(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一方向に平行な線状光を照射する照射部と、
前記線状光を前記第一方向と直交する第二方向で移動させる移動部と、
前記線状光を照射される被測定物をフレームレートＦで連続して撮影して複数の画像を取得するカメラと、
第一時間だけ前記線状光を点灯させる第一制御と、前記Ｆ分の２以上の第二時間だけ前記線状光を消灯させたまま前記移動部により前記線状光を前記第二方向で移動させる第二制御とを繰り返す制御部と、
前記複数の画像を用いて前記被測定物の形状を測定する測定部と、
を具備する測定装置。 
【請求項２】
前記制御部は、前記第一制御において、前記線状光を点灯させたまま前記移動部により前記線状光を前記第二方向で移動させる、
請求項１に記載の測定装置。 
【請求項３】
前記制御部は、前記第一制御において、前記移動部による前記線状光の前記第二方向での移動を前記第一時間だけ停止させて前記線状光を点灯させる、
請求項１に記載の測定装置。 
【請求項４】
前記線状光を含む第一画像と前記線状光を含まない第二画像との出現パターンに基づいて、前記複数の画像から欠落した画像である欠落画像があるか否かを判断する判断部、
をさらに具備する請求項１に記載の測定装置。 
【請求項５】
前記判断部は、前記複数の画像を、第一グループと、前記第一グループに後続する第二グループとを含む複数のグループであって、各グループが一度の前記第一時間及び前記第二時間に前記カメラによって撮影された複数の画像を含む前記複数のグループに分け、前記複数のグループの何れかのグループにおける最初の画像及び最後の画像が、前記第一画像または前記第二画像であるか否かに基づいて、前記欠落画像があるか否かを判断する、
請求項４に記載の測定装置。
【請求項６】
前記判断部により前記欠落画像があると判断されたときに、前記第一グループに含まれている画像を前記第二グループに移行させることにより、前記欠落画像を隠蔽する隠蔽部、
をさらに具備する請求項５に記載の測定装置。 
【請求項７】
第一方向に平行に照射される線状光が前記第一方向と直交する第二方向で移動する際に、前記線状光を照射される被測定物をフレームレートＦで連続してカメラに撮影させて複数の画像を取得し、
第一時間だけ前記線状光を点灯させる第一制御と、前記Ｆ分の２以上の第二時間だけ前記線状光を消灯させたまま前記線状光を前記第二方向で移動させる第二制御とを繰り返し、
前記複数の画像を用いて前記被測定物の形状を測定する、
処理をプロセッサに実行させるためのプログラム。 
【請求項８】
第一方向に平行に照射される線状光が前記第一方向と直交する第二方向で移動する際に、前記線状光を照射される被測定物をフレームレートＦで連続してカメラに撮影させて複数の画像を取得し、
第一時間だけ前記線状光を点灯させる第一制御と、前記Ｆ分の２以上の第二時間だけ前記線状光を消灯させたまま前記線状光を前記第二方向で移動させる第二制御とを繰り返し、
前記複数の画像を用いて前記被測定物の形状を測定する、
測定方法。 
【請求項９】
第一方向に平行に照射される線状光が前記第一方向と直交する第二方向で移動する際に、前記線状光を照射される被測定物をフレームレートＦで連続してカメラに撮影させて複数の画像を取得し、
第一時間だけ前記線状光を点灯させる第一制御と、前記Ｆ分の２以上の第二時間だけ前記線状光を消灯させたまま前記線状光を前記第二方向で移動させる第二制御とを繰り返し、
前記複数の画像において前記線状光が含まれる第一画像と前記線状光が含まれない第二画像との出現パターンに基づいて、前記複数の画像から欠落した画像があるか否かを判断する、
処理をプロセッサに実行させるためのプログラム。 
【請求項１０】
第一方向に平行に照射される線状光が前記第一方向と直交する第二方向で移動する際に、前記線状光を照射される被測定物をフレームレートＦで連続してカメラに撮影させて複数の画像を取得し、
第一時間だけ前記線状光を点灯させる第一制御と、前記Ｆ分の２以上の第二時間だけ前記線状光を消灯させたまま前記線状光を前記第二方向で移動させる第二制御とを繰り返し、
前記複数の画像において前記線状光が含まれる第一画像と前記線状光が含まれない第二画像との出現パターンに基づいて、前記複数の画像から欠落した画像があるか否かを判断する、
判断方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、測定装置、測定方法、判断方法及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
原稿等の読取媒体の画像を読み取る画像読取装置には、様々なタイプのものがある。例えば、画像読取装置の一つとして、鉛直方向上方から読取媒体を読み取る「オーバヘッド型スキャナ」が知られている。【０００３】
また、近年、書籍等の綴じ媒体の電子データ化の要望がある。例えば書籍を電子データ化するオーバヘッド型スキャナは、書籍の見開きの各ページを、見開き面の鉛直方向上方から読み取る。以下では、見開き状態にある綴じ媒体を「見開き媒体」と呼ぶことがある。【０００４】
オーバヘッド型スキャナによって見開き媒体を読み取る際に、読み取った画像に対して歪み補正等の画像処理を高精度に行うためには、見開き媒体の三次元形状を高精度に測定することが重要である。【０００５】
例えば見開き媒体等の被測定物の三次元形状の測定は、通常、レーザ光とカメラとを用い、被測定物に照射したレーザ光をカメラで撮影することにより行われる。レーザ光とカメラとを用いた三次元形状の測定方法には、大別して、被測定物に照射したレーザ光をレーザ光の移動及び停止と同期させてカメラにより撮影する方法（以下では「同期式測定方法」と呼ぶことがある）と、被測定物に照射したレーザ光をレーザ光の移動と非同期でカメラにより撮影する方法（以下では「非同期式測定方法」と呼ぶことがある）とがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−１７６５３９号公報
【特許文献２】特開２０１６−００８８３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
同期式測定方法では、レーザ光の小刻みな所定距離の移動及び所定位置での停止と、カメラによるレーザ光の撮影とを交互に繰り返して行うため、被測定物全体を撮影するまでの時間が長くなってしまう。よって、同期式測定方法の測定時間は、一般に、非同期式測定方法の測定時間よりも長くなってしまう。【０００８】
一方で、非同期式測定方法では、レーザ光の移動を一定の速度で継続させたまま、レーザ光の移動と非同期でカメラによるレーザ光の撮影を行うため、同期式測定方法に比べ、被測定物全体を撮影するまでの時間を短縮することができる。しかし、非同期式測定方法では、カメラにより撮影されたレーザ光の位置を特定するために、被測定物が載置される載置台上に特別なラベルが設置される。特別なラベルが設置されたエリアには被測定物の載置が禁止されるため、非同期式測定方法を採用したオーバヘッド型スキャナの載置台では、実際に読取媒体を置くことができるエリアが減少してしまう。また、非同期式測定方法を採用したオーバヘッド型スキャナでは、載置台上に設置された特別なラベルが、オーバヘッド型スキャナの外観を醜くしてしまう。【０００９】
開示の技術は、上記に鑑みてなされたものであって、非同期式測定方法において、特別なラベルを設けることなしに、特別なラベルを設けた場合と同等の精度で被測定物の形状を測定することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
開示の態様では、測定装置は、照射部と、移動部と、カメラと、制御部と、測定部とを有する。前記照射部は、第一方向に平行な線状光を照射する。前記移動部は、前記線状光を前記第一方向と直交する第二方向で移動させる。前記カメラは、前記線状光の前記第二方向での移動と非同期で、前記線状光を照射される被測定物をフレームレートＦで連続して撮影して複数の画像を取得する。前記制御部は、第一時間だけ前記線状光を点灯させる第一制御と、前記Ｆ分の２以上の第二時間だけ前記線状光を消灯させたまま前記移動部により前記線状光を前記第二方向で移動させる第二制御とを繰り返す。前記測定部は、前記複数の画像を用いて前記被測定物の形状を測定する。
【発明の効果】
【００１１】
開示の態様によれば、非同期式測定方法において、特別なラベルを設けることなしに、特別なラベルを設けた場合と同等の精度で被測定物の形状を測定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、実施例１のオーバヘッド型スキャナの概略図（斜視図）である。
【図２】図２は、実施例１のオーバヘッド型スキャナの構成例を示すブロック図である。
【図３】図３は、実施例１のオーバヘッド型スキャナの概略図（側面図）である。
【図４】図４は、実施例１のオーバヘッド型スキャナの概略図（側面図）である。
【図５】図５は、実施例１の三次元形状測定装置の動作例の説明に供する図である。
【図６】図６は、実施例１の三次元形状測定装置の動作例の説明に供する図である。
【図７】図７は、実施例１の三次元形状測定装置の動作例の説明に供する図である。
【図８】図８は、実施例１の三次元形状測定装置の処理シーケンスの一例を示す図である。
【図９】図９は、実施例１の三次元形状測定装置の動作例の説明に供する図である。
【図１０】図１０は、実施例１の三次元形状測定装置の処理の一例の説明に供するフローチャートである。
【図１１】図１１は、実施例２の三次元形状測定装置の処理シーケンスの一例を示す図である。
【図１２】図１２は、実施例３のオーバヘッド型スキャナの構成例を示すブロック図である。
【図１３】図１３は、実施例３の三次元形状測定装置の処理の一例の説明に供するフローチャートである。
【図１４】図１４は、実施例３の三次元形状測定装置の動作例の説明に供する図である。
【図１５】図１５は、実施例３の三次元形状測定装置の動作例の説明に供する図である。
【図１６】図１６は、実施例３の三次元形状測定装置の動作例の説明に供する図である。
【図１７】図１７は、実施例３の三次元形状測定装置の動作例の説明に供する図である。
【図１８】図１８は、実施例３の三次元形状測定装置の動作例の説明に供する図である。
【図１９】図１９は、実施例３の三次元形状測定装置の動作例の説明に供する図である。
【図２０】図２０は、実施例３の三次元形状測定装置の動作例の説明に供する図である。
【図２１】図２１は、実施例３の三次元形状測定装置の動作例の説明に供する図である。
【図２２】図２２は、実施例３の三次元形状測定装置の動作例の説明に供する図である。
【図２３】図２３は、実施例３の三次元形状測定装置の動作例の説明に供する図である。
【図２４】図２４は、実施例３の三次元形状測定装置の動作例の説明に供する図である。
【図２５】図２５は、実施例３の三次元形状測定装置の動作例の説明に供する図である。
【図２６】図２６は、実施例３の三次元形状測定装置の動作例の説明に供する図である。
【図２７】図２７は、実施例３の三次元形状測定装置の動作例の説明に供する図である。
【図２８】図２８は、実施例３の三次元形状測定装置の動作例の説明に供する図である。
【図２９】図２９は、実施例３の三次元形状測定装置の動作例の説明に供する図である。
