(57)【要約】      （修正有）【課題】工具が加工機主軸に対して偏芯した状態で取り付けられて回転させられていても、コストを抑えつつ精度良く回転輪郭を測定する事が可能な工具の機上測定方法を提供する。【解決手段】主軸に取り付けた工具の偏芯によりばらついてしまう工具画像ＴＧのエッジ付近の輝度分布に対して、実撮影系の輝度(平均)値とそのバラつきに基づく値を閾値として用いる。通常の微分フィルタなどによるエッジ検出法では免れる事のできないエッジ検出位置のばらつきを、画面上の工具画像ＴＧと背景部との境界を回転輪郭位置とすることで高精度に検出する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像手段と背景照明との間で、加工機に取り付けられて回転している工具における回転軸線に交差する方向から見たときの回転輪郭位置を測定する機上測定方法において、
前記撮像手段の視野内から前記工具を退避させた状態で前記背景照明を撮像し、基準画像を取得するステップと、
前記基準画像における任意の領域内で画素の輝度値の平均値Ｌｎと、標準偏差σｎとを算出し、記憶するステップと、
前記撮像手段の視野内へ前記工具を進入させ回転させた状態で、前記背景照明と共に撮像し、工具画像を取得するステップと、
前記工具画像において、解析範囲を決めるステップと、
前記解析範囲内の前記工具画像に対して所定のフィルタ処理を施して輝度値の極値を求め、これに基づいて前記回転軸線に交差する方向に並んだ画素列毎に仮の輪郭位置Ｖｉｍを抽出するステップと、
前記画素列毎に、前記仮の輪郭位置Ｖｉｍを起点とし、前記回転軸線から前記工具画像の外側に向けて画素毎に輝度値Ｌｒｎを順次評価し、｜Ｌｒｎ−Ｌｎ｜≦α×σｎ（但し、０＜α＜１．５）の条件を満たす画素が３個以上任意の個数で連続していたときは、前記条件を満たした画素のうち最も内側の画素位置Ｖｎの一つ内側の画素を決定するステップと、を有し、
前記決定された画素内に真の輪郭位置が含まれている工具の機上測定方法。
【請求項２】
前記撮像手段により前記背景に対して複数回の撮像を行い、平均化することで前記基準画像を取得する請求項１に記載の工具の機上測定方法。
【請求項３】
前記撮像手段により前記工具に対して複数回の撮像を行い、平均化することで前記工具画像を取得する請求項１又は２に記載の工具の機上測定方法。
【請求項４】
前記所定のフィルタとは、微分フィルタである請求項１〜３のいずれかに記載の工具の機上測定方法。
【請求項５】
前記基準画像における任意の領域は、前記工具の径に応じて決定されるようになっている請求項１〜４のいずれかに記載の工具の機上測定方法。
【請求項６】
前記係数αは可変である請求項１〜５のいずれかに記載の工具の機上測定方法。
【請求項７】
前記真の輪郭位置を含むと決定された画素の輝度値と、それに隣接する画素の輝度値を用いて、前記決定された画素内における真の輪郭位置を決定する請求項１〜６のいずれかに記載の工具の機上測定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ミクロン或いはサブミクロン精度での加工を要求される、例えば光学素子の金型などを加工する加工機において、加工機主軸に把持され回転している工具を、ＣＣＤ(Charge Coupled Device)のような撮像素子を有するカメラで撮像し、その工具画像から回転輪郭という特徴量を得ることができる工具の機上測定方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
加工機上で、実際に回転している工具を測定する、いわゆる機上測定が望まれている。例えばマシニングセンターなどの加工機上では、工具の位置や工具の径を予め測定し、そこで得られた工具の情報を加工のＮＣプログラムにフィードバックする事で高精度な加工を実現している。ここで、例えば１００００ｍｉｎ-1程度で回転する工具により切削などの高速加工が行われる場合、工具に作用する慣性力などで歳差運動等が生じ、回転軸線に直交する方向に見たときの工具の輪郭（回転輪郭といい、ワークが加工される範囲を示す）が、静止状態の工具の輪郭と異なる場合がある。特に光学素子の金型など精密な加工が必要な場合、回転輪郭を精度良く把握しておく必要がある。
