(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
低倍率視野が形成されるとともに、上記低倍率視野よりも狭い高倍率視野が上記低倍率視野内に形成され、ステージ上のワークを異なる撮影倍率で撮影してワークの寸法を測定する寸法測定装置において、
ＸＹ方向に移動可能な可動ステージと、
撮影画像からワークを検出するための特徴量情報、測定対象箇所を示す測定箇所情報、並びに、上記測定対象箇所の設計値及び公差からなる設計値情報を測定設定データとして保持する測定設定データ記憶手段と、
上記低倍率視野内のワークを低倍率で撮影し、低倍率画像を生成する低倍率撮像手段と、
上記特徴量情報に基づいて、上記低倍率画像における上記ワークの位置及び姿勢を特定するワーク検出手段と、
特定された位置及び姿勢に基づいて、上記ワークの上記測定対象箇所が上記高倍率視野内に収まるように、上記可動ステージを制御するステージ制御手段と、
上記高倍率視野内に移動した上記測定対象箇所を高倍率で撮影し、高倍率画像を生成する高倍率撮像手段と、
上記高倍率撮像手段により高倍率で撮影された高倍率画像に対し、測定対象箇所を指定し、上記測定箇所情報を生成する測定箇所情報生成手段と、
上記低倍率撮像手段により低倍率で撮影された低倍率画像に基づいて、照合用のパターン画像からなる上記特徴量情報を生成する特徴量情報生成手段と、
特定された位置及び姿勢、並びに、上記測定箇所情報に基づいて、上記高倍率画像から上記測定対象箇所のエッジを抽出するエッジ抽出手段と、
抽出された上記エッジに基づいて、上記測定対象箇所の寸法値を求める寸法値算出手段と、
求められた上記寸法値及び上記設計値情報を比較し、良否の判定を行う良否判定手段とを備え、
上記ワーク検出手段は、上記パターン画像を用いたパターンマッチングにより、上記低倍率画像における上記ワークの位置及び姿勢を特定することを特徴とする寸法測定装置。
【請求項２】
上記測定箇所情報生成手段は、上記高倍率撮像手段がマスターピースを高倍率で撮影したマスター画像に対し、測定対象箇所及び測定方法を指定し、上記測定箇所情報を生成し、
上記特徴量情報生成手段は、上記低倍率撮像手段が上記マスターピースを低倍率で撮影したマスター画像に基づいて、照合用のパターン画像からなる上記特徴量情報を生成することを特徴とする請求項１に記載の寸法測定装置。
【請求項３】
上記ステージ制御手段は、上記高倍率視野内に収まりきらない２以上のワークが存在する場合に、これらのワークについて、測定対象箇所が高倍率視野内に収まるように、上記可動ステージを順次に移動させることを特徴とする請求項１又は２に記載の寸法測定装置。
【請求項４】
上記ステージ制御手段は、同一のワークに対し上記高倍率視野内に収まりきらない２以上の測定対象箇所がある場合に、これらの測定対象箇所について、測定対象箇所が高倍率視野内に収まるように、上記可動ステージを順次に移動させることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の寸法測定装置。
【請求項５】
上記エッジ抽出手段は、上記測定箇所情報において低倍率の寸法測定が指定された測定対象箇所について、上記低倍率画像に基づく当該測定対象箇所のエッジ抽出を行い、
上記ステージ制御手段は、上記測定箇所情報において高倍率の寸法測定が指定された測定対象箇所について、当該測定対象箇所が高倍率視野内に収まるように、上記可動ステージを移動させることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の寸法測定装置。
【請求項６】
低倍率視野が形成されるとともに、上記低倍率視野よりも狭い高倍率視野が上記低倍率視野内に形成され、ステージ上のワークを異なる撮影倍率で撮影してワークの寸法を測定する寸法測定方法において、
撮影画像からワークを検出するための特徴量情報、測定対象箇所を示す測定箇所情報、並びに、上記測定対象箇所の設計値及び公差からなる設計値情報を測定設定データとして記憶する測定設定データ記憶ステップと、
上記低倍率視野内のワークを低倍率で撮影し、低倍率画像を生成する低倍率撮像ステップと、
上記特徴量情報に基づいて、上記低倍率画像における上記ワークの位置及び姿勢を特定するワーク検出ステップと、
特定された位置及び姿勢に基づいて、上記ワークの上記測定対象箇所が上記高倍率視野内に収まるように、ＸＹ方向に移動可能な可動ステージを制御するステージ制御ステップと、
上記高倍率視野内に移動した上記測定対象箇所を高倍率で撮影し、高倍率画像を生成する高倍率撮像ステップと、
上記高倍率撮像ステップにおいて高倍率で撮影された高倍率画像に対し、測定対象箇所を指定し、上記測定箇所情報を生成する測定箇所情報生成ステップと、
上記低倍率撮像ステップにおいて低倍率で撮影された低倍率画像に基づいて、照合用のパターン画像からなる上記特徴量情報を生成する特徴量情報生成ステップと、
特定された位置及び姿勢、並びに、上記測定箇所情報に基づいて、上記高倍率画像から上記測定対象箇所のエッジを抽出するエッジ抽出ステップと、
抽出された上記エッジに基づいて、上記測定対象箇所の寸法値を求める寸法値算出ステップと、
求められた上記寸法値及び上記設計値情報を比較し、良否の判定を行う良否判定ステップとを備え、
上記ワーク検出ステップは、上記パターン画像を用いたパターンマッチングにより、上記低倍率画像における上記ワークの位置及び姿勢を特定することを特徴とする寸法測定方法。
【請求項７】
低倍率視野が形成されるとともに、上記低倍率視野よりも狭い高倍率視野が上記低倍率視野内に形成され、ステージ上のワークを異なる撮影倍率で撮影してワークの寸法を測定するための寸法測定装置用のプログラムにおいて、
撮影画像からワークを検出するための特徴量情報、測定対象箇所を示す測定箇所情報、並びに、上記測定対象箇所の設計値及び公差からなる設計値情報を測定設定データとして記憶する測定設定データ記憶手順と、
上記低倍率視野内のワークを低倍率で撮影し、低倍率画像を生成する低倍率撮像手順と、
上記特徴量情報に基づいて、上記低倍率画像における上記ワークの位置及び姿勢を特定するワーク検出手順と、
特定された位置及び姿勢に基づいて、上記ワークの上記測定対象箇所が上記高倍率視野内に収まるように、ＸＹ方向に移動可能な可動ステージを制御するステージ制御手順と、
上記高倍率視野内に移動した上記測定対象箇所を高倍率で撮影し、高倍率画像を生成する高倍率撮像手順と、
