(57)【要約】      （修正有）【課題】変位計と検査装置とにより取得された高さ画像を用いて検査対象物を検査するシステムにおいて、ユーザが高さ画像におけるＹ方向の寸法とＸ方向の寸法の比率を１：１に設定しやすくする検査システムを提供する。【解決手段】高さ画像において１画素あたりのＹ方向の長さと当該Ｙ方向に直交したＸ方向の長さとの比が１：１になるように、２次元プロファイルの生成タイミングを設定するユーザインタフェース５００が表示される。ユーザインタフェース５００を通じて入力されたパラメータにしたがって２次元プロファイルの生成タイミングが設定され、２次元プロファイルから高さ画像が設定される。このようなユーザインタフェースを提供することで、熟練者だけでなく非熟練者であっても高さ画像のＸＹ比率を１：１に容易に設定できるようになる。【選択図】図５
2015163842.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
変位計と検査装置とを含む検査システムであって、
前記変位計は、
Ｙ方向に搬送される検査対象物の２次元プロファイルを生成する２次元プロファイル生成手段
を有し、
前記検査装置は、
前記変位計により取得された複数の２次元プロファイルを連結して前記検査対象物の高さ画像を生成する高さ画像生成手段と、
前記高さ画像生成手段により生成された前記高さ画像を表示する表示手段と、
前記高さ画像において１画素あたりの前記Ｙ方向の長さと当該Ｙ方向に直交したＸ方向の長さとの比が１：１になるように、前記２次元プロファイル生成手段による前記２次元プロファイルの生成タイミングを設定するユーザインタフェースを前記表示手段に表示させ、当該ユーザインタフェースを通じて入力されたパラメータにしたがって前記生成タイミングを設定する 設定手段と、
前記高さ画像における１画素あたりの前記Ｙ方向の長さと当該Ｙ方向に直交したＸ方向の長さとの比が１：１になった後に生成された高さ画像を用いて前記検査対象物の外観を検査する検査手段と、
を有することを特徴とする検査システム。
【請求項２】
前記変位計は、
前記２次元プロファイルの生成タイミングを決定するパルスを出力する出力手段を有しているか、または、当該出力手段に接続されており、
前記設定手段は、１画素あたりの前記Ｙ方向の長さと前記Ｘ方向の長さとの比が１：１になるように前記パルスの間引き率を設定することを特徴とする請求項１に記載の検査システム。
【請求項３】
前記設定手段は、
前記間引き率を求めるために必要となるパラメータを入力する入力手段と、
前記入力手段から入力されたパラメータに基づいて前記間引き率を演算する演算手段と
を有することを特徴とする請求項２に記載の検査システム。
【請求項４】
前記パラメータは前記出力手段が出力するパルスのピッチに関するパラメータであ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】
前記出力手段は、前記検査対象物を一定距離ずつ搬送するごとに１つのパルスを出力するエンコーダーであり、
前記演算手段は、前記ピッチと、前記エンコーダーの逓倍数と、１画素あたりの前記Ｘ方向の長さとに基づいて前記間引き率を演算することを特徴とする請求項４に記載の検査システム。
【請求項６】
前記演算手段は、
前記表示手段に表示された高さ画像に基づいてスケーリング補正係数を演算し、当該スケーリング補正係数に基づき前記ピッチを演算し、前記ピッチと、前記エンコーダーの逓倍数と、１画素あたりの前記Ｘ方向の長さとに基づいて前記間引き率を演算する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】
前記表示手段は、Ｙ方向の長さの実寸値が既知である原器の高さ画像を表示し、
前記入力手段は、前記実寸値と、前記原器の高さ画像から求められた計測値を入力し、
前記演算手段は、前記実寸値と前記計測値とに基づき前記スケーリング補正係数を演算することを特徴とする請求項６に記載の請求項６に記載の検査システム。
【請求項８】
前記演算手段は、１画素あたりの前記Ｙ方向の長さに前記変位計のサンプリング周期を乗算することで、前記検査対象物の搬送速度の上限値を演算し、
前記表示手段は、前記搬送速度の上限値を表示することを特徴とする請求項３ないし７のいずれか１項に記載の検査システム。
【請求項９】
前記搬送速度の上限値を超える搬送速度が設定されたときは警告を出力する警告手段をさらに有することを特徴とする請求項８に記載の検査システム。
【請求項１０】
１画素あたりの前記Ｙ方向の長さと前記Ｘ方向の長さとの比が１：１になるように前記２次元プロファイル生成手段が調整された後に取得された高さ画像に対して、前記検査手段の検査領域の位置を補正するための位置補正領域を指定する指定手段をさらに有することを特徴とする請求項１ないし９のいずれか１項に記載の検査システム。
【請求項１１】
前記変位計は、
前記検査対象物に対して光をＸ方向に走査するか、または、前記Ｘ方向に延在する帯状光を照射する光源と、
前記検査対象物からの反射光を受光する受光部と
を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】
Ｙ方向に搬送される検査対象物の２次元プロファイルを生成する変位計と接続する検査装置であって、
