(57)【要約】      （修正有）【課題】画像処理装置を接続せずに製品検査を実行可能な変位計を画像処理装置に接続したときは画像処理装置からも変位計の設定を可能にする方法を提供する。【解決手段】スタンドアローン型などの２次元プロファイル測定器１０を画像処理装置２０に接続したときは、外部制御装置３０からだけでなく画像処理装置２０からも２次元プロファイル測定器１０についての制御パラメータを設定できる構成にする。【選択図】図１Ｂ
2015161680.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学式変位計と、前記光学式変位計に有線または無線により接続された検査装置とを含む検査システムであって、
前記光学式変位計は、
対象物からの反射光を受光する受光部と、
前記対象物の２次元プロファイルを取得するために必要となる制御パラメータを設定する第一設定部と、
前記第一設定部によって設定された制御パラメータにしたがって前記受光部を制御する制御部と、
前記受光部から出力される輝度画像に基づき前記２次元プロファイルを生成して出力するプロファイル生成部と、
を有し、
前記検査装置は、
前記光学式変位計から複数の２次元プロファイルを取得し、取得した複数の２次元プロファイルを統合して前記対象物の高さを画素値で表現した高さ画像を作成する高さ画像生成部と、
前記高さ画像を用いて前記対象物についての計測処理または検査処理を実行する検査部と、
前記第一設定部により設定可能な制御パラメータについて前記検査装置から設定する第二設定部と
を有することを特徴とする検査システム。
【請求項２】
前記第二設定部から設定可能なパラメータは前記光学式変位計の撮像条件に関する制御パラメータである請求項１に記載の検査システム。
【請求項３】
前記光学式変位計は、
前記受光部を有するヘッドと、
前記ヘッドに接続され、前記制御部と、前記プロファイル生成部とを備えるコントローラと
を有することを特徴とする請求項１または２に記載の検査システム。
【請求項４】
前記第一設定部のユーザインタフェースは、前記コントローラに接続されたコンピュータに含まれていることを特徴とする請求項３に記載の検査システム。
【請求項５】
前記第一設定部と前記第二設定部とのうちの一方にのみ前記制御パラメータの設定権を付与する設定権管理部をさらに有することを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載の検査システム。
【請求項６】
前記設定権管理部は、前記光学式変位計が前記対象物について検査処理を実行している間は前記検査処理に関与する制御パラメータの設定権を前記第二設定部に付与しないことを特徴とする請求項５に記載の検査システム。
【請求項７】
前記光学式変位計は、さらに、前記受光部によって取得された輝度画像を前記２次元プロファイルとともに前記検査装置に送信する第１の輝度画像送信部をさらに有し、
前記検査装置は、
前記輝度画像と前記２次元プロファイルとを表示する表示部を有することを特徴とする請求項１ないし７のいずれか１項に記載の検査システム。
【請求項８】
前記表示部は、前記第二設定部により設定可能な制御パラメータの設定ユーザインタフェースを表示することを特徴とする請求項７に記載の検査システム。
【請求項９】
前記表示部に表示された高さ画像を構成している複数の２次元プロファイルのうち１つの２次元プロファイルを選択する選択部をさらに有し、
前記第二設定部は、前記選択部により選択された２次元プロファイルが前記表示部に表示された状態で、前記制御パラメータを設定することを特徴とする請求項７または８に記載の検査システム。
【請求項１０】
前記第二設定部は、前記選択部により選択された２次元プロファイルに対応した輝度画像が前記表示部に表示された状態で、前記制御パラメータを設定することを特徴とする請求項９に記載の検査システム。
【請求項１１】
前記光学式変位計は、さらに、前記２次元プロファイルの各位置の輝度情報で構成された輝度プロファイルを当該２次元プロファイルとともに前記検査装置に送信する輝度プロファイル送信部をさらに有することを特徴とする請求項１ないし１０のいずれか１項に記載の検査システム。
【請求項１２】
前記高さ画像生成部は、前記２次元プロファイルから前記高さ画像を作成するとともに、前記輝度プロファイルから前記高さ画像に対応した濃淡画像を作成するように構成されており、
前記検査部は、前記濃淡画像を用いて得られた計測結果を用いて検査処理を実行するように構成されていることを特徴とする請求項１１に記載の検査システム。
【請求項１３】
前記光学式変位計は、さらに、前記検査装置から独立して前記２次元プロファイルを用いて計測処理または検査処理を実行する実行部を有することを特徴とする請求項１ないし１２のいずれか１項に記載の検査システム。
【請求項１４】
前記光学式変位計は、さらに、前記受光部によって取得された輝度画像を前記２次元プロファイルとともに前記光学式変位計に接続された外部制御装置に送信する第２の輝度画像送信部をさらに有し、
前記外部制御装置は、前記輝度画像と前記２次元プロファイルとを表示装置に表示することで、前記第一設定部として、前記外部制御装置に制御パラメータを設定するためのユーザインタフェースを提供することを特徴とする請求項１３に記載の検査システム。
【請求項１５】
前記第一設定部は、ユーザインタフェースに表示された前記輝度画像に対して画像マスクを設定し、
前記実行部は、前記２次元プロファイルのうち前記画像マスクが適用された部分を除いた残りの部分について計測処理または検査処理を実行することを特徴とする請求項１４に記載の検査システム。
【請求項１６】
前記第一設定部は、ユーザインタフェースに表示された前記輝度画像または前記２次元プロファイルに対してフィードバック制御領域を設定し、前記フィードバック制御領域における輝度情報をフィードバックして前記制御パラメータとしての撮像条件を更新することを特徴とする請求項１３ないし１５のいずれか１項に記載の検査システム。
【請求項１７】
前記第一設定部は、ユーザインタフェースに表示された前記２次元プロファイルに対して高さ計測位置を設定するとともに、各高さ計測位置に公差を設定し、
前記実行部は、対象物の高さ計測位置から取得された高さと公差とに基づき当該対象物が良品かどうかを検査することを特徴とする請求項１３ないし１５のいずれか１項に記載の検査システム。
【請求項１８】
前記検査装置には、さらに１つ以上のカメラ装置が接続されていることを特徴とする請求項１ないし１７のいずれか１項に記載の検査システム。
【請求項１９】
前記制御パラメータのうち撮像条件に関する制御パラメータは、
前記受光部の受光感度特性と、
前記受光部によって取得された輝度プロファイルからピークを検出して前記２次元プロファイルを作成するためのピーク検出感度と、
前記受光部によって取得された輝度プロファイルにおいて同一の位置において複数のピークが存在するときに１つのピークを選択するためのルールと、
前記受光部によって取得された輝度プロファイルにおけるピークのうち幅広のピークを検出しないようにするか否かを示すパラメータと、
前記受光部の露光時間と、
のうち少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項１ないし１８のいずれか１項に記載の検査システム。
【請求項２０】
対象物からの反射光を受光する受光部と、
前記対象物の２次元プロファイルを取得するために必要となる制御パラメータを設定する第一設定部と、
前記第一設定部によって設定された制御パラメータにしたがって前記受光部を制御する制御部と、
