(57)【要約】      （修正有）【課題】プレス成形品の板厚を適切に測定する厚み測定装置を提供する。【解決手段】プレス成形品である測定対象物の厚みを測定する機能を有する三次元形状測定装置であって、三次元形状測定装置の処理装置５は、測定対象物の三次元形状データから、測定対象物の厚み方向の一方の面の表面形状データと、他方の面の表面形状データを取得する表面形状データ取得手段５１２と、他方の面の表面形状データを面法線方向で反転させて、一方の面の表面形状データと反転させた他方の面の表面形状データとの面法線方向の差分により、測定対象物の各部位の面法線方向の厚みを算出する厚み算出手段５１５と、を有している構成とした。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
プレス成形品の厚みを測定する厚み測定装置であって、
前記プレス成形品の三次元形状データから、前記プレス成形品の厚み方向の一方の面の表面形状データと、他方の面の表面形状データを取得する表面形状データ取得手段と、
前記他方の面の表面形状データを面法線方向で反転させて、前記一方の面の表面形状データと前記反転させた前記他方の面の表面形状データとの前記面法線方向の差分から、前記プレス成形品の各部位の前記面法線方向の前記厚みを算出する厚み算出手段と、を有することを特徴とする測定装置。
【請求項２】
前記三次元形状データに基づいて、前記プレス成形品の表示用画像を生成する表示用画像生成手段、を有しており、
前記表示用画像生成手段は、前記表示用画像を表示手段に表示させる際に、前記厚み算出手段で算出した厚みが閾値の厚み未満である領域を、他の領域から識別可能に表示させることを特徴とする請求項１に記載の厚み測定装置。
【請求項３】
前記一方の面と前記他方の面に複数の位置認識用マーカが付されたプレス成形品を、異なる複数の撮像点から撮像して得られた位置情報取得用の撮像画像が入力されると、入力された複数の位置情報取得用の撮像画像のフォトグラメトリ処理により、前記一方の面と前記他方の面に付された前記位置認識用マーカの各々について、前記プレス成形品が配置された三次元空間内での位置情報を取得する位置情報取得手段と、
前記一方の面と前記他方の面に複数の前記位置認識用マーカが付されている前記プレス成形品を、三次元形状の特定用の模様を投影しつつ撮像して得られた表面形状データ生成用の撮像画像が入力されると、入力された表面形状データ生成用の撮像画像から、前記プレス成形品の一方の面と他方の面の表面形状データを生成する表面形状データ生成手段と、
前記一方の面の表面形状データに含まれる前記位置認識用マーカの位置と、前記他方の面の表面形状データに含まれる前記位置認識用マーカの位置とが、前記位置情報取得手段で取得された前記位置認識用マーカの各々の位置にそれぞれ配置されるように、前記一方の面の表面形状データと前記他方の面の形状データを前記三次元空間内に配置して、前記プレス成形品の三次元形状データを生成する三次元形状データ生成手段と、を有していることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の厚み測定装置。
【請求項４】
前記三次元空間内には、当該前記三次元空間における位置が特定された位置特定済マーカが複数配置されており、
前記位置情報取得手段は、
前記位置情報取得用の撮像画像に含まれる位置特定済みマーカを利用して、前記位置認識用マーカの各々の前記三次元空間内での位置情報を取得することを特徴とする請求項３に記載の厚み測定装置。
【請求項５】
表面形状データ生成手段は、
前記プレス成形品の前記一方の面と前記他方の面の表面形状データのパーツを、前記表面形状データ生成用の撮像画像の撮像範囲に応じた大きさで、それぞれ複数ずつ生成し、
表面形状データ生成手段は、
前記一方の面の表面形状データのパーツに含まれる前記位置認識用マーカの位置情報を利用して、前記一方の面の表面形状データのパーツを複数繋ぎ合わせて、前記一方の面の表面形状データを生成すると共に、
前記他方の面の表面形状データのパーツに含まれる前記位置認識用マーカの位置情報を利用して、前記他方の面の表面形状データのパーツを複数繋ぎ合わせて、前記他方の面の表面形状データを生成することを特徴とする請求項３または請求項４に記載の厚み測定装置。
【請求項６】
前記表面形状データのパーツと、当該表面形状データのパーツに前記三次元空間内で隣接する他の前記表面形状データのパーツは、互いに重なる領域を持って生成され、
表面形状データ生成手段は、
前記互いに重なる領域内に含まれる前記位置認識用マーカの位置情報を利用して、前記表面形状データのパーツと他の前記表面形状データのパーツとを繋ぎ合わせることを特徴とする請求項５に記載の厚み測定装置。
【請求項７】
撮像範囲の大きさは、前記表面形状データ生成用の撮像画像の取得のために、前記プレス成形品の全領域の撮像に要する時間内での変位量が、所定の閾値未満となるように設定されていることを特徴とする請求項３から請求項６の何れか一項に記載の厚み測定装置。
【請求項８】
プレス成形品の三次元形状データから、前記プレス成形品の厚みを算出する厚み測定プログラムであって、
コンピュータを、
前記プレス成形品の三次元形状データから、前記プレス成形品の厚み方向の一方の面の表面形状データと、他方の面の表面形状データを取得する表面形状データ取得手段、
前記他方の面の表面形状データを面法線方向で反転させて、前記一方の面の表面形状データと前記反転させた前記他方の面の表面形状データとの前記面法線方向の差分により、前記プレス成形品の各部位の厚みを算出する厚み算出手段、
として機能させることを特徴とする厚み測定プログラム。
【請求項９】
前記厚み測定プログラムは、
前記コンピュータを、
前記三次元形状データに基づいて、前記プレス成形品の表示用画像を生成する表示用画像生成手段、としてさらに機能させ、
前記表示用画像生成手段は、前記表示用画像を表示手段に表示させる際に、前記厚み算出手段で算出した厚みが閾値の厚み未満である領域を、他の領域から識別可能に表示させることを特徴とする請求項８に記載の厚み測定プログラム。
【請求項１０】
前記厚み測定プログラムは、
前記コンピュータを、
前記一方の面と前記他方の面に複数の位置認識用マーカが付されたプレス成形品を、異なる複数の撮像点から撮像して得られた位置情報取得用の撮像画像が入力されると、入力された複数の位置情報取得用の撮像画像のフォトグラメトリ処理により、前記一方の面と前記他方の面に付された前記位置認識用マーカの各々について、前記プレス成形品が配置された三次元空間内での位置情報を取得する位置情報取得手段、
前記一方の面と前記他方の面に複数の位置認識用マーカが付されている前記プレス成形品を、三次元形状の特定用の模様を投影しつつ撮像して得られた表面形状データ生成用の撮像画像が入力されると、入力された表面形状データ生成用の撮像画像から、前記プレス成形品の一方の面Ｗａと他方の面Ｗｂの表面形状データを生成する表面形状データ生成手段、
前記一方の面Ｗａの表面形状データに含まれる前記位置認識用のマーカの位置と、前記他方の面Ｗｂの表面形状データに含まれる前記位置認識用のマーカの位置とが、前記位置情報取得手段で取得された前記位置認識用のマーカの各々の位置にそれぞれ配置されるように、前記一方の面Ｗａの表面形状データと前記他方の面Ｗｂの形状データを前記三次元空間内に配置して、前記プレス成形品の三次元形状データを生成する三次元形状データ生成手段、として機能させることを特徴とする請求項８または請求項９に記載の厚み測定プログラム。
【請求項１１】
前記三次元空間内には、当該前記三次元空間における位置が特定された位置特定済マーカが複数配置されており、
前記位置情報取得手段は、
前記位置情報取得用の撮像画像に含まれる位置特定済みマーカを利用して、前記位置認識用マーカの各々の前記三次元空間内での位置情報を取得することを特徴とする請求項１０に記載の厚み測定プログラム。
【請求項１２】
表面形状データ生成手段は、
前記プレス成形品の前記一方の面と前記他方の面の表面形状データのパーツを、前記表面形状データ生成用の撮像画像の撮像範囲に応じた大きさで、それぞれ複数ずつ生成し、
表面形状データ生成手段は、
前記一方の面の表面形状データのパーツに含まれる前記位置認識用マーカの位置情報を利用して、前記一方の面の表面形状データのパーツを複数繋ぎ合わせて、前記一方の面の表面形状データを生成すると共に、
前記他方の面の表面形状データのパーツに含まれる前記位置認識用マーカの位置情報を利用して、前記他方の面の表面形状データのパーツを複数繋ぎ合わせて、前記他方の面の表面形状データを生成することを特徴とする請求項１０または請求項１１に記載の厚み測定プログラム。
【請求項１３】
前記表面形状データのパーツと、当該表面形状データのパーツに前記三次元空間内で隣接する他の前記表面形状データのパーツは、互いに重なる領域を持って生成され、
表面形状データ生成手段は、
前記互いに重なる領域内に含まれる前記位置認識用マーカの位置情報を利用して、前記表面形状データのパーツと他の前記表面形状データのパーツとを繋ぎ合わせることを特徴とする請求項１２に記載の厚み測定プログラム。
【請求項１４】
撮像範囲の大きさは、前記表面形状データ生成用の撮像画像の取得のために、前記プレス成形品の全領域の撮像に要する時間内での変位量が、所定の閾値未満となるように設定されていることを特徴とする請求項１０から請求項１３の何れか一項に記載の厚み測定プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、厚み測定装置、および厚み測定プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、プレス成形品の板厚（厚み）を測定する板厚測定方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１５−０９６８０８号公報
【０００４】
特許文献１に開示された方法では、以下の手順にて、プレス成形品の板厚を測定する。
（ａ）位置合わせの基準となる形状および板厚を有する基準部材の三次元形状データ（三次元ＣＡＤデータ）を作成する。
（ｂ）作成した三次元形状データに基づいて基準部材を作成する。
（ｃ）基準部材に取り付けたプレス成形品の表面と裏面を、基準部材と共に撮像する。
（ｄ）撮像により得られた撮像画像から、プレス成形品と基準部材の三次元化撮像データ（表面形状データ）を作成する。
（ｅ）三次元化撮像データに含まれる基準部材の位置が、基準部材の三次元形状データにおける位置と一致するように、プレス成形品と基準部材の三次元化撮像データの位置合わせ処理を行うことで、プレス成形品の三次元化撮像データを補正する。
（ｆ）補正後の三次元化撮像データから、プレス成形品の板厚を演算することで板厚を求める。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に開示された方法では、基準部材とプレス成形品との相対的な位置関係を利用して、プレス成形品の三次元化撮像データを作成する。そして、作成した三次元化撮像データから、プレス成形品の板厚を求めている。
そのため、プレス成形品を撮像する際に、プレス成形品と基準部材との位置関係を固定しておく必要がある。