前記変位計により取得された複数の２次元プロファイルを連結して前記検査対象物の高さ画像を生成する高さ画像生成手段と、
前記高さ画像生成手段により生成された前記高さ画像を表示する表示手段と、
前記高さ画像において１画素あたりの前記Ｙ方向の長さと当該Ｙ方向に直交したＸ方向の長さとの比が１：１になるように、前記変位計による前記２次元プロファイルの生成タイミングを設定するユーザインタフェースを前記表示手段に表示させ、当該ユーザインタフェースを通じて入力されたパラメータにしたがって前記生成タイミングを設定する設定手段と、
前記高さ画像における１画素あたりの前記Ｙ方向の長さと当該Ｙ方向に直交したＸ方向の長さとの比が１：１になった後に生成された高さ画像を用いて前記検査対象物の外観を検査する検査手段と、
を有することを特徴とする検査装置。
【請求項１３】
Ｙ方向に搬送される検査対象物の２次元プロファイルを生成する変位計と接続する検査装置の制御方法であって、
前記変位計により取得された複数の２次元プロファイルを連結して前記検査対象物の高さ画像を生成する高さ画像生成工程と、
前記高さ画像生成工程により生成された前記高さ画像を表示する表示工程と、
前記高さ画像において１画素あたりの前記Ｙ方向の長さと当該Ｙ方向に直交したＸ方向の長さとの比が１：１になるように、前記変位計による前記２次元プロファイルの生成タイミングを設定するユーザインタフェースを表示させ、当該ユーザインタフェースを通じて入力されたパラメータにしたがって前記生成タイミングを設定する設定工程と、
前記高さ画像における１画素あたりの前記Ｙ方向の長さと当該Ｙ方向に直交したＸ方向の長さとの比が１：１になった後に生成された高さ画像を用いて前記検査対象物の外観を検査する検査工程と、
を有することを特徴とする制御方法。
【請求項１４】
Ｙ方向に搬送される検査対象物の２次元プロファイルを生成する変位計と接続するコンピュータに、
前記変位計により取得された複数の２次元プロファイルを連結して前記検査対象物の高さ画像を生成する高さ画像生成工程と、
前記高さ画像生成工程により生成された前記高さ画像を表示する表示工程と、
前記高さ画像において１画素あたりの前記Ｙ方向の長さと当該Ｙ方向に直交したＸ方向の長さとの比が１：１になるように、前記変位計による前記２次元プロファイルの生成タイミングを設定するユーザインタフェースを表示させ、当該ユーザインタフェースを通じて入力されたパラメータにしたがって前記生成タイミングを設定する設定工程と、
前記高さ画像における１画素あたりの前記Ｙ方向の長さと当該Ｙ方向に直交したＸ方向の長さとの比が１：１になった後に生成された高さ画像を用いて前記検査対象物の外観を検査する検査工程と、
を実行させることを特徴とするプログラム。
【請求項１５】
変位計と検査装置とを含む検査システムであって、
前記変位計は、
Ｙ方向に搬送される検査対象物の２次元プロファイルを生成する２次元プロファイル生成手段
を有し、
前記検査装置は、
前記変位計により取得された複数の２次元プロファイルを連結して前記検査対象物の高さ画像を生成する高さ画像生成手段と、
前記高さ画像生成手段により生成された前記高さ画像を表示する表示手段と、
前記高さ画像において１画素あたりの前記Ｙ方向の長さと当該Ｙ方向に直交したＸ方向の長さとの比が１：１になるようにするためのユーザインタフェースを前記表示手段に表示させ、当該ユーザインタフェースを通じてパラメータの設定を受け付ける 設定手段と、
前記高さ画像における１画素あたりの前記Ｙ方向の長さと当該Ｙ方向に直交したＸ方向の長さとの比が１：１になった後に生成された高さ画像を用いて前記検査対象物の外観を検査する検査手段と、
を有し、
前記高さ画像生成手段は、前記設定手段により設定されたパラメータにしたがって前記高さ画像を前記Ｙ方向に伸長または縮小することで、前記高さ画像における１画素あたりの前記Ｙ方向の長さと当該Ｙ方向に直交したＸ方向の長さとの比を１：１に調整することを特徴とする検査システム。
【請求項１６】
前記高さ画像生成手段は、前記２次元プロファイル生成手段により供給される複数の２次元プロファイルのうちいくつかの２次元プロファイルを前記パラメータにしたがって間引くことで前記高さ画像を前記Ｙ方向に縮小することを特徴とする請求項１５に記載の検査システム。
【請求項１７】
前記高さ画像生成手段は、前記２次元プロファイル生成手段により供給される複数の２次元プロファイルのうちいくつかの２次元プロファイルを前記パラメータにしたがって複製することで、前記高さ画像を前記Ｙ方向に伸長することを特徴とする請求項１５に記載の検査システム。
【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、検査装置、制御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】
変位計が２次元プロファイルを取得するタイミングは生産ライン等に備え付けられたエンコーダーから出力されるパルスのタイミングに同期している。したがって、複数の２次元プロファイルをＹ方向（ワークの搬送方向）に並べて生成された高さ画像における隣り合った２次元プロファイル間の間隔は１つのパルスのピッチに依存することになる。
