(57)【要約】【課題】相互反射が発生している領域を適切に検出する。【解決手段】相互反射検出装置は、周波数が可変な正弦波パターンの光を照射する照射手段と、前記照射手段からの光が照射された対象物の画像を取得する画像取得手段と、前記画像から、位置ごとに位相を決定する位相決定手段と、相互反射が発生している領域を検出する検出手段と、を備え、前記検出手段は、低周波の正弦波パターンを照射した画像から得られる位相と高周波の正弦波パターンを照射した画像から得られる位相との位相差を、複数の低周波と高周波の組み合わせについて求め、前記複数の組み合わせのいずれかに対する前記位相差が閾値以上の領域において相互反射が発生していると判断する。【選択図】図７
2018146476.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
周波数が可変な正弦波パターンの光を照射する照射手段と、
前記照射手段からの光が照射された対象物の画像を取得する画像取得手段と、
前記画像から、位置ごとに位相を決定する位相決定手段と、
相互反射が発生している領域を検出する検出手段と、
を備え、
前記検出手段は、低周波の正弦波パターンを照射した画像から得られる位相と高周波の正弦波パターンを照射した画像から得られる位相との位相差を、複数の低周波と高周波の組み合わせについて求め、前記複数の組み合わせのいずれかに対する前記位相差が閾値以上の領域において相互反射が発生していると判断する、
ことを特徴とする相互反射検出装置。
【請求項２】
前記複数の組み合わせにおける高周波の正弦波パターンの周期は全て同じであり、
前記複数の組み合わせにおける低周波の正弦波パターンの周期はいずれも、高周波の正弦波パターンの周期の整数倍である、
請求項１に記載の相互反射検出装置。
【請求項３】
前記複数の組み合わせにおける低周波の正弦波パターンの周期は互いに異なり、最も短い周期の整数倍である、
請求項１または２に記載の相互反射検出装置。
【請求項４】
前記複数の組み合わせにおける低周波の正弦波パターンの周期は、最も短い周期の素数倍である、
請求項３に記載の相互反射検出装置。
【請求項５】
複数の低周波および高周波の組み合わせに含まれるそれぞれの周波数の正弦波パターンの光が対象物に照射された対象物の画像を取得する画像取得ステップと、
前記画像取得ステップにおいて取得されるそれぞれの画像について、位置ごとに位相を決定する位相決定ステップと、
前記複数の組み合わせのそれぞれについて前記位相の差を決定し、いずれかの組み合わせにおいて位相差が閾値以上の領域において相互反射が発生していると判断する相互反射検出ステップと、
を含む、相互反射検出方法。
【請求項６】
請求項５に記載の方法の各ステップをコンピュータに実行させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、測定対象物の撮影画像から３次元位置を測定する３次元測定技術に関し、特に、相互反射（多重反射）の発生を検出する技術にする。
【背景技術】
【０００２】
測定対象物の３次元形状を測定する手法として、アクティブステレオ測量が知られている。アクティブステレオ測量では、測定対象物にパターン光を投影した状態で撮影を行い、撮影された画像上でのパターンの位置から、三角測量の原理を用いて測定対象物の３次元形状（各画素の３次元位置）を求める。
【０００３】
アクティブステレオ測量では、ある画素で受光する光は、１点の光源からの光のみであると仮定している。しかしながら、測定対象物の形状によっては、測定対象物に投影された光は表面上で複数回反射する。この現象は相互反射や多重反射と呼ばれる（以下では、相互反射と呼ぶ）。相互反射が生じると、光源の複数の点からの光が１つの画素で受光されるので、測定精度が低下する。
【０００４】
