(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
共焦点光学系を介してカラー撮像された被測定物からの複数波長の光に基づく色情報と、該色情報の基となる前記複数波長の光がカラー撮像された時の前記共焦点光学系の焦点面と前記被測定物との変位量と、に基づいて前記被測定物の表面データを更新する３次元測定方法であって、
前記表面データは、少なくとも被測定物表面上の各位置における高さ情報からなる表面形状及び前記被測定物表面上の各位置における色情報からなる表面色情報を含み、該表面色情報を前記被測定物の表面近傍の色情報に基づいて更新する、
ことを特徴とする３次元測定方法。
【請求項２】
前記共焦点光学系の焦点面と前記被測定物を変位させながら得た複数の色情報から、該複数の色情報の各画素の色成分毎に、輝度値が前記表面色情報の対応する画素の対応する色成分の輝度値以上であるか否かを判定し、前記輝度値が前記表面色情報の対応する画素の対応する色成分の輝度値以上であるときには、前記輝度値で前記表面色情報の対応する画素の対応する色成分の輝度値を更新する、
ことを特徴とする請求項１記載の３次元測定方法。
【請求項３】
前記共焦点光学系の焦点面と前記被測定物を変位させながら得た複数の色情報から、該複数の色情報の各対応する画素の色成分毎に輝度値が最大になるときの変位量をそれぞれ取得し、該取得した各変位量における各色成分の輝度値から、前記対応する画素毎に色成分毎の輝度値の平均値を求め、該色成分毎の平均値で前記表面色情報の対応する画素の色成分毎の輝度値を更新する、
ことを特徴とする請求項１記載の３次元測定方法。
【請求項４】
前記被測定物の測定に必要な全ての、前記共焦点光学系の焦点面と前記被測定物を変位させながら得た色情報から、前記被測定物の表面形状を求め、該求めた前記表面形状の各画素の高さに対応した変位量を基準変位量とし、該基準変位量から指示された範囲内の変位量の色情報に基づいて、前記被測定物の対応する画素における前記表面色情報を更新する、
ことを特徴とする請求項１記載の３次元測定方法。
【請求項５】
共焦点光学系を介してカラー撮像された被測定物からの複数波長の光に基づく色情報と、該色情報の基となる前記複数波長の光がカラー撮像された時の前記共焦点光学系の焦点面と前記被測定物との変位量と、に基づいて前記被測定物の表面データを更新する３次元測定制御をコンピュータに実行させるための制御プログラムであって、
前記表面データは、少なくとも被測定物表面の各位置における高さ情報からなる表面形状及び前記被測定物表面の各位置における色情報からなる表面色情報を含み、該表面色情報を前記被測定物の表面近傍の色情報に基づいて更新する、
ことを前記コンピュータに実行させるための制御プログラム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、共焦点光学系を介してカラー撮像された被測定物の画像を用いて、被測定物の表面データを取得する３次元測定技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、被測定物からの複数波長の光を共焦点光学系を介してカラー撮像して取得した色情報から被測定物の表面形状を取得する技術がある。ここで、その技術について簡単に説明する。
【０００３】
図１１は、共焦点光学系の焦点面と被測定物を相対的に変位させながら被測定物表面からの複数波長の光を共焦点光学系を介してカラー撮像して取得した画像の特定の１画素における、その変位量と輝度値の関係の一例を表した各色成分の波形（以下、この波形をＩ−Ｚカーブと呼ぶ）を示したグラフである。尚、同図において、横軸は共焦点光学系の焦点面と被測定物との変位量Ｚ、縦軸は輝度値Ｉを示している。
【０００４】
同図に示したように、カラー撮像手段によりカラー撮像されたＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の各色成分のＩ−Ｚカーブは、被測定物表面の光学特性と撮像手段の波長依存性及び光学系の収差により輝度の振幅及びピーク位置が異なり、また、何れのＩ−Ｚカーブも単峰性のピークを有している。一般的に、このピーク位置は、被測定物表面の微小面積に焦点が合ったときの変位量と一致することが知られている。よって、視野内の他の画素についても同様にして、同図に示したようなＩ−Ｚカーブのピーク位置を検出することにより、被測定物の各位置における表面の高さに対応する変位量を取得でき、被測定物の表面形状を取得することができる。
【０００５】
また、このようにして取得した被測定物の表面形状を観察するとき、視覚的にわかりやすくするために表面形状を３次元表示することがある。
図１２(a),(b),(c) は、その３次元表示の手法の一例を示した図である。
同図(a),(b),(c) において、その手法は、同図(b) に示したような被測定物の３次元表示に、同図(a) に示したような被測定物の観察像を用いて着色し、同図(c) に示したような着色された被測定物の３次元表示を得るものである。ここで用いられる被測定物の観察像としては、従来から、視野内の全ての位置に焦点が合った被測定物表面の画像が用いられている。すなわち、表面形状を取得するために視野内の各位置で求めたＩ−Ｚカーブのピーク位置における色情報を、視野内の該当位置における色情報とした画像が用いられている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この被測定物の観察像は、共焦点光学系を用いることにより被測定物表面に焦点の合った部分の光のみがピーク位置の色情報になるため、被測定物表面に焦点の合った色成分のみが強調されてしまい、色づきが生じてしまうことになった。尚、本明細書中において、色づきとは、非共焦点光学系を用いて観察した場合と比較した際の色の違いをいう。また、これに加えて、前述した光学系の収差による焦点位置の違いによりピーク位置での色づきが更に増長されてしまうことになった。例えば、図１１に示したＩ−Ｚカーブにおいて、Ｇの色成分に着目して被測定物表面の高さを検出した場合、被測定物表面ではＧの色成分が焦点を結ぶため、そのピーク位置ではＲとＢの色成分が欠落して緑がかったものになってしまった。このように、共焦点光学系の特性から、ピーク位置の色情報から作成した被測定物表面の色情報は、非共焦点光学系を用いて観察した場合と比較した際の色の違いが生じてしまうため、図１２に示したように表面形状を３次元表示して被測定物表面の色情報を着色した際などに、実際の被測定物の表面と対比しづらくなるという問題が生じることになった。
【０００７】
