(57)【要約】【課題】２次元スケール上の２次元コードの読取時間を短縮する。【解決手段】測定装置１は、第１画素値の画像と第２画素値の画像との組み合わせパターンにより特定される第１コード、及び組合せパターンとは異なる種別のパターンにより特定される第２コードを有する２次元コード１１１が複数配置された２次元スケール１０上の一部の領域を撮像した撮像画像を取得する画像取得部４１と、撮像画像に含まれる２次元コード１１１に対応する第１コード及び第２コードを特定するコード特定部４２と、第１コード及び第２コードに基づいて、当該第１コード及び当該第２コードを含む２次元コード１１１の２次元スケール１０上の位置情報を特定する位置特定部４３と、を備える。【選択図】図１
2017228005.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１画素値の画像と第２画素値の画像との組み合わせパターンにより特定される第１コード、及び前記組み合わせパターンとは異なる種別のパターンにより特定される第２コードを有する２次元コードが複数配置された２次元スケール上の一部の領域を撮像した撮像画像を取得する画像取得部と、
前記撮像画像に含まれる前記２次元コードに対応する前記第１コード及び前記第２コードを特定するコード特定部と、
前記第１コード及び前記第２コードに基づいて、当該第１コード及び当該第２コードを含む前記２次元コードの前記２次元スケール上の位置情報を特定する位置特定部と、
を備える位置特定装置。
【請求項２】
前記第２コードは、前記２次元スケール上における前記２次元コードの概略位置を示す情報であり、前記第１コードは、前記概略位置における前記２次元コードの詳細位置を示す情報であり、
前記位置特定部は、前記第１コードが示す前記詳細位置及び前記第２コードが示す前記概略位置に基づいて、当該第１コード及び当該第２コードを含む前記２次元コードに対応する前記２次元スケール上の位置情報を特定する、
請求項１に記載の位置特定装置。
【請求項３】
前記異なる種別のパターンは、前記２次元コードの少なくとも一部の色であり、
前記コード特定部は、前記２次元コードの一部の色に基づいて前記第２コードを特定する、
請求項１又は２に記載の位置特定装置。
【請求項４】
前記異なる種別のパターンは、前記２次元コードの位置を検出する位置検出用パターンの少なくとも一部の色であり、
前記コード特定部は、前記位置検出用パターンの少なくとも一部の色に基づいて前記第２コードを特定する、
請求項３に記載の位置特定装置。
【請求項５】
前記画像取得部は、前記２次元スケール上の前記２次元コードを読み取るモノクロセンサが生成した第１撮像画像と、前記２次元スケール上の前記２次元コードを読み取るカラーセンサが生成した第２撮像画像とを取得し、
前記コード特定部は、前記第１撮像画像に基づいて前記第１コードを特定するとともに、前記第２撮像画像に基づいて前記第２コードを特定する、
請求項３又は４に記載の位置特定装置。
【請求項６】
前記画像取得部は、前記第１撮像画像と前記第２撮像画像との取得を並列して実行し、
前記コード特定部は、前記第１コードの特定と、前記第２コードの特定とを並列して実行する、
請求項５に記載の位置特定装置。
【請求項７】
前記２次元スケールには、色調整用のパターン画像が配置されており、
前記画像取得部は、前記パターン画像を撮像した調整用画像を取得し、
前記調整用画像に含まれるパターン画像の色に基づいて、前記コード特定部が特定する色の調整を行う調整部を更に備える、
請求項３から６のいずれか１項に記載の位置特定装置。
【請求項８】
前記画像取得部は、画像プローブが撮像した前記撮像画像を取得し、
前記コード特定部は、取得された前記撮像画像に含まれる前記２次元コードのうち、当該撮像画像に対応する視野の中心に最も近い前記２次元コードに対応する前記第１コード及び前記第２コードを特定し、
前記位置特定部は、前記視野の中心に最も近い前記２次元コードの前記２次元スケール上の位置情報と、当該２次元コードの前記視野の中心からのずれ量とに基づいて、前記画像プローブの位置を特定する、
請求項１から７のいずれか１項に記載の位置特定装置。
【請求項９】
第１画素値の画像と第２画素値の画像との組み合わせパターンにより特定される第１コード、及び前記組み合わせパターンとは異なる種別のパターンにより特定される第２コードを有する２次元コードが複数配置された２次元スケール上の一部の領域を画像プローブが撮像するステップと、