【０００６】
しかし、プレス成形品（被測定物）が基準部材よりも大きく、基準部材に取り付けることができない場合には、プレス成形品の板厚の測定が困難になる。
そこで、プレス成形品の板厚を適切に測定できるようにすることが求められている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、
プレス成形品の厚みを測定する厚み測定装置であって、
前記プレス成形品の三次元形状データから、前記プレス成形品の厚み方向の一方の面の表面形状データと、他方の面の表面形状データを取得する表面形状データ取得手段と、
前記他方の面の表面形状データを面法線方向で反転させて、前記一方の面の表面形状データと前記反転させた前記他方の面の表面形状データとの前記面法線方向の差分から、前記プレス成形品の各部位の前記面法線方向の前記厚みを算出する厚み算出手段と、を有する構成の厚み測定装置とした。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、プレス成形品の三次元形状データは、プレス成形品の表面形状データを単純に繋いだソリッドデータであり、プレス成形品の厚みの測定に適していない。
ここで、プレス成形品の三次元形状データから取得した一方の面と他方の面の表面形状データは、面法線の方向が逆向きのデータである。そのため、他方の面の表面形状データを面法線方向で反転させて、一方の面の表面形状データと、反転させた他方の面の表面形状データの面法線の方向を揃えることで、一方の面の表面形状データと、反転させた他方の面の表面形状データとの差分から、プレス成形品の各部位の厚みを算出できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】三次元形状測定装置の概略図である。
【図２】三次元形状測定装置が備える処理装置の機能ブロック図である。
【図３】三次元形状測定装置での処理を説明するフローチャートである。
【図４】撮像カメラを用いた位置情報取得用の撮像を説明する図である。
【図５】撮像ユニットを用いた表面形状データ生成用の撮像を説明する図である。
【図６】三次元形状データから表面形状データを取得する過程を説明する図である。
【図７】表面形状データを用いた厚みの算出を説明する図である。
【図８】測定対象物の三次元形状データから生成した表示用の画像の表示例を説明する図である。
【図９】表面形状データのパーツを繋いで表面形状データを生成する場合を説明する図である。
【図１０】表面形状データのパーツから表面形状データを生成する過程を説明する図であって、アンコーデットマーカの位置情報を利用する場合と、利用しない場合を比較して示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施の形態を説明する。
図１は、三次元形状測定装置１の全体の構成を説明する概略図である。
図２は、三次元形状測定装置１が備える処理装置５のＣＰＵ５１の機能ブロック図である。
【００１１】
以下、プレス成形品である測定対象物Ｗの三次元形状を、三次元形状測定装置１を用いて測定する場合を例に挙げて、本発明の実施形態を説明する。
ここで、本実施形態で用いる測定対象物Ｗは、板状の鋼板のプレス成形により作製されたものであり、三次元的な形状を有している。
【００１２】
三次元形状測定装置１は、少なくとも以下の機能を有している。
（ａ）厚み方向の一方の面Ｗａと他方の面ＷｂにアンコーデットマーカＭＵ（位置認識用マーカ）が付された測定対象物Ｗの撮像画像（位置情報取得用の撮像画像）から、定盤２上の三次元空間ＳにおけるアンコーデットマーカＭＵ各々の位置情報（三次元空間Ｓ内での絶対座標、他のアンコーデットマーカとの相対座標）を取得する。
（ｂ）測定対象物Ｗの撮像画像（形状データ生成用の撮像画像）から、測定対象物Ｗの一方の面Ｗａと他方の面Ｗｂの表面形状データを生成する。
（ｃ）測定対象物Ｗの一方の面Ｗａと他方の面Ｗｂの表面形状データから、測定対象物Ｗの三次元形状データ（ソリッドデータ）を生成する。
（ｄ）生成した三次元形状データを用いて測定対象物Ｗの各部位の厚み（板厚）を算出する。
【００１３】
三次元形状測定装置１は、測定対象物Ｗが載置される定盤２と、撮像カメラ３と、撮像ユニット４と、撮像画像の処理装置５と、を有している。
【００１４】
定盤２は、上面視において矩形形状を成す板状の部材であり、この定盤２には、測定対象物Ｗを支持させるための支持台２１が設置されている。
定盤２の上面２ａには、柱状部材２２とスケールバー２３とが複数ずつ設けられている。本実施形態では、柱状部材２２が、支持台２１を囲むように設けられており、柱状部材２２の外周面には、複数のコーデットマーカＭＣ（位置特定済マーカ）が設けられている。
【００１５】
コーデットマーカＭＣは、定盤２の上面２ａや、定盤２に設置したクロスバー２４、スケールバー２３、支持台２１にも設けられている。
ここで、スケールバー２３は、軸部材２３１の長手方向の両端に、コーデットマーカＭＣが付された四角柱２３２を有している。
四角柱２３２では、軸部材２３１の周方向に連なる４つの面のうちの１つの面に、コーデットマーカＭＣが付されており、スケールバー２３では、コーデットマーカＭＣが付された面を同じ方向に向けて、一端の四角柱２３２と他端の四角柱２３２が位置決めされている。
【００１６】
実施の形態では、スケールバー２３に付されたコーデットマーカＭＣは、ピッチ補正の際に利用される。
クロスバー２４に付されたコーデットマーカＭＣは、三次元空間Ｓにおける原点のＸＹＺ座標系の極性の決定に利用される。
【００１７】
複数のコーデットマーカＭＣの各々は、それぞれ他のコーデットマーカＭＣや、アンコーデットマーカＭＵから識別可能な識別標識である。
例えば、コーデットマーカＭＣの形状の違いにより、複数のコーデットマーカＭＣのうちのどのコーデットマーカＭＣであるのかが特定できるようになっている。
なお、図１では、コーデットマーカＭＣおよびアンコーデットマーカＭＵを簡略化して標記している。
【００１８】
三次元形状測定装置１では、柱状部材２２で囲まれた三次元空間Ｓ内に、支持台２１が設置されている。そして、複数のコーデットマーカＭＣが定盤２上の三次元空間Ｓ内で三次元的に配置されるように、定盤２におけるスケールバー２３の配置や、柱状部材２２、スケールバー２３、クロスバー２４、そして定盤２の上面２ａにおける、コーデットマーカＭＣの位置が設定されている。
【００１９】
本実施形態では、定盤２を、当該定盤２に直交する基準軸Ｘ周りの周方向と定盤２の上方向のどの方向から見ても、複数のコーデットマーカＭＣのうちの一定数以上のコーデットマーカＭＣが視認可能となるように、コーデットマーカＭＣの位置が設定されている。
【００２０】
そのため、基準軸Ｘ周りの周方向の任意の位置や、定盤２の上方向の任意の位置から、測定対象物Ｗを定盤２と共に撮像すると、得られる撮像画像には、一定数（好ましくは、３つ）以上のコーデットマーカＭＣが必ず含まれるようになっている。
【００２１】
コーデットマーカＭＣの各々は、定盤２上の三次元空間Ｓ内における位置が固定されている。すなわち、各コーデットマーカＭＣ各々は、定盤２上の三次元空間Ｓにおける絶対座標が予め設定されている。
【００２２】
三次元形状測定装置１では、撮像カメラ３を用いて、複数のアンコーデットマーカＭＵが取り付けられた測定対象物Ｗを、コーデットマーカＭＣと共に撮像する。そして、撮像カメラ３で取得した複数の撮像画像から、定盤２上の三次元空間Ｓにおけるアンコーデットマーカ各々の位置情報を取得する。
【００２３】
そのため、アンコーデットマーカＭＵは、測定対象物Ｗの厚み方向の一方の面Ｗａと他方の面Ｗｂに、それぞれ複数ずつ取り付けられている（図４の（ｂ）参照）。
ここで、複数のアンコーデットマーカＭＵの各々もまた、それぞれ他のアンコーデットマーカＭＵやコーデットマーカＭＣから識別可能となっている。
【００２４】
前記したように、コーデットマーカＭＣの各々は、定盤２上の三次元空間Ｓでの全体的な位置（絶対座標）が特定されている。
そのため、複数のアンコーデットマーカＭＵが付された測定対象物Ｗを定盤２上に設置すると、コーデットマーカＭＣの位置から、アンコーデットマーカＭＵ各々の三次元空間での位置（絶対座標）と、各アンコーデットマーカＭＵの位置関係（相対座標）を特定できるようになっている。
【００２５】
処理装置５は、ＣＰＵ５１と、記憶部５２と、入出力ポート（Ｉ／Ｏ）５３と、を備えており、これらＣＰＵ５１と、記憶部５２と、入出力ポート５３とは、バス５４を介して互いに接続されている。
入出力ポート５３には、表示部５５と、操作入力部５６と、撮像カメラ３と、撮像ユニット４とが、接続されている。
【００２６】
撮像カメラ３は、撮像により得られた撮像画像をデジタルデータとして出力可能なデジタルカメラである。
【００２７】
撮像ユニット４は、投光装置４１と撮像装置４２とを有している。
投光装置４１は、測定対象物Ｗの三次元形状を測定する際に、測定対象物Ｗとその周囲に対して微少な縞模様や、格子模様を投影する。
【００２８】
投光装置４１は、例えば、ＬＥＤを光源として備えている。なお、測定対象物Ｗが金属製であり、測定対象物Ｗの表面が光沢を持っている場合にも縞模様を適切に投影できるようにするために、投光装置４１の光源は、青色を発光するＬＥＤであることが好ましい。
【００２９】
撮像装置４２は、測定対象物Ｗを当該測定対象物Ｗに投影された縞模様と共に撮像可能なカメラである。
このカメラは、例えば、撮像により得られた撮像画像をデジタルデータとして出力可能なデジタルカメラである。
【００３０】
処理装置５の記憶部５２は、例えばＨＤＤ（ハードディスクドライブ）やメモリなどの情報記録媒体である。
また、記憶部５２には、ＣＰＵ５１で実施される各処理のプログラムなどが記憶されている。さらに、記憶部５２には、プログラムによる処理の過程で生成されるデータが記憶される。
【００３１】
操作入力部５６は、例えばキーボードやマウスなどであり、処理装置５における処理の実施や、処理において必要なパラメータなどの入力などを行う際に用いられるインタフェースである。
【００３２】
表示部５５は、例えば液晶モニタであり、操作入力部５６による指示入力を補助するための画面や、三次元形状データ（ソリッドデータ）に基づいて作成された測定対象物Ｗの画像Ｗｐを表示する。
【００３３】
図２に示すように、処理装置５のＣＰＵ５１は、撮像画像取得手段５１０と、位置情報取得手段５１１と、表面形状データ生成手段５１２と、三次元形状データ生成手段５１３と、表面形状データ取得手段５１４と、厚み算出手段５１５と、表示制御手段５１６と、を有している。
【００３４】
撮像画像取得手段５１０は、撮像カメラ３から入力される位置情報取得用の撮像画像と、撮像ユニット４の撮像装置４２から入力される表面形状データ生成用の撮像画像を、記憶部５２に記憶させる。
ここで、撮像カメラ３から入力される撮像画像は、測定対象物Ｗを複数の異なる撮像点から撮像した撮像画像である。撮像装置４２から入力される撮像画像は、縞模様が投影された測定対象物Ｗの表面（一方の面Ｗａ、他方の面Ｗｂ）を撮像した撮像画像である。
【００３５】