【０００５】
このような変位計を画像処理装置に接続してワークの高さ画像を用いて検査を実行するためには、ユーザは、高さ画像における１画素あたりのＹ方向の寸法を正確に設定しなければならない。つまり、ユーザは、エンコーダーから出力される１パルスのピッチに関する情報を正確に把握し、高さ画像の間引き処理などを設定し、高さ画像における１画素あたりのＹ方向の寸法とＸ方向の寸法とを正確に１対１に設定する必要がある（Ｘ方向とＹ方向は直交している）。このような設定を正確に実行できないと正しい検査結果が得られないことがある。たとえば、高さ画像を用いた検査では画像の回転処理（位置補正処理）を実行することがあるが、Ｙ方向の寸法とＸ方向の寸法の比率（ＸＹ比率）が１：１でなければ、画像を回転したときにワークの画像（形状）が歪んでしまう。このように、ＸＹ比率が１：１になるように設定することは重要であるが、この設定作業は熟練したユーザでなければ困難な作業となりやすかった。
【０００６】
そこで、本発明は、変位計と検査装置とにより取得された高さ画像を用いて検査対象物を検査するシステムにおいて、ユーザが高さ画像におけるＸＹ比率を１：１に設定しやすく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、たとえば、変位計と検査装置とを含む検査システムであって、
前記変位計は、
Ｙ方向に搬送される検査対象物の２次元プロファイルを生成する２次元プロファイル生成手段
を有し、
前記検査装置は、
前記変位計により取得された複数の２次元プロファイルを連結して前記検査対象物の高さ画像を生成する高さ画像生成手段と、
前記高さ画像生成手段により生成された前記高さ画像を表示する表示手段と、
前記高さ画像において１画素あたりの前記Ｙ方向の長さと当該Ｙ方向に直交したＸ方向の長さとの比が１：１になるように、前記２次元プロファイル生成手段による前記２次元プロファイルの生成タイミングを設定するユーザインタフェースを前記表示手段に表示させ、当該ユーザインタフェースを通じて入力されたパラメータにしたがって前記生成タイミングを設定する設定手段と、
前記高さ画像における１画素あたりの前記Ｙ方向の長さと当該Ｙ方向に直交したＸ方向の長さとの比が１：１になった後に生成された高さ画像を用いて前記検査対象物の外観を検査する検査手段と、
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、変位計と検査装置とにより取得された高さ画像を用いて検査対象物を検査するシステムにおいて、ユーザがＸＹ比率を１：１に設定しやすくなる。
【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３】あるワークについての高さ画像の例を示す図である。
【図４】あるワークについての位置補正された高さ画像の例を示す図である。
【図５】ユーザインタフェースの一例を示す図である。
【図６】ユーザインタフェースの一例を示す図である。
【図７】ユーザインタフェース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】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、エンコーダー１６から出力されるパルスをトリガーとして検査対象物（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ｘｚ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てもよい。このように、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。
【００１６】
入力カード２２は、２次元プロファイル測定器１０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（高さ画像）を作成する。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、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。表示部１５２は、検査結果を表示したり、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表示したりする。入力部１５０は、ポインティングデバイスやキーボード、コンソールなど、ユーザが何からの情報や指示などを画像処理装置２０に入力するために使用される。
【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】
＜ＸＹ比率を１：１にする理由＞
図３（Ａ）はＸＹ比率が１：１に設定されているワークの高さ画像３０１の一例を示している。ＸＹ比率とは、高さ画像における１画素あたりＸ方向の寸法（長さ）とＹ方向の寸法（長さ）との比率のことである。１画素あたりＸ方向の寸法（長さ）は、２次元プロファイル測定器１０ごとに予め定まっており、ユーザが調整できないパラメータである。一方で、Ｙ方向の寸法（長さ）は、２次元プロファイルの時間的な取得間隔（サンプリング周期またはピッチと呼ばれてもよい）を変更することで、調整可能なパラメータである。なお、ＸＹ比率が１：１に設定されている高さ画像３０１に対しては、計測領域の位置を補正するための位置補正領域３０３がユーザによって指定される。位置補正領域３０３に含まれている画像はマスター画像となり、位置補正処理においてパターン認識する際に使用される。つまり、他の高さ画像に含まれているワークの画像に対して一致するようにマスター画像の座標をシフトしたり、回転させたりし、その時の座標補正量と回転量を用いて計測領域の座標や角度が補正される。これを位置補正と呼ぶことにする。