位置特定装置が、前記画像プローブによって撮像された撮像画像を取得するステップと、
位置特定装置が、前記撮像画像に含まれる前記２次元コードに対応する前記第１コード及び前記第２コードを特定するステップと、
位置特定装置が、前記第１コード及び前記第２コードに基づいて、当該第１コード及び当該第２コードを含む前記２次元コードの前記２次元スケール上の位置情報を特定するステップと、
を備える位置特定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スケール上の２次元コードの位置を特定する位置特定装置及び位置特定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、２次元スケールに描画された２次元コード及び準ランダムパターンに基づいて、画像プローブの位置を特定する位置特定装置が知られている。例えば、特許文献１には、２次元スケールに描画された２次元コード及び準ランダムパターンを画像プローブで検出し、当該２次元コードに含まれている２次元スケール上の位置情報を特定することにより、画像プローブの位置を特定するとともに、準ランダムパターンとテンプレート画像との画像相関に基づいて、画像プローブに対応する視野の中心からの準ランダムパターンの相対位置を算出することにより、画像プローブの２次元スケール上の位置を特定する位置特定装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第４４６３６１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の位置特定装置では、２次元スケール上に格子状に配置されている２次元画像を画像プローブで読み取るため、画像プローブの読取速度によって、２次元スケール上の位置の特定に掛かる時間が定まっていた。また、位置特定のためのデータ量が多いと、２次元コードに含まれるパターン画像の面積が大きくなるため、従来の位置特定装置では、画像プローブによる読取時間が長くなり、結果として位置の特定に時間が掛かっていた。このため、２次元スケール上の２次元コードの読取時間を短縮することが求められている。
【０００５】
そこで、本発明はこれらの点に鑑みてなされたものであり、２次元スケール上の２次元コードの読取時間を短縮することができる位置特定装置及び位置特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】
【０００６】
本発明の第１の態様に係る位置特定装置は、第１画素値の画像と第２画素値の画像との組み合わせパターンにより特定される第１コード、及び前記組み合わせパターンとは異なる種別のパターンにより特定される第２コードを有する２次元コードが複数配置された２次元スケール上の一部の領域を撮像した撮像画像を取得する画像取得部と、前記撮像画像に含まれる前記２次元コードに対応する前記第１コード及び前記第２コードを特定するコード特定部と、前記第１コード及び前記第２コードに基づいて、当該第１コード及び当該第２コードを含む前記２次元コードの前記２次元スケール上の位置情報を特定する位置特定部と、を備える。
【０００７】
前記第２コードは、前記２次元スケール上における前記２次元コードの概略位置を示す情報であり、前記第１コードは、前記概略位置における前記２次元コードの詳細位置を示す情報であり、前記位置特定部は、前記第１コードが示す前記詳細位置及び前記第２コードが示す前記概略位置に基づいて、当該第１コード及び当該第２コードを含む前記２次元コードに対応する前記２次元スケール上の位置情報を特定してもよい。
【０００８】
前記異なる種別のパターンは、前記２次元コードの少なくとも一部の色であり、前記コード特定部は、前記２次元コードの一部の色に基づいて前記第２コードを特定してもよい。
前記異なる種別のパターンは、前記２次元コードの位置を検出する位置検出用パターンの少なくとも一部の色であり、前記コード特定部は、前記位置検出用パターンの少なくとも一部の色に基づいて前記第２コードを特定してもよい。
【０００９】
前記画像取得部は、前記２次元スケール上の前記２次元コードを読み取るモノクロセンサが生成した第１撮像画像と、前記２次元スケール上の前記２次元コードを読み取るカラーセンサが生成した第２撮像画像とを取得し、前記コード特定部は、前記第１撮像画像に基づいて前記第１コードを特定するとともに、前記第２撮像画像に基づいて前記第２コードを特定してもよい。