前記受光部から出力される輝度画像に基づき前記２次元プロファイルを生成して出力するプロファイル生成部と、
を有する光学式変位計に接続して使用可能な画像処理装置であって、
前記光学式変位計から複数の２次元プロファイルを取得し、取得した複数の２次元プロファイルを統合して前記対象物の高さを画素値で表現した高さ画像を作成する高さ画像生成部と、
前記高さ画像を用いて前記対象物についての計測処理または検査処理を実行する検査部と、
前記第一設定部により設定可能な制御パラメータについて前記画像処理装置から設定する第二設定部と
を有することを特徴とする画像処理装置。
【請求項２１】
対象物からの反射光を受光する受光部と、
前記対象物の２次元プロファイルを取得するために必要となる制御パラメータを設定する第一設定部と、
前記第一設定部によって設定された制御パラメータにしたがって前記受光部を制御する制御部と、
前記受光部から出力される輝度画像に基づき前記２次元プロファイルを生成して出力するプロファイル生成部と、
を有する光学式変位計に接続して使用可能な画像処理装置において実行される方法であって、
前記第一設定部により設定可能な制御パラメータについて前記画像処理装置から設定する設定工程と
前記光学式変位計から複数の２次元プロファイルを取得し、取得した複数の２次元プロファイルを統合して前記対象物の高さを画素値で表現した高さ画像を作成する高さ画像作成工程と、
前記高さ画像を用いて前記対象物についての計測処理または検査処理を実行する検査工程と、
を有することを特徴とする方法。
【請求項２２】
請求項２１に記載の方法を画像処理装置に実行させることを特徴とするプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、変位計を利用する検査システム、画像処理装置、方法およびプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
製品検査装置として、製品（ワーク）を撮像してピンなどの形状や面積を検査する画像処理装置や断面形状（２次元プロファイル）を測定して良品の２次元プロファイルと一致しているかどうかを判定する変位計が存在する（なお、２次元プロファイルは高さプロファイルと呼ばれてもよい）。変位計単独で検査を行うスタンドアローン型の変位計が一般的であるが、画像処理装置に接続可能な変位計も存在する（特許文献１）。画像処理装置は、変位計により測定された複数の２次元プロファイルを連結することで３次元プロファイル（高さ画像）を作成してもよい。これにより、変位計単独では実行できないような高さ画像を用いて製品検査を実行できるようになる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平０９−２５７４１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
予め画像処理装置に接続して使用することを前提として変位計を設計することもあるが、画像処理装置に接続することが想定されていないスタンドアローン型の変位計をユーザがすでに所持していることがある。このようなスタンドアローン型の変位計であっても画像処理装置に接続できれば、３次元プロファイルに基づいて製品検査を実施できよう。スタンドアローン型の変位計は、一般に、変位計のみで２次元プロファイルを用いた製品検査を実行する。製品検査に必要な各種の設定は、ノートパソコンなどのコンピュータを変位計に接続してそのコンピュータ上で専用のソフトウエアを実行することで、実施されることが想定されている。スタンドアローン型の変位計はいくつかの通信インタフェースを有しているため、そのうちの１つに画像処理装置を接続することができるだろう。これにより、画像処理装置は、２次元プロファイルを変位計から受信して高さ画像を作成できるようになる。
【０００５】
精度の高い２次元プロファイルを変位計に取得させるためには、正確に変位計を設定する必要があるが、上述したようにスタンドアローン型の変位計はコンピュータから設定されるように設計されているため、変位計に接続した画像処理装置からは変位計を設定できない。よって、このような変位計の設定を画像処理装置から実行できればユーザにとって便利であろう。
【０００６】
そこで、本発明は、画像処理装置を接続せずに製品検査を実行可能な変位計を画像処理装置に接続したときは画像処理装置からも変位計の設定を可能とすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、光学式変位計と、前記光学式変位計に有線または無線により接続された検査装置とを含む検査システムであって、
前記光学式変位計は、
前記対象物からの反射光を受光する受光部と、
前記２次元プロファイルを取得するために必要となる制御パラメータを設定する第一設定部と、
前記第一設定部によって設定された制御パラメータにしたがって前記受光部を制御する制御部と、
前記受光部から出力される輝度画像に基づき前記２次元プロファイルを生成して出力するプロファイル生成部と、
を有し、
前記検査装置は、
前記光学式変位計から複数の２次元プロファイルを取得し、取得した複数の２次元プロファイルを統合して前記対象物の高さを画素値で表現した高さ画像を作成する高さ画像生成部と、
前記高さ画像を用いて前記対象物についての計測処理または検査処理を実行する検査部と、
前記第一設定部により設定可能な制御パラメータについて前記検査装置から設定する第二設定部と
を有することを特徴とする検査システムを提供する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、画像処理装置を接続せずに製品検査を実行可能な変位計を画像処理装置に接続したときは画像処理装置からも変位計の設定を可能になる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１Ａ】画像処理装置を含まない検査システムの概略を示す図である。
【図１Ｂ】画像処理装置を含む検査システムの概略を示す図である。
【図２】検査対象物の一例と、２次元プロファイルの一例と、３次元プロファイルの一例を示す図である。
【図３Ａ】あるワークについての２次元プロファイルと高さ画像の例を示す図である。
【図３Ｂ】露光設定が不適切な場合の高さ画像の一例と露光設定が適切な場合の高さ画像の一例とを示す図である。
【図４】画像処理装置が表示部に表示するユーザインタフェースの一例を示す図である。
【図５】サンプリング設定ウインドウの一例を示す図である。
【図６】取込設定ウインドウの一例を示す図である。
【図７】補正設定ウインドウの一例を示す図である。
【図８】検査システムについて必要となる機能を示したブロック図である。
【図９】モード選択ユーザインタフェースと撮像設定ユーザインタフェース９０２との一例を示す図である。
【図１０】モード選択ユーザインタフェースと撮像設定ユーザインタフェース９０２との一例を示す図である。
【図１１】設定処理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】
【００１０】
以下に本発明の一実施形態を示す。以下で説明される個別の実施形態は、本発明の上位概念、中位概念および下位概念など種々の概念を理解するために役立つであろう。また、本発明の技術的範囲は、特許請求の範囲によって確定されるのであって、以下の個別の実施形態によって限定されるわけではない。
【００１１】
