(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロボットに取り付けられて移動され、物体を撮像する撮像部と、前記物体を照明する照明部と、を有する計測装置であって、
計測を開始するための信号に基づいて前記物体を照明期間だけ照明するように前記照明部を制御し、
前記信号の発生から所定期間後に、照明された前記物体の撮像を開始し、露光期間だけ前記物体を撮像するように前記撮像部を制御し、
前記撮像部によって撮像された物体の画像を取得し、
前記所定期間の後であって、前記照明期間のうち前記露光期間中に、前記ロボットの位置の情報を取得し、
前記撮像部によって撮像された画像と前記ロボットの位置の情報とに基づいて、前記物体の位置を算出する処理部を有することを特徴とする計測装置。
【請求項２】
前記ロボットの位置の情報を取得する時刻は、前記撮像期間の情報に基づいて定められていることを特徴とする請求項１に記載の計測装置。
【請求項３】
前記信号を受けてから、前記撮像期間の情報に基づいて定められる時間が経過した時刻に、前記ロボットの位置の情報を取得することを特徴とする請求項１又は２に記載の計測装置。
【請求項４】
前記撮像期間における中間の時刻に、前記ロボットの位置の情報を取得することを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の計測装置。
【請求項５】
前記信号を受けてから前記ロボットの位置の情報を取得するまでの時間を算出することを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の計測装置。
【請求項６】
前記信号を受けてから前記撮像部が撮像を開始するまでの遅延時間と、前記撮像期間の情報から、前記信号を受けてから前記ロボットの位置の情報を取得するまでの時間を算出することを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項に記載の計測装置。
【請求項７】
前記撮像部によって撮像された画像に基づいて前記計測装置に対する物体の位置を求め、前記計測装置に対する物体の位置と、前記ロボットと前記計測装置の相対位置と、前記ロボットの位置の情報とに基づいて、前記ロボット座標系における前記物体の位置を算出することを特徴とする請求項１乃至６の何れか１項に記載の計測装置。
【請求項８】
前記撮像部とは別の撮像部を有し、
前記別の撮像部による撮像期間中であって前記別の撮像部による撮像が終了する前に、前記ロボットの位置の情報を取得することを特徴とする請求項１乃至７の何れか１項に記載の計測装置。
【請求項９】
請求項１乃至８の何れか１項に記載の計測装置と、
前記計測装置を搭載して移動させるロボットと、を有することを特徴とするシステム。
【請求項１０】
ロボットに取り付けられて移動され、物体を撮像する撮像部と、前記物体を照明する照明部と、を有する計測装置を用いて、計測する計測方法であって、
計測を開始するための信号に基づいて前記照明部を制御し、前記物体を照明期間だけ照明する工程と、
前記撮像部を制御して、前記信号の発生から所定期間後に、照明された前記物体の撮像を開始し、露光期間だけ前記物体を撮像する工程と、
前記撮像部によって撮像された物体の画像を取得する工程と、
前記所定期間の後であって、前記照明期間のうち前記露光期間中に、前記ロボットの位置の情報を取得する工程と、
前記撮像部によって撮像された画像と前記ロボットの位置の情報とに基づいて、前記物体の位置を算出する工程と、を有することを特徴とする計測方法。
【請求項１１】
請求項１乃至８の何れか１項に記載の計測装置を用いて物体の位置を計測する工程と、計測された前記物体を計測結果に基づいて処理して物品を得る工程と、を有することを特徴とする物品の製造方法。
【請求項１２】
ロボットに取り付けられて移動され、物体を撮像する撮像部と、前記物体を照明する照明部と、を備える計測装置を制御するための制御装置であって、
計測を開始するための信号に基づいて前記物体を照明期間だけ照明するように前記照明部を制御し、
前記信号の発生から所定期間後に、照明された前記物体の撮像を開始し、露光期間だけ前記物体を撮像するように前記撮像部を制御し、
前記撮像部によって撮像された物体の画像を取得し、
前記所定期間の後であって、前記照明期間のうち前記露光期間中に、前記ロボットの位置の情報を取得し、