特許文献１は、周波数の異なる正弦波パターンの光を照射して撮影した画像からそれぞれ位相（高さに相当）を算出し、２つの位相の差が大きければ相互反射が発生していると判断することを開示する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−３０９５５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、本発明の発明者の検討により、引用文献１の手法では領域によっては相互反射の検出漏れが生じることが判明した。すなわち、引用文献１の手法では相互反射の発生を適切に検出できない場合がある。
【０００７】
本発明は上記実情に鑑みなされたものであって、本発明は、撮影画像に基づいて計測対象物の位置を求める３次元計測装置（相互反射検出装置）において、相互反射が発生している領域を適切に検出可能な技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る相互反射検出装置は、
周波数（周期）が可変な正弦波パターンの光を照射する照射手段と、
前記照射手段からの光が照射された対象物の画像を取得する画像取得手段と、
前記画像から、位置ごとに位相を決定する位相決定手段と、
相互反射が発生している領域を検出する検出手段と、
を備え、
前記検出手段は、低周波の正弦波パターン（縞パターン）を照射した画像（以下、低周波縞画像とも称する）から得られる位相と高周波の正弦波パターンを照射した画像（以下、高周波縞画像とも称する）から得られる位相との位相差を、複数の低周波と高周波の組み合わせについて求め、前記複数の組み合わせのいずれかに対する前記位相差が閾値以上の領域において相互反射が発生していると判断する、
ことを特徴とする。
【０００９】
なお、高周波縞画像から得られる位相と低周波縞画像から得られる位相は直接比較できるように、いずれか一方あるいは両方に正規化処理を施して直接に比較可能とすることが好ましい。具体的には、高周波縞画像から得られる位相に対して、低周波縞画像から得られる位相を参照にして位相接続処理を施すとよい。
【００１０】
本発明において、位相決定手段によって求められる位相は３次元的な位置を表す。したがって、検出手段は位相の差の代わりに３次元位置の差に基づいて相互反射の検出を行ってもよい。
【００１１】
相互反射が発生している場合の低周波縞画像および高周波縞画像から得られる位相の差は、反射面からの距離（１次反射光と２次反射光の光路差）に応じて周期的に変化する。したがって、反射面からの距離によっては相互反射が発生している場合であっても位相差はゼロとなる。この周期は、測定に利用する縞の周期に応じて変化する。そこで、低周波と高周波の複数の組み合わせについて位相差を求めて、これらの位相差のいずれかが閾値以上であれば相互反射が発生していると判断することにより、検出漏れのない適切な相互反射検出が実現できる。
【００１２】
本発明において、前記複数の組み合わせにおける高周波の正弦波パターンの周期は全て同じであり、前記複数の組み合わせにおける低周波の正弦波パターンの周期はいずれも、高周波の正弦波パターンの周期の整数倍とすることが好ましい。高周波の正弦波パターンを共通のものとすることで、撮影する画像の数を抑制することができる。また、低周波の周期を高周波の周期の整数倍とすることで、３次元位置算出における位相接続処理が適用可能である。
【００１３】
本発明において、前記複数の低周波と高周波の組み合わせは、検出すべき相互反射が発生したときに、いずれかの組み合わせにおける前記位相差が前記閾値以上となるように設定されることが好適である。たとえば、前記複数の組み合わせにおける低周波の正弦波パターンの周期は互いに異なり、最も短い（小さい）周期の整数倍、特に素数倍とすることができる。こうすることで、最も短い周期に基づく位相差がゼロとなる領域（位置）において、他の周期に基づく位相差が極大を取る。したがって、相互反射の発生をより確実に検出できる。
【００１４】
