフトウェアのような、各種の機械画像検査システムでルーチンとして使用される。
ＱＶＰＡＫ（登録商標）ソフトウェアで使用できるビデオエッジ／境界検出ツールは、例えば点ツール、ボックスツール、円ツール、および円弧ツールを含む（上記において参照により引用されたＱＶＰＡＫ ３Ｄ ＣＮＣ 画像測定装置ユーザーガイドを参照）。
【０００８】
簡単に述べると、点ツールは画像上の単走査線との交点にデータ点を生成（配置）する。ボックスツールは平行する走査線の組を生成し、各組はエッジ形体が検出されたデータ点に戻る。円ツールは、原点を中心とする３６０度におよぶ半径方向の走査線の組を生成し、各線はエッジ形体が検出されたデータ点に戻る。円弧ツールは原点を中心とする半径方向の走査線の組を生成し、各線はエッジ形体が検出された点に戻る（例えば、丸みをもった角からの戻りデータ点に対して有効である）。いずれのツールも、画像上の特定のエッジ／境界形体を自動的に検出するために使用できる。
【０００９】
ビデオツールの適切な操作は、画質やビデオツールの操作に影響を及ぼす各種機械、画像取得およびビデオツールの正しいパラメータ設定によってなされる。
例えば、画像上に対象エッジ／境界を配置するエッジ／境界検出ビデオツールにおいては、機械および画像取得のパラメータは正しい照度／輝度レベル、適切な焦点、適切な倍率等に設定されなければならない。例えばエッジ検出ビデオツールのビデオツールパラメータには、その関心領域（つまり、ビデオツールが検査したビデオ画像内の領域）、エッジセレクタ、走査方向等が含まれてよく、その他のパラメータは、検出対象となるエッジ／境界形体を配置するビデオツールの操作を適切に制御するために設定される。
【００１０】
【特許文献１】米国特許番号第６，５４２，１８０号
【非特許文献１】ＱＶＰＡＫ ３Ｄ ＣＮＣ 画像測定装置ユーザーガイド（２００３年１月ミツトヨアメリカコーポレーション発行）
【非特許文献２】ＱＶＰＡＫ ３Ｄ ＣＮＣ 画像測定装置オペレーションガイド（１９９６年９月ミツトヨアメリカコーポレーション発行）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
従来のビデオツールで現在使用可能な形体、グラフィカルユーザーインターフェース（ＧＵＩ）制御には制限が多く、特に寸法検査ビデオツールは限定されたものである。
従来のビデオツールの中には、ユーザーによる「設定」動作が比較的少なくて済むものがあるが、結果として得られるビデオツールパラメータの多くが、多くの場合に不適合となるデフォルト値として設定されるという問題がある。
従来の他のビデオツールとして、ビデオツールパラメータがユーザーによって広範囲にわたって調整またはカスタマイズ可能なものもあるが、ユーザーによるいくつかの設定動作が別途必要となるという問題がある。これらの、また他の問題を解消するビデオツールが望まれている。
【００１２】
現在、高精度機械画像検査システムのユーザーは、パートプログラムをプログラミングする時間の大部分を、ビデオツールの設定やそのパラメータの調整に費やしている。従って、パラメータカスタマイズ機能、ＧＵＩ特性、他の人間工学的要素と比較すると、使い易さを少しでも向上することが望まれている。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は、上記に概説されたようなビデオツールの新しくかつ効率的な事例および他のビデオツールを対象とする。ユーザーが制御可能な形でビデオツールを利用することができる、ツール拡張のためのシステムおよび方法を提供する。
【００１４】
ビデオツールは、ビデオツールを適用した際に、ユーザーが求めるビデオツール「カスタマイズ」制御のレベルに対して、最小限のカーソル位置設定および「マウスクリック」で釣り合いを取る。複数回のマウスクリックによるツール構築方法が、既知のドラッグ・アンド・ドローやワンクリック法の代替手段として提供される。ここで開示するマルチ・クリック・プラスおよび／またはマルチ・クリックツールは、既知の類似ツールに比べてより具体的なツールパラメータ情報を伝え、さらにツールを作成するために的確な方法を提供する。ここで開示するマルチ・クリック・プラスおよび／またはマルチ・クリックツールは、ユーザーによる１回の動作で複数のツールパラメータを設定することができる。これらの新たなビデオツール方法により、ユーザーはツールパラメータ作成において単純なかつ／あるいは最少限のユーザー設定動作で高水準の制御が可能となる。
【００１５】
具体的に、本発明の画像検査システムのビデオツール制御方法は、
測定物画像を撮影するためのカメラ部と、前記測定物画像を表示するためのディスプレイ部と、前記測定物画像の処理を制御するとともに前記ディスプレイ部に前記ビデオツールグラフィカルユーザーインターフェース（ＧＵＩ）を表示させるビデオツールを含む制御システム部と、を備えた画像検査システムのビデオツール制御方法であって、
前記ビデオツールは、表示可能な複数のパラメータインジケータを含むビデオツールＧＵＩを備え、前記パラメータインジケータの少なくともいくつかは前記ビデオツールＧＵＩの表示を変更するために追加可能であり、前記パラメータインジケータの少なくともいくつかは前記ビデオツールＧＵＩの前記表示において調整可能であり、前記パラメータインジケータの少なくともいくつかは前記ビデオツールＧＵＩの前記表示において定着可能であり、
前記ビデオツール制御方法は、
（ａ）ユーザーが前記ビデオツールを選択した際に、前記ビデオツールＧＵＩおよびカーソルを前記測定物画像に重ねて表示するとともに、前記ユーザーの操作により前記カーソルを所望の位置に設定可能な工程と、
（ｂ）前記ビデオツールＧＵＩが表示されている時に、前記ユーザーが複数の設定点をそれぞれ所望の位置に設定する操作により、複数のビデオツールパラメータを決定する工程と、
（ｃ）前記ユーザーが少なくとも１つの設定点を設定する際に、前記カーソルが前記設定点から離れるように移動したら、前記カーソルの位置に基づいて少なくとも１つの新たなパラメータインジケータを動的に調整し、前記カーソルの位置に自動的に連結して表示することを含むビデオツール操作を行う工程と、
を備えることを特徴とする。
【００１６】
本発明において、前述した工程（ｃ）は、
（ｃ）前記ユーザーが前記設定点を設定する度に前記ビデオツールＧＵＩに表示される前記パラメータインジケータを変更する工程とを備え、
前記工程（ｂ）において、前記ユーザーによる複数の設定点の設定は前記ユーザーが各設定点を同様の設定点の設定操作により設定するものであり、
前記ビデオツールＧＵＩは、前記ユーザーが一連の設定点を順次設定する操作が可能であり、かつ
前記ユーザーが前記一連の操作における最後の設定点である最終設定点を設定する前に、異なる種類の複数のパラメータインジケータが同時に連結されて前記カーソルの前記位置に基づいて動的に調整されることを特徴とする
ものとしてもよい。
なお、本発明において、動的な調整とは、いくつかの連結されたパラメータインジケータを、そのカーソル位置に応じて、カーソルに直接には追従しないがカーソル位置と特定の関係を保つような特定の配置とするような調整をいう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明において使用可能な１つ例示的な機械画像検査システム１０のブロック図である。
【００１８】
機械画像検査システム１０は、データを交換し信号を制御するため制御コンピュータシステム１４に操作可能に接続する画像測定装置１２を含む。制御コンピュータシステム１４は、データを交換し信号を制御するためさらにモニタまたはディスプレイ１６（ディスプレイ部）、プリンタ１８、ジョイスティック２２、キーボード２４、およびマウス２６に操作可能に接続する。モニタまたはディスプレイ１６は機械画像検査システム１０の操作の制御および／またはプログラミングに適したグラフィカルユーザーインターフェース（ＧＵＩ）を表示できる。
【００１９】
画像測定装置１２は、可動測定物ステージ３２と、ズームレンズまたは交換可能レンズを具備した光学画像化システム３４（カメラ部）とを有する。
ズームレンズまたは交換可能レンズは一般的に、光学画像化システム３４により提供される画像の様々な倍率を提供する。機械画像検査システム１０は、前述した画像システムのＱＵＩＣＫ ＶＩＳＩＯＮ（登録商標）シリーズおよびＱＶＰＡＣＫ（登録商標）ソフトウェアと概略的に類似しており、市販の最新式の高精度機械画像検査システムと同様である。機械画像検査システム１０は、同時係属中でかつ同一出願人による米国特許出願第１０／９７８，２２７号においても説明されており、その全体を参照することによりここに引用したものとする。
画像測定機械と制御システム部の各種態様は、同時係属出願されかつ同一出願人による２００４年３月２５日に出願された米国特許出願第１０／８０８，９４８号と、２００３年８月４日に出願された米国特許出願第１０／６３２，８２３号においてもより詳細に説明され、その全体を参照することによりここに引用したものとする。
【００２０】
図２は、本発明における機械画像検査システム１００の制御システム部１２０および画像システム構成部品部２００を示す図である。ここで、機械画像検査システム１００は前述した機械画像検査システム１０のことであるが、機能ブロック構成の説明では機械画像検査システム１００と呼ぶものとする。
制御システム部１２０は、詳細は後述するが、画像システム構成部品部２００を制御するために利用される。画像システム構成部品部２００は光学構体部２０５、光源２２０、２３０、２４０、および中央透明部２１２を有する測定物ステージ２１０を備える。
【００２１】