前記撮像部によって撮像された画像と前記ロボットの位置の情報とに基づいて、前記物体の位置を算出する処理部を有することを特徴とする制御装置。
【請求項１３】
物体の位置を計測する計測装置と、
請求項１２に記載の制御装置と、を有することを特徴とするシステム。 
【請求項１４】
前記計測装置を搭載して移動させるロボットを有することを特徴とする請求項１３に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、計測装置、システム、計測方法、および物品の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、これまで人間が行っていた複雑なタスク（工業製品の組立て等）をロボットが代わりに行うようになりつつある。物体の把持等を行うロボットハンドの制御は、ロボットハンドに支持された計測装置による物体の配置（例えば、位置及び姿勢）の計測に基づいて行われうる。特許文献１の画像測定装置は、撮像期間を考慮して撮像手段の合焦位置の情報の取得を行っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第５７４０６４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ロボットハンドと物体との相対的な位置が変化している場合、ロボットハンドが自身の位置（配置）を計測するタイミングと、計測装置が計測（撮像）をするタイミングとの正確な同期が重要となる。特許文献１の装置は、撮像期間の中心と位置情報の取得タイミングとのずれ量に基づいて合焦位置を補正するものであり、当該補正のため、合焦位置を得る時間または精度の点で不利となりうる。
【０００５】
本発明は、例えば、計測部とは相対的に移動している物体の配置の計測に有利な技術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】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明は、ロボットに取り付けられて移動され、物体を撮像する撮像部と、物体を照明する照明部と、を有する計測装置であって、計測を開始するための信号に基づいて物体を照明期間だけ照明するように照明部を制御し、信号の発生から所定期間後に、照明された物体の撮像を開始し、露光期間だけ物体を撮像するように撮像部を制御し、撮像部によって撮像された物体の画像を取得し、所定期間の後であって、照明期間のうち露光期間中に、ロボットの位置の情報を取得し、撮像部によって撮像された画像とロボットの位置の情報とに基づいて、物体の位置を算出する処理部を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、例えば、計測部とは相対的に移動している物体の配置の計測に有利な技術を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】第１実施形態に係る計測装置およびロボットを含むシステムの構成を示す概略図である。
【図２】計測装置の詳細を説明する図である。
【図３】ロボットの構成を示す概略図である。
【図４】ロボットが位置情報を取得するタイミングおよび、計測装置が計測をするタイミングを示す図である。
【図５】配置に関する情報の計測方法を示すフローチャートである。
【図６】第２実施形態に係る計測装置の詳細を説明する図である。
【図７】ロボットが位置情報を取得するタイミングおよび、計測装置が計測をするタイミングを示す図である。
【図８】第２実施形態に係る配置に関する情報の計測方法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】
【０００９】
以下、本発明を実施するための形態について図面などを参照して説明する。
【００１０】
（第１実施形態）
図１は、本実施形態の計測装置２０およびロボット１０を含むシステムの構成を示す概略図である。計測装置２０は、計測制御部４０により制御される。ロボット１０の先端には計測装置２０が装着されており、計測装置２０による被計測物（物体）５０の計測結果をもとにロボット制御部３０がロボットアームを制御する。計測装置２０による計測は、計測装置２０および被計測物５０のうち少なくとも一方が移動している状態で行われる。また、ロボット制御部３０は、ロボット１０の位置に応じて計測制御部４０に計測開始の指示（トリガ）を出す。ロボット１０の位置は、ロボット制御部３０に含まれる不図示の装置により計測される。ここで、被計測物５０は、部品、または部品を製造するための金型などである。図中、被計測物５０が載置される面をＸＹ平面とし、それに垂直な方向をＺ方向とする。