位置情報取得手段５１１は、撮像カメラ３による撮像で得られた測定対象物Ｗの複数の撮像画像に対してフォトグラメトリ処理を実施する。
そして、複数の撮像画像のフォトグラメトリ処理の結果から、測定対象物Ｗの一方の面Ｗａと他方の面Ｗｂに付されたアンコーデットマーカＭＵ各々の三次元空間Ｓにおける位置情報（絶対座標、相対座標）を特定する。
【００３６】
表面形状データ生成手段５１２は、表面に縞状模様が投影された測定対象物Ｗの撮像により得られた撮像画像から、測定対象物Ｗの一方の面Ｗａと他方の面Ｗｂの表面形状データを生成する。
【００３７】
ここで、表面形状データは、撮像装置４２の撮像範囲に応じて決まる大きさで複数生成される。本実施形態では、測定対象物Ｗの変形のしやすさを考慮して撮像範囲が設定されている。
【００３８】
表面形状データ生成用の撮像には時間がかかるので、プレス成形品である測定対象物Ｗには、撮像している間に僅かな変形（撓み）や位置ずれが生じてしまう。
そのため、測定対象物Ｗ全体の撮像が完了するまでの間に変形や位置ずれが蓄積すると、各撮像画像から得られる表面形状データに含まれる誤差が大きくなる。
【００３９】
そのため、本実施形態では、表面形状データ生成用の撮像に要する時間内で、測定対象物Ｗにおける撮像範囲内に生じる変形（たわみ）や位置ずれの影響の程度が、表面形状データの生成において許容できる程度で収まる範囲を、実験などの結果を踏まえて決定して、決定した範囲を撮像範囲として設定している。
具体的には、例えば、測定対象物Ｗが車両用のドアパネルの場合には、撮像画像の範囲（撮像装置４２による一回の撮像で得られる撮像画像の大きさ）は、例えばＡ４サイズの面積に設定されている。
【００４０】
なお、撮像範囲は、測定対象物Ｗの表面積や形状に応じて、適宜設定される。
例えば、測定対象物Ｗの表面積が大きくなるほど、撮像範囲も狭くなって、取得される表面形状データ生成用の撮像画像の数も増加する。
【００４１】
表面形状データ生成手段５１２は、撮像により得られた測定対象物Ｗの撮像画像（表面形状データ生成用の撮像画像）から、測定対象物Ｗの一方の面Ｗａと他方の面Ｗｂの表面形状データのパーツをそれぞれ生成する。
そして、表面形状データ生成手段５１２は、測定対象物Ｗの一方の面Ｗａの表面形状データのパーツを複数繋いで、測定対象物Ｗの一方の面Ｗａの表面形状データを生成する。さらに、表面形状データ生成手段５１２は、測定対象物Ｗの他方の面Ｗｂの表面形状データのパーツを複数繋いで、測定対象物Ｗの他方の面Ｗｂの表面形状データを生成する。
る。
【００４２】
この際に、表面形状データ生成手段５１２は、表面形状データのパーツに含まれるアンコーデットマーカＭＵの位置情報（相対座標）を利用して、表面形状データのパーツ同士を互いに繋いで表面形状データを生成する。なお、この位置情報は、前記した位置情報取得手段５１１が特定した位置情報である。
【００４３】
本実施形態では、三次元空間Ｓ内で互いに隣接する表面形状データのパーツは、互いに重なる領域を持って生成される。
そして、表面形状データ生成用の撮像画像の撮像範囲は、この互いに重なる領域内に、少なくとも２つ以上のアンコーデットマーカＭＵが共通して含まれるような範囲に設定されている。
【００４４】
そのため、表面形状データ生成手段５１２は、互いに重なる領域内に共通して含まれるアンコーデットマーカの位置情報（相対座標）を利用して、表面形状データのパーツ同士を互いに繋ぎ合わせて、表面形状データを最終的に生成する。
【００４５】
三次元形状データ生成手段５１３には、測定対象物Ｗの一方の面Ｗａと他方の面Ｗｂの表面形状データが、表面形状データ生成手段５１２から入力される。
さらに、位置情報取得手段５１１から、測定対象物Ｗの一方のＷａと他方の面Ｗｂに付されたアンコーデットマーカＭＵの三次元空間Ｓにおける位置情報（絶対座標）が入力される。
【００４６】
三次元形状データ生成手段５１３は、測定対象物Ｗの一方の面Ｗａと他方の面Ｗｂの表面形状データの各々を、三次元空間Ｓにおける適正位置に配置して、測定対象物Ｗの三次元形状データ（ソリッドデータ）を生成する。
この適正位置への配置は、表面形状データに付されたアンコーデットマーカＭＵの位置が、位置情報取得手段５１１から入力されたアンコーデットマーカＭＵの位置情報で特定される位置に配置されるように、表面形状データを配置することで行われる。
【００４７】
ここで、撮像ユニット４の撮像装置４２が必要とする測定対象物Ｗの撮像時間は、撮像画像から表面形状データを生成する必要があるので、撮像カメラ３が必要とする測定対象物Ｗの撮像時間よりも長時間である。
そのため、プレス成形品のように成形後の板厚が薄い測定対象物Ｗの場合には、撮像の間に徐々に変形することがあり、変形の程度は、測定対象物Ｗが大きくなるほど、大きくなる傾向がある。
また、撮像環境（定盤２上の三次元空間Ｓ内の温度や湿度、そして空調のための空気の流れの有無）も、測定対象物Ｗの変形の程度に影響する。
【００４８】
そのため、撮像装置４２からの撮像画像から生成した表面形状データは、変形の影響を受けた誤差を含むデータとなる可能性が高い。
【００４９】
一方、撮像カメラ３が必要とする測定対象物Ｗの撮像時間は、撮像装置４２が必要とする測定対象物Ｗの撮像時間よりも短い時間である。
【００５０】
ここで、位置情報取得手段５１１から入力されたアンコーデットマーカＭＵの位置情報（絶対座標）は、表面形状データ生成用の撮像を開始する前に取得された座標データである。
すなわち、この位置情報は、測定対象物Ｗに付されたアンコーデットマーカの位置情報（絶対座標、相対座標）であって、測定対象物Ｗが定盤２上に設置されてからの経過時間が短い段階での位置情報である。
そのため、この位置情報は、長時間の撮像による影響（歪み、撓み）などの影響を受けていない状態の測定対象物ＷにおけるアンコーデットマーカＭＵの位置情報である。
【００５１】
そのため、三次元形状データ生成手段５１３は、位置情報取得手段５１１から入力されたアンコーデットマーカＭＵの位置情報を用いて、測定対象物Ｗの一方の面Ｗａと他方の面Ｗｂの表面形状データを三次元空間Ｓ内に配置する。
具体的には、一方の面Ｗａと他方の面Ｗｂの表面形状データに含まれるアンコーデットマーカＭＵの位置が、位置情報取得手段５１１から入力されたアンコーデットマーカＭＵの位置情報で特定された位置に重なるように、一方の面Ｗａと他方の面Ｗｂの表面形状データを三次元空間内に配置する。
【００５２】
そして、三次元形状データ生成手段５１３は、測定対象物Ｗの一方の面Ｗａの表面形状データと、測定対象物Ｗの他方の面Ｗｂの表面形状データとの間の領域が、測定対象物Ｗの肉の部分であると見なして、一方の面Ｗａと他方の面Ｗｂの表面形状データを単純に繋いで、測定対象物Ｗの三次元形状データ（ソリッドデータ）を生成する。
この三次元形状データは、表示制御手段５１６と表面形状データ取得手段５１４とに、それぞれ出力される。
【００５３】
表面形状データ取得手段５１４は、後記する厚み算出手段５１５における厚み算出のために、測定対象物Ｗの三次元形状データから、測定対象物Ｗの一方の面Ｗａと、他方の面Ｗｂの表面形状データを取得する。
厚み算出手段５１５は、測定対象物Ｗの一方の面Ｗａと他方の面Ｗｂの表面形状データを用いて、測定対象物Ｗの厚みを算出する。
そして、測定対象物Ｗの各部位の厚みを示す厚みデータを生成し、表示制御手段５１６に出力する。
【００５４】
ここで、一方の面Ｗａと他方の面Ｗｂの表面形状データの取得から、測定対象物Ｗの厚みの算出までの処理を具体的に説明する。
【００５５】
図６は、三次元形状データＰから、一方の面Ｗａの表面形状データＰａと他方の面Ｗｂの表面形状データＰｂを取得する過程を説明する図である。
図６の（ａ）は、三次元形状データＰを模式的に示した斜視図であり、（ｂ）は、（ａ）におけるＡ−Ａ線に沿って三次元形状データＰを切断した断面を模式的に示した図である。
図６の（ｃ）は、三次元形状データＰから取得した一方の面Ｗａの表面形状データＰａを模式的に示した斜視図であり、（ｄ）は、（ｃ）におけるＢ−Ｂ線に沿って表面形状データＰａを切断した断面を模式的に示した図である。
図６の（ｅ）は、三次元形状データＰから取得した他方の面Ｗｂの表面形状データＰｂを模式的に示した斜視図であり、（ｆ）は、（ｃ）におけるＣ−Ｃ線に沿って表面形状データＰｂを切断した断面を模式的に示した図である。
なお、図６では、一方の面Ｗａの表面形状データＰａと他方の面Ｗｂの表面形状データＰｂとを区別できるようにするために、他方の面Ｗｂの表面形状データＰｂの角に切欠きｋを付して示している。
また、図６の（ｄ）、（ｆ）では、取得された表面形状データが、表面形状データＰａ、Ｐｂのどちらを除去して得られたものであるのかを判り易くするために、三次元形状データＰから除去した部分を破線で示している。
図７は、表面形状データを用いた厚みの算出を説明する図である。図７の（ａ）は、他方の面Ｗｂの表面形状データＰｂの反転を説明する図であり、（ｂ）は、一方の面Ｗａの表面形状データＰａと、反転した他方の面Ｗｂの表面形状データＰｂ’を用いた厚みｔの算出を説明する図である。
【００５６】
図６に示すように、測定対象物Ｗの三次元形状データＰは、測定対象物Ｗの一方の面Ｗａの表面形状データＰａと、測定対象物Ｗの他方の面Ｗｂの表面形状データＰｂとの間の領域が、測定対象物Ｗの肉の部分であると見なして、一方の面Ｗａの表面形状データＰａと他方の面Ｗｂの表面形状データＰｂを、ポリゴンデータで塞いで単純に繋いたものである。
【００５７】
そして、一方の面の表面形状データＰａは、測定対象物Ｗの一方の面Ｗａに対向配置した撮像装置４２の撮像画像（形状データ生成用の撮像画像）から生成したデータであり、他方の面Ｗｂの表面形状データは、測定対象物Ｗの他方の面Ｗｂに対向配置した撮像装置４２の撮像画像（形状データ生成用の撮像画像）から生成したデータである。
そのため、一方の面Ｗａの表面形状データＰａと、他方の面Ｗｂの表面形状データＰｂでは、面法線の方向が逆向きとなっている。
【００５８】
本実施形態では、表面形状データ取得手段５１４が、測定対象物Ｗの三次元形状データＰから、測定対象物Ｗの他方の面Ｗｂの表面形状データＰｂを削除して、測定対象物Ｗの一方の面Ｗａの表面形状データＰａ（図６の（ｃ）、（ｄ）参照）を取得すると共に、測定対象物の三次元形状データＰから、測定対象物Ｗの一方の面Ｗａの表面形状データＰａを削除して、測定対象物Ｗの他方の面Ｗｂの表面形状データＰｂ（図６の（ｅ）、（ｆ）参照）を取得する。
【００５９】
前記したように、一方の面Ｗａの表面形状データＰａと、他方の面Ｗｂの表面形状データＰｂでは、面法線の方向が逆向きとなっており、一方の面Ｗａの表面形状データＰａと、他方の面Ｗｂの表面形状データＰｂは、単純に比較できないデータ構成となっている。
【００６０】
そのため、厚み算出手段５１５は、測定対象物Ｗの他方の面Ｗｂの表面形状データＰｂを、面法線方向で反転させて、他方の面Ｗｂの反転させた表面形状データＰｂ’を取得する（図７の（ａ）参照）。
具体的には、表面形状データを構成する各ポリゴンデータを、各々の面法線方向で反転させる。
これにより、形状が同じで面法線の方向のみが反転された表面形状データＰｂ’が取得される。
【００６１】
そうすると、一方の面Ｗａの表面形状データＰａと、他方の面Ｗｂの反転させた表面形状データＰｂ’は、面法線の方向が同じであり、比較可能なデータ構成となる。
