(57)【要約】【課題】  パターン投影法において、環境光による影響を低減しつつ、より短時間に計測する。【解決手段】  明部と暗部を有する第１のパターン光、及び、第１パターン光の明部と暗部が反転した第２のパターン光を被検物に投影する投影部と、投影部によりパターン光が投影された前記被検物を撮像する撮像部と、撮像部により撮像された画像に基づいて被検物の形状に関する情報を求める演算部と、を有し、演算部は、第１のパターン光が投影された被検物を前記撮像部によって撮像することにより得られる第１画像を取得し、第２のパターン光が投影された被検物を撮像部によって撮像することにより得られる第２画像を取得し、第１画像及び第２画像の各々の平滑化を行い、平滑化を行った画像の光強度分布が近づくように画像の補正を行い、補正後の画像の光強度分布の交点を求めることにより、被検物の形状に関する情報を求める。【選択図】  図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検物にパターン光を投影して前記被検物を撮像する計測装置であって、
明部と暗部を有する第１のパターン光、及び、前記第１パターン光の明部と暗部が反転した第２のパターン光を前記被検物に投影する投影部と、
前記投影部によりパターン光が投影された前記被検物を撮像する撮像部と、
前記撮像部により撮像された画像に基づいて前記被検物の形状に関する情報を求める演算部と、を有し、
前記演算部は、前記第１のパターン光が投影された前記被検物を前記撮像部によって撮像することにより得られる第１画像を取得し、前記第２のパターン光が投影された前記被検物を前記撮像部によって撮像することにより得られる第２画像を取得し、
前記第１画像及び前記第２画像の各々の平滑化を行い、前記第１画像に前記平滑化を行った画像の光強度分布と前記第２画像に前記平滑化を行った画像の光強度分布が近づくように前記第１画像及び前記第２画像の少なくとも一方の補正を行い、
前記補正後の前記第１画像の光強度分布と前記第２画像の光強度分布との交点を求めることにより、前記被検物の形状に関する情報を求めることを特徴とする計測装置。
【請求項２】
前記平滑化は、ローパスフィルタをかける処理である、ことを特徴とする請求項１に記載の計測装置。
【請求項３】
前記平滑化は、前記画像の複数の画素値に対して移動平均を行う処理である、ことを特徴とする請求項１に記載の計測装置。
【請求項４】
前記平滑化は、前記画像を複数の領域に分割し、分割された各領域内における複数の画素値の平均値を求めることである、ことを特徴とする請求項１に記載の計測装置。
【請求項５】
前記ローパスフィルタを前記画像の光強度分布のフーリエ空間でかけることを特徴とする請求項２に記載の計測装置。
【請求項６】
前記ローパスフィルタを前記画像の光強度分布の実空間でかけることを特徴とする請求項２に記載の計測装置。
【請求項７】
前記ローパスフィルタはバンドパスフィルタを含むことを特徴とする請求項２に記載の計測装置。
【請求項８】
前記演算部は、前記第１画像及び前記第２画像の各々の平滑化を行い、前記第１画像に前記平滑化を行った画像の光強度分布の中間値と、前記第２画像に前記平滑化を行った画像の光強度分布の中間値と、が合うように前記第１画像及び前記第２画像の少なくとも一方の当該補正を行う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】
被検物にパターン光を投影して前記被検物を撮像し、撮像された画像に基づいて前記被検物の形状に関する情報を求める計測方法であって、
明部と暗部を有する第１のパターン光が投影された前記被検物を撮像することにより得られる第１画像を取得し、前記第１パターン光の明部と暗部が反転した第２のパターン光が投影された前記被検物を撮像することにより得られる第２画像を取得する工程と、
前記第１画像及び前記第２画像の各々の平滑化を行い、前記第１画像に前記平滑化を行った画像の光強度分布と前記第２画像に前記平滑化を行った画像の光強度分布が近づくように前記第１画像及び前記第２画像の少なくとも一方の補正を行う工程と、
前記補正後の前記第１画像の光強度分布と前記第２画像の光強度分布との交点を求めることにより、前記被検物の形状に関する情報を求める工程とを有することを特徴とする計測方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、計測装置及び計測方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