上記高倍率撮像手順において高倍率で撮影された高倍率画像に対し、測定対象箇所を指定し、上記測定箇所情報を生成する測定箇所情報生成手順と、
上記低倍率撮像手順において低倍率で撮影された低倍率画像に基づいて、照合用のパターン画像からなる上記特徴量情報を生成する特徴量情報生成手順と、
特定された位置及び姿勢、並びに、上記測定箇所情報に基づいて、上記高倍率画像から上記測定対象箇所のエッジを抽出するエッジ抽出手順と、
抽出された上記エッジに基づいて、上記測定対象箇所の寸法値を求める寸法値算出手順と、
求められた上記寸法値及び上記設計値情報を比較し、良否の判定を行う良否判定手順とからなり、
上記ワーク検出手順は、上記パターン画像を用いたパターンマッチングにより、上記低倍率画像における上記ワークの位置及び姿勢を特定することを特徴とする寸法測定装置用のプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、寸法測定装置、寸法測定方法及び寸法測定装置用のプログラムに係り、さらに詳しくは、ステージ上のワークを異なる撮影倍率で撮影してワークの寸法を測定する寸法測定装置の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、寸法測定装置は、ワークを撮影したワーク画像のエッジに基づいてワークの寸法を測定する装置であり、画像測定器と呼ばれることもある（例えば、特許文献１〜３）。通常、ワークは、Ｘ，Ｙ及びＺ軸方向に移動可能な可動ステージ上に載置される。可動ステージをＺ軸方向に移動させることにより、ワーク画像のピント合わせが行われ、Ｘ，Ｙ軸方向に移動させることにより、ワークの視野内への位置調整が行われる。
【０００３】
ワーク画像は、可動ステージのＺ軸方向の位置に関わらず、ワークに対して極めて正確な相似形であることから、画像上で距離や角度を判定することにより、ワーク上における実際の寸法を検知することができる。この様な寸法測定装置を用いてワークの寸法を測定する場合、撮影倍率を高くすれば、測定精度を上げることができる。しかし、撮影倍率を高くすると、視野が狭くなってステージ上の撮影領域が小さくなることから、ワークを撮影領域内に配置しづらいという問題があった。そこで、高倍率撮影と低倍率撮影とを切り替え可能とし、低倍率撮影されたワーク画像の画面表示を閲覧しながら、ワークの姿勢調整や高倍率視野内への位置調整を行うことが考えられる。しかしながら、従来の寸法測定装置では、撮影倍率の切り替えやワークの姿勢調整、位置調整を手動で行わなければならず、寸法測定のための操作手順が煩雑であるとともに、寸法測定に長い時間を要するという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−３００１２４号公報
【特許文献２】特開２００９−３００１２５号公報
【特許文献３】特開２０１０−１９６６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、低倍率視野内のワークを高倍率視野内へ自動搬送してワークの寸法を高い精度で測定することができる寸法測定装置を提供することを目的とする。
【０００６】
特に、低倍率視野内であれば、可動ステージ上の任意の位置に任意の姿勢でワークを配置しても、所望の寸法を高い精度で測定することができる寸法測定装置を提供することを目的とする。また、寸法測定のための操作手順を簡素化しつつ、測定精度を向上させることができるとともに、寸法測定に要する時間を短縮することができる寸法測定装置を提供することを目的とする。
【０００７】
また、本発明は、寸法測定のための操作手順を簡素化しつつ、ワークの寸法を高い精度で測定することができるとともに、寸法測定に要する時間を短縮することができる寸法測定方法を提供することを目的とする。
【０００８】
また、本発明は、上述した様な寸法測定装置として端末装置を機能させる寸法測定装置用のプログラム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】
【０００９】
第１の本発明による寸法測定装置は、低倍率視野が形成されるとともに、上記低倍率視野よりも狭い高倍率視野が上記低倍率視野内に形成され、ステージ上のワークを異なる撮影倍率で撮影してワークの寸法を測定する寸法測定装置であって、ＸＹ方向に移動可能な可動ステージと、撮影画像からワークを検出するための特徴量情報、測定対象箇所を示す測定箇所情報、並びに、上記測定対象箇所の設計値及び公差からなる設計値情報を測定設定データとして保持する測定設定データ記憶手段と、上記低倍率視野内のワークを低倍率で撮影し、低倍率画像を生成する低倍率撮像手段と、上記特徴量情報に基づいて、上記低倍率画像における上記ワークの位置及び姿勢を特定するワーク検出手段と、特定された位置及び姿勢に基づいて、上記ワークの上記測定対象箇所が上記高倍率視野内に収まるように、上記可動ステージを制御するステージ制御手段と、上記高倍率視野内に移動した上記測定対象箇所を高倍率で撮影し、高倍率画像を生成する高倍率撮像手段と、上記高倍率撮像手段により高倍率で撮影された高倍率画像に対し、測定対象箇所を指定し、上記測定箇所情報を生成する測定箇所情報生成手段と、上記低倍率撮像手段により低倍率で撮影された低倍率画像に基づいて、照合用のパターン画像からなる上記特徴量情報を生成する特徴量情報生成手段と、特定された位置及び姿勢、並びに、上記測定箇所情報に基づいて、上記高倍率画像から上記測定対象箇所のエッジを抽出するエッジ抽出手段と、抽出された上記エッジに基づいて、上記測定対象箇所の寸法値を求める寸法値算出手段と、求められた上記寸法値及び上記設計値情報を比較し、良否の判定を行う良否判定手段とを備え、上記ワーク検出手段が、上記パターン画像を用いたパターンマッチングにより、上記低倍率画像における上記ワークの位置及び姿勢を特定するように構成される。
【００１０】
この寸法測定装置では、可動ステージ上のワークを低倍率で撮影した低倍率画像によってワークの位置と姿勢を特定し、測定対象箇所が高倍率視野内に収まるように可動ステージを制御するので、低倍率視野内のワークを高倍率視野内へ自動搬送して測定対象箇所を高倍率で撮影することができる。この様な構成により、低倍率視野内であれば、可動ステージ上の任意の位置に任意の姿勢でワークを配置しても、高倍率視野内へ自動搬送して測定対象箇所の寸法値が求められるので、所望の寸法を高い精度で測定することができる。また、低倍率視野内であればワークをどこにどの様な姿勢で配置しても高倍率で測定することができるので、寸法測定のための操作手順を簡素化しつつ、測定精度を向上させることができるとともに、寸法測定に要する時間を短縮することができる。