図１Ａは、検査システムの概略を示す図である。この検査システムは、製品（ワーク）の検査装置または計測装置として機能する。検査システムは、光学式変位計である２次元プロファイル測定器１０と、ノートパソコンなどの外部制御装置３０とを有している。
【００１２】
ライン１は、プログラマブルロジックコントローラ（ＰＬＣ）などの制御装置によって制御されるコンベア（搬送ベルト）などの搬送装置である。２次元プロファイル測定器１０は、検査対象物（ワーク）の２次元プロファイルを測定し、第１のビット数（例：２０ビット）の２次元プロファイルデータを出力する２次元プロファイル測定器の一例である。２次元プロファイル測定器１０は、レーザ変位計と呼ばれることもあり、ｙ軸方向に搬送されるワーク２に対して幅広のレーザ光を照射し、その反射光を受光することで、ワーク２の２次元断面形状を示すデータ（２次元プロファイルデータ）を作成する。このときワーク２はｚｙ平面に平行な切断面によって仮想的に切断され、切断面の外形（輪郭もしくは外縁）が２次元プロファイルとなる。２次元プロファイルデータは、たとえば、１つの測定点あたり２０ビットで表現されるデータである。通常、２次元プロファイルデータは、ヘッドユニット１１からワーク２の測定点までの距離（ｚ軸方向の距離）であって、ｘ軸方向に沿って並んだ複数の測定点についての距離の集合である。２次元プロファイル測定器１０は、ヘッドユニット１１とコントローラユニット１２とを有している。ヘッドユニット１１は、ワーク２の２次元プロファイルを測定する測定ユニットの一例であり、レーザなどの発光素子と受光素子（ラインセンサまたは２次元撮像素子）とを有している。図１Ａおよび図１Ｂには、光切断方式のヘッドユニット１１を示しているが、他の方式のヘッドユニットが採用されてもよい。また、ヘッドユニット１１とコントローラユニット１２が物理的に分離されているが、これらが一体化されていてもよい。図１Ａおよび図１Ｂにおいてヘッドユニット１１はケーブルを介してコントローラユニット１２のヘッド用コネクタ１３に接続されている。２次元プロファイル測定器１０は、スタンドアローン型の変位計であり、取得した２次元プロファイルに基づき製品検査を実行可能である。
【００１３】
外部制御装置３０は、ユニバーサルシリアスバスなどの通信用コネクタ１５に接続されており、２次元プロファイル測定器１０についての制御パラメータを設定する。制御パラメータとしては、ヘッドユニット１１についての撮像条件、サンプリング条件、取込条件、補正条件などがある。これらの制御パラメータの詳細については後述する。また、外部制御装置３０から設定可能な制御パラメータとしては、２次元プロファイル測定器１０内で実行する製品検査に必要なパラメータ（マスターワークの２次元プロファイル、検査閾値など）も含まれる。
【００１４】
このように２次元プロファイル測定器１０は単独でも製品検査を実行可能なスタンドアローン型の変位計であるが、画像処理装置に接続して検査システムを形成してもよい。
【００１５】
図１Ｂは、検査システムの概略を示す図である。画像処理装置２０は、ワーク２から取得された画像データに所定の画像処理を施してワーク２の外観検査を実行する。画像処理装置２０は、２次元プロファイル測定器１０が出力する２次元プロファイルデータを入力ないしは受信するための入力カード２２を有している。画像処理装置２０は、拡張スロットを有しており、そこに入力カード２２が挿入されている。画像処理装置２０と２次元プロファイル測定器１０は、たとえば、５１２Ｍｂｐｓあまりもの高速通信を実行するため、入力カード２２は1000BASE-Tなどの高速通信規格に対応している。つまり、２次元プロファイル測定器１０の通信コネクタ１４と入力カード２２の通信コネクタ２３は高速通信規格に準拠し、ケーブル２１によって接続されている。このように、入力カード２２の通信コネクタ２３は、第１のビット数（例：２０ビット）の２次元プロファイルデータを出力する２次元プロファイル測定器１０と接続する接続手段として機能している。
【００１６】
画像処理装置２０は、２０ビットよりも少ないビット数（ここでは説明の便宜のため１５ビットとする）で画像処理を実行する。そのため、画像処理装置２０は、２０ビットの２次元プロファイルデータをそのまま扱うことができない。そこで、本実施形態では、入力カード２２が、通信コネクタ２３などを通じて受信した第１のビット数の２次元プロファイルデータを、第１のビット数よりも少ない第２のビット数の２次元プロファイルデータに変換するビット変換手段として機能する。つまり、入力カード２２は、２０ビットの２次元プロファイルデータを１５ビットの２次元プロファイルデータに変換し、画像処理装置２０が画像処理を実行できるようにする。また、入力カード２２は、ビット変換手段が出力する複数の２次元プロファイルデータを組み合わせて、検査対象物の３次元形状を示す３次元プロファイルデータを作成する作成手段としても機能する。２次元プロファイル測定器１０は、時々刻々とライン１を搬送されるワーク２の２次元プロファイルデータを出力する。つまり、各２次元プロファイルデータは、ワーク２の異なる部分の断面形状を示すデータとなっている。そこで、入力カード２２は、時系列に沿ってサンプルされた複数個（たとえば、８００サンプル）の２次元プロファイルデータを順番に並べることで、ワーク２の３次元プロファイルデータを作成する。たとえば、ワーク２の進行方向でワーク２の先端から後端までの複数個の２次元プロファイルデータが順番に並べられる。その結果として得られる３次元プロファイルデータは、たとえば、１５ビットのグレースケールによる画像データとなる。つまり、ヘッドユニット１１からワーク２までの距離（高さ）が濃淡（階調値）となって表現されることになる。なお、１つの２次元プロファイルデータを１サンプルまたは１ラインと呼ぶことにする。つまり、３次元プロファイルデータは、予め規定された数のラインから作成される。
【００１７】
図２（Ａ）は、ワーク２の３次元形状の一例を示す図である。図２（Ｂ）は、ワーク２の２次元断面形状（１ライン分の２次元プロファイルデータ）の一例を示す図である。図２（Ｂ）に示される１サンプル分の断面形状は、図２（Ｃ）上では１本のラインに相当する。そのため２次元プロファイルデータはラインと呼ばれることがある。図２（Ｃ）は、ワーク２の３次元プロファイルデータ（グレースケール画像データ）の一例を示す図である。図２（Ａ）ないし図２（Ｃ）を比較すると、ワーク２の表面のうち、ｚ軸方向の高さが低い部分は淡い色となり、ｚ軸方向の高さが高い部分は濃い色となることがわかる。濃度と高さの関係は逆であってもよい。このように、３次元プロファイルデータは、検査対象物の表面を構成する各位置の高さを示す高さ画像データである。
【００１８】
画像処理装置２０は、複数の計測モジュール（画像処理ツール）を３次元プロファイルデータに適用して外観検査を実行する。ここでは、外観検査を実行する計測モジュールを画像処理ツールまたは計測ツールと呼ぶことにする。画像処理ツールには様々なものがあり、主要な画像処理ツールとしては、エッジ位置計測ツール、エッジ角度計測ツール、エッジ幅計測ツール、エッジピッチ計測ツール、エリア計測ツール、ブロブ計測ツール、パターンサーチ計測ツール、傷計測ツールなどがある。
●高さ計測ツール：３次元プロファイルデータに基づき、ワーク２の各部の高さを計測する。たとえば、ワーク２の１つの測定点を基準位置とし、この基準位置の階調値と注目領域内の各測定点の階調値との差分のうち最大のものを最大高さとして算出する。あるいは、平面を基準面として設定し、基準面の階調値と注目領域内の各測定点の階調値との差分（距離）のうち最大のものを高さとして求めてもよい。なお、高さの測定精度を優先するために、１５ビットの３次元プロファイルデータが使用される。