そして、表面形状データＰａと反転させた表面形状データＰｂとの面法線方向の差分が、当該部分の厚みｔとなるので、三次元形状データで特定される測定対象物Ｗの各部位毎に、面法線方向の差分を求めることで、測定対象物Ｗの各部位の厚みｔを求めることができる。
【００６２】
図８は、測定対象物Ｗの三次元形状データから生成した表示用の画像Ｗｐの表示部５５での表示例を説明する図である。
【００６３】
表示制御手段５１６（図２参照）は、表示部５５に表示させるための表示用の画像Ｗｐを生成する。
表示制御手段５１６には、測定対象物Ｗの三次元形状データが、三次元形状データ生成手段５１３から入力されると共に、厚み算出手段５１５から、三次元形状データにより特定される測定対象物Ｗの各部位の厚みデータが入力される。
【００６４】
表示制御手段５１６は、表示部５５に表示させるための表示用の画像Ｗｐを、測定対象物Ｗの三次元形状データから生成し、表示部５５の表示画面５５１（図８参照）内に表示させる。
この際に、表示制御手段５１６は、厚み算出手段５１５から入力される厚みデータに基づいて、表示させた画像に、厚みｔに応じた色を重畳して表示させる。
例えば、厚みｔが設計上の規定厚み（閾値の厚み）Ｔ（ｍｍ）未満である薄肉領域がある場合には、表示された画像内に含まれる薄肉領域を、他の領域から区別できるようにして表示させる（図８参照）。
【００６５】
例えば、図７の（ｂ）における厚みｔａの部分が、規定厚みＴ（ｍｍ）未満である薄肉領域である場合には、この厚みｔａの部分を警告色で表示し、他の領域（厚みｔ、ｔｂの部分：図７の（ｂ）参照）を厚みに応じた異なる色で階調表示することで、薄肉領域の存在と薄肉領域の範囲、そして厚みの分布を、表示部５５を見たユーザが視覚的に把握できるようにする。
図８では、薄肉領域Ｒを囲むように、やや薄肉の領域Ｙと、領域Ｙよりも厚肉の領域Ｇと、その他の領域Ｂとが位置している。
よって、表示部５５の表示画面５５１内の表示用の画像Ｗｐにおいて、例えば、薄肉領域Ｒを「赤色」、領域Ｙを「黄色」、領域Ｇを「緑色」、領域Ｂを「水色」というように表示させることで、表示画面５５１内の表示用の画像Ｗｐにおいて、薄肉領域Ｒの部分をユーザに視覚的に把握させることができる。
【００６６】
以下、プレス成形品である測定対象物Ｗの三次元形状を、三次元形状測定装置１を用いて測定する場合を例に挙げて、処理装置５で実行される処理を説明する。
【００６７】
図３は、三次元形状測定装置１における処理を説明するフローチャートである。
図４は、撮像カメラ３を用いて測定対象物Ｗを撮像する場合を説明する図である。図４の（ａ）は、定盤２を上方から見た状態を模式的に示した図であって、撮像カメラ３による撮像点の基準軸Ｘ周りの周方向の変位を説明する図である。図４の（ｂ）は、（ａ）におけるＡ−Ａ断面を模式的に示した図であって、撮像カメラ３における撮像点の基準軸Ｘの軸方向の変位と撮像角度の変位を説明する図である。
図５は、撮像ユニット４を用いて測定対象物Ｗを撮像する場合を説明する図である。図５の（ａ）は、定盤２を上方から見た状態を模式的に示した図であって、撮像ユニット４による撮像点の基準軸Ｘ周りの周方向の変位を説明する図である。図５の（ｂ）は、撮像ユニット４における撮像点の基準軸Ｘの軸方向の変位と撮像角度の変位を説明する図である。
【００６８】
位置情報取得用の撮像（ステップＳ１０１）を開始するにあたり、プレス成形品である測定対象物Ｗの一方の面Ｗａと他方の面Ｗｂに複数のアンコーデットマーカＭＵを設けておく（図１、図４参照）。
【００６９】
なお、測定対象物Ｗに設けるアンコーデットマーカＭＵの総数は、撮像カメラ３による撮像可能範囲に応じて決まる任意の整数である。
実施の形態では、撮像カメラ３による撮像で得られる各撮像画像に、アンコーデットマーカＭＵが所定枚数以上ずつ含まれるように、測定対象物ＷにおけるアンコーデットマーカＭＵを設ける間隔や、アンコーデットマーカＭＵの総数が決められている。
【００７０】
なお、測定対象物Ｗの撮像は、定盤２上の支持台２１に測定対象物Ｗを支持させた状態で実施される。測定対象物Ｗは、支持台２１に支持された状態で、アンコーデットマーカＭＵが付された一方の面Ｗａと他方の面Ｗｂを、定盤２の上面２ａに直交する軸線（基準軸Ｘ）の径方向に向けている。すなわち、プレス成形品である測定対象物Ｗは、定盤２上で、直立した状態で支持される（図１、図４参照）。
【００７１】
この際に、定盤２の上面２ａには、異なる形状および高さの柱状部材２２、スケールバー２３が、複数ずつ設けられており、柱状部材２２は、支持台２１を囲むように設けられている。スケールバー２３は、支持台２１を間に挟んだ位置関係で設けられている。
前記したように、柱状部材２２、スケールバー２３の外周面には、複数のコーデットマーカＭＣが設けられており、コーデットマーカＭＣは、定盤２の上面２ａや、定盤２に設置したクロスバー２４、支持台２１にも設けられている。
【００７２】
定盤２では、複数のコーデットマーカＭＣが三次元的に配置されており、定盤２上の三次元空間Ｓ（図１における仮想線参照）における各コーデットマーカＭＣの位置情報（絶対座標）が、記憶部５２の座標データ記憶領域５２０（図２参照）に登録されている。
なお、各コーデットマーカＭＣの登録は、例えば、処理装置５が備える操作入力部５６を介して実施される。
【００７３】
始めに、撮像画像取得手段５１０が、撮像カメラ３を用いた測定対象物Ｗの撮像を実施する（ステップＳ１０１）。
このステップＳ１０１の撮像は、測定対象物Ｗに付されたアンコーデットマーカＭＵの位置情報を取得するための撮像（位置情報取得用の撮像）である。
【００７４】
ステップＳ１０１における測定対象物Ｗの撮像は、図４に示すように、例えば、（ａ１）基準軸Ｘに対する撮像カメラ３の撮像角θを固定した状態で、撮像カメラ３による撮像位置を、基準軸Ｘの周りの周方向に変位させながら実施する。
この撮像位置の基準軸Ｘ周りの周方向の変位は、基準軸Ｘ周りの周方向の３６０度の範囲で実施される。
【００７５】
一方の面Ｗａを撮像した複数枚の撮像画像を繋ぎ合わせると、繋ぎ合わせた撮像画像内に、測定対象物Ｗの一方の面Ｗａの総てが含まれるようにするためである。
さらに、他方の面Ｗｂを撮像した複数枚の撮像画像を繋ぎ合わせると、繋ぎ合わせた撮像画像内に、測定対象物Ｗの他方の面Ｗｂの総てが含まれるようにするためである。
【００７６】
この際に、基準軸Ｘ周りの周方向に撮像位置を変えて得られた各撮像画像において、隣接する他の撮像画像と、周方向の端部領域同士が重なるように（撮像範囲が、一部重なるように）に、撮像カメラ３による撮像範囲を設定することが好ましい。
また、この際に、隣接する撮像画像には、所定数以上のアンコーデットマーカＭＵが共通して含まれるように、撮像カメラ３による撮像範囲を設定することが好ましい。
【００７７】
（ａ１）の方法による撮像が終了すると、（ａ２）基準軸Ｘに対する撮像カメラ３の撮像角θを変更したのち、前記した（ａ１）の方法による撮像を実施する。
そして、新たな（ａ１）の方法による撮像が終了すると、（ａ２）基準軸Ｘに対する撮像カメラ３の撮像角θを別の角度に替えたのち、前記した（ａ１）の方法による撮像を実施する。
【００７８】
このように、基準軸Ｘに対する撮像カメラ３の角度（撮像角θ）を変更しながら、（ａ１）、（ａ２）を交互に繰り返すことで、測定対象物Ｗの一方の面Ｗａと他方の面Ｗｂの撮像画像が取得される。
なお、測定対象物Ｗの一方の面Ｗａと他方の面Ｗｂを撮像する際には、各撮像画像に、測定対象物ＷのアンコーデットマーカＭＵと、測定対象物Ｗの周りのコーデットマーカＭＣとが、所定数ずつ含まれるように、撮像カメラ３の撮像位置が決定される。
【００７９】
このステップＳ１０１の撮像は、後記するステップＳ１０３において、定盤２上の三次元空間Ｓにおける各アンコーデットマーカＭＵの位置（座標）を、コーデットマーカＭＣの位置（絶対座標）に基づいて特定するために実施する。
そのため、ステップＳ１０１の測定対象物Ｗの撮像は、表面形状データ生成用の撮像（後記する、ステップＳ１０４）よりも、短い時間で完了する。
【００８０】
なお、ステップＳ１０１の撮像により得られた撮像画像は、撮像した順番で処理装置５に入力されて、撮像画像取得手段５１０により、記憶部５２に記憶される。
【００８１】
ここで、ステップ１０１の測定対象物Ｗの撮像は、撮像画像取得手段５１０が、図示しない移動機構と傾斜機構を制御しつつ実施される。
例えば、図示しない保持機構に保持させた撮像カメラ３の位置を、撮像が終わる度に移動機構により順番に変更しつつ、必要に応じて図示しない撮像カメラ３の基準軸Ｘに対する傾きを傾斜機構により変更して、実施される。
なお、図示しないユーザが、撮像カメラ３による撮像位置を順番に変更しながら行ってもよい。
さらに、図示しない回転駆動機構により、定盤２を基準軸Ｘ回りに回転させながら、位置を固定された撮像カメラ３に向ける面を変更することで、測定対象物Ｗの撮像を行うようにしても良い。
【００８２】
なお、実施の形態では、一台の撮像カメラ３を用いて撮像画像を取得する場合を例示しているが、複数台の撮像カメラ３を異なる撮像点に配置しておき、複数台の撮像カメラ３による撮像を同時に行うことで、撮像回数を少なくするようにしても良い。
【００８３】
測定対象物Ｗの撮像（位置情報取得用の撮像）が完了すると（ステップＳ１０２、Ｙｅｓ）、ステップＳ１０３において、位置情報取得手段５１１が、入力された複数の撮像画像に対するフォトグラメトリ処理を実施して、定盤２上の三次元空間Ｓにおける各アンコーデットマーカＭＵの位置情報（絶対座標、相対座標）を取得する。
絶対座標は、三次元空間Ｓ内におけるアンコーデットマーカＭＵの位置を示す座標データであり、この座標データを参照することで、定盤２上の三次元空間Ｓ内におけるアンコーデットマーカＭＵの位置が特定できる。
【００８４】
相対座標は、測定対象物Ｗに付されたアンコーデットマーカＭＵの他のアンコーデットマーカＭＵとの相対的な位置関係（離間距離）を示すデータである。
実施の形態では、隣接する少なくとも３点以上のアンコーデットマーカＭＵとの位置関係（アンコーデットマーカＭＵ間のピッチ）が、各アンコーデットマーカの相対座標として取得される。
取得されたアンコーデットマーカＭＵの位置情報（絶対座標、他のアンコーデットマーカＭＵとの相対座標）は、座標データ記憶領域５２０に記憶される。
【００８５】
アンコーデットマーカＭＵの位置情報の取得が完了すると（ステップＳ１０３）、ステップＳ１０４において、表面形状データ生成手段５１２が、表面形状データを取得するための測定対象物Ｗの撮像を、撮像ユニット４を用いて実施する。
具体的には、測定対象物Ｗに対して投光装置４１から縞模様を投影した状態で、撮像装置４２による縞模様が投影された領域の撮像（三次元形状データ取得用の撮像）を実施する。
これにより、測定対象物Ｗの一方の面Ｗａと他方の面Ｗｂについて、表面形状データの生成に必要な撮像画像が取得される。
【００８６】
ステップＳ１０４における測定対象物Ｗの撮像は、前記したステップＳ１０１における撮像に用いた測定対象物Ｗを、定盤２の支持台２１に支持させたままの状態で実施される。