【００１１】
第２の本発明による寸法測定装置は、上記構成に加え、上記測定箇所情報生成手段が、上記高倍率撮像手段がマスターピースを高倍率で撮影したマスター画像に対し、測定対象箇所及び測定方法を指定し、上記測定箇所情報を生成し、上記特徴量情報生成手段が、上記低倍率撮像手段が上記マスターピースを低倍率で撮影したマスター画像に基づいて、照合用のパターン画像からなる上記特徴量情報を生成するように構成される。
【００１２】
この様な構成によれば、マスターピースを高倍率で撮影したマスター画像に対して測定対象箇所や測定方法を指定するので、マスターピースと同じ形状のワークについて、測定したい箇所を高い精度で指定することができる。また、マスターピースを低倍率で撮影したマスター画像に基づいて照合用のパターン画像からなる特徴量情報を生成するので、ワークを低倍率で撮影した低倍率画像をパターン画像と照合することによって、マスターピースと同じ形状のワークについて、位置や姿勢を正確に特定することができる。
【００１３】
第３の本発明による寸法測定装置は、上記構成に加え、上記ステージ制御手段が、上記高倍率視野内に収まりきらない２以上のワークが存在する場合に、これらのワークについて、測定対象箇所が高倍率視野内に収まるように、上記可動ステージを順次に移動させるように構成される。
【００１４】
この様な構成によれば、測定対象箇所が高倍率視野内に収まるように可動ステージを順次に移動させるので、高倍率視野内に収まりきらない複数のワークが存在する場合であっても、これらのワークを順繰りに高倍率視野内へ自動搬送して測定対象箇所の寸法値を得ることができる。
【００１５】
第４の本発明による寸法測定装置は、上記構成に加え、上記ステージ制御手段が、同一のワークに対し上記高倍率視野内に収まりきらない２以上の測定対象箇所がある場合に、これらの測定対象箇所について、測定対象箇所が高倍率視野内に収まるように、上記可動ステージを順次に移動させるように構成される。
【００１６】
この様な構成によれば、測定対象箇所が高倍率視野内に収まるように可動ステージを順次に移動させるので、同一のワークに対して高倍率視野内に収まりきらない複数の測定対象箇所がある場合であっても、これらの測定対象箇所を順繰りに高倍率視野内へ自動搬送して測定対象箇所の寸法値を得ることができる。
【００１７】
第５の本発明による寸法測定装置は、上記構成に加え、上記エッジ抽出手段が、上記測定箇所情報において低倍率の寸法測定が指定された測定対象箇所について、上記低倍率画像に基づく当該測定対象箇所のエッジ抽出を行い、上記ステージ制御手段が、上記測定箇所情報において高倍率の寸法測定が指定された測定対象箇所について、当該測定対象箇所が高倍率視野内に収まるように、上記可動ステージを移動させるように構成される。
【００１８】
この様な構成によれば、高倍率視野内に収まりきらない測定対象箇所の寸法を低倍率で測定し、高倍率視野内に収まる測定対象箇所については、高倍率で測定して高精度の寸法値を得ることができる。
【００１９】
第６の本発明による寸法測定方法は、低倍率視野が形成されるとともに、上記低倍率視野よりも狭い高倍率視野が上記低倍率視野内に形成され、ステージ上のワークを異なる撮影倍率で撮影してワークの寸法を測定する寸法測定方法であって、撮影画像からワークを検出するための特徴量情報、測定対象箇所を示す測定箇所情報、並びに、上記測定対象箇所の設計値及び公差からなる設計値情報を測定設定データとして記憶する測定設定データ記憶ステップと、上記低倍率視野内のワークを低倍率で撮影し、低倍率画像を生成する低倍率撮像ステップと、上記特徴量情報に基づいて、上記低倍率画像における上記ワークの位置及び姿勢を特定するワーク検出ステップと、特定された位置及び姿勢に基づいて、上記ワークの上記測定対象箇所が上記高倍率視野内に収まるように、ＸＹ方向に移動可能な可動ステージを制御するステージ制御ステップと、上記高倍率視野内に移動した上記測定対象箇所を高倍率で撮影し、高倍率画像を生成する高倍率撮像ステップと、上記高倍率撮像ステップにおいて高倍率で撮影された高倍率画像に対し、測定対象箇所を指定し、上記測定箇所情報を生成する測定箇所情報生成ステップと、上記低倍率撮像ステップにおいて低倍率で撮影された低倍率画像に基づいて、照合用のパターン画像からなる上記特徴量情報を生成する特徴量情報生成ステップと、特定された位置及び姿勢、並びに、上記測定箇所情報に基づいて、上記高倍率画像から上記測定対象箇所のエッジを抽出するエッジ抽出ステップと、抽出された上記エッジに基づいて、上記測定対象箇所の寸法値を求める寸法値算出ステップと、求められた上記寸法値及び上記設計値情報を比較し、良否の判定を行う良否判定ステップとを備え、上記ワーク検出ステップが、上記パターン画像を用いたパターンマッチングにより、上記低倍率画像における上記ワークの位置及び姿勢を特定するように構成される。
【００２０】
第７の本発明による寸法測定装置用のプログラムは、低倍率視野が形成されるとともに、上記低倍率視野よりも狭い高倍率視野が上記低倍率視野内に形成され、ステージ上のワークを異なる撮影倍率で撮影してワークの寸法を測定するための寸法測定装置用のプログラムであって、撮影画像からワークを検出するための特徴量情報、測定対象箇所を示す測定箇所情報、並びに、上記測定対象箇所の設計値及び公差からなる設計値情報を測定設定データとして記憶する測定設定データ記憶手順と、上記低倍率視野内のワークを低倍率で撮影し、低倍率画像を生成する低倍率撮像手順と、上記特徴量情報に基づいて、上記低倍率画像における上記ワークの位置及び姿勢を特定するワーク検出手順と、特定された位置及び姿勢に基づいて、上記ワークの上記測定対象箇所が上記高倍率視野内に収まるように、ＸＹ方向に移動可能な可動ステージを制御するステージ制御手順と、上記高倍率視野内に移動した上記測定対象箇所を高倍率で撮影し、高倍率画像を生成する高倍率撮像手順と、上記高倍率撮像手順において高倍率で撮影された高倍率画像に対し、測定対象箇所を指定し、上記測定箇所情報を生成する測定箇所情報生成手順と、上記低倍率撮像手順において低倍率で撮影された低倍率画像に基づいて、照合用のパターン画像からなる上記特徴量情報を生成する特徴量情報生成手順と、特定された位置及び姿勢、並びに、上記測定箇所情報に基づいて、上記高倍率画像から上記測定対象箇所のエッジを抽出するエッジ抽出手順と、抽出された上記エッジに基づいて、上記測定対象箇所の寸法値を求める寸法値算出手順と、求められた上記寸法値及び上記設計値情報を比較し、良否の判定を行う良否判定手順とからなり、上記ワーク検出手順が、上記パターン画像を用いたパターンマッチングにより、上記低倍率画像における上記ワークの位置及び姿勢を特定するように構成される。