本発明の課題は、上記実情に鑑み、共焦点光学系を介して取得する被測定物表面の色情報を実際の被測定物と対比し易くする３次元測定方法及びその制御プログラムを提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は、共焦点光学系を介してカラー撮像された被測定物からの複数波長の光に基づく色情報と、該色情報の基となる前記複数波長の光がカラー撮像された時の前記共焦点光学系の焦点面と前記被測定物との変位量と、に基づいて前記被測定物の表面データを更新する３次元測定方法であって、前記表面データは、少なくとも被測定物表面上の各位置における高さ情報からなる表面形状及び前記被測定物表面上の各位置における色情報からなる表面色情報を含み、該表面色情報を前記被測定物の表面近傍の色情報に基づいて更新する、３次元測定方法である。
【０００９】
上記の方法によれば、表面データに含まれる表面色情報は、被測定物の表面近傍の色情報に基づいて更新されるようになる。これにより、共焦点光学系を介して取得する被測定物表面の色情報を実際の被測定物と対比し易くすることが可能になる。
【００１０】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記共焦点光学系の焦点面と前記被測定物を変位させながら得た複数の色情報から、該複数の色情報の各画素の色成分毎に、輝度値が前記表面色情報の対応する画素の対応する色成分の輝度値以上であるか否かを判定し、前記輝度値が前記表面色情報の対応する画素の対応する色成分の輝度値以上であるときには、前記輝度値で前記表面色情報の対応する画素の対応する色成分の輝度値を更新する、方法である。
【００１１】
この方法によれば、表面色情報は、複数の色情報の各対応する画素の各色成分の最大輝度値に更新されるようになる。これにより、実際の被測定物と対比し易くすることが可能になる。
請求項３記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記共焦点光学系の焦点面と前記被測定物を変位させながら得た複数の色情報から、該複数の色情報の各対応する画素の色成分毎に輝度値が最大になるときの変位量をそれぞれ取得し、該取得した各変位量における各色成分の輝度値から、前記対応する画素毎に色成分毎の輝度値の平均値を求め、該色成分毎の平均値で前記表面色情報の対応する画素の色成分毎の輝度値を更新する、方法である。
【００１２】
この方法によれば、複数の色情報の各対応する画素の色成分毎に、輝度値が最大になるときの変位量がそれぞれ求められ、表面色情報は、その求められた各変位量における各色成分の輝度値から求められた色成分毎の平均値に基づいて更新されるようになる。これにより、実際の被測定物と、より対比し易くすることが可能になる。
【００１３】
請求項４記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記被測定物の測定に必要な全ての、前記共焦点光学系の焦点面と前記被測定物を変位させながら得た色情報から、前記被測定物の表面形状を求め、該求めた前記表面形状の各画素の高さに対応した変位量を基準変位量とし、該基準変位量から指示された範囲内の変位量の色情報に基づいて、前記被測定物の対応する画素における前記表面色情報を更新する、方法である。
【００１４】
この方法によれば、表面色情報は、求められた表面形状の各画素の高さに対応した変位量である基準変位量から指示された範囲内の変位量の色情報に基づいて更新されるようになる。これにより、実際の被測定物と、より対比し易くすることが可能になる。
【００１５】
請求項５記載の発明は、共焦点光学系を介してカラー撮像された被測定物からの複数波長の光に基づく色情報と、該色情報の基となる前記複数波長の光がカラー撮像された時の前記共焦点光学系の焦点面と前記被測定物との変位量と、に基づいて前記被測定物の表面データを更新する３次元測定制御をコンピュータに実行させるための制御プログラムであって、前記表面データは、少なくとも被測定物表面の各位置における高さ情報からなる表面形状及び前記被測定物表面の各位置における色情報からなる表面色情報を含み、該表面色情報を前記被測定物の表面近傍の色情報に基づいて更新する、ことを前記コンピュータに実行させるための制御プログラムである。
【００１６】
この制御プログラムをコンピュータに実行させることにより、表面データに含まれる表面色情報が、被測定物の表面近傍の色情報に基づいて更新されるようになる。これにより、共焦点光学系を介して取得する被測定物表面の色情報を実際の被測定物と対比し易くすることが可能になる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明の第一の実施の形態に係る３次元測定装置の構成例を示すブロック図である。
【００１８】
同図に示したように、本実施形態に係る３次元測定装置は、スライス像格納手段１、変位情報取得手段２、表面データ更新手段３、更新要求通知手段４、表面データ格納手段５、及び不図示ではあるが内部メモリに予め格納されている制御プログラムを実行することによりこの３次元測定装置全体の動作を制御するＣＰＵ（中央演算処理部）等を備えて構成されている。
【００１９】
同図において、まず、共焦点光学系を介してカラー撮像装置（不図示）等によりカラー撮像された被測定物からの複数波長の光は、色情報（スライス像）としてスライス像格納手段１に格納される。尚、スライス像格納手段１に格納可能な色情報は１枚（１画像）に限定されず、測定に必要な色情報を全て格納することも可能である。また、スライス像格納手段１に格納される１つの色情報には、被測定物からの複数波長の光のうちの共焦点光学系の焦点面で反射した光が選択的に格納され、それぞれの色情報についてカラー撮像された時の共焦点光学系の焦点面と前記被測定物との変位量は、変位情報取得手段２により一意に取得可能である。表面データ更新手段３は、表面データ格納手段５に格納されている表面データを、スライス像格納手段１に格納された色情報と変位情報取得手段２により取得された変位情報とに基づいて更新する。ここで、表面データは、少なくとも被測定物表面の各位置における高さ情報からなる表面形状と被測定物表面の各位置における色情報からなる表面色情報とからなり、表面データ更新手段３が表面データの更新を要求されたタイミングで、少なくともその表面形状と表面色情報とを更新する。この表面色情報は、被測定物の表面近傍の色情報に基づいて更新される。これにより、被測定物の表面形状に対応した表面色情報は、被測定物の表面形状からの光を考慮して決定されるようになり、実際の被測定物に近い色が得られる。また、前述の表面データの更新を直接要求するのは更新要求通知手段４であり、その要求はオペレータ等により手動的に発せられることも自動的に発せられることもある。
【００２０】