なお、ステップＳ１０４における測定対象物Ｗの撮像は、前記したステップＳ１０１での撮像の際に用いていた柱状部材２２、スケールバー２３、クロスバー２４を定盤２から取り除いた状態にて実施される。
すなわち、定盤２上に、支持台２１に支持された測定対象物Ｗのみを配置した状態で、撮像が実施される。よって、支持台２１に支持された測定対象物Ｗは、前記したステップＳ１０１での撮像の場合と同様に、アンコーデットマーカＭＵが付された一方の面Ｗａと他方の面Ｗｂを、定盤２の上面２ａに直交する軸線（基準軸Ｘ）の径方向に向けている。すなわち、プレス成形品である測定対象物Ｗは、定盤２上で、直立した状態で支持されている（図１、図５参照）。
【００８７】
実施の形態では、投光装置４１による縞模様の投影範囲Ｒａよりも、撮像装置４２による撮像範囲Ｒｂが狭くなるように設定されている。
そして、撮像装置４２による撮像は、測定対象物Ｗの一方の面Ｗａと他方の面Ｗｂを複数のブロックに分けて、ブロック毎に実施されるようになっている。
【００８８】
具体的には、ステップＳ１０４における測定対象物Ｗの撮像は、図５に示すように、例えば、（ｂ１）基準軸Ｘに対する撮像装置４２の撮像角θを固定した状態で、撮像装置４２による撮像位置を、基準軸Ｘ周りに変位させながら実施する。
この撮像位置の基準軸Ｘ周りの周方向の変位は、基準軸Ｘ周りの周方向の３６０度の範囲で実施される。
【００８９】
一方の面Ｗａを撮像した複数枚の撮像画像を繋ぎ合わせると、繋ぎ合わせた撮像画像内に、測定対象物Ｗの一方の面Ｗａの総てが含まれるようにするためである。
さらに、他方の面Ｗｂを撮像した複数枚の撮像画像を繋ぎ合わせると、繋ぎ合わせた撮像画像内に、測定対象物Ｗの他方の面Ｗｂの総てが含まれるようにするためである。
【００９０】
この際に、基準軸Ｘ周りの周方向に撮像位置を変えて得られた各撮像画像において、隣接する他の撮像画像と、周方向の端部領域同士が重なるように（撮像範囲が一部重なるように）、撮像装置４２による撮像範囲が設定されている。
【００９１】
（ｂ１）の方法による撮像が終了すると、（ｂ２）基準軸Ｘに対する撮像装置４２の撮像角θを変更したのち、前記した（ｂ１）の方法による撮像を実施する。
そして、新たな（ｂ１）の方法による撮像が終了すると、（ｂ２）基準軸Ｘに対する撮像装置４２の撮像角θを別の角度に替えたのち、前記した（ｂ１）の方法による撮像を実施する。
【００９２】
このように、基準軸Ｘに対する撮像装置４２の角度(撮像角θ)を変更しながら、（ｂ１）、（ｂ２）を交互に繰り返すことで、測定対象物Ｗの一方の面Ｗａと他方の面Ｗｂの撮像画像が取得される。
そして、ステップＳ１０４による測定対象物Ｗの撮像は、測定対象物Ｗの端面Ｗｃについても実施される。
なお、測定対象物Ｗの一方の面Ｗａと他方の面Ｗｂと端面Ｗｃを撮像する際には、各撮像画像に、測定対象物ＷのアンコーデットマーカＭＵが、所定数ずつ含まれるように、撮像ユニット４の撮像位置が決定される。
【００９３】
このステップＳ１０４の撮像は、後記するステップＳ１０５において、測定対象物Ｗの表面形状データを得るために実施される。
そのため、ステップＳ１０４の測定対象物Ｗの撮像は、各アンコーデットマーカＭＵの位置情報を得るための撮像（前記した、ステップＳ１０１）よりも長い時間をかけて実施される。
【００９４】
なお、ステップＳ１０４の撮像で得られた撮像画像もまた、撮像した順番で処理装置５に入力されて、記憶部５２に記憶される。
【００９５】
ここで、ステップ１０４の測定対象物Ｗの撮像は、撮像ユニット４に付設された制御機構（移動機構と傾斜機構）を制御することで、撮像ユニット４の位置を変位させながら実施される。
なお、図示しない回転駆動機構により、定盤２を基準軸Ｘ回りに回転させながら、撮像ユニット４（投光装置４１、撮像装置４２）に向ける面を変更することで、測定対象物Ｗの撮像を行うようにしても良い。
【００９６】
測定対象物Ｗの撮像が完了すると（ステップＳ１０５、Ｙｅｓ）、ステップＳ１０６において表面形状データ生成手段５１２が、入力された複数の撮像画像から、測定対象物Ｗの一方の面Ｗａと他方の面Ｗｂの表面形状データを生成する。
具体的には、表面形状データ生成手段５１２は、撮像画像における縞模様の歪みなどに基づいて、測定対象物の一方のＷａと他方の面Ｗｂの表面形状データを、それぞれ生成する。
【００９７】
ここで、撮像装置４２における撮像範囲は、測定対象物の一方の面Ｗａと他方の面Ｗｂの一部の領域である。
そのため、例えば測定対象物Ｗの一方の面Ｗａの表面形状データを生成する際には、一方の面Ｗａの撮像により得られた撮像画像の各々から、撮像画像に含まれる範囲の三次元的な表面形状を示す表面形状データ（一方の面Ｗａの表面形状データのパーツ）を生成する。
同様に、測定対象物Ｗの他方の面Ｗｂの撮像により得られた撮像画像の各々から、撮像画像に含まれる範囲の三次元的な表面形状を示す表面形状データ（他方の面Ｗｂの表面形状データのパーツ）を生成する。
【００９８】
そのため、表面形状データ生成手段５１２は、測定対象物Ｗの表面形状データを生成するために、一方の面Ｗａの表面形状データのパーツを繋いて、一方の面Ｗａ全体の表面形状データを生成すると共に、他方の面Ｗｂの表面形状データのパーツを繋いて、他方の面Ｗｂ全体の表面形状データを生成する。
【００９９】
実施の形態では、表面形状データのパーツを繋いて表面形状データを生成する際に、位置情報取得手段５１１で特定したアンコーデットマーカＭＵの位置情報（絶対座標、相対座標）を利用する。
具体的には、表面形状データのパーツに含まれるアンコーデットマーカの位置が、位置情報取得手段５１１で得られたアンコーデットマーカＭＵの位置と重なるようにして、表面形状データのパーツを三次元空間Ｓ内に配置する。
【０１００】
そして、この配置したパーツに他のパーツを繋ぎ合わせる際には、一方のパーツに含まれる所定数のアンコーデットマーカの位置関係と、他方のパーツに含まれる所定数のアンコーデットマーカの位置関係とが一致または略同じとなるようにする。
【０１０１】
以降、位置情報取得手段５１１で特定したアンコーデットマーカＭＵの位置情報を用いて、複数のパーツが互いに繋ぎ合わせられて、一方の面Ｗａの表面形状データと、他方の面Ｗｂの表面形状データがそれぞれ生成される。
【０１０２】
ここで、撮像ユニット４を用いて得られる表面形状データのパーツを単純に繋ぎ合わせて、測定対象物Ｗの一方の面Ｗａと他方の面Ｗｂの三次元形状データを生成する際には、以下のような課題がある。
（ｉ）撮像ユニット４による表面形状データ生成用の撮像には時間がかかる。そのため、撮像が完了するまでの間に生じる測定対象物Ｗの撓みや変形、撮像環境（温度や湿度）の変動、撮像環境下での振動などの影響を受けて、表面形状データのパーツに含まれるアンコーデットマーカＭＵの位置にずれが生じる。
【０１０３】
上記したように実施の形態では、撮像ユニット４で得られた表面形状データのパーツを繋ぎ合わせる際に、位置情報取得手段５１１で特定したアンコーデットマーカＭＵの位置情報（絶対座標、相対座標：アンコーデットマーカＭＵ間のピッチ）を利用している。
そして、利用するアンコーデットマーカＭＵの位置情報は、撮像ユニット４での撮像（表面形状データ生成用の撮像）に要する時間よりも短い時間で取得された複数の撮像画像から取得されたものである。
【０１０４】
そのため、本実施形態では、位置情報取得手段５１１で特定したアンコーデットマーカＭＵの位置関係で拘束しつつ、複数の表面形状データのパーツを繋ぎ合わせて、測定対象物Ｗの一方の面Ｗａと他方の面Ｗｂの表面形状データが生成している。
これにより、測定対象物Ｗの撓みや変形、撮像環境（温度や湿度）の変動や、撮像環境下での振動の影響を受けることなく、測定対象物Ｗの一方の面Ｗａと他方の面Ｗｂの表面形状データを生成できるようになっている。
すなわち、測定対象物Ｗの一方の面Ｗａと他方の面Ｗｂのより正確な表面形状データを生成できる。
【０１０５】
測定対象物Ｗの一方の面Ｗａと他方の面Ｗｂの表面形状データの生成（ステップＳ１０６）が完了すると、ステップＳ１０７において三次元形状データ生成手段５１３が、測定対象物の一方の面Ｗａと他方の面Ｗｂの三次元形状データから、測定対象物Ｗの三次元形状データ（ソリッドデータ：ポリゴンデータ）を生成する。
【０１０６】
具体的には、三次元形状データ生成手段５１３は、測定対象物Ｗの一方の面Ｗａの三次元形状データと、他方の面Ｗｂの三次元形状データとの間の領域が、測定対象物Ｗの肉の部分であると見なして、三次元形状データＰを生成する。
【０１０７】
ステップＳ１０７において、表面形状データ取得手段５１４は、後記する厚み算出手段５１５における厚み算出のために、測定対象物Ｗの三次元形状データＰから、測定対象物Ｗの一方の面Ｗａと、他方の面Ｗｂの表面形状データＰａ、Ｐｂを取得する。
ステップＳ１０８において、厚み算出手段５１５は、測定対象物Ｗの一方の面Ｗａと他方の面Ｗｂの表面形状データＰａ、Ｐｂを用いて、測定対象物Ｗの厚みを算出する。
【０１０８】
具体的には、厚み算出手段５１５は、測定対象物Ｗの他方の面Ｗｂの表面形状データＰｂを、面法線方向で反転させて、他方の面Ｗｂの反転させた表面形状データＰｂ’を取得する（図７の（ａ）参照）。
そして、厚み算出手段５１５は、表面形状データＰａと反転させた表面形状データＰｂ’との面法線方向の差分を測定対象物Ｗの各部位毎に算出して、測定対象物Ｗの各部位の厚みｔとする。
さらに、厚み算出手段５１５は、測定対象物Ｗの各部位の厚みを示す厚みデータを生成し、表示制御手段５１６に出力する。
【０１０９】
ステップＳ１０９において、表示制御手段５１６は、表示部５５に表示させるための表示用の画像Ｗｐを、測定対象物Ｗの三次元形状データから生成し、表示部５５の表示画面５５１内に表示させる。
【０１１０】
この際に、表示制御手段５１６は、厚み算出手段５１５から入力される厚みデータに基づいて、表示させた画像Ｗｐに、厚みｔに応じた色を重畳して表示させる。
例えば、厚みｔが設計上の規定厚み（閾値の厚み）Ｔ（ｍｍ）未満である薄肉領域を警告色で表示し、他の領域を厚みに応じた異なる色で階調表示する。
これにより、表示部５５を見たユーザに、薄肉領域の存在と薄肉領域の範囲、そして厚みの分布を視覚的に把握させることができる。
【０１１１】
図９は、実施の形態にかかる方法にて、表面形状データのパーツを繋いで、表面形状データを生成する場合と、従来例にかかる方法にて、表面形状データのパーツを繋いで、表面形状データを生成する場合との違いを説明する図である。
図９の（ａ）は、表面形状データ生成用の撮像で得られた表面形状データのみから三次元形状データを生成する従来例の場合を説明する図である。図９の（ｂ）は、本願発明にかかる方法にて、三次元形状データを生成する場合を説明する図である。
図１０は、位置情報取得用の撮像で得られたアンコーデットマーカＭＵの位置情報を利用して、表面形状データのパーツＤｐを配置して表面形状データを生成する場合を説明する図である。
【０１１２】
前記したように本実施形態では、（ａ）位置情報取得用の撮像により得られた撮像画像のフォトグラメトリ処理により、測定対象物Ｗに付されたアンコーデットマーカＭＵの位置情報（絶対座標、相対座標）を取得する。
そして、（ｂ）表面形状データ生成用の撮像により得られた表面形状データのパーツＤｐを、アンコーデットマーカＭＵの位置情報（絶対座標、相対座標）を利用して繋ぎ合わせることで、表面形状データを生成している。
