(57)【要約】【課題】被計測物の変化量を従来よりも正確に計測することができる非接触計測装置を提供する。【解決手段】レーザ光により被計測物の表面に生じたスペックルパターンを前記被計測物の変化前後において撮像部により撮像し、前記撮像して得られた各画像を用いて前記被計測物の変化量を計測する非接触計測装置であって、前記被計測物の変化後に撮像された画像内において設定される変化後測定領域の明るさを調整する調整部を備える。【選択図】図１
2019078630.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザ光により被計測物の表面に生じたスペックルパターンを前記被計測物の変化前後において撮像部により撮像し、前記撮像して得られた各画像を用いて前記被計測物の変化量を計測する非接触計測装置であって、
前記被計測物の変化後に撮像された画像内において設定される変化後測定領域の明るさを調整する調整部を備えることを特徴とする非接触計測装置。
【請求項２】
前記調整部は、前記被計測物の変化前に撮像された画像内において設定される変化前測定領域と、前記変化後測定領域とのそれぞれの明るさが同一になるように、前記変化後測定領域の明るさを調整することを特徴とする請求項１に記載の非接触計測装置。
【請求項３】
前記撮像部により撮像された画像に対してデジタル画像相関法を適用することにより、前記変化前測定領域における所定の領域の明るさと最も類似する領域を、前記変化後に前記撮像部により撮像された画像において探索することで前記変化後測定領域を特定する特定部を更に備えることを特徴とする、請求項２に記載の非接触計測装置。
【請求項４】
前記調整部は、前記変化前測定領域と前記変化後測定領域とのそれぞれの明るさを所定値に調整することを特徴とする、請求項２又は３に記載の非接触計測装置。
【請求項５】
前記調整部は、前記撮像部のシャッタースピードを制御することで前記変化前測定領域の明るさ及び前記変化後測定領域の明るさの少なくともいずれかを調整することを特徴とする、請求項２〜４のいずれか一項に記載の非接触計測装置。
【請求項６】
前記調整部により前記変化後測定領域の明るさが調整された後に前記撮像部により撮像される画像に基づいて前記変化量を算出する算出部を更に備えることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一項に記載の非接触計測装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、非接触計測装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、レーザ光により被計測物の表面に生じた明暗の斑点模様（スペックルパターン）に基づいて、その被計測物の変位量や変形量（以下、単に「変化量」という。）を非接触で計測する方法がある（特許文献１，２参照）。
【０００３】
上記方法は、被計測物の変化前後のスペックルパターンをそれぞれカメラで撮像し、その撮像したスペックルパターン画像に対してデジタル画像相関法を適用し、被計測物の変化量を非接触で計測する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】国際公開第２００５／１０３６１０号
【特許文献２】特願２０１１−８５５８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、被計測物が変化するとスペックルパターンの明るさが変化してしまう。そのため、被計測物が変化した場合には、一様な斑点模様のスペックルパターンが得られず、被計測物の変化量を正確に計測することができない場合がある。
【０００６】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、その目的は、スペックルパターンに基づいた被計測物の変化量を従来よりも正確に計測することができる非接触計測装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一態様は、レーザ光により被計測物の表面に生じたスペックルパターンを前記被計測物の変化前後において撮像部により撮像し、前記撮像して得られた各画像を用いて前記被計測物の変化量を計測する非接触計測装置であって、前記被計測物の変化後に撮像された画像内において設定される変化後測定領域の明るさを調整する調整部を備えることを特徴とする非接触計測装置である。