前記画像取得部は、前記第１撮像画像と前記第２撮像画像との取得を並列して実行し、前記コード特定部は、前記第１コードの特定と、前記第２コードの特定とを並列して実行してもよい。
【００１０】
前記２次元スケールには、色調整用のパターン画像が配置されており、前記画像取得部は、前記パターン画像を撮像した調整用画像を取得し、前記位置特定装置は、前記調整用画像に含まれるパターン画像の色に基づいて、前記コード特定部が特定する色の調整を行う調整部を更に備えてもよい。
【００１１】
前記画像取得部は、画像プローブが撮像した前記撮像画像を取得し、前記コード特定部は、取得された前記撮像画像に含まれる前記２次元コードのうち、当該撮像画像に対応する視野の中心に最も近い前記２次元コードに対応する前記第１コード及び前記第２コードを特定し、前記位置特定部は、前記視野の中心に最も近い前記２次元コードの前記２次元スケール上の位置情報と、当該２次元コードの前記視野の中心からのずれ量とに基づいて、前記画像プローブの位置を特定してもよい。
【００１２】
本発明の第２の態様に係る位置特定方法は、第１画素値の画像と第２画素値の画像との組み合わせパターンにより特定される第１コード、及び前記組み合わせパターンとは異なる種別のパターンにより特定される第２コードを有する２次元コードが複数配置された２次元スケール上の一部の領域を画像プローブが撮像するステップと、位置特定装置が、前記画像プローブによって撮像された撮像画像を取得するステップと、位置特定装置が、前記撮像画像に含まれる前記２次元コードに対応する前記第１コード及び前記第２コードを特定するステップと、位置特定装置が、前記第１コード及び前記第２コードに基づいて、当該第１コード及び当該第２コードを含む前記２次元コードの前記２次元スケール上の位置情報を特定するステップと、を備える。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、２次元スケール上の２次元コードの読取時間を短縮することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】測定装置の構成を示す図である。
【図２】２次元スケールの一部を示す図である。
【図３】パターン画像に含まれる２次元コードの詳細を示す図である。
【図４】２次元コードの位置検出用パターンの色の一例である。
【図５】第１撮像画像の一例を示す図である。
【図６】画像プローブの位置の特定に係る処理の流れ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】
【００１５】
［測定装置１の構成］
図１は、本実施形態に係る測定装置１の構成を示す図である。測定装置１は、例えば、測定対象物のエッジの検出等を行う画像測定機である。測定装置１は、２次元スケール１０と、照明装置２０と、画像プローブ３０と、コントローラ４０とを備える。本実施形態において、測定装置１は、２次元スケール１０上の画像プローブ３０の位置を特定する位置特定装置として機能する。
【００１６】
２次元スケール１０には、画像プローブ３０の絶対位置を決定するためのパターン画像が複数配置されている。図２は、２次元スケール１０の一部を示す図である。図２に示すように、２次元スケール１０上には、２次元コード１１１と、準ランダムパターン１１４とを含むパターン画像１１がＸＹ方向に周期的に配置されているとともに、各種調整を行うためのキャリブレーション画像１２が配置されている。
【００１７】
２次元コード１１１には、２次元スケール１０上の２次元コード１１１の位置を示す位置情報が含まれている。準ランダムパターン１１４は、画像プローブ３０が撮像した撮像画像に含まれる２次元コード１１１が、当該撮像画像に対応する視野の中心に対してどのくらいずれているのかを特定するために用いられる。準ランダムパターン１１４は、複数のパターン画像１１において共通の図柄を有している。
【００１８】
図３は、パターン画像１１に含まれる２次元コード１１１の詳細を示す図である。図３に示すように、２次元コード１１１は、例えばＱＲコード（登録商標）である。２次元コード１１１は、３つの隅に、２次元コード１１１の位置を検出するための位置検出用パターン１１２を有するとともに、位置検出用パターン１１２以外の部分に、第１画素値の画像（モジュール）と第２画素値の画像（モジュール）との組み合わせパターン１１３を有している。ここで、第１画素値は、白色に対応する画素値であり、第２画素値は、黒色に対応する画素値である。なお、本実施形態では、２次元コード１１１は、ＱＲコードであるものとして説明するが、これに限らない。例えば、２次元コード１１１として、マイクロＱＲコードを用いるようにしてもよい。