【発明の効果】
【００２１】
本発明による寸法測定装置では、低倍率視野内であれば、可動ステージ上の任意の位置に任意の姿勢でワークを配置しても、高倍率視野内へ自動搬送して測定対象箇所の寸法値が求められるので、所望の寸法を高い精度で測定することができる。また、低倍率視野内であればワークをどこにどの様な姿勢で配置しても高倍率で測定することができるので、寸法測定のための操作手順を簡素化しつつ、測定精度を向上させることができるとともに、寸法測定に要する時間を短縮することができる。
【００２２】
また、本発明による寸法測定方法では、低倍率視野内であればワークをどこにどの様な姿勢で配置しても高倍率で測定することができるので、寸法測定のための操作手順を簡素化しつつ、ワークの寸法を高い精度で測定することができるとともに、寸法測定に要する時間を短縮することができる。
【００２３】
また、本発明による寸法測定装置用のプログラムでは、上述した様な寸法測定装置として端末装置を機能させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の実施の形態による寸法測定装置１の一構成例を示した斜視図である。
【図２】図１の測定ユニット１０内の構成例を模式的に示した説明図であり、測定ユニット１０を鉛直面により切断した場合の切断面が示されている。
【図３】図２のリング照明ユニット１３０の構成例を示した図である。
【図４】図１の寸法測定装置１の動作の一例を示したフローチャートである。
【図５】図１の寸法測定装置１における測定設定データの作成時の動作の一例を示したフローチャートである。
【図６】図１の寸法測定装置１において形成される撮影視野の一例を示した図であり、低倍率視野の境界線Ａ１、高倍率視野の境界線Ａ２及び視野中心Ａ３が示されている。
【図７】図１の寸法測定装置１における測定設定データの作成時の動作の一例を示した図であり、マスターピースを撮影したマスター画像Ｍ１，Ｍ２が示されている。
【図８】図１の寸法測定装置１における測定時の動作の一例を示したフローチャートである。
【図９】図１の寸法測定装置１における測定時の動作の一例を示した図であり、ワークＷを撮影したワーク画像Ｗ１，Ｗ２が示されている。
【図１０】図１の寸法測定装置１における測定結果の表示時の動作の一例を示した図であり、測定結果が配置されたワーク画像Ｗ２が示されている。
【図１１】図１の寸法測定装置１における測定時の動作の他の一例を示した図である。
【図１２】図１の制御ユニット２０の構成例を示したブロック図であり、制御ユニット２０内の機能構成の一例が示されている。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
＜寸法測定装置１＞
図１は、本発明の実施の形態による寸法測定装置１の一構成例を示した斜視図である。この寸法測定装置１は、可動ステージ１２上に配置されたワークを撮影し、その撮影画像を解析してワークの寸法を測定する画像測定器であり、測定ユニット１０、制御ユニット２０、キーボード３１及びマウス３２により構成される。ワークは、その形状や寸法が測定される測定対象物である。
【００２６】
測定ユニット１０は、ワークに照明光を照射し、当該ワークを透過した透過光又は当該ワークによって反射された反射光を受光して撮影画像を生成する光学系ユニットであり、ディスプレイ１１、可動ステージ１２、ＸＹ位置調整つまみ１４ａ、Ｚ位置調整つまみ１４ｂ、電源スイッチ１５及び測定開始ボタン１６が設けられている。
【００２７】
ディスプレイ１１は、撮影画像や測定結果、測定条件の設定画面を画面表示する表示装置である。可動ステージ１２は、測定対象のワークを載置するための載置台であり、概ね水平で平坦な載置面内に照明光を透過させる検出エリア１３が形成されている。検出エリア１３は、透明ガラスからなる円形状の領域である。この可動ステージ１２は、撮影軸と平行なＺ軸方向と、撮影軸に垂直なＸＹの各軸方向とに移動させることができる。
【００２８】
ＸＹ位置調整つまみ１４ａは、可動ステージ１２をＸ軸方向及びＹ軸方向に移動させるための操作部である。Ｚ位置調整つまみ１４ｂは、可動ステージ１２をＺ軸方向に移動させるための操作部である。電源スイッチ１５は、測定ユニット１０及び制御ユニット２０の電源をオン又はオフするための操作部であり、測定開始ボタン１６は、寸法測定を開始させるための操作部である。
【００２９】
制御ユニット２０は、測定ユニット１０のディスプレイ１１や可動ステージ１２を制御し、測定ユニット１０により撮影されたワーク画像を解析してワークの寸法を算出するコントローラである。キーボード３１及びマウス３２は、制御ユニット２０に接続されている。電源オン後、検出エリア１３内にワークを適当に配置して測定開始ボタン１６を操作すれば、ワークの寸法が自動的に測定される。
【００３０】
＜測定ユニット１０＞
図２は、図１の測定ユニット１０内の構成例を模式的に示した説明図であり、測定ユニット１０を鉛直面により切断した場合の切断面が示されている。この測定ユニット１０は、ディスプレイ１１、可動ステージ１２、ステージ駆動ユニット１１０、透過照明ユニット１２０、リング照明ユニット１３０、同軸落射照明用光源１４１、受光レンズユニット１５０、撮像素子１５５及び１５８により構成される。
【００３１】
ディスプレイ１１や可動ステージ１２は、筐体１０ａ外に配置され、ステージ駆動ユニット１１０、透過照明ユニット１２０、リング照明ユニット１３０、同軸落射照明用光源１４１、受光レンズユニット１５０、撮像素子１５５及び１５８は、筐体１０ａ内に収容されている。また、ステージ駆動ユニット１１０や透過照明ユニット１２０は、可動ステージ１２の下側に配置され、リング照明ユニット１３０、同軸落射照明用光源１４１、受光レンズユニット１５０、撮像素子１５５及び１５８は、可動ステージ１２の上側に配置されている。
【００３２】