【０００３】
このような回転輪郭の測定方法としては、カメラを用いて画像処理により回転する工具を測定する技術が知られている。例えば特許文献１には、画像処理用コンピュータと、工具を撮影する撮影装置と、この撮影装置から画像信号を画像処理用コンピュータに取り込む画像入力ボードと、を備えた画像処理装置により、工具軸と直交方向に並ぶ各画素列毎に画素輝度累積和Ｇｌｙｉから工具画像先端位置を検出し、この工具画像の先端位置を基準にして工具径抽出用の画像処理領域Ｒ１を設定し、この画像処理領域Ｒ１の画素輝度データについて、工具軸と平行方向に並ぶ各画素列の画素輝度累積和Ｇｌｘｉを演算し、各画素輝度累積和Ｇｌｘｉが背景画像側から工具画像側に向けて大きく変化する画素列ｌｘａ，ｌｘｂを工具画像の両端位置（回転輪郭に相当）と判断して工具径を演算する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開2000-24880号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、被測定体となる工具は、マシニングセンターなど加工機の主軸に把持された状態で回転されるが、例えばオートツールチェンジャー（ＡＴＣ）などを用いて工具を主軸に対して取り付ける際に位置のばらつきが生じ、これにより被測定体である工具の加工機主軸に対する偏芯を発生させてしまい、これが画像を2値化処理する際の閾値のばらつきの要因となって測定誤差を生じさせる恐れがある事が判明した。
【０００６】
特に特許文献１の技術では、画素輝度の累積和を演算することで表される工具画像（回転輪郭）と、背景との境界が、工具の偏芯により不明瞭となってしまうという問題がある。しかしながら特許文献１には、偏芯により境界が不明瞭になることに対して，明確な対策の開示がない。
【０００７】
工具の偏芯により画像上の回転輪郭がぼやける理由は、以下の通りである。例えば工具が回転軸線に対して１μｍ或いは５μｍで偏芯している場合に、工具１回転辺りのエッジ位置がその偏芯量に応じ１μｍ或いは５μｍと変位することになる。つまり偏芯量に応じて単位時間当たりのエッジ位置の移動速度（周速）が変わるため、同じ回転数で回転している工具を同じ露光時間で撮影したとしても、単位時間あたりに撮像素子に取り込まれる光を工具のエッジ部が遮る時間が偏芯量に応じて異なってしまうこととなる。偏芯量が増大すると、エッジ部の階調変化がなだらかとなる範囲が広がり、撮像した工具の像の輪郭が大きくぼやけてしまうことになる。このようなぼやけた画像に対して、例えば２値化処理でエッジ部を検出しようとした場合、２値化する際の閾値を固定することで、検出するエッジ位置が偏芯量に応じて変わってしまい測定誤差を招く恐れがある。また、例え特許文献１のように画素輝度累積和を用いたとしても、エッジ部の境界近傍ではなだらかな変化となり、エッジ部を精度良く検出できない。更に、例えば微分フィルタなどを用いてエッジ部の輝度変化が最大となる個所を捉えようとしても、特に偏芯量が大きくなると工具のエッジ部と背景部との境界で、むしろ輝度変化が小さくなってくるために、エッジ部の検出能力が低下するという問題がある。
【０００８】
更に特許文献１では、工具の回転速度に対して比較的長い露光時間で工具を撮像する事を前提としているが、別の測定アプローチとして、ハイスピードカメラなどの特殊カメラを用いることも考えられる。すなわち、露光時間を十分短くした撮像にて回転する工具の一瞬を捉えることができれば、その工具画像から工具の輪郭を精度良く検出することができるといえる。しかしながら、一般的な加工機の主軸は高速で回転していることから、使用する特殊カメラには高速なシャッタースピードと高フレームレートが求められる。例えば外径φ２ｍｍの工具を１００００ｍｉｎ-1で回転させる場合、１秒あたり１６６回転していることになる。一般的な工具の外形刃は、ナイフエッジのように鋭利な形状をしているために、画像上で正しく径を測る為には、工具の刃先が特殊カメラの光軸と直交する軸上にある状態、つまり特殊カメラ側から見てもっとも刃先が広がった回転位置での画像を取得する必要が有る。この時の誤差を１μｍ以下に抑えようとした場合には、φ２ｍｍの工具では、回転角度の誤差は２．５６゜以内であることが要求される。一方、工具は１秒あたり１６７回転しているので、１回転にかかる時間は約６ｍｓｅｃである。つまり１回転あたり６ｍｓｅｃで回転しているφ２ｍｍ工具のエッジを、回転角度の許容誤差±２．５６゜以内で２回撮像する為には約１２０００（ｆｐｓ）のフレームレートが必要となってしまい、かなり高性能なカメラが必要になるのでコストの大幅な増大を招くことから、このような測定は現実的でないといえる。
