特許ウォッチ

公開番号2025015240
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-01-30
出願番号2023118521
出願日2023-07-20
発明の名称画像測定機およびプログラム
出願人株式会社ミツトヨ
代理人個人
主分類G01B 11/24 20060101AFI20250123BHJP(測定;試験)
要約【課題】撮像中の光量変化、移動軌跡を逐一記録することなく、ブレやボケ等の乱れの無い画像を復元するができる画像測定機を提供する。
【解決手段】画像測定機は、測定対象物である測定ワークが載置される測定ワーク載置領域と、参照ワークが載置される参照ワーク載置領域とを有するテージと、測定ワーク載置領域に載置された測定ワークの画像である測定ワーク像を撮像する測定ワーク撮像部と、測定ワーク撮像部による測定ワーク像の撮像と同時に、参照ワーク載置領域に載置された参照ワークの画像である参照ワーク像を撮像する参照ワーク撮像部と、参照ワーク撮像部が撮像した参照ワーク像、および参照ワークのである基準参照ワーク像に基づいて、測定ワーク撮像部が撮像した測定ワーク像を補正する補正部と、を備える。
【選択図】図1

特許請求の範囲【請求項１】
測定対象物である測定ワークが載置される測定ワーク載置領域と、参照ワークが載置される参照ワーク載置領域とを有するステージと、
前記測定ワーク載置領域に載置された前記測定ワークの画像である測定ワーク像を撮像する測定ワーク撮像部と、
前記測定ワーク撮像部による前記測定ワーク像の撮像と同時に、前記参照ワーク載置領域に載置された前記参照ワークの画像である参照ワーク像を撮像する参照ワーク撮像部と、
前記参照ワーク撮像部が撮像した前記参照ワーク像、および前記参照ワークのである基準参照ワーク像に基づいて、前記測定ワーク撮像部が撮像した前記測定ワーク像を補正する補正部と、
を備える画像測定機。
続きを表示（約 770 文字）【請求項２】
前記測定ワーク像をＭＷＩ、前記参照ワーク像をＲＷＩ、前記基準参照ワーク像をＲＷＩ
ｒｅｆ
、とし、フーリエ変換を施すことを関数Ｆ（）、逆フーリエ変換を施すことを関数Ｆ
－１
（）にて表現するとして、補正済みの前記測定ワーク像の画像データＭＷＩ
ｃｏｒｒｅｃｔ
を、
ＭＷＩ
ｃｏｒｒｅｃｔ
＝Ｆ
－１
（Ｆ（ＭＷＩ）・Ｆ（ＲＷＩ
ｒｅｆ
）／Ｆ（ＲＷＩ））
により求めることを特徴とする請求項１に記載の画像測定機。
【請求項３】
前記測定ワーク像および前記参照ワーク像を撮像する際に、前記測定ワークと前記参照ワークに共通の照明条件で光を照射する光源をさらに備えることを特徴とする請求項１または２に記載の画像測定機。
【請求項４】
前記測定ワーク撮像部と前記参照ワーク撮像部とを連結する高剛性の連結部材をさらに備えることを特徴とする請求項１または２に記載の画像測定機。
【請求項５】
前記測定ワーク撮像部および前記参照ワーク撮像部は、１組の撮像素子と光学系を共用して実現されることを特徴とする請求項１または２に記載の画像測定機。
【請求項６】
前記基準参照ワーク像は、前記参照ワークを理想的な撮像条件で撮像した画像であることを特徴とする請求項１または２に記載の画像測定機。
【請求項７】
前記基準参照ワーク像は、前記参照ワークの設計データから生成された画像であることを特徴とする請求項１または２に記載の画像測定機。
【請求項８】
コンピュータを請求項１または２における補正部として機能させることを特徴とするプログラム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、測定対象物を撮像して得られた画像に基づき、非接触で測定対象物の形状を測定する画像測定機及びプログラムに関する。
続きを表示（約 1,400 文字）【背景技術】
【０００２】
画像測定機は、測定対象物（以下「ワーク」という。）の画像を撮像し、当該画像を解析して、直線、円、多角形等の形状を抽出し、抽出した形状の距離、傾き、径、幅などの測定結果を得る装置である。
【０００３】
画像測定機にてワークを撮像する際、画像のぶれを防ぐため、一般的には、それぞれの測定箇所が撮像視野に入るようステージを移動させ、ステージを静止してから撮像する。もし、ステージが十分静止していなかったり、移動している状態であったりした場合には、撮像されたワークの画像がぶれ、測定誤差につながる。光量が安定していないことにより画像に乱れが生じた場合も同様に測定誤差の要因となる。
【０００４】
理想的には、ステージを完全に静止させ、光量の変動を完全になくすことが望ましいが、実際には、外部振動や電源ノイズ等により、ステージの動きや香料の変動を完全に取り除くことは難しい。また、画像測定機の設置環境によってはそれらの外乱を強く受け、大きな測定誤差を生じてしまう懸念がある。
【０００５】
一方、このような画像の乱れを抑制する技術として、デコンボリューションによる画像のぶれを除去し、乱れの無い画像を復元する技術が存在する（例えば特許文献１を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
特許第６７４２７８３号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、デコンボリューションによりぶれの無い画像を復元するには、撮像中の光量変化、およびステージやカメラの移動軌跡が時系列で判明している必要があるが、そのために光量変化、移動軌跡を逐一記録する場合、コストの増加につながる。
【０００８】
本発明の目的は、撮像中の光量変化、移動軌跡を逐一記録することなく、ブレやボケ等の乱れの無い画像を復元するができる画像測定機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の課題を解決すべく、本発明の実施形態に係る画像測定機は、測定対象物である測定ワークが載置される測定ワーク載置領域と、参照ワークが載置される参照ワーク載置領域とを有するステージと、測定ワーク載置領域に載置された測定ワークの画像である測定ワーク像を撮像する測定ワーク撮像部と、測定ワーク撮像部による測定ワーク像の撮像と同時に、参照ワーク載置領域に載置された参照ワークの画像である参照ワーク像を撮像する参照ワーク撮像部と、参照ワーク撮像部が撮像した参照ワーク像、および参照ワークのである基準参照ワーク像に基づいて、測定ワーク撮像部が撮像した測定ワーク像を補正する補正部と、を備える。
【００１０】
本発明では、測定ワーク像をＭＷＩ、参照ワーク像をＲＷＩ、基準参照ワーク像をＲＷＩ
ｒｅｆ
、とし、フーリエ変換を施すことを関数Ｆ（）、逆フーリエ変換を施すことを関数Ｆ
－１
（）にて表現するとして、補正済みの測定ワーク像の画像データＭＷＩ
ｃｏｒｒｅｃｔ
を、ＭＷＩ
ｃｏｒｒｅｃｔ
＝Ｆ
－１
（Ｆ（ＭＷＩ）・Ｆ（ＲＷＩ
ｒｅｆ
）／Ｆ（ＲＷＩ））により求めるとよい。
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許