【００１９】
位置検出用パターン１１２は、１辺が７モジュールの第１正方形と、１辺が５モジュールの白色の第２正方形と、１辺が３モジュールの第３正方形とを重ねた構成を有している。第１正方形の色と、第３正方形の色とは、例えば同じ色であり、白色とは異なる色であって、後述するモノクロセンサ３４及びカラーセンサ３５が読み取り可能な色が付されている。位置検出用パターン１１２は、第１正方形の色と第３正方形の色とにより、組み合わせパターン１１３とは異なる種別のパターンを形成している。なお、第１正方形の色と、第３正方形の色とは同じものとしたが、これに限らず、異なる色としてもよい。
【００２０】
本実施形態において、２次元コード１１１は、組み合わせパターン１１３により特定される第１コードと、第１正方形の色と第３正方形の色とによって形成される、組み合わせパターン１１３とは異なる種別のパターンにより特定される第２コードとを有している。第２コードは、２次元スケール１０上における、２次元コード１１１の概略位置を示す情報であり、第１コードは、当該概略位置における２次元コードの詳細位置を示す情報である。
【００２１】
図３に示す例において、位置検出用パターン１１２の第１正方形及び第３正方形の色は、ＲＧＢ値で２５０、３０、３０であり、概略位置を示す第２コードは、１０４５２である。また、第１コードは、８５０４７である。２次元コード１１１の位置を示す位置情報は、例えば、第１コード及び第２コードを連結した連結コードに関連付けられているものとする。
【００２２】
図４は、２次元コード１１１の位置検出用パターン１１２の色の一例である。図４に示す例では、４つの２次元コード１１１に対応する領域に含まれる２次元コード１１１には、同じ概略位置が割り当てられており、これらの２次元コード１１１の位置検出用パターン１１２の色は同じである。例えば、領域Ａ１に含まれている２次元コード１１１の位置検出用パターン１１２の色は、ＲＧＢ値で２５０、１０、１０である。
【００２３】
照明装置２０は、例えば、ストロボ照明やＬＥＤ照明である。照明装置２０は、コントローラ４０に接続されており、コントローラ４０の制御に応じて、２次元スケール１０に光を照射する。
画像プローブ３０は、光学レンズ３１と、ハーフミラー３２と、ミラー３３と、モノクロセンサ３４と、カラーセンサ３５とを備える。
光学レンズ３１は、照明装置２０によって照射され、２次元スケール１０を反射した光を集めてハーフミラー３２に入射させる。ハーフミラー３２は、光学レンズ３１によって集められた光をモノクロセンサ３４に入射させる光と、カラーセンサ３５に入射させる光とに分離する。ミラー３３は、ハーフミラー３２によって分離された光を反射し、カラーセンサ３５に入射させる。
【００２４】
モノクロセンサ３４は、複数の受光素子を備えたモノクロカメラであり、２次元スケール１０が反射した光の明暗を電気信号に変更する。これにより、モノクロセンサ３４は、２次元スケール１０の領域の少なくとも一部を撮像して第１撮像画像を生成する。モノクロセンサ３４は、生成した第１撮像画像をコントローラ４０に出力する。
【００２５】
カラーセンサ３５は、例えば、赤、緑、青の三原色のそれぞれに対応する受光素子を備えたカラーカメラであり、モノクロセンサ３４が撮像する２次元スケール１０の領域と同じ領域を撮像して第２撮像画像を生成する。カラーセンサ３５は、生成した第２撮像画像をコントローラ４０に出力する。なお、カラーセンサ３５は、カラーカメラに限らず、２次元コードの位置検出用パターン１１２の色を特定できるものであれば、他の装置であってもよい。
【００２６】
ここで、モノクロセンサ３４及びカラーセンサ３５は、２次元スケール１０上に配置されている２次元コード１１１及び準ランダムパターン１１４を含む複数のパターン画像１１のうち、一のパターン画像１１に対応する２次元コード１１１の全体と、準ランダムパターン１１４の少なくとも一部とが含まれるように撮像画像を生成する。例えば、モノクロセンサ３４及びカラーセンサ３５は、一以上の２次元コード１１１が必ず含まれる撮像画像のうち、最も小さいサイズの撮像画像を生成する。このようにすることで、撮像画像に含まれる画素数を必要最小限の数とすることができるので、モノクロセンサ３４及びカラーセンサ３５がパターン画像１１を撮像する時間、及びコントローラ４０が撮像画像から当該パターン画像１１を読み出すのに掛かる時間を短縮することができる。また、モノクロセンサ３４及びカラーセンサ３５は、一部の受光素子を用いて、一のパターン画像１１のみが含まれるように撮像画像を生成するようにしてもよい。