【０１１３】
ここで、フォトグラメトリ処理を経て得られたアンコーデットマーカの位置情報（絶対座標、相対座標）を利用しない場合には、表面形状データのパーツＤｐは、当該パーツＤｐに含まれるアンコーデットマーカＭＵの位置情報のみを利用して、互いに繋がれることになる。
【０１１４】
ここで、表面形状データ生成用の撮像が必要とする撮像時間は、位置情報取得用の撮像が必要とする撮像時間よりも長時間である。
そのため、プレス成形品のように成形後の板厚が薄い測定対象物Ｗの場合には、撮像の間に徐々に変形することがあり、変形の程度は、測定対象物Ｗが大きくなるほど、大きくなる傾向がある。
【０１１５】
そのため、表面形状データ生成用の撮像の開始から完了までの間に、測定対象物Ｗに変形が生じると、撮像の途中で測定対象物Ｗの形状が変化してしまう。そのため、最初に得られた表面形状データのパーツＤｐが、変化前の形状を反映したものとなり、最後に得られた表面形状データのパーツＤｐは、変化後の形状を反映したものとなる。
【０１１６】
そうすると、最終的に作成される三次元形状データで特定される測定対象物Ｗの形状は、測定対象物Ｗが本来持つ形状とは異なるものとなる（図９の（ａ）参照）。
そのため、フォトグラメトリ処理を経て得られたアンコーデットマーカの位置情報（絶対座標、相対座標）を利用しない場合には、生成した三次元形状の精度が低いものとなる。
よって、精度の低い三次元形状データに基づいて測定対象物の厚みを参照しても、算出される厚みの精度もまた、低いものとなる。
【０１１７】
本実施の形態では、測定対象物Ｗの表面形状データを生成する際に、表面形状データのパーツＤｐを複数生成する。そして、生成した複数のパーツＤｐを、位置情報取得用の撮像により取得した位置情報（絶対座標、相対座標）を利用して互いに繋ぎ合わせることで、一方の面Ｗａと他方の面Ｗｂの表面形状データを生成する。
【０１１８】
前記したように、位置情報取得用の撮像に必要な撮像時間は、表面形状データ生成用の撮像に必要な撮像時間よりも短い時間である。よって、位置情報取得用の撮像で得られた撮像画像から取得した位置情報（絶対座標、相対座標）は、測定対象物Ｗの経時的な変形の影響を受けていない精度の高い位置情報である。
【０１１９】
さらに、実施の形態では、表面形状データ生成用の撮像の際の撮像範囲を、表面形状データ生成用の撮像に要する撮像時間内での測定対象物Ｗの変形を考慮して設定している。
具体的には、表面形状データのパーツＤｐに含まれる変形の影響で、複数のパーツＤｐを繋ぎ合わせて形成した表面形状データの精度が大きく低下しないように撮像範囲Ｒｂ（図９の（ｂ））を設定している。
【０１２０】
よって、位置情報取得用の撮像で取得した撮像画像から得た位置情報を利用して、複数の表面形状データのパーツＤｐを三次元空間Ｓ内に配置して互いに繋ぎ合わせると、最終的に得られる表面形状データは、測定対象物Ｗの経時的な変形の影響を受けていないより精度の高いデータとなる（図９の（ｂ）参照）。
【０１２１】
また、図１０に示すように、実施の形態では、複数の表面形状データのパーツＤｐを三次元空間Ｓ内に配置して互いに繋ぎ合わせる際に、位置情報取得用の撮像で得た撮像画像から取得した位置情報（絶対座標、相対座標）を利用して、各パーツＤｐを配置している。
そのため、パーツＤｐの各々を、測定対象物の表面（図１０の場合には一方の面Ｗａ）に略沿って配置することが可能になる（図１０：本願のパーツＤｐ参照）。
【０１２２】
これに対して、位置情報取得用の撮像で得た撮像画像から取得した位置情報を利用しない場合には、パーツＤｐの各々は、各パーツＤｐに含まれるアンコーデットマーカＭＵの位置情報のみ利用して、互いにつなぎ合わされることになる。
しかし、各パーツＤｐに含まれるアンコーデットマーカＭＵの位置情報は、測定対象物Ｗの経時的な変形の影響を受けており、精度が低下した情報である。
【０１２３】
よって、複数のパーツＤｐを、各パーツに含まれるアンコーデットマーカＭＵの位置情報のみを利用して互いに繋ぎ合わせると、繋ぎ合わされるパーツＤｐの数が多くなるにつれて、誤差が大きくなる（図１０：比較のパーツＤｐ’参照）。
【０１２４】
従って、本実施形態のように、測定対象物Ｗの表面形状データを生成する際に、表面形状データのパーツＤｐを複数生成し、生成した複数のパーツＤｐを、位置情報取得用の撮像で得た撮像画像から取得した位置情報（絶対座標、相対座標）を利用して互いに繋ぎ合わせると、より精度の高い表面形状データを得ることができる。
そうすると、より精度の高い表面形状データから生成した三次元形状データを用いて、測定対象物Ｗの各部位の厚みｔが算出されることになるので、算出される厚みもまた、精度の高い厚みとなる。
【０１２５】
以上の通り、実施の形態では、
（１）プレス成形品である測定対象物Ｗの厚みを測定する機能を有する三次元形状測定装置１（厚み測定装置）であって、
三次元形状測定装置１の処理装置５は、
測定対象物Ｗの三次元形状データＰから、測定対象物Ｗの厚み方向の一方の面Ｗａの表面形状データＰａと、他方の面Ｗｂの表面形状データＰｂを取得する表面形状データ取得手段５１４と、
他方の面Ｗｂの表面形状データＰｂを面法線方向で反転させて、一方の面Ｗａの表面形状データＰａと反転させた他方の面の表面形状データＰｂ’との面法線方向の差分により、測定対象物Ｗの各部位の面法線方向の厚みｔを算出する厚み算出手段５１５と、を有している構成とした。
【０１２６】
プレス成形品である測定対象物Ｗの三次元形状データは、測定対象物Ｗの表面形状データを単純に繋いだデータであり、測定対象物Ｗの厚みの測定に適していない。
上記のように構成して、測定対象物Ｗの三次元形状データＰから、厚み方向の一方の面Ｗａの表面形状データＰａと、他方の面Ｗｂの表面形状データＰｂを取得して、他方の面Ｗｂの表面形状データＰｂを面法線方向で反転させると、一方の面Ｗａの表面形状データＰａと、反転させた他方の面Ｗｂの表面形状データＰｂ’の面法線の方向を揃えることができる。
これにより、一方の面Ｗａの表面形状データＰａと、反転させた他方の面Ｗｂの表面形状データＰｂ’との法線方向の差分を算出することが可能となり、算出した差分が、測定対象物Ｗの各部位の法線方向の厚みとなる。
よって、一方の面Ｗａの表面形状データＰａと、反転させた他方の面Ｗｂの表面形状データＰｂ’との法線方向の差分を算出することで、測定対象物Ｗの各部位の厚みｔを算出できる。
【０１２７】
よって、測定対象物Ｗの三次元形状データを取得することができれば、取得した三次元形状データから、測定対象物Ｗの各部位の法線方向の厚みｔを算出できる。
すなわち、特定の作成方法で作成した三次元形状データに限定されることなく、三次元形状データで特定される測定対象物の各部位の厚みを算出できる。
よって、汎用性に優れた三次元形状測定装置１となる。
【０１２８】
三次元形状測定装置１の処理装置５は、以下の構成を有している。
（２）三次元形状データＰに基づいて、測定対象物Ｗの表示用の画像Ｗｐを生成する表示制御手段５１６（表示用画像生成手段）、を有している。
表示制御手段５１６は、表示用の画像Ｗｐを表示部５５（表示手段）に表示させる際に、厚み算出手段５１５で算出した厚みｔが、規定厚み（閾値の厚み）Ｔ（ｍｍ）未満である領域を、他の領域から識別可能に表示させる。
【０１２９】
このように構成すると、表示部５５に表示された表示用の画像Ｗｐを参照することで、測定対象物Ｗにおいてどの部位の厚みが、規定厚みＴ（ｍｍ）未満であるのかを視覚的に把握できる。
【０１３０】
さらに、以下の構成を有している。
（３）三次元形状測定装置１の処理装置５は、位置情報取得手段５１１と、表面形状データ生成手段５１２と、三次元形状データ生成手段５１３と、を有している。
三次元形状測定装置１の処理装置５には、一方の面Ｗａと他方の面Ｗｂに複数のアンコーデットマーカＭＵ（位置認識用マーカ）が付された測定対象物Ｗを、異なる複数の撮像点から撮像して得られた位置情報取得用の撮像画像が入力される。
位置情報取得手段５１１は、入力された撮像画像のフォトグラメトリ処理により、一方の面Ｗａと他方の面Ｗｂに付されたアンコーデットマーカＭＵの各々について、測定対象物Ｗが配置された三次元空間Ｓ内での位置情報（絶対座標、相対座標）を取得する。
三次元形状測定装置１の処理装置５には、一方の面Ｗａと他方の面Ｗｂに複数のアンコーデットマーカＭＵが付されている測定対象物Ｗを、三次元形状の特定用の模様を投影しつつ撮像して得られた表面形状データ生成用の撮像画像が入力される。
表面形状データ生成手段５１２は、入力された表面形状データ生成用の撮像画像から、測定対象物Ｗの一方の面Ｗａと他方の面Ｗｂの表面形状データを生成する。
三次元形状データ生成手段５１３は、一方の面Ｗａの表面形状データに含まれるアンコーデットマーカＭＵの位置と、他方の面Ｗｂの表面形状データに含まれるアンコーデットマーカＭＵの位置とが、位置情報取得手段５１１で取得されたアンコーデットマーカＭＵの各々の位置にそれぞれ配置されるように、一方の面Ｗａの表面形状データと他方の面Ｗｂの形状データを三次元空間Ｓ内に配置して、測定対象物Ｗの三次元形状データＰを生成する。
【０１３１】
位置情報取得用の撮像画像の取得に要する時間は、表面形状データ生成用の撮像画像の取得に要する時間よりも短時間である。そして、位置情報取得用の撮像により取得した位置情報（絶対座標、相対座標）は、測定対象物Ｗの経時的な変形の影響を受けていない位置情報である。
よって、上位機のように構成すると、生成される測定対象物Ｗの三次元形状データＰの精度が向上する。
これにより、精度が向上した三次元形状データＰから、測定対象物Ｗの各部位の厚みを算出すると、算出した各部位の厚みの精度が高くなる。
よって、測定対象物Ｗの各部位の厚みをより正確に求めることができる。
【０１３２】
さらに、以下の構成を有している。
（４）位置情報取得用の撮像画像は、一方の面Ｗａと他方の面Ｗｂに複数のアンコーデットマーカＭＵが付された測定対象物Ｗであり、この測定対象物Ｗを、三次元空間Ｓ内に設置した状態で撮像して得られたものである。
三次元空間Ｓ内には、当該三次元空間Ｓにおける位置が特定されたコーデットマーカＭＣ（位置特定済マーカ）が複数配置されている。
位置情報取得手段５１１は、位置情報取得用の撮像画像に含まれるコーデットマーカＭＣを利用して、アンコーデットマーカＭＵの各々の三次元空間Ｓ内での位置情報（絶対座標、相対座標）を取得する。
【０１３３】
このように構成すると、三次元空間Ｓにおける位置が特定されたコーデットマーカＭＣを用いて、測定対象物Ｗに付された各コーデットマーカＭＣの三次元空間Ｓ内での位置が正確に特定できる。
よって、表面形状データを三次元空間Ｓ内に精度良く配置することができ、生成される測定対象物Ｗの三次元形状データを精度良く生成できる。
これにより、この三次元形状データから最終的に算出される測定対象物Ｗの各部位の厚みがより正確なものになる。
【０１３４】
さらに、以下の構成を有している。
（５）表面形状データ生成手段５１２は、測定対象物Ｗの一方の面Ｗａと他方の面Ｗｂの表面形状データのパーツを、表面形状データ生成用の撮像画像の撮像範囲に応じた大きさで、それぞれ複数ずつ生成する。