測定物ステージ２１０は、測定物２０を載置可能なステージ表面に実質的に平行な面内におけるＸ軸およびＹ軸に沿って動作制御可能である。光学構体部２０５はカメラシステム２６０および交換可能な対物レンズ２５０を備え、さらにタレットレンズ構体２８０および同軸光源２３０を備えていてもよい。タレットレンズ構体の代わりに、固定された、または手動で交換可能な倍率可変レンズ、あるいはズームレンズ構成等を備えていてもよい。下記により詳細に説明するように、光学構体部２０５は、可制御モータ２９４を用いることにより、実質的にＸ軸およびＹ軸に直交するＺ軸に沿って動作制御可能である。
【００２２】
機械画像検査システム１００によって撮像される測定物２０は測定物ステージ２１０に載置される。測定物ステージ２１０に対して、１つまたは２つ以上の光源２２０、２３０、２４０が配置され、それぞれ光源光２２２、２３２、２４２を測定物２０に照射する。光源２２０、２３０および／または２４０から発せられた光は測定物２０を照射するとともに、測定物光２５５として反射あるいは透過し、交換可能な対物レンズ２５０およびタレットレンズ構体２８０を通過し、カメラシステム２６０により集光される。測定物２０の画像はカメラシステム２６０により取り込まれ、信号線２６２に出力されて制御システム部１２０を制御する。
【００２３】
測定物２０を照射するために利用される光源２２０、２３０、２４０は、リングライトあるいはプログラム可能なリングライトのようなステージ光２２０、同軸光２３０および表面光２４０を備えていてよく、これらはそれぞれ信号線またはバス２２１、２３１、２４１を介して制御システム部１２０に接続している。機械画像検査システム１００の第１光学構体として、光学構体部２０５は前述した構成部品に加えて、同軸照明や他の求められる機械画像検査システム特性を得るために必要となりうる、他のレンズや、開口、ビームスプリッタ等の他の光学要素を備えていてもよい。機械画像検査システム１００の第２光学構体として備えられる場合、タレットレンズ構体２８０は少なくとも第１タレットレンズ位置およびレンズ２８６、さらに第２タレットレンズ位置およびレンズ２８８を備える。制御システム部１２０は、少なくとも第１および第２タレットレンズ位置間で、信号線またはバス２８１を介して、軸線２８４に沿ってタレットレンズ構体２８０を回動する。
【００２４】
測定物ステージ２１０および光学構体部２０５間の距離は、カメラシステム２６０により取り込まれた測定物２０の画像の焦点を変更するために調整可能である。具体的には、各種の例示的な実施形態において、光学構体部２０５は、アクチュエータや接続ケーブル等を駆動可能な可制御モータ２９４によって、測定物ステージ２１０に対して垂直のＺ軸方向に移動可能であり、それにより光学構体部２０５はＺ軸に沿って移動する。ここでＺ軸は、光学構体部２０５により得られた画像の焦点合わせのための軸とする。可制御モータ２９４は、使用時において、信号線２９６を介して入出力インターフェース１３０に接続する。
【００２５】
図２に示すように、各種の例示的な実施形態において、制御システム部１２０はコントローラ１２５、入出力インターフェース１３０、メモリ１４０、測定物プログラム生成実行部１７０、ＣＡＤファイル形体エクストラクタ１８０および電力供給部１９０を備える。各構成部品と下記に説明する追加的な構成部品は、１つまたは２つ以上のデータ／制御バスおよび／またはアプリケーションプログラミングインターフェース（ＡＰＩ）によって、あるいは各種要素間が直接接続されることによって相互接続されることを理解されたい。
【００２６】
入出力インターフェース１３０は画像化制御インターフェース１３１、動作制御インターフェース１３２、照明制御インターフェース１３３およびレンズ制御インターフェース１３４を備える。動作制御インターフェース１３２は位置制御要素１３２ａおよび速度／加速度制御要素１３２ｂを有する。しかし、各種の例示的な実施形態において、このような要素が組み合わせ可能であり、かつ／あるいは区別されなくてもよいことを理解されるべきである。照明制御インターフェース１３３は照明制御要素１３３ａ〜１３３ｎを有し、これらは、例えば選択、電力、オン／オフスイッチ、および適用可能であれば、光源２２０、２３０、２４０のような機械画像検査システム１００の対応する各種光源におけるストローブプラスタイミングを制御する。
【００２７】
メモリ１４０は、１つまたは２つ以上のパートプログラム等を有する画像ファイルメモリ部１４１および測定物プログラムメモリ部１４２と、ビデオツール部１４３とを備える。ビデオツール部１４３はツール部１４３ａ〜１４３ｍを備え、これらは対応する各ツールのＧＵＩ、画像処理操作等を決定する。各ツール部１４３ａ〜１４３ｍは、それぞれツールが特定のモードで起動されるか否かによって動作を決定するモード部を備える。例えば、ツール部１４３ａは、下記に詳述するマルチ・クリック・プラスモードで起動した場合にツールの動作を決定するマルチ・クリック・プラス操作部１４３ａａと、既知のドラッグ・アンド・ドローモードで起動した場合にツールの動作を決定するドラッグ・アンド・ドロー操作部１４３ａｂと、既知のワンクリックモードで起動した場合にツールの動作を決定するワンクリック操作部１４３ａｃとを備える。
【００２８】
ビデオツール部１４３におけるいずれかの、あるいはすべての他のツールは同様のモード部を備えていてよく、例えば、最後のツール部１４３ｍは同様にマルチ・クリック・プラス操作部１４３ｍａと、ドラッグ・アンド・ドロー操作部１４３ｍｂと、ワンクリック操作部１４３ｍｃとを備える。またビデオツール部１４３は、前述の各ツールモードにおける全体的な選択や操作を統率するツールモード制御メモリ部１４３ｔを備える。さらにビデオツール部１４３は、自動、半自動および／または手動の操作を支援する関心領域生成部１４３ｘを備え、ビデオツール部１４３の有する各種ビデオツールで操作可能な各種関心領域を定義する。
【００２９】
一般的にメモリ１４０は、取得した測定物２０の画像が必要な画像特性を有するように測定物２０の画像を取り込み、あるいは取得する画像システム構成部品部２００の操作に利用可能なデータを保存する。さらにメモリ１４０は機械画像検査システム１００の操作に利用可能なデータを保存し、取得した画像に対し手動あるいは自動で各種検査および測定の操作を行い、入出力インターフェース１３０を介して結果を出力する。またメモリ１４０には、入出力インターフェース１３０を介して操作可能なグラフィカルユーザーインターフェース（ＧＵＩ）を定義するデータも含まれる。
【００３０】
ステージ光２２０、同軸光２３０、表面光２４０における信号線またはバス２２１、２３１、２４１はそれぞれ入出力インターフェース１３０に接続する。カメラシステム２６０からの信号線２６２および可制御モータ２９４からの信号線２９６も入出力インターフェース１３０に接続する。画像データの伝送に加えて、信号線２６２はコントローラ１２５からの画像取得を開始させる信号を伝送することができる。
【００３１】
１つまたは２つ以上の表示装置１３６、および１つまたは２つ以上の入力装置１３８も入出力インターフェース１３０に接続可能である。表示装置１３６および入力装置１３８は、ユーザーインターフェースの表示に利用可能であり、ユーザーインターフェースは検査操作の実行、および／またはパートプログラムの生成および／または変更、カメラシステム２６０によって取り込まれた画像の表示、および／または画像システム構成部品部２００の直接制御に使用できる各種グラフィカルユーザーインターフェース（ＧＵＩ）特性を有する。予め設定されたパートプログラム（または測定物プログラム）を有する全自動システムにおいては、表示装置１３６および／または入力装置１３８を備えなくてもよい。
【００３２】
ＣＡＤファイル形体エクストラクタ１８０に関しては、対象測定物についてのＣＡＤファイルデータから、測定物の形体に関するデータ等の特徴を抽出する機能を有するものであり、測定物を表すＣＡＤファイルのような情報が機械画像検査システムの産業上の利用において入手可能であることが多い。ＣＡＤファイル表示におけるエッジと境界の配置は、測定物プログラミングあるいは必要な測定物形体に誘導するために有用な情報において、手動、半自動、あるいは全自動で決定することができる。
【００３３】
例示的な各種の実施形態において、ユーザーが機械画像検査システム１００を利用して測定物２０の測定物画像取得プログラムを生成する場合、ユーザーは測定物プログラミング言語を使用して自動、半自動あるいは手動で指令を明示的にコード化することにより、または測定物プログラム指令が訓練シーケンスを取り込むように画像取得訓練シーケンスを介して機械画像検査システム１００を動作させる指令を生成することにより、測定物プログラム指令を生成する。この工程は、取り込まれる画像の組に含まれる複数の画像毎に繰り返される。これらの指令が実行されると、機械画像検査システムは取得される各画像の組における測定物２０の特定の部位がカメラシステム２６０の視野に収まり、必要な焦点状態となるように測定物ステージ２１０および／またはカメラシステム２６０を、所定の速度で操作する。カメラと測定物の相対動作を制御するプログラム指令に加え、測定物画像取得プログラムはさらに１つまたは２つ以上の光源２２０〜２４０を起動して各画像取得時に測定物２０に必要な照明を提供するプログラム指令を備える必要がある。
【００３４】
１組の測定物画像取得指令が定義されると、制御システム部１２０は指令を実行し、カメラシステム２６０に命令して、指令に従って１つまたは２つ以上の測定物２０の画像を取り込ませる。制御システム部１２０は、コントローラ１２５の制御の元に、入出力インターフェース１３０を介して取り込んだ画像を入力し、メモリ１４０に取り込んだ画像を保存する。また、コントローラ１２５は取り込んだ画像を表示装置１３６に表示させてもよい。
【００３５】