この測定ユニット１０では、可動ステージ１２の検出エリア１３内に配置されたワークに照明光を照射し、その透過光又は反射光を受光して撮像素子１５５，１５８に結像させることにより、ワーク画像が取得される。このワーク画像を解析することにより、ワークの寸法が測定され、測定結果をディスプレイ１１上に表示することができる。可動ステージ１２上のワークは、異なる撮影倍率で撮影することができる。例えば、直径２５ｍｍ程度の撮影エリアを撮影視野とする低倍率撮影と、直径６ｍｍ程度の撮影エリアを撮影視野とする高倍率撮影とを選択することができる。ワークを低倍率で撮影した低倍率画像と、高倍率で撮影した高倍率画像とは、電子的に切り替えてディスプレイ１１上に表示することができる。
【００３３】
ステージ駆動ユニット１１０は、制御ユニット２０からの制御信号に基づいて、可動ステージ１２を移動させる駆動ユニットであり、Ｚ駆動部１１１及びＸＹ駆動部１１２からなる。Ｚ駆動部１１１は、可動ステージ１２をＺ軸方向に所定の範囲内で移動させて、ワークの撮影軸方向の位置を調整するためのＺ位置調整手段である。ＸＹ駆動部１１２は、可動ステージ１２をＸ軸方向及びＹ軸方向に所定の範囲内で移動させて、ワークの撮影エリア内の位置を調整するためのＸＹ位置調整手段である。
【００３４】
透過照明ユニット１２０は、可動ステージ１２の検出エリア１３内に配置されたワークに対し、照明光を下側から照射するための照明装置であり、透過照明用光源１２１、ミラー１２２及び光学レンズ１２３からなる。透過照明用光源１２１から出射された透過照明光は、ミラー１２２により反射され、光学レンズ１２３を介して出射される。この透過照明光は、可動ステージ１２を透過し、その透過光の一部は、ワークにより遮断され、他の一部が受光レンズユニット１５０に入射する。透過照明は、ワークの外形や貫通孔の内径を測定するのに適している。
【００３５】
リング照明ユニット１３０は、可動ステージ１２上のワークに対し、照明光を上側から照射するための落射照明装置であり、受光レンズユニット１５０の受光部を取り囲むリング状の光源からなる。このリング照明ユニット１３０は、分割点灯が可能な照明装置であり、全周にわたって点灯させたり、一部のみを点灯させることができる。
【００３６】
同軸落射照明用光源１４１は、可動ステージ１２上のワークに対し、撮影軸と略同軸の出射光軸を有する照明光を上側から照射するための光源である。受光レンズユニット１５０内には、照明光の出射光軸と撮影軸とを分岐するためのハーフミラー１４２が配置されている。落射照明は、段差を有するワークの寸法を測定するのに適している。ワークの照明方法としては、透過照明、リング照明又は同軸落射照明を選択することができる。特に、測定したい箇所やワークごとに照明方法を自動的に切り替えて寸法測定を行うことができる。
【００３７】
受光レンズユニット１５０は、受光レンズ１５１、ハーフミラー１５２、絞り板１５３，１５６、結像レンズ１５４及び１５７からなる光学系であり、透過照明光やワークによる反射光を受光して撮像素子１５５，１５８に結像させる。受光レンズ１５１は、可動ステージ１２に対向させて配置され、低倍率撮影及び高倍率撮影に使用される共通の対物レンズである。この受光レンズ１５１は、ワークのＺ軸方向の位置が変化しても、像の大きさを変化させない性質を有し、テレセントリックレンズと呼ばれる。
【００３８】
絞り板１５３及び結像レンズ１５４は、低倍側結像レンズ部であり、受光レンズ１５１と同軸に配置されている。結像レンズ１５４は、撮像素子１５５に対向させて配置された光学レンズである。
【００３９】
一方、絞り板１５６及び結像レンズ１５７は、高倍側結像レンズ部であり、ハーフミラー１５２によって高倍率撮影軸が低倍率撮影軸から分岐されている。結像レンズ１５７は、撮像素子１５８に対向させて配置された光学レンズである。
【００４０】
撮像素子１５５は、受光レンズユニット１５０により形成される低倍率視野内のワークを低倍率で撮影し、低倍率画像を生成するための低倍率用のイメージセンサである。撮像素子１５８は、受光レンズユニット１５０により形成される高倍率視野内のワークを高倍率で撮影し、高倍率画像を生成するための高倍率用のイメージセンサである。高倍率視野は、低倍率視野よりも狭い撮影視野であり、低倍率視野内に形成される。
【００４１】
撮像素子１５５，１５８は、いずれもＣＣＤ（Charge Coupled Devices：電荷結合素子）又はＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor：相補型金属酸化物半導体）などの半導体素子からなる。
【００４２】
この寸法測定装置１では、可動ステージ１２の検出エリア１３内であれば、ワークをどこにどの様な姿勢で配置しても、低倍率視野で捉えられ、低倍率画像を解析して可動ステージ１２をＸ軸方向又はＹ軸方向に移動させることにより、高倍率視野内へ自動搬送される。
【００４３】
図３は、図２のリング照明ユニット１３０の構成例を示した図である。このリング照明ユニット１３０は、円周上に配置された４つの発光ブロック１３１からなり、発光ブロック１３１を任意に選択して点灯させることができる。
【００４４】
寸法測定時にいずれの発光ブロック１３１を点灯させるかは、測定箇所情報において指定することができる。特に、同一のワークＷに対する複数の測定対象箇所を測定する場合に、これらの測定対象箇所ごとに点灯させる発光ブロック１３１を指定することができる。
【００４５】
＜寸法測定装置１の動作＞
図４のステップＳ１０１〜Ｓ１０３は、図１の寸法測定装置１の動作の一例を示したフローチャートである。この寸法測定装置１では、その動作が３つのプロセス、すなわち、測定設定データの作成（ステップＳ１０１）、測定の実行（ステップＳ１０２）及び測定結果の表示（ステップＳ１０３）からなる。
【００４６】
測定設定データは、測定の実行に必要な情報であり、特徴量を示す特徴量情報、測定対象箇所や測定種別を示す測定箇所情報、測定対象箇所ごとの設計値や公差を示す設計値情報からなる。特徴量情報は、ワーク画像を解析してワークの位置や姿勢を検出するための位置決め用の情報であり、所定のマスターデータに基づいて設定される。なお、特徴量情報、測定箇所情報が高倍率画像に基づいて設定されたものである場合には、その旨を示す識別情報が測定設定データとして保持される。
【００４７】
測定設定データは、制御ユニット２０において作成される。或いは、ＰＣ（パーソナルコンピュータ）などの情報処理端末において作成された測定設定データを制御ユニット２０に転送して用いるような構成であっても良い。測定処理は、この様な測定設定データに基づいて実行される。そして、測定結果の表示処理は、測定によって得られた寸法値や良否判定の結果をディスプレイ１１上に表示することにより行われる。
【００４８】