被検物の形状、位置や姿勢を計測する装置として、パターン投影法を用いた光学式の計測装置が知られている。計測装置は、パターン光を投影する投影ユニットと、被検物を撮像する撮像ユニットとを有している。パターン投影法では、投影ユニットが所定のパターン光を被検物に投影し、撮像ユニットでパターン光が投影された被検物を撮像する。計測装置の内部又は外部に設けられた演算ユニットは、撮像により得られた画像データにおけるパターン光の光強度分布から、三角測量の原理に基づいて各画素位置における距離情報を算出することで、被検物の形状、位置や姿勢を求めている。パターン投影法としては、明線と暗線とを交互に有するパターン光を投影して空間を２進符号化する空間符号化法がよく用いられる。空間符号化法による計測精度を向上させるためには、得られた画像データから明部と暗部との境界を正確に決定する必要がある。
【０００３】
明部と暗部の境界を決定する手法として、２つの画像のパターン光強度分布の交点を境界として決定する手法がある。２つの画像として、明部と暗部とを交互に有する第１のパターン光を投影して撮像した画像と、第１のパターン光の明部と暗部が反転し、第１のパターン光に対して光強度が相補関係にある第２のパターン光とを投影して撮像した画像とを用いる。各パターン光の光強度が相補関係にあり、かつ、同じ平面を計測している限り、隣り合う交点間の距離と明部（暗部）の幅とは一致する。しかし、実際の計測においては、投影パターン光以外の蛍光灯などの環境光の影響により、画像データにおけるパターン光の相補関係が崩れてしまい、第１のパターン光と第２のパターン光の交点位置がずれてしまうことがある。通常、この交点位置のずれは、環境光によるものなのか、被検物の形状によるものなのかは区別ができない。その結果、計測精度が低下してしまう。
【０００４】
特許文献１には、環境光の影響を軽減する方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１３−２１０２６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に記載の発明では、交点検出に用いる、第１のパターン光が投影された状態の被検物の第１の光強度分布と、第２のパターン光が投影された状態の被検物の第２の光強度分布を用いる。さらに、第１のパターン光および第２のパターン光が投影されない状態の被検物の第３の光強度分布も必要である。その為、第１のパターン光および第２のパターン光が投影されない状態を準備する時間、および、第３の光強度分布を撮像して取得する時間が必要である。そのため、計測時間が長くなってしまう。
【０００７】
そこで、本発明は、パターン投影法において、環境光による影響を低減しつつ、より短時間に計測することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決する本発明の一側面としての計測装置は、被検物にパターン光を投影して前記被検物を撮像する計測装置であって、明部と暗部を有する第１のパターン光、及び、前記第１パターン光の明部と暗部が反転した第２のパターン光を前記被検物に投影する投影部と、前記投影部によりパターン光が投影された前記被検物を撮像する撮像部と、前記撮像部により撮像された画像に基づいて前記被検物の形状に関する情報を求める演算部と、を有し、前記演算部は、前記第１のパターン光が投影された前記被検物を前記撮像部によって撮像することにより得られる第１画像を取得し、前記第２のパターン光が投影された前記被検物を前記撮像部によって撮像することにより得られる第２画像を取得し、前記第１画像及び前記第２画像の各々の平滑化を行い、前記第１画像に前記平滑化を行った画像の光強度分布と前記第２画像に前記平滑化を行った画像の光強度分布が近づくように前記第１画像及び前記第２画像の少なくとも一方の補正を行い、補正後の前記第１画像の光強度分布と前記第２画像の光強度分布との交点を求めることにより、前記被検物の形状に関する情報を求めることを特徴とする計測装置。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、パターン投影法において、環境光による影響を低減しつつ、より短時間に計測することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】計測装置を示す図である。