【０００８】
本発明の一態様は、上述の非接触計測装置であって、前記調整部は、前記被計測物の変化前に撮像された画像内において設定される変化前測定領域と、前記変化後測定領域とのそれぞれの明るさが同一になるように、前記変化後測定領域の明るさを調整する。
【０００９】
本発明の一態様は、上述の非接触計測装置であって、前記撮像部により撮像された画像に対してデジタル画像相関法を適用することにより、前記変化前測定領域における所定の領域の明るさと最も類似する領域を、前記変化後に前記撮像部により撮像された画像において探索することで前記変化後測定領域を特定する特定部を更に備える。
【００１０】
本発明の一態様は、上述の非接触計測装置であって、前記調整部は、前記変化前測定領域と前記変化後測定領域とのそれぞれの明るさを所定値に調整する。
【００１１】
本発明の一態様は、上述の非接触計測装置であって、前記調整部は、前記撮像部のシャッタースピードを制御することで前記変化前測定領域の明るさ及び前記変化後測定領域の明るさの少なくともいずれかを調整する。
【００１２】
本発明の一態様は、上述の非接触計測装置であって、前記調整部により前記変化後測定領域の明るさが調整された後に前記撮像部により撮像される画像に基づいて前記変化量を算出する算出部を更に備える。
【発明の効果】
【００１３】
以上説明したように、本発明によれば、スペックルパターンに基づいた被計測物の変化量を従来よりも正確に計測することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】第１の実施形態に係る非接触計測装置を備えた非接触計測システムＡの概略構成の一例を示す図である。
【図２】第１の実施形態に係る変化前測定領域と変化後測定領域とを説明する図である。
【図３】第１の実施形態に係る非接触計測装置４の動作の流れを示す図である。
【図４】第１の実施形態に係る変化前処理の動作の流れを示す図である。
【図５】第１の実施形態に係る変化後処理の動作の流れを示す図である。
【図６】第２の実施形態に係る非接触計測装置を備えた非接触計測システムＡの概略構成の一例を示す図である。
【図７】第２の実施形態に係る変化前処理の動作の流れを示す図である。
【図８】第２の実施形態に係る変化後処理の動作の流れを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の一実施形態に係る非接触計測装置を、図面を用いて説明する。
【００１６】
（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態に係る非接触計測装置を備えた非接触計測システムＡの概略構成の一例を示す図である。図１に示すように、非接触計測システムＡは、レーザ光源１、凹レンズ２、凸レンズ３及び非接触計測装置４を備える。
【００１７】
レーザ光源１は、所定波長のレーザ光を被計測物Ｗの表面に向けて照射する。
凹レンズ２は、レーザ光源１と被計測物Ｗとの間におけるレーザ光の光路上に配置されている。凹レンズ２は、レーザ光源１からのレーザ光のビーム径を拡大する。
【００１８】
凸レンズ３は、凹レンズ２と被計測物Ｗとの間におけるレーザ光の光路上に配置されている。凸レンズ３は、凹レンズ２によりビーム径が拡大されたレーザ光を互いに平行にする。凸レンズ３を通過したレーザ光は、被計測物Ｗの表面において乱反射する。そして、その乱反射したレーザ光が互いに干渉することで被計測物Ｗの表面にランダムな明暗の斑点模様、すなわちスペックルパターンが形成される。
【００１９】