【図３０】図３０は、実施例３の三次元形状測定装置の動作例の説明に供する図である。
【図３１】図３１は、実施例３の三次元形状測定装置の動作例の説明に供する図である。
【図３２】図３２は、実施例３の三次元形状測定装置の動作例の説明に供する図である。
【図３３】図３３は、実施例３の三次元形状測定装置の動作例の説明に供する図である。
【図３４】図３４は、実施例３の三次元形状測定装置の動作例の説明に供する図である。
【図３５】図３５は、実施例３の三次元形状測定装置の動作例の説明に供する図である。
【図３６】図３６は、実施例３の三次元形状測定装置の動作例の説明に供する図である。
【図３７】図３７は、実施例３の三次元形状測定装置の動作例の説明に供する図である。
【図３８】図３８は、実施例３の三次元形状測定装置の動作例の説明に供する図である。
【図３９】図３９は、実施例３の三次元形状測定装置の動作例の説明に供する図である。
【図４０】図４０は、実施例３の三次元形状測定装置の動作例の説明に供する図である。
【図４１】図４１は、実施例４の三次元形状測定装置の動作例の説明に供する図である。
【図４２】図４２は、実施例４の三次元形状測定装置の動作例の説明に供する図である。
【図４３】図４３は、実施例４の三次元形状測定装置の動作例の説明に供する図である。
【図４４】図４４は、実施例４の三次元形状測定装置の動作例の説明に供する図である。
【図４５】図４５は、実施例４の三次元形状測定装置の動作例の説明に供する図である。
【図４６】図４６は、実施例４の三次元形状測定装置の動作例の説明に供する図である。
【図４７】図４７は、実施例４の三次元形状測定装置の動作例の説明に供する図である。
【図４８】図４８は、実施例４の三次元形状測定装置の動作例の説明に供する図である。
【図４９】図４９は、実施例４の三次元形状測定装置の動作例の説明に供する図である。
【図５０】図５０は、実施例４の三次元形状測定装置の動作例の説明に供する図である。
【図５１】図５１は、実施例４の三次元形状測定装置の動作例の説明に供する図である。
【図５２】図５２は、実施例４の三次元形状測定装置の動作例の説明に供する図である。
【図５３】図５３は、実施例４の三次元形状測定装置の動作例の説明に供する図である。
【図５４】図５４は、実施例４の三次元形状測定装置の動作例の説明に供する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本願に開示する測定装置、測定方法、判断方法及びプログラムの実施例を図面を参照しながら説明する。なお、以下の実施例により本願の開示が限定されるものではない。また、各実施例において同一の構造部材、同一の機能を有する構成、及び、同一の処理を行うステップには同一の符号を付す。
【００１４】
［実施例１］
＜オーバヘッド型スキャナの構造＞
図１は、実施例１のオーバヘッド型スキャナの概略図（斜視図）である。図１において、オーバヘッド型スキャナ１は、主画像読取部１３と、カメラ２４と、レーザ照射部２１と、ガイド部４１と、載置台４２と、トップチャート４３とを有する。オーバヘッド型スキャナ１は、画像読取装置の一例である。主画像読取部１３、カメラ２４、及び、レーザ照射部２１は、載置台４２の鉛直方向上方に設置される。
【００１５】
主画像読取部１３は、載置台４２に載置される読取媒体を載置台４２の鉛直方向上方から読み取る。読取媒体の一例として、見開き媒体が挙げられる。主画像読取部１３は、オーバヘッド型スキャナ１の幅方向（以下では単に「幅方向」と呼ぶことがある）に沿って直線状に配列された複数の受光素子で形成されるラインセンサを有し、幅方向と平行な読取ラインを載置台４２の載置面４４上に形成する。主画像読取部１３は、ガイド部４１に支持された状態で、ガイド部４１に沿って、オーバヘッド型スキャナ１の奥行方向（以下では単に「奥行方向」と呼ぶことがある）で移動可能である。ガイド部４１は、例えばアクチュエータ（図示省略）を有し、アクチュエータからの駆動力により主画像読取部１３が奥行方向で移動する。つまり、幅方向がラインセンサの主走査方向となり、奥行方向がラインセンサの副走査方向となる。幅方向と平行な読取ラインが奥行方向で移動することで、主画像読取部１３は、載置台４２に載置された読取媒体の全体の画像を読み取ることができる。幅方向と奥行方向とは互いに直交する。幅方向は第一方向の一例であり、奥行方向は、第一方向と直交する第二方向の一例である。
【００１６】
レーザ照射部２１は、幅方向に平行な線状のレーザ光（以下では単に「線状レーザ光」と呼ぶことがある）を載置面４４に対して照射する。線状レーザ光は、線状光の一例である。レーザ照射部２１が幅方向に平行な回転軸周りに一定の速度で回転することで、線状レーザ光が奥行方向で一定の速度Ｓ［ｍｍ／秒］で移動する。
【００１７】
カメラ２４は、線状レーザ光の奥行方向での移動と非同期で、線状レーザ光を照射される載置面４４、または、線状レーザ光を照射される読取媒体をフレームレートＦ［フレーム／秒］で連続して撮像して複数の画像を取得する。載置面４４に載置される読取媒体は、三次元形状の測定における被測定物の一例である。つまり、オーバヘッド型スキャナ１は、被測定物の三次元形状の測定にあたり、非同期式測定方法を採用する。カメラ２４は、幅方向及び奥行方向の双方に二次元に配列された複数の撮像素子で形成されるエリアセンサを有し、カメラ２４の撮影範囲はトップチャート４３が配置された載置面４４の全体に渡る。
【００１８】
＜オーバヘッド型スキャナの構成＞
図２は、実施例１のオーバヘッド型スキャナの構成例を示すブロック図である。図２において、オーバヘッド型スキャナ１は、三次元形状測定装置２と、記憶部１２と、主画像読取部１３と、読取制御部１４と、歪み補正部１５とを有する。三次元形状測定装置２は、レーザ照射部２１と、移動部２２と、測定制御部２３と、カメラ２４と、形状測定部２５とを有する。
【００１９】
読取制御部１４は、主画像読取部１３の読取開始タイミング、読取終了タイミング、露光時間、及び、露光タイミング等を制御する。また、読取制御部１４は、ガイド部４１が有するアクチュエータ（図示省略）の動作を制御して主画像読取部１３を奥行方向で移動させる。
【００２０】
図３に示すように、主画像読取部１３が形成する読取平面ＳＦは、載置面４４上に形成される読取ラインであって、幅方向と平行な読取ラインを含む。図３は、実施例１のオーバヘッド型スキャナの概略図（側面図）である。例えば、主画像読取部１３の読取開始位置は、読取ラインがトップチャート４３よりやや手前側になる位置に設定され、主画像読取部１３の読取終了位置は、読取ラインが載置面４４の手前側の終端になる位置に設定される。主画像読取部１３は、読取制御部１４の制御の下で、読取開始位置で読取を開始し、手前側への移動に伴って読取を行い、読取終了位置で読取を終了する。つまり、読取ラインは、載置面４４上において、奥行き方向で奥側から手前側へ移動する。読取制御部１４は、主画像読取部１３が読取終了位置まで達したら、主画像読取部１３を読取開始位置まで復帰させる。主画像読取部１３によって読み取られた画像（以下では「主画像」と呼ぶことがある）は記憶部１２に記憶される。
【００２１】
図２へ戻り、レーザ照射部２１は、測定制御部２３の制御の下で、線状レーザ光の点灯と消灯とを繰り返す。
【００２２】
移動部２２は、例えばモータ（図示省略）を有し、測定制御部２３の制御の下でモータを駆動することにより、レーザ照射部２１を幅方向に平行な回転軸周りに一定の速度で回転させて線状レーザ光を奥行方向で一定の速度Ｓで移動させる。
【００２３】
測定制御部２３は、レーザ照射部２１から照射される線状レーザ光の点灯時間及び消灯時間を制御する。また、測定制御部２３は、移動部２２が有するモータ（図示省略）の駆動を制御することにより、移動部２２によるレーザ照射部２１の移動を制御する。また、測定制御部２３は、カメラ２４の撮影開始タイミングと撮影終了タイミングとを制御する。
【００２４】
カメラ２４は、線状レーザ光の奥行方向での移動と非同期で、フレームレートＦで連続撮像を行って複数の画像を取得する。カメラ２４が取得する複数の画像には、線状レーザ光を含む画像（以下では「レーザ有り画像」と呼ぶことがある）と、線状レーザ光を含まない画像（以下では「レーザ無し画像」と呼ぶことがある）とが含まれる。カメラ２４によって取得された複数の画像は記憶部１２に記憶される。
【００２５】
図４は、実施例１のオーバヘッド型スキャナの概略図（側面図）である。図４に示すように、カメラ２４の撮影範囲はトップチャート４３が配置された載置面４４の全体に渡るため、カメラ２４の撮影範囲にはトップチャート４３が含まれる。また、線状レーザ光の移動の開始位置は、線状レーザ光がトップチャート４３上に照射される位置に設定され、線状レーザ光の移動の終了位置は、線状レーザ光が載置面４４の手前側の終端に照射される位置に設定される。図４において、レーザ照射部２１が回転開始位置にあるときに線状レーザ光ＬＰ０がトップチャート４３に対して照射され、レーザ照射部２１の回転に伴って線状レーザ光ＬＰ１，ＬＰ２が順に照射され、レーザ照射部２１が回転終了位置にあるときに線状レーザ光ＬＰＮが載置面４４の手前側の終端に対して照射される。レーザ照射部２１は、載置面４４に被測定物が載置された状態で、載置面４４に対して線状レーザ光ＬＰ０，ＬＰ１，ＬＰ２〜ＬＰＮを順に照射する。
【００２６】
形状測定部２５は、カメラ２４によって取得され、記憶部１２に記憶された複数の画像を用いて、載置面４４に載置された被測定物の形状を測定し、測定結果を歪み補正部１５へ出力する。
【００２７】
歪み補正部１５は、主画像読取部１３によって読み取られ、記憶部１２に記憶された主画像の歪みを、形状測定部２５によって測定された形状に基づいて補正し、歪み補正後の画像を出力する。
【００２８】
＜三次元形状測定装置の動作及び処理＞
図５〜図７は、実施例１の三次元形状測定装置の動作例の説明に供する図である。
【００２９】
まず、図５に示すようにして、三次元形状測定装置２はキャリブレーションを行う。すなわち、キャリブレーション時には、載置面４４に何も載置されていない状態で、測定制御部２３の制御の下、移動部２２がレーザ照射部２１を回転させることで、レーザ照射部２１が載置面４４に対して線状レーザ光Ｂ０，Ｂ１，Ｂ２〜ＢＮを順に照射する。レーザ照射部２１が回転開始位置にあるときに線状レーザ光Ｂ０がトップチャート４３に対して照射され、レーザ照射部２１の回転に伴って線状レーザ光Ｂ１，Ｂ２が順に照射され、レーザ照射部２１が回転終了位置にあるときに線状レーザ光ＢＮが載置面４４の手前側の終端に対して照射される。
【００３０】
キャリブレーション時に、カメラ２４は、測定制御部２３の制御の下で、線状レーザ光Ｂ０，Ｂ１，Ｂ２〜ＢＮが順に照射される載置面４４を順次撮影して、線状レーザ光Ｂ０，Ｂ１，Ｂ２〜ＢＮをそれぞれ含む複数の画像を取得し、取得した複数の画像を記憶部１２に格納する。
【００３１】