【図２】投影されるパターン光と、それらの交点を説明するための図である。
【図３】パターン光の強度分布の交点を説明するための図である。
【図４】２つの光強度分布の交点を求める処理を表すフローチャートである。
【図５】具体的な画像（光強度分布）を表す図である。
【図６】第３実施形態における領域分割、光強度分布を表す図である。
【図７】計測装置とロボットアームを含む制御システムを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
（第１実施形態）
本実施形態の計測装置について図１を用いて説明する。図１（ａ）は、計測装置１００の概略図である。図１（ｂ）は、パターン光１２が投影された被検物１１を示す図である。計測装置１００は、ヘッド１０（破線部）と制御部３で構成され、ヘッド１０は、２個の光学ユニットを含んでいる。１個目の光学ユニットは予め設定された既知のパターン光（光強度分布）１２を被検物１１に投影する投影ユニット（投影部）１であり、２個目の光学ユニットはパターン光１２が投影された被検物１１を撮像する撮像ユニット２（撮像部）である。被検物１１は、例えば、装置の部品などである。
【００１２】
投影ユニット１は、パターン光を形成するパターン光形成素子（パターン光形成部）６と、筐体５と、投影光学系（投影レンズ）４と、を有する。また、ロッドインテグレータやハエの目レンズなどの照度分布補正ユニットを有していてもよい。光源（例：ＬＥＤなどの発光素子）から出射された光はパターン光形成素子６に照射され、パターン光形成素子６がパターン光を形成して、パターン光形成素子６により形成されたパターン光を投影光学系４が計測空間に投影する。本実施形態では、図１（ｂ）に示すように、ｙ方向にライン（明線または暗線）が延びるライン状のパターン光を被検物１１に投影している。
【００１３】
パターン光形成素子６には、液晶素子やＤＭＤ（デジタルミラーデバイス）などが用いられ、任意のパターン光を形成することを可能にしている。また、パターン光が可変なパターン光形成素子６の代わりに、固定パターンが描画された、固定のパターン光を形成するガラス板を用いることもできる。
【００１４】
撮像ユニット２は、受光面を有するセンサ９（ＣＭＯＳやＣＣＤなどの光電変換素子）と、被検物からの光を受光面に導く撮像レンズ（結像光学系）７と、センサ筐体８を有する。センサ９は、被検物からの光を受光面で受光して被検物の画像を取得する機能を有する。
【００１５】
次に、計測装置１００を用いた計測方法について述べる。投影ユニット１が複数種類のパターン光１２を投影しつつ、撮像ユニット２がパターン光毎に撮像し、撮像した画像の信号（データ）を制御部３のメモリ（記憶部）に記憶、保存する。投影ユニット１と撮像ユニット２の相対的な位置と姿勢の関係は予め既知であることから、三角測量に基づき被検物１１表面上の点の距離（位置）を制御部３のプロセッサ（演算部）で計算し、被検物１１の形状、位置、又は、姿勢を求める。
【００１６】
被検物１１表面上の点の距離を算出するためには、パターン光１２として、図２（ａ）に示す明部（白）と暗部（黒）を有する第１のパターン光を投影し、そのパターン光で投影された被検物１１を撮像ユニット２で撮像する。また、パターン光１２として、図２（ｂ）に示す、明部と暗部との関係が第１のパターン光に対して反転した第２のパターン光を投影し、それらのパターン光で投影された被検物１１を撮像ユニット２で撮像する。例えば、第１のパターン光と、第２のパターン光をある平面に照射したとすると、撮像ユニット２により撮像される画像としての光強度分布（輝度分布）は図２（ｃ）となる。横軸が画素を表し、縦軸が画素の出力値としての階調値（画素値）である。制御部３のプロセッサは、第１のパターン光が投影されたときに撮像される第１の光強度分布Ｐと、第２のパターン光が投影されたときに撮像される第２の光強度分布Ｎと、の交点Ｃを算出し、パターン光における明部と暗部の境界位置を求めることができる。そして、被検物にパターン光を投影して撮像した場合は、求めた境界位置から被検物の形状に関する情報（形状、寸法、エッジ位置など）を求めることができる。なお、これらの演算は、制御部３に接続された外部の情報処理装置で行っても構わない。