【００１１】
図２は、計測装置２０の詳細を説明する図である。計測装置２０は、照明部２１０と、撮像部２２０と、を含む。照明部２１０は、光源（ＬＥＤ等）２１１と、照明光学系２１２と、マスク２１３と、投影光学系２１４と、を有する。撮像部２２０は、撮像素子（カメラ）２２１と、撮像光学系２２２と、を含む。計測制御部４０は、撮像部２２０から出力された撮像画像（画像情報）を事前に作成した被計測物５０の３次元ＣＡＤモデルにフィッティングすることで被計測物５０の配置（例えば、位置および姿勢）を計測する。本実施形態では、図２に示すように、照明部２１０による被計測物５０への照明方向と、撮像部２２０による撮像方向とを異なる方向としており、計測制御部４０は、三角測量の原理に基づいて撮像画像から被計測物５０の座標（距離情報）を得る。モデルフィッティングは、得られた距離情報をもとに行われる。
【００１２】
ロボット１０（計測装置２０）と被計測物５０との相対的な位置関係の変化中に計測することを想定しているため、本実施形態では、計測精度を考慮して１枚の撮像画像から被計測物５０の配置に関する情報を計測する。そのため、照明部２１０は、例えば、ドットラインパターンのパターン光を被計測物５０に投影する。光源２１１は、ロボット制御部３０からのトリガに基づき、発光を開始する。照明光学系２１２は、光源２１１から射出された光束をマスク２１３に対し均一に照明する（例えば、ケーラー照明）。マスク２１３は、被計測物５０に投影するパターン光に対応するパターンが描画されたものであり、本実施形態では、ガラス基板をクロムめっきすることによってドットラインパターンが形成されている。ただし、マスク２１３は、任意のパターンを生成可能なＤＬＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｌｉｇｈｔ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ）プロジェクタや液晶プロジェクタなどで構成してもよい。この場合、計測制御部４０が照明するパターンを指定することができる。投影光学系２１４は、マスク２１３に描画されたパターンを被計測物５０に投影する光学系である。撮像光学系２２２は、被計測物５０に投影されたパターンを撮像素子２２１に結像するための光学系である。撮像素子２２１は、パターン投影画像を撮像するための素子であり、例えば、ＣＭＯＳセンサ、ＣＣＤセンサなどを用いることができる。
【００１３】
ここで、ドットラインパターンは、明線で形成された明部と、暗線で形成された暗部とが交互に配置された周期的なラインパターン（ストライプパターン）である。ドットは、例えば、明線上において明部が延びる方向において明部を切断するように明部と明部の間に設けられる。ドットは、互いの明線を識別するための識別部である。ドットの位置は各明線上において異なるため、検出されたドットの座標（位置）情報から、投影された各明線がパターン上のどのラインに対応するかの指標が与えられ、投影された各明線の識別が可能となる。
【００１４】
計測制御部４０は、指令部４０９と、演算部（処理部）４１０と、を有する。指令部４０９は、ロボット制御部３０からのトリガを受け、照明部２１０に対し発光の開始を指令する。また、撮像部２２０が撮像を開始するタイミングも指令する。マスク２１３のパターンを指定する指令も照明部２１０に対し送ることができる。演算部４１０は、撮像画像に対する画像処理や、三角測量の原理による距離情報の算出、モデルフィッティングおよび指令部４０９が指令するタイミングの算出（同期のための処理）を行う。
【００１５】
図３は、ロボット１０の構成を示す概略図である。ロボット１０は、回転または並進移動軸からなる可動軸を複数有する。本実施形態では、６軸の回転可動軸により構成される６自由度ロボットを用いる。ロボット１０は、駆動部（アーム）１０１と、フランジ部１０２と、取り付けステー（支持部）１０３を介して計測装置２０を搭載するマウント部１０４と、ハンド１０５と、把持部１０６と、を有する。演算部４１０で算出された被計測物５０の配置に関する情報はロボット制御部３０に送られる。この情報を基にロボット制御部３０がロボット１０に動作指示を与える。