非接触計測装置４は、被計測物Ｗの表面に形成されたスペックルパターンに基づいて被計測物Ｗが変化した量（変化量）を計測する。ここで、変化とは、被計測物Ｗの状態が変化することであり、例えば、外力による被計測物Ｗの変形や変位である。この被計測物Ｗに外力を与える場合とは、例えば、被計測物Ｗに対して曲げ試験や引張・圧縮等の強度試験を行う場合である。したがって、被計測物Ｗの変化前とは、例えば、強度試験を行う場合に外力を被計測物Ｗに与える前である。一方、被計測物Ｗの変化後とは、例えば、強度試験を行う場合に外力を被計測物Ｗに与えた後である。
【００２０】
以下に、非接触計測装置４の構成について、具体的に説明する。
非接触計測装置４は、撮像部５、測光部６、制御部７、記憶部８、及び調整部９を備える。
【００２１】
撮像部５は、被計測物Ｗの表面に形成されたスペックルパターンを撮像する。そして、撮像部５は、撮像したスペックルパターンの画像のデータ（画像データ）を測光部６に送信する。例えば、撮像部５は、光学系、絞り部、シャッタ部、撮像素子、及び信号処理部を備える。光学系は、複数のレンズから構成され、スペックルパターンを結像する。絞り部は、透過する光の量を調整する。シャッタ部は、調整部９からの制御に基づいて、撮像素子の状態を露光状態又は遮光状態に設定する。撮像素子は、光学系で結像されたスペックルパターンを撮像して画像データを生成する、例えば、ＣＣＤ（Charge  Coupled  Device）やＣＭＯＳ（Complementary  Metal  Oxide  Semiconductor）等である。信号処理部は、撮像素子で生成されたアナログの画像データをデジタルの画像データに変換する。
【００２２】
測光部６は、撮像部５から送信された画像の明るさを算出する。この画像の明るさとは、例えば、画像における各画素の輝度である。測光部６は、撮像部５からの画像と、算出した当該画像の明るさの情報（明るさ情報）とを制御部７に送信する。例えば、測光部６は、露出計である。
【００２３】
制御部７は、領域設定部７１、領域特定部７２、明るさ比較部７３、及び変化量算出部７４を備える。なお、領域特定部７２は、本発明の「特定部」の一例である。変化量算出部７４は、本発明の「算出部」の一例である。
【００２４】
領域設定部７１は、変化前における被計測物Ｗの表面に形成されたスペックルパターンの画像（変化前画像）において、任意の領域である明るさ計算領域（変化前測定領域）を設定する。この変化前測定領域は、変化前画像内の複数の画素からなる領域であって、明るさ情報を計算する領域である。
【００２５】
領域特定部７２は、変化前画像と、被計測物Ｗの変化後の画像（変化後画像）とを用いて、画像相関法により被計測物Ｗが変化した後の変化前測定領域の位置を変化後画像の中から探し出す。これは、被計測物Ｗの表面に形成されたスペックルパターンが被計測物Ｗの表面の変化とともに変化し、変化前後でスペックルパターンの特徴が保たれるからである。
【００２６】
記憶部８には、変化前画像及び変化後画像が格納される。また、記憶部８には、非接触計測装置４全体を制御するための制御プログラム等を格納している。なお、記憶部８は、制御部７及び調整部９のワークメモリとして機能してもよい。
【００２７】
以下の説明において、変化後画像における、被計測物Ｗが変化した後の変化前測定領域の位置を変化後測定領域と称する。
【００２８】
図２は、第１の実施形態に係る変化前測定領域と変化後測定領域とを説明する図である。例えば、領域設定部７１は、図２（ａ）に示す変化前画像Ｇ１において、変化前測定領域Ｃ１を設定したとする。
【００２９】
この場合に、領域特定部７２は、図２（ｂ）に示す変化後画像Ｇ２において、変化前測定領域Ｃ１のスペックルパターンが移動した領域である変化後測定領域Ｃ２をデジタル画像相関法を用いて変化後画像Ｇ２から特定する。例えば、領域特定部７２は、変化前測定領域Ｃ１におけるサブセットＨ１の輝度値情報（明るさ情報）と最も類似する位置を変化後画像Ｇ２から探索することで変化後測定領域Ｃ２を特定する。最も類似するとは、相互相関係数が高いことを示し、例えば、最大値である。
【００３０】