なお、本発明は、上記手段の少なくとも一部を含む３次元計測装置あるいは相互反射検出装置として捉えることができる。また、本発明は、上記手段が行う処理の少なくとも一部を含む相互反射検出方法として捉えることもできる。また、これらの方法の各ステップをコンピュータに実行させるためのコンピュータプログラムや、当該プログラムを非一時的に記憶したコンピュータ読取可能な記憶媒体として捉えることもできる。上記構成および処理の各々は技術的な矛盾が生じない限り互いに組み合わせて本発明を構成することができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、撮影画像に基づいて計測対象物の位置を求める３次元計測装置において、相互反射が発生している領域を適切に検出可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】図１は、相互反射（多重反射）を説明する図である。
【図２】図２は、相互反射が発生した際に、検出位相にうねり成分が重畳することを説明する図である。
【図３】図３は、相互反射が発生した際に、高周波縞画像と低周波縞画像のそれぞれから推定される位相およびこれらの位相差を示す図である。
【図４】図４は、相互反射が発生した際に、高周波縞画像と複数（３つ）の低周波縞画像から推定される位相差を示す図である。
【図５】図５は、実施形態に係る3次元計測装置の構成を示す図である。
【図６】図６（Ａ）は投影光パターンを説明する図であり、図６（Ｂ）は位相シフト法による位相推定方法を説明する図である。
【図７】図７は、相互反射検出方法を示すフローチャートである。
【図８】図８は、１組の高周波縞画像と低周波縞画像から相互反射の発生有無を暫定的に決定する方法を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、図面を参照して本発明の好適な実施形態について説明する。本実施形態に係る３次元測定システムは、測定対象物に高周波と低周波の正弦波パターン光を投影して撮影を行い、撮影画像から測定対象物の３次元形状を測定する。また、高周波と低周波の正弦波パターン光からそれぞれ求められる位相の差から、相互反射の発生を検出する。
【００１８】
本発明の発明者は、特許文献１に記載の従来手法では相互反射の検出漏れが生じること、およびその原因を見出し、この知見に基づき検出漏れが生じない相互反射検出方法を導いた。以下、従来手法において相互反射の検出漏れが生じる原因を説明するために、位相シフト法の原理から説明する。
【００１９】
＜位相シフト法の原理＞
位相シフト法は、ある周波数（周期）の正弦波縞パターンの光を、位相をずらして複数回対象物に投影して画像を取得し、これら複数の取得画像から位相を推定し、推定した位相から３次元形状を復元する方法である。位相の推定には、位相をずらした３つ以上の正弦波パターンが必要である。正弦波パターン数が４つの場合、各画素の輝度値In(x, y)は次式となる（n = 0, 1, 2, 3）。
【数１】
2018146476.tif 000003
ここでφは推定すべき位相、Ａは振幅、Ｃはオフセットを表す。
【００２０】
各画素の位相φは４つの輝度値を用いて、次式により推定できる。
【数２】
2018146476.tif 000004
【００２１】
位相シフト法において、計測用の高周波縞パターンと参照用の低周波縞パターンを用いることがある。高周波縞を用いることで計測の分解能を向上させることができるが、検出可能な距離範囲が狭くなる。そこで、低周波縞の位相を参照して高周波縞の位相を広範囲にわたる連続量に変換する。この操作を位相接続という。高周波縞の位相および低周波縞の位相はいずれも上記の方法により求められる。
【００２２】
計測を行う高周波の縞の波長をλ、位相をφsとし、接続用の低周波縞の波長をαλ、
位相をφlとする。このとき、位相φlを参照して位相φsを位相接続した後の位相φは次
の式により得ることができる。
【数３】
2018146476.tif 000005
ここで、αを接続倍率（２以上の整数）であり、kは0以上、α−１以下の整数である。
【００２３】
位相φから高さhの変換は、たとえば、接続された位相φとキャリブレーションにより