【００２７】
［コントローラ４０の構成］
コントローラ４０は、照明装置２０及び画像プローブ３０を制御し、画像プローブ３０が撮像した撮像画像に含まれる２次元コード１１１の２次元スケール１０上の位置を特定する。図１に示すように、コントローラ４０は、画像取得部４１と、コード特定部４２と、位置特定部４３と、調整部４４とを備える。
【００２８】
画像取得部４１は、２次元コード１１１が複数配置された２次元スケール１０上の一部の領域を撮像した撮像画像を取得する。具体的には、画像取得部４１は、光の照射を開始させるトリガ信号を照明装置２０に送信し、照明装置２０に光を照射させるとともに、撮像を開始させるトリガ信号をモノクロセンサ３４及びカラーセンサ３５に送信し、２次元スケール１０上の一部の領域を撮像させる。画像取得部４１は、モノクロセンサ３４が生成した２次元コード１１１を含む第１撮像画像、及びカラーセンサ３５が生成した２次元コード１１１を含む第２撮像画像を取得する。画像取得部４１は、第１撮像画像と第２撮像画像との取得を並列して実行する。
【００２９】
コード特定部４２は、画像取得部４１が取得した第１撮像画像及び第２撮像画像に基づいて、第１撮像画像及び第２撮像画像に含まれる２次元コード１１１に対応する第１コード及び第２コードを特定する。具体的には、コード特定部４２は、第１撮像画像の画像解析を行い、第１撮像画像に含まれている一以上の２次元コード１１１のうち、第１撮像画像に対応する視野の中心に最も近い２次元コード１１１の位置検出用パターン１１２を特定することにより、当該２次元コード１１１を特定する。図５は、第１撮像画像の一例を示す図である。図５に示す例では、第１撮像画像に対応する視野として、視野Ｆが定められている。図５には、パターン画像１１Ａ〜１１Ｄが表示されており、視野Ｆの中心Ｃに最も近いパターン画像１１は、パターン画像１１Ａである。したがって、コード特定部４２は、パターン画像１１Ａに対応する２次元コード１１１を特定する。コード特定部４２は、第１撮像画像に含まれている２次元コード１１１の組み合わせパターン１１３に基づいて、当該２次元コード１１１に含まれている第１コードを抽出する。
【００３０】
また、コード特定部４２は、第１撮像画像から位置検出用パターン１１２を特定すると、第２撮像画像を参照して、第２撮像画像に含まれている当該位置検出用パターン１１２を特定する。そして、コード特定部４２は、当該位置検出用パターン１１２の色として、ＲＧＢ値を特定する。例えば、コントローラ４０には、ＲＧＢ値と第２コードとを関連付けて記憶する記憶部（不図示）が設けられており、コード特定部４２は、特定したＲＧＢ値に関連付けられている第２コードを特定することにより、特定した色に対応する第２コードを抽出する。
【００３１】
ここで、コード特定部４２は、第１コードの特定と、第２コードの特定とを並列して実行する。このようにすることで、測定装置１は、第１コード及び第２コードの特定に掛かる時間を短縮することができる。また、コード特定部４２は、位置検出用パターン１１２の少なくとも一部の色に基づいて第２コードを特定してもよい。このようにすることで、測定装置１は、位置検出用パターン１１２の一部の色のみを特定すればよいので、色の特定に掛かる時間を短縮することができる。
【００３２】
なお、本実施形態では、コード特定部４２は、位置検出用パターン１１２の色を特定することにより２次元コード１１１の色を特定したが、これに限らない。コード特定部４２は、２次元コード１１１の他の部分の色を特定することにより、２次元コード１１１の色を特定してもよい。例えば、組み合わせパターン１１３の第２画素値の色を黒色及び白色とは異なる色としておき、コード特定部４２が、組み合わせパターン１１３の色に基づいて第２画素値の色を特定するようにしてもよい。
【００３３】