制御システム部１２０はさらに、取り込みかつ保存した測定物検査画像を呼び出し、この測定物検査画像において測定物形体を検査および分析し、検査結果を保存および／または出力するために利用可能である。これらの分析および検査方法は、一般的にメモリ１４０のビデオツール部１４３に含まれる各種ビデオツールに組み込まれている。エッジ検出ツール、形状またはパターンマッチングツール、寸法測定ツール、座標マッチングツール、自動焦点ツール等を備えるこれらのツールの中のいくつかは、例えば上記された市販の画像システムであるＱＵＩＣＫ ＶＩＳＩＯＮ（登録商標）シリーズと、関連するＱＶＰＡＫ（登録商標）ソフトウェアのような、各種機械画像検査システムでルーチンとして使用可能である。ここに開示される各種方法は使用されるビデオツールパラメータや、新しくかつ便利な形の他のビデオツールを定義するために適用することができる。
【００３６】
例えば、同時係属出願されかつ同一出願人による２００１年１１月１６日に出願された米国特許出願第０９／９８７，９８６号に開示されるエッジ／境界検出ツールに関連するパラメータや、２００３年１１月２４日に同時係属出願された米国特許出願第１０／７１９，２１０号に記述される改良自動焦点ツールおよびその方法も、ここに開示された方法およびユーザーインターフェース特性に応じて定義されることが可能であり、これらの引用特許文献はその全体を参照することによりここに引用したものとする。
１つまたは２つ以上のビデオツールを使用した画像検査／分析操作が完了すると、制御システム部１２０は分析／検査操作のそれぞれの結果を入出力インターフェースに出力し、ビデオディスプレイ、プリンタ等の各種表示装置１３６に出力する。制御システム部１２０は、検査操作のそれぞれの結果をメモリ１４０に保存することもできる。
【００３７】
図３Ａ〜３Ｃは、不完全なエッジ形体３１０上における本発明における例示的なボックスツール３００の操作を示す図である。下記に説明する他の図や図３Ａ〜３Ｃにおいて、シェーディングライン３９５に代表されるようなシェーディングラインが図示のために提供され、画像上でエッジ形体３１０あるいはここで図示される他のエッジ形体のどちら側が暗いかを示す。下記に詳述するように、このエッジ特性はツール操作により暗い領域から明るい領域にあるいは明るい領域から暗い領域に移行するエッジ形体を特定の走査方向に沿って検索すべきか指示するパラメータを有する、多くのエッジ検出ビデオツールにとって重要である。
【００３８】
操作において、ここでは「マルチ・クリック・プラス」とされる例示的なツールモードで、図１１を参照して下記に説明するように、ビデオツールバーのボックスツールアイコンが選択されると、図３Ａに示すボックスツールインジケータ３２０がディスプレイに表示されうる。ボックスツールインジケータ３２０はカーソルと関連し、十字等の形で「カーソル点」に表示されうる。詳細は後述するように、カーソル点はボックスツールの各種パラメータを決定するために、かつ／あるいはボックスツールＧＵＩの各種特性またはパラメータインジケータを調整するためにボックスツールが利用する座標を提供する。他の形体特性をより明瞭に図示するために図においては省略されるが、一般的に、ここで図示され説明される各種ツールのために、ツールインジケータはここで説明される各種操作にわたって継続的にカーソルの隣に表示可能である。
【００３９】
図３Ａに示す例において、ユーザーは最初に点１をエッジ形体３１０に沿って必要な位置３３０に設定し、それによりボックスツールの高さ、つまり図３Ｂおよび３Ｃに示すボックスツール関心領域３５０の高さにおける一端の境界となる。説明や文脈により特に別の指示がなければ、この開示全体において、「点の設定」は通常、ユーザーが必要な点の座標を入力することを含むものとし、１つまたは２つ以上のビデオツールパラメータを決定するビデオツールにより利用される。このように、ユーザーは各種ビデオツールパラメータの決定あるいは定義を制御することができる。例えば、例示的な各実施形態において、通常ユーザーはマウス、ジョイスティック、トラックボール等の入力装置を動かし、エッジ形体３１０のような形体表示の周辺でカーソルを移動する。必要な点にカーソルを設定した後、ユーザーは入力装置ボタンをクリックし、あるいはキーボードの「エンター」キーを押す等の操作を行い、必要な点に「点を設定する」。点の設定により、下記のとおり設定点の位置にツールパラメータインジケータを定着させることができる。
【００４０】
点１を設定すると、十字等のパラメータインジケータが点１に定着され、ユーザーはカーソル３３５を続けて移動することができ、それによりいくつかの実施形態においては、カーソル３３５が点１に定着されたパラメータインジケータに（位置３３０において）点作図線３３２によって接続可能となり、点作図線３３２はカーソル３３５にピンと張った輪ゴムのように追従することができる。その他の各実施形態においては、作図線は含まれておらず、カーソルはパラメータインジケータとして動作可能である。
【００４１】
図３Ａに示すように、ユーザーはカーソル３３５をエッジ形体３１０に沿って第２点へと移動し、暫定的にボックスツール関心領域の高さにおける他端の境界を設定する。カーソルまたは点作図線３３２の移動の終端は、ボックスツール３００の関心領域の潜在的な寸法を反映していることからパラメータインジケータとして認識され、後述のようにユーザーが第２点を設定した場合に固定される。例示的な各実施形態において、ユーザーが特別な動作を行ったりあるいは継続する必要なしに、パラメータインジケータ（例えば作図線の終端またはカーソル位置に関連付けられた十字等）は、（ユーザーの入力装置動作による制御の元に）自動的に連結されカーソル位置に基づいて動的に調整されうる。つまり、ここで述べる「自動連結」は、動的に調整されたパラメータインジケータ等を「ドラッグ」するために、前回の点を設定した後に追加的なマウスクリックによってユーザーが動的に調整されたパラメータインジケータを「選択」する必要のないこと、および／またはユーザーがマウスボタンを押したりおよび／または押さえ続けたりする必要のないことを意味している。
【００４２】
「自動連結」について述べると、自動連結によりボックスツール３００やここで説明する他の各種ツールが、特に使用に際して便利になり、かつここで説明するパラメータの表示と操作との関連から学習および使用に際して分かりやすいものになる。
自動連結が利用される各実施形態においては、ユーザーが動的に調整されたパラメータインジケータを「選択」する必要がなくなり、ユーザーによりビデオツールパラメータが確定されている間に点を設定する操作としてのみ、「ボタンクリック」操作が残されている。そうでなければ、カーソルに動的に追従するパラメータインジケータを選択するための「クリック」が必要となってしまう。このように、ビデオツールＧＵＩの操作時において１つの操作（例えば「クリック」）を１つの機能（点の設定）に関連付けることにより、ユーザーがより早く学習することができる。
【００４３】
さらに、他の従来の「ドラッグ・アンド・ドロー」操作においては、マウスボタンを押す等により第１点（例えばボックス角）が「設定」され、次の必要な位置（例えばボックスの他の角）に移動するまでボタンの不安定な押下状態を維持している必要があり、ボタンの押下状態を解除することで次の必要な位置を設定する。従って、順次設定される２つの点は２つの異なる動作により設定されることになる。一方、自動連結によれば、順次設定されるすべての点が同様の操作により設定可能であり、不安定な状態でボタンを押さえ続ける必要もない。従って、自動連結を利用する各実施形態においては、ユーザーは不安定な人間工学に依存する状態を回避することができ、またビデオツールＧＵＩの操作時において１つの操作（例えば「クリック」）を１つの機能（例えば点の設定）に関連付けることで、ユーザーがより早く学習することができる。
【００４４】
続いて図３Ｂに示すように、ユーザーは点２を位置３４０に設定し、ボックスツール関心領域の高さにおける他端（または長手方向寸法）を定着し、それによりボックスツール３００の他のパラメータインジケータが表示可能となりかつ自動的に連結されてカーソル位置に基づいて動的に調整される。ここで、「パラメータインジケータ」は、ユーザーが現在決定した、または機械によって決定または導き出した、あるいはデフォルトツールパラメータに対応する、ビデオツールまたはビデオツールＧＵＩにおけるユーザーインターフェースの図形特性について言及するために用いられる。
【００４５】
例えば、図３Ｂおよび３Ｃに示すパラメータインジケータは関心領域ボックス３５０Ｂの上端、下端、左右辺、走査方向矢印３７０、中心線３４２、サンプリング方向インジケータ（位置３４０において中心線３４２に沿って配置される上方向を示す矢印）、エッジセレクタ位置インジケータ３８５（セレクタ位置インジケータ３８５とも称される）、および上昇／下降インジケータ３６０を備える。上昇／下降インジケータ３６０が空白である場合、図３Ｂにおいて上昇／下降方向が決定されていないことを示す。
様々な場合において、カーソル表示はビデオツールＧＵＩの各種パラメータインジケータとの組み合わせが可能であり、あるいはそれらと区別されなくともよい。代わりにカーソルを、様々な場合のＧＵＩにおけるパラメータインジケータとして、または各種パラメータを示すように表示を変更するカーソル表示として、あるいはカーソルに「追従」する各種パラメータインジケータとしての説明や実施がなされることも可能であろう。ここで概説される本発明の各種の特性や動作の実施に役立つのであれば、これらの説明は本発明の主旨の範囲内となりうる。
【００４６】
一般的に「連結」について述べると、ここで使用される用語として、いくつかの「連結」されたパラメータインジケータはカーソル位置に追従するために動的に調整することができる。いくつかの連結されたパラメータインジケータは、カーソル位置に応じて、カーソルに直接には追従しないが、カーソル位置と特定の関係を保ちながら調整される（以下、動的な調整という）。１つの例として、関心領域ボックス３５０Ｂの第１辺は動的に調整されカーソル位置に追従することができ、関心領域ボックス３５０Ｂの他辺は動的に調整されボックスツール３００の中心線３４２に対して第１辺と対称な配置となることができる。