【００１９】
以下で説明する画像処理ツールは、１５ビットの３次元プロファイルデータをさらに少ない第３のビット数（例：８ビット）の３次元プロファイルデータに変換した後で、実行されてもよい。これは、以下の画像処理ツールでは精度よりも処理速度が優先されるからである。なお、１５ビットの２次元プロファイルデータ（高さデータ）を８ビットの高さデータに変換する処理を高さ抽出と呼ぶ。高さ抽出では、任意の平面や曲面を基準面として設定し、基準面の階調値と各測定点の階調値との差分を８ビットのデータとして扱ってもよい。適切な基準面を用いることで、８ビットであっても画像処理に必要な差分の情報を十分に保持することが可能となる。
●エッジ位置計測ツール：ワーク２の画像が表示される画面上において、エッジ位置を検出したい検査領域に対してウインドウを設定することにより、設定された検査領域内で、任意の方向にスキャンして複数のエッジ（明から暗に切り替わる箇所または暗から明に切り替わる箇所）を検出する。検出した複数のエッジから、一のエッジの指定を受け付け、指定を受け付けたエッジの位置を計測する。
●エッジ角度計測ツール：設定を受け付けた検査領域内に２つのセグメントを設定し、それぞれのセグメントで検出したエッジからのワーク２の傾斜角度を計測する。傾斜角度は、たとえば時計回りを正とすることができる。
●エッジ幅計測ツール：設定を受け付けた検査領域内で、任意の方向にスキャンして複数のエッジを検出し、検出した複数のエッジ間の幅を計測する。
●エッジピッチ計測ツール：設定を受け付けた検査領域内で、任意の方向にスキャンして複数のエッジを検出する。検出した複数のエッジ間の距離（角度）の最大値／最小値や平均値を計測する。
●エリア計測ツール：ワーク２の画像を二値化処理して、白色領域または黒色領域の面積を計測する。たとえば、計測する対象として白色領域または黒色領域の指定をパラメータとして受け付けることにより、白色領域または黒色領域の面積を計測する。
●ブロブ計測ツール：ワーク２の画像を二値化処理して、同一の輝度値（２５５または０）の画素の集合（ブロブ）に対してパラメータとしての数、面積、重心位置等を計測する。
●パターンサーチ計測ツール：比較対象とする画像パターン（モデル画像）を事前に記憶装置に記憶しておき、撮像したワーク２の画像の中から記憶してある画像パターンに類似している部分を検出することで、画像パターンの位置、傾斜角度、相関値を計測する。
●傷計測ツール：設定を受け付けた検査領域内で、小領域（セグメント）を移動させて画素値の平均濃度値を算出し、閾値以上の濃度差となった位置を傷が存在すると判定する。
●その他にも、検査領域内の文字情報を切り出して辞書データ等と照合することで文字列を認識するＯＣＲ認識ツール、画像上に設定したウインドウ(領域)をシフトさせながら、各ウインドウの位置においてエッジの検出を繰り返す機能を有するトレンドエッジツール、設定したウインドウ内の濃淡の平均、偏差等を計測する機能を有する濃淡ツール、設定したウインドウ内の濃度の平均、偏差等を計測する機能を有する濃度ツールなどもあり、ユーザは検査内容に応じて必要な画像処理ツールを選択することができる。なお、これらの画像処理ツールは、典型的な機能およびその実現方法の代表例を示すものに過ぎない。あらゆる画像処理に対応する画像処理ツールが本願発明の対象になり得る。
【００２０】
＜画像処理装置２０から２次元プロファイル測定器１０の制御パラメータを設定することの意義＞
図１Ａに示したように２次元プロファイル測定器１０はスタンドアローン型の変位計であり、画像処理装置２０を接続しなくても、２次元プロファイルに基づき製品検査を実行可能である。また、２次元プロファイル測定器１０に関する制御パラメータの設定は外部制御装置３０から実行可能である。一方で、図１Ｂに示したように、２次元プロファイル測定器１０に画像処理装置２０を接続することで、２次元プロファイル測定器１０で検査を実行できるとともに、画像処理装置２０においても検査を実行可能となる。この場合、２次元プロファイル測定器１０単体では実行不可能な検査について画像処理装置２０で実行されることになる。画像処理装置２０の製品検査に必要な制御パラメータについては画像処理装置２０の入力部や表示部により実現されるユーザインタフェースを通じて設定可能である。このように、制御パラメータに関する設定は、外部制御装置３０と画像処理装置２０のユーザインタフェースというように２つの設定部が存在するため、ユーザにとっては煩わしいかもしれない。２次元プロファイル測定器１０に関する制御パラメータのうち一部でも画像処理装置２０から設定できれば、ユーザにとっては便利であろう。このように２次元プロファイル測定器１０を画像処理装置２０から設定可能とすることで、ユーザは、画像処理装置２０に接続された他の検査目的のカメラ装置と同様に２次元プロファイル測定器１０を扱うことが可能となろう。これにより設定の利便性が向上しよう。
【００２１】
２次元プロファイル測定器１０において精度の高い２次元プロファイルを取得できるようにするために、画像処理装置２０から２次元プロファイル測定器１０の制御パラメータを設定できることが望ましい場合もあろう。画像処理装置２０を２次元プロファイル測定器１０に接続することで、画像処理装置２０は高さ画像を作成できるようになるが、高さ画像を見ることで、２次元プロファイル測定器１０の制御パラメータを設定しやすくなることも考えられる。つまり、外部制御装置３０に表示される２次元プロファイルだけでは設定することが困難な制御パラメータであっても、画像処理装置２０が表示する高さ画像をみれば設定しやすくなることも考えられる。
【００２２】
図３Ａは、あるワーク２についての２次元プロファイル３１０と高さ画像３００の例を示す図である。とりわけ、２次元プロファイル３１０は、高さ画像３００において破線３０１で示したラインの２次元プロファイルである。図３の高さ画像３００が示すようにワーク２については円で囲んだ部分３０２に欠陥が存在するため、この欠陥を精度よく検出できるようにヘッドユニット１１の撮像条件等を設定することが望まれる。このような欠陥は２次元プロファイル３１０だけを見ただけではわからず、高さ画像を見て初めて認識できるようなものである。そのため、２次元プロファイル３１０を受信して表示する外部制御装置３０では、ユーザは、正確に撮像条件等を設定することは難しいだろう。このように外部制御装置３０から設定可能な制御パラメータであっても、画像処理装置２０から設定したほうが効率よくかつ精度よく制御パラメータを設定できるケースが存在する。
【００２３】
２次元プロファイル測定器１０や画像処理装置２０では、検査に必要とする様々な制御パラメータを設定されるが、これらは次の２種類に分類される。
（ａ）撮像される画像に関する制御パラメータ
（ｂ）計測処理に関する制御パラメータ
（ｃ）計測結果を評価するために必要となる公差等の制御パラメータ
上述したエリア計測ツールであれば、次の制御パラメータの設定が必要となる。
（ａ）カメラのシャッタースピード、照明光量
（ｂ）取得した画像を２値化するための閾値
（ｃ）計測した面積と比較するための閾値
しかしながら、（ａ）に関する制御パラメータを適切に設定できない限りは、（ｂ）と（ｃ）についてどのように設定を行っても正しい検査結果を得ることができない。つまり、２次元プロファイル測定器１０における撮像条件に関する制御パラメータの設定は重要であり、それを画像処理装置２０から設定できればユーザの使い勝手が向上しよう。
【００２４】