表面形状データ生成手段５１２は、一方の面Ｗａの表面形状データのパーツに含まれるアンコーデットマーカＭＵの位置情報（絶対座標、相対座標）を利用して、一方の面Ｗａの表面形状データのパーツを複数繋いで、一方の面Ｗａの表面形状データを生成する。
表面形状データ生成手段５１２は、他方の面Ｗｂの表面形状データのパーツに含まれるアンコーデットマーカＭＵの位置情報（絶対座標、相対座標）を利用して、他方の面Ｅｂの表面形状データのパーツを複数繋いで、他方の面Ｗｂの表面形状データを生成する。
表面形状データのパーツを繋ぎ合わせる際には、最初のパーツの三次元空間Ｓでの位置を、パーツに含まれるアンコーデットマーカＭＵの位置情報（絶対座標）に基づいて配置する。
他のパーツは、パーツに含まれるアンコーデットマーカＭＵの位置情報（相対座標）を利用して、互いに繋がれる。
【０１３５】
このように構成すると、複数のパーツを三次元空間内に適切に配置しつつ、複数のパーツを繋いで表面形状データを生成できる。
特に、三次元空間Ｓを規定する柱状部材２２は、定盤２上に載置される構成とした。
そのため、定盤２における柱状部材２２の位置を変更することで、三次元空間Ｓの範囲を、測定対象物Ｗの大きさに合わせて変更できる。さらに、長さの異なる柱状部材２２を複数用意しておくことで、三次元空間Ｓの高さ方向の範囲も、測定対象物Ｗの高さに応じて変更できる。
【０１３６】
よって、測定対象物Ｗの大きさに合わせて定盤２上の三次元空間Ｓを変更することで、測定対象物Ｗの撮像画像を取得できるので、測定対象物Ｗの各部位の厚みを適切に算出できる。
また、測定対象物Ｗの三次元形状データの生成と、生成した三次元形状データを用いた測定対象物Ｗの各部位の厚みｔの算出に、従来例のような基準部材を必要としない。
よって、基準部材よりも大きな測定対象物Ｗであっても、三次元形状データの生成と、生成した三次元形状データを用いた測定対象物Ｗの各部位の厚みｔの算出を行うことができる。これにより、厚みの算出対象となる測定対象物Ｗの大きさの限界が緩和される。
【０１３７】
さらに、以下の構成を有している。
（６）表面形状データのパーツと、当該表面形状データのパーツに三次元空間Ｓ内で隣接する他の表面形状データのパーツは、互いに重なる領域を持って生成される。
表面形状データ生成手段５１２は、互いに重なる領域内に含まれるアンコーデットマーカＭＵの位置情報（相対座標）を利用して、表面形状データのパーツと他の表面形状データのパーツとを繋ぎ合わせる。
【０１３８】
このように構成すると、隣接するパーツ同士を適切な位置関係で繋ぎ合わせて表面形状データを生成でき、精度の高い表面形状データを得ることができる。
【０１３９】
さらに、以下の構成を有している。
（７）撮像装置４２による撮像範囲の大きさは、表面形状データ生成用の撮像画像の取得のために、測定対象物Ｗの全領域の撮像に要する時間内での変位量が、所定の閾値未満となるように設定されている。
【０１４０】
このように構成すると、撮像範囲を適切に設定することで、表面形状データ生成用の撮像に要する時間内で、測定対象物Ｗにおける撮像範囲内に生じる変形（たわみ）や位置ずれが、表面形状データのパーツの精度に及ぼす影響を、許容できる程度に納めることが可能になる。
【０１４１】
なお、本願発明は、測定対象物Ｗ（プレス成形品）の三次元形状データから、測定対象物Ｗの厚みを算出できる厚み測定プログラムとしても実現可能である。
すなわち、
（８）処理装置５（コンピュータ）を、
測定対象物Ｗの三次元形状データＰから、測定対象物Ｗの厚み方向の一方の面Ｗａの表面形状データＰａと、他方の面Ｗｂの表面形状データＰｂを取得する表面形状データ取得手段５１４と、
他方の面Ｗｂの表面形状データＰｂを面法線方向で反転させて、一方の面Ｗａの表面形状データＰａと反転させた他方の面の表面形状データＰｂ’との面法線方向の差分により、測定対象物Ｗの各部位の面法線方向の厚みｔを算出する厚み算出手段５１５と、として機能させる厚み測定プログラムである。
【０１４２】
（９）さらに、厚み測定プログラムは、
処理装置５（コンピュータ）を、
三次元形状測定装置１の処理装置５は、三次元形状データＰに基づいて、測定対象物Ｗの表示用の画像Ｗｐを生成する表示制御手段５１６（表示用画像生成手段）として機能させる。
表示制御手段５１６は、表示用の画像Ｗｐを表示部５５（表示手段）に表示させる際に、厚み算出手段５１５で算出した厚みｔが、規定厚み（閾値の厚み）Ｔ（ｍｍ）未満である領域を、他の領域から識別可能に表示させる。
【０１４３】
（１０）さらに、厚み測定プログラムは、
処理装置５（コンピュータ）を、位置情報取得手段５１１、表面形状データ生成手段５１２、三次元形状データ生成手段５１３、として機能させる。
を有している。
三次元形状測定装置１の処理装置５には、一方の面Ｗａと他方の面Ｗｂに複数のアンコーデットマーカＭＵ（位置認識用マーカ）が付された測定対象物Ｗを、異なる複数の撮像点から撮像して得られた位置情報取得用の撮像画像が入力される。
位置情報取得手段５１１は、入力された撮像画像のフォトグラメトリ処理により、一方の面Ｗａと他方の面Ｗｂに付されたアンコーデットマーカＭＵの各々について、測定対象物Ｗが配置された三次元空間Ｓ内での位置情報（絶対座標、相対座標）を取得する。
三次元形状測定装置１の処理装置５には、一方の面Ｗａと他方の面Ｗｂに複数のアンコーデットマーカＭＵが付されている測定対象物Ｗを、三次元形状の特定用の模様を投影しつつ撮像して得られた表面形状データ生成用の撮像画像が入力される。
表面形状データ生成手段５１２は、入力された表面形状データ生成用の撮像画像から、測定対象物Ｗの一方の面Ｗａと他方の面Ｗｂの表面形状データを生成する。
三次元形状データ生成手段５１３は、一方の面Ｗａの表面形状データに含まれるアンコーデットマーカＭＵの位置と、他方の面Ｗｂの表面形状データに含まれるアンコーデットマーカＭＵの位置とが、位置情報取得手段５１１で取得されたアンコーデットマーカＭＵの各々の位置にそれぞれ配置されるように、一方の面Ｗａの表面形状データと他方の面Ｗｂの形状データを三次元空間Ｓ内に配置して、測定対象物Ｗの三次元形状データＰを生成する。
【０１４４】
さらに、厚み測定プログラムは、以下の構成を有している。
（１１）位置情報取得用の撮像画像は、一方の面Ｗａと他方の面Ｗｂに複数のアンコーデットマーカＭＵが付された測定対象物Ｗであり、この測定対象物Ｗを、三次元空間Ｓ内に設置した状態で撮像して得られたものである。
三次元空間Ｓ内には、当該三次元空間Ｓにおける位置が特定されたコーデットマーカＭＣ（位置特定済マーカ）が複数配置されている。
位置情報取得手段５１１は、位置情報取得用の撮像画像に含まれるコーデットマーカＭＣを利用して、アンコーデットマーカＭＵの各々の三次元空間Ｓ内での位置情報（絶対座標、相対座標）を取得する。
【０１４５】
さらに、厚み測定プログラムは、以下の構成を有している。
（１２）表面形状データ生成手段５１２は、測定対象物Ｗの一方の面Ｗａと他方の面Ｗｂの表面形状データのパーツを、表面形状データ生成用の撮像画像の撮像範囲に応じた大きさで、それぞれ複数ずつ生成する。
表面形状データ生成手段５１２は、一方の面Ｗａの表面形状データのパーツに含まれるアンコーデットマーカＭＵの位置情報（絶対座標、相対座標）を利用して、一方の面Ｗａの表面形状データのパーツを複数繋いで、一方の面Ｗａの表面形状データを生成する。
表面形状データ生成手段５１２は、他方の面Ｗｂの表面形状データのパーツに含まれるアンコーデットマーカＭＵの位置情報（絶対座標、相対座標）を利用して、他方の面Ｅｂの表面形状データのパーツを複数繋いで、他方の面Ｗｂの表面形状データを生成する。
【０１４６】
さらに、厚み測定プログラムは、以下の構成を有している。
（１３）表面形状データのパーツと、当該表面形状データのパーツに三次元空間Ｓ内で隣接する他の表面形状データのパーツは、互いに重なる領域を持って生成される。
表面形状データ生成用の撮像画像の撮像範囲は、互いに重なる領域内に少なくとも２つ以上のアンコーデットマーカＭＵが含まれる範囲に設定されている。
表面形状データ生成手段５１２は、互いに重なる領域内に含まれるアンコーデットマーカＭＵの位置情報（相対座標）を利用して、表面形状データのパーツと他の表面形状データのパーツとを繋ぎ合わせる。
【０１４７】
さらに、厚み測定プログラムは、以下の構成を有している。
（１４）撮像装置４２による撮像範囲の大きさは、表面形状データ生成用の撮像画像の取得のために、測定対象物Ｗの全領域の撮像に要する時間内での変位量が、所定の閾値未満となるように設定されている。
【０１４８】
前記した実施の形態では、位置情報取得用の撮像と、表面形状データ生成用の撮像を、測定対象物Ｗを定盤２に設置した状態で行う場合を例に挙げて説明をしたが、定盤２を用いずに、位置情報取得用の撮像と、表面形状データ生成用の撮像をを行うようにしても良い。
【０１４９】
前記した実施の形態では、測定対象物Ｗの厚みｔを算出する際に、他方の面Ｗｂの表面形状データＰｂを法線方向で反転させる場合を例示したが、一方の面Ｗａの表面形状データＰａのほうを反転させるようにしても良い。
この場合には、反転させた一方の面Ｗａの表面形状データＰａ'と、他方の面Ｗｂの表面形状データＰｂとの差分により、測定対象物Ｗの各部位の厚みｔを算出することができる。
【０１５０】
前記した実施の形態では、以下の過程を経て、厚みを算出する場合を例示した
（ｉ）表面形状データ生成手段５１２が、一方の面Ｗａの表面形状データと、他方の面Ｗｂの表面形状データとを生成する。
（ｉｉ）三次元形状データ生成手段が、一方の面Ｗａの表面形状データと、他方の面Ｗｂの表面形状データとから、測定対象物Ｗの三次元形状データＰを生成する。
（ｉｉｉ）表面形状データ取得手段５１４が、測定対象物Ｗの三次元形状データＰから、一方の面Ｗａの表面形状データＰａと、他方の面Ｗｂの表面形状データＰｂとを取得する。
（ｉｖ）厚み算出手段５１５が、一方の面Ｗａの表面形状データＰａと、他方の面Ｗｂの表面形状データＰｂとから、測定対象物Ｗの各部位の厚みを算出する。
【０１５１】
ここで、表面形状データ生成用の撮像により得られた撮像画像から、測定対象物Ｗの一方の面Ｗａの表面形状データＰａと、他方の面Ｗｂの表面形状データＰｂを、それぞれ独立して直接生成できる場合も想定される。
この場合には、三次元形状データＰを経ずに、厚みを算出するようにしても良い
具体的には、三次元形状データ生成用の撮像により得られた撮像画像から、一方の面Ｗａの表面形状データＰａと、他方の面Ｗｂの表面形状データＰｂを直接生成し、これら表面形状データＰａ、Ｐｂから、厚み算出手段５１５が、測定対象物Ｗの各部位の厚みを算出する。
【０１５２】
本願発明は、上記した実施形態の態様にのみ限定されるものではない。発明の技術的な思想の範囲内で、適宜変更、修正などが可能である。
【符号の説明】
【０１５３】
１      三次元形状測定装置（厚み測定装置）
２      定盤
２１    支持台
２２    柱状部材
２３    スケールバー
２４    クロスバー
３      撮像カメラ
４      撮像ユニット
４１    投光装置
４２    撮像装置
５      処理装置（コンピュータ）
５１    ＣＰＵ