他の例として、走査方向（走査線の方向、矢印３７０の方向）は、各走査線の定着位置はそのまま保ちながら、カーソル位置に基づいて（中心線とカーソル位置を最短で結ぶ直線方向に）動的に調整することができる。更に他の例として、エッジセレクタ位置インジケータ３８５の位置は、動的に調整され中心線３４２に沿った移動が制限されると共に、カーソル位置に対して平行となる。
【００４７】
図３Ｂに示す例として、点２が設定されると、点１と点２を結ぶ中心線３４２に対して対称に配置されるように、ボックスツール３００は関心領域ボックス３５０Ｂの幅（または横寸法）を決定する。また点配置シーケンスは、位置３４０における上方向を指し示すサンプリング方向矢印により示されるように、点１から点２へ進行するサンプリング方向を決定する。サンプリング方向は、エッジ形体３１０に沿った一連のエッジ点を決定する際に、データのサンプリングおよび／または分析が追従する方向である。
【００４８】
点２を設定した後も、ユーザーはカーソル３３５を継続して動かすことができる。例示的な各実施形態においては、自動的に連結されたパラメータインジケータは、ユーザーがマウスボタンを押したり、かつ／あるいは押さえ続けたりする必要なしにカーソル位置に基づいて動的に調整可能である。図３Ｂに示すように、点２を設定し、また前述した各種パラメータインジケータを表示した後、ユーザーはカーソル３３５を点２の下方向かつ左方向に移動し、関心領域ボックス３５０Ｂの幅に自動的に連結され、セレクタ位置インジケータ３８５および走査方向矢印３７０がそれに伴って動的に調整される。
【００４９】
連結された関心領域ボックス３５０Ｂの幅、連結されたセレクタ位置インジケータ３８５、および連結された走査方向矢印３７０はいずれも同時に連結され動的に調整されうることを理解されるべきである。同時に動的に調整するために複数の異なる種類のパラメータインジケータを連結することは、ボックスツール３００やここで説明する他の各種ツールを構成する他の特性であり、特に使用に際して便利で、かつここで説明するパラメータの表示や操作との関連から、学習および使用に際して分かりやすいものである。もし複数の異なる種類のパラメータインジケータが自動ではない操作により連結されたとしても、同様である。しかし、同時に動的に調整される複数の異なる種類のパラメータインジケータを自動的に連結する組み合わせは特に便利で分かりやすく、多くの実施形態において好ましい。
【００５０】
エッジセレクタ位置インジケータ３８５の位置決定としては、エッジ形体３１０が偏位部３１５を含むように示される。通常、偏位部３１５のようなエッジ偏位は、エッジ検出ツールを訓練するにあたっての潜在的な問題の原因となりうる。実際の測定物画像における測定物エッジは、照明または影の加減、汚染効果、回折効果等によりエッジに沿って重大な偏差を示す可能性があることを理解されたい。例えば、回折効果および／または影は、画像における実際の測定物のエッジ位置に隣接するエッジ状の画像形体が近接配置された「族（ファミリー）」を生成することが多い。
【００５１】
学習モード操作時に適切にエッジツールを「訓練」することは、後に続く検査操作において、潜在的な誤差を有するエッジ状形体中において的確にエッジを配置する上で極めて重要である。訓練時において、エッジツールは走査線に沿って画素強度変化を分析し、必要なエッジに対応する特定の強度変化特性を決定し記録する。例えば、これらの特性はエッジ全体の強度変化、エッジ全体の強度変化の変化率、強度変化が特定の走査方向に沿ってエッジ全体において上昇もしくは下降するか、強度変化が走査線に沿って上昇または下降する第１、第２、第３…のいずれであるか、等に基づいている。
エッジツールは、必要な「原型的」エッジ走査を分析することによりこれらの特性を自動的に決定し、記録して「訓練」することができる。各種の実施形態において、必要なエッジに、好ましくは比較的汚染や光学収差のない位置にセレクタ位置インジケータ３８５を配置することにより、ユーザーは原型的なエッジ走査として必要な位置を選択することができる。
【００５２】
図３Ｂにおいて、図示の目的のために、カーソル３３５は、中心線３４２に沿ってカーソル３３５の位置に平行してトラバース可能な、連結されたセレクタ位置インジケータ３８５がエッジ形体３１０からわずかに離間して配置されるような点に暫定的に配置される。このようなセレクタ配置は誤った訓練を招く恐れがある。
図３Ｃに示すように、ユーザーはカーソル３３５を動かし続け、自動的に連結された関心領域ボックス３５０Ｂの幅、セレクタ位置インジケータ３８５および走査方向矢印３７０がそれに伴って動的に調整される。セレクタ配置は、エッジ形体３１０において必要かつ原型的な走査配置と一致し、走査方向矢印３７０は必要な方向に沿って指し示す。カーソル３３５が中心線３４２の右側にある場合、矢印３７０は左から右を指し示すように表示される。
走査方向については、より安定した強度領域から、（例えばテクスチャまたは画像ノイズに起因する）より強度変化の大きい領域へ進行するように走査方向を決定することは通常信頼性を高める上で有益であり、それにより予測不能な「ノイズ」特性に直面する前に、必要なエッジ移行特性が走査線に沿って決定される。
【００５３】
ユーザーが点３を設定すると、設定点３の位置に基づいて各種パラメータインジケータが定着および／または固定し、パラメータインジケータの最終設定に関連付けられた未確定のパラメータインジケータのいずれもが、ツールが自動的に指導あるいはツールが訓練されるべく作動するように決定されて利用される。ツールが訓練された後、上昇／下降インジケータ３６０は図３Ｃに示すように暗い領域と明るい領域とで自動的に埋められ、それにより訓練時のツール操作により決定された暗い領域から明るい領域への移行方向に反映される。続いて、訓練されたパラメータに基づいてエッジ形体３１０に沿って検出される一連のエッジ点がディスプレイ上に、例えば市販の機械画像システムに採用されている既知の方法によって印付けされる。ユーザーは訓練結果を許容し、続いて他の操作を行うか、あるいは訓練結果を拒否し、さらにツールパラメータを変更して納得できる結果が得られるまでツールを再訓練する。
【００５４】
各種の実施形態において、図１２Ａに示すような各種機械画像検査システムに備えられる自動トレースツールが、ボックスツール３００を参照して前述したものと略同様の操作によって定義されうるツールパラメータを備えていてよいことは理解されるべきである。従って、市販の機械画像検査システムに見られる既知の自動トレースツール技術と併せて、当業者がこの開示に基づいて自動トレースツールを設計および操作可能であることは理解されるべきである。
【００５５】
図４は、障害４２０を含むエッジ形体４１０におけるボックスツール３００の操作の効果を示す図である。下記により詳細に述べるように、本発明におけるボックスツール３００の操作は、特異な特性（例えば切り欠きや突起）を持つエッジ形体をユーザーの少数あるいは最小限の動作によって簡単に適合することができるという利点がある。
図４に示すボックスツール３００の操作は図３Ａ〜３Ｃを参照して前述したボックスツール３００の操作と同様である。３つの点１、２、３は、前述と同様に位置３３０、３４０、３８０’に配置される。しかし、図４に示す例では、障害４２０を含まないエッジ形体４１０の直線部の位置を検出することが求められている。したがって点３は、障害４２０がボックスツール３００の訓練やそれに続くエッジ検出操作に支障をきたす恐れがないことが確実な位置３８０’に配置される。
【００５６】
具体的に点３は、ボックスツール関心領域３５０の連結された幅寸法が障害４２０を含まないように調整されるように、かつ連結されたセレクタ位置インジケータ３８５がエッジ形体４１０の直線部における障害４２０から離間した必要な位置となるように配置され、それにより訓練されたボックスツール３００は求められたとおりに操作される。ボックスツール関心領域３５０の幅およびセレクタ位置インジケータ３８５の両方が図３Ｃを参照して前述したように自動的に連結されてカーソル位置に基づいて動的に調整され、図４に示すように設定点３に基づいて最終的に定着し、それにより点３の定着という１回のユーザー動作によって両方が障害４２０を回避することは理解されるべきである。
【００５７】
図５Ａ〜５Ｄは、円状エッジ形体５１０上における円ツール５００の操作を示す図である。円ツール５００の各種特性の操作は、説明や文脈により特に別の指示がなければ、図３Ａ〜３Ｃを参照して前述したボックスツール３００の類似特性と同様である。操作において、ここでは「マルチ・クリック・プラス」とされるツールモードで、図１１を参照して下記に説明するようにビデオツールバーのボックスツールアイコンが選択されると、図５Ａに示す円ツールインジケータ５２０がディスプレイに表示されうる。円ツールインジケータ５２０は、ボックスツールインジケータ３２０を参照して前述したようにカーソル点と関連付けることが可能である。
【００５８】
図５Ａに示す例において、ユーザーはまずエッジ形体５１０に沿って必要な位置５３０に点１を配置する。点１を設定すると、十字等のパラメータインジケータが点１に定着し、ユーザーはカーソル５３５を続けて動かすことができ、それによりいくつかの実施形態においては、カーソル５３５が点１に定着したパラメータインジケータに（位置５３０において）点作図線５３２によって接続可能となり、点作図線５３２はカーソル５３５にピンと張った輪ゴムのように追従することができる。点作図線５３２の移動の終端は、自動的に連結されてカーソル位置に基づいて動的に調整されるパラメータインジケータとして認識されることが可能である。例示的な各実施形態において、点作図線５３２はユーザーがマウスボタンを押したりおよび／または押さえ続ける必要なしにカーソル位置に追従可能である。図５Ａに示すように、ユーザーはエッジ形体５１０に沿って第２点に向かってカーソル５３５を動かしている。
【００５９】
