像解析装置、解析装置、形状测定装置、像解析方法、测定条件决定方法、形状测定方法及程序与流程

文档序号:23232842发布日期:2020-12-08 15:22阅读:123来源:国知局
像解析装置、解析装置、形状测定装置、像解析方法、测定条件决定方法、形状测定方法及程序与流程

本发明涉及像解析装置、解析装置、形状测定装置、像解析方法、测定条件决定方法、形状测定方法及程序。



背景技术:

如例如专利文献1所示那样,在形状测定装置中具备如下形状测定装置,具有:朝向被测定物投射测定光的照射部;和拍摄投射到被测定物的测定光的像并输出图像数据的拍摄部,基于图像数据的测定光的像的位置,利用光切法来测定被检测物的形状。由拍摄部拍摄的测定光的像根据拍摄部的相对于被测定物的相对位置等测定条件而变化。因此,在拍摄测定光时,在预先设定了测定条件的基础上进行拍摄。并且,谋求能够容易地设定可准确进行形状测定的测定条件。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开2015-68654号公报



技术实现要素:

根据本发明的第1方案,像解析装置具备:像解析部,其基于被测定物的设计信息和测定条件,来检测在对基于投射到上述被测定物的光形成的像进行了拍摄的情况下对于上述被测定物的形状测定来说不恰当的像;和输出部,其输出基于上述像解析部的检测结果的信息即检测结果信息。

根据本发明的第2方案,解析装置具有第1方案的像解析装置、和显示上述检测结果信息的显示装置。

根据本发明的第3方案,形状测定装置具有:第2方案的解析装置;输入部,其受理来自操作者的输入;光学测头,其具有使测定光投射到上述被测定物的投射部、以及拍摄投射到上述被测定物的上述测定光的像的拍摄部;和条件设定部,其根据向上述输入部的输入来设定上述测定条件。

根据本发明的第4方案,像解析方法包括:像解析步骤,基于被测定物的设计信息和测定条件,来检测在对基于投射到上述被测定物的光形成的像进行了拍摄的情况下对于上述被测定物的形状测定来说不恰当的像;和输出步骤,输出基于上述像解析步骤中的检测结果的信息即检测结果信息。

根据本发明的第5方案,测定条件决定方法包括:第3方案的像解析方法;和测定条件决定步骤,基于上述输出步骤中输出的上述检测结果信息,决定上述测定条件。

根据本发明的第6方案,形状测定方法包括:第3方案的测定条件决定方法;和形状测定步骤,以上述测定条件决定步骤中所决定的上述测定条件,进行上述被测定物的形状测定。

根据本发明的第6方案,程序使计算机执行第4方案的像解析方法。

附图说明

图1是表示第1实施方式的形状测定装置的外观的图。

图2是表示本实施方式的形状测定装置的概略结构的示意图。

图3a是本实施方式的解析装置的框图。

图3b是表示本实施方式的形状测定的流程的流程图。

图4是说明利用形状测定装置测定被测定物的形状的动作的例子的图。

图5a是说明入射到拍摄装置的光的示意图。

图5b是说明入射到拍摄装置的光的示意图。

图5c是表示由拍摄装置实际拍摄到的拍摄图像的例子的图。

图6是表示由像解析执行部执行的解析的方法的流程图。

图7是表示本实施方式的检测部的评价方法的流程图。

图8是表示重显像的一例的图。

图9a是表示菜单图像的一例的图。

图9b是用于说明扫描余量(scanmargin)的图。

图10是表示测定核查结果画面的一例的图。

图11是表示测定核查结果画面的一例的图。

图12是说明本实施方式的设定测定条件时的流程的流程图。

图13是表示第1实施方式的变形例的测定核查结果画面的例子的图。

图14是表示第1实施方式的变形例的测定核查结果画面的例子的图。

图15是表示第1实施方式的变形例的测定核查结果画面的例子的图。

图16是表示第1实施方式的变形例的测定核查结果画面的例子的图。

图17是表示第1实施方式的变形例的测定核查结果画面的例子的图。

图18a是表示第1实施方式的变形例的测定核查结果画面的例子的图。

图18b是表示第1实施方式的变形例的测定核查结果画面的例子的图。

图18c是表示第1实施方式的变形例的测定核查结果画面的例子的图。

图19是表示第1实施方式的变形例的测定核查结果画面的例子的图。

图20是表示第1实施方式的变形例的测定核查结果画面的例子的图。

图21是第2实施方式的解析装置的框图。

图22是说明第3实施方式的设定测定条件时的流程的流程图。

图23是构造物制造系统的结构框图。

图24是表示由构造物制造系统进行的处理的流程的流程图。

具体实施方式

以下,参照附图详细说明本公开的实施方式。另外,在下述实施方式的结构要素中,包含本领域技术人员能够容易想到的结构要素、实质相同的结构要素、所谓均等范围的结构要素。而且,下述实施方式中公开的结构要素能够适当组合。

在以下的说明中,设定xyz正交坐标系,参照该xyz正交坐标系来说明各部分的位置关系。z轴方向被设定为例如铅垂方向,x轴方向及y轴方向被设定为例如与水平方向平行且彼此正交的方向。另外,将绕x轴、绕y轴及绕z轴的旋转(倾斜)方向分别设为θx、θy及θz轴方向。

(第1实施方式)

图1是表示第1实施方式的形状测定装置1的外观的图。图2是表示本实施方式的形状测定装置1的概略结构的示意图。

形状测定装置1利用例如光切法对测定对象的物体(被测定物m)的三维形状进行测定。形状测定装置1具备测头移动装置2、光学测头3、解析装置4和保持旋转装置7。形状测定装置1以光学测头3拍摄保持于保持旋转装置7的被测定物m,其中保持旋转装置7设于基座bs。另外,在本实施方式中,测头移动装置2和保持旋转装置7成为使光学测头3和被测定物m相对移动的移动机构。

测头移动装置2用于通过使光学测头3移动,来调整被测定物m与光学测头3的相对位置及相对姿势。

相对位置是光学测头3相对于被测定物m的位置,换言之,是被测定物m与光学测头3的相对位置。在光学测头3所具备的装置的位置(坐标)相对于被测定物m的位置(坐标)在x轴方向、y轴方向及z轴方向中的至少某一方向上发生了变化的情况下,相对位置变化。

相对姿势是光学测头3相对于被测定物m的相对角度,换言之,是被测定物m与光学测头3的相对姿势(相对角度)。在光学测头3所具备的装置的姿势相对于被测定物m的姿势在θx轴方向、θy轴方向及θz轴方向中的至少某一方向上发生了变化的情况下,相对姿势变化。

此外,光学测头3具备后述的投射装置8及拍摄装置9。因此,被测定物m与光学测头3的相对位置也能够认为是被测定物m与投射装置8的相对位置、或者是被测定物m与拍摄装置9的相对位置。同样地,被测定物m与光学测头3的相对姿势也能够认为是被测定物m与投射装置8的相对姿势、或者是被测定物m与拍摄装置9的相对姿势。另外,被测定物m如后述那样配置于工作台71。因此,被测定物m与光学测头3的相对位置也能够认为是工作台71与光学测头3的相对位置、工作台71与投射装置8的相对位置、或者工作台71与拍摄装置9的相对位置。同样地,被测定物m与光学测头3的相对姿势也能够认为是工作台71与光学测头的相对姿势、工作台71与投射装置8的相对姿势、或者工作台71与拍摄装置9的相对姿势。

测头移动装置2如图2所示,具备驱动部10、位置检测部11。驱动部10具备x移动部50x、y移动部50y、z移动部50z、第1旋转部53及第2旋转部54。

x移动部50x以相对于基座bs沿箭头62的方向、即x轴方向移动自如的方式设置。x移动部50x通过使光学测头3沿x轴方向移动,而使光学测头3与被测定物m的沿着x轴方向的相对位置变化。y移动部50y以相对于x移动部50x沿箭头63的方向、即y轴方向移动自如的方式设置。y移动部50y通过使光学测头3沿y轴方向移动,而使光学测头3与被测定物m的沿着y轴方向的相对位置变化。在y移动部50y设有沿z轴方向延伸的保持体52。z移动部50z以相对于保持体52沿箭头64的方向、即z轴方向移动自如的方式设置。z移动部50z通过使光学测头3沿z轴方向移动,而使光学测头3与被测定物m的沿着z轴方向的相对位置变化。这些x移动部50x、y移动部50y、z移动部50z构成能够使光学测头3沿x轴方向、y轴方向及z轴方向移动的移动机构,使光学测头3与被测定物m的相对位置变化。x移动部50x、y移动部50y和z移动部50z通过使光学测头3移动,而使被测定物m与后述的投射装置8的相对位置和被测定物m与后述的拍摄装置9的相对位置中的至少一方变化。