位置特定部４３は、２次元スケール１０上の画像プローブ３０の位置を特定する。まず、位置特定部４３は、コード特定部４２が特定した第１コード及び第２コードに基づいて、当該第１コード及び当該第２コードを含む２次元コード１１１の２次元スケール１０上の位置情報を特定する。例えば、コントローラ４０に設けられている記憶部に、第１コード及び第２コードを連結した連結コードと、２次元コード１１１の２次元スケール１０上の位置情報とを関連付けて記憶しておき、位置特定部４３は、コード特定部４２が特定した第１コード及び第２コードの連結コードに関連付けられている位置情報を特定する。ここで、２次元コード１１１の位置情報が示す位置は、図５に示す例では、パターン画像１１Ａに対応する２次元コード１１１の一の隅に対応する位置Ｐの、２次元スケール１０における座標情報である。
【００３４】
また、位置特定部４３は、第１撮像画像に含まれている準ランダムパターン１１４と、テンプレート画像との画像相関を分析する画像相関処理を行い、準ランダムパターン１１４が、第１撮像画像の中心からどのくらいずれているかを示す相対位置を特定する。例えば、テンプレート画像は、第１撮像画像に対応する視野の中心に準ランダムパターン１１４を配置させた画像である。位置特定部４３は、テンプレート画像と第１撮像画像とに基づいて、当該第１撮像画像に対応する視野の中心から最も近いパターン画像１１に対応する準ランダムパターン１１４の、視野の中心からのずれ量（Δｘ，Δｙ）を特定することにより、相対位置を特定する。
【００３５】
位置特定部４３は、特定した位置情報と相対位置とに基づいて、第１撮像画像の視野の中心、すなわち、２次元スケール１０上の画像プローブ３０の位置を特定する。図５に示す例では、パターン画像１１Ａに対応する２次元コード１１１の一の隅に対応する位置Ｐの座標情報と、相対位置を示すずれ量（Δｘ，Δｙ）とに基づいて、視野Ｆの中心位置Ｃに対応する座標情報を特定する。
【００３６】
また、位置特定部４３は、第１撮像画像から特定した複数の位置検出用パターン１１２の位置に基づいて、２次元スケール１０と画像プローブ３０の間のＺ軸（２次元スケール１０に垂直な軸）を中心とした回転量を測定してもよい。
【００３７】
調整部４４は、キャリブレーション画像１２に基づいて、撮像画像の処理に係る各種調整を行う。
図２に示すように、キャリブレーション画像１２には、コントローラ４０が撮像画像のＸＹ方向の寸法を調整するための寸法調整用パターン１２１と、円や十字等の同一パターンがＸＹ方向に周期的に配置され、歪曲収差を補正するための歪曲収差補正用パターン１２２と、コード特定部４２が特定する色を調整するための色調整用パターン１２３とが含まれている。
【００３８】
例えば、調整部４４は、画像プローブ３０に、定期的に寸法調整用パターン１２１を撮像させることにより撮像画像を取得し、当該撮像画像に含まれる寸法調整用パターン１２１に基づいて、撮像画像の寸法を調整するようにしてもよい。また、調整部４４は、位置特定部４３が準ランダムパターン１１４と、テンプレート画像とを用いて画像相関処理を行う場合に、歪曲収差補正用パターン１２２に基づいて、準ランダムパターン１１４と、テンプレート画像とに歪曲収差補正を行うようにしてもよい。
【００３９】
また、画像取得部４１は、画像プローブ３０に、定期的に色調整用パターン１２３を撮像させることにより調整用画像を生成させ、当該調整用画像を取得してもよい。そして、調整部４４は、当該調整用画像に含まれる色調整用パターン１２３の色に基づいて、コード特定部４２が特定する色の調整を行ったり、照明装置２０の照明用の光量を調整したりするようにしてもよい。このようにすることで、測定装置１は、特定する色の誤差を低減することができる。
【００４０】
［画像プローブ３０の位置の特定に係る処理の流れ］
続いて、画像プローブ３０の位置の特定に係る処理の流れについて説明する。図６は、測定装置１における画像プローブ３０の位置の特定に係る処理の流れを示すフローチャートである。
【００４１】
まず、画像取得部４１は、照明装置２０と、画像プローブ３０のモノクロセンサ３４と、カラーセンサ３５とにトリガ信号を送信し、２次元スケール１０上のパターン画像１１を撮像させる（Ｓ１０）。
画像取得部４１は、モノクロセンサ３４が撮像した第１撮像画像を取得するとともに（Ｓ１１）、カラーセンサ３５が撮像した第２撮像画像を取得する（Ｓ２１）。
【００４２】
コード特定部４２は、画像取得部４１が第１撮像画像を取得したことに応じて、第１撮像画像を解析し、２次元コード１１１の位置検出用パターン１１２を特定することにより、第１撮像画像における２次元コード１１１の位置を特定する（Ｓ１２）。そして、コード特定部４２は、第１撮像画像に含まれる２次元コード１１１から第１コードを特定する（Ｓ１３）。
【００４３】