続いて図５Ｂに示すように、ユーザーはエッジ形体５１０上の位置５４０に点２を設定し、それにより他のパラメータインジケータが定着し、かつ円ツール５００の他のパラメータインジケータを暫定的な円作図線５３２’として表示させることができる。点２を設定した後も、ユーザーはカーソル５３５を継続して動かすことができる。図５Ｂに示す例において、点２を設定した後、暫定的な円作図線５３２’を、ユーザーがマウスボタンを押したりおよび／または押さえ続ける必要なしに点１、点２、カーソル５３５の位置に最良適合するように自動的に連結されて動的に調整される。
【００６０】
続いて図５Ｃに示すように、ユーザーはエッジ形体５１０上の位置５８０に点３を設定し、それにより他のパラメータインジケータが定着し、かつ円ツール５００の他のパラメータインジケータを表示させることができる。暫定的な円作図線５３２’は、円ツール関心領域中心線インジケータ５４２でもある定着公称円インジケータ５４２によって置き換え可能であるか、あるいは動的に調整されて定着公称円インジケータ５４２となる。定着公称円インジケータ５４２は、点１、点２、点３に最良適合し、エッジ形体５１０に名目上近似する半径と中心位置を有する。サンプリング方向は、円ツール関心領域中心線インジケータ５４２上で反時計方向を指し示す矢印５５２である定着サンプリング方向インジケータによって示されるように、点１から点２に向かって円の周りを進行可能である。
【００６１】
図５Ｃに示す他の例示的なパラメータインジケータは、円ツール関心領域内半径または内直径５５０Ｉおよび外半径または外直径５５０Ｅ、走査方向矢印５７０、セレクタ位置インジケータ５８５および上昇／下降インジケータ５６０を含む。例示的な各実施形態においては、これらの他のパラメータインジケータは、ユーザーがマウスボタンを押したり、かつ／あるいは押さえ続ける必要なしに自動的に連結されカーソル位置に基づいて動的に調整可能である。
【００６２】
図５Ｃに示す例として、点３が設定されると、円ツール関心領域５５０の自動的に連結された半径方向寸法、セレクタ位置インジケータ５８５および走査方向矢印５７０によって示された半径方向のエッジ走査方向はカーソル位置に基づいて動的に調整される。半径方向のエッジ走査方向はカーソル５３５を円ツール関心領域中心線インジケータ５４２に対して配置する機能となりうる。
図５Ｃに示す例では、ユーザーは設定点３から下降した点にカーソル５３５を移動して、関心領域直径５５０Ｅの位置、円ツール関心領域５５０の半径方向寸法、セレクタ位置インジケータ５８５および走査方向矢印５７０がそれにより動的に調整される。カーソル５３５の位置が円ツール関心領域中心線インジケータ５４２の外側にあるので、走査方向矢印５７０によって示される走査方向は半径方向に外側へ向かい、カーソル５３５が円ツール関心領域中心線インジケータ５４２の内側となった場合は、走査方向は逆向きとなる。
【００６３】
図５Ｃに示す実施形態では、外直径５５０Ｅは動的に調整されてカーソル５３５に追従し、円ツール関心領域５５０の半径方向寸法は動的に調整されて円ツール関心領域中心線インジケータ５４２に対して対称となる。しかし、他の例示的な各実施形態においては、円ツール関心領域内直径５５０Ｉおよび／または外直径５５０Ｅは、円ツール関心領域５５０の半径方向寸法が円ツール関心領域中心線インジケータ５４２に対して対称とならないように後に個別に調整される。
図５Ｄに示すように、ユーザーはカーソル５３５を位置５９０へと移動し続け、自動的に連結された円ツール関心領域５５０の半径方向寸法、セレクタ位置インジケータ５８５および走査方向矢印５７０がそれによって動的に調整される。セレクタ位置インジケータ５８５の位置は、エッジ形体５１０上において必要かつ原型的な走査配置と一致し、走査方向矢印５７０は必要な半径方向に沿って指し示す。
【００６４】
ユーザーが点４を位置５９０に設定すると、設定点４の位置に基づいて各種パラメータインジケータが定着および／または固定し、パラメータインジケータの最終設定に関連付けられた未確定のパラメータインジケータのいずれもが、ツールが自動的に指導あるいはツールが訓練されるべく作動するように決定されて利用される。
【００６５】
ツールが訓練された後、上昇／下降インジケータ５６０は図５Ｄに示すように暗い領域と明るい領域とで自動的に埋められ、それにより訓練時のツール操作により決定された暗い領域から明るい領域への移行方向に反映される。続いて、訓練されたパラメータに基づいてエッジ形体５１０に沿って検出される一連のエッジ点がディスプレイ上に、例えば市販の機械画像システムに採用された既知の方法によって印付けされる。ユーザーは訓練結果を許容し、続いて他の操作を行うか、あるいは訓練結果を拒否し、さらにツールパラメータを変更して納得できる結果が得られるまでツールを再訓練する。
【００６６】
図６は、障害６２０を含む円状エッジ形体６１０における円ツール５００の操作の効果を示す図である。下記により詳細に述べるように、本発明における円ツール５００の操作は、特異な特性（例えば切り欠きや突起）を持つ円状エッジ形体をユーザーの少数あるいは最小限の動作によって簡単に適合することができるという利点がある。図６に示す円ツール５００の操作は図５Ａ〜５Ｄを参照して前述した円ツール５００の操作と同様である。３つの点１、２、３は、前述と同様に位置５３０、５４０、５８０に設定される。
【００６７】
しかし、図６に示す例では、障害６２０を含まないエッジ形体６１０の円状部の配置を検出することが求められている。したがって点４は、障害６２０が円ツール５００の訓練やそれに続くエッジ検出操作に支障をきたす恐れがないことが確実な位置５９０’に設定される。具体的に点４は、円ツール関心領域５５０の連結された半径方向寸法が障害６２０を含まないように調整されるように、かつ連結されたセレクタ位置インジケータ５８５が必要なエッジ形体６１０の部分における障害６２０から離間した必要な位置となるように配置され、それにより訓練された円ツール５００は求められたとおりに操作される。円ツール関心領域５５０の半径方向寸法およびセレクタ位置インジケータ５８５の両方が図５Ｃを参照して前述したように自動的に連結されてカーソル位置に基づいて動的に調整され、図６に示すように設定点４に基づいて最終的に定着し、それにより点４の定着という１回のユーザー動作によって両方が障害６２０を回避することは理解されるべきである。
【００６８】
図７Ａ〜７Ｄは、円弧状形体７１０上における円弧ツール７００の操作を示す図である。円弧ツール７００の各種特性の操作は、説明や文脈により特に別の指示がなければ、図５Ａ〜５Ｄを参照して前述した円ツール５００の類似特性と同様である。
操作において、ここでは「マルチ・クリック・プラス」とされるツールモードで、図１１を参照して下記に説明するようにビデオツールバーの円弧ツールアイコンが選択されると、図７Ａに示す円弧ツールインジケータ７２０がディスプレイに表示されうる。
【００６９】
円弧ツールインジケータ７２０は、ボックスツールインジケータ３２０を参照して前述したようにカーソル点と関連付けることが可能である。図７Ａに示す例においては、ユーザーはまずエッジ形体７１０上の円弧の一端にある必要な位置７３０に点１を設定する。点１を設定すると、十字等のパラメータインジケータが点１に定着し、ユーザーはカーソル７３５を続けて動かすことができ、それによりカーソル７３５が点１に定着したパラメータインジケータに（位置７３０において）点作図線７３２によって接続可能となり、点作図線７３２はカーソル７３５にピンと張った輪ゴムのように追従することができる。点作図線７３２の移動の終端は、自動的に連結されてカーソル位置に基づいて動的に調整されるパラメータインジケータとして認識されることが可能である。
【００７０】
例示的な各実施形態においては、点作図線７３２は、ユーザーがマウスボタンを押したりおよび／または押さえ続ける必要なしに、ユーザーによるマウスの動きに追従することができる。図７Ａに示すように、ユーザーはエッジ形体７１０に沿って第２点に向かってカーソル７３５を動かしている。
【００７１】
続いて図７Ｂに示すように、ユーザーはエッジ形体７１０上の位置７４０に点２を設定し、それにより他のパラメータインジケータが定着し、かつ円弧ツール７００の他のパラメータインジケータを暫定的な円弧作図線７３２’として表示させることができる。点２を設定した後も、ユーザーはカーソル７３５を継続して動かすことができる。図７Ｂに示す例において、点２を設定した後、暫定的な円弧作図線７３２’を、ユーザーがマウスボタンを押したりおよび／または押さえ続ける必要なしに点１、点２、カーソル７３５の位置に最良適合するように自動的に連結されて動的に調整される。その他の各実施形態においては、作図線は含まれておらず、カーソルはパラメータインジケータとして動作可能である。カーソルまたは移動する円弧作図線７３２’は、円弧ツール７００の関心領域の潜在的なパラメータを反映していることからパラメータインジケータとして認識され、後述のようにユーザーが第３点を設定した場合に固定される。
【００７２】
続いて図７Ｃに示すように、ユーザーはエッジ形体７１０上の円弧の他端における必要な位置７８０に点３を配置し、それにより他のパラメータインジケータが定着し、かつ／あるいは円弧ツール７００の他のパラメータインジケータを表示させることができる。暫定的な円弧作図線７３２’は、円弧ツール関心領域中心線インジケータ７４２でもある定着公称円弧インジケータ７４２によって置き換え可能であるか、あるいは動的に調整されて定着公称円弧インジケータ７４２となる。定着公称円弧インジケータ７４２は、点１、点２、点３に最良適合し、エッジ形体７１０に名目上近似する半径と中心位置を有する。サンプリング方向は、円弧ツール関心領域中心線インジケータ７４２上で反時計方向を指し示す矢印７５２である定着サンプリング方向インジケータによって示されるように、点１から点２に向かって円弧の周りを進行可能である。
【００７３】