画素ごとに事前に決定される基準位相φ0、多項式ｆ（φ）を用いて次式のように行うこ
とができる。
【数４】
2018146476.tif 000006
【００２４】
＜従来技術により検出漏れが生じる理由＞
撮像された画像に現れる縞の角周波数をω、周期をλとする。図1に示すような直接反
射と二次反射が存在する場合、観測輝度値Ｉは、位置ｘと反射面からの距離Δｘを用いて次式のように表現できる。
【数５】
2018146476.tif 000007
ここで、
【数６】
2018146476.tif 000008
である。
【００２５】
このとき、推定される位相φは、
【数７】
2018146476.tif 000009
となる。すなわち、二次反射が存在する場合、推定位相φには、真値位相ωｘに加えて、うねり成分τが加算される。うねり成分τの例を図２に示す。うねり成分τは、正弦関数Ａ’ｓｉｎ（２ωΔｘ）が歪んだ形となり、反射面からの距離Δｘがλ／４の倍数となるとき０となる。
【００２６】
従来技術では、低周波縞および高周波縞から得られる位相が閾値以上の場合に相互反射が生じていると判断している。ここで、高周波縞が周期λ、角周波数ω１を有し、低周波縞が周期αλ、角周波数ω２（＝ω１／α）を有するとする。ここでαは２以上の整数とする。低周波縞の推定位相をφ２とし、高周波縞の推定位相を低周波縞の推定位相φ２を用いて位相接続した後の位相をφ１とする。相互反射が存在する場合には、φ１およびφ２にそれぞれうねり成分が存在し、以下のように表せる。位相φ１に関しては、位相接続前のω１ｘ＋τ１が位相接続により１／α倍となる。
【数８】
2018146476.tif 000010
【００２７】
ω１／α＝ω２であるので、位相差Ｄ（Δｘ）＝φ２−φ１は次のようにうねり成分の差として表せる。
【数９】
2018146476.tif 000011
【００２８】
例として、図３に高周波縞周期λ１＝２０ピクセル、低周波縞周期λ２＝２４０ピクセルのときの位相差Ｄ（Δｘ）＝φ２−φ１を各うねり成分τ１／α，τ２とともに示す。図に示すように位相差Ｄは、低周波縞周期の４分の１（λ２／４）ごとに０となる。したがって、相互反射が生じる領域が反射面からλ２／４よりも小さければ問題は生じない（反射面付近での検出は不要）が、反射面からの距離がλ２／４よりも大きい場合には検出漏れが生じる。
【００２９】
＜本発明の相互反射検出方法の概要＞
上述のように、検出漏れは低周波縞周期と高周波縞周期の関係によって発生する。この知見を元に発明者は、周期の異なる複数の低周波縞を用いて位相差と閾値の比較によって暫定的な検出を行い、その検出結果の論理和をとることで検出漏れを回避できることに想到した。
【００３０】
低周波縞周期としてλ２（１），λ２（２），・・・，λ２（ｎ）のｎ個（ｎは２以上の整数）を用いた場合、検出漏れの周期は、各周期λ２（１），λ２（２），・・・，λ２（ｎ）の最小公倍数の１／４となる。
【００３１】
図４は、相互反射が発生している状況における、高周波縞画像から得られる位相と低周波縞画像から得られる位相の位相差を示す。ここで、高周波縞位相は２０ピクセルで固定とし、低周波縞周期は２４０ピクセル、４８０ピクセル、７２０ピクセルの３種類を用いている。したがって、３種類の位相差が求められている。図４は数値シミュレーションによって得た結果である。横軸は反射面からの距離であり、縦軸は位相差である。
【００３２】
図に示すように反射面から３６０ピクセル以内（０ピクセルと３６０ピクセルの付近は除く）であれば、いずれかの低周波縞について位相差が検出閾値以上となる。したがって、反射面から３６０ピクセル以内について検出漏れは生じない。低周波縞として２４０ピクセル周期のものだけを使う場合と比較して、漏れなく検出できる範囲を約４倍に拡張できる。
【００３３】
利用する低周波縞は３つである必要はなく２つであっても４つ以上であってもよい。利用する低周波縞の種類を増やすほど検出漏れの発生を防ぎやすい。また、ここでは高周波縞として周期２０ピクセルのもののみを用いたが、低周波縞に合わせて高周波縞の周期を変えてもよい。ただし、高周波縞は全て共通とすることで撮影回数や計算量を削減できる。