【００１７】
次に、環境光の影響があった場合について説明する。環境光は、照明灯、太陽光など、投影ユニット１により投影されるパターン光以外の光を指す。照明灯は、計測装置が使用される空間、つまり、被検物１１が配置されうる空間における蛍光灯や白熱電球などの光であり、交流電源の周波数に応じて、フリッカが生じ、光強度が変動してしまう。照明灯の交流電源の周波数は５０Ｈｚや６０Ｈｚである。このように、環境光による照度（光強度）が変動する時に計測を行う場合について、図３に示す。図３は、第１のパターン光が投影され撮像された時と第２のパターン光が投影され撮像された時とで環境光の照度（光強度）が異なっている場合の、第１のパターン光の画像の第１の光強度分布Ｐｅｎと、第２のパターン光の画像の第２の光強度分布Ｎｅｎを示す。また、それらの交点Ｃｅｎを示す。環境光の影響により第１の光強度分布Ｐｅｎと第２の光強度分布Ｎｅｎとで画素全体において光強度値のオフセットが生じており、交点Ｃｅｎは、図２（ｃ）の交点Ｃの位置からずれてしまう。図２（ｃ）に示すように環境光の影響がない場合には隣り合う交点間の距離は明部又は暗部の幅に一致するが、環境光の影響がある場合には隣り合う交点間の距離は明部又は暗部の幅には一致しない。したがって、パターン光における明部と暗部の境界位置を求める際の誤差が生じ、結果として、被検物の形状の計測誤差が生じる。
【００１８】
次に、環境光の光強度の変動による交点位置検出の誤差を軽減するため、図４に示すフローに従って、演算部が処理を行う。本実施形態において、画像の平滑化の例として、ローパスフィルタを挙げて説明する。
【００１９】
ステップ１（Ｓ１）では、演算部が、画像（光強度分布）を取得する工程である。演算部は、第１のパターン光が投影され、かつ、環境光成分が入り込んだ状態の被検物を撮像部により撮像することによって得られる第１画像Ｐ＿ｍａｐを取得する。また、演算部は、第２のパターン光が投影され、かつ、環境光成分が入り込んだ状態の被検物を撮像部により撮像することによって得られる第２画像Ｎ＿ｍａｐを取得する。環境光成分は第１画像と第２画像とにおいて異なるものとする。
【００２０】
ステップ２（Ｓ２）では、演算部が、ステップ１で取得した第１画像および第２画像のそれぞれにローパスフィルタをかける工程である。図５（ａ）に、第１のパターン光を被検物に投影された状態の被検物を撮像することによって得られる画像と、環境光成分の等高線を示す。白（明）と黒（暗）の縞は第１のパターン光による画像を示し、実線で示す円は環境光成分の等高線を示す。第１のパターン光成分に環境光成分が入り込んだ画像の横方向の断面における光強度分布としての出力値（階調値）を図５（ｂ）に示す。第１画像Ｐ＿ｍａｐ（光強度分布）に対してフーリエ変換を行い、フーリエ空間へ変換した周波数分布のデータを図５（ｃ）に示す。周波数Ａが環境光成分、周波数Ｂ、Ｂ’は第１のパターン光の成分を示す。その後、遮断周波数λｃより高い周波数を遮断するローパスフィルタを掛け合わせる。遮断周波数λｃは、環境光の周波数Ａを遮断し、第１のパターン光の周波数Ｂ´を遮断するように設定し、その設定のローパスフィルタをかけると、図５（ｆ）に示す周波数分布となる。その後、図５（ｆ）に示すデータの逆フーリエ変換を行い、実空間へ戻すことにより、図５（ｄ）、（ｅ）に示す環境光成分のみの成分を抽出することができる。図５（ｄ）は画像（光強度の等高線）を表し、図５（ｅ）は、図５（ｄ）の画像の横方向の断面における光強度分布を表す。次に、第２画像Ｎ＿ｍａｐについても、同様に行う。これにより、第１画像および第２画像のそれぞれに対してローパスフィルタをかけた画像（光強度分布）を求める。
【００２１】
ステップ３（Ｓ３）では、演算部が、計測光以外の成分の差を求める。この差は、環境光成分の差を含む。第１画像Ｐ＿ｍａｐにローパスフィルタをかけた画像（光強度分布）Ｐ＿ｆｉｌｍａｐと、第２画像Ｎ＿ｍａｐにローパスフィルタをかけた画像（光強度分布）Ｎ＿ｆｉｌｍａｐと、の差分が、計測光以外の成分の差分（光強度分布）Ｅｎ＿ｓｕｂｍａｐとなる。
【００２２】