【００２１】
図３（Ｂ）はＸＹ比率が１：１に設定されていないワークの高さ画像３０２の一例を示している。図３（Ａ）に示した高さ画像３０１と比較すると、高さ画像３０２はＹ方向に延びてしまっていることがわかる。２次元プロファイルの時間的な取得間隔を短くすると、このような間延びが発生する。
【００２２】
図４（Ａ）はＸＹ比率が１：１に設定されているワークの高さ画像３０１を回転して得られる高さ画像４０１の一例を示している。高さ画像３０１のＸＹ比率が１：１に設定されているため、それを回転させて得られる高さ画像４０１でもワークの形状が維持される。ワーク形状が維持されるため、３０３の位置補正領域が追従することができる。
【００２３】
図４（Ｂ）はＸＹ比率が１：１に設定されていないワークの高さ画像３０２を回転して得られる高さ画像４０２の一例を示している。高さ画像３０２のＸＹ比率が１：１に設定されていないため、それを回転させて得られる高さ画像４０２ではワークの形状が歪んでしまう。ワーク形状が歪むため、３０２の位置補正領域が追従することができない。位置補正処理は、位置が変動する製品の画像処理検査装置ではほぼ使用され、位置補正以外の画像処理の結果に影響を及ぼす重要な処理である。このような高さ画像４０２を使用すると外観検査を精度よく実行できないことがある。
【００２４】
したがって、ＸＹ比率が１：１に設定されるように１画素あたりのＹ方向の寸法を設定しなければならない。しかしながら、この設定は熟練者でないと難しいため、非熟練者であっても簡便かつ正確に設定を実行できるようにすることが望まれている。なぜなら、ライン１に取り付けられたエンコーダー１６が出力する１パルスあたりのピッチの情報は、通常、設計者でなければ知りえない情報だからである。
【００２５】
＜方法Ａ＞
方法Ａは、エンコーダー１６の分解能に関するパラメータをユーザに入力させてエンコーダーパルスの間引き率Ｍや逓倍数Ｎを設定する方法である。たとえば、エンコーダーの仕様書に記載されているいくつかのパラメータをユーザに入力させることで、ＸＹ比率が１：１になるようにエンコーダーパルスの間引き率Ｍや逓倍数Ｎを設定する。逓倍数とは、パルスの数を規定数の何倍にして出力するかを示すパラメータである。逓倍数が増えると分解能が増えることになる。
【００２６】
図５（Ａ）はＸＹ比率を１：１に設定するためのユーザインタフェース５００の一例を示している。算出条件入力部５０１は、たとえば、算出方法を指定するための算出方法指定部５０２と、距離入力部５０３と、パルス数入力部５０４とを有している。算出方法指定部５０２は、たとえば、プルダウンメニューで構成可能であり、いくつかある算出方法のうちから１つの算出方法がユーザによって指定される。この例では、方法Ａである「エンコーダーの分解能から算出」が選択されている。ユーザに配布されるエンコーダー１６の仕様書にはライン１の搬送ベルトがＡ［ｍｍ］進むとＢ個のパルスが出力されることが記載されている。したがって、ユーザは仕様書に記載されているパラメータを参照して算出方法指定部５０２を通じて入力すればよいため、これは簡単な作業であろう。
【００２７】
ここでは、ＸＹ比率が１：１になるようにエンコーダーパルスの間引き率Ｍを設定するためにまず、１パルスあたりのピッチＰを求める。
【００２８】
Ｐ＝Ａ／Ｂ［ｍｍ／パルス］・・・・（１）
次に、Ｙ方向の１画素あたりの長さＹは次式から求められる。
【００２９】
Ｙ＝Ｐ・Ｍ／Ｎ［ｍｍ／ｐｉｘ］・・・・（２）
高さ画像におけるＸ方向の１画素あたりの長さＸ［ｍｍ／ｐｉｘ］は二次元プロファイル測定器のヘッドに固有の値なので、既知の値である。ＸＹ比率が１：１になるには、Ｘ＝Ｙである。そこで、（２）式のＹにＸを代入するとともに、ＰにＡ／Ｂを代入して間引き率Ｍを求める式に変形する。
【００３０】
Ｍ＝Ｘ／Ｐ・Ｎ
Ｍ＝Ｘ・Ｂ／Ａ・Ｎ・・・・（３）
なお、逓倍数Ｎは、通常、１、２または４であるが、精度（分解能）を重視する場合はＮを４とする。また、算出されたＭが４の倍数であれば、１逓倍を選択し、２の倍数なら２逓倍を選択する。
【００３１】
算出結果表示部５０５には、パルスの入力モード（何相何逓倍かを示すモード）を表示する入力モード表示部５０６と、間引き率表示部５０７と、ＸＹ比率表示部５０８と、再計算ボタン５０９が配置されている。とりわけ、間引き率表示部５０７には（３）式により算出された間引き率Ｍが表示される。算出方法指定部５０２においてエンコーダー１６のパラメータが変更されたときは再計算ボタン５０９を押し下げることで、間引き率Ｍが計算し直される。
【００３２】