コード特定部４２は、Ｓ１２において、２次元コードの位置が特定されると、当該位置に基づいて、第２撮像画像に含まれている２次元コードの位置を特定する（Ｓ２２）。そして、コード特定部４２は、第２撮像画像に含まれる２次元コード１１１の位置検出用パターン１１２の色を特定し、当該色に基づいて第２コードを特定する（Ｓ２３）。
【００４４】
また、コード特定部４２は、Ｓ１２において、２次元コードの位置が特定されると、第１撮像画像から準ランダムパターン１１４を特定する（Ｓ３１）。位置特定部４３は、特定した準ランダムパターン１１４と、テンプレート画像との画像相関を分析し、準ランダムパターン１１４が、第１撮像画像の中心からどのくらいずれているかを示す相対位置を特定する（Ｓ３２）。
【００４５】
ここで、画像取得部４１、コード特定部４２、及び位置特定部４３は、Ｓ１１〜Ｓ１３に係る処理と、Ｓ２１〜Ｓ２３に係る処理と、Ｓ３１〜Ｓ３２に係る処理とを並列して実行する。このようにすることにより、測定装置１は、位置を特定するまでの時間を短縮することができる。
【００４６】
位置特定部４３は、Ｓ１３において第１コードを特定するとともに、Ｓ２３において第２コードを特定すると、第１コードと第２コードとの連結コードに関連付けられている位置情報を特定することにより、２次元コード１１１に対応する位置を特定する（Ｓ４０）。
位置特定部４３は、Ｓ４０において２次元コード１１１に対応する位置を特定するとともに、Ｓ３２において相対位置を特定すると、２次元コード１１１に対応する位置と、相対位置とに基づいて、第１撮像画像における視野の中心の絶対位置を特定する（Ｓ５０）。視野の中心の位置は、画像プローブ３０の位置に対応していることから、測定装置１は、画像プローブ３０の位置を特定することができる。
【００４７】
［本実施形態における効果］
以上説明したように、本実施形態に係る測定装置１は、第１画素値の画像と第２画素値の画像との組み合わせパターン１１３により特定される第１コード、及び組み合わせパターン１１３とは異なる種別のパターンにより特定される第２コードを有する２次元コード１１１が複数配置された２次元スケール１０上の一部の領域を撮像した撮像画像を取得し、撮像画像に含まれる２次元コード１１１に対応する第１コード及び第２コードを特定し、第１コード及び第２コードに基づいて、当該第１コード及び当該第２コードを含む２次元コード１１１の２次元スケール１０上の位置情報を特定する。
【００４８】
このようにすることで、２次元スケール１０の位置情報のうち、一部の情報としての第２コードを異なる種別のパターンとして２次元コード１１１に含めることができるので、組み合わせパターン１１３のサイズを削減して、２次元スケール１０上の２次元コード１１１のサイズを小さくすることができる。これにより、２次元コード１１１を読み取るために必要な画像プローブ３０における受光素子の数を削減し、２次元スケール１０上の２次元コード１１１の読取時間を短縮することができる。
【００４９】
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。例えば、上述の説明では、測定装置１が、位置特定装置として機能するものとしたが、これに限らず、二次元エンコーダとして機能してもよい。上記実施の形態に、多様な変更又は改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。そのような変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。
【符号の説明】
【００５０】
１  測定装置
１０  ２次元スケール
１１  パターン画像
２０  照明装置
３０  画像プローブ
３１  光学レンズ
３２  ハーフミラー
３３  ミラー
３４  モノクロセンサ
３５  カラーセンサ
４０  コントローラ
４１  取得部
４２  コード特定部
４３  位置特定部
４４  調整部
１１１  ２次元コード
１１２  位置検出用パターン
１１３  組み合わせパターン
１１４  準ランダムパターン
【図１】
2017228005.tif 000003
【図２】
2017228005.tif 000004
【図３】
2017228005.tif 000005
【図４】
2017228005.tif 000006
【図５】
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【図６】
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