図７Ｃに示す他の例示的なパラメータインジケータは、円弧ツール関心領域内半径７５０Ｉおよび外半径７５０Ｅ、走査方向矢印７７０、セレクタ位置インジケータ７８５および上昇／下降インジケータ７６０を含む。例示的な各実施形態においては、これらの他のパラメータインジケータは、円ツール５００の類似した要素と同様に、ユーザーがマウスボタンを押したり、かつ／あるいは押さえ続ける必要なしに自動的に連結されてカーソル位置に基づいて動的に調整可能である。図７Ｃに示す例では、ユーザーは、円ツール５００の類似した要素と同様に、設定点３から下降した点にカーソル７３５を継続して移動して、関心領域直径５５０Ｅ（関心領域外半径７５０Ｅ）の位置、円弧ツール関心領域７５０の半径方向寸法、セレクタ位置インジケータ７８５および走査方向矢印７７０がそれにより動的に調整される。
【００７４】
図７Ｄに示すように、ユーザーはカーソル７３５を移動し続けて位置７９０に点４を設定し、自動的に連結された円弧ツール関心領域７５０の半径方向寸法、セレクタ位置インジケータ７８５および走査方向矢印７７０がそれによって動的に調整される。セレクタ位置インジケータ７８５の位置は、エッジ形体７１０上において必要かつ原型的な走査配置と一致し、走査方向矢印７７０は必要な半径方向に沿って指し示す。ユーザーが点４を位置７９０に設定すると、設定点４の位置に基づいて各種パラメータインジケータが定着および／または固定し、パラメータインジケータの最終設定に関連付けられた未確定のパラメータインジケータのいずれもが、ツールが自動的に指導あるいはツールが訓練されるべく作動するように決定されて利用される。ツールが訓練された後、上昇／下降インジケータ７６０は図７Ｄに示すように暗い領域と明るい領域とで自動的に埋められ、それにより訓練時のツール操作により決定された暗い領域から明るい領域への移行方向に反映される。続いて、訓練されたパラメータに基づいてエッジ形体７１０に沿って検出される一連のエッジ点がディスプレイ上に、例えば市販の機械画像システムに採用された既知の方法によって印付けされる。ユーザーは訓練結果を許容し、続いて他の操作を行うか、あるいは訓練結果を拒否し、さらにツールパラメータを変更して納得できる結果が得られるまでツールを再訓練する。
【００７５】
図８Ａ〜８Ｃは、エッジ形体８１０上における例示的なエッジ自動焦点ツール８００の操作を示す図である。操作において、ここでは「マルチ・クリック・プラス」とされるツールモードで、図１１を参照して下記に説明するようにビデオツールバーのエッジ自動焦点ツールアイコンが選択されると、図８Ａに示すエッジ自動焦点ツールインジケータ８２０がディスプレイに表示されうる。エッジ自動焦点ツールインジケータ８２０は、ボックスツールインジケータ３２０を参照して前述したようにカーソル点と関連付けることが可能である。
【００７６】
図８Ａに示す例において、ユーザーはまずエッジ形体８１０に沿って必要な位置８３０に点１を設定し、それによりエッジ形体８１０が自動焦点操作に利用されるべき対象であることが示され、また自動焦点ツール関心領域ボックス８５０の寸法における一端の境界となる（図８Ｂおよび８Ｃに図示）。
図８Ａ〜８Ｃに示す例において、点１は関心領域の「高さ」（または長手方向寸法）における一端の境界となるが、他の各実施形態または例においては、点１は関心領域の（関心領域の長手方向寸法とも見なされうる）「幅」における一端の境界としてもよく、一般的にはエッジ形体８１０上の方向および対応するエッジ自動焦点ツール８００の方向によって決定される。点１を設定すると、十字等のパラメータインジケータが点１に定着し、ユーザーはカーソル８３５を続けて動かすことができ、それによりカーソル８３５が点１に定着したパラメータインジケータに（位置８３０において）点作図線８３２および直交実作図線８３２’によって接続可能となり、それらはカーソル８３５に動的に追従することができる。
【００７７】
点作図線８３２および／または直交実作図線８３２’の移動の終端は、自動的に連結されてカーソル位置に基づいて動的に調整されるパラメータインジケータとして認識されることが可能である。例示的な各実施形態においては、これらのパラメータインジケータは、ユーザーがマウスボタンを押したり、かつ／あるいは押さえ続ける必要なしに動的に調整されてカーソル位置に追従可能である。操作においては、ユーザーが（横または縦の）点作図線８３２をエッジ形体８１０に略一致させることが望ましい。
図８Ａに示すように、ユーザーはカーソル８３５を点１の右下にある第２点に移動しており、暫定的に自動焦点ツール関心領域ボックス８５０の寸法における他端の境界が点１により設定される。また図８Ａには、４つの象限Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄが示され、これらは点１に対応して描写されおり、下記に概略する操作において重要な役割を果たす。この４つの象限はユーザーに対して表示されなくともよい。
【００７８】
続いて、図８Ｂに示すように、ユーザーは位置８４０に点２を設定する。点２の設定により自動焦点ツール関心領域ボックス８５０の寸法における他端が定着し、点１がその境界となり、関連するパラメータインジケータが点２を任意に表示させ、また自動焦点ツール関心領域ボックス８５０全体のようなエッジ自動焦点ツール８００の他のパラメータインジケータを表示させることができる。図８Ｂにおいて示す例のように、点２を設定した後、自動焦点ツール関心領域ボックス８５０の左側および上側が定着し、ユーザーがマウスボタンを押したり、かつ／あるいは押さえ続ける必要なしに、自動焦点ツール関心領域ボックス８５０の右側および下側が自動的に連結されてカーソル８３５の位置に基づいて動的に調整される。点２を設定した後も、ユーザーはカーソル８３５を継続して動かすことができる。
図８Ｂに示す他の例示的なパラメータインジケータは自動焦点ツール関心領域ボックス８５０、走査方向矢印８７０、上昇／下降インジケータ８６０を備える。走査方向は、点２が４つの象限Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄのうちのどこに位置するかに基づいて、例えば象限Ｄ内の左から右へ、象限Ａ内の下から上へ、象限Ｂ内の右から左へ、さらに象限Ｃ内の上から下へと決定される。
【００７９】
続いて、図８Ｃに示すように、ユーザーは位置８８０に点３を設定し、自動焦点ツール関心領域の幅寸法が動的に調整され、定着する。点３の設定により自動焦点ツール関心領域ボックス８５０の全体が定着する。図８Ｂおよび８Ｃに示す例において、関心領域幅寸法の左端は、点作図線８３２からの点２の距離に基づいて点作図線８３２からデフォルト距離に配置される。関心領域幅寸法の右端は点３によって決定される。しかし、他の各実施形態においては、幅寸法は点３の位置に基づいて点作図線８３２の位置に対して単に対称に配置されてもよい。ユーザーが点３を位置８８０に設定すると、設定点３の位置に基づいて各種パラメータインジケータが定着および／または固定し、パラメータインジケータの最終設定に関連付けられ未確定のパラメータインジケータのいずれもが、ツールが自動的に指導あるいはツールが訓練されるべく作動するように決定されて利用される。ツールが訓練された後、上昇／下降インジケータ８６０は空白のままとしてもよく、それにより上昇／下降パラメータがエッジ自動焦点ツール８００に必要なツールパラメータではないことが示される。しかし必要であれば、上昇／下降パラメータは、次にツールを編集するユーザによりエッジ自動焦点ツールユーザーインターフェースの関連するメニューやウィンドウを用いて設定可能である。このような場合には、上昇／下降インジケータ８６０はそれに伴って埋められ、上昇／下降パラメータインジケータが現在設定されていることを示し、使用されうる。次に、市販の機械画像システムに採用された既知の方法を用いて訓練されたパラメータに基づいて自動焦点操作が行われる。ユーザーは訓練結果を許容し、続いて他の操作を行うか、あるいは訓練結果を拒否し、さらにツールパラメータを変更して納得できる結果が得られるまでツールを再訓練する。
【００８０】
図９Ａ〜９Ｃは、エッジ形体９１０上における例示的なデュアルエリアコントラスト（ＤＡＣ）ツール９００の操作を示す図である。ＤＡＣツール９００を構成する目的および一般的な機能に関する教示はＷａｓｓｅｒｍａｎおよびＴｅｓｓａｄｒｏに対する米国特許第６，５４２，１８０号（‘１８０号特許と称する）に開示され、その全体を参照することによりここに引用したものとする。
操作において、ここでは「マルチ・クリック・プラス」とされるツールモードで、図１１を参照して下記に説明するようにビデオツールバーのＤＡＣツールアイコンが選択されると、図９Ａに示すＤＡＣツールインジケータ９２０がディスプレイに表示される。ＤＡＣツールインジケータ９２０は、ボックスツールインジケータ３２０を参照して前述したようにカーソル点と関連付けることが可能である。
【００８１】
図９Ａに示す例において、ユーザーはまず点１をエッジ形体９１０に沿って必要な位置９３０に設定し、それによりＤＡＣツール関心領域９５０Ｌ、９５０Ｒ（図９Ｂおよび９Ｃに図示）がエッジ形体９１０の周りに配置されるべきであることを示し、ＤＡＣツール関心領域９５０Ｌ、９５０Ｒの（この場合の縦寸法に沿った）長手方向寸法における一端の境界となる。点１を設定すると、十字等のパラメータインジケータが点１に定着し、ユーザーはカーソル９３５を続けて動かすことができ、それによりカーソル９３５が点１に定着したパラメータインジケータに（位置９３２において）点作図線９３２によって接続可能となり、点作図線９３２はカーソル９３５にピンと張った輪ゴムのように追従することができる。点作図線９３２の移動の終端は、自動的に連結されてカーソル位置に基づいて動的に調整されるパラメータインジケータとして認識されることが可能である。例示的な各実施形態において、点作図線９３２はユーザーがマウスボタンを押したりおよび／または押さえ続ける必要なしにカーソル位置に追従可能である。操作において、ユーザーが点作図線９３２をエッジ形体９１０に略一致させることが望ましい。