エンコーダー設定部５１０は、間引き率Ｍなどの算出結果を反映させるためのユーザインタフェースである。反映ボタン５１１が押し下げられると、算出結果を反映させることができる。プルダウメニュー５１２は、何相何逓倍かを選択するためのプルダウンメニューである。図５（Ｂ）が示すように、逓倍数Ｎはこのプルダウンメニューによって変更可能である。間引きの実行を指示するチェックボックス５１３にチェックが入れられると、間引き率Ｍにしたがってパルスを間引くことが指示される。
【００３３】
＜方法Ｂ＞
方法Ｂは、スケーリング補正係数Ｙ’をユーザに入力させてエンコーダーパルスの間引き率Ｍを設定する方法である。Ｙ方向の長さが既知であるワーク（原器）をライン１により搬送してその高さ画像を取得し、高さ画像において既知の長さの部分を指定することで、１画素あたりのＹ方向の長さ（スケーリング補正係数Ｙ’）が算出される。
【００３４】
図６はスケーリング補正係数Ｙ’を入力させるためのユーザインタフェース６００の一例を示している。高さ画像表示領域６０１には原器の高さ画像６０２が表示される。ユーザはポインタ６０４をドラック操作することで原器の高さ画像６０２のうち、Ｙ方向の長さが既知となっている部分に計測フレーム６０３を貼り付ける。
【００３５】
実数入力部６０５には、原器の実寸がユーザによって入力される。計測値表示部６０６には、計測フレーム６０３によって指定された部分の計測値（画素数）が表示される。補正係数表示部６０７には、実寸Ｙを計測値ｐｉｘで除算することで得られたスケーリング補正係数Ｙ’が表示される。なお、再計算ボタン６０８は、計測フレーム６０３を位置やサイズを変更したときに押し下げられるボタンである。再計算ボタン６０８が押し下げられることでスケーリング補正係数Ｙ’が計算し直される。
【００３６】
図７はＸＹ比率を１：１に設定するためのユーザインタフェース７００の一例を示している。なお、すでに説明した部分には共通の参照符号を付与することで説明を簡潔化する。ユーザインタフェース７００は、ユーザインタフェース５００の算出方法指定部５０２においてスケーリング補正係数から算出が選択される表示されるインタフェースである。そのため、ユーザインタフェース７００とユーザインタフェース５００の違いは、算出条件入力部５０１の部分だけである。
【００３７】
ユーザインタフェース７００の算出条件入力部５０１には、１画素あたりのＹ方向の長さであるスケーリング補正係数Ｙ’を入力するための補正係数入力部７０１が設けられている。補正係数入力部７０１には直接的にキーボード等から数値が入力されてもよいし、図６に示したユーザインタフェース６００を通じて入力されてもよい。ボタン７０２が押し下げられると、ユーザインタフェース６００が表示され、原器の計測値ｐｘで実寸値Ｙを除算することで算出されたスケーリング補正係数Ｙ’が補正係数入力部７０１に指定される。
【００３８】
ここでは、スケーリング補正係数Ｙ’を算出したとき（つまり、原器の高さ画像６０２を取得したとき）にエンコーダー１６に設定されていた逓倍数Ｎ’と間引き数Ｍ’を用いる。これは既知の値である。
【００３９】
１パルスあたりのピッチＰは以下の式から求められる。
【００４０】
Ｐ＝Ｙ’・Ｍ’／Ｎ’  ［ｍｍ／パルス］・・・・（４）
ここで、（２）式に（４）式を代入することで、Ｙ方向の１画素あたりの長さＹが求められる。
【００４１】
Ｙ＝Ｙ’・Ｍ’／Ｎ’・Ｍ／Ｎ  ［ｍｍ／ｐｉｘ］・・・・（５）
ＸＹ比率が１：１になるには、Ｘ＝Ｙである。そこで、（５）式のＹにＸを代入するとともに、Ｍを求める式に変形すると、次式が得られる。
【００４２】
Ｍ＝Ｘ／Ｙ’・Ｍ’／Ｎ’・Ｎ・・・・（６）
なお、逓倍数Ｎは、通常、１、２または４であるが、精度を重視する場合はＮを４とする。また、算出されたＭが４の倍数であれば、１逓倍を選択し、２の倍数なら２逓倍を選択する。これにより、ＸＹ比率を１：１にするエンコーダーの分周比（間引き率Ｍと逓倍数Ｎ）が求められる。算出された結果等についての表示や操作は、方法Ｂでも方法Ａと同じであるため、説明を省略する。
【００４３】
＜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。
【００４４】
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。２次元プロファイル測定器１０は、記憶部８０７に記憶されている制御パラメータ８０８にしたがってセンサ部８０１や２次元プロファイル生成部８０４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。とりわけ、制御部８０３は、制御パラメータ８０８にしたがって、エンコーダー１６から出力されるパルスを逓倍したり、間引いたりし、２次元プロファイルの生成タイミングとして２次元プロファイル生成部８０４に供給する。エンコーダー１６は、ワーク２を搬送するライン１に設けられていてもよいし、ライン１の動作に依存せずに定期的にパルスを出力するパルス生成部に置換されてもよい。パルス生成部のパルスの間引き率Ｍや逓倍数Ｎもエンコーダー１６と同様に調整される。このように、エンコーダー１６やパルス生成部は、２次元プロファイルの生成タイミングを決定するパルスを出力する出力手段として機能する。ただし、エンコーダー１６は、ワーク２を一定距離ずつ搬送するごとに１つのパルスを出力するため、たとえば、搬送速度が変動したとしても高さ画像が伸縮しにくいといった利点を有している。２次元プロファイル生成部８０４はＹ方向に搬送されるワーク２の２次元プロファイルを生成する２次元プロファイル生成手段として機能する。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、２次元プロファイルを生成した２次元プロファイルを画像処理装置２０に送信する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、２次元プロファイルを表示できるようになる。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。