明るさ比較部７３は、測光部６から取得した変化前画像の明るさ情報から、変化前測定領域Ｃ１のみの明るさ情報を抽出する。そして、明るさ比較部７３は、予め設定された明るさ情報の目標値（明るさ情報目標値）と、抽出した変化前測定領域Ｃ１の明るさ情報とを比較して、その比較結果（第１の比較結果）を調整部９に送信する。この明るさ情報目標値とは、一様な斑点模様のスペックルパターンの画像が得られる程度の明るさを示す情報である。
【００３１】
明るさ比較部７３は、測光部６から取得した変化後画像の明るさ情報から、変化後測定領域Ｃ２のみの明るさ情報を抽出する。そして、明るさ比較部７３は、明るさ情報目標値と、抽出した変化後測定領域Ｃ２の明るさ情報とを比較して、その比較結果（第２の比較結果）を調整部９に送信する。
【００３２】
変化量算出部７４は、変化前画像と、変化後画像とを用いて画像相関法により変化前測定領域Ｃ１の変化量、すなわち、被計測物Ｗの変化量を算出する。なお、デジタル画像相関法においては周知であるので、詳細な説明は省略する。
【００３３】
調整部９は、変化前画像の変化前測定領域Ｃ１と、変化後画像の変化後測定領域Ｃ２とのそれぞれの明るさが同一になるように変化後測定領域Ｃ２の明るさを調整する。
【００３４】
例えば、調整部９は、明るさ比較部７３から第１の比較結果を取得する。そして、調整部９は、その第１の比較結果に応じた撮像部５の撮像条件を設定する。この第１の比較結果に応じた撮像条件とは、変化前測定領域Ｃ１の明るさ情報が明るさ情報目標値になるような撮像条件である。例えば、撮像条件とは、シャッタースピードである。
【００３５】
調整部９は、明るさ比較部７３からの第２の比較結果を取得する。そして、調整部９は、その第２の比較結果に応じた撮像部５の撮像条件を設定する。この第２の比較結果に応じた撮像条件とは、変化後測定領域Ｃ２の明るさ情報が明るさ情報目標値になるような撮像条件である。
【００３６】
調整部９は、撮像条件を設定すると制御信号を撮像部５に送信する。これにより、撮像部５は、その制御信号を取得すると、調整部９により設定された撮像条件で撮像する。
【００３７】
以下、第１の実施形態に係る非接触計測装置４の動作について、説明する。
図３に示すように、非接触計測装置４は、被計測物Ｗの変化量を計測するにあたり、変化前処理（ステップＳ１０１）、変化後処理（ステップＳ１０２）、及び変化量計算処理（ステップＳ１０３）を順に実行することになる。以下に、まず、第１の実施形態に係る変化前処理の動作について説明する。
【００３８】
図４は、非接触計測装置４における変化前処理の動作の流れを示す図である。この変化前処理とは、被計測物Ｗが変化する前に非接触計測装置４が実行する処理である。
まず、撮像部５は、変化前の被計測物Ｗの表面に形成されたスペックルパターンを撮像し、その画像（変化前画像）を取得する（ステップＳ２０１）。
【００３９】
測光部６は、撮像部５から送信された変化前画像の明るさを算出する（ステップＳ２０２）。そして、測光部６は、撮像部５からの変化前画像と、算出した当該変化前画像の明るさ情報とを制御部７に送信する。
【００４０】
領域設定部７１は、測光部６からの変化前画像において変化前測定領域Ｃ１を設定する（ステップＳ２０３）。
明るさ比較部７３は、測光部６が算出した変化前画像の明るさ情報から、領域設定部７１が設定した変化前測定領域Ｃ１のみの明るさ情報を抽出する（ステップＳ２０４）。そして、明るさ比較部７３は、明るさ情報目標値と、抽出した変化前測定領域Ｃ１の明るさ情報とを比較して、その第１の比較結果を調整部９に送信する。
【００４１】
調整部９は、明るさ比較部７３からの第１の比較結果に基づいて、変化前測定領域Ｃ１の明るさ情報が明るさ情報目標値になるようなシャッタースピードを決定する（ステップＳ２０５）。そして、調整部９は、撮像部５のシャッタースピードを、その決定したシャッタースピードに設定し、撮像部５に対して、変化前の被計測物Ｗの表面に形成されたスペックルパターンを再度撮像させる（ステップＳ２０６）。
【００４２】
制御部７は、調整部９により設定されたシャッタースピードで撮像されたスペックルパターンの画像を変化前画像として記憶部８に格納する。これにより、非接触計測装置４には、上記変化前処理の動作を終了する。
【００４３】