続いて、前述のスライス像格納手段１、変位情報取得手段２、表面データ格納手段５、及び更新要求通知手段４について更に詳しく説明する。但し、以降の本実施形態の説明においては、変位情報取得手段２は、スライス像格納手段１に含まれて構成されているものとする。
【００２１】
図２(a) はスライス像格納手段１の構成例、同図(b) は表面データ格納手段５の構成例、同図(c) は更新要求通知手段４の状態遷移を示した図である。
まず、同図(a) を用いてスライス像格納手段１について説明する。
同図(a) に示したように、スライス像格納手段１は、内部に記憶媒体（不図示）を有し、共焦点光学系を介してカラー撮像装置等によりカラー撮像された被測定物からの複数波長の光を、色情報を有するスライス像として、その記憶媒体に複数枚格納可能である。このスライス像格納手段１に新規スライス像が格納される場合は、スライス像を一意に識別するための画像番号として、既に格納済みのスライス像に与えられている画像番号に続く画像番号が与えられ、スライス像を格納するリストの、その与えられた画像番号に対応付けられた位置に、その新規スライス像が追加（格納）される。尚、同図(a) 中の１＿１はｎ番目（ｎ＝０、１、・・・）に格納されたスライス像を示している。また、ｎ番目（ｎ＝０、１、・・・）に格納されたスライス像がカラー撮像された時の共焦点光学系の焦点面と被測定物との変位量Ｚｎ１＿２は、不図示の方法でカウンタ座標として読み込まれ、ｎ番目に格納されたスライス像に対応付けされて記憶媒体に格納される。すなわち、変位情報取得手段２により変位情報Ｚｎ１＿２が取得される。
【００２２】
続いて、同図(b) を用いて表面データ格納手段５について説明する。
同図(b) に示したように、表面データ格納手段５は、内部に記憶媒体（不図示）を有し、エクステンドフォーカス像５＿１と高さ像５＿２を、その記憶媒体に格納可能である。尚、エクステンドフォーカス像５＿１とは被測定物表面の各位置における色情報からなる表面色情報のことであり、高さ像５＿２とは被測定物表面の各位置における高さ情報からなる表面形状のことである。このエクステンドフオーカス像５＿１と高さ像５＿２は、いずれも表面デー夕更新手段３により更新されるたびに上書きされる。
【００２３】
続いて、同図(c) を用いて更新要求通知手段４について説明する。
同図(c) は、更新要求通知手段４の状態遷移を示しており、表面データ更新手段３が処理を行っていない状態を待機中とし、スライス像格納手段１に格納されたスライス像と変位情報Ｚｎ１＿２とに基づいて表面データを更新している状態を表面データ更新中として示している。この更新要求通知手段４は、待機中から表面データ更新中への状態の遷移イベントを提供しており、スライス像格納手段１に、新規にスライス像および変位情報Ｚｎ１＿２が格納された直後に表面データ更新手段３に対して更新要求イベントを発行し、新規に格納されたスライス像と変位情報Ｚｎ１＿２とに基づいて表面データを更新させるように要求する。待機中状態で更新要求イベントを受け取った表面データ更新手段３は表面データ更新中状態に遷移し、表面データ更新処理が開始される。表面データ更新処理が完了すると表面データ更新手段３は再び待機中状態に遷移し、次の更新要求イベントを待つ。
【００２４】
次に、このような構成を有する３次元測定装置のＣＰＵによって行われる制御処理について説明する。尚、この制御処理は、そのＣＰＵが内部メモリに格納されている制御プログラムを読み込んで実行することによって実現される。本例では、その制御処理の一例として、表面データ更新手段３に係る処理を中心に説明する。
【００２５】
図３は、その表面データ更新手段３に係る処理のデータフローを示した図である。
同図において、前述したように表面データ更新手段３が更新要求通知手段４から更新要求イベントを受け取ると、表面データ更新処理３＿１が開始される。この表面データ更新処理３＿１には、スライス像格納手段１から、要求されたスライス像１＿１及び要求されたスライス像１＿１の画像番号ｎが渡され、要求されたスライス像１＿１の画素番号ｉ及びその画素番号ｉの画素の色情報が、表面色情報更新処理３＿２へ渡される。また、この表面データ更新処理３＿１には、スライス像格納手段１から、前述した変位情報取得手段２により取得された変位情報Ｚｎ１＿２も渡される。
【００２６】
表面色情報更新処理３＿２では、前述のエクステンドフォーカス像５＿１の画素番号ｉの画素の内容が必要に応じて更新され、その更新の有無を示す更新フラグｎＦが前述の表面データ更新処理３＿１へ渡される。表面データ更新処理３＿１に更新フラグｎＦが渡されると、その更新フラグｎＦ、画素番号ｉ、及び前述の変位情報Ｚｎ１＿２が表面形状更新処理３＿３へ渡される。
【００２７】
表面形状更新処理３＿３では、表面形状構築方法３＿９から渡された所定の構築方法と更新フラグｎＦに基づく更新の有無の判断に基づいて、必要に応じて前述の変位情報取得手段２により取得された変位情報Ｚｎ１＿２が用いられて前述の高さ像５＿２の画素番号ｉの画素の内容が更新される。尚、所定の構築方法は、例えば、予めオペレータの指示等により選択された構築方法である。
【００２８】
このような処理が、要求されたスライス像の全ての画素について繰り返され、その要求されたスライス像を用いた表面データの更新が完了する。そして、このような１つのスライス像に係る処理が、測定に必要な全てのスライス像について繰り返される。
【００２９】
続いて、前述の表面データ更新処理３＿１、表面色情報更新処理３＿２、及び表面形状更新処理３＿３について更に詳しく説明する。
図４(a) は表面データ更新処理３＿１の処理内容を示すフローチャート、同図(b) は表面色情報更新処理３＿２の処理内容を示すフローチャート、同図(c) は表面形状更新処理３＿３の処理内容を示すフローチャートである。
【００３０】
まず、同図(a) を用いて表面データ更新処理３＿１について説明する。
同図(a) において、まずＳ４０１では、表面データを更新する、対象となる画素番号ｉがゼロに初期化される。
Ｓ４０２では、変位情報取得手段２により取得された、ｎ番目のスライス像（画像番号ｎのスライス像）の変位情報がＺｎに代入される。
【００３１】
Ｓ４０３では、ｉ＜ＰＩＸＥＬ＿ＳＩＺＥであるか否か、すなわち全ての画素についての表面データの更新処理が終了していないか否かが判定され、その判定結果が”はい”の場合にはＳ４０４へ処理が進み、”いいえ”の場合には本フローが終了する。
【００３２】
Ｓ４０４では、ｎ番目のスライス像の画素番号ｉの画素の色情報ｒｎｉ（赤成分），ｇｎｉ（緑成分），ｂｎｉ（青成分）が取得される。
Ｓ４０５では、各画素の更新の有無を示す更新フラグｎＦ．ｒ（赤成分の更新の有無），ｎＦ．ｇ（緑成分の更新の有無），ｎＦ．ｂ（青成分の更新の有無）がゼロに初期化される。
【００３３】