【０００９】
本発明は、かかる従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、工具が加工機主軸に対して偏芯した状態で取り付けられて回転させられていても、コストを抑えつつ精度良く回転輪郭を測定する事が可能な工具の機上測定方法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】
【００１０】
本発明の工具の機上測定方法は、撮像手段と背景照明との間で、加工機に取り付けられて回転している工具における回転軸線に交差する方向から見たときの回転輪郭位置を測定する機上測定方法において、
前記撮像手段の視野内から前記工具を退避させた状態で前記背景照明を撮像し、基準画像を取得するステップと、
前記基準画像における任意の領域内で画素の輝度値の平均値Ｌｎと、標準偏差σｎとを算出し、記憶するステップと、
前記撮像手段の視野内へ前記工具を進入させ回転させた状態で、前記背景照明と共に撮像し、工具画像を取得するステップと、
前記工具画像において、解析範囲を決めるステップと、
前記解析範囲内の前記工具画像に対して所定のフィルタ処理を施して輝度値の極値を求め、これに基づいて前記回転軸線に交差する方向に並んだ画素列毎に仮の輪郭位置Ｖｉｍを抽出するステップと、
前記画素列毎に、前記仮の輪郭位置Ｖｉｍを起点とし、前記回転軸線から前記工具画像の外側に向けて画素毎に輝度値Ｌｒｎを順次評価し、｜Ｌｒｎ−Ｌｎ｜≦α×σｎ（但し、０＜α＜１．５）の条件を満たす画素が３個以上任意の個数で連続していたときは、前記条件を満たした画素のうち最も内側の画素位置Ｖｎの一つ内側の画素を決定するステップと、を有し、
前記決定された画素内に真の輪郭位置が含まれているものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、工具が加工機主軸に対して偏芯した状態で取り付けられて回転していても、コストを抑えつつ精度良く回転輪郭を測定する事が可能な工具の機上測定方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本実施の形態にかかる工具の機上測定方法を実施可能な測定装置を搭載した加工機の概略図である。
【図２】図１の構成をII-II線で切断して矢印方向に見た測定装置を示す図である。
【図３】本実施の形態にかかる機上測定方法の各ステップを示すフローチャートである。
【図４】工具画像ＴＧと画面ＳＣ内の画素ＰＸとの関係を示す図である。
【図５】（ａ）は、撮像した画面上における工具画像ＴＧと、解析範囲ＡＮとの関係を示す図であり、（ｂ）は、縦軸に輝度値をとり、横軸は解析範囲ＡＮ内のある画素列における画素を番号で示しており、（ｃ）は、解析範囲ＡＮ内のある画素列において画素の輝度値に対して微分フィルタ処理を行って示すグラフであり、（ｄ）は、画面上における画素の配列を示し、解析範囲内の画素については｜Ｌｒｎ−Ｌｎ｜を計算した値を記載している。
【図６】サブピクセル処理の例を示す図である。
【図７】（ａ）は、撮像した画面上における工具画像ＴＧと、解析範囲ＡＮとの関係を示す図であり、（ｂ）は、縦軸に輝度値をとり、横軸は解析範囲ＡＮ内のある画素列における画素を番号で示しており、（ｃ）は、解析範囲ＡＮ内のある画素列において画素の輝度値に対して微分フィルタ処理を行って示すグラフであり、（ｄ）は、画面上における画素の配列を示し、解析範囲内の画素については｜Ｌｒｎ−Ｌｎ｜を計算した値を記載している。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明を、実施の形態を参照して説明する。図１は、本実施の形態にかかる工具の機上測定方法を実施可能な測定装置を搭載した加工機の概略図であるが、一部省略している。図２は、図１の構成をII-II線で切断して矢印方向に見た測定装置を示す図である。図１において、定盤１０上に一対の支柱１１が形成され、その上端に梁状のＹ軸ステージ１２が設けられている。Ｙ軸ステージ１２は、Ｘ軸ステージ１３をＹ方向に駆動可能となっている。