【００４５】
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３次元プロファイルデータ（高さ画像）を作成する。ここでは、高さ画像生成部８１２は、ある個数の２次元プロファイルを連結して１つの高さ画像を生成するものとする。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や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やワーク２の高さ画像に対して計測領域の位置補正を行う位置補正部８３２を有している。第二検査部８４０は、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良否判定部８４１を有している。とりわけ、第二検査部８４０は、高さ画像における１画素あたりのＹ方向の長さとＸ方向の長さとの比が１：１になった後に生成された高さ画像を用いて検査対象物の外観を検査する。
【００４６】
設定部８２０は、高さ画像においてＸＹ比率が１：１になるように、２次元プロファイル測定器１０による２次元プロファイルの生成タイミングを設定する。より具体的には、演算部８２１は、ＸＹ比率が１：１になるようにパルスの間引き率Ｍを演算して２次元プロファイル測定器１０に設定する。
【００４７】
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、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などを記憶する。
【００４８】
図３、図４および図６を用いて説明したように、設定部８２０は、高さ画像を表示部１５２に表示した状態で、制御パラメータを設定するためのユーザインタフェース５００、６００、７００などを表示部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。
【００４９】
設定部８２０の計測設定部８２２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。計測設定部８２２は、ワーク２のうち高さ計測の対象となるピンや端子などの位置を示す計測領域などを高さ画像に貼り付けるようにして設定する。補正設定部８２３は、計測設定部８２２により設定された計測領域の位置補正を位置補正部８３２が実行するために必要となるパラメータを設定する。計測設定部８２２は、良品の高さ画像（マスター画像）に対して計測領域を設定するが、検査対象となるワーク２の高さ画像はマスター画像に対して回転していたり、座標がシフトしていたりしていることがある。よって、各ワーク２ごとにパターン認識を実行して、ワーク２の位置に応じて計測領域の座標や角度を整合させる必要がある。補正設定部８２３は、ＸＹ比率が１：１になるようにパルスの間引き率等が設定された状態で取得された高さ画像において、マスター画像の領域（位置補正領域３０３）を設定する。
【００５０】
＜フローチャート＞
図９は、設定部８２０が実行する制御パラメータの設定処理と検査処理を示すフローチャートである。
【００５１】
Ｓ９０１で、設定部８２０は、表示処理部１５１を通じてユーザインタフェース５００を表示部１５２に表示させる。
【００５２】
Ｓ９０２で、設定部８２０は、入力部１５０から入力される指示にしたがって間引き率Ｍの演算方法を選択する。ここでは上述したように算出方法指定部５０２を通じて方法Ａ，Ｂのいずれかが選択される。設定部８２０は、選択された演算方法に応じてユーザインタフェース５００をユーザインタフェース７００に切り替えてもよい。
【００５３】
Ｓ９０３で、設定部８２０は、入力部１５０から入力されるパラメータを受け付ける。方法Ａであれば、ユーザインタフェース５００の算出条件入力部５０１において距離Ａとパルス数Ｂとが入力される。方法Ｂであれば、ユーザインタフェース７００の算出条件入力部５０１において１画素あたりのＹ方向の長さ（スケーリング補正係数Ｙ’）が入力される。あるいは、ボタン７０２が押し下げられると、設定部８２０は、図６に示したユーザインタフェース６００を表示部１５２に表示させ、実寸値や計測値ｐｘを入力させてもよい。図６を用いて説明したように、演算部８２１は、Ｙ方向の長さの実寸値が既知である原器の高さ画像６０２に対してポインタ６０４によって指定された計測フレーム６０３から、原器において長さが既知である部位のＹ方向の計測値（画素数ｐｘ）をカウントする。演算部８２１は、実寸値および画素数ｐｘからスケーリング補正係数Ｙ’を演算し、ユーザインタフェース７００の算出条件入力部５０１に入力して表示させてもよい。このように入力部１５０は、間引き率Ｍを求めるために必要となるパラメータを入力する入力手段として機能する。