像这样,在本实施方式中,通过利用x移动部50x、y移动部50y和z移动部50z使光学测头3移动,而使被测定物m与光学测头3的相对位置变化。但是,形状测定装置1也可以关于x轴方向、y轴方向、z轴方向中的至少一个方向使被测定物m移动,由此使被测定物m与光学测头3的相对位置变化。

第1旋转部53使支承于后述的保持部件(保持部)55的光学测头3绕与x轴平行的旋转轴线(旋转轴)53a、即沿箭头65的方向旋转而改变光学测头3的姿势。即,第1旋转部53使光学测头3与被测定物m的相对姿势变化。第2旋转部54使保持于保持部件55的光学测头3绕与后述的第1保持部55a的延伸方向平行的轴线、即沿箭头66的方向旋转而改变光学测头3的姿势。即,第2旋转部54使光学测头3与被测定物m的相对姿势变化。形状测定装置1具有用于修正光学测头3与保持光学测头3的保持部件55的相对位置的基准球73a或基准球73b。

这些x移动部50x、y移动部50y、z移动部50z、第1旋转部53、第2旋转部54的驱动基于由编码器装置等构成的位置检测部11的检测结果,而由解析装置4控制。

光学测头3具备投射装置8及拍摄装置9,支承于保持部件55。投射装置8和拍摄装置9通过保持于保持部件56,而以规定的位置关系、即规定的基线长度固定。但是,投射装置8与拍摄装置9的位置关系也可以是可变的。保持部件55形成为大致l字状,其中,沿与旋转轴线53a正交的方向延伸且支承于第1旋转部53的第1保持部(第1部分、第1部件)55a和设于第1保持部55a的相对于被测定物m较远一侧的端部且与旋转轴线53a平行地延伸的第2保持部(第2部分、第2部件)55b正交,在第2保持部55b的+x侧的端部支承光学测头3。第1旋转部53的旋转轴线53a的位置与光学测头3相比配置于距被测定物m较近一侧。另外,在第1保持部55a的相对于被测定物m较近一侧的端部,设有平衡块55c。因此,在第1旋转部53不产生驱动力时,成为图1中图示那样第1保持部55a的延伸方向沿着z轴方向的姿势。

像这样,由于投射装置8与拍摄装置9通过保持部件56而位置关系固定,所以使光学测头3与被测定物m的相对位置变化意味着使投射装置8与被测定物m的相对位置、或者拍摄装置9与被测定物m的相对位置变化。同样地,由于投射装置8与拍摄装置9通过保持部件56而位置关系固定,所以使光学测头3与被测定物m的相对姿势变化意味着使投射装置8与被测定物m的相对姿势、或者拍摄装置9与被测定物m的相对姿势变化。

如图1及图2所示,保持旋转装置7具有保持被测定物m的工作台71、使工作台71沿θz轴方向即箭头68的方向旋转的旋转驱动部72、和检测工作台71的旋转方向上的位置的位置检测部73。位置检测部73是检测工作台71或旋转驱动部72的旋转轴的旋转的编码器装置。保持旋转装置7基于由位置检测部73检测出的结果,通过旋转驱动部72使工作台71旋转。保持旋转装置7通过使工作台71旋转,而使被测定物m以旋转轴中心ax为中心沿箭头68的方向旋转。即,旋转驱动部72使光学测头3与被测定物m的相对姿势变化。

第1旋转部53和第2旋转部54构成能够使光学测头3旋转的移动机构,使光学测头3与被测定物m的相对位置变化。保持旋转装置7构成能够使保持于工作台71的被测定物m旋转的移动机构,使光学测头3与被测定物m的相对位置变化。第1旋转部53和第2旋转部54改变光学测头3的姿势,保持旋转装置7改变保持于工作台71的被测定物m的姿势,由此,使由光学测头3(后述的投射装置8)投射的测定光l的朝向被测定物m的投射方向和光学测头3(后述的拍摄装置9)拍摄被测定物m的拍摄方向中的至少一方变化。保持旋转装置7通过改变被测定物m的姿势,使由光学测头3(后述的投射装置8)投射的测定光l的朝向被测定物m的投射方向和光学测头3(后述的拍摄装置9)拍摄被测定物m的拍摄方向中的至少一方变化。

像这样,在本实施方式中,利用第1旋转部53和第2旋转部54使光学测头3旋转,并利用保持旋转装置7使被测定物m旋转,由此使相对姿势变化。但是,只要使相对姿势变化,则形状测定装置1也可以仅使光学测头3和被测定物m中的某一方旋转。即,形状测定装置1只要通过使光学测头3和被测定物m中的至少某一方旋转而使相对姿势变化即可。在形状测定装置1使光学测头3和被测定物m双方旋转的情况下,使光学测头3旋转的旋转轴和使被测定物m旋转的旋转轴不限于上述说明,能够任意设定。

作为投射部的投射装置8由解析装置4控制,对保持于保持旋转装置7的被测定物m的至少一部分照射光,具备光源12、投射光学系统13。本实施方式的光源12包含例如激光二极管。需要说明的是,光源12也可以包含激光二极管以外的发光二极管(led)等固态光源。

投射光学系统13调整从光源12发出的光的空间上的光强度分布。本实施方式的投射光学系统13包含例如柱面透镜。投射光学系统13可以是一个光学元件,也可以包含多个光学元件。从光源12发出的光在柱面透镜具有正光焦度的方向上光点扩大,沿着从投射装置8朝向被测定物m的第1方向作为测定光l出射。如图2所示,从投射装置8出射并投射到被测定物m的情况下,在投射到具有相对于从投射装置8的出射方向正交的面的被测定物m时,测定光l成为将与旋转轴线53a平行的方向作为长边方向且与旋转轴线53a平行的线状。另外,该线状的测定光l在被测定物m上沿长边方向具有规定长度。

需要说明的是,该线状的测定光l的长边方向能够通过先前说明的第2旋转部54而改变方向。通过与被测定物m的面的扩展方向相应地改变线状的测定光l的长边方向,能够高效地进行测定。

需要说明的是,投射光学系统13可以包含cgh等衍射光学元件,并利用衍射光学元件调整从光源12发出的测定光l的空间上的光强度分布。另外,在本实施方式中,有时将空间上的光强度分布被调整后的投射光称为图案光(patternlight)。测定光l是图案光的一例。然而,在本说明书中提到图案的朝向时,表示该线状的测定光l的长边方向的方向。

从投射装置8照射到被测定物m的测定光l被投射到被测定物m的表面。作为拍摄部的拍摄装置9拍摄投射到被测定物m的表面的测定光l的像。具体地说,拍摄装置9具备拍摄元件20及成像光学系统21。从投射装置8照射到被测定物m的照明光束、即测定光l在被测定物m的表面发生漫反射,漫反射的测定光l的至少一部分向成像光学系统21入射。成像光学系统21利用成像光学系统21在拍摄元件20形成由投射装置8投射到被测定物m的表面的测定光l的像。拍摄元件20输出与该成像光学系统21形成的像相应的图像信号。

成像光学系统21中,包含来自投射装置8的测定光l的出射方向(行进方向)和投射到被测定物m的测定光l的长边方向的面上的物体面21a与拍摄元件20的受光面20a(像面)为共轭关系。需要说明的是,包含来自投射装置8的测定光l的出射方向和投射到被测定物m的测定光l的长边方向的面与测定光l的传播方向大致平行。通过沿着测定光l的传播方向形成与拍摄元件20的受光面20a共轭的面,无论被测定物m的表面位于哪个位置,均会得到合焦的像。

解析装置4控制形状测定装置1的各部分来进行形状测定。而且,本实施方式的解析装置4计算出利用拍摄装置9对从光学测头3的投射装置8投射到被测定物m的测定光l的像进行了拍摄的情况下的、像的解析结果数据。