【００１４】
Ｘ軸ステージ１３は、Ｘ方向に駆動可能にＺ軸ステージ１４を搭載している。Ｚ軸ステージ１４は、主軸１５をＺ方向に駆動可能としている。主軸１５は、工具Ｔを回転可能に取り付けている。尚、定盤１０上にはチャック１０ａが設けられ、工具Ｔで加工される対象となるワークＷを保持している。
【００１５】
図２に示す測定装置は、定盤１０上に離間して設けられた照明部（背景照明）２１と撮像部（撮像手段）２２と画像処理部２３とを有する。照明部２１は、光源２１ａとテレセントリックレンズ２１ｂとを有しており、光源２１ａから出射された発散光束を、テレセントリックレンズ２１ｂで平行光束に変換し照明光として出射するようになっている。テレセントリックレンズ２１ｂから出射される照明光の強度はなるべく均一であることが好ましい。
【００１６】
撮像部２２は、集光レンズ２２ａと撮像素子２２ｂとを有しており、集光レンズ２２ａを介して撮像面に結像した画像を撮像素子２２ｂで光電変換して、好ましくは別体のＰＣである画像処理部２３に入力するようになっている。撮像部２２の光軸は、工具Ｔの回転軸線ＡＸに対して直交していると好ましい。
【００１７】
図３は、本実施の形態にかかる機上測定方法の各ステップを示すフローチャートである。図４は、工具画像ＴＧと画面ＳＣ内の画素ＰＸとの関係を示す図であるが、画素ＰＸは実際より大きく示している。図５は、偏芯した工具の解析工程を説明するための図である。まず、測定事前準備として図２において、照明部２１と撮像部２２との間から工具Ｔを退避した状態で、ステップＳ１０１で、照明部２１から平行光束を照射して撮像部２２で撮像を行い、撮影視野内に工具が無い状態の基準画像を取得する。ここで、測定前に撮像部２２内のレンズ２１ｂ、２２ａを清掃しておくことが望ましい。尚、撮像部２２の複数回の撮像により得られた画像を平均化して基準画像としても良い。これによりノイズの影響を低減できる。
【００１８】
このとき画像処理部２３は、撮像部２２ｂから入力された画像に対し、図４に示すように任意の領域ＡＲを設定する。これは、測定対象となる工具Ｔの回転軸線ＡＸを基準とし、工具Ｔのエッジ位置を含むと推定される位置に対して、工具Ｔの最大径φＭＸのバラツキと、工具Ｔの取り付け位置のバラツキに、更にマージンを加えた範囲として設定される。つまり、任意の領域ＡＲは、少なくとも工具Ｔの最大径φＭＸに応じて決定される。但し、任意の領域ＡＲは、後述する解析範囲ＡＮを含んだ範囲である。任意の領域ＡＲが広すぎると、解析上、背景照明の不均一性から輝度値の平均Lnと標準偏差σｎが不適切な値になってしまう恐れがあるので、実際は解析範囲ＡＮを若干上回るサイズとすると好ましい。
【００１９】
次いで、ステップＳ１０２で、画像処理部２３において、取得した基準画像の任意の領域ＡＲごとに輝度値の平均値を計算し、平均輝度Ｌｎ及び標準偏差σｎを演算して、画像処理部２３内のメモリに格納する。任意の領域ＡＲを設定することで、照明光のバラツキの範囲が限定されるため、平均輝度Ｌｎ及び標準偏差σｎを精度良く求めることができる。
【００２０】
更にステップＳ１０３で、Ｙ軸ステージ１２、Ｘ軸ステージ１３及びＺ軸ステージ１４を駆動して、主軸１５に保持された工具Ｔを照明部２１と撮像部２２の間であって、撮像部２２の視野内に移動させる。このときの工具Ｔの定盤１０からの高さは、実際のワークＷを加工する際の高さと略等しくすることが望ましい。更に主軸１５と共に工具Ｔを回転させ、主軸１５の回転駆動に起因した温度上昇による工具Ｔの位置変位が飽和した状態で、撮像部２２により工具Ｔの撮像を行って工具画像を取得し、画像処理部２３で以下のように処理を行う。尚、撮像部２２の複数回の撮像により得られた画像を平均化して工具画像としても良い。これによりノイズの影響を低減できる。
【００２１】