図３Ｂは、露光設定が不適切な場合の高さ画像の一例と露光設定が適切な場合の高さ画像の一例とを示している。高さ画像３２１は、露光時間が不足している状態で取得された高さ画像である。露光時間が不足すると、ノイズが発生してしまう。高さ画像３２２は、露光時間が適切に設定された状態で取得された高さ画像である。高さ画像３２２ではノイズは見られない。このように露光時間を適切に設定するためには、画像処理装置２０において高さ画像や輝度画像を表示させ、それをユーザが確認しながら適切な露光時間を探り当てられるようなユーザインタフェースを提供することが求められよう。
【００２５】
＜ユーザインタフェース＞
図４は、画像処理装置２０が表示部１５２に表示するユーザインタフェース４００の一例を示す図である。画像表示領域４０１には２次元プロファイル測定器１０から取得した輝度画像などが表示される。輝度画像とは、ヘッドユニット１１の撮像センサが出力する生データとしての画像であり、２次元プロファイルの元となる画像である。つまり、輝度画像はｘ軸方向の各位置に対応した輝度値の集合である。輝度画像は、集光位置のみ明るくなったぼやけた画像であるが、とりわけ、ヘッドユニット１１の撮像条件を設定する際に役立つ。設定内容選択部４０２は、設定内容を選択するためのボタンである。この例では、サンプリング設定、取込設定、撮像設定および補正設定が選択可能である。この例では、入力部１５０を通じてポインタ４０９が操作され、撮像設定が選択されている。
【００２６】
●撮像設定ウインドウ
撮像設定ウインドウ４０３は、撮像条件に関する制御パラメータを設定するためのウインドウである。撮像設定ウインドウ４０３には、受光感度特性設定部４０４、ピーク検出感度設定部４０５、ピーク選択設定部４０６、ピーク幅フィルタ設定部４０７、および、露光時間設定部４０８を有している。
【００２７】
受光感度特性とは、ヘッドユニット１１の受光感度特性のことである。受光感度特性設定部４０４では、たとえば、高ダイナミックレンジと高精度とのいずれかが設定可能である。高ダイナミックレンジを選択すると強度の小さな光であっても検出することができる利点がある。高精度を選択されると、ダイナミックレンジが狭くなるため、検出結果のＳ／Ｎが向上する。
【００２８】
ピーク検出感度とは、ワーク２のエッジを検出する感度（閾値）のことである。ピーク検出感度設定部４０５では、たとえば、複数レベルの感度のうち１つの感度を選択できる。高い感度が選択されると、ヘッドユニット１１によって検出された光のピークの輝度値が小さくてもそれをエッジとして検出する。一方、低い感度が選択されると、輝度値の低いピークについてはエッジとして検出されなくなる。なお、ピークとは受光量のピークであり、ピークの位置はヘッドユニット１１からワーク２までの距離を示している。
【００２９】
ピーク選択とは、同一のｘ座標上に複数のピークが検出された場合にどのピークを抽出するかの基準となるルールを選択することをいう。ピーク選択設定部４０６では、たとえば、標準（最大ピーク）、ＮＥＡＲ、ＦＡＲ、Ｘ多重反射を除去するといったルールを選択できる。標準（最大ピーク）とは、複数あるピークのうちで受光量が最大のピークを選択することをいう。ＮＥＡＲとは、最もＮＥＡＲ側（ヘッドユニット１１に近い側）のピークを選択することをいう。ＦＡＲとは、最もＦＡＲ側（ヘッドユニットから遠い側）のピークを選択することをいう。Ｘ多重反射を除去するとは、光源からＸ／Ｙ偏光を発光してｘ軸方向に多重反射したピークを除去するといったルールである。これは、ワーク２の表面においてｘ軸方向に延在する凹凸で発生する多重反射を効率よく除去することができる。
【００３０】
ピーク幅フィルタとは、ワーク２で反射した本来の光に比べ、外乱光や多重反射した光による受光ピークの形状は幅が太くなる傾向があるため、この特徴を利用して幅の太いピークは“疑わしいピーク”として検出しないようにするルールのことである。ピーク幅フィルタ設定部４０７では、ピーク幅フィルタを有効にするか無効にするかが選択できる。
【００３１】
露光時間は、ヘッドユニット１１の撮像素子の露光時間である。露光時間設定部４０８では、たとえば、ＡＵＴＯなどを選択できる。ＡＵＴＯとは、ヘッドユニット１１に設定されたサンプリング周期から露光時間を求めるルールである。
【００３２】
●サンプリング設定ウインドウ
図５は、サンプリング設定ウインドウ５００の一例を示す図である。サンプリング設定ウインドウ５００は、２次元プロファイルを取得する周期（サンプリング周期）を設定するために使用される。サンプリング方法設定部５０１では、サンプリング周期を示すパルス信号を発生するデバイスを選択するために使用される。このようなデバイスとしては、ライン１に取り付けられたエンコーダーや、２次元プロファイル測定器１０自体がある。入力モード設定部５０２は、エンコーダー等からのパルス信号の入力方法を設定する。入力モード設定部５０２では、たとえば、1相1逓倍、1相2逓倍、2相1逓倍、2相2逓倍、2相4逓倍などが選択できる。間引き設定部５０３は、入力されたパルス信号におけるパルスの間引き率を設定する。サンプリング周期設定部５０４は、サンプリング周期を設定する。ここでは、サンプリング周期を設定することで、最速ラインンスピードが決定される。最速ラインスピードとは、プロファイルをもれなく計測できる、工場の生産ラインの搬送速度の上限である。サンプリング周期によってプロファイルを取得できる周期の上限が決まるため、エンコーダーの入力ピッチとサンプリング周期から最速ラインスピードを求めることができる。
【００３３】
●取込設定ウインドウ
図６は、取込設定ウインドウ６００の一例を示す図である。取込設定とは、高さ画像を生成するために必要となる２次元プロファイルの取込方法や取込範囲に関する設定である。取込方法設定部６０１は、２次元プロファイルの取込方法を設定する。ここでは、たとえば、連続取込と枚葉取込とのうち一方を選択できる。連続取込とは、ワーク２とは無関係に、取込開始から取込停止まで連続して２次元プロファイルを取り込むことをいう。枚葉取込とは、１つのワーク２ごとに２次元プロファイルを取り込むことをいう。取込範囲設定では、高さ画像のサイズに関連したパラメータを設定できる。画素数設定部６０２は、Ｘ方向の画素数を設定する。つまり、１つのラインを構成する画素数が設定される。取込ライン設定６０３は、１つの高さ画像を構成するラインの数、となりあった２つの高さ画像間で共有されているラインの数（オーバラップライン数）などを設定する。
【００３４】
●補正設定ウインドウ
図７は、補正設定ウインドウ７００の一例を示す図である。補正設定ウインドウ７００では、たとえば、プロファイル補正と設置補正に関する制御パラメータが設定される。プロファイル補正とは、たとえば、ヘッドユニット１１によって取得された２次元プロファイルにフィルタをかけて滑らかにすることをいう。無効画素補間設定部７０１は、無効画素を周囲の有効画素から補間する補間処理を実行するか否かを設定する。Ｘ方向スムージング設定部７０２は、２次元プロファイルをＸ方向において平均化して滑らかにするためのレベルを設定する。Ｙ方向アベレージング設定部７０３は、２次元プロファイルをＹ方向において平均化して滑らかにするためのレベルを設定する。設置補正設定部７０４は、ヘッドユニット１１やワーク２の設置状況に応じてｘ軸方向のデータを反転したり、ｙ軸方向のデータを反転したりすることを設定する。
【００３５】
＜機能ブロック＞