图3a是本实施方式的解析装置4的框图。图3b是表示本实施方式的形状测定的流程的流程图。解析装置4在本实施方式中是计算机,如图3a所示,作为硬件具有输入部32、显示部33、存储部34和控制部36。形状测定装置1的解析装置4可以是与例如形状测定装置1连接的计算机,也可以是设置有形状测定装置1的建筑物所具备主机等,不限于设置有形状测定装置1的建筑物,也可以位于与形状测定装置1离开的位置,并使用因特网等通信手段以计算机与形状测定装置1连接。另外,形状测定装置1可以是输入部32、显示部33、存储部34和控制部36分别配置在不同场所。

输入部32是能够输入来自操作者的信息的装置,例如是鼠标、键盘或触摸面板等。操作者通过操作输入部32输入后述的形状测定装置1的测定条件,来调整测定条件。另外,在以手动操纵测头移动装置2及保持旋转装置7的情况下,输入部32可以具有操纵测头移动装置2及保持旋转装置7的移动机构。显示部33是显示控制部36的控制结果和来自操作者的输入内容等的显示装置,在本实施方式中,是显示器或触摸面板。存储部34是存储控制部36的运算内容和程序的信息等的存储器,例如,包含ram(randomaccessmemory,随机存取存储器)、rom(readonlymemory,只读存储器)、闪存(flashmemory)等外部存储装置中的至少一个。作为控制装置的控制部36是运算装置、即cpu(centralprocessingunit,中央处理单元)。

控制部36具有测定控制部38和作为像解析装置的解析部40。测定控制部38和解析部40通过读出存储于存储部16的软件(程序)来执行后述的处理。构成为在测定被测定物m的形状时,如图3b所示,实施操作者对形状测定装置1的示教(teaching)(步骤s2),在通过示教决定了形状测定装置1的测定条件后,以所决定的形状测定装置1的测定条件执行被测定物m的形状测定(步骤s4)。在此,示教是指为了准确地测定被测定物m的三维形状,基于后述那样的解析部40的解析来调整及决定形状测定装置1的测定条件的作业。即,示教是找出形状测定装置1的测定条件的作业。示教通过由操作者操作输入部32而进行。

如图3a所示,测定控制部38具有条件设定部42和动作控制部44。条件设定部42基于在通过由操作者操作输入部32而进行的形状测定装置1的示教中决定的形状测定装置1的测定条件,设定图3b的步骤s2所示的形状测定装置1的测定条件。形状测定装置1的测定条件是由形状测定装置1进行被测定物m的形状测定时的各种条件。作为形状测定装置1的测定条件,可列举例如光学测头3与被测定物m的相对位置、光学测头3与被测定物m的相对姿势、测定光l的强度、拍摄装置9的曝光及曝光时间、测定区域等。以下,将形状测定装置1的测定条件仅记载为测定条件。

在此,为了说明测定区域,首先对拍摄区域进行说明。拍摄区域是基于拍摄装置9的拍摄区域、即由拍摄装置9拍摄的范围,是拍摄基于投射到被测定物m的光形成的像的区域。换言之,拍摄区域是包含如下测定光l的像的范围,即拍摄装置9在以测定条件设定的光学测头3的位置及姿势下拍摄投射到被测定物m的表面的测定光l的像的情况下被拍摄的测定光l的像的范围。该拍摄区域根据上述的被测定物m与光学测头3的相对位置及被测定物m与光学测头3的相对姿势,而范围的大小变化。另外,测定区域是拍摄区域中的用于被测定物m的形状测定的区域(范围)。更详细地说,测定区域是拍摄区域中的包含测定光l的像的区域(范围)。通过从包含于该测定区域的测定光l的像生成点群,来进行被测定物m的形状测定。即,点群是用于计算拍摄得到的图像的坐标值的、图像上的点,基于每个该点群的坐标值,测定被测定物m的形状。因此,测定区域也可以说是用于生成点群的区域(范围)。像这样,在本实施方式中,由于在测定区域内生成点群,所以测定区域也能够改称为点群区域。需要说明的是,在测定区域的宽窄和位置与拍摄区域相同的情况下,也能够将测定区域改称为拍摄区域。

另外,测定条件也可以包含光学测头3照射的测定光l的扫描开始位置和扫描结束位置。但是,测定条件只要是拍摄装置9(拍摄部)或投射装置8(投射部)与被测定物m的相对位置、拍摄装置9或投射装置8与被测定物m的相对姿势、测定光l的强度、拍摄装置9的曝光及曝光时间、测定区域中的至少一个即可。在本实施方式中,条件设定部42将在通过由操作者操作输入部32而进行的形状测定装置1的示教中所决定的测定条件设定为测定条件,并存储于存储部34。但是,条件设定部42也可以读出预先存储于存储部34的测定条件并基于该测定条件来设定测定条件,还可以通过运算来设定测定条件。

在此,将在通过由操作者操作输入部32而进行的形状测定装置1的示教中所决定的测定条件记载为决定测定条件。决定测定条件包含在通过由操作者操作输入部32而进行的形状测定装置1的示教中所决定的、拍摄装置9(拍摄部)或投射装置8(投射部)与被测定物m的相对位置、拍摄装置9或投射装置8与被测定物m的相对姿势、测定光l的强度、拍摄装置9的曝光及曝光时间、和测定区域中的至少一个。条件设定部42将决定测定条件设定为由动作控制部44进行的测定条件,并使所设定的测定条件存储于存储部34。即,条件设定部42将决定测定条件中的光学测头3与被测定物m的相对位置及光学测头3与被测定物m的相对姿势设定为光学测头3与被测定物m的相对位置及光学测头3与被测定物m的相对姿势,并存储于存储部34。另外,条件设定部42将决定测定条件中的从投射装置8照射到被测定物m的测定光l的强度设定为从投射装置8照射到被测定物m的测定光l的强度,并存储于存储部34。另外,条件设定部42将决定测定条件中的拍摄装置9的曝光及曝光时间设定为拍摄装置9的曝光及曝光时间,并存储于存储部34。条件设定部42将决定测定条件中的测定条件设定为测定区域,并存储于存储部34。

图4是说明利用形状测定装置1测定被测定物m的形状的动作的例子的图。动作控制部44通过以条件设定部42所设定的测定条件控制形状测定装置1的各部分,而进行图3b的步骤s4所示的被测定物m的形状测定。即,动作控制部44从存储部34读出条件设定部42所设定的测定条件,并在该读出的测定条件下进行被测定物m的形状测定。动作控制部44以使光学测头3与被测定物m的相对位置及相对姿势成为条件设定部42所设定的光学测头3与被测定物m的相对位置及相对姿势的方式,控制x移动部50x、y移动部50y、z移动部50z、第1旋转部53、第2旋转部54及保持旋转装置7中的至少一个。另外,动作控制部44以使从投射装置8照射到被测定物m的测定光l的强度成为条件设定部42所设定的从投射装置8照射到被测定物m的测定光l的强度的方式,控制投射装置8的光圈等。另外,动作控制部44以使拍摄装置9的曝光及曝光时间成为条件设定部42所设定的拍摄装置9的曝光及曝光时间的方式,控制拍摄装置9的快门的打开时间。

如图4所示,动作控制部44以条件设定部42所设定的光学测头3与被测定物m的相对位置及相对位置,使测定光l投射到被测定物m。动作控制部44使光学测头3和被测定物m相对移动,而使测定光l所投射的位置移动(扫描),在拍摄区域内检测测定光l投射的位置,生成被测定物m的各部位的坐标值即点群,由此测定被测定物m的形状。动作控制部44使拍摄装置9以规定帧率反复拍摄。动作控制部44从拍摄得到的图像的数据获取包含于调光范围的各像素列的最大像素值,并向投射装置8和拍摄装置9输出调光控制的信息。接着,基于该调光条件,拍摄装置9拍摄投射到被测定物m的测定光l的像、更详细地说后述的漫反射光像t1,并将此时的图像的数据发送到解析装置4。接着,动作控制部44基于条件设定部42所设定的测定区域,从图像的数据中求出漫反射光像t1的位置,并且从测头移动装置2的位置信息和漫反射光像t1的位置信息计算出被测定物m的被投射了测定光l的部分的三维坐标值。由此,测定出被测定物m的形状。