ステップ４（Ｓ４）では、演算部が、第１画像Ｐ＿ｍａｐおよび第２画像Ｎ＿ｍａｐのそれぞれにおける計測光以外の成分を一致させる工程（補正工程）である。計測光以外の成分を一致させることは、環境光成分を一致させることになる。計測光以外の成分は、第１画像Ｐ＿ｍａｐにローパスフィルタをかけた画像（光強度分布）Ｐ＿ｆｉｌｍａｐと、第２画像Ｎ＿ｍａｐにローパスフィルタをかけた画像（光強度分布）Ｎ＿ｆｉｌｍａｐに相当するので、これらの光強度分布が近づくように合わせる。具体的には、第１画像Ｐ＿ｍａｐおよび第２画像Ｎ＿ｍａｐの一方から、計測光以外の成分の差分Ｅｎ＿ｓｕｂｍａｐを減算又は加算（補正）することにより、計測光以外の成分を一致させた２つの画像（光強度分布）Ｐ＿ｍａｐ２、Ｎ＿ｍａｐ２を求める。具体的には、光強度分布Ｐ＿ｆｉｌｍａｐより光強度分布Ｎ＿ｆｉｌｍａｐの方が大きい場合、第２画像Ｎ＿ｍａｐから差分Ｅｎ＿ｓｕｂｍａｐ（＞０）を減算すると、第１画像Ｐ＿ｍａｐおよび第２画像Ｎ＿ｍａｐのそれぞれの計測光以外の成分が一致する。この場合、第１画像Ｐ＿ｍａｐに差分Ｅｎ＿ｓｕｂｍａｐを加算しても、第１画像Ｐ＿ｍａｐおよび第２画像Ｎ＿ｍａｐのそれぞれの計測光以外の成分が一致する。計測光以外の成分が一致したとき、第１画像Ｐ＿ｍａｐから求まる画像（光強度分布）をＰ＿ｍａｐ２、第２画像Ｎ＿ｍａｐから求まる画像（光強度分布）をＮ＿ｍａｐ２と表記する。
【００２３】
ステップ５（Ｓ５）では、演算部が、２つの光強度分布Ｐ＿ｍａｐ２、Ｎ＿ｍａｐ２同士の交点の位置を求める工程である。計測光以外の成分を一致させた２つの光強度分布Ｐ＿ｍａｐ２、Ｎ＿ｍａｐ２では、環境光成分が一致していることから、図２（ｃ）に示すように、２つの光強度分布Ｐ＿ｍａｐ２、Ｎ＿ｍａｐ２は、誤差のない状態となる。したがって、これらの光強度分布Ｐ＿ｍａｐ２、Ｎ＿ｍａｐ２の交点の位置を求めることによって、誤差を低減することができる。
【００２４】
なお、Ｓ３、Ｓ４では、計測光以外の成分を一致させる演算としては、ローパスフィルタをかけた２つの光強度分布の各位置における比を求め、その比を用いて第１光強度分布および第２光強度分布の少なくとも一方を乗算または除算による補正をしてもよい。
【００２５】
また、画像の計測光以外の成分を合わせる際に、平滑化を行った画像の光強度分布Ｐ＿ｆｉｌｍａｐの最大値（ピーク）と最小値（ネガティブピーク）の中間値と、Ｎ＿ｆｉｌｍａｐの最大値と最小値の中間値と、が合うように画像の補正を行ってもよい。
【００２６】
上記の説明では、遮断周波数λｃ以上の周波数を遮断するように設定したが、これに限定されず、被検物の形状の周波数も遮断するようにλｃを設定したり、その他の遮断したいものについても含めるようにλｃを設定しても良い。また、所定の周波数以下の周波数を遮断するローパスフィルタの機能を有しつつ、所定の周波数以上の周波数を遮断する機能も併せ持つバンドパスフィルタを用いても良い。つまり、バンドパスフィルタもローパスフィルタの一種である。
【００２７】
以上のように、本実施形態によれば、撮像された２つの画像から環境光成分の影響を低減して、それらの画像を用いて光強度分布の交点を求めることにより、環境光の光強度の変動による交点位置検出の誤差を軽減することができる。また、本実施形態では、第１のパターン光および第２のパターン光が投影されない状態の被検物の第３の光強度分布は必要ではない。その為、第１のパターン光および第２のパターン光が投影されない状態を準備する時間、および、第３の光強度分布を撮像して取得する時間が必要なく、投影および撮像に要する時間が短くて済む。
【００２８】
（第２実施形態）
第１実施の形態では、ステップ２において、フーリエ空間でローパスフィルタを用いる方法を用いた。本実施形態では、画像の平滑化の例として、実空間でのローパスフィルタ、具体的には、実空間で移動平均を用いる方法について説明する。なお、図１に示す装置構成、ステップ１、３、４、５について、第１の実施形態と同様である為、説明を省略する。
【００２９】
本実施形態のステップ２について説明する。演算部が、移動平均として、パターン光の明暗の１周期分の範囲で平均化する例を挙げる。第１画像Ｐ＿ｍａｐにおいて、パターン光の明暗の１周期がＮ画素分（Ｎは自然数）あるとする。画素の位置をｘｙ座標で表し、ある画素（ｘ１、ｙ１）の画素値（出力値）について、（ｘ１−Ｎ／２、ｙ１−Ｎ／２）から（ｘ１＋Ｎ／２、ｙ１＋Ｎ／２）の範囲にある複数の画素の複数の画素値で平均化する。これを全画素について行う。第１画像が図５（ａ）のような画像であった時、上記の移動平均の処理を行うと、図５（ｄ）に示すような画像となり、第１画像から環境光成分のみの成分Ｐ＿ｆｉｌｍａｐを抽出することができる。また、第２画像Ｎ＿ｍａｐについても同様に行い、Ｎ＿ｆｉｌｍａｐを求める。