ここで、ステップＳ１０４で、ユーザーの指定もしくは画像処理部２３が自動的に、工具画像ＴＧに対する解析範囲ＡＮ（図５（ａ）参照）を設定する。解析範囲ＡＮは、上述したように任意の領域ＡＲ内に含まれており、画面ＳＣ上で、回転輪郭位置の解析に無関係な工具画像ＴＧの中心付近は含まず、推定される工具Ｔの回転軸線ＡＸを挟んで略線対称的に２カ所設けるものとする。ここでは、解析上、２つの解析範囲ＡＮを一体化し、回転軸線ＡＸに直交する（ここでは水平方向の）画素列毎に解析を行うものとする。かかる画素列内で、画素ごとに左から右へと昇順で番号を振ってゆく。図５（ｂ）に、ある画素列における画素の輝度値分布を示す。
【００２２】
ステップＳ１０５で、画像処理部２３が設定された解析範囲ＡＮ内の範囲でエッジ抽出の為の微分フィルタ処理を行う。ここでは、微分フィルタ処理としてＳｏｂｅｌフィルタを用いたが、これに限られない。すると、図５（ｃ）に示すような輝度値の変化を示すグラフが得られる。ここで、画像処理部２３は、図５（ｃ）に示すグラフにおいて輝度値の変化が最大となる最小値Ｖｉ１(極小値)と最大値Ｖｉ２（極大値）を求め、それに対応する画素の位置を仮の回転輪郭の位置Ｖｉｍとする。極小値と極大値を総称して極値とする。
【００２３】
ステップＳ１０６で、画像処理部２３は、解析範囲ＡＮの画素列内で位置Ｖｉｍを起点とし、工具の回転軸線（中心）から外側に向かう画素の輝度値をそれぞれＬｒｎとし、ステップ１０２で求めた輝度の平均値Ｌｎとの差分をとって、｜Ｌｒｎ−Ｌｎ｜を順次演算してゆく。｜Ｌｒｎ−Ｌｎ｜が０に近ければ、当該画素が背景照明を撮像している可能性が高くなる。
【００２４】
そこでステップＳ１０７で、画像処理部２３は、上記演算をしていく途中で、｜Ｌｒｎ−Ｌｎ｜≦α×σｎ（但し、αは、撮像素子の暗電流などのノイズをキャンセルするための感度に相当する任意の係数であり、シミュレーションや実験などから求めることができる可変の値であるが、ここでは０＜α＜１．５、好ましくは０．５≦α≦１．０とする）の条件を満たす画素が３個以上任意の個数で（好ましくは５個以下で）連続していたときは、この条件を満たした画素のうち最も内側の画素の位置Ｖｎが、その画素列の背景部とみなし、更にステップＳ１０８で、その一つ内側の画素が回転輪郭位置を含んでいると決定する。
【００２５】
より具体的に図５（ｃ）の例では、５番の画素（工具画像ＴＧの回転軸線に対し左側）と、８番の画素（工具画像ＴＧの回転軸線に対し右側）がそれぞれ仮の輪郭位置Ｖｉｍに相当するので、ここから画像処理部２３が外側に向かって評価を行ったところ、図５（ｄ）に示すように、工具画像ＴＧの回転軸線に対し左側では３番の画素の輝度値が、｜Ｌｒｎ−Ｌｎ｜≦α×σｎを満たし、また工具画像ＴＧの回転軸線に対し右側では１０番の画素の輝度値が、｜Ｌｒｎ−Ｌｎ｜≦α×σｎを満たすことが分かった。よって、工具画像ＴＧの回転軸線に対し左側では３番より一つ内側の４番目の画素が回転輪郭位置に相当し、また工具画像ＴＧの回転軸線に対し右側では１０番より１つ内側の９番目の画素が回転輪郭位置に相当することとなる。一例として、Ｌｎ＝186、α＝0.5〜1.0、σｎ＝８であるとき、Ｖｉｍの輝度値Ｌｒｎ＝９９である。
【００２６】
ところで、例えばCCDの1セル毎の画素サイズは数μｍ(約2〜5μm)が一般的である。従って、回転輪郭位置を含む画素が特定できたとしても、かかる位置は2〜5μm程度の誤差を本来的に持つこととなる。従って、より高精度に工具の加工範囲を設定するには、回転輪郭位置を更に高い精度で測定することが望ましいといえる。そこで、本実施の形態では、ステップＳ１０９により画像処理部２３がサブピクセル処理を行う。
【００２７】
サブピクセル処理について、より具体的に説明する。図６（ａ）に、ある画素列における隣り合った画素ＰＸn-1、ＰＸn、ＰＸn+1の輝度値をプロットしている。ここで、画素ＰＸnが回転輪郭の位置を含む画素であったとしたときに、互いに隣接する画素ＰＸn-1の輝度値とＰＸnの輝度値の差ａ、互いに隣接する画素ＰＸnの輝度値とＰＸn+1の輝度値の差ｂを求め、更に図６（ｂ）に示すように、画素ＰＸnの幅方向をｂ：ａに分割して、その分割点ＤＰを回転輪郭の位置とするのである。これにより、画素ピッチが２μｍであったとしても、１μｍ未満の誤差で回転輪郭の位置を求めることができる。尚、サブピクセル処理は、以上に限られない。
【００２８】