次に、第１の実施形態に係る変化後処理の動作について説明する。
【００４４】
図５は、非接触計測装置４における変化後処理の動作の流れを示す図である。この変化後処理とは、被計測物Ｗが変化した後に非接触計測装置４が実行する処理である。
まず、撮像部５は、変化後の被計測物Ｗの表面に形成されたスペックルパターンを撮像し、その画像（変化後画像）を取得する（ステップＳ３０１）。
【００４５】
測光部６は、撮像部５から送信された変化後画像の明るさを算出する（ステップＳ３０２）。そして、測光部６は、撮像部５からの変化後画像と、算出した当該変化後画像の明るさ情報とを制御部７に送信する。
【００４６】
領域特定部７２は、記憶部８に格納されている変化前画像と、測光部６からの変化後画像とを用いて、被計測物Ｗが変化した後の変化前測定領域Ｃ１の位置である変化後測定領域Ｃ２を変化後画像内の領域からデジタル画像相関法により特定する（ステップＳ３０３）。すなわち、領域特定部７２は、デジタル画像相関法を変化前画像及び変化後画像に適用することにより、変化前測定領域Ｃ１におけるサブセットＨ１と同じ輝度体情報を有する位置を変化後画像から探索することで変化後測定領域Ｃ２を特定する。
【００４７】
明るさ比較部７３は、測光部６が算出した変化後画像の明るさ情報から、領域特定部７２が特定した変化後測定領域Ｃ２のみの明るさ情報を抽出する（ステップＳ３０４）。そして、明るさ比較部７３は、明るさ情報目標値と、抽出した変化後測定領域Ｃ２の明るさ情報とを比較して、その第２の比較結果を調整部９に送信する。
【００４８】
調整部９は、明るさ比較部７３からの第２の比較結果に基づいて、変化後測定領域Ｃ２の明るさ情報が明るさ情報目標値になるようなシャッタースピードを決定する（ステップＳ３０５）。そして、調整部９は、撮像部５のシャッタースピードを、その決定したシャッタースピードに設定し、撮像部５に対して、変化後の被計測物Ｗの表面に形成されたスペックルパターンを再度撮像させる（ステップＳ３０６）。
【００４９】
制御部７は、調整部９により設定されたシャッタースピードで撮像されたスペックルパターンの画像を変化後画像として記憶部８に格納する。これにより、非接触計測装置４は、被計測物Ｗが変化するとスペックルパターンの明るさが変化した場合でも、その明るさを補正することができ、変化後画像として、一様な斑点模様のスペックルパターンを取得することができる。
非接触計測装置４には、変化後画像を記憶部８に格納すると、上記変化後処理の動作を終了する。
【００５０】
変化後処理の動作が終了すると、非接触計測装置４は、変化量計算処理を実行する。具体的には、変化量算出部７４は、記憶部８に格納されている変化前画像と変化後画像とを読み出し、周知のデジタル画像相関法により変化前測定領域Ｃ１の変化量、すなわち、被計測物Ｗの変化量を算出する。
【００５１】
上述したように、本実施形態に係る非接触計測装置４は、被計測物Ｗの変化前に撮像される画像（変化前画像）の変化前測定領域Ｃ１と、被計測物Ｗの変化後に撮像される画像の変化後測定領域Ｃ２とのそれぞれの明るさが同一になるように変化後測定領域Ｃ２の明るさを調整する。これにより、非接触計測装置４は、被計測物Ｗが変化した場合において、変化前画像の同様の明るさを保持した一様な斑点模様のスペックルパターンを得ることができる。したがって、非接触計測装置４は、変化量計算処理において、デジタル画像相関法における相関係数の低下を抑制し、被計測物の変化量を正確に計測することができる。
【００５２】
また、非接触計測装置４は、変化前測定領域Ｃ１と変化後測定領域Ｃ２とのそれぞれの明るさを所定値に調整しているため、より鮮明な斑点模様のスペックルパターンを得ることが可能になり、スペックルパターンに基づいた被計測物の変化量をより正確に計測することができる。
【００５３】
（第２の実施形態）
図６は、第２の実施形態に係る非接触計測装置Ｂを備えた非接触計測システムＢの概略構成の一例を示す図である。第２の実施形態に係る非接触計測装置Ｂは、第１の実施形態と比較して、明るさ情報目標値を用いずに、変化後測定領域Ｃ２の明るさが変化前測定領域Ｃ１になるように変化後測定領域Ｃ２の明るさを調整する点においてのみ異なる。