図８は、検査システムについて必要となる機能を示したブロック図である。検査装置として機能する画像処理装置２０は、光学式変位計として機能する２次元プロファイル測定器１０に有線または無線により接続されている。なお、外部制御装置３０も２次元プロファイル測定器１０に有線または無線により接続されている。なお、以下で説明する機能は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＡＳＩＣおよびプログラムなどによって構成可能である。たとえば、高速性が重視される機能（画像処理部８３０や表示処理部１５１など）についてはＡＳＩＣにより実装され、高速性がそれほど重視されない機能についてはプログラムにより実装されてもよい。
【００３６】
２次元プロファイル測定器１０は、検査対象物であるワーク２からの反射光を受光する受光部としてセンサ部８０１を有している。センサ部８０１は、たとえば、ヘッドユニット１１に搭載されているＣＭＯＳ型の撮像センサやＣＣＤ型の撮像センサである。外部制御装置３０は、２次元プロファイルを取得するために必要となる制御パラメータを設定する第一設定部８０２を有している。この場合、第一設定部８０２のユーザインタフェースは、２次元プロファイル測定器１０のコントローラユニット１２に接続されたコンピュータである外部制御装置３０に含まれていることになる。なお、第一設定部８０２は２次元プロファイル測定器１０に設けられていてもよい。なお、外部制御装置３０を含めて２次元プロファイル測定器１０と考えてもよいため、第一設定部８０２は２次元プロファイル測定器１０であることに変わりはない。２次元プロファイル測定器１０は、第一設定部８０２によって設定された制御パラメータにしたがってセンサ部８０１を制御する制御部８０３と、センサ部８０１から出力される輝度画像に基づき２次元プロファイルを生成して出力する２次元プロファイル生成部８０４とを有している。通信部８０５は、外部制御装置３０や画像処理装置２０と通信を行う通信インタフェースである。たとえば、通信部８０５は、センサ部８０１によって取得された輝度画像を２次元プロファイルとともに画像処理装置２０に送信する第１の輝度画像送信部として機能する。これにより、画像処理装置２０の表示部１５２は、輝度画像と２次元プロファイルとを表示できるようになる。また、通信部８０５は、センサ部８０１によって取得された輝度画像を２次元プロファイルとともに外部制御装置３０に送信する第２の輝度画像送信部として機能してもよい。これにより外部制御装置３０の第一設定部８０２は、輝度画像と２次元プロファイルとを表示装置に表示することで、制御パラメータを設定するためのユーザインタフェースを提供してもよい。また、通信部８０５は、２次元プロファイルの各位置の輝度情報で構成された輝度プロファイルを２次元プロファイルとともに画像処理装置２０または外部制御装置３０に送信する輝度プロファイル送信部として機能してもよい。第一検査部８０６は、２次元プロファイル測定器１０が単独で製品検査を実行するときに機能する検査部である。つまり、第一検査部８０６は、画像処理装置２０から独立して２次元プロファイルを用いて計測処理または検査処理を実行する実行部として機能する。記憶部８０７は、設定された制御パラメータ８０８などを記憶して保持している。
【００３７】
第一設定部８０２は、ユーザインタフェースに表示された輝度画像上に対して画像マスクを設定してもよい。この場合、第一検査部８０６は、２次元プロファイルのうち画像マスクが適用された部分を除いた残りの部分について計測処理または検査処理を実行する。たとえば、輝度画像を参照することで多重反射等によるノイズの発生場所をユーザは確認できるため、入力部１５０を通じてその部分にマスクを設定する。２次元プロファイル生成部８０４は、マスクされた部分を無視して２次元プロファイルを生成する。よって、第一検査部８０６は、２次元プロファイルのうち画像マスクが適用された部分を除いた残りの部分について計測処理または検査処理を実行することになる。あるいは、第一検査部８０６が、２次元プロファイルについては補正せずに、２次元プロファイルのうち画像マスクが適用された部分を除いた残りの部分について計測処理または検査処理を実行してもよい。これにより、ノイズ等の影響を受けにくくなる。
【００３８】
第一設定部８０２は、ユーザインタフェースに表示された輝度画像または２次元プロファイルに対してフィードバック制御領域を設定してもよい。第一設定部８０２は、フィードバック制御領域における輝度情報をフィードバックして制御パラメータとしての撮像条件を更新してもよい。たとえば、フィードバック制御領域として設定された領域における各画素の画素値が飽和していれば露光時間が長すぎるため、露光時間を削減する。
【００３９】
第一設定部８０２は、ユーザインタフェースに表示された２次元プロファイルに対して高さ計測位置を設定するとともに、各高さ計測位置に公差を設定する。第一検査部８０６は、対象物の高さ計測位置から取得された高さと公差とに基づき当該対象物が良品かどうかを検査してもよい。
【００４０】
画像処理装置２０の入力カード２２は、２次元プロファイル測定器１０と通信する通信部８１１と、高さ画像生成部８１２を有している。高さ画像生成部８１２は、２次元プロファイル測定器１０から複数の２次元プロファイルを取得し、取得した複数の２次元プロファイルを統合して対象物の高さを画素値で表現した高さ画像を作成する。第二検査部８４０および画像処理部８３０は、高さ画像を用いて対象物についての計測処理または検査処理を実行する。画像処理部８３０は、上述した画像処理ツールを提供する計測部８３１を有している。第二検査部８４０は、第二設定部８２０によって設定された制御パラメータ（公差など）と、計測部８３１による高さ画像の計測結果とに基づいてワーク２が良品かどうかを判定する。なお、高さ画像生成部８１２は、２次元プロファイルから高さ画像を作成するとともに、２次元プロファイルの各位置の輝度情報から構成された輝度プロファイルを複数取得して連結し、高さ画像に対応した濃淡画像 を作成してもよい。つまり、複数の輝度プロファイルを取りためて結合して画像として構成したものが濃淡画像となる。濃淡画像は高さ画像に対応する位置をカメラで撮影したようなピントの合った画像となる。画像処理装置２０は、このような濃淡画像を用いてワークの計測や外観検査を実行してもよい。これにより、２次元プロファイル測定器１０をワークの画像を取得するカメラとしても利用できるようになる。なお、濃淡画像の作成は２次元プロファイル測定器１０で実行されてもよい。この場合、２次元プロファイル測定器１０は濃淡画像を用いて各種の計測処理や外観検査処理を実行してもよい。
【００４１】
記憶装置８５０は、２次元プロファイル測定器１０から受信した２次元プロファイル８５１や輝度プロファイル８５２、輝度画像８５３に加え、高さ画像生成部８１２が生成した高さ画像８５４、および、２次元プロファイル測定器１０と画像処理装置２０の制御パラメータ８５５を記憶する。
【００４２】
図４を用いて説明したように、第二設定部８２０は、２次元プロファイルを表示部１５２に表示した状態で、制御パラメータの設定ユーザインタフェースを表示部１５２に表示してもよい。これにより、ユーザは２次元プロファイルの状態を確認しながら制御パラメータを適切に調整できるようになろう。
【００４３】
図３Ｂを用いて説明したように、第二設定部８２０は、高さ画像を表示部１５２に表示した状態で、制御パラメータの設定ユーザインタフェースを表示部１５２に表示してもよい。これにより、ユーザは高さ画像の状態を確認しながら制御パラメータを適切に調整できるようになろう。
【００４４】