Ｓ４０６では、画素番号ｉについての、後述する表面色情報更新処理３＿２が行われる。
Ｓ４０７では、画素番号ｉについての、後述する表面形状更新処理３＿３が行われる。
【００３４】
Ｓ４０８では、ｉをｉ＋１として、すなわち画素番号ｉを次の画素番号に更新して、Ｓ４０３へ処理が戻る。
続いて、同図(b) を用いて、前述のＳ４０６の処理である、表面色情報更新処理３＿２について説明する。
【００３５】
同図(b) において、まずＳ４２０では、エクステンドフォーカス像５＿１の画素番号ｉの画素の色情報Ｒｉ（赤成分），Ｇｉ（緑成分），Ｂｉ（青成分）が取得される。
以降のＳ４２１乃至Ｓ４２６では、Ｓ４２０で取得されたエクステンドフォーカス像５＿１と前述のＳ４０４で取得されたスライス像のそれぞれの画素番号ｉの画素の色成分が順次比較され、対応する処理が行われる。
【００３６】
すなわち、まずＳ４２１では、赤成分について比較され、スライス像の値ｒｎｉがエクステンドフォーカス像５＿１の値Ｒｉ以上（ｒｎｉ≧Ｒｉ）であるか否かが判定され、その判定結果が”はい”の場合にはＳ４２２へ処理が進み、”いいえ”の場合にはＳ４２３へ処理が進む。
【００３７】
Ｓ４２２では、エクステンドフォーカス像５＿１の画素番号ｉの画素の赤成分がｒｎｉに置き換えられ、赤成分の更新フラグｎＦ．ｒに１が代入される。
Ｓ４２３では、緑成分について比較され、スライス像の値ｇｎｉがエクステンドフォーカス像５＿１の値Ｇｉ以上（ｇｎｉ≧Ｇｉ）であるか否かが判定され、その判定結果が”はい”の場合にはＳ４２４へ処理が進み、”いいえ”の場合にはＳ４２５へ処理が進む。
【００３８】
Ｓ４２４では、エクステンドフォーカス像５＿１の画素番号ｉの画素の緑成分がｇｎｉに置き換えられ、緑成分の更新フラグｎＦ．ｇに１が代入される。
Ｓ４２５では、青成分について比較され、スライス像の値ｂｎｉがエクステンドフォーカス像５＿１の値Ｂｉ以上（ｂｎｉ≧Ｂｉ）であるか否かが判定され、その判定結果が”はい”の場合にはＳ４２６へ処理が進み、”いいえ”の場合には本フローが終了する。
【００３９】
Ｓ４２６では、エクステンドフォーカス像５＿１の画素番号ｉの画素の青成分がｂｎｉに置き換えられ、青成分の更新フラグｎＦ．ｂに１が代入され、本フローが終了する。
続いて、同図(c) を用いて、前述のＳ４０７の処理である、表面形状更新処理３＿３について説明する。
【００４０】
同図(c) において、Ｓ４４０では、表面形状構築方法３＿９から渡された構築方法が赤成分に係る構築方法であるか否かが判定され、この判定結果が”はい”の場合にはＳ４４１へ処理が進み、”いいえ”の場合にはＳ４４３へ処理が進む。
【００４１】
Ｓ４４１では、ｎＦ．ｒが１であるか否か、すなわち更新フラグが１であるか否かが判定され、その判定結果が”はい”の場合にはＳ４４２へ処理が進み、”いいえ”の場合には本フローが終了する。
Ｓ４４２では、高さ像５＿２の画素番号ｉの画素の成分が、変位情報Ｚｎ１＿２に上書きされ、本フローが終了する。
【００４２】
Ｓ４４３では、表面形状構築方法３＿９から渡された構築方法が緑成分に係る構築方法であるか否かが判定され、この判定結果が”はい”の場合にはＳ４４４へ処理が進み、”いいえ”の場合にはＳ４４６へ処理が進む。
Ｓ４４４では、ｎＦ．ｇが１であるか否か、すなわち更新フラグが１であるか否かが判定され、その判定結果が”はい”の場合にはＳ４４５へ処理が進み、”いいえ”の場合には本フローが終了する。
【００４３】
Ｓ４４５では、高さ像５＿２の画素番号ｉの画素の成分が、変位情報Ｚｎ１＿２に上書きされ、本フローが終了する。
Ｓ４４６では、ｎＦ．ｂが１であるか否か、すなわち更新フラグが１であるか否かが判定され、その判定結果が”はい”の場合にはＳ４４７へ処理が進み、”いいえ”の場合には本フローが終了する。
【００４４】
Ｓ４４７では、高さ像５＿２の画素番号ｉの画素の成分が、変位情報Ｚｎ１＿２に上書きされ、本フローが終了する。
以上、本第一の実施の形態によれば、共焦点光学系を介してカラー撮像された各スライス像及びその時の変位情報に基づいて正確な表面データ（表面形状、表面色情報等）を生成することができるだけでなく、Ｉ−Ｚカーブの各色成分のピークの画素値（輝度値）を各画素の色情報にすることで、共焦点光学系に固有の色づきを抑えた、非共焦点光学系で観察した像に近いエクステンドフォーカス像を生成することが可能になる。また、各スライス像が格納されるたびに表面データ更新手段３により表面データが更新されるため、常にその表面データ、すなわち最新の表面データを表示装置等（不図示）に表示させながら測定を進めることも可能になる。
【００４５】
尚、本実施形態のスライス像格納手段１では、カラー撮像されたスライス像が全て格納されるものであったが、それが１枚（１画像）だけ格納されるようにしても良い。これにより、スライス像が格納される記憶媒体の記憶容量を節約することができる。
【００４６】
また、本実施形態において、変位情報Ｚｎ１＿２はスライス像格納手段１に格納されるものであったが、これは必ずしも必須の構成要件ではなく、例えば、スライス像格納手段１に新規にスライス像が格納されるたびに、そのスライス像に対応した変位情報Ｚｎ１＿２が外部のカウンタ装置等（不図示）からシリアル通信等により取得されるようにしても良い。
【００４７】
また、本実施形態において、更新要求通知手段４による表面データ更新手段３への通知イベントとして、測定に必要なスライス像の全てがスライス像格納手段１に格納された時に発行される一括更新要求イベントを設け、表面データ更新手段３が一括更新要求イベントを受け取った際に、スライス像格納手段１に格納されている先頭から末尾までの全てのスライス像について一括して表面データが更新処理されるようにしても良い。この場合は、処理が完了した時点で初めて表面データが表示されるようになるので、その測定中（処理中）は別の情報を表示装置等に表示させておくことが可能になる。また、測定中の表示を必要としない自動化された用途等では、処理内容の軽減により測定速度（処理速度）を向上させることが可能になる。
【００４８】
次に、本発明の第二の実施の形態について説明する。
本実施形態において、前述の第一の実施の形態と異なる点は、３次元測定装置のＣＰＵによって行われる制御処理の中の、更新要求通知手段４及び表面データ更新手段３に係る処理である。よって、ここでは、その更新要求通知手段４及び表面データ更新手段３に係る処理を中心に説明する。尚、本第二の実施の形態に係る制御処理も、前述の３次元測定装置のＣＰＵが内部メモリに格納されている制御プログラムを読み込んで実行することによって実現される。
【００４９】
図５(a) は本第二の実施の形態に係る表面データ更新手段３の状態遷移を示した図、同図(b) は本実施形態の表面データ更新手段３に係る処理のデータフローを示した図である。