【００１６】
ここで、マウント部１０４は、フランジ部１０２に対して固定されており、フランジ座標系における位置座標は不変となっている。加えて、計測装置２０は取り付けステー１０３を介して、マウント部１０４にリジットに取り付けられている。すなわち、計測装置２０とフランジ部１０２との相対関係は厳密に定義されたものとなっている。
【００１７】
ロボット１０と計測装置２０との相対的な位置関係について説明する。世界座標系におけるロボット１０の位置情報としてフランジ部１０２の位置座標がロボット制御部３０に設定される。また、計測装置２０のロボット１０（フランジ部１０２）との相対的な位置座標がロボット制御部３０に設定される。この設定値は、フランジ部１０２のフランジ座標系における計測装置２０の相対的な位置・姿勢を事前の校正などにより取得する事で得られ、以後変化しないものとする。これら位置情報はロボット制御部３０内の不図示の記憶部に記憶されうる。
【００１８】
図４は、ロボットが位置情報を取得するタイミングおよび、計測装置が計測をするタイミングを示す図である。横軸は時間を示す。まず、ロボット制御部３０が指令部４０９にトリガを出す。指令部４０９は、トリガを受け、光源２１１に発光の開始を指令する。光源２１１は、所望の光量の出力値に達するまで立ち上がり時間δＴＬを要する。また、指令部４０９は、トリガが発せられた時点から所定の遅延時間δＴｃ後の露光開始時間に露光時間（撮像の時間）δＴｅｘｐで撮像部２２０が撮像を開始するような指令を送る。遅延時間δＴｃおよび、露光時間δＴｅｘｐは、事前に計測制御部４０内の記憶部（不図示）に記憶されている。ここで、撮像は照明部２１０による照明の後に行われるため、δＴｃは、δＴＬ以上にする設定する必要がある。ただし、遅延時間δＴｃは必ずしもδＴＬだけで決まるものではない。露光時間δＴｅｘｐは、例えば、被計測物５０が金属のように反射率が高い材質の場合は短く設定し、反射率の低い材質（例えば、黒色のもの）の場合は長く設定する。δＴｅｘｐが長いほど、ロボット制御部３０が位置情報を取得するタイミングと撮像部２２０が撮像するタイミングとの同期精度が重要となる。
【００１９】
一方、ロボット制御部３０は、トリガを転送してからδＴｒ後にロボット１０（フランジ部１０２）の位置情報を取得する。δＴｒは撮像遅延時間δＴｃと露光時間δＴｅｘｐに基づいて決定（特定）される。露光時間δＴｅｘｐ中のロボット１０の移動速度を等速運動と仮定すると、計測制御部４０が得る被計測物５０の配置に関する情報の計測結果は、露光時間δＴｅｘｐ／２における被計測物５０の配置に関する情報となる。したがって、露光時間δＴｅｘｐの中間点においてロボット制御部３０がロボット１０の位置情報を取得するようにδＴｒを設定する。つまり、δＴｃ＋（δＴｅｘｐ／２）が特定されたδＴｒとなる。
【００２０】
本実施形態では、計測制御部４０がδＴｒを算出し、ロボット制御部３０に転送している。しかしながら、計測制御部４０が遅延時間δＴｃと露光時間δＴｅｘｐをロボット制御部３０に転送し、ロボット制御部３０がδＴｒ（＝δＴｃ＋（δＴｅｘｐ／２））を算出して、計測制御部４０がロボット制御部３０から算出結果を取得してもよい。
【００２１】
図５は、本実施形態における配置に関する情報の計測方法を示すフローチャートである。工程Ｓ１０１では、演算部４１０が遅延時間δＴｃと露光時間δＴｅｘｐからロボット制御部３０がロボット１０の位置を取得する時間δＴｒを算出し、指令部４０９がδＴｒをロボット制御部３０に転送する。工程Ｓ１０２では、指令部４０９が、事前に計測制御部４０内の記憶部（不図示）に記憶された遅延時間δＴｃと露光時間δＴｅｘｐを撮像部２２０に転送し、撮像部２２０の撮像条件が設定される。工程Ｓ１０３では、ロボット制御部３０がトリガを生成し計測制御部４０に転送する。工程Ｓ１０４では、転送されたトリガを受け、計測制御部４０が照明部２１０に照明の出力を開始させる。また、撮像部２２０に設定された撮像条件に基づいた撮像を開始させる。撮像が完了したら、撮像部２２０は、取得した画像を計測制御部４０へ転送する。
【００２２】