ここで、線状レーザ光Ｂ０，Ｂ１，Ｂ２〜ＢＮは奥行方向で奥側から手前側に向かって所定の距離Ｌを一定の速度Ｓで移動する。載置面４４の奥行方向における距離Ｌは、トップチャート４３の中心から載置面４４の手前側の終端までの距離である。また、載置面４４上における線状レーザ光Ｂ０，Ｂ１，Ｂ２〜ＢＮのそれぞれの間隔ｌは等間隔である。よって、載置面４４上の奥行方向において、線状レーザ光Ｂ０，Ｂ１，Ｂ２〜ＢＮの位置Ｐ０，Ｐ１，Ｐ２〜ＰＮは既知である。例えば、距離Ｌ＝３６０［ｍｍ］、速度Ｓ＝３６０［ｍｍ／秒］、間隔ｌ＝３６［ｍｍ］の場合、線状レーザ光Ｂ０，Ｂ１，Ｂ２〜ＢＮの総本数は１１本となる（つまり、Ｎ＝１１となる）。また、奥行方向において、位置Ｐ０はトップチャート４３の中心位置と一致し、位置Ｐ１はトップチャート４３の中心から３６［ｍｍ］の位置に相当し、位置Ｐ２はトップチャート４３の中心から７２［ｍｍ］の位置に相当し、位置ＰＮはトップチャート４３の中心から３６０［ｍｍ］の位置に相当する。
【００３２】
そこで、キャリブレーション時に、形状測定部２５は、線状レーザ光Ｂ０，Ｂ１，Ｂ２〜ＢＮをそれぞれ含む複数のレーザ有り画像を用いて、レーザ照射部２１とカメラ２４との位置関係に基づくパラメータを「レーザ番号ｎ」に対応付けて設定する。「ｎ」は０以上の整数であり、例えば、線状レーザ光Ｂ０，Ｂ１，Ｂ２〜ＢＮの総本数Ｎが「１１」の場合は、レーザ番号ｎは線状レーザ光Ｂ０，Ｂ１，Ｂ２〜ＢＮのそれぞれに対応する０〜１０の整数となる。すなわち、レーザ番号ｎ＝０に対応付けてパラメータＰＡ０が設定され、レーザ番号ｎ＝１に対応付けてパラメータＰＡ１が設定され、レーザ番号ｎ＝２に対応付けてパラメータＰＡ２が設定され、レーザ番号ｎ＝Ｎに対応付けてパラメータＰＡＮが設定される。例えば、パラメータＰＡ０，ＰＡ１，ＰＡ２〜ＰＡＮの設定には、レーザ照射部２１とカメラ２４との位置関係に基づいて、周知の三角測距法が用いられる。形状測定部２５は、キャリブレーション時に、パラメータＰＡ０，ＰＡ１，ＰＡ２〜ＰＡＮをそれぞれ、レーザ番号０，１，２〜Ｎに対応付けて記憶部１２に格納する。記憶部１２に格納されたパラメータＰＡ０，ＰＡ１，ＰＡ２〜ＰＡＮは、形状測定部２５が被測定物の形状を測定する際に用いる平面方程式の係数（ａ，ｂ，ｃ，ｄ）として利用される。
【００３３】
以上、キャリブレーション時の動作について説明した。
【００３４】
次いで、図６及び図７に示すようにして、三次元形状測定装置２は、載置面４４に載置された被測定物の形状を測定する。図６では、読取媒体及び被測定物の一例として見開き媒体ＳＭを挙げる。図６に示すようにして、形状測定時には、載置面４４に被測定物が載置された状態で、測定制御部２３の制御の下、移動部２２がレーザ照射部２１を回転させることで、レーザ照射部２１が載置面４４及び被測定物に対して線状レーザ光ＬＰ０，ＬＰ１，ＬＰ２〜ＬＰＮを順に照射する。レーザ照射部２１が回転開始位置にあるときに線状レーザ光ＬＰ０がトップチャート４３に対して照射され、レーザ照射部２１の回転に伴って線状レーザ光ＬＰ１，ＬＰ２が順に照射され、レーザ照射部２１が回転終了位置にあるときに線状レーザ光ＬＰＮが載置面４４の手前側の終端に対して照射される。
【００３５】
形状測定時に、カメラ２４は、測定制御部２３の制御の下で、線状レーザ光ＬＰ０，ＬＰ１，ＬＰ２〜ＬＰＮが順に照射される載置面４４及び被測定物を順次撮影して、線状レーザ光ＬＰ０，ＬＰ１，ＬＰ２〜ＬＰＮをそれぞれ含む複数の画像を取得し、取得した複数の画像を記憶部１２に格納する。
【００３６】
ここで、線状レーザ光ＬＰ０，ＬＰ１，ＬＰ２〜ＬＰＮは奥行方向で奥側から手前側に向かって所定の距離Ｌを一定の速度Ｓで移動する。また、載置面４４上における線状レーザ光ＬＰ０，ＬＰ１，ＬＰ２〜ＬＰＮのそれぞれの間隔ｌは等間隔である。よって、載置面４４上の奥行方向において、線状レーザ光ＬＰ０，ＬＰ１，ＬＰ２〜ＬＰＮの位置Ｑ０，Ｑ１，Ｑ２〜ＱＮは既知であり、位置Ｑ０，Ｑ１，Ｑ２〜ＱＮは、線状レーザ光Ｂ０，Ｂ１，Ｂ２〜ＢＮの位置Ｐ０，Ｐ１，Ｐ２〜ＰＮと一致する。例えば、距離Ｌ＝３６０［ｍｍ］、速度Ｓ＝３６０［ｍｍ／秒］、間隔ｌ＝３６［ｍｍ］の場合、線状レーザ光ＬＰ０，ＬＰ１，ＬＰ２〜ＬＰＮの総本数は１１本となり、（つまり、Ｎ＝１１となり、）、線状レーザ光Ｂ０，Ｂ１，Ｂ２〜ＢＮの総本数と一致する。また例えば、線状レーザ光ＬＰ０，ＬＰ１，ＬＰ２〜ＬＰＮの総本数Ｎが「１１」の場合は、レーザ番号ｎは線状レーザ光ＬＰ０，ＬＰ１，ＬＰ２〜ＬＰＮのそれぞれに対応する０〜１０の整数となる。
【００３７】
そこで、形状測定時に、形状測定部２５は、位置Ｑ０，Ｑ１，Ｑ２〜ＱＮと、記憶部１０６に格納されたパラメータＰＡ０，ＰＡ１，ＰＡ２〜ＰＡＮとを用いて三次元座標を算出することにより被測定物（ここでは、見開き媒体ＳＭ）の形状を測定する。
【００３８】
すなわち、図７に示すように、形状測定時には、形状測定部２５は、レーザ番号ｎ＝０〜Ｎにそれぞれ対応付けられて記憶部１２に格納されている線状レーザ光ＬＰ０，ＬＰ１，ＬＰ２〜ＬＰＮの画像から線状レーザ光ＬＰ０，ＬＰ１，ＬＰ２〜ＬＰＮの実空間形状を取得できる。また、形状測定部２５は、位置Ｑ０，Ｑ１，Ｑ２〜ＱＮにそれぞれ対応するレーザ座標（ｕｉ，ｖｉ）を取得できる。ここでの「ｉ」はレーザ番号ｎに対応する。また、形状測定部２５は、レーザ番号ｎ＝０〜Ｎにそれぞれ対応付けられて記憶部１２に格納されているパラメータＰＡ０，ＰＡ１，ＰＡ２〜ＰＡＮ（つまり、係数（ａ，ｂ，ｃ，ｄ））を周知の平面方程式に係数として適用して図７に示すようなカメラモデルを構築することにより、レーザ座標（ｕｉ，ｖｉ）に対応する三次元座標（Ｘｉ，Ｙｉ，Ｚｉ）を算出して被測定物の形状を測定する。
【００３９】
以上、形状測定時の動作について説明した。
【００４０】
図８は、実施例１の三次元形状測定装置の処理シーケンスの一例を示す図である。図８には、形状測定時の処理シーケンスを示す。
【００４１】
図８において、ステップＳＴ４１で、測定制御部２３は、リセット指示を移動部２２へ出力する。
【００４２】
次いで、ステップＳＴ４３で、移動部２２は、ステップＳＴ４１でのリセット指示に従って、レーザ照射部２１を回転開始位置に復帰させる。
【００４３】
次いで、測定制御部２３は、ステップＳＴ４５で、点灯指示をレーザ照射部２１へ出力するとともに、移動開始指示を移動部２２へ出力する。また、測定制御部２３は、点灯指示及び移動開始指示の出力と同時に、ステップＳＴ４７で、撮影開始指示をカメラ２４へ出力する。ステップＳＴ４７での撮影開始指示に従って、カメラ２４は、フレームレートＦでの連続撮影を開始する。また、ステップＳＴ４５での点灯指示に従ってレーザ照射部２１は点灯して線状レーザ光ＬＰ０を照射する。また、ステップＳＴ４５での移動開始指示に従って、ステップＳＴ４９で、移動部２２は、奥行方向での奥側から手前側への線状レーザ光の一定の速度Ｓでの移動を開始する。カメラ２４での連続撮影は、ステップＳＴ６５で測定制御部２３から撮影終了指示が出力されるまで、線状レーザ光の移動と非同期で継続される。また、線状レーザ光の移動は、ステップＳＴ６３で測定制御部２３から移動終了指示が出力されるまで、停止されることなく継続される。
【００４４】
次いで、測定制御部２３は、ステップＳＴ４５の処理の時点からＡ／Ｆ［秒］（Ｆ分のＡ［秒］）が経過した時点で、消灯指示をレーザ照射部２１へ出力する（ステップＳＴ５１）。ステップＳＴ５１での消灯指示に従ってレーザ照射部２１は消灯する。
【００４５】
次いで、測定制御部２３は、ステップＳＴ５１の処理の時点からＢ／Ｆ［秒］（Ｆ分のＢ［秒］）が経過した時点で、点灯指示をレーザ照射部２１へ出力する（ステップＳＴ５３）。ステップＳＴ５３での点灯指示に従ってレーザ照射部２１は点灯して線状レーザ光ＬＰ１を照射する。
【００４６】
次いで、測定制御部２３は、ステップＳＴ５３の処理の時点からＡ／Ｆ［秒］が経過した時点で、消灯指示をレーザ照射部２１へ出力する（ステップＳＴ５５）。ステップＳＴ５５での消灯指示に従ってレーザ照射部２１は消灯する。
【００４７】
次いで、測定制御部２３は、ステップＳＴ５５の処理の時点からＢ／Ｆ［秒］が経過した時点で、点灯指示をレーザ照射部２１へ出力する（ステップＳＴ５７）。ステップＳＴ５７での点灯指示に従ってレーザ照射部２１は点灯して線状レーザ光ＬＰ２を照射する。
【００４８】
次いで、測定制御部２３は、ステップＳＴ５７の処理の時点からＡ／Ｆ［秒］が経過した時点で、消灯指示をレーザ照射部２１へ出力する（ステップＳＴ５９）。ステップＳＴ５９での消灯指示に従ってレーザ照射部２１は消灯する。
【００４９】
次いで、測定制御部２３は、ステップＳＴ５９の処理の時点からＢ／Ｆ［秒］が経過した時点で、点灯指示をレーザ照射部２１へ出力する（ステップＳＴ６１）。ステップＳＴ６１での点灯指示に従ってレーザ照射部２１は点灯して線状レーザ光ＬＰ３を照射する。
【００５０】
以降、同様にして、レーザ照射部２１のＡ／Ｆ秒間の点灯とＢ／Ｆ秒間の消灯とが繰り返される。
【００５１】
そして、ステップＳＴ４５，ＳＴ４７の処理の時点から所定の時間Ｃが経過した時点で、測定制御部２３は、移動終了指示を移動部２２へ出力する（ステップＳＴ６３）。また、測定制御部２３は、移動終了指示の出力と同時に、ステップＳＴ６５で、撮影終了指示をカメラ２４へ出力する。ステップＳＴ６５での撮影終了指示に従って、カメラ２４は、撮影を終了する。また、ステップＳＴ６３での移動終了指示に従って、ステップＳＴ６７で、移動部２２は、線状レーザ光の移動を終了する。
【００５２】
つまり、線状レーザ光は、Ａ／Ｆ秒間の点灯とＢ／Ｆ秒間の消灯とを繰り返しながら、点灯したまま、及び、消灯したまま移動する。また、線状レーザ光が一定の速度Ｓで移動する場合、１回の点灯あたりの移動距離はＳ×Ａ／Ｆ［ｍｍ］で一定であり、１回の消灯あたりの移動距離はＳ×Ｂ／Ｆ［ｍｍ］で一定である。
【００５３】
また例えば、距離Ｌ＝３６０［ｍｍ］、速度Ｓ＝３６０［ｍｍ／秒］に設定された場合、所定の時間Ｃは１［秒］に設定される。また例えば、Ａ＝１［フレーム］，Ｂ＝２［フレーム］に設定される。
【００５４】
このように、測定制御部２３は、Ａ／Ｆ［秒］だけ線状レーザ光を点灯させる制御（以下では「第一制御」と呼ぶことがある）と、Ｂ／Ｆ［秒］だけ線状レーザ光を消灯させたまま移動部２２により線状レーザ光を奥行方向で移動させる制御（以下では「第二制御」と呼ぶことがある）とを繰り返す。よって、線状レーザ光の点灯及び消灯の繰り返し周期は、（Ａ＋Ｂ）／Ｆ［秒］となる。
【００５５】
図９は、実施例１の三次元形状測定装置の動作例の説明に供する図である。図９には、形状測定時の動作例を示す。また、図９には、Ａ＝１［フレーム］，Ｂ＝２［フレーム］に設定した場合の動作例を示す。
【００５６】
記憶部１２には、線状レーザ光の点灯と消灯との繰り返しに伴ってカメラ２４により撮影された複数の画像が格納されている。ここでは、一例として、順に撮影された０番画像〜８番画像を対象として説明する。０番画像は、レーザ照射部２１が回転開始位置で点灯することによりトップチャート４３に対して照射された線状レーザ光ＬＰ０を含むレーザ有り画像（以下では「トップチャート画像」と呼ぶことがある）である。また、３番画像は線状レーザ光ＬＰ１を含むレーザ有り画像であり、６番画像は線状レーザ光ＬＰ２を含むレーザ有り画像である。
【００５７】
また、Ａ＝１［フレーム］，Ｂ＝２［フレーム］に設定されているため、レーザ有り画像である０番画像と０番画像の次のレーザ有り画像である３番画像との間には２つのレーザ無し画像（１番画像，２番画像）が存在し、レーザ有り画像である３番画像と３番画像の次のレーザ有り画像である６番画像との間には２つのレーザ無し画像（４番画像，５番画像）が存在する。つまり、Ａ＝１［フレーム］，Ｂ＝２［フレーム］に設定されている場合には、「レーザ有り画像、レーザ無し画像、レーザ無し画像」を一単位とするグループが繰り返し出現する。