まず、同図(a) を用いて、本実施形態の更新要求通知手段４に係る処理について説明する。
【００５０】
同図(a) は、表面データ更新手段３の状態遷移を示しており、表面データ更新手段３が処理を行っていない状態を待機中とし、スライス像格納手段１に格納されたスライス像と変位情報Ｚｎ１＿２とに基づいて表面データを更新している状態を表面データ更新中として示している。また、スライス像１＿１及び後述する色成分高さ像３＿８に基づいてエクステンドフォーカス像５＿１を確定している状態を、表面色情報確定中として示している。この更新要求通知手段４は、待機中から表面データ更新中への状態の遷移イベントを提供しており、スライス像格納手段１に新規にスライス像及び変位情報Ｚｎ１＿２が格納された直後に表面データ更新手段３に対して更新要求イベントを発行し、新規に格納されたスライス像と変位情報Ｚｎ１＿２とに基づいて表面データを更新させるように要求する。待機中状態で更新要求イベントを受け取った表面データ更新手段３は表面データ更新中状態に遷移し、表面データ更新処理３＿１が開始される。表面データ更新処理３＿１が完了すると表面データ更新手段３は再び待機状態に遷移し、次の状態遷移イベントを待つ。
【００５１】
また、更新要求通知手段４は、待機中から表面色情報確定中への状態の遷移イベントを提供しており、測定に必要な全てのスライス像及び変位情報Ｚｎ１＿２を用いた表面データの更新が完了した直後に表面データ更新手段３に対して表面色情報確定要求イベントを発行し、スライス像格納手段１に格納されているスライス像１＿１と後述する色成分高さ像３＿８とに基づいてエクステンドフォーカス像５＿１を確定させるように要求する。待機中状態で表面色情報確定要求イベントを受け取った表面データ更新手段３は表面色情報確定中状態に遷移し、後述する表面色情報確定処理３＿４が開始される。表面色情報確定処理３＿４が完了すると、表面データ更新手段３は再び待機中状態に遷移し、次の状態遷移イベントを待つ。
【００５２】
続いて、同図(b) を用いて、本第二の実施の形態の表面データ更新手段３に係る処理について説明する。
同図(b) において、前述したように表面データ更新手段３が更新要求通知手段４から更新要求イベントを受け取ると、表面データ更新処理３＿１が開始される。この表面データ更新処理３＿１には、スライス像格納手段１から、要求されたスライス像１＿１及び要求されたスライス像１＿１の画像番号ｎが渡され、要求されたスライス像１＿１の画素番号ｉ及びその画素番号ｉの画素の色情報が、表面色情報更新処理３＿２＿１へ渡される。また、この表面データ更新処理３＿１には、スライス像格納手段１から、前述した変位情報取得手段２により取得された変位情報Ｚｎ１＿２も渡される。
【００５３】
表面色情報更新処理３＿２＿１では、前述のエクステンドフォーカス像５＿１の画素番号ｉの画素の内容が必要に応じて更新され、色成分高さ像３＿８の画素番号ｉの画素の該当色成分が、更新された画素番号ｉの画素の色成分の画像番号ｎに更新される。さらに更新の有無を示す更新フラグｎＦが前述の表面データ更新処理３＿１へ渡される。表面データ更新処理３＿１に更新フラグｎＦが渡されると、その更新フラグｎＦ、画素番号ｉ、及び前述の変位情報Ｚｎ１＿２が表面形状更新処理３＿３へ渡される。表面形状更新処理３＿３では、表面形状構築方法３＿９から入力された所定の構築方法と更新フラグｎＦに基づく更新の有無の判断に基づいて、必要に応じて前述の変位情報取得手段２により取得された変位情報Ｚｎ１＿２が用いられて前述の高さ像５＿２の画素番号ｉの画素の内容が更新される。
【００５４】
このような処理が、要求されたスライス像の全ての画素について繰り返され、その要求されたスライス像を用いた表面データの更新が完了する。そして、このような１つのスライス像に係る処理が、測定に必要な全てのスライス像について繰り返される。
【００５５】
このようにして測定に必要な全てのスライス像及び変位情報に基づいて表面データの更新が完了した直後に、表面データ更新手段３が更新要求通知手段４から通知された表面色情報確定要求イベントを受け取ると、前述の表面色情報確定処理３＿４が開始される。この表面色情報確定処理３＿４では、色成分高さ像３＿８及びスライス像格納手段１に格納されているスライス像１＿１が渡されてエクステンドフォーカス像が確定され、表面データ格納手段５のエクステンドフォーカス像５＿１が、その確定されたエクステンドフォーカス像に上書きされる。
【００５６】
続いて、前述の表面色情報更新処理３＿２＿１及び表面色情報確定処理３＿４について更に詳しく説明する。尚、表面データ更新処理３＿１及び表面形状更新処理３＿３については図４(a),(c) に示した処理と同様であるので、ここではその説明を省略する。
【００５７】
図６(a) は表面色情報更新処理３＿２＿１の処理内容を示すフローチャート、同図(b) は表面色情報確定処理３−４の処理内容を示すフローチャート、同図(c) は同図(b) を説明するためのＩ−Ｚカーブを示した図である。
まず、同図(a) を用いて表面色情報更新処理３＿２＿１について説明する。
【００５８】
同図(a) において、まずＳ６０１では、エクステンドフォーカス像５＿１の画素番号ｉの画素の色情報Ｒｉ（赤成分），Ｇｉ（緑成分），Ｂｉ（青成分）が取得される。
以降のＳ６０２乃至Ｓ６０７では、エクステンドフォーカス像５＿１とスライス像のそれぞれの画素番号ｉの画素の色成分が順次比較され、対応する処理が行われる。
【００５９】
すなわち、まずＳ６０２では、赤成分について比較され、スライス像の値ｒｎｉがエクステンドフォーカス像５＿１の値Ｒｉ以上（ｒｎｉ≧Ｒｉ）であるか否かが判定され、その判定結果が”はい”の場合にはＳ６０３へ処理が進み、”いいえ”の場合にはＳ６０４へ処理が進む。
【００６０】
Ｓ６０３では、エクステンドフォーカス像５＿１の画素番号ｉの画素の赤成分がｒｎｉに置き換えられ、色成分高さ像３＿８の画素番号ｉの画素の赤成分が画像番号ｎに置き換えられ、赤成分の更新フラグｎＦ．ｒに１が代入される。
Ｓ６０４では、緑成分について比較され、スライス像の値ｇｎｉがエクステンドフォーカス像５＿１の値Ｇｉ以上（ｇｎｉ≧Ｇｉ）であるか否かが判定され、その判定結果が”はい”の場合にはＳ６０５へ処理が進み、”いいえ”の場合にはＳ６０６へ処理が進む。
【００６１】
Ｓ６０５では、エクステンドフォーカス像５＿１の画素番号ｉの画素の緑成分がｇｎｉに置き換えられ、色成分高さ像３＿８の画素番号ｉの画素の緑成分が画像番号ｎに置き換えられ、緑成分の更新フラグｎＦ．ｇに１が代入される。
Ｓ６０６では、青成分について比較され、スライス像の値ｂｎｉがエクステンドフォーカス像５＿１の値Ｂｉ以上（ｂｎｉ≧Ｂｉ）であるか否かが判定され、その判定結果が”はい”の場合にはＳ６０７へ処理が進み、”いいえ”の場合には本フローが終了する。