【００５４】
図６に示すように、非接触計測システムＢは、レーザ光源１、凹レンズ２、凸レンズ３及び非接触計測装置４Ｂを備える。
【００５５】
非接触計測装置４Ｂは、撮像部５、測光部６、制御部７Ｂ、記憶部８及び調整部９Ｂを備える。制御部７Ｂは、領域設定部７１、領域特定部７２、明るさ比較部７３Ｂ、及び変化量算出部７４を備える。
【００５６】
明るさ比較部７３Ｂは、測光部６から取得した変化前画像の明るさ情報から、変化前測定領域Ｃ１のみの明るさ情報を抽出して記憶部８に格納する。
【００５７】
明るさ比較部７３Ｂは、測光部６から取得した変化後画像の明るさ情報から、変化後測定領域Ｃ２のみの明るさ情報を抽出する。そして、明るさ比較部７３Ｂは、記憶部８に格納された変化前測定領域Ｃ１の明るさ情報と、抽出した変化後測定領域Ｃ２の明るさ情報とを比較して、その比較結果を調整部９Ｂに送信する。
【００５８】
調整部９Ｂは、変化前画像の変化前測定領域Ｃ１と、変化後画像の変化後測定領域Ｃ２とのそれぞれの明るさが同一になるように変化後測定領域Ｃ２の明るさを調整する。
【００５９】
具体的には、調整部９Ｂは、明るさ比較部７３Ｂから比較結果を取得する。そして、調整部９Ｂは、比較結果に応じた撮像部５の撮像条件を設定する。この比較結果に応じた撮像条件とは、変化後測定領域Ｃ２の明るさ情報が変化前測定領域Ｃ１の明るさ情報になるような撮像条件である。調整部９Ｂは、設定した撮像条件で撮像する旨の制御信号を撮像部５に送信する。これにより、撮像部５は、その制御信号を取得すると、調整部９Ｂにより設定された撮像条件で撮像する。
【００６０】
以下、第２の実施形態に係る非接触計測装置４の動作について、説明する。
非接触計測装置４Ｂは、第１の実施形態と同様に、被計測物Ｗの変化量を計測するにあたり、変化前処理、変化後処理、及び変化量計算処理を順に実行することになる。以下に、まず第２の実施形態に係る変化前処理の動作について説明する。
【００６１】
図７は、非接触計測装置４Ｂにおける変化前処理の動作の流れを示す図である。
まず、撮像部５は、変化前の被計測物Ｗの表面に形成されたスペックルパターンを撮像し、その画像（変化前画像）を取得する（ステップＳ４０１）。
【００６２】
測光部６は、撮像部５から送信された変化前画像の明るさを算出する（ステップＳ４０２）。そして、測光部６は、撮像部５からの変化前画像と、算出した当該変化前画像の明るさ情報とを制御部７Ｂに送信する。
【００６３】
領域設定部７１は、測光部６からの変化前画像において変化前測定領域Ｃ１を設定する（ステップＳ４０３）。
明るさ比較部７３Ｂは、測光部６が算出した変化前画像の明るさ情報から、領域設定部７１が設定した変化前測定領域Ｃ１のみの明るさ情報を抽出する（ステップＳ４０４）。そして、明るさ比較部７３Ｂは、測光部６からの変化前画像と、抽出した変化前測定領域Ｃ１の明るさ情報とを記憶部８に格納する。これにより、非接触計測装置４Ｂには、上記変化前処理の動作を終了する。
【００６４】
次に、第２の実施形態に係る変化後処理の動作について説明する。
【００６５】
図８は、非接触計測装置４Ｂにおける変化後処理の動作の流れを示す図である。
まず、撮像部５は、変化後の被計測物Ｗの表面に形成されたスペックルパターンを撮像し、その画像（変化後画像）を取得する（ステップＳ５０１）。
【００６６】
測光部６は、撮像部５から送信された変化後画像の明るさを算出する（ステップＳ５０２）。そして、測光部６は、撮像部５からの変化後画像と、算出した当該変化後画像の明るさ情報とを制御部７Ｂに送信する。
【００６７】
領域特定部７２は、記憶部８に格納されている変化前画像と、測光部６からの変化後画像とを用いて、被計測物Ｗが変化した後の変化前測定領域Ｃ１の位置である変化後測定領域Ｃ２を変化後画像内の領域からデジタル画像相関法により特定する（ステップＳ５０３）。なお、ステップＳ５０３における変化後測定領域Ｃ２の特定方法は、ステップＳ２０３と同様である。
【００６８】