需要说明的是,在图4的例子中,被测定物m是设计上为大致相同形状的齿沿圆周方向以规定间隔形成的锥齿轮。本实施方式的形状测定装置1能够将被测定物m设为锥齿轮,但也能够作为被测定物m而计测各种形状的物体。当然,在将被测定物m设为齿轮的情况下,齿轮的种类没有特别限定。例如,除了锥齿轮以外,正齿轮、斜齿轮、人字齿轮、蜗轮、龆轮、准双曲面齿轮等也为测定对象。另外,被测定物m不仅可以是齿轮,也可以是以规定间隔形成有凹凸的任何物体,例如可以是涡轮叶片。

图5a及图5b是说明入射到拍摄装置9的光的示意图。图5a及图5b是以进行被测定物m的部位m1的形状测定的情况为例的图。形状测定装置1在进行形状测定时,在测定控制部38所设定的测定条件的条件下,使投射装置8将测定光l投射到被测定物m的部位m1,并使拍摄装置9拍摄投射到被测定物m的测定光l的像。在此,将表示拍摄装置9拍摄到的光的像的图像设为拍摄图像(图5c的例子所示的拍摄图像t)。拍摄图像作为拍摄装置9拍摄到的光的像,包含投射到部位m1的测定光l的像。形状测定装置1检测显示于拍摄图像的、投射到部位m1的测定光l的像,从所检测出的测定光l的像生成点群,并计算出该点群的坐标,由此进行被测定物m的部位m1处的形状测定。进一步说,形状测定装置1在测定部位m1的形状时,谋求以投射到部位m1的测定光l中的漫反射光l1向拍摄装置9入射的方式,设定被测定物m与光学测头3的相对位置和相对姿势等的测定条件。以下,说明其理由。

如图5a所示,漫反射光l1是从投射装置8照射的测定光l在被测定物m的部位m1仅被反射一次的漫反射光。即,在从投射装置8照射的测定光l照射到部位m1的情况下,在部位m1发生漫反射的反射光、且未在其他部位发生反射而到达拍摄装置9的光是漫反射光l1。换言之,漫反射光l1是在部位m1仅被反射一次而到达拍摄装置9的漫反射光。在漫反射光l1入射到拍摄装置9的情况下,显示于拍摄图像的、投射到部位m1的测定光l的像成为漫反射光l1的像。形状测定装置1从显示于该拍摄图像的漫反射光l1的像生成点群,进行形状测定。即,形状测定装置1将显示于拍摄图像的漫反射光l1的像设为表示被测定物m的部位m1处的形状的像,从显示于拍摄图像的漫反射光l1的像生成点群。

但是,存在以下情况:例如根据被测定物m相对于拍摄装置9的相对位置、相对姿势等测定条件、被测定物m的形状的不同,而漫反射光l1以外的反射光、即正反射光l2和/或多次反射光l3入射到拍摄装置9,使得拍摄图像包含漫反射光l1以外的光的像、即正反射光l2的像和/或多次反射光l3的像。该情况下,有形状测定装置1无法恰当地进行部位m1的形状测定的隐忧。以下,具体进行说明。

图5a示出正反射光l2入射到拍摄装置9的例子。若正反射光l2入射到拍摄装置9,则在拍摄装置9拍摄到的测定光l的像中包含正反射光l2的像,在拍摄图像中包含正反射光l2的像。正反射光l2是测定光l的反射光中的被被测定物m正反射的光。正反射光l2与漫反射光l1相比光强度极高。作为一例,正反射光l2相对于相同强度的测定光l的漫反射光l1,光的强度为10倍到1000倍左右。因此,若以正反射光l2的强度为基准来设定拍摄装置9进行拍摄时的测定光l的强度等的调光条件,则与基于漫反射光l1的强度来设定调光条件的情况相比,存在漫反射光l1的像的亮度成为1/1000左右的情况。该情况下,若将入射到拍摄装置9的测定光l的像以仅有几百灰阶的像素值表现,则有在拍摄图像中,漫反射光l1的像的亮度过小而无法检测到漫反射光l1的像的隐忧。因此,在拍摄图像中,若在拍摄装置9拍摄到的测定光l的像中包含正反射光l2的像,则有无法检测到漫反射光l1的像、无法恰当地生成漫反射光l1的像的点群的隐忧。漫反射光l1的像在拍摄图像中是表示被测定物m的部位m1处的形状的像,因此,若无法生成漫反射光l1的像的点群,则无法恰当地进行部位m1的形状测定。需要说明的是,调光条件除了来自投射装置8的测定光l的强度以外,还是拍摄装置9的曝光量、拍摄装置9的输入输出特性(拍摄元件20的灵敏度或对拍摄元件20所检测到的信号的放大率等)等、由拍摄装置9拍摄测定光l的像的情况下的各种条件。另外,存在正反射光l2在拍摄装置9的成像光学系统21(透镜)内再反射而入射到拍摄装置9的受光面20a、该再反射而入射到受光面20a的光的像包含于拍摄图像的情况。该再反射而入射到受光面20a的光的像在拍摄图像中显示为被称为杂光(flare)的亮度高的像。在拍摄图像中,在漫反射光l1的像与杂光重叠的情况下,有重叠于杂光的漫反射光l1的像因亮度高的杂光而产生过白、从而无法检测到的隐忧。该情况下,由于无法生成与杂光重叠的部位的漫反射光l1的像的点群,所以无法恰当地进行形状测定。

另外,图5a示出多次反射光l3入射到拍摄装置9的例子。若多次反射光l3入射到拍摄装置9,则在拍摄装置9拍摄到的测定光l的像中包含多次反射光l3的像,在拍摄图像中包含多次反射光l3的像。多次反射光l3是测定光l的反射光中的在被测定物m反射多次后入射到拍摄装置9的反射光。具体地说,在被测定物m正反射后的光入射到被测定物m的其他部位、且在该部位漫反射的光为多次反射光l3。但是,对于在被测定物m漫反射的光入射到被测定物m的其他部位并在该部位发生漫反射的光,也可以设为多次反射光l3。多次反射光l3入射到拍摄装置9的受光面20a的位置与漫反射光l1不同,因此显示于拍摄图像的多次反射光l3的像显示在与漫反射光l1的像不同的位置。即,可以说在拍摄图像中,漫反射光l1的像是表示被测定物m的部位m1处的形状的像,与之相对,多次反射光l3的像不是表示被测定物m的部位m1处的形状的像。但是,在测定形状时,有无法区分漫反射光l1的像和多次反射光l3的像而导致从多次反射光l3的像生成点群的隐忧。在基于从多次反射光l3的像生成的点群进行形状测定的情况下,由于基于不是被测定物m的部位m1处的形状的像进行形状测定,所以无法恰当地进行部位m1的形状测定。

另外,如图5b所示,根据测定条件、即相对位置及相对姿势的条件,有产生遮挡(ケラレ)的隐忧。即,如图5b所示,存在测定光l的一部分不是照射到部位m1而是照射到部位m2的情况。在此,部位m2是指被测定物m的部位m1以外的部位,是不进行形状测定的部位。该情况下,虽然照射到部位m1的测定光l的光线的漫反射光l1入射到拍摄装置9,但照射到部位m2的测定光l的光线的漫反射光l1不会入射到拍摄装置9。因此,该情况下,与照射到部位m2的测定光l的光线的量相应地,拍摄装置9所拍摄的像的一部分欠缺。将该现象称为遮挡。即,在图5b的例子中,实线箭头的光线(漫反射光l1)入射到拍摄装置9,但虚线箭头的部分实际上不会入射到拍摄装置9。另外,根据例如从投射装置8照射的测定光l的光的强度低的情况等的测定条件,也有漫反射光l1的像的亮度变低、无法恰当地识别漫反射光l1的像的隐忧。需要说明的是,像的亮度也能够认为是形成像的光的强度,因此漫反射光l1的像的亮度也能够认为是形成漫反射光l1的像的光的强度。另外,在图5a及图5b中,为便于说明,分别改变拍摄装置9相对于被测定物m(部位m1)的相对位置、相对姿势而说明了正反射光l2的像、多次反射光l3的像及产生遮挡的情形。但是,即使在拍摄装置9相对于被测定物m(部位m1)的相对位置、相对姿势等测定条件固定的情况下,也存在仅正反射光l2的像、多次反射光l3的像、遮挡、形成像的光的强度低的漫反射光l1的像中的一种像被拍摄的情况,还存在正反射光l2的像、多次反射光l3的像、遮挡、形成像的光的强度低的漫反射光l1的像中的两种以上的像被拍摄的情况。例如,即使在拍摄装置9的相对位置、相对姿势等的测定条件固定的情况下,也存在正反射光l2的像、多次反射光l3的像、遮挡、形成像的光的强度低的漫反射光l1的像被一次性全部拍摄的情况。