工程Ｓ１０４と並行して、工程Ｓ１０５では、ロボット制御部３０が、トリガを転送した後、工程Ｓ１０１で転送されたδＴｒの間隔をおいて、世界座標系におけるロボット１０（フランジ部１０２）の位置情報を取得する。工程Ｓ１０６では、演算部４１０が、転送された画像に基づいて、距離情報を算出し、モデルフィッティングを行い、計測装置２０を基準とする被計測物５０の配置に関する情報（座標情報）を算出する。算出結果は、ロボット制御部３０へ転送される。工程Ｓ１０７では、ロボット制御部３０が、計測装置２０を基準とする座標情報を世界座標系に変換する。すなわち、世界座標系における被計測物５０の配置に関する情報を算出する。具体的には、予め取得しておいた、ロボット１０に位置情報を基準とした計測装置２０の相対的な位置関係を用いて、ロボット１０の位置情報と計測装置２０に対する被計測物５０の配置に関する情報と、から算出される。工程Ｓ１０８では、ロボット制御部３０が、工程Ｓ１０７で算出した世界座標における被計測物５０の配置に関する情報（世界座標系に変換後の配置に関する情報）に基づいてロボット１０を制御する。
【００２３】
以上のように、本実施形態の計測装置（計測方法）は、δＴｒ、δＴｃおよび、δＴｅｘｐを適宜調整可能であるため、ロボットの位置（＝計測装置の位置）の計測と計測装置による物体の撮像との同期を精度良く簡便に行うことができる。特に、ロボットと被計測物とが互いに高速で移動することで相対的な位置関係が高速に変化する場合、（相対速度Ｖ）、カメラの露光時間Ｔｅｘｐ中に画像がカメラの画素ピッチＬと撮像倍率βを掛けた値以上にずれる場合に有利である。式で表すと、Ｖ×Ｔｅｘｐ≧Ｌ×βの場合である。また、反射率が互いに異なる複数の被計測物を扱う場合にも有利である。本実施形態によれば、計測部とは相対的に移動している物体の配置の計測に有利な技術を提供することができる。
【００２４】
（第２実施形態）
図６は本実施形態に係る計測装置の詳細を説明する図である。第１実施形態の計測装置２０と共通する要素には同一符号を付し、説明を省略する。本実施形態の計測装置２１は、均一照明部２３０および撮像部２４０を含む。計測装置２１は、第１実施形態の計測装置２０で得られる距離画像に加え、濃淡画像を同時に取得し、二つの画像を同時利用してモデルフィッティングすることにより、被計測物５０の配置に関する情報を計測する装置である。
【００２５】
撮像部２４０は、撮像光学系２４１と、２つの撮像素子２２１および２４２と、波長分割素子２４３と、を含む。撮像光学系２４１は、被計測物５０に投影されたパターン像および濃淡画像を取り込み、波長分割素子２４３によって撮像素子２２１および２４２にパターン画像（距離画像）と濃淡画像を分離させ結像させる。
【００２６】
濃淡画像とは、撮像素子で撮像したグレースケール画像であり、本実施形態では、濃淡画像から物体の輪郭や稜線に相当するエッジを検出し、エッジを特徴部分として配置に関する情報の算出の際に用いる。濃淡画像は、均一照明部２３０と撮像部２４０により取得される。撮像部２４０は、均一照明部２３０により均一に照明された被計測物５０を撮像する。均一照明部２３０は、照明部２１０とは異なる波長を発光する複数のＬＥＤ光源をリング状に配列したリング照明となっており、リング照明により被計測物５０を均一に照明し影が極力できないようにする事が可能となっている。なお、本発明は、このリング照明に限定されるものではなく、同軸落射照明やドーム照明等の照明方式を採用しても構わない。
【００２７】
演算部４１０は、取得された濃淡画像に対してエッジ検出処理を行う事によってエッジを算出する。このとき距離画像と同様に画像処理を施してもよい。エッジの検出アルゴリズムは、Ｃａｎｎｙ法やその他様々な方法があるが、特にどの方式でも構わない。
【００２８】
図７は、本実施形態に係るロボットが位置情報を取得するタイミングおよび、計測装置が計測をするタイミングを示す図である。まず、ロボット制御部３０が指令部４０９に計測開始を示すトリガを出す。指令部４０９は、トリガを受け、距離画像取得用の光源２１１に発光の開始を指令する。光源２１１は、所望の光量の出力値に達するまで立ち上がり時間δＴＬ１を要する。同様に、指令部４０９は、トリガを受け、濃淡画像取得用の均一照明部２３０に発光の開始を指令する。均一照明部２３０は、所望の光量の出力値に達するまで立ち上がり時間δＴＬ２を要する。また、指令部４０９は、所定の遅延時間δＴｃ１後に露光時間δＴｅｘｐ１で撮像部２２１が撮像を開始するような指令を送る。同様に、指令部４０９は、所定の遅延時間δＴｃ２後に露光時間δＴｅｘｐ２撮像部２２１が撮像を開始するような指令を送る。遅延時間δＴｃ１、δＴｃ２、露光時間δＴｅｘｐ１、δＴｅｘｐ２は、事前に計測制御部４０内の記憶部（不図示）に記憶されている。なお、遅延時間と光源の立ち上がり所要時間との関係は第１実施形態と同様である。すなわち、δＴｃ１≧δＴＬ１、およびδＴＣ２≧δＴＬ２の関係に設定されている。