明るさ比較部７３Ｂは、測光部６が算出した変化後画像の明るさ情報から、領域特定部７２が特定した変化後測定領域Ｃ２のみの明るさ情報を抽出する（ステップＳ５０４）。そして、明るさ比較部７３Ｂは、記憶部８に格納されている変化前測定領域Ｃ１の明るさ情報と、抽出した変化後測定領域Ｃ２の明るさ情報とを比較して、その比較結果を調整部９Ｂに送信する。
【００６９】
調整部９Ｂは、明るさ比較部７３Ｂからの比較結果に基づいて、変化後測定領域Ｃ２の明るさ情報が変化前測定領域Ｃ１の明るさ情報になるようなシャッタースピードを決定する（ステップＳ５０５）。そして、調整部９Ｂは、撮像部５のシャッタースピードを、その決定したシャッタースピードに設定し、撮像部５に対して、変化後の被計測物Ｗの表面に形成されたスペックルパターンを再度撮像させる（ステップＳ５０６）。
【００７０】
制御部７Ｂは、調整部９Ｂにより設定されたシャッタースピードで撮像されたスペックルパターンの画像を変化後画像として記憶部８に格納する。これにより、非接触計測装置４Ｂは、被計測物Ｗが変化するとスペックルパターンの明るさが変化した場合でも、その明るさを補正することで、変化後画像として、一様な斑点模様のスペックルパターンを取得することができる。
非接触計測装置４Ｂには、変化後画像を記憶部８に格納すると、上記変化後処理の動作を終了する。
【００７１】
変化後処理の動作が終了すると、非接触計測装置４Ｂは、変化量計算処理を実行する。具体的には、変化量算出部７４は、記憶部８に格納されている変化前画像と変化後画像とを読み出し、周知のデジタル画像相関法により変化前測定領域Ｃ１の変化量、すなわち、被計測物Ｗの変化量を算出する。
【００７２】
上述したように、第２の実施形態に係る非接触計測装置４Ｂは、被計測物Ｗの変化後に撮像される画像の変化後測定領域Ｃ２が被計測物Ｗの変化前に撮像される画像（変化前画像）の変化前測定領域Ｃ１になるように変化後測定領域Ｃ２の明るさを調整する。これにより、非接触計測装置４Ｂは、被計測物Ｗが変化した場合において、変化前画像の同様の明るさを保持した一様な斑点模様のスペックルパターンを得ることができる、したがって、非接触計測装置４Ｂは、変化量計算処理において、デジタル画像相関法における相関係数の低下を抑制し、スペックルパターンに基づいた被計測物の変化量を正確に計測することができる。
【００７３】
以上、この発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。
【００７４】
上記実施形態において、調整部９，９Ｂが設定する撮像条件としてシャッタースピードを一例として説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、調整部９，９Ｂは、設定する撮像条件として、絞りや感度（ＩＳＯ）等を設定してもよい。
【００７５】
また、上記実施形態において、非接触計測装置４，４Ｂは、いわゆるカメラ装置を用いて構成されてもよい。その場合には、非接触計測装置４は、カメラ装置（撮像部５及び測光部６）と、カメラ装置と有線又は無線で通信することで情報を送受する制御装置（制御部７、記憶部８、及び調整部９）とから構成される。同様に、非接触計測装置４は、カメラ装置（撮像部５及び測光部６）と、カメラ装置と有線又は無線で通信することで情報を送受する制御装置（制御部７Ｂ、記憶部８、及び調整部９Ｂ）とから構成される。
【符号の説明】
【００７６】
Ａ  非接触計測システム
１  レーザ光源
２  凹レンズ
３  凸レンズ
４  非接触計測装置
５  撮像部
６  測光部
７  制御部
８  記憶部
９  調整部
７１  領域設定部
７２  領域特定部
７３  明るさ比較部
７４  変化量算出部
【図１】
2019078630.tif 000003
【図２】
2019078630.tif 000004
【図３】
2019078630.tif 000005
【図４】
2019078630.tif 000006
【図５】
2019078630.tif 000007
【図６】
2019078630.tif 000008
【図７】
2019078630.tif 000009
【図８】
2019078630.tif 000010