图5c是表示由拍摄装置9实际拍摄到的拍摄图像t的例子的图。图5c的拍摄图像t是表示如上述那样拍摄装置9拍摄到的光的像的图像,是拍摄区域tr内的光的像。并且,漫反射光像t1是入射到拍摄装置9的漫反射光l1的像。另外,正反射光像t2是入射到拍摄装置9的正反射光l2的像。另外,多次反射光像t3是入射到拍摄装置9的多次反射光l3的像。在图5c的例子中,在像ta中,存在正反射光像t2和多次反射光像t3,因此出于上述理由,有难以使用漫反射光像t1来进行形状测定的隐忧。另外,在图5c的例子中,在像tb中照有遮挡像t4。遮挡像t4是基于遮挡的像,换言之,也能够说是因遮挡而一部分欠缺的漫反射光l1的像。需要说明的是,遮挡像t4中的虚线部分是因遮挡而欠缺的部分,实际上虚线部分没被照上。由于遮挡像t4是一部分欠缺的漫反射光l1的像,所以难以进行欠缺部分的形状测定、即点群检测。另外,在漫反射光像t1的亮度低的情况下也是,由于无法利用拍摄装置9拍摄漫反射光像t1,所以难以进行使用漫反射光像t1的形状测定。以下将亮度低的漫反射光像t1记载为不恰当亮度像t5。不恰当亮度像t5是例如亮度低于规定值的漫反射光像t1。在此所说的规定值例如可以考虑由不恰当亮度像t5对被测定物m的测定精度带来的影响而由操作者设定,也可以是基于被测定物m的设计公差而计算出的值。即,存在正反射光像t2、多次反射光像t3、遮挡像t4、不恰当亮度像t5成为对于形状测定来说不恰当的像的可能性。另外,可以说测定光l的反射光中,存在成为对于形状测定来说不恰当的像的可能性的像以外的像是对于形状测定来说恰当的像。换言之,可以说对于形状测定来说恰当的像是漫反射光像t1中的并非遮挡像t4的像(即,无因遮挡而欠缺的部分或欠缺部分少的像),是并非不恰当亮度像t5的像。需要说明的是,在本实施方式中,将遮挡像t4设为因遮挡而一部分欠缺的漫反射光l1的像,但也可以将欠缺的部分(区域)、即虚线部分自身称为遮挡像t4。

进一步说,存在拍摄装置9从投射装置8以外的光源被照射测定光l以外的光的情况。存在从投射装置8以外的光源照射的光也在被测定物m发生反射、并作为漫反射光(包含在被测定物m仅反射一次的漫反射光和多次反射光)和正反射光入射到拍摄装置9而被拍摄装置9拍摄的情况。被拍摄装置9拍摄的这些漫反射光的像和正反射光的像也成为对于形状测定来说不恰当的像。需要说明的是,作为投射装置8以外的光源,是太阳或工厂内的照明等,只要是投射装置8以外的光源则可列举各种光源。

因此,为了恰当地进行形状测定,需要设定能够恰当地拍摄成为对于形状测定来说恰当的像的漫反射光像t1这样的测定条件。以往,操作者通过一边调整测定条件一边确认拍摄装置9拍摄到的像来视觉确认是否恰当地拍摄了对于形状测定来说恰当的像。但是,存在例如不熟练的操作者等无法认知是漫反射光l1的像还是正反射光l2或多次反射光l3的像等,难以认知哪个是恰当的像的情况。另外,也存在难以认知在示教中如何调整测定条件才能拍摄恰当的像的情况。对于这样的问题,本实施方式的解析部40通过执行后述的处理,能够使得操作者容易地设定可准确进行形状测定的测定条件。以下,对解析部40具体进行说明。

返回到图3a,解析部40具有设计信息获取部80、条件获取部82、像解析部83和输出部88。解析部40通过像解析部83,利用解析从条件获取部82所获取的测定条件下的测定光l的像来检测对于形状测定来说不恰当的像,通过输出部88使基于该检测结果的检测结果信息显示到显示部33。操作者通过确认该显示部33的显示,能够容易地设定可准确进行形状测定的测定条件。

具体地说,设计信息获取部80获取被测定物m的设计信息。设计信息获取部80通过从存储部34读出被测定物m的设计信息,而获取被测定物m的设计信息。被测定物m的设计信息是对于后述的像解析部83中的解析所需的信息。被测定物m的设计信息可以预先存储于存储部34,可以在进行本处理时通过通信而获取,也可以通过操作者对输入部32的输入而获取。另外,设计信息包含被测定物m的形状数据和被测定物m的反射率的数据。形状数据是表示被测定物m的设计上的形状的数据。形状数据是例如cad数据、网格数据、点群数据等。另外,设计信息获取部80可以获取表示形状的设计值(例如齿轮或涡轮叶片等被测定物m的诸要素值)并基于该设计值利用计算而求出形状数据。另外,反射率数据是表示被测定物m的设计上的反射率的数据。反射率数据可以是另行由测定器实际测出的数据,也可以是基于材料或材质得到的值。另外,存在被测定物m具有例如表面粗糙度和/或材质不同的多个区域的情况,该情况下,反射率按每个区域而不同。这样的情况下,反射率数据可以是按表面粗糙度和/或材质不同的多个区域的每个区域而不同的值。但是,设计信息获取部80也可以获取被测定物m的公差、线膨胀率、热膨胀率等其他数据来作为设计信息。另外,作为设计信息,设计信息获取部80只要至少获取形状数据即可,也可以不获取反射率数据。

条件获取部82获取测定条件。在本实施方式中,条件获取部82获取决定测定条件,即在通过由操作者操作输入部32而进行的形状测定装置1的示教中所决定的测定条件。条件获取部82所获取的测定条件用于后述的像解析部83的解析。需要说明的是,条件获取部82不限于获取决定测定条件来作为测定条件。对于条件获取部82,作为用于像解析部83的解析的测定条件,除了决定测定条件以外,也可以包含从投射装置8以外的光源照射的测定光l以外的光的信息。将从投射装置8以外的光源照射的测定光l以外的光的信息设为其他光源信息。其他光源信息包含投射装置8以外的光源与被测定物m的相对位置、投射装置8以外的光源与被测定物m的相对姿势、和来自投射装置8以外的光源的光的强度。可以通过由操作者操作输入部32而输入其他光源信息,可以使其他光源信息预先存储于存储部34,也可以通过运算来设定其他光源信息。另外,对于其他光源信息以外的由条件获取部82获取的测定条件也是,可以设为例如预先存储于存储部34的测定条件,也可以是条件获取部82通过运算而设定的测定条件。

像解析部83基于被测定物m的设计信息和测定条件,来检测在对基于投射到被测定物m的光形成的像进行了拍摄的情况下对于被测定物m的形状测定来说不恰当的像。另外,像解析部83基于被测定物m的设计信息和测定条件,也检测在对基于投射到被测定物m的光形成的像进行了拍摄的情况下对于被测定物m的形状测定来说恰当的像。即,像解析部83基于被测定物m的设计信息和测定条件执行解析,检测对于形状测定来说不恰当的像和恰当的像,并不实际解析由拍摄装置9拍摄到的图像。