【００３４】
具体的な周波数は、想定する（検出対象とする）二次反射の強さによって決まる相互反
射の発生範囲において、いずれかの位相差（高周波縞からの位相と低周波縞からの位相との差）が検出閾値以上となるように設定すればよい。また、上記範囲内の位相差Ｄがゼロとなる位置が、全ては一致しないように周波数の組み合わせを決定するとよい。ここで、位相差がゼロとなる位置が一致するというのは、位置が厳密に一致する以外にも、位置の差が所定値（たとえば、低周波の周期の１／２０，１／１０など）以内である場合も含む。
【００３５】
複数の低周波縞の周期を、最も短い周期（以下、基準周期と称する）の整数倍とすることも好ましい。また、基準周期の素数倍を採用することも好ましく、特に２倍、３倍、５倍、７倍・・・のように２から連続する素数倍の周期を採用するとよい。これは、基準周期の低周波縞の位相差が０となる領域（反射面からの距離）において、他の低周波縞の位相差が極大となるためである。
【００３６】
また、照射・撮影に利用した周期の正弦波パターンの全ての組み合わせについて位相差を求めるようにしてもよい。たとえば、５種類の周期の正弦波パターンを照射して撮影した場合、１０通りの組み合わせについて位相差を求める。そして、いずれかの位相差において位相差が閾値以上であれば相互反射が発生していると判断してもよい。このようにすれば、撮影回数に対してより多くの組み合わせについて位相差を求めることができる。
【００３７】
＜例示的な実施形態＞
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。本実施形態は基板検査を行うための３次元計測装置である。本実施形態に係る３次元計測装置は、部品が取り付けられた基板（測定対象物）に正弦波パターン光を投影して撮影を行い、３角測量の原理を用いて測定対象物の３次元形状を測定する。本実施形態では、基板の表面高さ（基板が設置されている面と平行な基準面からの距離）を測定し、基板に部品が正常に取り付けられているかどうかを検査する。
【００３８】
［構成］
図５は、本実施形態に係る３次元計測装置１００の構成を示す図である。３次元計測装置１００は、大略、投影部１１０、カメラ１２０、演算装置１３０から構成される。
【００３９】
投影部１１０は、測定対象物１５０に対して、正弦波のパターン光を投影する。投影部１１０は、ハロゲンランプやキセノンランプなどの光源、光源から照射された光にパターンを形成するための液晶素子などのパターン生成素子、およびマイクロレンズなどの光学系を備える。なお、投影部１１０が投影する光は、可視光である必要はなく、赤外光などの不可視光であっても良い。
【００４０】
投影部１１０が投影する光のパターンについて説明する。本実施形態では、位相シフト法を用いて３次元位置の測定を行うので、投影部１１０は、周期的に変動する縞状のパターン光を投影する。図６（Ａ）に投影部１１０が投影する光のパターンの例を示す。図６（Ａ）に示す例は、縦縞のパターン光、すなわち、横方向に輝度が正弦波状に連続的に変化し、縦方向には輝度が一定であるようなパターン光を示す。正弦波の周波数（パターン光の空間周波数）は特に限定されない。本実施形態では、縦縞のパターン光の位相をずらしつつ複数回投影する。位相算出のためには最低３回の投影が必要であり、計測精度を考慮すると撮影枚数は多いほど好ましい。本実施形態では、計測の容易性から位相を９０°（４分の１周期）ずつずらして４回の投影を行う。以下では、これら複数の縦縞のパターン光を縦縞パターン光セットと称する。このように、縦縞パターン光セットのそれぞれを測定対象物１５０に投影して撮影した複数の画像から、画像に生じた輝度の変化の位相を算出することで測定対象物１５０の３次元位置を測定できる。
【００４１】