【００２９】
露光時間δＴｅｘｐ１、δＴｅｘｐ２は、距離画像取得用の光源２１１と、濃淡画像取得用の均一照明部２３０との出力の違いに基づいて個別に調整する。ここで、被計測物５０の反射率の波長依存性によっては、露光時間δＴｅｘｐ１およびδＴｅｘｐ２は必ずしも一致するものではない。ここで、後述する理由から、遅延時間δＴｃ１と露光時間δＴｅｘｐ１の半分の時間を加算した時間Ｔｋ１と、遅延時間δＴｃ２露光時間δＴｅｘｐ２の半分の時間を加算した時間Ｔｋ２とが等しくなるように設定される。露光時間が被計測物５０の反射特性で決まってくることから、遅延時間δＴｃ２およびδＴｃ２を個別に調整することで設定が行われる。
【００３０】
一方、ロボット制御部３０は、トリガを転送してからδＴｒ後にロボット１０（フランジ部１０２）の位置情報を取得する。δＴｒは撮像遅延時間δＴｃ1およびδＴｃ２と露光時間δＴｅｘｐ１およびδＴｅｘｐ２に基づいて決定される。露光時間中のロボット１０の移動速度を等速運動と仮定すると、計測制御部４０が得る被計測物５０の配置に関する情報の計測結果は、露光時間δＴｅｘｐ１／２かつδＴｅｘｐ２／２における被計測物５０の配置に関する情報となる。したがって、δＴｒ＝遅延時間δＴｃ１と露光時間δＴｅｘｐ１の半分の時間を加算した時間Ｔｋ１＝遅延時間δＴｃ２と露光時間δＴｅｘｐ２の半分の時間とを加算して得られる時間Ｔｋ２となるように設定される。このとき、ロボット制御部３０のロボット位置取得のサンプリングタイミングを考慮して、遅延時間δＴｃ１およびδＴｃ２を調整することでより高精度な同期を可能としても良い。δＴｒの算出は、第１実施形態と同様に計測制御部４０にて算出しても、ロボット制御部３０にて算出してもよい。
【００３１】
図８は、本実施形態に係る配置に関する情報の計測方法を示すフローチャートである。工程Ｓ２０１では、演算部４１０が遅延時間δＴｃ１およびδＴｃ２、並びに露光時間δＴｅｘｐ１およびδＴｅｘｐ２からロボット制御部３０がロボット１０の位置を取得する時間δＴｒを算出し、指令部４０９がδＴｒをロボット制御部３０に転送する。工程Ｓ２０２では、指令部４０９が、事前に計測制御部４０内の記憶部（不図示）に記憶された遅延時間δＴｃ１およびδＴｃ２、並びに露光時間δＴｅｘｐ１およびδＴｅｘｐ２を撮像部２４０に転送し、撮像部２４０の撮像条件が設定される。
【００３２】
工程Ｓ２０３では、ロボット制御部３０がトリガを生成し計測制御部４０に転送する。工程Ｓ２０４では、転送されたトリガを受け、計測制御部４０が照明部２１０および均一照明部２３０に照明の出力を開始させる。また、撮像部２４０に設定された撮像条件に基づいた撮像を開始させる。撮像が完了したら、撮像部２４０は、取得した画像を計測制御部４０へ転送する。工程Ｓ２０４と並行して、工程Ｓ２０５では、ロボット制御部３０が、トリガを転送した後、工程Ｓ２０１で転送されたδＴｒの間隔をおいて、世界座標系におけるロボット１０（フランジ部１０２）の位置情報、および移動速度情報Ｖｒを取得する。取得された情報は、計測制御部４０に転送される。
【００３３】
工程Ｓ２０６では、演算部４１０が、転送された移動速度情報Ｖｒを、計測装置２１に対する移動速度情報に変換する。工程Ｓ２０７では、演算部４１０が、工程Ｓ２０６で変換された移動速度情報に基づき、取得した距離画像と濃淡画像とにブラー補正を行う。工程Ｓ２０８では、演算部４１０が、ブラー補正された画像に基づいて、距離情報とエッジ情報とを算出し、モデルフィッティングを行い、計測装置２０に対する被計測物５０の配置（例えば位置・姿勢）の情報を得る。得られた情報は、ロボット制御部３０へ転送される。工程Ｓ２０９では、ロボット制御部３０が、世界座標系における被計測物５０の配置に関する情報を算出する。具体的には、予め取得しておいた、計測装置２０とロボット１０との相対的な位置関係を用いて、ロボット１０の位置情報と計測装置２０に対する被計測物５０の配置に関する情報と、から算出される。工程Ｓ２１０では、ロボット制御部３０が、工程Ｓ２０９で算出した世界座標における被計測物５０の配置に関する情報に基づいてロボット１０を制御する。