【００５８】
そこで、形状測定部２５は、Ａ＝１［フレーム］，Ｂ＝２［フレーム］に設定されている場合には、０番画像〜８番画像を各々が３つずつの画像を含む複数のグループに分ける。すなわち、形状測定部２５は、０番画像，１番画像，２番画像をグループＧＰ０に分類し、３番画像，４番画像，５番画像をグループＧＰ０に後続するグループＧＰ１に分類し、６番画像，７番画像，８番画像をグループＧＰ１に後続するグループＧＰ２に分類する。
【００５９】
次いで、形状測定部２５は、グループＧＰ０において、０番画像と１番画像とをマージし、マージ後の画像から２番画像を減算することにより線状レーザ光ＬＰ０の画像を取得する。そして、形状測定部２５は、取得した線状レーザ光ＬＰ０の画像に対してレーザ番号０を設定し、レーザ番号０に対応付けて線状レーザ光ＬＰ０の画像を記憶部１２に格納する。
【００６０】
また、形状測定部２５は、グループＧＰ１において、３番画像と４番画像とをマージし、マージ後の画像から５番画像を減算することにより線状レーザ光ＬＰ１の画像を取得する。そして、形状測定部２５は、取得した線状レーザ光ＬＰ１の画像に対してレーザ番号１を設定し、レーザ番号１に対応付けて線状レーザ光ＬＰ１の画像を記憶部１２に格納する。
【００６１】
また、形状測定部２５は、グループＧＰ２において、６番画像と７番画像とをマージし、マージ後の画像から８番画像を減算することにより線状レーザ光ＬＰ２の画像を取得する。そして、形状測定部２５は、取得した線状レーザ光ＬＰ２の画像に対してレーザ番号２を設定し、レーザ番号２に対応付けて線状レーザ光ＬＰ２の画像を記憶部１２に格納する。
【００６２】
図１０は、実施例１の三次元形状測定装置の処理の一例の説明に供するフローチャートである。図１０には、形状測定時の処理例を示す。また、図１０には、Ａ＝１［フレーム］，Ｂ＝２［フレーム］に設定した場合の処理例を示す。
【００６３】
図１０において、ステップＳＴ１１では、形状測定部２５は、カメラ２４によって取得されて記憶部１２に格納された画像を記憶部１２から読み出す。
【００６４】
次いで、ステップＳＴ１３では、形状測定部２５は、記憶部１２から読み出した画像がトップチャート画像であるか否かを判断する。記憶部１２から読み出された画像がトップチャート画像でない場合は（ステップＳＴ１３：Ｎｏ）、処理はステップＳＴ１１へ戻って、形状測定部２５は、次の画像を記憶部１２から読み出す。
【００６５】
一方で、記憶部１２から読み出された画像がトップチャート画像である場合は（ステップＳＴ１３：Ｙｅｓ）、ステップＳＴ１５において、形状測定部２５は、トップチャート画像を０番画像に設定する。
【００６６】
次いで、ステップＳＴ１７では、形状測定部２５は、１番画像、２番画像を記憶部１２から読み出す。１番画像は、トップチャート画像の次の画像である。
【００６７】
次いで、ステップＳＴ１９では、形状測定部２５は、レーザ番号ｎを「１」に設定する。レーザ番号ｎは、図９に示したグループＧＰの番号と一致する。
【００６８】
次いで、ステップＳＴ２１では、形状測定部２５は、（３ｎ）番画像、（３ｎ＋１）番画像、（３ｎ＋２）番画像を記憶部１２から読み出す。
【００６９】
次いで、ステップＳＴ２３では、形状測定部２５は、（３ｎ）番画像と（３ｎ＋１）番画像とをマージする。以下では、マージ後の画像を「マージ画像」と呼ぶことがある。
【００７０】
次いで、ステップＳＴ２５では、形状測定部２５は、マージ画像から（３ｎ＋２）番画像を減算する。これにより、線状レーザ光だけの画像（以下では「レーザ画像」と呼ぶことがある）が得られる。
【００７１】
次いで、ステップＳＴ２７では、ステップＳＴ２５で得られたレーザ画像に対してレーザ番号ｎを設定し、ステップＳＴ２５で得られたレーザ画像とレーザ番号ｎとを対応付けて記憶部１２に格納する。
【００７２】
次いで、ステップＳＴ２９では、形状測定部２５は、処理対象とする画像が記憶部１２に残っているか否かを判断する。
【００７３】
処理対象とする画像が記憶部１２に残っている場合は（ステップＳＴ２９：Ｙｅｓ）、ステップＳＴ３１において、形状測定部２５は、レーザ番号ｎをインクリメントする。ステップＳＴ３１の処理後、処理はステップＳＴ２１へ戻る。
【００７４】
一方で、処理対象とする画像が記憶部１２に残っていない場合は（ステップＳＴ２９：Ｎｏ）、ステップＳＴ３３において、形状測定部２５は、図７に示したようにして、三次元座標（Ｘｉ，Ｙｉ，Ｚｉ）を算出する。
【００７５】
以上のように、実施例１では、三次元形状測定装置２は、レーザ照射部２１と、移動部２２と、カメラ２４と、測定制御部２３と、形状測定部２５とを有する。レーザ照射部２１は、幅方向に平行な線状レーザ光を照射する。移動部２２は、線状レーザ光を幅方向と直交する奥行方向で移動させる。カメラ２４は、線状レーザ光の奥行方向での移動と非同期で、線状レーザ光を照射される被測定物をフレームレートＦで連続して撮影して複数の画像を取得する。測定制御部２３は、第一制御と第二制御とを繰り返す。第一制御は、Ａ／Ｆ［秒］だけ線状レーザ光を点灯させる制御である。第二制御は、Ｂ／Ｆ［秒］だけ線状レーザ光を消灯させたまま移動部２２により線状レーザ光を奥行方向で移動させる制御である。形状測定部２５は、カメラ２４によって取得された複数の画像を用いて被測定物の形状を測定する。
【００７６】
線状レーザ光の移動開始位置はトップチャート４３である。また、線状レーザ光が一定の速度Ｓで移動する場合、１回の点灯あたりの移動距離はＳ×Ａ／Ｆ［ｍｍ］で一定であり、１回の消灯あたりの移動距離はＳ×Ｂ／Ｆ［ｍｍ］で一定である。よって、線状レーザ光が点灯する奥行方向の位置Ｑ０，Ｑ１，Ｑ２〜ＱＮは既知である。よって、線状レーザ光の位置を特定するための特別なラベルを載置面４４上に設けなくても、位置Ｑ０，Ｑ１，Ｑ２〜ＱＮにそれぞれ対応するレーザ座標（ｕｉ，ｖｉ）を取得可能である。
【００７７】
よって、実施例１によれば、非同期式測定方法において、特別なラベルを設けることなしに、特別なラベルを設けた場合と同等の精度で被測定物の形状を測定することができる。
【００７８】
また、実施例１では、測定制御部２３は、第一制御において、線状レーザ光を点灯させたまま移動部２２により線状レーザ光を奥行方向で移動させる。
【００７９】
こうすることで、線状レーザ光の点灯と移動とを同時に進めることができるため、線状レーザ光が移動開始位置から移動終了位置へ達するまでの所定の時間Ｃを一定に保った場合、線状レーザ光の移動速度を後述する実施例２よりも遅くすることが可能になる。
【００８０】
［実施例２］
実施例２は、線状レーザ光の点灯時に線状レーザ光の移動を停止させる点が実施例１と異なる。
【００８１】
＜三次元形状測定装置の処理＞
図１１は、実施例２の三次元形状測定装置の処理シーケンスの一例を示す図である。図１１には、形状測定時の処理シーケンスを示す。図１１における処理ステップのうち、図８における処理ステップと同一の処理ステップの説明は省略する。
【００８２】
ステップＳＴ７１で、測定制御部２３は、点灯指示をレーザ照射部２１へ出力するとともに、停止指示を移動部２２へ出力する。また、測定制御部２３は、ステップＳＴ７１での点灯指示及び停止指示の出力と同時に、ステップＳＴ４７で、撮影開始指示をカメラ２４へ出力する。ステップＳＴ４７での撮影開始指示に従って、カメラ２４は、フレームレートＦでの連続撮影を開始する。また、ステップＳＴ７１での点灯指示に従ってレーザ照射部２１は点灯して線状レーザ光ＬＰ０を照射する。また、ステップＳＴ７１での停止指示に従って、移動部２２は、奥行方向での奥側から手前側への線状レーザ光の移動を停止する。
【００８３】
次いで、測定制御部２３は、ステップＳＴ７１の処理の時点からＡ／Ｆ［秒］が経過した時点で、消灯指示をレーザ照射部２１へ出力するとともに、移動指示を移動部２２へ出力する（ステップＳＴ７３）。ステップＳＴ７３での消灯指示に従ってレーザ照射部２１は消灯するとともに、ステップＳＴ７３での移動指示に従って移動部２２は、線状レーザ光を、一定の速度Ｓで、奥行方向での奥側から手前側へ移動させる。
【００８４】
次いで、測定制御部２３は、ステップＳＴ７３の処理の時点からＢ／Ｆ［秒］が経過した時点で、レーザ照射部２１へ点灯指示を出力するとともに、停止指示を移動部２２へ出力する（ステップＳＴ７５）。ステップＳＴ７５での点灯指示に従ってレーザ照射部２１は点灯して線状レーザ光ＬＰ１を照射するとともに、ステップＳＴ７５での停止指示に従って、移動部２２は、奥行方向での奥側から手前側への線状レーザ光の移動を停止する。
【００８５】
次いで、測定制御部２３は、ステップＳＴ７５の処理の時点からＡ／Ｆ［秒］が経過した時点で、消灯指示をレーザ照射部２１へ出力するとともに、移動指示を移動部２２へ出力する（ステップＳＴ７７）。ステップＳＴ７７での消灯指示に従ってレーザ照射部２１は消灯するとともに、ステップＳＴ７７での移動指示に従って移動部２２は、線状レーザ光を、一定の速度Ｓで、奥行方向での奥側から手前側へ移動させる。
【００８６】
次いで、測定制御部２３は、ステップＳＴ７７の処理の時点からＢ／Ｆ［秒］が経過した時点で、レーザ照射部２１へ点灯指示を出力するとともに、停止指示を移動部２２へ出力する（ステップＳＴ７９）。ステップＳＴ７９での点灯指示に従ってレーザ照射部２１は点灯して線状レーザ光ＬＰ２を照射するとともに、ステップＳＴ７９での停止指示に従って、移動部２２は、奥行方向での奥側から手前側への線状レーザ光の移動を停止する。
【００８７】
次いで、測定制御部２３は、ステップＳＴ７９の処理の時点からＡ／Ｆ［秒］が経過した時点で、消灯指示をレーザ照射部２１へ出力するとともに、移動指示を移動部２２へ出力する（ステップＳＴ８１）。ステップＳＴ８１での消灯指示に従ってレーザ照射部２１は消灯するとともに、ステップＳＴ８１での移動指示に従って移動部２２は、線状レーザ光を、一定の速度Ｓで、奥行方向での奥側から手前側へ移動させる。
【００８８】
次いで、測定制御部２３は、ステップＳＴ８１の処理の時点からＢ／Ｆ［秒］が経過した時点で、レーザ照射部２１へ点灯指示を出力するとともに、停止指示を移動部２２へ出力する（ステップＳＴ８３）。ステップＳＴ８３での点灯指示に従ってレーザ照射部２１は点灯して線状レーザ光ＬＰ３を照射するとともに、ステップＳＴ８３での停止指示に従って、移動部２２は、奥行方向での奥側から手前側への線状レーザ光の移動を停止する。
【００８９】
つまり、線状レーザ光は、Ａ／Ｆ秒間の点灯とＢ／Ｆ秒間の消灯とを繰り返しながら、点灯時には停止し、消灯時には移動する。また、線状レーザ光が一定の速度Ｕ［ｍｍ／秒］（但しＵ＞Ｓ）で移動する場合、１回の消灯あたりの移動距離はＵ×Ｂ／Ｆ［ｍｍ］で一定である。Ａ＝１［フレーム］，Ｂ＝２［フレーム］に設定されている場合には、実施例２における速度Ｕは、実施例１における速度Ｓの１.５倍にするのが好ましい。
【００９０】
このように、実施例２の測定制御部２３は、実施例１と同様に、第一制御と第二制御とを繰り返す。但し、実施例２の測定制御部２３は、第一制御において、移動部２２による線状光の奥行方向での移動をＡ／Ｆ［秒］だけ停止させて線状光を点灯させる。
【００９１】
こうすることで、線状レーザ光の点灯時に線状レーザ光の移動は停止するため、レーザ有り画像における線状レーザ光の奥行方向での幅が実施例１よりも細くなる。よって、被測定物の形状の測定精度を実施例１よりも高めることができる。