【００５４】
Ｓ９０４で、設定部８２０の演算部８２１は、入力されたパラメータに基づいて間引き率Ｍを演算する。方法Ａが指定されていれば、演算部８２１は、パルスのピッチＰに関するパラメータである距離Ａおよびパルス数ＢからピッチＰを算出し、ピッチＰ、エンコーダーの逓倍数Ｎおよび１画素あたりのＸ方向の長さＸに基づいて間引き率Ｍを演算する。演算部８２１は、間引き率Ｍを間引き率表示部５０７に表示する。一方、方法Ｂが指定されていれば、演算部８２１は、原器の計測値ｐｘで実寸値Ｙを除算することでスケーリング補正係数Ｙ’を演算する。設定部８２０は、計測値ｐｉｘを計測値表示部６０６に表示させるとともに、スケーリング補正係数Ｙ’を補正係数表示部６０７に表示させる。ＯＫボタンが押し下げられると、設定部８２０は、ユーザインタフェース７００を表示部１５２に表示させる。演算部８２１は、補正係数入力部７０１にスケーリング補正係数Ｙ’を表示させる。演算部８２１は、（４）式を用いてスケーリング補正係数Ｙ’に基づきピッチＰを演算し、さらに（６）式を用いてピッチＰ、エンコーダーの逓倍数Ｎおよび１画素あたりのＸ方向の長さＸに基づいて間引き率Ｍを演算する。演算部８２１は、間引き率Ｍを間引き率表示部５０７に表示する。これにより、ＸＹ比率を１：１にするエンコーダーの分周比（間引き率Ｍ）が求められる。設定部８２０は、間引き率Ｍや逓倍数Ｎなどの制御パラメータを２次元プロファイル測定器１０に設定する。２次元プロファイル測定器１０の制御部８０３は、間引き率Ｍや逓倍数Ｎなどの制御パラメータ８０８を記憶部８０７に記憶させる。制御部８０３は、この間引き率Ｍにしたがってエンコーダー１６からのパルスを間引いたり、逓倍数Ｎにしたがってパルスの数を逓倍したりする。このように調整されたパルスにしたがって２次元プロファイルを取得して出力することで、高さ画像のＸＹ比率が１：１になる。
【００５５】
Ｓ９０５で、設定部８２０を高さ画像の取得命令を２次元プロファイル測定器１０の制御部８０３に送信する。制御部８０３は取得指示にしたがって２次元プロファイル生成部８０４に２次元プロファイルを生成させ、画像処理装置２０に送信する。図３（Ａ）に示したように、設定部８２０は、ＸＹ比率が１：１に調整された高さ画像３０１を表示する。
【００５６】
Ｓ９０６で、設定部８２０の補正設定部８２３は、ＸＹ比率が１：１になるように２次元プロファイル測定器１０が調整された後に取得された高さ画像３０１に対して、検査領域（計測領域）の位置を補正するための位置補正領域３０３を指定する。同様に、計測設定部８２２は、高さ画像３０１に対して各種の計測領域を設定する。高さ画像３０１のうち、位置補正領域３０３としてされた部分の画像がマスター画像として記憶装置８５０に記憶される。
【００５７】
Ｓ９０７で、画像処理部８３０および第二検査部８４０はライン１を搬送される複数のワーク２について外観検査処理を実行する。たとえば、画像処理部８３０の位置補正部８３２は、ワーク２の高さ画像とマスター画像とに基づいて計測領域の位置を補正する。計測部８３１は、位置補正された計測領域にしたがってワーク２の高さ画像に対して計測処理を実行する。これにより、高さや面積などの計測結果が得られる。第二検査部８４０の良否判定部８４１は、予め設定部８２０により設定された公差などの良否判定閾値と計測結果とを比較することで、ワーク２が良品かどうかを判定する。
【００５８】
＜まとめ＞
本実施形態によれば、設定部８２０は、ＸＹ比率が１：１になるように２次元プロファイルの生成タイミングを設定するためのユーザインタフェースを表示部１５２に表示させ、ユーザインタフェースを通じて入力されたパラメータにしたがって生成タイミングを設定する。このようなユーザインタフェースを提供することで、熟練者だけでなく非熟練者であっても高さ画像のＸＹ比率を１：１に容易に設定できるようになろう。
【００５９】
上述したように、設定部８２０は、ＸＹ比率が１：１になるようにパルスの間引き率Ｍを設定することで、高さ画像のＸＹ比率が１：１になるように２次元プロファイル測定器１０から２次元プロファイルが出力されるようになる。
【００６０】
間引き率Ｍを求めるために必要となるパラメータは入力部１５０から入力されてもよい。このパラメータはエンコーダー１６やパルス生成部が出力するパルスのピッチＰに関するパラメータである。エンコーダー１６は、検査対象物であるワーク２を一定距離ずつ搬送するごとに１つのパルスを出力するが、距離Ａとパルス数Ｂはエンコーダー１６の仕様書に記載されているため、ユーザは容易に把握できる。演算部８２１は、たとえば、方法Ａを用いて、ピッチＰ、エンコーダー１６の逓倍数Ｎおよび１画素あたりのＸ方向の長さＸに基づいて間引き率Ｍを演算してもよい。このように、ユーザが仕様書等から容易に把握可能なパラメータを入力するだけで、高さ画像のＸＹ比率を１：１に設定できる利点がある。上述した方法Ｂが採用されてもよい。つまり、演算部８２１は、表示部１５２に表示された高さ画像６０２に基づいてスケーリング補正係数Ｙ’を演算し、スケーリング補正係数Ｙ’に基づきピッチＰを演算し、ピッチＰ、エンコーダー１６の逓倍数Ｎおよび１画素あたりのＸ方向の長さＸに基づいて間引き率Ｍを演算してもよい。このようにユーザはスケーリング補正係数Ｙ’を入力するだけで、高さ画像のＸＹ比率を１：１に設定できる利点がある。上述したように、表示部１５２はＹ方向の長さの実寸値が既知である原器の高さ画像６０２を表示し、入力部１５０は実寸値と原器の高さ画像６０２から求められた計測値ｐｘを入力し、演算部８２１は実寸値と計測値ｐｉｘとに基づきスケーリング補正係数Ｙ’を演算してもよい。ユーザは、２次元プロファイル測定器１０および画像処理装置２０に原器の高さ画像６０２を取得させることで、容易かつ正確に、スケーリング補正係数Ｙ’を入力できるようになる。