図６（Ｂ）は、投影光の正弦波の位相を異ならせて撮影された複数枚（ここでは４枚）の画像におけるある一点での輝度値Ｉ１〜Ｉ４を示す。これらの輝度値から、当該点での位相のズレθを求めることができる（位相復元）。この位相をもとに三角測量の原理を用いて、当該点の３次元位置を求めることができる。
【００４２】
カメラ１２０は、パターン光が投影された測定対象物１５０を撮影する。カメラ１２０は、制御部１３１からの指令に基づいて、投影部１１０がパターン光の位相を切り替える度に撮影を行う。本実施形態においては、カメラ１２０が撮影した画像データは、画像入力部１３３に入力される。
【００４３】
演算装置１３０は、ＣＰＵなどのプロセッサ、ＲＡＭやＲＯＭなどのメモリ（記憶装置）、外部装置とのインタフェース、キーボードやマウスなどの入力装置、およびディスプレイやスピーカーなどの出力装置を備えるコンピュータである。演算装置１３０は、メモリに格納されたプログラムをＣＰＵが実行することにより、制御部１３１、画像入力部１３３、３次元位置算出部１３４、相互反射検出部１３５、検査部１３６などの機能を提供する。上記の各機能の一部または全ては、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）やＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）のようなハードウェア回路によって実現されても構わない。これらの各機能部の詳細は、以下のフローチャートともに説明する。
【００４４】
［処理］
［［基板検査の全体処理］］
本実施形態に係る３次元計測装置１００が行う基板検査処理の全体について簡単に説明する。ここで説明する処理は一例にすぎず、その処理内容や処理順序は適宜変更して構わない。なお、投影部１１０とカメラ１２０のキャリブレーション（較正処理）は完了しているものとする。
【００４５】
まず、投影タイミングごとに位相を異ならせた正弦波パターンを投影部１１０から測定対象物１５０に対して投影し、パターン光の投影にあわせてカメラ１２０が測定対象物１５０を撮影する。投影部１１０は、制御部１３２からの指令にしたがって、指示されたタイミングで指示された位相の正弦波パターン光を測定対象物１５０に投影する。制御部１３２は、投影部１１０がパターン光の位相を変える度に、撮影を行うようにカメラ１２０を制御する。カメラ１２０によって撮影された画像データは、画像入力部１３３に入力されて、一時的に記憶される。なお、ステップＳ１０２において撮影された複数の画像データをまとめて、撮影画像データと称する。
【００４６】
本実施形態では、１つの高周波縞パターンと、複数の低周波縞パターンについて、上記の撮影処理を行う。高周波縞パターンは周期２０ピクセルとし、低周波縞パターンは周期２４０ピクセル、４８０ピクセル、７２０ピクセルとする。
【００４７】
３次元位置算出部１３４は、撮影画像から距離検出領域内に含まれる各点（各画素）の高さを求め、その高さの平均を当該領域の高さとして決定する。高さの算出において、高周波縞および低周波縞の画像からそれぞれ位相を推定し、高周波縞からの推定位相を低周波縞からの推定位相を用いて位相接続する。３次元位置算出部１３４は、位相接続後の位相から各点の高さ（３次元位置）を求める。
【００４８】
検査部１３６は、領域ごとの高さから部品５２が正常に取り付けられているか否かを判定する。具体的には、各領域の距離差の最大値が基準値（許容ばらつき）以内であり、かつ、各領域の距離の平均が基準以内であれば、検査部１３６は部品５２が正常に取り付けられていると判定する。なお、これらの基準値（高さの許容ばらつきおよび高さの許容範
囲）はあらかじめ設定されているものとする。なお、部品が正常に取り付けられているか否かの判定条件は、ここで示した条件に限られるものではない。
【００４９】
［［相互反射検出処理］］
図７，図８を参照して相互反射検出部１３５が行う相互反射検出処理について説明する。以下の説明では、３次元位置の算出処理において行われた処理についても繰り返して説明する。もちろん実際には同じ処理を繰り返して実行する必要はなく、以前の処理結果を利用すればよい。