【００９２】
［実施例３］
＜オーバヘッド型スキャナの構成＞
図１２は、実施例３のオーバヘッド型スキャナの構成例を示すブロック図である。図１２における構成のうち、図２における構成と同一の構成の説明は省略する。図１２において、三次元形状測定装置２は、欠落画像判断部３１と、欠落画像隠蔽部３２とをさらに有する。実施例３では、一例として、Ａ＝１［フレーム］，Ｂ＝２［フレーム］に設定した場合について説明する。
【００９３】
欠落画像判断部３１は、記憶部１２に格納された一連の複数の画像を各々が３つずつの画像を含む複数のグループに分ける。そして、欠落画像判断部３１は、各グループに含まれるレーザ有り画像とレーザ無し画像との出現パターンに基づいて、カメラ２４により取得された画像から欠落した画像（以下では単に「欠落画像」と呼ぶことがある）があるか否かを判断し、判断結果を欠落画像隠蔽部３２へ出力する。欠落画像は、例えば、カメラ２４のフレームレートＦに対して、カメラ２４から記憶部１２への画像の転送速度が遅いときに生じる。
【００９４】
欠落画像隠蔽部３２は、欠落画像判断部３１での判断結果に従って、欠落画像を隠蔽し、隠蔽後の画像を記憶部１２に格納する。
【００９５】
＜三次元形状測定装置の処理＞
図１３は、実施例３の三次元形状測定装置の処理の一例の説明に供するフローチャートである。図１３には、形状測定時の処理例を示す。また、図１３には、Ａ＝１［フレーム］，Ｂ＝２［フレーム］に設定した場合の処理例を示す。図１３における処理ステップのうち、図１０における処理ステップと同一の処理ステップの説明は省略する。
【００９６】
ステップＳＴ２１の処理後、ステップＳＴ３５では、欠落画像判断部３１は、欠落画像があるか否かを判断する。欠落画像がない場合は（ステップＳＴ３５：Ｎｏ）、ステップＳＴ３７，ＳＴ３９の処理を行うことなく、処理はステップＳＴ２３へ進む。
【００９７】
一方で、欠落画像がある場合は（ステップＳＴ３５：Ｙｅｓ）、ステップＳＴ３７において、欠落画像隠蔽部３２は、欠落画像を隠蔽する。
【００９８】
次いで、ステップＳＴ３９で、欠落画像隠蔽部３２は、ステップＳＴ３７での欠落画像の隠蔽時にレーザ番号ｎをインクリメントしたか否かを判断する。
【００９９】
欠落画像の隠蔽時にレーザ番号ｎがインクリメントされている場合は（ステップＳＴ３９：Ｙｅｓ）、処理はステップＳＴ２１へ戻り、欠落画像の隠蔽時にレーザ番号ｎがインクリメントされていない場合は（ステップＳＴ３９：Ｎｏ）、処理はステップＳＴ２３へ進む。
【０１００】
＜三次元形状測定装置の動作＞
図１４〜図４０は、実施例３の三次元形状測定装置の動作例の説明に供する図である。図１４〜図４０には、Ａ＝１［フレーム］，Ｂ＝２［フレーム］に設定した場合の動作例を示す。また、図１４〜図４０において、枠内の数字「０」は「レーザ無し画像」を示し、枠内の数字「１」は「レーザ有り画像」を示す。また、図１４〜図４０において、枠上の０〜１１の数字は画像番号を示す。また、図１４〜図４０において、枠内の記号「×」は「欠落画像」を示す。
【０１０１】
Ａ＝１［フレーム］，Ｂ＝２［フレーム］に設定されている場合、線状レーザ光の点灯・消灯タイミングと、カメラ２４の撮影タイミングとがマッチしている場合には、カメラ２４により取得される画像の出現パターンはパターン１（図１４）のようになる。すなわち、パターン１におけるグループＧＰ０，ＧＰ１，ＧＰ３，ＧＰ４の各々に含まれる３つの画像の出現パターンは共に「１，０，０」となる。
【０１０２】
しかし、カメラ２４の撮像方式にグローバルシャッター方式ではなくてローリングシャッター方式が採用される場合には、何れかのグループにおける画像の出現パターンが「１，１，０」となってしまうことがある。図１５に示すパターン２では、グループＧＰ２における出現パターンが「１，１，０」となっており、図１６に示すパターン３では、グループＧＰ１における出現パターンが「１，１，０」となっている。
【０１０３】
また、線状レーザ光の点灯及び消灯の繰り返し周期が（Ａ＋Ｂ）／Ｆ［秒］よりも短くなってしまった場合（つまり「３Ｆ＞Ａ＋Ｂ」となってしまった場合）には、何れかのグループにおける画像の出現パターンが「１，０，１」となってしまうことがある。図１７に示すパターン４では、グループＧＰ１，ＧＰ２，ＧＰ３における出現パターンが「１，０，１」となっている。
【０１０４】
また、線状レーザ光の点灯及び消灯の繰り返し周期が（Ａ＋Ｂ）／Ｆ［秒］よりも長くなってしまった場合（つまり「３Ｆ＜Ａ＋Ｂ」となってしまった場合）には、何れかのグループにおける画像の出現パターンが「１，１，０」となってしまうことがある。図１８に示すパターン５では、グループＧＰ１，ＧＰ２，ＧＰ３における出現パターンが「１，１，０」となっている。
【０１０５】
なお、グループＧＰ１はグループＧＰ０に後続するグループであり、グループＧＰ２はグループＧＰ１に後続するグループであり、グループＧＰ３はグループＧＰ２に後続するグループである。
【０１０６】
さらに、以下のように欠落画像が生じることもある。
【０１０７】
例えばパターン２（図１５）において３番画像が欠落した場合には、画像の出現パターンはパターン２１（図１９）のようになる。Ａ＝１［フレーム］，Ｂ＝２［フレーム］に設定されている場合には、形状測定部２５は、記憶部１２に格納された一連の複数の画像を各々が３つずつの画像を含む複数のグループに分けるため、パターン２１では、グループＧＰ１における出現パターンが「０，０，１」となり、グループＧＰ２における出現パターンが「１，０，１」となってしまう。
【０１０８】
また例えば、パターン２（図１５）において４番画像が欠落した場合には、画像の出現パターンはパターン２２（図２０）のようになるため、パターン２２では、グループＧＰ１，ＧＰ２における出現パターンが「１，０，１」となってしまう。
【０１０９】
また例えば、パターン２（図１５）において５番画像が欠落した場合には、画像の出現パターンはパターン２３（図２１）のようになるため、パターン２３では、グループＧＰ１，ＧＰ２における出現パターンが「１，０，１」となってしまう。
【０１１０】
また例えば、パターン３（図１６）において３番画像が欠落した場合には、画像の出現パターンはパターン３１（図２２）のようになるため、パターン３１では、グループＧＰ１における出現パターンが「１，０，１」となり、グループＧＰ２における出現パターンが「０，０，１」となってしまう。
【０１１１】
また例えば、パターン３（図１６）において４番画像が欠落した場合には、画像の出現パターンはパターン３２（図２３）のようになるため、パターン３２では、グループＧＰ１における出現パターンが「１，０，１」となり、グループＧＰ２における出現パターンが「０，０，１」となってしまう。
【０１１２】
また例えば、パターン３（図１６）において５番画像が欠落した場合には、画像の出現パターンはパターン３３（図２４）のようになるため、パターン３３では、グループＧＰ１における出現パターンが「１，１，１」となり、グループＧＰ２における出現パターンが「０，０，１」となってしまう。
【０１１３】
また例えば、パターン４（図１７）において３番画像が欠落した場合には、画像の出現パターンはパターン４１（図２５）のようになるため、パターン４１では、グループＧＰ１，ＧＰ２における出現パターンが「０，１，１」となってしまう。
【０１１４】
また例えば、パターン４（図１７）において４番画像が欠落した場合には、画像の出現パターンはパターン４２（図２６）のようになるため、パターン４２では、グループＧＰ１における出現パターンが「１，１，１」となり、グループＧＰ２における出現パターンが「０，１，１」となってしまう。
【０１１５】
また例えば、パターン４（図１７）において５番画像が欠落した場合には、画像の出現パターンはパターン４３（図２７）のようになるため、パターン４３では、グループＧＰ１における出現パターンが「１，０，１」となり、グループＧＰ２における出現パターンが「０，１，１」となってしまう。
【０１１６】
また例えば、パターン５（図１８）において３番画像が欠落した場合には、画像の出現パターンはパターン５１（図２８）のようになるため、パターン５１では、グループＧＰ１，ＧＰ２における出現パターンが「１，０，１」となってしまう。
【０１１７】
また例えば、パターン５（図１８）において４番画像が欠落した場合には、画像の出現パターンはパターン５２（図２９）のようになるため、パターン５２では、グループＧＰ１，ＧＰ２における出現パターンが「１，０，１」となってしまう。
【０１１８】
また例えば、パターン５（図１８）において５番画像が欠落した場合には、画像の出現パターンはパターン５３（図３０）のようになるため、パターン５３では、グループＧＰ１における出現パターンが「１，１，１」となり、グループＧＰ２における出現パターンが「１，０，１」となってしまう。
【０１１９】
よって、Ａ＝１［フレーム］，Ｂ＝２［フレーム］に設定されている場合は、各グループにおける画像の出現パターンは、「１，０，０」（ａパターン），「１，１，０」（ｂパターン），「１，０，１」（ｃパターン），「０，０，１」（ｄパターン），「１，１，１」（ｅパターン），「０，１，１」（ｆパターン）の６つのパターンに限定される。また、オーバヘッド型スキャナ１においては、線状レーザ光の位置を特定するための特別なラベルが載置面４４上に設置されないので、これら６パターンのうち、何れかのグループにｃパターン、ｄパターン、ｅパターン、または、ｆパターンの何れかが生じた場合は、図１０に示すフローチャートに従って処理を行うと、そもそもレーザ番号の特定が困難になってしまうか、または、レーザ番号の設定に誤りが生じてしまうことがある。また、これら６パターンのうち、欠落画像が生じた場合のパターンは、ｃパターン、ｄパターン、ｅパターン、及び、ｆパターンの４つのパターンに限定される。
【０１２０】
そこで、欠落画像判断部３１は、レーザ有り画像とレーザ無し画像との出現パターンに基づいて、カメラ２４により取得された複数の画像から欠落した画像があるか否かを判断する。
【０１２１】
また、パターンａ〜ｆの各パターンにおける最初の画像（つまり、（３ｎ）番画像）と最後の画像（つまり、（３ｎ＋２）番画像＝（３ｎ＋（（Ａ＋Ｂ）−１））番画像）に着目すると、ａパターン及びｂパターンでは、最初の画像は「１」、最後の画像は「０」という組合せ（以下では「組合せ１０」と呼ぶことがある）になっている。また、ｃパターン及びｅパターンでは、最初の画像は「１」、最後の画像は「１」という組合せ（以下では「組合せ１１」と呼ぶことがある）になっている。また、ｄパターン及びｆパターンでは、最初の画像は「０」、最後の画像は「１」という組合せ（以下では「組合せ０１」と呼ぶことがある）になっている。
【０１２２】
そこで、欠落画像判断部３１は、各々が３つずつの画像を含む複数のグループの何れかのグループに、組合せ１１、または、組合せ０１の何れかが含まれる場合に、欠落画像が存在すると判断する。例えば、欠落画像判断部３１は、各グループにおいて（３ｎ）番画像から（３ｎ＋２）番を減算し、減算した結果である差分画像に負の階調差が生じたグループに組合せ０１が含まれると判断する。また例えば、欠落画像判断部３１は、各グループにおいて（３ｎ）番画像から（３ｎ＋２）番を減算し、減算した結果である差分画像に正の階調差と負の階調差との双方が生じたグループに組合せ１１が含まれると判断する。欠落画像が存在すると欠落画像判断部３１が判断した場合、欠落画像隠蔽部３２は、欠落画像を以下のようにして隠蔽する。