５１０  撮像画像取得手段
５１１  位置情報取得手段
５１２  表面形状データ生成手段
５１３  三次元形状データ生成手段
５１４  表面形状データ取得手段
５１５  厚み算出手段
５１６  表示制御手段（表示用画像生成手段）
５２    記憶部
５２０  座標データ記憶領域
５３    入出力ポート
５４    バス
５５    表示部（表示手段）
５５１  表示画面
５６    操作入力部
Ｄｐ    表面形状データのパーツ
Ｄｐ’  表面形状データのパーツ
ＭＣ    コーデットマーカ（位置特定済マーカ）
ＭＵ    アンコーデットマーカ（位置認識用マーカ）
Ｐ      三次元形状データ
Ｐａ    一方の面の表面形状データ
Ｐｂ    他方の面の表面形状データ
Ｐｂ’  反転した表面形状データ
Ｒ      薄肉領域
Ｒａ    投影範囲
Ｒｂ    撮像範囲
Ｓ      三次元空間
Ｗ      測定対象物（プレス成形品）
Ｗａ    一方の面
Ｗｂ    他方の面
Ｗｃ    端面
Ｗｐ    画像
Ｘ      基準軸
【図１】
2018189618.tif 000003
【図２】
2018189618.tif 000004
【図３】
2018189618.tif 000005
【図４】
2018189618.tif 000006
【図５】
2018189618.tif 000007
【図６】
2018189618.tif 000008
【図７】
2018189618.tif 000009
【図８】
2018189618.tif 000010
【図９】
2018189618.tif 000011
【図１０】
2018189618.tif 000012
【手続補正書】
【提出日】平成30年10月2日(2018.10.2)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プレス成形品の三次元形状データから、前記プレス成形品の厚み方向の一方の面の表面形状データと、他方の面の表面形状データを取得する表面形状データ取得手段と、
前記他方の面の表面形状データを構成する各ポリゴンデータを、各々の面法線方向で反転させて、前記一方の面の表面形状データと前記反転させた前記他方の面の表面形状データとの前記面法線方向の差分から、前記プレス成形品の各部位の前記面法線方向の前記厚みを算出する厚み算出手段と、を有することを特徴とする厚み測定装置。
【請求項２】
前記三次元形状データに基づいて、前記プレス成形品の表示用画像を生成する表示用画像生成手段、を有しており、
前記表示用画像生成手段は、前記表示用画像を表示手段に表示させる際に、前記厚み算出手段で算出した厚みが閾値の厚み未満である領域を、他の領域から識別可能に表示させることを特徴とする請求項１に記載の厚み測定装置。
【請求項３】
前記一方の面と前記他方の面に複数の位置認識用マーカが付されたプレス成形品を、異なる複数の撮像点から撮像して得られた位置情報取得用の撮像画像が入力されると、入力された複数の位置情報取得用の撮像画像のフォトグラメトリ処理により、前記一方の面と前記他方の面に付された前記位置認識用マーカの各々について、前記プレス成形品が配置された三次元空間内での位置情報を取得する位置情報取得手段と、
前記一方の面と前記他方の面に複数の前記位置認識用マーカが付されている前記プレス成形品を、三次元形状の特定用の模様を投影しつつ撮像して得られた表面形状データ生成用の撮像画像が入力されると、入力された表面形状データ生成用の撮像画像から、前記プレス成形品の一方の面と他方の面の表面形状データを生成する表面形状データ生成手段と、
前記一方の面の表面形状データに含まれる前記位置認識用マーカの位置と、前記他方の面の表面形状データに含まれる前記位置認識用マーカの位置とが、前記位置情報取得手段で取得された前記位置認識用マーカの各々の位置にそれぞれ配置されるように、前記一方の面の表面形状データと前記他方の面の形状データを前記三次元空間内に配置して、前記プレス成形品の三次元形状データを生成する三次元形状データ生成手段と、を有していることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の厚み測定装置。
【請求項４】
前記三次元空間内には、当該前記三次元空間における位置が特定された位置特定済マーカが複数配置されており、
前記位置情報取得手段は、
前記位置情報取得用の撮像画像に含まれる位置特定済みマーカを利用して、前記位置認識用マーカの各々の前記三次元空間内での位置情報を取得することを特徴とする請求項３に記載の厚み測定装置。
【請求項５】
表面形状データ生成手段は、
前記プレス成形品の前記一方の面と前記他方の面の表面形状データのパーツを、前記表面形状データ生成用の撮像画像の撮像範囲に応じた大きさで、それぞれ複数ずつ生成し、
表面形状データ生成手段は、
前記一方の面の表面形状データのパーツに含まれる前記位置認識用マーカの位置情報を利用して、前記一方の面の表面形状データのパーツを複数繋ぎ合わせて、前記一方の面の表面形状データを生成すると共に、
前記他方の面の表面形状データのパーツに含まれる前記位置認識用マーカの位置情報を利用して、前記他方の面の表面形状データのパーツを複数繋ぎ合わせて、前記他方の面の表面形状データを生成することを特徴とする請求項３または請求項４に記載の厚み測定装置。
【請求項６】
前記表面形状データのパーツと、当該表面形状データのパーツに前記三次元空間内で隣接する他の前記表面形状データのパーツは、互いに重なる領域を持って生成され、
表面形状データ生成手段は、
前記互いに重なる領域内に含まれる前記位置認識用マーカの位置情報を利用して、前記表面形状データのパーツと他の前記表面形状データのパーツとを繋ぎ合わせることを特徴とする請求項５に記載の厚み測定装置。
【請求項７】
撮像範囲の大きさは、前記表面形状データ生成用の撮像画像の取得のために、前記プレス成形品の全領域の撮像に要する時間内での変位量が、所定の閾値未満となるように設定されていることを特徴とする請求項３から請求項６の何れか一項に記載の厚み測定装置。
【請求項８】
プレス成形品の三次元形状データから、前記プレス成形品の厚みを算出する厚み測定プログラムであって、
コンピュータを、
前記プレス成形品の三次元形状データから、前記プレス成形品の厚み方向の一方の面の表面形状データと、他方の面の表面形状データを取得する表面形状データ取得手段、
前記他方の面の表面形状データを構成する各ポリゴンデータを、各々の面法線方向で反転させて、前記一方の面の表面形状データと前記反転させた前記他方の面の表面形状データとの前記面法線方向の差分により、前記プレス成形品の各部位の厚みを算出する厚み算出手段、
として機能させることを特徴とする厚み測定プログラム。
【請求項９】
前記厚み測定プログラムは、
前記コンピュータを、
前記三次元形状データに基づいて、前記プレス成形品の表示用画像を生成する表示用画像生成手段、としてさらに機能させ、
前記表示用画像生成手段は、前記表示用画像を表示手段に表示させる際に、前記厚み算出手段で算出した厚みが閾値の厚み未満である領域を、他の領域から識別可能に表示させることを特徴とする請求項８に記載の厚み測定プログラム。
【請求項１０】
前記厚み測定プログラムは、
前記コンピュータを、
前記一方の面と前記他方の面に複数の位置認識用マーカが付されたプレス成形品を、異なる複数の撮像点から撮像して得られた位置情報取得用の撮像画像が入力されると、入力された複数の位置情報取得用の撮像画像のフォトグラメトリ処理により、前記一方の面と前記他方の面に付された前記位置認識用マーカの各々について、前記プレス成形品が配置された三次元空間内での位置情報を取得する位置情報取得手段、
前記一方の面と前記他方の面に複数の位置認識用マーカが付されている前記プレス成形品を、三次元形状の特定用の模様を投影しつつ撮像して得られた表面形状データ生成用の撮像画像が入力されると、入力された表面形状データ生成用の撮像画像から、前記プレス成形品の一方の面と他方の面の表面形状データを生成する表面形状データ生成手段、
前記一方の面の表面形状データに含まれる前記位置認識用マーカの位置と、前記他方の面の表面形状データに含まれる前記位置認識用マーカの位置とが、前記位置情報取得手段で取得された前記位置認識用マーカの各々の位置にそれぞれ配置されるように、前記一方の面の表面形状データと前記他方の面の形状データを前記三次元空間内に配置して、前記プレス成形品の三次元形状データを生成する三次元形状データ生成手段、として機能させることを特徴とする請求項８または請求項９に記載の厚み測定プログラム。
【請求項１１】
前記三次元空間内には、当該前記三次元空間における位置が特定された位置特定済マーカが複数配置されており、
前記位置情報取得手段は、
前記位置情報取得用の撮像画像に含まれる位置特定済みマーカを利用して、前記位置認識用マーカの各々の前記三次元空間内での位置情報を取得することを特徴とする請求項１０に記載の厚み測定プログラム。
【請求項１２】
表面形状データ生成手段は、
前記プレス成形品の前記一方の面と前記他方の面の表面形状データのパーツを、前記表面形状データ生成用の撮像画像の撮像範囲に応じた大きさで、それぞれ複数ずつ生成し、
表面形状データ生成手段は、
前記一方の面の表面形状データのパーツに含まれる前記位置認識用マーカの位置情報を利用して、前記一方の面の表面形状データのパーツを複数繋ぎ合わせて、前記一方の面の表面形状データを生成すると共に、
前記他方の面の表面形状データのパーツに含まれる前記位置認識用マーカの位置情報を利用して、前記他方の面の表面形状データのパーツを複数繋ぎ合わせて、前記他方の面の表面形状データを生成することを特徴とする請求項１０または請求項１１に記載の厚み測定プログラム。
【請求項１３】
前記表面形状データのパーツと、当該表面形状データのパーツに前記三次元空間内で隣接する他の前記表面形状データのパーツは、互いに重なる領域を持って生成され、
表面形状データ生成手段は、
前記互いに重なる領域内に含まれる前記位置認識用マーカの位置情報を利用して、前記表面形状データのパーツと他の前記表面形状データのパーツとを繋ぎ合わせることを特徴とする請求項１２に記載の厚み測定プログラム。
【請求項１４】
撮像範囲の大きさは、前記表面形状データ生成用の撮像画像の取得のために、前記プレス成形品の全領域の撮像に要する時間内での変位量が、所定の閾値未満となるように設定されていることを特徴とする請求項１０から請求項１３の何れか一項に記載の厚み測定プログラム。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
本発明は、
プレス成形品の厚みを測定する厚み測定装置であって、
前記プレス成形品の三次元形状データから、前記プレス成形品の厚み方向の一方の面の表面形状データと、他方の面の表面形状データを取得する表面形状データ取得手段と、
前記他方の面の表面形状データを構成する各ポリゴンデータを、各々の面法線方向で反転させて、前記一方の面の表面形状データと前記反転させた前記他方の面の表面形状データとの前記面法線方向の差分から、前記プレス成形品の各部位の前記面法線方向の前記厚みを算出する厚み算出手段と、を有する構成の厚み測定装置とした。