【００５０】
図７の処理は、３次元位置を求める各点について実行される。ステップＳ１−１〜１−ｎにおいて、高周波縞パターンを投影した画像に基づいて推定される位相（以下、高周波縞位相と称する）φ１と、第ｋ（ｋは１からｎの整数、本実施形態ではｎ＝３）の低周波縞パターンを投影した画像に基づいて推定される位相接続後の位相（以下、第ｋ低周波縞位相と称する）φ２（ｋ）との位相差に基づく相互反射検出を行う。
【００５１】
本実施形態においては、高周波縞位相は周期２０ピクセルの正弦波パターンを照射した画像から推定される位相、第１〜第３の低周波縞位相はそれぞれ周期２４０，４８０，７２０の正弦波パターンを照射した画像から推定される位相（位相接続後）である。
【００５２】
図８はステップＳ１の詳細な処理を示すフローチャートである。ステップＳ１１において高周波縞パターンを投影した画像（以下、高周波縞画像と称する）から位相を推定する。ステップＳ１２において低周波縞パターンを投影した画像（以下、低周波縞画像）から位相φ２を推定する。ステップＳ１３において、ステップＳ１１で求められた位相を低周波縞位相φ２を用いて位相接続し、高周波縞位相φ１を求める。
【００５３】
ステップＳ１４では、高周波縞位相φ１と低周波縞位相φ２の位相差（絶対値）を算出する。この位相差が閾値以上であれば（Ｓ１５−ＹＥＳ）、相互反射が発生していると判断し（Ｓ１６）、閾値未満であれば（Ｓ１５−ＮＯ）、相互反射は発生していないと判断する。なお、ここでの判定は、高周波位相と第ｋの低周波縞位相に基づく暫定的な判定であり、最終的な結果ではない。
【００５４】
上述したように、相互反射検出部１３５は、高周波縞と第１〜第ｎの低周波縞のそれぞれの組み合わせについて、暫定的な相互反射の検出結果ｄ１〜ｄｎを得る。
【００５５】
ステップ２において、相互反射検出部１３５は、検出結果ｄ１，ｄ２，・・・，ｄｎのいずれかが相互反射ありを示しているか否かを判断する。すなわち、ｄ１＋ｄ２＋・・・＋ｄｎが真であるか否かを判断する。ここでの「＋」は論理和（ＯＲ演算）を表し、各検出結果ｄｋは相互反射ありのときに真であるとする。
【００５６】
相互反射検出部１３５は、暫定的な検出結果のいずれかが相互反射ありを示している場合（Ｓ２−ＹＥＳ）には、相互反射が発生していると判断し（Ｓ３）、そうでない場合（Ｓ２−ＮＯ）には相互反射が発生していないと判断する（Ｓ４）。
【００５７】
相互反射があると判断された後に行う処理はどのようなものであってもよい。たとえば、３次元位置（高さ）または部品検査結果を表す画像を出力する際に、相互反射が発生している領域が分かるような態様で出力することが考えられる。あるいは、相互反射が発生している領域については、撮影条件を変えて再度３次元位置の算出を行ってもよい。撮影条件の変更の例として、光源位置の変更、照明強度の変更、正弦波パターンの周期の変更が挙げられる。
【００５８】
本実施形態によれば、検出漏れを抑制した精度のよい相互反射検出が実現できる。
【００５９】
＜変形例＞
本発明にかかる３次元計測装置は必ずしも基板検査装置あるいは検査装置に組み込んで利用する必要はない。また、本発明は測定対象物の３次元位置を測定する３次元計測装置に適用する必要はなく、３次元位置の計測は行わずに相互反射の発生の有無を検出のみを行う相互反射検出装置として発明を実施してもよい。
【符号の説明】
【００６０】
１００：３次元計測装置  １１０：投影部  １２０：カメラ  １３０：演算装置  １５０：計測対象物
１３１：制御部  １３３：画像入力部  １３４：３次元位置算出部
１３５：相互反射検出部  １３６：検査部
【図１】
2018146476.tif 000012
【図２】
2018146476.tif 000013
【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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