【０１２３】
例えば、パターン２１（図１９）のグループＧＰ１には組合せ０１が含まれるので、欠落画像判断部３１は、欠落画像があると判断する。そこで、欠落画像隠蔽部３２は、図３１に示すようにして、欠落画像を隠蔽する。すなわち、図３１の補正後パターンＡＰ２１に示すように、欠落画像隠蔽部３２は、パターン２１のグループＧＰ１における最後の画像である６番画像をグループＧＰ２における最初の画像に変更する。また、欠落画像隠蔽部３２は、パターン２１のグループＧＰ２における最後の画像である９番画像をグループＧＰ３における最初の画像に変更する。つまり、欠落画像隠蔽部３２は、６番画像をグループＧＰ１からグループＧＰ２に移行させ、９番画像をグループＧＰ２からグループＧＰ３に移行させる。また、欠落画像隠蔽部３２は、補正後パターンＡＰ２１のグループＧＰ１に対応するレーザ番号１を形状測定の際の処理対象外とし、レーザ番号１をインクリメントしてレーザ番号２に更新する。
【０１２４】
欠落画像隠蔽部３２の図３１に示す動作、つまり、組合せ０１を含むグループが存在する場合の動作を一般化すると以下のようになる。すなわち、欠落画像隠蔽部３２は、（３ｎ＋（Ａ＋Ｂ）−１）番画像を（３（ｎ＋１））番画像に変更する。また、欠落画像隠蔽部３２は、レーザ番号ｎを形状測定の際の処理対象外とする。そして、欠落画像隠蔽部３２は、レーザ番号ｎをインクリメントする。
【０１２５】
また例えば、パターン２２（図２０）のグループＧＰ１には組合せ１１が含まれるので、欠落画像判断部３１は、欠落画像があると判断する。そこで、欠落画像隠蔽部３２は、グループＧＰ１における出現パターンが「１，０，１」または「１，１，１」の何れであるかを判断する。ここでは、グループＧＰ１における出現パターンは「１，０，１」であると判断される。そこで、欠落画像隠蔽部３２は、図３２に示すようにして、欠落画像を隠蔽する。すなわち、図３２の補正後パターンＡＰ２２に示すように、欠落画像隠蔽部３２は、パターン２２のグループＧＰ１における真ん中の画像である５番画像をグループＧＰ１における最後の画像に変更する。また、欠落画像隠蔽部３２は、パターン２２のグループＧＰ１における最後の画像である６番画像をグループＧＰ２における最初の画像に変更する。また、欠落画像隠蔽部３２は、パターン２２のグループＧＰ２における最後の画像である９番画像をグループＧＰ３における最初の画像に変更する。つまり、欠落画像隠蔽部３２は、６番画像をグループＧＰ１からグループＧＰ２に移行させ、９番画像をグループＧＰ２からグループＧＰ３に移行させる。
【０１２６】
欠落画像隠蔽部３２の図３２に示す動作、つまり、「１，０，１」の出現パターンを含むグループが存在する場合の動作を一般化すると以下のようになる。すなわち、欠落画像隠蔽部３２は、（３ｎ＋（Ａ＋Ｂ）−２）番画像を（３ｎ＋（Ａ＋Ｂ）−１）番画像に変更する。また、欠落画像隠蔽部３２は、（３ｎ＋（Ａ＋Ｂ）−１）番画像を（３（ｎ＋１））番画像に変更する。
【０１２７】
また例えば、パターン３３（図２４）のグループＧＰ１には組合せ１１が含まれるので、欠落画像判断部３１は、欠落画像があると判断する。そこで、欠落画像隠蔽部３２は、グループＧＰ１における出現パターンが「１，０，１」または「１，１，１」の何れであるかを判断する。ここでは、グループＧＰ１における出現パターンは「１，１，１」であると判断される。次いで、欠落画像隠蔽部３２は、パターン３３のグループＧＰ１において、真ん中の画像である４番画像と最後の画像である６番画像とを比較し、４番画像と６番画像とが同一の画像であるか否かを判断する。ここでは、図１６に示すように、４番画像での線状レーザ光の点灯タイミングと、６番画像での線状レーザ光の点灯タイミングとが異なるため、グループＧＰ１において、４番画像と６番画像とは異なる画像であると判断される。そこで、欠落画像隠蔽部３２は、図３３に示すようにして、欠落画像を隠蔽する。すなわち、図３３の補正後パターンＡＰ３３に示すように、欠落画像隠蔽部３２は、パターン３３のグループＧＰ０における最後の画像である２番画像をグループＧＰ１における最後の画像である５番画像としてグループＧＰ１にコピーする。また、欠落画像隠蔽部３２は、パターン３３のグループＧＰ１における最後の画像である６番画像をグループＧＰ２における最初の画像に変更する。また、欠落画像隠蔽部３２は、パターン３３のグループＧＰ２における最後の画像である９番画像をグループＧＰ３における最初の画像に変更する。つまり、欠落画像隠蔽部３２は、６番画像をグループＧＰ１からグループＧＰ２に移行させ、９番画像をグループＧＰ２からグループＧＰ３に移行させる。
【０１２８】
欠落画像隠蔽部３２の図３３に示す動作、つまり、「１，１，１」の出現パターンを含むグループが存在し、かつ、「１，１，１」の出現パターンを含むグループにおいて真ん中の画像と最後の画像とが異なる画像である場合の動作を一般化すると以下のようになる。すなわち、欠落画像隠蔽部３２は、（３（ｎ−１）＋（Ａ＋Ｂ）−１）番画像を（３ｎ＋（Ａ＋Ｂ）−１）番画像としてコピーする。また、欠落画像隠蔽部３２は、（３ｎ＋（Ａ＋Ｂ）−１）番画像を（３（ｎ＋１））番画像に変更する。
【０１２９】
また例えば、パターン４（図１７）のグループＧＰ１には組合せ１１が含まれる一方で、パターン４には欠落画像が生じていない。しかし、欠落画像判断部３１は、何れかのグループに組合せ１１が含まれている場合には、欠落画像が生じた場合と同様にして、欠落画像隠蔽部３２に隠蔽処理を行わせる。そこで、欠落画像隠蔽部３２は、パターン４（図１７）のグループＧＰ１における出現パターンが「１，０，１」または「１，１，１」の何れであるかを判断する。ここでは、グループＧＰ１における出現パターンは「１，０，１」であると判断される。そこで、欠落画像隠蔽部３２は、図３４に示すようにして、欠落画像を隠蔽する。すなわち、図３４の補正後パターンＡＰ４に示すように、欠落画像隠蔽部３２は、パターン４のグループＧＰ１における真ん中の画像である４番画像をグループＧＰ１における最後の画像に変更する。また、欠落画像隠蔽部３２は、パターン４のグループＧＰ１における最後の画像である５番画像をグループＧＰ２における最初の画像に変更する。また、欠落画像隠蔽部３２は、パターン４のグループＧＰ２における最後の画像である８番画像をグループＧＰ３における最初の画像に変更する。つまり、欠落画像隠蔽部３２は、５番画像をグループＧＰ１からグループＧＰ２に移行させ、８番画像をグループＧＰ２からグループＧＰ３に移行させる。
【０１３０】
また例えば、パターン４１（図２５）のグループＧＰ１には組合せ０１が含まれるので、欠落画像判断部３１は、欠落画像があると判断する。そこで、欠落画像隠蔽部３２は、図３５に示すようにして、欠落画像を隠蔽する。すなわち、図３５の補正後パターンＡＰ４１に示すように、欠落画像隠蔽部３２は、パターン４１のグループＧＰ１における真ん中の画像である５番画像と最後の画像である６番画像とをグループＧＰ２における最初の画像と真ん中の画像とに変更する。また、欠落画像隠蔽部３２は、パターン４１のグループＧＰ２における最初の画像である７番画像をグループＧＰ２における最後の画像に変更する。また、欠落画像隠蔽部３２は、パターン４１のグループＧＰ２における真ん中の画像である８番画像と最後の画像である９番画像とをグループＧＰ３における最初の画像と真ん中の画像とに変更する。つまり、欠落画像隠蔽部３２は、５番画像及び６番画像をグループＧＰ１からグループＧＰ２に移行させ、８番画像及び９番画像をグループＧＰ２からグループＧＰ３に移行させる。また、欠落画像隠蔽部３２は、補正後パターンＡＰ４１のグループＧＰ１に対応するレーザ番号１を形状測定の際の処理対象外とし、レーザ番号１をインクリメントしてレーザ番号２に更新する。
【０１３１】
また例えば、パターン４２（図２６）のグループＧＰ１には組合せ１１が含まれるので、欠落画像判断部３１は、欠落画像があると判断する。そこで、欠落画像隠蔽部３２は、グループＧＰ１における出現パターンが「１，０，１」または「１，１，１」の何れであるかを判断する。ここでは、グループＧＰ１における出現パターンは「１，１，１」であると判断される。次いで、欠落画像隠蔽部３２は、パターン４２のグループＧＰ１において、真ん中の画像である５番画像と最後の画像である６番画像とを比較し、５番画像と６番画像とが同一の画像であるか否かを判断する。ここでは、図１７に示すように、５番画像での線状レーザ光の点灯タイミングと、６番画像での線状レーザ光の点灯タイミングとが同一であるため、グループＧＰ１において、５番画像と６番画像とは同一の画像であると判断される。そこで、欠落画像隠蔽部３２は、図３６に示すようにして、欠落画像を隠蔽する。すなわち、図３６の補正後パターンＡＰ４２に示すように、欠落画像隠蔽部３２は、パターン４２のグループＧＰ０における最後の画像である２番画像をグループＧＰ１における最後の画像である４番画像としてグループＧＰ１にコピーする。また、欠落画像隠蔽部３２は、パターン４２のグループＧＰ１における真ん中の画像である５番画像と最後の画像である６番画像とをグループＧＰ２における最初の画像と真ん中の画像とに変更する。また、欠落画像隠蔽部３２は、パターン４２のグループＧＰ２における最初の画像である７番画像をグループＧＰ２における最後の画像に変更する。また、欠落画像隠蔽部３２は、パターン４２のグループＧＰ２における真ん中の画像である８番画像と最後の画像である９番画像とをグループＧＰ３における最初の画像と真ん中の画像とに変更する。つまり、欠落画像隠蔽部３２は、５番画像及び６番画像をグループＧＰ１からグループＧＰ２に移行させ、８番画像及び９番画像をグループＧＰ２からグループＧＰ３に移行させる。
【０１３２】
欠落画像隠蔽部３２の図３６に示す動作、つまり、「１，１，１」の出現パターンを含むグループが存在し、かつ、「１，１，１」の出現パターンを含むグループにおいて真ん中の画像と最後の画像とが同一の画像である場合の動作を一般化すると以下のようになる。すなわち、欠落画像隠蔽部３２は、（３（ｎ−１）＋（Ａ＋Ｂ）−１）番画像を（３ｎ＋（Ａ＋Ｂ）−１）番画像としてコピーする。また、欠落画像隠蔽部３２は、（３ｎ＋（Ａ＋Ｂ）−２）番画像を（３（ｎ＋１））番画像に変更する。
【０１３３】
また例えば、パターン４３（図２７）のグループＧＰ１には組合せ１１が含まれるので、欠落画像判断部３１は、欠落画像があると判断する。そこで、欠落画像隠蔽部３２は、グループＧＰ１における出現パターンが「１，０，１」または「１，１，１」の何れであるかを判断する。ここでは、グループＧＰ１における出現パターンは「１，０，１」であると判断される。そこで、欠落画像隠蔽部３２は、図３７に示すようにして、欠落画像を隠蔽する。すなわち、図３７の補正後パターンＡＰ４３に示すように、欠落画像隠蔽部３２は、パターン４３のグループＧＰ０における最後の画像である２番画像をグループＧＰ１における最後の画像である５番画像としてグループＧＰ１にコピーする。また、欠落画像隠蔽部３２は、パターン４３のグループＧＰ１における最後の画像である６番画像をグループＧＰ２における最初の画像に変更する。また、欠落画像隠蔽部３２は、パターン４３のグループＧＰ２における最初の画像である７番画像をグループＧＰ２における最後の画像に変更する。また、欠落画像隠蔽部３２は、パターン４３のグループＧＰ２における真ん中の画像である８番画像と最後の画像である９番画像とをグループＧＰ３における最初の画像と真ん中の画像とに変更する。つまり、欠落画像隠蔽部３２は、６番画像をグループＧＰ１からグループＧＰ２に移行させ、８番画像及び９番画像をグループＧＰ２からグループＧＰ３に移行させる。