＜測定設定データの作成＞
図５のステップＳ２０１〜Ｓ２０５は、図１の寸法測定装置１における測定設定データの作成時の動作の一例を示したフローチャートである。この図には、制御ユニット２０において測定設定データを作成する場合が示されている。
【００４９】
測定設定データの作成処理は、以下に示す５つの処理手順からなる。まず、設計データの入力が行われる（ステップＳ２０１）。設計データの入力では、特徴量の設定や輪郭比較に用いるマスターデータが取得される。マスターデータは、マスターピースを撮影した撮影画像、或いは、ＣＡＤ（Computer Aided Design）により作成されたＣＡＤデータやＣＡＤ画像からなる。ここでは、マスターデータとして、マスターピースを撮影して得られたマスター画像を用いた場合の例を説明する。
【００５０】
次に、特徴量の設定が行われる（ステップＳ２０２）。特徴量の設定は、マスター画像に基づいて、特徴量情報や測定範囲を設定することにより行われる。次に、撮影倍率の設定が行われる（ステップＳ２０３）。撮影倍率の設定では、ステップＳ２０２で設定した特徴量に対し、低倍率の寸法測定又は高倍率の寸法測定のいずれかが指定され、その撮影倍率情報が特徴量に対応づけて保持される。複数の特徴量が設定されている場合には、特徴量ごとに、撮影倍率情報が対応づけられる。
【００５１】
次に、測定対象箇所及び測定種別の指定が行われる（ステップＳ２０４）。具体的には、ディスプレイ１１上に表示されたマスター画像に対し、測定対象とする位置、エッジ検出領域及び測定方法を指定することにより行われる。
【００５２】
エッジ検出領域は、領域内の画像データについて、輝度変化を解析してエッジを抽出するための画像処理領域である。測定種別の指定では、何をどの様にして測定するのかという測定方法が選択される。測定対象箇所及び測定種別の指定が完了すれば、マスター画像に対する寸法測定が実行される。すなわち、マスター画像に対し、測定対象箇所のエッジ抽出を行い、指定された測定方法で測定対象箇所の寸法値が算出される。寸法値の測定結果は、例えば、マスター画像上に表示される。
【００５３】
次に、設計値及び公差の設定が行われる（ステップＳ２０５）。設計値及び公差の設定では、表示された測定対象箇所ごとの寸法値が必要に応じて変更され、設計値として設定される。また、設計値に関連付けて公差が設定される。この様にして作成された測定設定データは、制御ユニット２０内のメモリに書き込まれる。
【００５４】
＜撮影視野＞
図６は、図１の寸法測定装置１において形成される撮影視野の一例を示した図であり、低倍率視野の境界線Ａ１、高倍率視野の境界線Ａ２及び視野中心Ａ３が示されている。この境界線Ａ１は、円形状からなり、可動ステージ１２上の撮影エリアを表している。可動ステージ１２が基準位置にあれば、低倍率撮影エリアは、検出エリア１３と一致する。
【００５５】
高倍率視野は、低倍率視野よりも狭く、低倍率視野と視野中心Ａ３を略一致させて形成されている。この様な低倍率視野内であれば、可動ステージ１２上の任意の位置に任意の姿勢でワークＷを配置しても良い。
【００５６】
＜マスター画像＞
図７は、図１の寸法測定装置１における測定設定データの作成時の動作の一例を示した図であり、マスターピースを撮影したマスター画像Ｍ１，Ｍ２が示されている。この図は、透過照明により撮影した場合が示され、図中の（ａ）には、低倍率で撮影したマスター画像Ｍ１が示され、（ｂ）には、高倍率で撮影したマスター画像Ｍ２が示されている。
【００５７】
マスターピースは、測定対象のワークＷと同じ形状の基準物である。マスター画像Ｍ１は、ワークＷを低倍率で撮影した低倍率画像内におけるワークＷの位置や姿勢を特定するのに用いられる。例えば、マスター画像Ｍ１からマスターピースの輪郭線Ｍ１１，Ｍ１２を抽出することによって、ワークＷの低倍率画像と照合させるためのパターン画像が作成される。
【００５８】
マスター画像Ｍ２は、測定対象箇所や測定方法を指定するのに用いられる。例えば、マスター画像Ｍ２に対し、エッジ検出領域Ｍ２１を指定することができる。なお、ワークＷを高倍率で撮影した高倍率画像内におけるワークＷの位置や姿勢を高い精度で特定するのにマスター画像Ｍ２を用いても良い。
【００５９】
＜測定処理＞
図８のステップＳ３０１〜Ｓ３１５は、図１の寸法測定装置１における測定時の動作の一例を示したフローチャートである。ワークＷが可動ステージ１２上に配置され、測定開始ボタン１６などの操作によって測定実行が指示されれば、まず、可動ステージ１２上のワークＷを低倍率で撮影することにより、低倍率画像が取得される（ステップＳ３０１）。
【００６０】
次に、この低倍率画像を特徴量情報として予め登録されたパターン画像と照合することにより、ワークＷの位置や姿勢などの配置状態が特定される（ステップＳ３０２）。このとき、低倍率の寸法測定が指定された測定対象箇所があれば、当該測定対象箇所について、寸法測定が実行される（ステップＳ３０３）。
【００６１】
具体的には、ワークＷの配置状態と、予め登録された測定箇所情報に基づいて、測定対象箇所を特定してエッジ抽出が行われる（ステップＳ３０５）。そして、抽出した測定対象箇所のエッジに基づいて、測定対象箇所の寸法値が算出される（ステップＳ３０６）。
【００６２】
さらに、算出した寸法値と設計値情報として予め登録された設計値との差分から誤差を求め、誤差を対応する公差と比較することにより（ステップＳ３０７）、測定対象箇所ごとの良否判定やワークＷの良否判定が行われる（ステップＳ３０８）。
【００６３】
次に、高倍率の寸法測定が指定された測定対象箇所があれば、当該測定対象箇所について、寸法測定が実行される（ステップＳ３０４）。具体的には、ワークＷの配置状態及び測定箇所情報に基づいて、ワークＷの測定対象箇所が高倍率視野内に収まるように、可動ステージ１２をＸ軸方向又はＹ軸方向へ移動させ（ステップＳ３０９）、高倍率視野内に移動した測定対象箇所を高倍率で撮影することにより、高倍率画像が取得される（ステップＳ３１０）。そして、ワークＷの配置状態及び測定箇所情報に基づいて、測定対象箇所を特定してエッジ抽出を行い（ステップＳ３１１）、抽出した測定対象箇所のエッジに基づいて、測定対象箇所の寸法値が算出される（ステップＳ３１２）。
【００６４】
さらに、算出した寸法値と設計値との差分から誤差を求め、誤差を対応する公差と比較することにより（ステップＳ３１３）、測定対象箇所ごとの良否判定やワークＷの良否判定が行われる（ステップＳ３１４）。
【００６５】