如图3a所示,像解析部83具有像解析执行部84和检测部86。像解析执行部84获取设计信息获取部80所获取的被测定物m的设计信息、和条件获取部82所获取的测定条件。像解析执行部84基于所获取的设计信息和测定条件执行解析,计算出测定光l的像的解析结果数据。在假定以预先设定的测定条件、即条件获取部82所获取的测定条件,使测定光l照射到被测定物m,并利用拍摄装置9对投射到被测定物m的测定光l的像进行了拍摄的情况下,测定光l的像的解析结果数据是通过解析计算出的测定光l的像的信息。更详细地说,在假定利用拍摄装置9对投射到被测定物m的测定光l的像进行了拍摄的情况下,可以说解析结果数据是表示拍摄元件20的受光面20a上的每个位置的、像的亮度的信息。换言之,在假定利用拍摄装置9对投射到被测定物m的测定光l的像进行了拍摄的情况下,可以说解析结果数据是表示拍摄元件20的受光面20a上的每个位置的、入射到受光面20a的测定光l的强度的信息。像这样,可以说解析结果数据包含像的亮度的信息和表示该解析结果数据的在受光面20a上的位置(坐标)的位置信息。像解析部83对受光面20a上的测定光l入射的全部位置计算出解析结果数据。需要说明的是,在假定利用拍摄装置9对投射到被测定物m的测定光l的像进行了拍摄的情况下,可以说解析结果数据是拍摄图像t上的每个位置的亮度的信息,也可以说是拍摄区域tr上的每个位置的像的亮度的信息。另外,也可以说解析结果数据是受光面20a上、拍摄区域tr上或拍摄图像t上的、像的强度分布(亮度分布)。检测部86利用该解析结果数据,如后述那样检测不恰当的像。

解析部40利用后述的输出部88,将受光面20a上的每个位置的解析结果数据作为图像数据输出到显示部33,由此能够在显示部33上显示重显像c0。即,解析部40使解析结果数据所具有的位置信息中的受光面20a上的坐标与显示部33的画面上的坐标对应,按显示部33的画面上的每个坐标、即每个像素,使以解析结果数据所具有的亮度的信息所指定的亮度的光点亮。由此,显示部33在画面上显示重显像(reproducedimage)c0。可以说重显像c0是在利用拍摄装置9以条件获取部82所获取的测定条件对投射到被测定物m的测定光l的像进行了拍摄的情况下通过解析生成的、由拍摄装置9拍摄的拍摄图像t。即,重显像c0不是实际上被拍摄装置9拍摄到的拍摄图像t,可以说是利用解析将所设定的测定条件下的拍摄图像t重显得到的像。需要说明的是,解析部40只要计算出解析结果数据即可,不必连重显像c0都生成。

图6是表示由像解析执行部84执行的解析的方法的流程图。本实施方式中的像解析执行部84作为解析而执行光线追踪模拟来获取解析结果数据。像解析执行部84在进行图6所示的解析之前,获取被测定物m的设计信息和测定条件。然后,如图6所示,像解析执行部84在条件获取部82所获取的测定条件下,将要从投射装置8照射的测定光l以规定间隔分割成多个光线(步骤s10)。然后,像解析执行部84判断是否存在分割出的多个光线中的一个光线与被测定物m的交点(步骤s12)。像解析执行部84通过计算出光线照射到被测定物m的哪个位置,来判断是否存在光线与被测定物m的交点。像解析执行部84能够根据测定条件计算出光线从哪个方向入射,且根据被测定物m的设计信息也掌握被测定物m的形状,因此能够计算出是否存在光线与被测定物m的交点。即,存在光线与被测定物m的交点的情况是指光线照射(投射)到被测定物m的进行形状测定的部位的情况,不存在光线与被测定物m的交点的情况是指光线不照射(投射)到测定物m的进行形状测定的部位的情况。以下,将光线与被测定物m的交点仅记载为交点。

在不存在交点的情况下(步骤s12;否)、即光线不会照射到被测定物m的情况下,像解析执行部84结束针对该光线的计算,进入后述的步骤s20。

在存在交点的情况下(步骤s12;是),像解析执行部84计算出交点处的被测定物m的法线方向、交点处的光线的入射角、和交点处的光线的出射角(步骤s14)。像解析执行部84根据法线方向和光线的方向,计算出交点处的光线的入射角,并根据反射定律,计算出交点处的光线的出射角。并且,像解析执行部84计算出在交点发生反射的光线的正反射光和漫反射光的行进方向及强度(步骤s16)。具体地说,像解析执行部84基于交点处的光线的出射角,计算出正反射光的行进方向和漫反射光的行进方向。在此所说的正反射光是入射到与被测定物m的交点的光线在与被测定物m的交点发生正反射后的光线。另外,在此所说的漫反射光是入射到与被测定物m的交点的光线在与被测定物m的交点发生漫反射后的光线。并且,像解析执行部84基于设计信息中的被测定物m的反射率,计算出正反射光和漫反射光的强度。

然后,像解析执行部84判定所计算出的正反射光的强度是否为预先设定的强度阈值以下(步骤s18),在并非强度阈值以下的情况下(步骤s18;否),即大于强度阈值的情况下,返回到步骤s12,将该正反射光作为光线继续计算交点。正反射光在每次反射后强度都减弱。像解析执行部84重复步骤s12到步骤s18,直至正反射光的强度因交点处的反射而减弱到强度阈值以下。另一方面,在正反射光的强度为强度阈值以下的情况下(步骤s18;是),像解析执行部84判断成该光线的反射光因反射而减弱到无法检测到的程度,结束针对该光线的解析,并判断步骤s10中分割出的多个光线中是否已无尚未进行步骤s12到步骤s18中的计算的光线、即其他光线(步骤s20)。在此所说的强度阈值例如可以考虑对被测定物m的测定精度的影响等而由操作者设定,也可以是基于被测定物m的设计等计算出的值。在存在其他光线、即步骤s10中分割出的多个光线中尚未进行步骤s12到步骤s18中的计算的光线的情况下(步骤s20;否),像解析执行部84返回到步骤s12,进行该光线与被测定物m的交点的计算,继续步骤s12以后的处理。在不存在其他光线的情况下(步骤s20;是)、即步骤s10中分割出的多个光线中不存在未进行步骤s12到步骤s18中的计算的光线的情况下,像解析执行部84提取步骤s16中计算出了行进方向及强度的正反射光和漫反射光中的、入射到拍摄装置9的正反射光和漫反射光(步骤s22)。像解析执行部84从测定条件计算出拍摄装置9的位置,基于拍摄装置9的位置和步骤s16中计算出的正反射光和漫反射光的行进方向,提取入射到拍摄装置9的正反射光和漫反射光。然后,像解析执行部84针对入射到拍摄装置9的正反射光和漫反射光,分别计算向受光面20a的入射位置(坐标),并计算出解析结果数据(步骤s24)。即,像解析执行部84基于入射到拍摄装置9的正反射光和漫反射光的行进方向、以及拍摄装置9的位置,计算出正反射光和漫反射光在受光面20a上的位置(坐标)。像解析执行部84将这样计算出的正反射光和漫反射光在受光面20a上的位置设为解析结果数据的位置信息,将步骤s16中计算出的正反射光和漫反射光的强度设为解析结果数据的亮度的信息,而计算出解析结果数据。此外,像解析执行部84也可以基于入射到拍摄装置9的正反射光和漫反射光的行进方向、以及拍摄装置9的位置,计算出正反射光和漫反射光在拍摄区域tr上的位置(坐标),并将计算出的正反射光和漫反射光在拍摄区域tr上的位置设为解析结果数据的位置信息。此外,像解析执行部84也可以基于其他光源信息,针对测定光l以外的光、即来自投射装置8以外的光源的光也执行从步骤s10起的处理。该情况下,解析结果数据能够设为也包含来自投射装置8以外的光源的光的位置信息和亮度的信息的数据。

像解析执行部84像这样计算出解析结果数据。检测部86基于解析结果数据,检测对于形状测定来说不恰当的像。另外,检测部86基于解析结果数据,检测对于形状测定来说恰当的像。而且,检测部86对该检测出的不恰当的像和恰当的像进行评价。即,在以后的说明中,将基于解析结果数据检测不恰当的像和恰当的像的处理称为检测,将对所检测出的不恰当的像和恰当的像进行评价的处理称为评价。首先,对基于检测部86进行的恰当的像和不恰当的像的检测进行说明。需要说明的是,检测部86也可以仅检测不恰当的像,还可以仅检测恰当的像。即,检测部86只要检测不恰当的像和恰当的像中的至少一方即可。以下,将对于形状测定来说不恰当的像设为不恰当像,将对于形状测定来说恰当的像设为恰当像。