第二設定部８２０は、計測部８３１や良否判定部８４１で使用する制御パラメータを設定する。さらに、第二設定部８２０は、第一設定部８０２により設定可能な２次元プロファイル測定器１０の制御パラメータについて画像処理装置２０側から設定する。図４などを用いて説明したように、第二設定部８２０から設定可能なパラメータの一部は２次元プロファイル測定器１０の撮像条件に関する制御パラメータである。
【００４５】
図４ないし図７を用いて説明したように、第二設定部８２０は、第二設定部８２０により設定可能な制御パラメータの設定ユーザインタフェースを表示部１５２に表示させる。プロファイル選択部８２１は、表示部１５２に表示された高さ画像を構成している複数の２次元プロファイルのうち１つの２次元プロファイルを、入力部１５０から入力されたユーザ指示に応じて、選択する。第二設定部８２０は、プロファイル選択部８２１により選択された２次元プロファイルが表示部１５２に表示された状態で、制御パラメータを設定してもよい。
【００４６】
また、図３Ａを用いて説明したように、第二設定部８２０は、まず高さ画像３００を表示部１５２に表示してもよい。第二設定部８２０は、入力部１５０を通じて高さ画像３００のうちいずれかの部分が指定されると、指定された部分に対応した２次元プロファイル３１０を選択して記憶装置８５０から読み出して、表示部１５２に表示してもよい。これにより、ユーザは高さ画像３００を見ながらさらに注視したい部分の２次元プロファイルを簡単に呼び出して確認することが可能となる。なお、第二設定部８２０は、指定された部分に対応した２次元プロファイルに対応する輝度画像を記憶装置８５０から読み出して表示部１５２に表示してもよい。ユーザは、輝度画像を確認することにより、撮像条件が適切かどうかを把握しやすくなる。
【００４７】
画像処理装置２０には、さらに１つ以上のカメラ装置が接続されていてもよい。この場合、２次元プロファイル測定器１０は、複数のカメラ装置の１つとして画像処理装置２０は扱うことが可能となる。
【００４８】
高さ画像、ユーザインタフェース、輝度プロファイルおよび輝度画像などは、表示処理部１５１を通じて表示部１５２に表示される。
【００４９】
第二設定部８２０は、パラメータ同期部８２２や制御権管理部（設定権管理部）８２３を有していてもよい。これは以下で説明する制御権（設定権）に関連した機能である。制御権とは、２次元プロファイル測定器１０についての制御パラメータを変更する権利のことである。
【００５０】
＜制御権の管理＞
本実施形態では、２次元プロファイル測定器１０の少なくとも一部の制御パラメータについては外部制御装置３０からだけでなく画像処理装置２０からも設定可能である。しかしながら、両者に設定権限を同時に付与してしまうと不都合なことがある。たとえば、２次元プロファイル測定器１０が単独で検査処理を実行しているときに、画像処理装置２０から撮像条件などを変更されてしまうと、２次元プロファイル測定器１０の検査処理がエラーとなってしまう。また、画像処理装置２０がある制御パラメータを設定した後で、外部制御装置３０によってその制御パラメータ変更されてしまうと、２次元プロファイル測定器１０が保持している制御パラメータと画像処理装置２０が保持している制御パラメータとが一致しなくなってしまう。よって、制御パラメータについては何らかの同期手段が必要となる。なお、２次元プロファイル測定器１０がすでにユーザの手元にあって、画像処理装置２０を買い足して検査システムを構築する場合には、２次元プロファイル測定器１０に同期機能を追加することは困難であり、画像処理装置２０に同期手段を追加することの方が容易である。
【００５１】
そこで、画像処理装置２０には、画像処理装置２０から制御パラメータを編集可能な第１のモードと、画像処理装置２０からの制御パラメータの編集が禁止される第２のモードを設ける。
【００５２】
図９は、制御権管理部８２３が提供するモード選択ユーザインタフェース９０１と、第二設定部８２０が提供する撮像設定ユーザインタフェース９０２との一例を示す。図９によれば、モード選択ユーザインタフェース９０１はモード選択部９０３を有しており、第１のモードと第２のモードとのいずれかをユーザは入力部１５０を通じて選択できる。制御権管理部８２３は、第１モードが選択されたことを検知すると、第二設定部８２０に制御パラメータの設定権を付与する。これにより、第二設定部８２０は、図９が示すように、撮像条件について設定可能な撮像設定ユーザインタフェース９０２を表示部１５２に表示する。
【００５３】
第１のモードでは画像処理装置２０のパラメータ同期部８２２が２次元プロファイル測定器１０の記憶部８０７に制御パラメータ８０８を書き込むことで、画像処理装置２０が保持している制御パラメータ８５５に２次元プロファイル測定器１０が保持している制御パラメータ８０８が同期する。
【００５４】
第１のモードでは第二設定部８２０に制御権があるが、第一設定部８０２による制御を禁止できるわけではないため、制御パラメータ８０８が第一設定部８０２によって変更されてしまうことがある。そこで、パラメータ同期部８２２は、２次元プロファイル測定器１０に対して制御パラメータ８０８を読み出すための読み出しコマンドを定期的に送信することで制御パラメータ８０８を取得し、記憶装置に記憶されている制御パラメータ８５５と比較する。不一致であれば、第二設定部８２０は、制御パラメータ８０８の上書きコマンドを送信して制御パラメータ８０８を制御パラメータ８５５によって上書きする。これにより、２次元プロファイル測定器１０に関する制御パラメータが２次元プロファイル測定器１０と画像処理装置２０との間で同期する。
【００５５】
図１０は、制御権管理部８２３が提供するモード選択ユーザインタフェース９０１と、第二設定部８２０が提供する撮像設定ユーザインタフェース９０２との一例を示す。制御権管理部８２３は、図１０が示すように、モード選択部９０３により第２のモードが選択されたことを検知すると、第一設定部８０２にのみ２次元プロファイル測定器１０に関する制御パラメータの設定権を付与する。第二設定部８２０は、設定権を有していないことを検知し、撮像条件に関する設定部がグレーアウトとされた撮像設定ユーザインタフェース９０２を表示部１５２に表示する。
【００５６】
第２のモードでは制御権が第二設定部８２０にないため、制御パラメータ８０８は第一設定部８０２によって変更されてしまう可能性がある。そこで、第２のモードではパラメータ同期部８２２が２次元プロファイル測定器１０の記憶部８０７に保持されている制御パラメータ８０８を読み出すことで、２次元プロファイル測定器１０が保持している制御パラメータ８０８に画像処理装置２０が保持している制御パラメータ８５５を同期させる。
【００５７】
なお、制御権管理部８２３は、２次元プロファイル測定器１０の第一検査部８０６がワーク２について検査処理を実行している間は検査処理に関与する制御パラメータ８０８の設定権を第二設定部８２０には付与しない。
【００５８】
＜フローチャート＞
図１１は、第二設定部８２０が実行する制御パラメータの設定処理を示すフローチャートである。
【００５９】
Ｓ１１０１で、第二設定部８２０は、制御パラメータ８０８の設定権を第二設定部８２０が有しているかどうかを判定する。設定権は予め制御権管理部８２３によって設定されており、設定権の有無を示すフラグ等の情報が記憶装置８５０に記憶されている。よって、第二設定部８２０は、この情報を読み出すことで、第二設定部８２０が設定権を有しているかどうかを判定する。設定権を有していればＳ１１０２に進む。これは、上述した第１モードが有効となっているケースである。
【００６０】
Ｓ１１０２で、第二設定部８２０は、制御パラメータを設定するためのユーザインタフェース（ＵＩ）を表示部１５２に表示する。
【００６１】