ステップＳ３０９からステップＳ３１４までの処理手順は、高倍率の寸法測定が指定された測定対象箇所のうち、高倍率視野内に収まりきらない測定対象箇所が他にあれば繰り返される（ステップＳ３１５）。
【００６６】
＜ワーク画像＞
図９は、図１の寸法測定装置１における測定時の動作の一例を示した図であり、ワークＷを撮影したワーク画像Ｗ１，Ｗ２が示されている。図中の（ａ）には、低倍率で撮影したワーク画像Ｗ１が示され、（ｂ）には、高倍率で撮影したワーク画像Ｗ２が示されている。
【００６７】
ワーク画像Ｗ１を特徴量情報として登録されたパターン画像と照合することにより、当該ワーク画像Ｗ１内におけるワークＷの位置及び姿勢が特定される。この様な配置状態の検出結果に基づいて可動ステージ１２を制御することにより、ワークＷが高倍率視野内へ自動搬送され、測定対象箇所の高倍率画像としてワーク画像Ｗ２が取得される。
【００６８】
図１０は、図１の寸法測定装置１における測定結果の表示時の動作の一例を示した図であり、測定結果が配置されたワーク画像Ｗ２が示されている。ワーク画像Ｗ２から測定対象箇所のエッジを抽出することにより、当該測定対象箇所の寸法値が算出される。
【００６９】
寸法値などの測定結果は、ワーク画像Ｗ２と共にディスプレイ１１上に表示させることができる。この例では、寸法値「１．７８９ｍｍ」や寸法線が測定対象箇所に対応づけてワーク画像Ｗ２上に配置されている。
【００７０】
図１１は、図１の寸法測定装置１における測定時の動作の他の一例を示した図であり、低倍測定及び高倍測定が順次に実行される様子が示されている。図中の（ａ）には、低倍率撮影したワーク画像Ｗ１が示され、（ｂ）には、低倍測定された寸法値を付加したワーク画像Ｗ１が示され、（ｃ）には、高倍測定された寸法値を付加したワーク画像Ｗ２が示されている。
【００７１】
測定対象のワークＷに高倍率視野内に収まりきらない測定対象箇所がある場合、その様な測定対象箇所は、測定方法として低倍率の寸法測定を指定する必要がある。低倍率の寸法測定が指定された測定対象箇所については、低倍率のワーク画像Ｗ１を解析することにより、寸法値が求められる。
【００７２】
一方、高倍率視野内に収まる測定対象箇所については、高倍率のワーク画像Ｗ２を解析することによって、寸法値を高い精度で求めることができる。
【００７３】
＜制御ユニット２０＞
図１２は、図１の制御ユニット２０の構成例を示したブロック図であり、制御ユニット２０内の機能構成の一例が示されている。この制御ユニット２０は、撮影制御部２０１、測定箇所情報生成部２０２、特徴量情報生成部２０３、測定設定データ記憶部２０４、ワーク検出部２０５、ステージ制御部２０６、エッジ抽出部２０７、寸法値算出部２０８、良否判定部２０９及び測定結果表示部２１０により構成される。
【００７４】
撮影制御部２０１は、測定ユニット１０、キーボード３１及びマウス３２からの操作入力に基づいて、測定ユニット１０の撮像素子１５５，１５８や照明ユニット１２０，１３０，１４１を制御するための撮影制御信号を生成し、測定ユニット１０へ出力する。
【００７５】
特徴量情報生成部２０３は、撮影画像からワークＷを検出するための特徴量情報を生成し、測定設定データとして測定設定データ記憶部２０４内に格納する。この特徴量情報は、照合用のパターン画像からなり、所定のマスターピースを低倍率で撮影したマスター画像に基づいて生成される。
【００７６】
測定箇所情報生成部２０２は、操作入力に基づいて、測定対象箇所及び測定方法からなる測定箇所情報を生成し、測定設定データとして測定設定データ記憶部２０４内に格納する。この測定箇所情報は、マスターピースを高倍率で撮影したマスター画像に対し、測定対象箇所や測定種別、照明方法を指定することによって生成される。
【００７７】
測定設定データ記憶部２０４には、測定設定データとして、特徴量情報、測定箇所情報及び設計値情報が保持される。特徴量情報は、ワーク画像内のワークＷについて、その位置や姿勢などの配置状態を検出するのに用いられる照合用の特徴情報であり、パターンマッチング用のパターン画像、幾何形状相関サーチ用の幾何形状情報、ワークＷの特徴点を示す特徴点情報からなる。設計値情報は、測定対象箇所ごとに設定された設計値や設計値に関連付けられた公差からなる。
【００７８】
ワーク検出部２０５は、特徴量情報に基づいて、低倍率のワーク画像Ｗ１におけるワークＷの位置及び姿勢を特定する。具体的には、ワーク画像Ｗ１を照合用のパターン画像と比較することにより、ワークＷの位置や姿勢が判定される。
【００７９】
ステージ制御部２０６は、ワーク検出部２０５により特定された位置及び姿勢と、測定箇所情報に基づいて、ワークＷの測定対象箇所が高倍率視野内に収まるように、可動ステージ１２を制御するためのステージ制御信号を生成し、測定ユニット１０へ出力する。具体的には、測定箇所情報において高倍率の寸法測定が指定された測定対象箇所について、当該測定対象箇所が高倍率視野内に収まるように、可動ステージ１２を移動させる。
【００８０】
ステージ制御部２０６では、高倍率視野内に収まりきらない複数のワークＷが存在する場合に、これらのワークＷについて、測定対象箇所が高倍率視野内に収まるように、可動ステージ１２を順次に移動させる。また、同一のワークＷに対し高倍率視野内に収まりきらない複数の測定対象箇所がある場合には、これらの測定対象箇所について、測定対象箇所が高倍率視野内に収まるように、可動ステージ１２を順次に移動させる。高倍率のワーク画像Ｗ２は、測定対象箇所が高倍率視野内に移動した時点で自動取得される。
【００８１】
エッジ抽出部２０７は、ワーク検出部２０５により配置状態が特定されたワークＷについて、その配置状態と測定箇所情報とから測定対象箇所を特定し、ワーク画像から測定対象箇所のエッジを抽出する。その際、測定箇所情報において低倍率の寸法測定が指定された測定対象箇所については、低倍率のワーク画像Ｗ１から測定対象箇所のエッジ抽出を行い、高倍率の寸法測定が指定された測定対象箇所については、高倍率のワーク画像Ｗ２から測定対象箇所のエッジ抽出を行う。エッジ抽出は、測定箇所情報で指定されたエッジ検出領域内の画像データについて、隣接する画素間における輝度値の変化を解析することによって行われる。
【００８２】