【００３０】
上記では、パターン光の明暗の１周期分の範囲で平均化する例を挙げたが、これに限定されず、被検体の周波数も考慮して平均化の範囲を設定したり、その他の除外したいものについての周波数も考慮して平均化の範囲を設定しても良い。また、移動平均として、単純移動平均を行う例を挙げたが、これに限定されず、加重移動平均などその他の移動平均を行っても良い。
【００３１】
本実施形態によれば、実施形態１と同様に、環境光成分の影響を低減した計測を短時間に行うことができる。
【００３２】
（第３実施形態）
本実施形態では、画像の平滑化の例として、実空間でローパスフィルタを用いる方法で、画像を空間（領域）分割し、平均する方法について説明する。なお、図１に示す装置構成、ステップ１、３、４、５について、第１の実施形態と同様である為、説明を省略する。
【００３３】
ステップ２について説明する。空間としての画像の全体領域をパターン光の明暗の１周期分で分割する例を挙げる。第１画像Ｐ＿ｍａｐにおいて、パターン光の明暗の１周期がＮ画素分（Ｎは自然数）であった場合、Ｎ画素ピッチで画像の全体領域を分割する。図５（ａ）に示すような画像の全体領域をＮ画素ピッチで複数の部分領域に分割した様子を図６（ａ）に示す。平均化処理を行う前の画像（光強度分布）が図５（ｂ）であった時、分割された領域ごとに、その領域内における複数の画素値の平均化を行って平均値をその領域の代表値とすると、図６（ｂ）のような出力値をもつ分布になる。図６（ｂ）は、パターン光の成分を低減した、環境光成分の成分Ｐ＿ｆｉｌｍａｐを表している。つまり、環境光成分の成分Ｐ＿ｆｉｌｍａｐを抽出することができる。なお、画像の分割の境界で出力値が不連続になるので、低次関数でＰ＿ｆｉｌｍａｐをフィッティングし、滑らかにしても良い。第２画像Ｎ＿ｍａｐについても同様に行い、Ｎ＿ｆｉｌｍａｐを求める。
【００３４】
上記では、パターン光の明暗の１周期分の範囲で平均化する例を挙げたが、これに限定されず、被検体の周波数も考慮して平均化の範囲を設定したり、その他の除外したいものについての周波数も考慮して平均化の範囲を設定しても良い。
【００３５】
本実施形態によれば、実施形態１と同様に、環境光成分の影響を低減した計測を短時間に行うことができる。
【００３６】
上記の実施形態では、平滑化の例として、フーリエ空間でローパスフィルタを用いる方法、実空間でローパスフィルタを用いる方法として移動平均、分割平均を用いる方法を述べた。ただし、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その他の低周波の成分を抽出するフィルタなどを用いて、画像の平滑化を行っても良い。また、各実施形態の平滑化を併用しても構わない。
【００３７】
（第４実施形態）
上記実施形態の計測装置１００は、ある支持部材に支持された状態で使用されうる。本実施形態では、一例として、図７のようにロボットアーム３００（把持装置）に備え付けられて使用される制御システムについて説明する。計測装置１００は、支持台３５０に置かれた被検物２１０にパターン光を投影して撮像し、画像を取得する。そして、計測装置１００の制御部３が、又は、制御部３に接続され、制御部３から画像を取得した制御部３１０が、被検物２１０の位置および姿勢を求め、求められた位置および姿勢の情報を制御部３１０が取得する。制御部３１０は、その位置および姿勢の情報に基づいて、ロボットアーム３００に駆動指令を送ってロボットアーム３００を制御する。ロボットアーム３００は先端のロボットハンドなど（把持部）で被検物２１０を把持して移動させたり回転させたりする。制御部３１０は、ＣＰＵなどの演算装置やメモリなどの記憶装置を有する。また、計測装置１００により計測された計測データや得られた画像をディスプレイなどの表示部３２０に表示してもよい。
【００３８】
以上、本発明の好ましい実施形態、実施例について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形および変更が可能である。
【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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