Ｓ１１０３で、第二設定部８２０は、２次元プロファイルを取得するためのコマンドを通信部８１１を介して２次元プロファイル測定器１０に送信する。２次元プロファイル測定器１０の制御部８０３はこのコマンドを受信すると、制御パラメータ８０８にしたがってセンサ部８０１を制御して輝度画像または輝度プロファイルを取得させる。さらに、制御部８０３は、２次元プロファイル生成部８０４に輝度画像（または輝度プロファイル）から２次元プロファイルを作成させ、通信部８０５を介して画像処理装置２０に２次元プロファイルを送信する。制御部８０３は輝度プロファイルや輝度画像についても送信してもよい。第二設定部８２０は、２次元プロファイルを受信するとそれをユーザインタフェース（ＵＩ）に対してレンダリングして表示部１５２に表示する。なお、第二設定部８２０は、受信した２次元プロファイルから生成された高さ画像を表示部１５２に表示してもよい。また、第二設定部８２０は、受信した輝度プロファイルや輝度画像についてもＵＩに対してレンダリングして表示部１５２に表示してもよい。
【００６２】
Ｓ１１０４で、第二設定部８２０は、入力部１５０を通じて入力された制御パラメータの設定変更を受け付ける。
【００６３】
Ｓ１１０５で、第二設定部８２０は、変更された制御パラメータを２次元プロファイル測定器１０の記憶部８０７に書き込むためのコマンドを２次元プロファイル測定器１０に送信する。制御部８０３は、書き込みコマンドとともに受信した制御パラメータを記憶部８０７に書き込む。
【００６４】
ところで、Ｓ１１０１において制御権なしと判定すると、Ｓ１１１１に進む。これは、上述した第２モードが有効となっているケースである。Ｓ１１１１で、第二設定部８２０は、２次元プロファイル測定器１０から取得した制御パラメータ８０８を記憶装置８５０に書き込んで制御パラメータ８５５を更新する。
【００６５】
＜まとめ＞
本実施形態によれば、画像処理装置２０を接続せずに製品検査を実行可能な２次元プロファイル測定器１０などの変位計を画像処理装置２０に接続したときは画像処理装置２０からも変位計の設定を可能になる。
【００６６】
画像処理装置２０は第二設定部８２０を有しており、ユーザは、第二設定部８２０によって２次元プロファイル測定器１０などの光学式変位計の撮像条件に関する制御パラメータを設定できるようになる。図３Ａや図３Ｂを用いて説明したように、撮像条件に関する制御パラメータは画像処理装置２０における計測処理は検査処理に大きく影響する。よって、第二設定部８２０から撮像条件に関する制御パラメータを設定できるようになれば、ユーザにとって便利であろう。
【００６７】
なお、２次元プロファイル測定器１０はヘッドユニット１１とコントローラユニット１２とが分離されているものとして説明したが、両者は一体化されていてもよい。
【００６８】
第一設定部８０２のユーザインタフェースは、コントローラユニット１２に接続されたコンピュータである外部制御装置３０の表示装置に表示されてもよい。２次元プロファイル測定器１０が外部制御装置３０として機能を内包している場合は、２次元プロファイル測定器１０の表示装置に第一設定部８０２のユーザインタフェースが表示される。この場合には、２次元プロファイル測定器１０にポインティングデバイス、コンソール、キーボードなどが接続されることになろう。
【００６９】
第一設定部８０２と第二設定部８２０との片方にのみ２次元プロファイル測定器１０の制御パラメータの設定変更権限が付与されてもよい。とりわけ、第一設定部８０２にのみ権限を付与することで、第二設定部８２０からは制御パラメータを変更できなくなる。これは、２次元プロファイル測定器１０が画像処理装置２０から独立して検査装置として稼働しているときにエラーを防ぐうえで有効であろう。
【００７０】
第二設定部８２０が制御パラメータを変更するときは、２次元プロファイル測定器１０によって取得された輝度画像と２次元プロファイルとを表示部１５２に表示してもよい。輝度画像は露光時間が適切かどうかを判断する上で役に立つであろう。２次元プロファイルについては２次元プロファイルが正確に取得できるように制御パラメータが調整されているかどうかを判定する上で役に立つであろう。
【００７１】
図４ないし図７を用いて説明したように、表示部１５２は、第二設定部８２０により設定可能な制御パラメータの設定ユーザインタフェースを表示してもよい。これによりユーザは視覚的に設定内容を把握しながら、制御パラメータを変更しやすくなろう。
【００７２】
表示部１５２に表示されている高さ画像に対して位置を指定することで、その位置に対応して２次元プロファイルを表示部１５２に表示してもよい。高さ画像はワークとの関係で位置を把握しやすく、またこれにより容易に所望の位置の２次元プロファイルの状態を確認しやすくなろう。
【００７３】
なお、選択された２次元プロファイルに対応した輝度画像についても表示部１５２に表示されてもよい。輝度画像は露光時間などの撮像条件が適切かどうかを判断する上で極めて有効であろう。
【００７４】
２次元プロファイル測定器１０は輝度画像を送信する代わりに輝度プロファイルを送信し、画像処理装置２０の高さ画像生成部８１２が輝度プロファイルから濃淡画像を生成してもよい。これにより、２次元プロファイルにそれぞれ対応する輝度プロファイルから、高さ画像に対応する濃淡画像を取得することが可能となる。この場合、計測部８３１は、濃淡画像を用いて上述した計測処理を実行し、得られた計測結果を第二検査部８４０に渡し、第二検査部８４０が計測結果を用いて検査処理を実行してワークの良否を判定してもよい。これにより、濃淡画像を取得するためのカメラを別途設けることなく、高さ画像と濃淡画像の両方の検査が可能になる。
【００７５】
２次元プロファイル測定器１０は画像処理装置２０から独立して２次元プロファイルを用いて計測処理または検査処理を実行するスタンドアローン型の変位計であってもよい。このような変位計は画像処理装置２０に接続されることを想定していないが、外部制御装置３０と通信するためのインタフェースやプロトコルを利用することで画像処理装置２０をスタンドアローン型の２次元プロファイル測定器１０に接続できるようになる。さらに、画像処理装置２０から２次元プロファイル測定器１０を設定できるようになり、ユーザにとって便利であろう。
【００７６】
外部制御装置３０は第一設定部８０２を有しているため、２次元プロファイル測定器１０から受信した輝度画像と２次元プロファイルを表示でき、また、制御パラメータ８０８を設定できる。しかし、画像処理装置２０を２次元プロファイル測定器１０に接続したときは、第一設定部８０２の代わりに第二設定部８２０から制御パラメータの設定が可能となる。第二設定部８２０は、画像処理装置２０に関する制御パラメータも設定できるため、第二設定部８２０から画像処理装置２０と２次元プロファイル測定器１０を統一的に設定できるようになる。これは、ユーザにとって便利であろう。
【００７７】
なお、第一設定部８０２では、２次元プロファイル測定器１０で実行される計測処理は検査処理に関する制御パラメータ（画像マスク、フィードバック制御領域、公差など）を設定できる。これらは第二設定部８２０から設定されてもよい。
【００７８】
また、２次元プロファイル測定器１０に加えて他のカメラ装置も画像処理装置２０には設定可能であるが、２次元プロファイル測定器１０もカメラ装置の１つとして扱えることはユーザにとってメリットがあろう。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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