なお、計算中に出てくるＸ方向の長さＸについては、Ｙ方向のスケーリング補正係数を求めた方法と同様に、高さ画像６０２に基づいてＸ方向の実寸値から算出してもよい。これにより、Ｘ方向の長さが未知の場合にもＸＹ比率を容易に１：１に調整できる。例えば、受光器と投光器が分離された二次元プロファイル測定器ではＸ方向のスケールが設置距離によって変わるため、Ｘ方向のスケールを実測して入力する必要がある。
【００６１】
ところで、演算部８２１は、１画素あたりのＹ方向の長さに２次元プロファイル測定器１０のサンプリング周期を乗算することで、検査対象物の搬送速度の上限値（最速ラインスピード）を演算し、表示部１５２が最速ラインスピードを表示してもよい。最速ラインスピードを超えた搬送速度をライン１に設定してしまうと、２次元プロファイル測定器１０が規定数の２次元プロファイルを取得できなくなるため、高さ画像がＹ方向に縮んでしまう。最速ラインスピードをユーザに把握させることで、ユーザは最速ラインスピードを超える搬送速度を設定しないようになるであろう。つまり、高さ画像の短縮が抑制される。なお、設定部８２０は、最速ラインスピードを超える搬送速度が設定されたときは警告を出力してもよい。このような警告は表示部１５２を通じて警告メッセージであってもよいし、音出力回路からの警告音であってもよい。これにより、高さ画像の短縮がさらに抑制されるであろう。
【００６２】
補正設定部８２３は、ＸＹ比率が１：１になるように２次元プロファイル生成部８０４が調整された後に取得された高さ画像に対して、位置補正領域を指定してもよい。図３や図４を用いて説明したように、位置補正部８３２の位置補正によって高さ画像の形状が計測領域の形状に対して歪んでしまうことがある。それゆえ、位置補正が必要な検査においては、高さ画像のＸＹ比率を１：１に調整することは重要である。
【００６３】
なお、２次元プロファイル測定器１０としては様々なものを採用できる。たとえば、光源としては、ワーク２に対して光をＸ方向に走査するか、または、Ｘ方向に延在する帯状光を照射する光源を採用してもよい。
【００６４】
ところで、高さ画像生成部８１２が、高さ画像を縮小したり伸長したりすることで高さ画像において１画素あたりのＹ方向の長さとＸ方向の長さとの比を１：１に調整してもよい。設定部８２０は、高さ画像において１画素あたりのＹ方向の長さとＸ方向の長さとの比が１：１になるようにするためのユーザインタフェースを表示部１５２に表示させ、ユーザインタフェースを通じてパラメータの設定を受け付ける。たとえば、上述したような生成タイミングを調整するために使用されるパラメータは、高さ画像を縮小したり伸長したりするためのパラメータとしても使用可能である。上述した逓倍数や間引き率は２次元プロファイルの複製数や間引き率として使用されてもよい。高さ画像生成部８１２は、設定部８２０により設定されたパラメータにしたがって高さ画像をＹ方向に伸長または縮小することで、高さ画像における１画素あたりのＹ方向の長さとＸ方向の長さとの比を１：１に調整する。より具体的に説明すると、高さ画像生成部８１２は、２次元プロファイル生成部８０４により供給される複数の２次元プロファイルのうちいくつかの２次元プロファイルをパラメータにしたがって間引くことで高さ画像をＹ方向に縮小してもよい。また、高さ画像生成部８１２は、２次元プロファイル生成部８０４により供給される複数の２次元プロファイルのうちいくつかの２次元プロファイルをパラメータにしたがって複製することで、高さ画像をＹ方向に伸長してもよい。このように２次元プロファイルの生成タイミングを調整する代わりに、２次元プロファイルを複製したり、間引いたりすることで、１画素あたりのＹ方向の長さとＸ方向の長さとの比を１：１に調整することが可能となる。
【００６５】
また、上述した画像処理装置２０はコンピュータの一種であり、上述した設定処理や検査処理を実行するように作成されたプログラムが提供されてもよい。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２】
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【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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【図９】
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