检测部86通过检测以下说明的漫反射光像p1、正反射光像p2和多次反射光像p3,来检测不恰当像和恰当像。以下,对其检测方法进行说明。

在交点处发生反射并向拍摄装置9入射的光线是漫反射光l1的情况下,检测部86检测由该光线形成的像来作为漫反射光像p1。漫反射光像p1是将漫反射光l1的像、即漫反射光像t1在解析上重显得到的像。需要说明的是,在此所说的漫反射光l1是从投射装置8照射并在被测定物m一次都没被反射的光线在交点(光线与被测定物m的交点)发生漫反射后的光。

另外,在与被测定物m的交点发生反射并向拍摄装置9入射的光线是正反射光l2的情况下,检测部86检测由该光线的形成的像来作为正反射光像p2。正反射光像p2是将正反射光l2的像、即正反射光像t2在解析上重显得到的像。需要说明的是,在此所说的正反射光l2是在与被测定物m的交点发生正反射后的光。

另外,在与被测定物m的交点发生反射并向拍摄装置9入射的光线是多次反射光l3的情况下,检测部86检测由该光线形成的像来作为多次反射光像p3。多次反射光像p3是将多次反射光l3的像、即多次反射光像t3在解析上重显得到的像。需要说明的是,在此所说的多次反射光l3是正反射光在与被测定物m的交点发生漫反射后的光。

此外,在与被测定物m的交点发生反射并向拍摄装置9入射的光线是从投射装置8以外的光源照射的光的情况下,检测部86也可以检测利用该光线形成的像来作为基于来自投射装置8以外的光源的光形成的像,并将该检测出的由来自投射装置8以外的光源的光形成的像设为不恰当像。

如上述那样,存在拍摄图像t中的正反射光像t2、多次反射光像t3、和基于来自投射装置8以外的光源的光形成的像成为对于形状测定来说不恰当的像的情况。另外,存在漫反射光像t1成为对于形状测定来说恰当的像的情况。因此,检测部86将与正反射光像t2对应的正反射光像p2、与多次反射光像t3对应的多次反射光像p3、和来自投射装置8以外的光源的光的像检测为不恰当像。另外,检测部86将漫反射光像p1检测为恰当像。换言之,检测部86将测定光l的像区分为正反射光像p2、多次反射光像p3和漫反射光像p1。

但是,存在在漫反射光像p1中包含遮挡像p4和不恰当亮度像p5的情况。遮挡像p4是将因遮挡而一部分欠缺的漫反射光l1的像、即遮挡像t4在解析上重显得到的像。不恰当亮度像p5是将不恰当亮度像t5在解析上重显得到的像。如上述那样,存在拍摄图像t中的遮挡像t4和亮度低的漫反射光像t1也成为对于形状测定来说不恰当的像的情况。在本实施方式中,检测部86通过对利用检测被设为恰当像的漫反射光像p1进行评价,来评价(判定)漫反射光像p1中是否包含遮挡像p4和不恰当亮度像p5,在包含遮挡像p4和不恰当亮度像p5的情况下,将该遮挡像p4和不恰当亮度像p5评价(判定)为不恰当像。

图7是表示本实施方式的检测部86的评价方法的流程图。检测部86通过基于检测结果进行评价,来进行是不恰当像还是恰当像的评价(判定)。检测结果是指检测部86所检测出的不恰当像和检测部86所检测出的恰当像中的至少某一方。换言之,检测结果是指检测部86所检测出的漫反射光像p1、检测部86所检测出的正反射光像p2、和检测部86所检测出的多次反射光像p3。检测部86对所检测出的漫反射光像p1、即所检测出的恰当像进行评价,并评价在该漫反射光像p1中是否包含遮挡像p4和不恰当亮度像p5,在包含遮挡像p4和不恰当亮度像p5的情况下,将遮挡像p4和不恰当亮度像p5评价(判定)为是不恰当像。另外,检测部86对正反射光像p2及多次反射光像p3、即所检测出的不恰当像进行评价,评价(判定)正反射光像p2及多次反射光像p实际上是否是不恰当像。

如图7所示,检测部86计算所检测出的正反射光像p2对漫反射光像p1带来的影响度v1(步骤s32)。检测部86以正反射光像p2的亮度(形成了正反射光像p2的光的强度)越高、另外正反射光像p2距漫反射光像p1的位置越近则影响度v1越高的方式进行计算。具体地说,检测部86根据下面的式(1)计算出影响度v1。

v1=σ(u1/exp(d12/s)···(1)

在此,u1是形成了正反射光像p2的光的强度,更详细地说,是在像解析执行部84的解析中,在交点发生反射并向拍摄装置9入射的正反射光l2的光线的强度。另外,d1是在交点发生反射并向拍摄装置9入射的正反射光l2的光线在受光面20a中的位置(坐标)、与在交点发生反射并向拍摄装置9入射的漫反射光l1的光线在受光面20a中的位置(坐标)之间的距离。另外,可以说d1是在交点发生反射并向拍摄装置9入射的正反射光l2的光线在拍摄区域pl中的位置(坐标)、与在交点发生反射并向拍摄装置9入射的漫反射光l1的光线在拍摄区域pl中的位置(坐标)之间的距离。在像解析执行部84的解析中,由于将测定光l分割为多个光线,所以存在在交点发生反射并向拍摄装置9入射的漫反射光l1的光线也存在多个的情况。该情况下,检测部86针对各个漫反射光l1的光线计算出在交点发生反射并向拍摄装置9入射的正反射光l2的光线在受光面20a中的位置与在交点发生反射并向拍摄装置9入射的漫反射光l1的光线在受光面20a中的位置之间的距离,并将对各个漫反射光l1的光线计算出的距离中的最短距离计算为d1。另外,s是预先设定的常数。在此,正反射光像p2是由在交点发生反射并向拍摄装置9入射的正反射光l2的光线形成的像聚集多个而形成的。该情况下,检测部86对在交点发生反射并向拍摄装置9入射的正反射光l2的每个光线,计算出光的强度与至漫反射光l1的光线为止的距离之积,更详细地说计算出(u1/exp(d12/s))的值,并对全部正反射光l2的光线将该值合计,由此计算出影响度v1。正反射光l2的光线的强度与由该正反射光l2的光线形成的像的亮度对应。因此,也可以对由在交点发生反射并向拍摄装置9入射的正反射光l2的光线形成的每个像,计算出像的亮度与受光面20a中的像和漫反射光l1的光线之积,并针对由正反射光l2的光线形成的全部像将该积合计,由此计算出影响度v1。即,该情况下,式(1)的u1成为由在交点发生反射并向拍摄装置9入射的正反射光l2的光线形成的像的亮度,d1成为由正反射光l2的光线形成的像在受光面20a中的位置(坐标)与在交点发生反射并向拍摄装置9入射的漫反射光l1的光线在受光面20a中的位置(坐标)之间的距离。另外,在设定了测定区域pl的情况下,优选检测部86在d1的计算中,计算出形成测定中使用的测定区域pl内的漫反射光像p1(在后述的图8中为漫反射光像pa)的漫反射光l1的光线与正反射光像p2之间的距离。即,该情况下,d1为在交点发生反射并向拍摄装置9入射的正反射光l2的光线在受光面20a中的位置与在交点发生反射并入射到测定区域pl内的漫反射光l1的光线在受光面20a中的位置之间的距离。此外,在包含来自投射装置8以外的光源的光的正反射光的像的情况下,检测部86也可以将该像也包含于影响度v1的计算。另外,d1也可以不是向拍摄装置9入射的正反射光l2的光线在受光面20a中的位置与在交点发生反射并向拍摄装置9入射的漫反射光l1的光线在受光面20a中的位置之间的最短距离。该情况下,例如,可以考虑由正反射光像p2对被测定物m的测定精度带来的影响而由操作者设定d1。

然后,检测部86计算所检测出的多次反射光像p3对漫反射光像p1带来的影响度v2(步骤s34)。检测部86以多次反射光像p3的亮度(形成了多次反射光像p3的光的强度)越高、另外多次反射光像p3距漫反射光像p1的位置越近则影响度v2越高的方式进行计算。具体地说,检测部86根据下面的式(2),以与影响度v1相同的方法计算出影响度v2。

v2=σ(u2/exp(d22/s)···(2)