【００６２】
Ｓ６０７では、エクステンドフォーカス像５＿１の画素番号ｉの画素の青成分がｂｎｉに置き換えられ、色成分高さ像３＿８の画素番号ｉの画素の青成分が画像番号ｎに置き換えられ、青成分の更新フラグｎＦ．ｂに１が代入され、本フローが終了する。
【００６３】
続いて、同図(b) を用いて表面色情報確定処理３−４について説明する。
同図(b) において、まずＳ６２０では、色情報を確定する、対象となる画素番号ｉにゼロが代入され、先頭画素が対象画素とされる。
Ｓ６２１では、ｉ＜ＰＩＸＥＬ＿ＳＩＺＥであるか否か、すなわち全ての画素についての色情報が確定されていないか否かが判定され、その判定結果が”はい”の場合にはＳ６２２へ処理が進み、”いいえ”の場合には本フローが終了する。
【００６４】
Ｓ６２２では、色成分高さ像３＿８の画素番号ｉの各色成分の高さＲｈ，Ｇｈ，Ｂｈが読み込まれる。尚、このＲｈ，Ｇｈ，Ｂｈは、画素番号ｉにおける、各色成分が最大となるスライス像の画像番号を示している。
Ｓ６２３では、Ｒｈ，Ｇｈ，Ｂｈの各画像番号のスライス像について、画素番号ｉの画素の各色成分の値が求められる。すなわち、画像番号Ｒｈのスライス像の画素番号ｉの画素の赤成分、緑成分、青成分がそれぞれＲｒ，Ｒｇ，Ｒｂへ代入される。また、画像番号Ｇｈのスライス像の画素番号ｉの画素の赤成分、緑成分、青成分がそれぞれＧｒ，Ｇｇ，Ｇｂへ代入される。また、画像番号Ｂｈのスライス像の画素番号ｉの画素の赤成分、緑成分、青成分がそれぞれＢｒ，Ｂｇ，Ｂｂへ代入される。
【００６５】
同図(c) は、このときのＲｒ，Ｒｇ，Ｒｂ、Ｇｒ，Ｇｇ，Ｇｂ、Ｂｒ，Ｂｇ，ＢｂをＩ−Ｚカーブ上に示したものである。すなわち、同図(c) に示したように、赤成分の最大値が得られている時の赤成分、緑成分、青成分がＲｒ，Ｒｇ，Ｒｂであり、緑成分の最大値が得られているときの赤成分、緑成分、青成分がＧｒ，Ｇｇ，Ｇｂであり、青成分の最大値が得られているときの赤成分、緑成分、青成分がＢｒ，Ｂｇ，Ｂｂである。
【００６６】
同図(b) に戻り、Ｓ６２４では、前ステップで得られたＲｒ，Ｒｇ，Ｒｂ、Ｇｒ，Ｇｇ，Ｇｂ、Ｂｒ，Ｂｇ，Ｂｂに基づいて、Ｒｈ，Ｇｈ，Ｂｈの各画像番号の３枚のスライス像の画素番号ｉにおける各色成分の平均値が計算される。すなわち、（Ｒｒ＋Ｇｒ＋Ｂｒ）／３により赤成分の平均値Ｒｉが求められ、（Ｒｇ＋Ｇｇ＋Ｂｇ）／３により緑成分の平均値Ｇｉが求められ、（Ｒｂ＋Ｇｂ＋Ｂｂ）／３により青成分の平均値Ｂｉが求められる。
【００６７】
Ｓ６２５では、確定された色情報として前ステップで求められたＲｉ，Ｇｉ，Ｂｉが、エクステンドフォーカス像５＿１の画素番号ｉの画素の各色成分として上書きされる。これにより、画素番号ｉの色情報が確定される。
Ｓ６２６では、ｉをインクリメントし、すなわち対象とする画素番号ｉを次の画素番号とし、Ｓ６２１へ処理が戻る。
【００６８】
以上、本第二の実施の形態によれば、共焦点光学系を介してカラー撮像された各スライス像及びその時の変位情報に基づいて正確な表面データ（表面形状、表面色情報等）を生成することができるだけでなく、Ｉ−Ｚカーブの各色成分がピークとなる複数のスライス像の各色成分の平均値を各画素の色情報にすることで、共焦点光学系に固有の色づきを抑えた、非共焦点光学系で観察した像に近いエクステンドフォーカス像を生成することが可能になる。
【００６９】
尚、本実施形態において、表面色情報確定処理３＿４により確定されたエクステンドフォーカス像は、測定終了後（処理終了後）でないと表示装置等に表示することができないが、各スライス像が格納されるたびに表面データ更新手段３により表面データが更新されるので、例えば、常にその更新された表面データ、すなわち最新の表面データを表示装置等に表示させるようにしても良い。これにより、測定（処理）の進行状況を確認することが可能になる。
【００７０】
また、本実施形態において、変位情報Ｚｎ１＿２はスライス像格納手段１に格納されるものであったが、これは必ずしも必須の構成要件ではなく、例えば、スライス像格納手段１に新規にスライス像が格納されるたびに、そのスライス像に対応した変位情報が外部のカウンタ装置等からシリアル通信等により取得されるようにしても良い。
【００７１】
次に、本発明の第三の実施の形態について説明する。
本実施形態において、前述の第一の実施の形態と異なる点は、スライス像格納手段１の構成と、３次元測定装置のＣＰＵによって行われる制御処理の中の、表面データ更新手段３に係る処理である。よって、ここでは、そのスライス像格納手段１の構成と、その表面データ更新手段３に係る処理を中心に説明する。尚、本実施形態に係る制御処理も、前述の３次元測定装置のＣＰＵが内部メモリに格納されている制御プログラムを読み込んで実行することによって実現される。
【００７２】
図７(a) は本第三の実施の形態に係るスライス像格納手段１の構成例、同図(b) は本実施形態に係る表面データ更新手段３に係る処理のデータフローを示した図である。
まず、同図(a) を用いて、本実施形態に係るスライス像格納手段１の構成について説明する。
【００７３】
同図(a) に示したように、本実施形態に係るスライス像格納手段１は、前述の図２(a) に示した構成とは異なり、変位情報取得手段２を備えておらず、よって変位情報Ｚｎ１＿２は格納されない。本第三の実施の形態では、この変位情報は、後述する表面データ更新処理３＿１にて、画像番号ｎと後述するステップ移動量３＿６とを用いて計算により求められるものである。
【００７４】
また、本第三の実施の形態の更新要求通知手段４に係る処理では、図５(a) を用いて説明した処理と同様の処理が行われる。すなわち、スライス像格納手段１に新規にスライス像が格納されるたびに表面データ更新手段３へ更新要求イベントが発行され、測定に必要な全てのスライス像を用いた表面データの更新が完了した直後に表面データ更新手段３へ表面色情報確定要求イベントが発行される。
【００７５】
続いて、図７(b) を用いて、本第三の実施の形態の表面データ更新手段３に係る処理について説明する。
本第三の実施の形態の表面データ更新手段３に係る処理は、図３を用いて説明した処理の変形であり、異なる点は、表面色情報確定処理３＿４＿１、ステップ移動量３＿６、フィルタ情報３＿７が新たに追加されている点である。ここで、ステップ移動量３＿６とは、共焦点光学系の焦点面と被測定物の変位量を等ピッチで変位させながら各スライス像をカラー撮像する際のピッチである。また、フィルタ情報３＿７とは、表面色情報確定処理３＿４＿１にて確定される表面色情報を実際の被測定物に近づけるための情報である。
【００７６】