【０１３４】
また例えば、パターン５１（図２８）のグループＧＰ１には組合せ１１が含まれるので、欠落画像判断部３１は、欠落画像があると判断する。そこで、欠落画像隠蔽部３２は、グループＧＰ１における出現パターンが「１，０，１」または「１，１，１」の何れであるかを判断する。ここでは、グループＧＰ１における出現パターンは「１，０，１」であると判断される。そこで、欠落画像隠蔽部３２は、図３８に示すようにして、欠落画像を隠蔽する。すなわち、図３８の補正後パターンＡＰ５１に示すように、欠落画像隠蔽部３２は、パターン５１のグループＧＰ１における真ん中の画像である５番画像をグループＧＰ１における最後の画像に変更する。また、欠落画像隠蔽部３２は、パターン５１のグループＧＰ１における最後の画像である６番画像をグループＧＰ２における最初の画像に変更する。また、欠落画像隠蔽部３２は、パターン５１のグループＧＰ２における最後の画像である９番画像をグループＧＰ３における最初の画像に変更する。つまり、欠落画像隠蔽部３２は、６番画像をグループＧＰ１からグループＧＰ２に移行させ、９番画像をグループＧＰ２からグループＧＰ３に移行させる。
【０１３５】
また例えば、パターン５２（図２９）のグループＧＰ１には組合せ１１が含まれるので、欠落画像判断部３１は、欠落画像があると判断する。そこで、欠落画像隠蔽部３２は、グループＧＰ１における出現パターンが「１，０，１」または「１，１，１」の何れであるかを判断する。ここでは、グループＧＰ１における出現パターンは「１，０，１」であると判断される。そこで、欠落画像隠蔽部３２は、図３９に示すようにして、欠落画像を隠蔽する。すなわち、図３９の補正後パターンＡＰ５２に示すように、欠落画像隠蔽部３２は、パターン５２のグループＧＰ１における真ん中の画像である５番画像をグループＧＰ１における最後の画像に変更する。また、欠落画像隠蔽部３２は、パターン５２のグループＧＰ１における最後の画像である６番画像をグループＧＰ２における最初の画像に変更する。また、欠落画像隠蔽部３２は、パターン５２のグループＧＰ２における最後の画像である９番画像をグループＧＰ３における最初の画像に変更する。つまり、欠落画像隠蔽部３２は、６番画像をグループＧＰ１からグループＧＰ２に移行させ、９番画像をグループＧＰ２からグループＧＰ３に移行させる。
【０１３６】
また例えば、パターン５３（図３０）のグループＧＰ１には組合せ１１が含まれるので、欠落画像判断部３１は、欠落画像があると判断する。そこで、欠落画像隠蔽部３２は、グループＧＰ１における出現パターンが「１，０，１」または「１，１，１」の何れであるかを判断する。ここでは、グループＧＰ１における出現パターンは「１，１，１」であると判断される。次いで、欠落画像隠蔽部３２は、パターン５３のグループＧＰ１において、真ん中の画像である４番画像と最後の画像である６番画像とを比較し、４番画像と６番画像とが同一の画像であるか否かを判断する。ここでは、図１８に示すように、４番画像での線状レーザ光の点灯タイミングと、６番画像での線状レーザ光の点灯タイミングとが異なるため、グループＧＰ１において、４番画像と６番画像とは異なる画像であると判断される。そこで、欠落画像隠蔽部３２は、図４０に示すようにして、欠落画像を隠蔽する。すなわち、図４０の補正後パターンＡＰ５３に示すように、欠落画像隠蔽部３２は、パターン５３のグループＧＰ０における最後の画像である２番画像をグループＧＰ１における最後の画像である５番画像としてグループＧＰ１にコピーする。また、欠落画像隠蔽部３２は、パターン５３のグループＧＰ１における最後の画像である６番画像をグループＧＰ２における最初の画像に変更する。また、欠落画像隠蔽部３２は、パターン５３のグループＧＰ２における最後の画像である９番画像をグループＧＰ３における最初の画像に変更する。つまり、欠落画像隠蔽部３２は、６番画像をグループＧＰ１からグループＧＰ２に移行させ、９番画像をグループＧＰ２からグループＧＰ３に移行させる。
【０１３７】
以上のようにして、欠落画像隠蔽部３２が、カメラ２４により取得された一連の複数の画像が分配された複数のグループの各グループを補正する、つまり、各グループに属する画像の組を組み分け直すことで、欠落画像が隠蔽される。また、欠落画像の隠蔽とともに、ローリングシャッター方式による影響や、線状レーザ光の点灯及び消灯の繰り返し周期が（Ａ＋Ｂ）／Ｆ［秒］よりも短くまたは長くなってしまうことによる影響を隠蔽することができる。
【０１３８】
［実施例４］
実施例３では、一例として、Ａ＝１［フレーム］，Ｂ＝２［フレーム］に設定されている場合について説明した。これに対し、実施例４では、一例として、Ａ＝２［フレーム］，Ｂ＝２［フレーム］に設定されている場合について説明する。
【０１３９】
＜三次元形状測定装置の動作＞
図４１〜図５４は、実施例４の三次元形状測定装置の動作例の説明に供する図である。図４１〜図５４には、Ａ＝２［フレーム］，Ｂ＝２［フレーム］に設定した場合の動作例を示す。また、図４１〜図５４において、枠内の数字「０」は「レーザ無し画像」を示し、枠内の数字「１」は「レーザ有り画像」を示す。また、図４１〜図５４において、枠上の０〜１５の数字は画像番号を示す。また、図４１〜図５４において、枠内の記号「×」は「欠落画像」を示す。
【０１４０】
Ａ＝２［フレーム］，Ｂ＝２［フレーム］に設定されている場合、線状レーザ光の点灯・消灯タイミングと、カメラ２４の撮影タイミングとがマッチしている場合には、カメラ２４により取得される画像の出現パターンはパターン６（図４１）のようになる。すなわち、パターン６におけるグループＧＰ０，ＧＰ１，ＧＰ２，ＧＰ３の各々に含まれる４つの画像の出現パターンは共に「１，１，０，０」となる。
【０１４１】
しかし、カメラ２４の撮像方式にグローバルシャッター方式ではなくてローリングシャッター方式が採用される場合には、何れかのグループにおける画像の出現パターンが「１，１，１，０」となってしまうことがある。図４２に示すパターン７では、グループＧＰ２における出現パターンが「１，１，１，０」となっており、図４３に示すパターン８では、グループＧＰ１における出現パターンが「１，１，１，０」となっている。
【０１４２】
さらに、以下のように欠落画像が生じることもある。
【０１４３】
例えばパターン７（図４２）において４番画像が欠落した場合には、画像の出現パターンはパターン７１（図４４）のようになる。Ａ＝２［フレーム］，Ｂ＝２［フレーム］に設定されている場合には、形状測定部２５は、記憶部１２に格納された一連の複数の画像を各々が４つずつの画像を含む複数のグループに分けるため、パターン７１では、グループＧＰ１における出現パターンが「１，０，０，１」となり、グループＧＰ２における出現パターンが「１，１，０，１」となってしまう。
【０１４４】
また例えば、パターン７（図４２）において５番画像が欠落した場合には、画像の出現パターンはパターン７２（図４５）のようになるため、パターン７２では、グループＧＰ１における出現パターンが「１，０，０，１」となり、グループＧＰ２における出現パターンが「１，１，０，１」となってしまう。
【０１４５】
また例えば、パターン７（図４２）において６番画像が欠落した場合には、画像の出現パターンはパターン７３（図４６）のようになるため、パターン７３では、グループＧＰ１における出現パターン及びグループＧＰ２における出現パターンが「１，１，０，１」となってしまう。
【０１４６】
また例えば、パターン７（図４２）において７番画像が欠落した場合には、画像の出現パターンはパターン７４（図４７）のようになるため、パターン７４では、グループＧＰ１における出現パターン及びグループＧＰ２における出現パターンが「１，１，０，１」となってしまう。
【０１４７】
また例えば、パターン８（図４３）において４番画像が欠落した場合には、画像の出現パターンはパターン８１（図４８）のようになるため、パターン８１では、グループＧＰ１における出現パターンが「１，１，０，１」となり、グループＧＰ２における出現パターンが「１，０，０，１」となってしまう。
【０１４８】
また例えば、パターン８（図４３）において５番画像が欠落した場合には、画像の出現パターンはパターン８２（図４９）のようになるため、パターン８２では、グループＧＰ１における出現パターンが「１，１，０，１」となり、グループＧＰ２における出現パターンが「１，０，０，１」となってしまう。
【０１４９】
また例えば、パターン８（図４３）において６番画像が欠落した場合には、画像の出現パターンはパターン８３（図５０）のようになるため、パターン８３では、グループＧＰ１における出現パターンが「１，１，０，１」となり、グループＧＰ２における出現パターンが「１，０，０，１」となってしまう。
【０１５０】
また例えば、パターン８（図４３）において７番画像が欠落した場合には、画像の出現パターンはパターン８４（図５１）のようになるため、パターン８４では、グループＧＰ１における出現パターンが「１，１，１，１」となり、グループＧＰ２における出現パターンが「１，０，０，１」となってしまう。
【０１５１】
よって、Ａ＝２［フレーム］，Ｂ＝２［フレーム］に設定されていて、かつ、線状レーザ光の点灯及び消灯の繰り返し周期（Ａ＋Ｂ）／Ｆ［秒］のズレが所定の値以内に収まっている場合には、各グループにおける画像の出現パターンは、「１，１，０，０」（ｇパターン），「１，１，１，０」（ｈパターン），「１，０，０，１」（ｉパターン），「１，１，０，１」（ｊパターン），「１，１，１，１」（ｋパターン）の５つのパターンに限定される。また、これら５パターンのうち、何れかのグループにｉパターン、ｊパターン、または、ｋパターンの何れかが生じた場合は、そもそもレーザ番号の特定が困難になってしまうか、または、レーザ番号の設定に誤りが生じてしまうことがある。また、これら５パターンのうち、欠落画像が生じた場合のパターンは、ｉパターン、ｊパターン、及び、ｋパターンの４つのパターンに限定される。
【０１５２】
そこで、欠落画像判断部３１は、レーザ有り画像とレーザ無し画像との出現パターンに基づいて、カメラ２４により取得された複数の画像から欠落した画像があるか否かを判断する。
【０１５３】
また、パターンｇ〜ｋの各パターンにおける最初の画像（つまり、（４ｎ）番画像）と最後の画像（つまり、（４ｎ＋３）番画像＝（４ｎ＋（（Ａ＋Ｂ）−１））番画像）に着目すると、ｇパターン及びｈパターンでは、最初の画像は「１」、最後の画像は「０」となっているので、組合せ１０になっている。また、ｉパターン、ｊパターン、及び、ｋパターンでは、最初の画像は「１」、最後の画像は「１」となっているので、組合せ１１になっている。
【０１５４】
そこで、欠落画像判断部３１は、各々が４つずつの画像を含む複数のグループの何れかのグループに、組合せ１１が含まれる場合に、欠落画像が存在すると判断する。欠落画像が存在すると欠落画像判断部３１が判断した場合、欠落画像隠蔽部３２は、欠落画像を以下のようにして隠蔽する。