寸法値算出部２０８は、エッジ抽出部２０７により抽出されたエッジに基づいて、測定対象箇所の寸法値を算出し、良否判定部２０９へ出力する。具体的には、エッジ抽出により得られる複数のエッジ点について、最小２乗法などの統計的手法を用いてこれらのエッジ点に直線や円弧などの幾何学図形をフィッティングさせれば、ワークＷの輪郭線を特定することができる。測定対象箇所として、例えば、ワークＷの輪郭における平行な２つの直線部を指定すれば、これらの直線間の距離が寸法値として算出される。また、直線部と特徴点とを指定すれば、直線及び特徴点間の距離が寸法値として算出される。また、傾きの異なる２つの直線部を指定すれば、これらの直線間の角度が寸法値として算出される。また、円の一部（円弧）又は全部を測定対象箇所として指定すれば、円の直径や半径、中心座標が寸法値として算出される。
【００８３】
良否判定部２０９は、寸法値算出部２０８により算出された寸法値と対応する設計値との差分を対応する公差と比較することにより、測定対象箇所ごとの寸法値の良否判定と、ワークＷの良否判定を行う。寸法値の良否判定は、寸法値と設計値との差分（誤差）が公差範囲内であるか否かを判別することにより行われる。また、ワークＷの良否判定は、測定対象箇所ごとの寸法値の良否判定の結果に基づいて行われる。
【００８４】
測定結果表示部２１０は、寸法値や寸法値の良否判定の結果をワーク画像Ｗ２上に表示するための画面データを生成し、測定ユニット１０へ出力する。寸法値などの測定結果は、寸法測定のために取得したワーク画像Ｗ２のうちのいずれかを任意に指定して表示させることができる。
【００８５】
本実施の形態によれば、低倍率視野内であれば、可動ステージ１２上の任意の位置に任意の姿勢でワークＷを配置しても、高倍率視野内へ自動搬送して測定対象箇所の寸法値が求められるので、所望の寸法を高い精度で測定することができる。また、低倍率視野内であればワークＷをどこにどの様な姿勢で配置しても高倍率で測定することができるので、寸法測定のための操作手順を簡素化しつつ、測定精度を向上させることができるとともに、寸法測定に要する時間を短縮することができる。
【００８６】
また、マスターピースを高倍率で撮影したマスター画像Ｍ２に対して測定対象箇所や測定方法を指定するので、マスターピースと同じ形状のワークＷについて、測定したい箇所を高い精度で指定することができる。また、マスターピースを低倍率で撮影したマスター画像Ｍ１に基づいて照合用のパターン画像からなる特徴量情報を生成するので、ワークＷを低倍率で撮影した低倍率画像をパターン画像と照合することによって、マスターピースと同じ形状のワークＷについて、位置や姿勢を正確に特定することができる。
【００８７】
さらに、測定対象箇所が高倍率視野内に収まるように可動ステージ１２を順次に移動させるので、高倍率視野内に収まりきらない複数のワークＷが存在する場合であっても、これらのワークＷを順繰りに高倍率視野内へ自動搬送して測定対象箇所の寸法値を得ることができる。また、測定対象箇所が高倍率視野内に収まるように可動ステージ１２を順次に移動させるので、同一のワークＷに対して高倍率視野内に収まりきらない複数の測定対象箇所がある場合であっても、これらの測定対象箇所を順繰りに高倍率視野内へ自動搬送して測定対象箇所の寸法値を得ることができる。
【００８８】
なお、本実施の形態では、マスターピースを低倍率で撮影したマスター画像Ｍ１から照合用のパターン画像を作成し、このパターン画像とワーク画像Ｗ１とを比較することによってワークＷの位置及び姿勢が特定される場合の例について説明したが、本発明はこの様な構成に限定されるものではない。例えば、マスターピースを高倍率で撮影したマスター画像Ｍ２から照合用のパターン画像を作成し、このパターン画像と高倍率のワーク画像Ｗ２とを比較することによって、ワークＷの位置決めを高い精度で行うようなものであっても良い。つまり、エッジ抽出の精度を向上させるために、マスター画像Ｍ２から得られるパターン画像を用いて、ワーク画像Ｗ２におけるワークＷの位置及び姿勢を再度特定するような構成であっても良い。
【００８９】
また、本実施の形態では、低倍率撮影と高倍率撮影とが電子的に切り替えられる場合の例について説明したが、本発明は撮影倍率の切り替え方法をこれに限定するものではない。例えば、可動ステージ１２側の受光レンズ（対物レンズ）を機械的に切り替えるいわゆるレボルバ式のものも本発明には含まれる。すなわち、絞り板、結像レンズ及び撮像素子からなる１組の結像ユニットに対し、低倍率撮影用の受光レンズと高倍率撮影用の受光レンズとからなる対物レンズユニットを回転させることにより、低倍率撮影及び高倍率撮影を切り替えるような構成であっても良い。
【符号の説明】
【００９０】
１  寸法測定装置
１０  測定ユニット
１０ａ  筐体
１１０  ステージ駆動ユニット
１１１  Ｚ駆動部
１１２  ＸＹ駆動部
１２０  透過照明ユニット
１２１  透過照明用光源
１２２  ミラー
１２３  光学レンズ
１３０  リング照明ユニット
１４１  同軸落射照明用光源
１４２  ハーフミラー
１５０  受光レンズユニット
１５１  受光レンズ
１５２  ハーフミラー
１５３，１５６  絞り板
１５４，１５７  結像レンズ
１５５  低倍率撮影用の撮像素子
１５８  高倍率撮影用の撮像素子
１１  ディスプレイ
１２  可動ステージ
１３  検出エリア
１４ａ  ＸＹ位置調整つまみ
１４ｂ  Ｚ位置調整つまみ
１５  電源スイッチ
１６  測定開始ボタン
２０  制御ユニット
２０１  撮影制御部
２０２  測定箇所情報生成部
２０３  特徴量情報生成部
２０４  測定設定データ記憶部
２０５  ワーク検出部
２０６  ステージ制御部
２０７  エッジ抽出部
２０８  寸法値算出部
２０９  良否判定部
２１０  測定結果表示部
３１  キーボード
３２  マウス
Ａ１  低倍率視野の境界線
Ａ２  高倍率視野の境界線
Ａ３  視野中心
Ｍ１，Ｍ２  マスター画像
Ｍ１１，Ｍ１２  輪郭線
Ｍ２１  エッジ検出領域
Ｗ  ワーク
Ｗ１，Ｗ２  ワーク画像
【図１】
0005679560.tif 000002
【図２】
0005679560.tif 000003
【図３】
0005679560.tif 000004
【図４】
0005679560.tif 000005
【図５】
0005679560.tif 000006
【図６】
0005679560.tif 000007
【図７】
0005679560.tif 000008
【図８】
0005679560.tif 000009
【図９】
0005679560.tif 000010
【図１０】
0005679560.tif 000011
【図１１】
0005679560.tif 000012
【図１２】
0005679560.tif 000013