図７(b) において、表面データ更新処理３＿１＿１には、変位情報が渡されない代わりに、ステップ移動量Ｚstep３＿６が渡される。表面色情報確定処理３＿４＿１には、スライス像１＿１、ステップ移動量３＿６、画素番号ｉの高さＺｉ、及びフィルタ情報３＿７が渡され、確定されたエクステンドフォーカス像が表面データ格納手段へ渡され、エクステンドフォーカス像５＿１が、その確定されたエクステンドフォーカス像に上書きされる。
【００７７】
続いて、前述の表面データ更新処理３＿１＿１及び表面色情報確定処理３＿４＿１について更に詳しく説明する。
図８(a) は表面データ更新処理３＿１＿１の処理内容を示すフローチャート、同図(b) は表面色情報確定処理３＿４＿１の処理内容を示すフローチャート、同図(c) は同図(b) を説明するためのＩ−Ｚカーブを示した図である。
【００７８】
まず、同図(a) を用いて表面データ更新処理３＿１＿１について説明する。
同図(a) において、まずＳ８０１では、表面データを更新する、対象となる画素番号ｉにゼロが代入され、先頭画素が対象画素とされる。
Ｓ８０２では、画像番号ｎとステップ移動量Ｚstepとから変位情報Ｚｎが求められる。尚、この変位情報Ｚｎはｎ×Ｚstepの計算により求められる。
【００７９】
Ｓ８０３では、ｉ＜ＰＩＸＥＬ＿ＳＩＺＥであるか否か、すなわち全ての画素についての表面データの更新処理が終了していないか否かが判定され、その判定結果が”はい”の場合にはＳ８０４へ処理が進み、”いいえ”の場合には本フローが終了する。
【００８０】
Ｓ８０４では、ｎ番目のスライス像の画素番号ｉの画素の色情報ｒｎｉ（赤成分），ｇｎｉ（緑成分），ｂｎｉ（青成分）が取得される。
Ｓ８０５では、各画素の更新の有無を示す更新フラグｎＦ．ｒ（赤成分の更新の有無），ｎＦ．ｇ（緑成分の更新の有無），ｎＦ．ｂ（青成分の更新の有無）がゼロで初期化される。
【００８１】
Ｓ８０６では、画素番号ｉについての、前述の図４(b) に示した表面色情報更新処理３＿２が行われる。
Ｓ８０７では、画素番号ｉについての、前述の図４(c) に示した表面形状更新処理３＿３が行われる。
【００８２】
Ｓ８０８では、ｉをｉ＋１として、すなわち画素番号ｉを次の画素番号に更新して、Ｓ８０３へ処理が戻る。
続いて、図８(b) を用いて、表面色情報確定処理３＿４＿１について説明する。
【００８３】
同図(b) において、まずＳ８２０では、色情報を確定する、対象となる画素番号ｉにゼロが代入され、先頭画素が対象画素とされる。
Ｓ８２１では、ｉ＜ＰＩＸＥＬ＿ＳＩＺＥであるか否か、すなわち全ての画素についての色情報が確定されていないか否かが判定され、その判定結果が”はい”の場合にはＳ８２２へ処理が進み、”いいえ”の場合には本フローが終了する。
【００８４】
８２２では、高さ像５＿２から読み込まれた基準変位量となる画素番号ｉの高さＺｉと、ステップ移動量Ｚstepと、フィルタ情報３＿７から読み込まれたフィルタ境界情報Ｌｌ，Ｌｈとが用いられて、下限変位量Ｚｌと上限変位量Ｚｈが以下の式（１）及び式（２）により求められる。
【００８５】
Ｚｌ＝Ｚｉ−Ｌｉ×Ｚstep      式（１）
Ｚｈ＝Ｚｉ＋Ｌｈ×Ｚstep      式（２）
尚、フィルタ境界情報Ｌｌ，Ｌｈは、例えば、オペレータ等により予め指示されたものである。
【００８６】
Ｓ８２３では、フィルタ境界の範囲内にあるスライス像の画素ｉの全ての色情報と、フィルタ形状を配列に格納したフィルタ形状配列とが用いられて、画素番号ｉの色成分Ｒｉ（赤），Ｇｉ（緑），Ｂｉ（青）が、次の式（３）、式（４）、式（５）により求められる。
【００８７】
【数１】
0003863770.tif 000002
【００８８】
ここで、式（１）乃至（５）により求められる、Ｒｉ（赤），Ｇｉ（緑），Ｂｉ（青）について、同図(c) を用いて更に詳しく説明する。
同図(c) は、画素番号ｉの画素の各色成分に基づくＩ−Ｚカーブである。尚、本例では、表面形状構築方法として、緑成分（Ｇ）に係る構築方法が選択されていたものとして説明する。
【００８９】
この場合、高さ像５＿２の画素番号ｉの画素の高さは、同図(c) に示したように、緑成分のＩ−Ｚカーブのピーク位置であるＺｉである。この高さＺｉとフィルタ境界情報であるＬｌ，Ｌｈとステップ移動量Ｚstepとから、前述の式（１）と式（２）により、フィルタサイズを特定するＺｌとＺｈが算出される。そして、各色成分毎に、このＺｌとＺｈの範囲内に含まれる各変位量（各高さ）における輝度値に重み付けを行ったものの平均値、すなわち各変位量における輝度値にそれぞれ対応するフィルタ形状配列を乗算した値の平均値を求め、その各色成分毎の平均値が、画素番号ｉの画素の各色成分（Ｒｉ（赤），Ｇｉ（緑），Ｂｉ（青））とされる。尚、本例にて用いたフィルタ形状配列は、同図(c) に示したとおりであり、Ｉ−Ｚカーブのピーク位置に対応する高さに近いものほど重み付けが大きくなるように設定され、逆にピーク位置に対応する高さから遠いものほど重み付けが小さくなるように設定されている。
【００９０】
同図(b) に戻り、Ｓ８２４では、前ステップで求められた画素番号ｉの色成分Ｒｉ（赤），Ｇｉ（線），Ｂｉ（青）が、エクステンドフォーカス像５＿１の赤成分、緑成分、青成分のそれぞれに上書きされる。これにより、画素番号ｉの色情報が確定される。
【００９１】
Ｓ８２５では、ｉをインクリメントし、すなわち対象とする画素番号ｉを次の画素番号とし、Ｓ８２１へ処理が戻る。
以上、第三の実施の形態によれば、共焦点光学系を介してカラー撮像された各スライス像及びその時のステップ移動量に基づいて正確な表面データ（表面形状、表面色情報等）を生成することができるだけでなく、Ｉ−Ｚカーブの各色成分における、下限変位量Ｚｌと上限変位量Ｚｈの範囲における各変位量（各高さ）の輝度値に重み付けをしたものの平均値を各画素の色情報にすることで、共焦点光学系に固有の色づきを抑えた、非共焦点光学系で観察した像に近いエクステンドフォーカス像を生成することが可能になる。
【００９２】
尚、本実施形態において、表面色情報確定処理３＿４＿１により確定されたエクステンドフォーカス像は、測定終了後（処理終了後）でないと表示装置等に表示することができないが、各スライス像が格納されるたびに表面データ更新手段３により表面データが更新されるので、例えば、常にその更新された表面データ、すなわち最新の表面データを表示装置等に表示させるようにしても良い。これにより、測定（処理）の進行状況を確認することが可能になる。
【００９３】