以上述べたステップＳ１０５〜Ｓ１０９は、解析範囲ＡＮ内の複数の画素列ごとに実行され、それぞれ回転輪郭の位置が求まる。従って、その回転輪郭位置を結ぶことで、垂直方向における工具Ｔの回転輪郭の軌跡を求めることができる。
【００２９】
ステップＳ１１０では、画像処理部２３が、求めた左右の回転輪郭の位置（エッジ位置）から回転状態の工具径を演算する。その後、ステップＳ１１１で、演算した工具径を図１に示す加工機の加工プログラムに入力することで、加工機は工具Ｔを用いてワークＷを精度良く加工することができる。
【００３０】
本実施の形態によれば、主軸１５に取り付けた工具Ｔの偏芯によりばらついてしまう工具画像ＴＧのエッジ付近の輝度分布に対して、実撮影系の輝度(平均)値とそのバラつきに基づく値を閾値として用いることで、通常の微分フィルタなどによるエッジ検出法では免れる事のできないエッジ検出位置のばらつきを、画面上の工具画像ＴＧと背景部との境界を回転輪郭位置とすることで高精度に検出することができる。
【００３１】
また、工具の測定前準備として基準画像を得る事により、例えば照明光量の変化や、切削油や切粉などの付着による撮像系の汚れなどの影響を基準画像内に含める事ができ、輝度値への影響を排除する事ができる。また輝度の平均値Ｌｎは、基準画像に対して任意の領域ＡＲを好適に設定することで、例えば外径φ１mm工具を測る時と外径φ３mmの工具を測る時とで、それぞれに最適な平均輝度値を取得して評価することができる。これは、例えば照明光学系に起因する周辺部の光量落ちなどの輝度ムラに対して有効である。
【００３２】
図７は、別な工具の例にかかる図５と同様な図である。図５に示す例では、工具の偏芯量が比較的大きかったのに対し、本例では、工具の偏芯量が少なく、図７（ａ）に示すように工具画像ＴＧのぼやけが少ない。従って、図７（ｃ）に示すグラフにおいて、輝度値の変化が最大となる最小値Ｖｉ１と最大値Ｖｉ２が明確に極大となっている。すなわち、本実施の形態は図５に示すように偏芯量が比較的大きい工具の回転輪郭位置を求めるのに、特に有効であるといえる。
【００３３】
上述の例と同様に、最小値Ｖｉ１と最大値Ｖｉ２に対応する画素の位置を、仮の回転輪郭の位置Ｖｉｍとする。解析範囲ＡＮの画素列内で位置Ｖｉｍを起点とし、工具の回転軸線（中心）から外側に向かう画素の輝度値をＬｒｎとし、輝度の平均値Ｌｎとの差分をとって、｜Ｌｒｎ−Ｌｎ｜≦α×σｎの条件を満たす画素が３個以上任意の個数で連続していたときは、その条件を満たした画素のうち最も内側の画素の位置Ｖｎが、その画素列の背景部とみなし、その一つ内側の画素を回転輪郭位置とする。
【００３４】
本発明は、明細書に記載の実施例に限定されるものではなく、他の実施例・変形例を含むことは、本明細書に記載された実施例や思想から本分野の当業者にとって明らかである。明細書の記載及び実施例は、あくまでも例証を目的としており、本発明の範囲は後述するクレームによって示されている。
【符号の説明】
【００３５】
１０            定盤
１０ａ            チャック
１１            支柱
１２            Ｙ軸ステージ
１３            Ｘ軸ステージ
１４            Ｚ軸ステージ
１５            主軸
２１            照明部
２１ａ            光源
２１ｂ            テレセントリックレンズ
２２            撮像部
２２ａ            集光レンズ
２２ｂ            撮像素子
２３            画像処理部
ＡＮ            解析範囲
ＡＲ            任意の領域
ＡＸ            回転軸線
ＤＰ            分割点
ＳＣ            画面
Ｔ            工具
ＴＧ            工具画像
Ｗ            ワーク
【図２】
2016206120.tif 000003
【図３】
2016206120.tif 000004
【図６】
2016206120.tif 000005
【図１】
2016206120.tif 000006
【図４】
2016206120.tif 000007
【図５】
2016206120.tif 000008
【図７】
2016206120.tif 000009