【００８２】
図９Ａに示すように、ユーザーはカーソル９３５を第２点に向かってエッジ形体９１０に沿って、点１の上において動かし、ＤＡＣツール関心領域９５０Ｌ、９５０Ｒの長手方向寸法における第２端の暫定的な境界となる。
続いて、図９Ｂに示すように、ユーザーは位置９４０に点２を設定する。点２の設定により、ＤＡＣツール関心領域９５０Ｌ、９５０Ｒの高さ（または長手方向）寸法における第２端、中心線インジケータ９４２の位置が定着し、関連するパラメータインジケータに点２を任意に表示させ、さらにＤＡＣツール９００の他のパラメータインジケータを表示させうる。図９Ｂにおいて示す例のように、点２を設定した後、ＤＡＣツール関心領域９５０Ｌ、９５０Ｒそれぞれの上側および下側が定着し、ユーザーが点２の設定後にマウスボタンを押したり、かつ／あるいは押さえ続ける必要なしに、ＤＡＣツール関心領域９５０Ｌ、９５０Ｒの横寸法が自動的に連結されてカーソル９３５の位置に基づいて動的に調整される。点２を設定した後も、ユーザーはカーソル９３５を継続して動かすことができる。
【００８３】
続いて、図９Ｃに示すように、ユーザーは点３を位置９８０に設定し、それによりＤＡＣツール関心領域９５０Ｌ、９５０Ｒそれぞれの横寸法（各幅および横位置）が動的に調整され、定着する。図９Ｂおよび９Ｃに示す例において、中心線インジケータ９４２からのＤＡＣツール関心領域９５０Ｌ、９５０Ｒの「内側境界」における横方向の距離は対称的なデフォルト距離となる。中心線インジケータ９４２からのＤＡＣツール関心領域９５０Ｌ、９５０Ｒの「外側境界」における横方向の距離は点３の位置に対応する対称的な距離となる。しかし、他の各実施形態において中心線インジケータ９４２からのＤＡＣツール関心領域９５０Ｌ、９５０Ｒの「内側境界」における横方向の距離は単に中心線インジケータ９４２への外側境界からの距離の比例としてもよい。
【００８４】
ユーザーが点３を位置９８０に設定すると、設定点３の位置に基づいて各種パラメータインジケータが定着および／または固定し、パラメータインジケータの最終設定に関連付けられ未確定のパラメータインジケータのいずれもが、ツールが自動的に指導あるいはツールが訓練されるべく作動するように決定されて利用される。続いて、市販の機械画像システムに採用された既知の方法を用いておよび／または‘１８０号特許に記載されているように、訓練されたＤＡＣツール９００の結果に基づいて光調整操作を行なってもよい。ユーザーは照明結果およびＤＡＣツール９００の訓練結果を許容し、続いて他の操作を行ってもよく、あるいは訓練結果を拒否し、さらにツールパラメータを変更して納得できる結果が得られるまでツールを再訓練してもよい。
【００８５】
図１０Ａおよび１０Ｂは、マルチ・クリック・プラスビデオツールの操作におけるルーチン１１００の例示的な１つの実施形態を表すフローチャートである。
図１０Ａに示すように、ブロック１１１０において、選択するマルチ・クリック・プラスビデオツールがユーザーにより入力され（例えばユーザーは、適用可能であればマルチ・クリック・プラスツールモードを起動してツールバー上の必要なビデオツールアイコンをクリック可能である）ブロック１１１２において、測定物画像におけるＧＵＩ表示は選択されたビデオツールのためのＧＵＩに対応するように変更される。ブロック１１１４において、ユーザーが（例えばマウス動作に基づいて）カーソルを画像上の第１の必要な位置に設定すると、ユーザー入力に適合するようにカーソルが設定される。
【００８６】
ブロック１１１６において、ユーザーが（例えばカーソルが第１の必要な位置にあるときにマウスボタンでクリックすることにより）第１の必要な位置に第１点を設定すると、第１点に関連付けられたビデオツールパラメータが決定される。さらに、１つまたは２つ以上の調整されたあるいは追加された、第１点の入力に対応するビデオツールＧＵＩのパラメータインジケータが表示される。１つまたは２つ以上のパラメータインジケータが定着する。
ブロック１１１８において、ユーザーが第１点を設定し、１つまたは２つ以上のパラメータインジケータが自動的に連結され（例えば、カーソルが第１点から離間するように）カーソル位置に基づいて動的に調整される。各種の例示的な実施形態においては、自動的に連結された１つまたは２つ以上のパラメータインジケータは、ユーザーがマウスボタンを押したり、かつ／あるいは押さえ続ける必要なしに、第１点を設定後に、カーソル位置に基づいて動的に調整可能である。ブロック１１２０において、ユーザーが（例えばマウス動作に基づいて）カーソルを画像上の第２の必要な位置に設定すると、ユーザー入力に適合するようにカーソルが設定される。
【００８７】
ブロック１１２２において、ユーザーが（例えばカーソルが第２の必要な位置にあるときにマウスボタンでクリックすることにより）第２の必要な位置に第２点を設定すると、第２点に関連付けられたビデオツールパラメータが決定される。さらに、１つまたは２つ以上の調整されたあるいは追加された、第２点の入力に対応するビデオツールＧＵＩのパラメータインジケータが表示される。１つまたは２つ以上のパラメータインジケータが定着する。
【００８８】
図１０Ｂに示すように、点Ａからブロック１１５０にかけてルーチンが続けられる。ブロック１１５０において、ユーザーが前回の点（例えば第２点または新たな点）を設定した後に、１つまたは２つ以上の調整されたあるいは追加されたパラメータインジケータが（例えば第２点または新たな点からカーソルが移動した際に）自動的に連結されカーソル位置に基づいて動的に調整される。各種の例示的な実施形態においては、自動的に連結された１つまたは２つ以上のパラメータインジケータは、ユーザーがマウスボタンを押したり、かつ／あるいは押さえ続ける必要なしに、第２点を設定後に、カーソル位置に基づいて動的に調整可能である。例えば、マルチ・クリック・プラスビデオツールがエッジ検出ボックスツールである場合、１回目のステップ１１５０が達成されると、第２点が設定された後に、複数のパラメータインジケータが自動的に連結されカーソル位置に基づいて自動的に調整される。複数のパラメータインジケータはエッジ「セレクタ」位置インジケータおよび関心領域寸法（または座標）インジケータを含む。走査方向インジケータもまた連結されカーソル位置に基づいて自動的に調整されることが可能である。
【００８９】
ブロック１１５２において、ユーザーがカーソルを画像上の新たな必要な位置（例えば第３または第４の必要な位置）に設定すると、ユーザー入力に適合するようにカーソルが設定される。ブロック１１５４において、ユーザーが（例えばカーソルが新たな必要な位置にあるときにマウスボタンでクリックすることにより）新たな必要な位置に新たな点を設定すると、この新たな点に関連付けられたビデオツールパラメータが決定される。さらに、１つまたは２つ以上の調整されたあるいは追加された、新たな点に対応するビデオツールＧＵＩのパラメータインジケータが表示可能となる。１つまたは２つ以上のパラメータインジケータが定着する。新たな設定点がビデオツールパラメータを決定するために必要となる最終的な設定点である場合、定着したおよび／または確定した一連のビデオツールパラメータインジケータが表示可能となる。
【００９０】
決定ブロック１１５６において、ユーザーの決定したビデオツールパラメータがすべて識別されたか否かの決定がなされる。ユーザーが決定したツールパラメータのすべてが識別されていない場合、ルーチンはブロック１１５０に戻り、追加されたツールパラメータを識別する操作を行う。
例えば、マルチ・クリック・プラスビデオツールがエッジ検出円弧または円ツールである場合、２回目のステップ１１５０が達成されると、第３点が配置された後に、複数のパラメータインジケータが自動的に連結されカーソル位置に基づいて自動的に調整される。複数のパラメータインジケータはエッジ「セレクタ」位置インジケータおよび関心領域寸法（または座標）インジケータを含む。走査方向インジケータもまた連結されカーソル位置に基づいて自動的に調整されることが可能である。
一方で、ユーザーの決定したツールパラメータのすべてが識別された場合、ルーチンはブロック１１５８に移行する。ブロック１１５８において、残りのビデオツールパラメータのいずれもが自動的に決定され、および／またはビデオツールが訓練されおよび／または決定されたすべてのパラメータに基づいて動作する。ブロック１１６０において、訓練されたビデオツールの動作結果が記録され、（例えば手動または学習モード操作時に）表示あるいは出力され、および／または許容できる結果である場合、決定され訓練されたビデオツールパラメータは（例えばユーザーにより許容されれば学習モード操作時に）パートプログラムに記録または保存される。
【００９１】
図１１は、各種ビデオツールおよびモードが選択可能なツールバー１２００を示す図である。
図１１に示すように、ツールバー１２００は、図３〜１０を参照して前述したビデオツールを含む多数のビデオツールの選択肢を備える。またツールバー１２００は、既知のワンクリックモードのセレクタ１２１２、マルチ・クリックモードのセレクタ１２１４、マルチ・クリック・プラスモードのセレクタ１２１６を含む各種モードのセレクタを備える。操作時に、１つの実施形態においては、図１１に示すマルチ・クリック・プラスセレクタ１２１６に例示されるように、ユーザーがセレクタを選択した後、セレクタは起動ツールモードを決定し、起動ツールモードを示すために継続して強調表示されてもよい。その後、各ビデオツールのいずれかが選択されると、セレクタは選択された起動モードに応じて操作する。セレクタ１２１８は既知の「自動操作」モードのためのものであり、他のモードと連動して起動される。自動操作モードにおいて、ユーザーが最終的に決定したビデオツールデータが入力されると、ビデオツールはユーザーの次の動作や指令を待たずに自動的に作動し、ツール自体を訓練する。
【００９２】