また、第一乃至第三の実施の形態において、図２(a) 及び図７(a) に示したスライス像格納手段１では、格納される１つのスライス像が複数の色成分を有するものであったが、例えば、各色成分毎のスライス像が格納されるようにしても良い。図９は、そのようなスライス像格納手段の構成例である。同図に示した例では、図２(a) 及び図７(a) で１つであったスライス像が色成分毎に３つのスライス像に分けられて格納された例、すなわち、赤成分（Ｒ）のスライス像、緑成分（Ｇ）のスライス像、及び青成分（Ｂ）のスライス像が格納された例を示している。本例においては、前述の画像番号ｎのスライス像の画素番号ｉの画素の各色成分ｒｎｉ、ｇｎｉ、ｂｎｉは、それぞれ赤成分のスライス像、緑成分のスライス像、青成分のスライス像から取得される。このような構成により、カラー撮像装置等として、それぞれ異なる色成分に対して選択的な感度を有する複数の撮像装置により撮像されたスライス像を用いた測定が可能になる。
【００９４】
また、第一乃至第三の実施の形態において、表面データ更新手段３に各色成分毎の色補正ルックアップテーブルを設け、求めた色情報を色補正ルックアップテーブルに従って変換した後エクステンドフォーカス像５＿１を上書きするようにしても良い。これにより、表面色情報更新処理３＿２又は表面色情報確定処理３＿４＿１によって求められた色情報が、実際の被測定物の色情報と異なっていても色補正ルックアップテーブルによりそれを補正することが可能になる。その際、色補正ルックアップテーブルに格納する補正量の内容として、補正後の色成分を直接格納するようにしても良く、又は色情報を例えばＸＹＺ等の色座標を用いて色座標変換した後の色相情報や輝度情報を一つ若しくは複数組み合わせて用いる等のようにしても良い。また、表面色情報更新処理３＿２又は表面色情報確定処理３＿４＿１を、通常の画像では近傍画素間の色情報の相関が高いことを利用し、擬似カラーを抑制するために近傍カラー値を利用して色情報を更新または確定するようにしても良い。
【００９５】
また、本第一乃至第三の実施の形態において、３次元測定装置のＣＰＵによって行われる制御処理をコンピュータに実行させることも可能である。この場合、前述の３次元測定装置の内部メモリに記憶されている制御プログラムを、例えば、図１０に示したように、ＣＤ−ＲＯＭ、フロッピー（登録商標）ディスク（或いはＭＯ、ＤＶＤ、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ、リムーバブルハードディスク等であっても良い）等の可搬記憶媒体２１に記憶しておき、その可搬記憶媒体２１をコンピュータ２２の媒体駆動装置２３により読み取り、読み取った制御プログラムをコンピュータ２２の内部のメモリ（ＲＡＭ又はハードディスク等）２４に格納し、その制御プログラムをコンピュータ２２が実行するようにしても良い。或いは、その制御プログラムを情報提供者の外部の装置（サーバー等）内の記憶手段（データベース等）２５に記憶しておき、通信によりコンピュータ２２に転送して内部のメモリ２４に記憶し、その制御プログラムをコンピュータ２２が実行するようにしても良い。尚、これらに記憶される制御プログラムは、前述の３次元測定装置のＣＰＵによって行われる制御処理の一部の処理のみを実行するものであっても良い。
【００９６】
以上、本発明の３次元測定方法及びその制御プログラムについて詳細に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の改良及び変更を行っても良いのはもちろんである。
【００９７】
【発明の効果】
以上、詳細に説明したように、本発明によれば、共焦点光学系を介して取得する被測定物の表面形状に対応する色情報を、実際の被測定物の色に近い色とすることができ、実際の被測定物と対比し易くすることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第一の実施の形態に係る３次元測定装置の構成例を示すブロック図である。
【図２】  (a) はスライス像格納手段の構成例、(b) は表面データ格納手段の構成例、(c) は更新要求通知手段の状態遷移を示した図である。
【図３】表面データ更新手段に係る処理のデータフローを示した図である。
【図４】  (a) は表面データ更新処理の処理内容を示すフローチャート、(b) は表面色情報更新処理の処理内容を示すフローチャート、(c) は表面形状更新処理の処理内容を示すフローチャートである。
【図５】  (a) は本第二の実施の形態に係る表面データ更新手段の状態遷移を示した図、(b) は本実施形態の表面データ更新手段に係る処理のデータフローを示した図である。
【図６】  (a) は表面色情報更新処理の処理内容を示すフローチャート、(b) は表面色情報確定処理の処理内容を示すフローチャート、(c) は(b) を説明するためのＩ−Ｚカーブを示した図である。
【図７】  (a) は本第三の実施の形態に係るスライス像格納手段の構成例、(b) は本実施形態に係る表面データ更新手段に係る処理のデータフローを示した図である。
【図８】  (a) は表面データ更新処理の処理内容を示すフローチャート、(b) は表面色情報確定処理の処理内容を示すフローチャート、(c) は(b) を説明するためのＩ−Ｚカーブを示した図である。
【図９】スライス像格納手段の変形例である。
【図１０】制御プログラムが記憶される記憶媒体の例を示す図である。
【図１１】変位量と輝度値の関係の一例を表した各色成分のＩ−Ｚカーブを示したグラフである。
【図１２】  (a),(b),(c) は、３次元表示の手法の一例を示した図である。
【符号の説明】
１      スライス像格納手段
１＿１  スライス像
１＿２  変位情報
２      変位情報取得手段
３      表面データ更新手段
３＿１  表面データ更新処理
３＿２、３＿２＿１  表面色情報更新処理
３＿３  表面形状更新処理
３＿４、３＿４＿１  表面色情報確定処理
３＿６  ステップ移動量
３＿７  フィルタ情報
３＿８  色成分高さ像
３＿９  表面形状構築方法
４      更新要求通知手段
５      表面データ格納手段
５＿１  エクステンドフォーカス像
５＿２  高さ像
２１    可搬記憶媒体
２２    コンピュータ
２３    媒体駆動装置
２４    メモリ
２５    記憶手段
【図１】
0003863770.tif 000003
【図２】
0003863770.tif 000004
【図３】
0003863770.tif 000005
【図４】
0003863770.tif 000006
【図５】
0003863770.tif 000007
【図６】
0003863770.tif 000008
【図７】
0003863770.tif 000009
【図８】
0003863770.tif 000010
【図９】
0003863770.tif 000011
【図１０】
0003863770.tif 000012
【図１１】
0003863770.tif 000013
【図１２】
0003863770.tif 000014