【００３４】
以上のように、本実施形態の計測装置（計測方法）は、第１実施形態と比較して、距離画像と濃淡画像の２つの情報と移動計測に伴うブラー補正をすることでより高い精度で被計測物の配置に関する情報を求めることができる。本実施形態によっても、第１実施形態と同様の効果を有する技術を提供することができる。
【００３５】
なお、δＴｒの算出について、計測制御部４０が、同期の時点を特定するための遅延時間δＴｃおよび露光時間δＴｅｘｐをロボット制御部３０に与え、ロボット制御部３０がδＴｒを算出してもよい。また、予めδＴｒをロボット制御部３０に記憶させておき、計測制御部４０がロボット制御部３０からδＴｒを取得し、遅延時間δＴｃおよび露光時間δＴｅｘｐを算出してもよい。このとき、露光時間δＴｅｘｐも予め求めておき、δＴｒと合わせて遅延時間δＴｃを求めてもよい。
【００３６】
また、第１実施形態にて、撮像画像のブラー補正を工程に追加してもよい。上記実施形態では、駆動するロボットに搭載された計測装置で静止した被計測物を計測する構成とした。しかしながら、例えば、ベルトコンベアやステージのような被計測物を保持して移動可能な駆動機構に被計測物が搭載され、固定された位置から駆動機構を上から撮像する計測装置であっても構わない。この場合、計測装置の位置は、駆動機構に備えられた装置により計測されうる。
【００３７】
演算部４１０が行う撮像画像に対するブラー補正は、例えば、リチャードソン・ルーシー法を適用した画像のデコンボリューションによる。また、演算部４１０は、撮像時のロボットの移動速度情報を基に画像圧縮を行うことで画像補正をしてもよい。別の補正手段として、撮像画像に撮像されたパターンの周期方向に異なる圧縮率で画像圧縮を行う方法も適用しうる。具体的には、撮像画素に対してパターン周期方向に２画素毎にビニングを行った圧縮画像１、パターン周期方向に３画素毎にビニングを行った圧縮画像２、パターン周期方向に４画素毎にビニングを行った圧縮画像３といったように複数の圧縮画像を生成する。各距離点算出するパターン位置毎にパターンコントラストが高くなる圧縮画像の選択を各点毎に行い距離値算出する方法でも良い。
【００３８】
距離センサは上記のようなアクティブステレオ方式に限るものではなく、ステレオカメラが撮影する２つの画像から三角測量によって各画素の奥行きを計算するパッシブ式であってもよい。その他、距離画像を計測するものであればいかなるものであっても本発明の本質を損なうものではない。ロボット１０として用いる機器は、例えば、７軸回転軸を有する垂直多関節型ロボットであってもよいし、スカラ型ロボットやパラレルリンクロボットであってもよい。その他、回転または並進移動軸からなる可動軸を複数有し、モーション情報が取得できる限り、いかなる形式のロボットであってもよい。
【００３９】
（物品製造方法に係る実施形態）
以上に説明した実施形態に係る計測装置は、物品製造方法に使用しうる。当該物品製造方法は、当該計測装置を用いて物体の配置の計測を行う工程と、当該工程で計測された物体を処理する工程と、を含みうる。当該処理は、例えば、加工、切断、搬送、組立（組付）、検査、および選別のうちの少なくともいずれか一つを含みうる。本実施形態の物品製造方法は、従来の方法に比べて、物品の性能・品質・生産性・生産コストのうちの少なくとも１つにおいて有利である。
【００４０】
以上、本発明の実施の形態を説明してきたが、本発明はこれらの実施の形態に限定されず、その要旨の範囲内において様々な変更が可能である。
【符号の説明】
【００４１】
２０        計測装置
２２０      撮像部
４１０      演算部
５０        被計測物
【図１】
0006714393.tif 000002
【図２】
0006714393.tif 000003
【図３】
0006714393.tif 000004
【図４】
0006714393.tif 000005
【図５】
0006714393.tif 000006
【図６】
0006714393.tif 000007
【図７】
0006714393.tif 000008
【図８】
0006714393.tif 000009