【０１５５】
例えば、パターン７１（図４４）のグループＧＰ１には組合せ１１が含まれるので、欠落画像判断部３１は、欠落画像があると判断する。そこで、欠落画像隠蔽部３２は、図５２に示すようにして、欠落画像を隠蔽する。すなわち、図５２の補正後パターンＡＰ７１に示すように、欠落画像隠蔽部３２は、パターン７１のグループＧＰ１における最後の画像である８番画像をグループＧＰ２における最初の画像に変更する。また、欠落画像隠蔽部３２は、パターン７１のグループＧＰ２における最後の画像である１２番画像をグループＧＰ３における最初の画像に変更する。つまり、欠落画像隠蔽部３２は、８番画像をグループＧＰ１からグループＧＰ２に移行させ、１２番画像をグループＧＰ２からグループＧＰ３に移行させる。
【０１５６】
また例えば、パターン７２（図４５）のグループＧＰ１には組合せ１１が含まれるので、欠落画像判断部３１は、欠落画像があると判断する。そこで、欠落画像隠蔽部３２は、図５３に示すようにして、欠落画像を隠蔽する。すなわち、図５３の補正後パターンＡＰ７２に示すように、欠落画像隠蔽部３２は、パターン７２のグループＧＰ１における最後の画像である８番画像をグループＧＰ２における最初の画像に変更する。また、欠落画像隠蔽部３２は、パターン７２のグループＧＰ２における最後の画像である１２番画像をグループＧＰ３における最初の画像に変更する。つまり、欠落画像隠蔽部３２は、８番画像をグループＧＰ１からグループＧＰ２に移行させ、１２番画像をグループＧＰ２からグループＧＰ３に移行させる。
【０１５７】
また例えば、パターン８４（図５１）のグループＧＰ１には組合せ１１が含まれるので、欠落画像判断部３１は、欠落画像があると判断する。そこで、欠落画像隠蔽部３２は、図５４に示すようにして、欠落画像を隠蔽する。すなわち、図５４の補正後パターンＡＰ８４に示すように、欠落画像隠蔽部３２は、パターン８４のグループＧＰ０における最後の画像である３番画像をグループＧＰ１における最後の画像である７番画像としてグループＧＰ１にコピーする。また、欠落画像隠蔽部３２は、パターン８４のグループＧＰ１における最後の画像である８番画像をグループＧＰ２における最初の画像に変更する。また、欠落画像隠蔽部３２は、パターン８４のグループＧＰ２における最後の画像である１２番画像をグループＧＰ３における最初の画像に変更する。つまり、欠落画像隠蔽部３２は、８番画像をグループＧＰ１からグループＧＰ２に移行させ、１２番画像をグループＧＰ２からグループＧＰ３に移行させる。
【０１５８】
このようにして、Ａ＝２［フレーム］，Ｂ＝２［フレーム］に設定されている場合でも、Ａ＝１［フレーム］，Ｂ＝２［フレーム］に設定されている場合と同様にして、欠落画像隠蔽部３２が、カメラ２４により取得された一連の複数の画像が分配された複数のグループの各グループを補正する、つまり、各グループに属する画像の組を組み分け直すことで、欠落画像が隠蔽される。
【０１５９】
なお、実施例４の三次元形状測定装置の処理は、Ａ＝１［フレーム］，Ｂ＝２［フレーム］に設定した場合の処理例である図１３（実施例３）を、Ａ＝２［フレーム］，Ｂ＝２［フレーム］に設定した場合に適合させて行われる。例えば、実施例４では、図１３のステップＳＴ２１において、形状測定部２５は、（４ｎ）番画像、（４ｎ＋１）番画像、（４ｎ＋２）番画像、（４ｎ＋３）番画像を記憶部１２から読み出す。また例えば、実施例４では、図１３のステップＳＴ２３において、形状測定部２５は、（４ｎ）番画像と（４ｎ＋２）番画像とをマージする。また例えば、実施例４では、図１３のステップＳＴ２５において、形状測定部２５は、マージ画像から（４ｎ＋３）番画像を減算することによりレーザ画像を取得する。
【０１６０】
以上のように、実施例３及び実施例４では、三次元形状測定装置２は、欠落画像判断部３１を有する。欠落画像判断部３１は、レーザ有り画像とレーザ無し画像との出現パターンに基づいて、欠落画像があるか否かを判断する。
【０１６１】
例えば、欠落画像判断部３１は、カメラ２４により取得され記憶部１２に格納された複数の画像を、第一グループ（例えばグループＧＰ１）と、第一グループに後続する第二グループ（例えばグループＧＰ２）とを含む複数のグループに分ける。そして、欠落画像判断部３１は、それらの複数のグループの何れかのグループにおける最初の画像及び最後の画像が、レーザ有り画像またはレーザ無し画像であるか否かに基づいて欠落画像があるか否かを判断する。
【０１６２】
こうすることで、欠落画像があるか否かを、正確かつ迅速に判断することができる。
【０１６３】
また、実施例３及び実施例４では、三次元形状測定装置２は、欠落画像隠蔽部３２を有する。欠落画像隠蔽部３２は、欠落画像判断部３１により欠落画像があると判断されたときに、第一グループ（例えばグループＧＰ１）に含まれている画像を第二グループ（例えばグループＧＰ２）に移行させることにより欠落画像を隠蔽する。
【０１６４】
こうすることで、効率良く欠落画像を隠蔽することができる。
【０１６５】
［実施例５］
実施例１〜４では、Ａ＝１［フレーム］，Ｂ＝２［フレーム］に設定した場合、または、Ａ＝２［フレーム］，Ｂ＝２［フレーム］に設定した場合について説明した。しかし、Ａフレームの値は「１」または「２」に限定されず、Ｂフレームの値は「２」に限定されない。Ａフレーム及びＢフレームの値は、以下の条件１〜３を満足すれば足りる。
条件１）Ａ＞０
条件２）Ｂ≧２
条件３）（Ａ＋Ｂ）が３以上の整数
【０１６６】
また、以下の条件４を満たすと、より好ましい。但し、条件４において、「Ｎ」は所定時間Ｃ（図８）におけるカメラ２４の撮影回数、「Ｄ」は（Ａ＋Ｂ）の誤差［％］を表す。
条件４）Ｎ×（Ａ＋Ｂ）×Ｄ≦Ｆ
【０１６７】
また、カメラ２４により取得された一連の複数の画像を複数のグループに分配する際には、以下の式（１）に従って、１グループが含む画像の数、つまり、１グループあたりの画像の数を決定すると良い。
１グループあたりの画像の数＝（Ａ＋Ｂ）に最も近い整数  …式（１）
【０１６８】
［実施例６］
記憶部１２は、ハードウェアとして、例えば、メモリにより実現される。メモリの一例として、ＳＤＲＡＭ（Synchronous  Dynamic  Random  Access  Memory）等のＲＡＭ（Random  Access  Memory）、ＲＯＭ（Read  Only  Memory）、フラッシュメモリ等が挙げられる。
【０１６９】
読取制御部１４、測定制御部２３、形状測定部２５、欠落画像判断部３１、欠落画像隠蔽部３２、及び、歪み補正部１５は、ハードウェアとして、例えばプロセッサにより実現することができる。プロセッサの一例として、ＣＰＵ（Central  Processing  Unit）、ＤＳＰ（Digital  Signal  Processor）、ＦＰＧＡ（Field  Programmable  Gate  Array）等が挙げられる。また、読取制御部１４、測定制御部２３、形状測定部２５、欠落画像判断部３１、欠落画像隠蔽部３２、及び、歪み補正部１５は、プロセッサと周辺回路とを含むＬＳＩ（Large  Scale  Integrated  circuit）によって実現されても良い。さらに、読取制御部１４、測定制御部２３、形状測定部２５、欠落画像判断部３１、欠落画像隠蔽部３２、及び、歪み補正部１５は、ＧＰＵ（Graphics  Processing  Unit）、ＡＳＩＣ（Application  Specific  Integrated  Circuit）等を用いて実現されても良い。
【０１７０】
三次元形状測定装置２での上記説明における各処理の全部または一部は、各処理に対応するプログラムを三次元形状測定装置２が有するプロセッサに実行させることによって実現しても良い。例えば、上記説明における各処理に対応するプログラムがメモリに記憶され、プログラムがプロセッサによってメモリから読み出されて実行されても良い。また、プログラムは、任意のネットワークを介してオーバヘッド型スキャナ１に接続されたプログラムサーバに記憶され、そのプログラムサーバからオーバヘッド型スキャナ１にダウンロードされて実行されたり、オーバヘッド型スキャナ１が読み取り可能な記録媒体に記憶され、その記録媒体から読み出されて実行されても良い。オーバヘッド型スキャナ１が読み取り可能な記録媒体には、例えば、メモリカード、ＵＳＢメモリ、ＳＤカード、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ、及び、Ｂｌｕ−ｒａｙ（登録商標）ディスク等の可搬の記憶媒体が含まれる。また、プログラムは、任意の言語や任意の記述方法にて記述されたデータ処理方法であり、ソースコードやバイナリコード等の形式を問わない。また、プログラムは必ずしも単一的に構成されるものに限られず、複数のモジュールや複数のライブラリとして分散構成されるものや、ＯＳに代表される別個のプログラムと協働してその機能を達成するものも含む。
【０１７１】
三次元形状測定装置２の分散・統合の具体的形態は図示するものに限られず、三次元形状測定装置２の全部または一部を、各種の付加等に応じて、または、機能負荷に応じて、任意の単位で機能的または物理的に分散・統合して構成することができる。
【符号の説明】
【０１７２】
１  オーバヘッド型スキャナ
２  三次元形状測定装置
２１  レーザ照射部
２２  移動部
２３  測定制御部
２４  カメラ
２５  形状測定部
３１  欠落画像判断部
３２  欠落画像隠蔽部
【図１】
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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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
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【図４５】
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【図４６】
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【図４７】
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【図４８】
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【図４９】
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【図５０】
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【図５１】
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【図５２】
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【図５３】
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【図５４】
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