図１２Ａおよび１２Ｂは表１４００を示す図で、各種ビデオツールパラメータの決定がどのように一連のポイント設定に対応付けられるかに関する例示的な実施形体の組を図示しており、その対応付けは指定の「クリック」（例えばマウスボタン、トラックボールまたは他のユーザデータ入力装置）によってなされてよい。表１４００において、詳細は後述する「ＭＣ＋」は（例えばマルチ・クリック・プラスツールモードにおける）マルチ・クリック・プラスツール操作を表し、「ＭＣ」は（例えばマルチ・クリックツールモードにおける）マルチ・クリックツール操作を表す。多数のビデオツールの例示的なＭＣ＋操作については図３〜１０を参照して上述したので、行１４１０、１４２０、１４３０、１４６０、１４７０の詳細な説明は省略するが、上述の説明と一般的な技術に基づいて理解されるであろう。説明のために、行１４１０の項目について述べる。
【００９３】
図１２Ａに示すように、行１４１０では、第１列はマルチ・クリック・プラスボックスツールおよび／またはマルチ・クリック・プラス自動トレースツールの操作が列１４１０において要約されている。続いて行１４１０に沿って見ていくと、列Ａは対象ツールの各ビデオツールＧＵＩを操作する際、１回目のクリックによって関心領域の高さにおける端点＃１が確定されることを示す。列Ｂは２回目のクリックによって関心領域の高さにおける他の端点である端点＃２が確定されることを示し、列Ｃは２回目のクリックによって関心領域の角度方位が同じく確定されることを示す。列Ｄは３回目のクリックによって（中心線に対して対称となる）関心領域の幅が確定されることを示し、列Ｅおよび列Ｆはそれぞれ３回目のクリックによってさらにセレクタ位置および走査方向が確定されることを示す。列Ｇはサンプリング方向が、１回目のクリックによって確定された点＃１の位置から、２回目のクリックによって確定された点＃２の位置に向かう方向への追従が決定されることを示す。
【００９４】
図１２Ａおよび１２Ｂにおける残りの列は先の説明に基づいて理解可能であろう。「ＭＣツール」各列と（異なるモードで操作される類似のビデオツールに対応した）その上の「ＭＣ＋ツール」各列との比較により、ＭＣツールがＭＣ＋ツールと同様に操作されることが示されるが、列Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇの操作に関連する各パラメータは「デフォルト」に設定され、つまりユーザーはＭＣツールのパラメータを完全に定義するために列Ａ、Ｂ、Ｃに示されるクリック操作のみ行えばよい点が相違している。それにより、ＭＣツールモードはＭＣ＋モードと比べより簡単で便利なツール操作を提供する利点があるが、特定の形体にはカスタマイズされていないデフォルトツールパラメータであるという欠点もある。従って、ＭＣツールモードは、例えば図４および６に示すものと同様の形体のように、複数の形体における検査操作を行う際に適さない場合もある。
【００９５】
それでもなお、いくつかの実施形態においては、ＭＣツールはＭＣ＋ツールのいくつかの実施形態で得られるような操作上の利点を含みうる。例えば、いくつかの実施形態においては、ユーザーが点を設定した後、（例えばカーソルが点から離間するように移動すると）１つまたは２つ以上のパラメータインジケータが自動的に連結されカーソル位置に基づいて動的に調整可能であるという点、またユーザーが点の設定後にマウスボタンを押したり、かつ／あるいは押さえ続けたりする必要なしにパラメータインジケータがカーソル位置に基づいて動的に調整されるという点で有益である。
【００９６】
図３〜１１を参照してマルチ・クリック・プラスビデオツールの各種例示的な実施形態を説明する際に例示的な一連の操作の概略を述べたが、他の例示的な実施形態における所定の操作が他の一連の操作において行われても良く、および／または１つあるいは２つ以上の上述した操作特性またはＧＵＩ特性が省略されてもよく、その場合もここで開示された方法およびＧＵＩの他の発明の態様により実質的な利益が得られることを理解されたい。従って、本発明の好適な実施形態が図示および説明されたが、本発明の精神と主旨から逸脱することなく各種変更が可能であることを理解されたい。
【産業上の利用可能性】
【００９７】
本発明は、画像検査システムのビデオツール制御方法に利用でき、特に同システムにおける検査操作の定義に使用可能なビデオツールの制御方法に利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００９８】
【図１】汎用機械画像検査システムの標準的な各種構成部品を示す図である。
【図２】機械画像検査システムの制御システム部および画像システム構成部品部を示す図である。
【図３Ａ】不完全なエッジ形体上における例示的なボックスツールの操作を示す図である。
【図３Ｂ】不完全なエッジ形体上における例示的なボックスツールの操作を示す図である。
【図３Ｃ】不完全なエッジ形体上における例示的なボックスツールの操作を示す図である。
【図４】切り欠かれたエッジ形体上における、図３の例示的なボックスツールの操作を示す図である。
【図５Ａ】円状形体上における例示的な円ツールの操作を示す図である。
【図５Ｂ】円状形体上における例示的な円ツールの操作を示す図である。
【図５Ｃ】円状形体上における例示的な円ツールの操作を示す図である。
【図５Ｄ】円状形体上における例示的な円ツールの操作を示す図である。
【図６】切り欠かれたエッジ形体上における、図５の例示的な円ツールの操作を示す図である。
【図７Ａ】円弧状形体上における例示的な円弧ツールの操作を示す図である。
【図７Ｂ】円弧状形体上における例示的な円弧ツールの操作を示す図である。
【図７Ｃ】円弧状形体上における例示的な円弧ツールの操作を示す図である。
【図７Ｄ】円弧状形体上における例示的な円弧ツールの操作を示す図である。
【図８Ａ】エッジ形体上における例示的なエッジ自動焦点ツールの操作を示す図である。
【図８Ｂ】エッジ形体上における例示的なエッジ自動焦点ツールの操作を示す図である。
【図８Ｃ】エッジ形体上における例示的なエッジ自動焦点ツールの操作を示す図である。
【図９Ａ】は、エッジ形体上における例示的なデュアルエリアコントラストツールの操作を示す図である。
【図９Ｂ】エッジ形体上における例示的なデュアルエリアコントラストツールの操作を示す図である。
【図９Ｃ】エッジ形体上における例示的なデュアルエリアコントラストツールの操作を示す図である。
【図１０Ａ】マルチ・クリック・プラスビデオツールの操作におけるルーチンの１つの実施形態を表すフローチャートである。
【図１０Ｂ】マルチ・クリック・プラスビデオツールの操作におけるルーチンの１つの実施形態を表すフローチャートである。
【図１１】各種ビデオツールやビデオツールモードが選択可能なツールバーを示す図である。
【図１２Ａ】各種マルチ・クリック・プラスおよびマルチ・クリックビデオツールのパラメータを設定する操作を示す表である。
【図１２Ｂ】各種マルチ・クリック・プラスおよびマルチ・クリックビデオツールのパラメータを設定する操作を示す表である。
【符号の説明】
【００９９】
３，４…設定点
１０，１００…機械画像検査システム
１２…画像測定装置
１４…制御コンピュータシステム（制御システム部）
１６…ディスプレイ（ディスプレイ部）
２０…測定物
３２…可動測定物ステージ
３４…光学画像化システム（カメラ部）
１２０…制御システム部    １４３，１４３ａ〜１４３ｍ…ビデオツール部
２６０…カメラシステム（カメラ部）
３００…ボックスツール
３２０…ボックスツールインジケータ
３５０…ボックスツール関心領域
３５０Ｂ…関心領域ボックス    ５００  円ツール
５２０…円ツールインジケータ
５５０…円ツール関心領域
７００…円弧ツール
７２０…円弧ツールインジケータ
７５０…円弧ツール関心領域
８００…エッジ自動焦点ツール
８２０…エッジ自動焦点ツールインジケータ
８５０…自動焦点ツール関心領域ボックス
９００…ツール
９２０…ツールインジケータ
９５０Ｌ…ツール関心領域
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図４】
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【図５Ａ】
2006215031.tif 000009
【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【図５Ｄ】
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【図６】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
2006215031.tif 000015
【図７Ｃ】
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【図７Ｄ】
2006215031.tif 000017
【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図８Ｃ】
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【図９Ａ】
2006215031.tif 000021
【図９Ｂ】
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【図９Ｃ】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１１】
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【図１２Ａ】
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【図１２Ｂ】
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