在此,u2是形成了多次反射光像p3的光的强度,更详细地说,是在像解析执行部84的解析中,在交点发生反射并向拍摄装置9入射的多次反射光l3的光线的强度。d2是在交点发生反射并向拍摄装置9入射的多次反射光l3的光线在受光面20a中的位置(坐标)与在交点发生反射并向拍摄装置9入射的漫反射光l1的光线在受光面20a中的位置(坐标)之间的距离。另外,可以说d2是在交点发生反射并向拍摄装置9入射的多次反射光l3的光线在拍摄区域pl中的位置(坐标)与在交点发生反射并向拍摄装置9入射的漫反射光l1的光线在拍摄区域pl中的位置(坐标)之间的距离。由于在像解析执行部84的解析中,将测定光l分割成多个光线,所以存在在交点发生反射并向拍摄装置9入射的漫反射光l1的光线也存在多个的情况。该情况下,检测部86对各个漫反射光l1的光线计算出在交点发生反射并向拍摄装置9入射的多次反射光l3的光线在受光面20a中的位置与在交点发生反射并向拍摄装置9入射的漫反射光l1的光线在受光面20a中的位置之间的距离,并将对各个漫反射光l1的光线计算出的距离中的最短距离计算为d2。在此,多次反射光像p3也是由在交点发生反射并向拍摄装置9入射的多次反射光l3的光线形成的像聚集多个而形成的。该情况下,检测部86对在交点发生反射并向拍摄装置9入射的多次反射光l3的每个光线,计算出光的强度与至漫反射光像p1为止的距离之积,更详细地说计算出(u2/exp(d22/s))的值,并对全部多次反射光l3的光线将该值合计,由此计算出影响度v2。多次反射光l3的光线的强度与由该多次反射光l3的光线形成的像的亮度对应。因此,也可以对由在交点发生反射并向拍摄装置9入射的多次反射光l3的光线形成的每个像,计算出像的亮度与受光面20a中的像和漫反射光l1的光线之积,并对由多次反射光l3的光线形成的全部像将该积合计,由此计算出影响度v2。即,该情况下,式(2)的u2成为由在交点发生反射并向拍摄装置9入射的多次反射光l3的光线形成的像的亮度,d2成为由多次反射光l3的光线形成的像在受光面20a中的位置(坐标)与在交点发生反射并向拍摄装置9入射的漫反射光l1的光线在受光面20a中的位置(坐标)之间的距离。另外,在设定了测定区域pl的情况下,优选检测部86在d2的计算中,计算出形成在测定中使用的测定区域pl内的漫反射光像p1(在后述的图8中为漫反射光像pa)的漫反射光l1的光线与多次反射光像p3的距离。即,该情况下,d2为在交点发生反射并向拍摄装置9入射的多次反射光l3的光线在受光面20a中的位置与在交点发生反射并入射到测定区域pl内的漫反射光l1的光线在受光面20a中的位置之间的距离。此外,在包含来自投射装置8以外的光源的光的多次反射光和漫反射光的像的情况下,检测部86也可以将该像也包含于影响度v2的计算。需要说明的是,d2也可以不是向拍摄装置9入射的多次反射光l3的光线在受光面20a中的位置与在交点发生反射并向拍摄装置9入射的漫反射光l1的光线在受光面20a中的位置之间的最短距离。该情况下,可以考虑例如由多次反射光像p3对被测定物m的测定精度带来的影响而由操作者设定d2。另外,影响度v1、v2的计算方法不限于上述的式(1)、(2)。影响度v1只要基于正反射光像p2与漫反射光像p1之间的相对距离、正反射光像p2的亮度(形成正反射光像p2的光的强度)计算出即可。另外,影响度v2只要基于多次反射光像p3与漫反射光像p1之间的相对距离、多次反射光像p3的亮度(形成正反射光像p2的光的强度)计算出即可。

像这样,检测部86计算所检测出的正反射光像p2及多次反射光像p3(检测出的不恰当像)对所检测出的漫反射光像p1(检测出的恰当像)带来的影响度v1、v2。

并且,检测部86通过计算所检测出的漫反射光像p1的亮度(形成了漫反射光像p1的光的强度)的影响度v3(步骤s36),如后述那样评价是否存在不恰当亮度像p5。漫反射光像p1也是由在交点发生反射并向拍摄装置9入射的漫反射光l1的光线形成的像聚集多个而形成的。该情况下,检测部86如下面的式(3)所示,将在交点发生反射并向拍摄装置9入射的漫反射光l1的光线的强度合计,计算出漫反射光像p1的明亮度(亮度)、即形成漫反射光l1的像的光的合计强度,并将该合计强度设为影响度v3。在此,u3是在交点发生反射并向拍摄装置9入射的漫反射光l1的一个光线的强度,也可以认为是由在交点发生反射并向拍摄装置9入射的漫反射光l1的一个光线形成的漫反射光像p1的亮度。此外,在设定了测定区域pl的情况下,优选检测部86将形成测定区域pl内的漫反射光l1的像的光的强度、即在交点发生反射并向测定区域pl入射的漫反射光l1的光线的强度合计,从而计算出影响度v3。

v3=σ(u3)···(3)

而且,检测部86通过计算出漫反射光像p1的面积的影响度v4(步骤s38),如后述那样评价是否存在遮挡像p4。检测部86如下面的式(4)所示,计算出拍摄区域pl中的漫反射光像p1所占的面积即测定范围,将该计算出的测定范围设为影响度v4。在此,r1是拍摄区域pl的面积,r2是拍摄区域pl内的漫反射光像p1的面积。遮挡像p4是一部分欠缺的漫反射光像p1。因此,遮挡像p4、即一部分欠缺的漫反射光像p1相对于未欠缺的漫反射光像p1而面积变小。因此,通过像这样计算出影响度v4,能够评价是否存在遮挡像p4。此外,在设定了测定区域pl的情况下,检测部86也可以将测定范围计算为测定区域pl中的漫反射光像p1所占的面积。

v4=r2/r1···(4)

像这样,检测部86计算所检测出的漫反射光像p1(检测出的恰当像)的影响度v3、v4。

检测部86如以上那样计算出影响度v1、v2、v3、v4。影响度v1、v2、v3、v4的计算顺序并不限于上述说明的顺序,而是任意的。在计算出影响度v1、v2、v3、v4之后,检测部86评价(判定)各个影响度v1、v2、v3、v4是否为阈值以上,并评价(判定)不恰当像是否存在、恰当像是否存在(步骤s40)。检测部86对影响度v1、v2、v3、v4分别预先设定有用于判定的阈值。检测部86在影响度为阈值以上或小于阈值的情况下,评价(判定)为该像是不恰当像。即,可以说表示是不恰当像或恰当像的评价(判定)的信息为评价结果(判定结果)。进一步说,可以说评价结果是被评价为不恰当像的像的信息、和被评价为恰当像的像的信息。但是,评价结果只要是被评价为是不恰当像的像的信息和被评价为是恰当像的像的信息中的至少一方即可。即,检测部86可以仅评价是否存在不恰当像,并导出不恰当像的评价结果,也可以仅评价是否存在恰当像,并导出恰当像的评价结果。换言之,即,检测部86只要进行是否存在不恰当的像的评价和是否存在恰当的像的评价中的至少一方即可。另外,影响度v1、v2、v3、v4的用于判定的各个阈值例如考虑正反射光像p2、多次反射光像p3、漫反射光像p1的亮度(形成了漫反射光像p1的光的强度)、遮挡像p4对被测定物m的测定精度带来的影响而由操作者设定。此外,影响度v1、v2、v3、v4的用于判定的各个阈值也可以是基于被测定物m的设计公差而计算出的值。需要说明的是,影响度v1、v2、v3、v4的用于判定的各个阈值既可以是不同值,也可以是相同值。

例如,在影响度v1为阈值以上的情况下,检测部86评价(判定)为正反射光像p2是不恰当像。在影响度v1为阈值以上的情况下,正反射光像p2的亮度高,或正反射光像p2距漫反射光像p1的位置近。在正反射光像p2的亮度高的情况下,有漫反射光l1的像的亮度变得过小而无法检测出漫反射光像p1的隐忧。另外,在正反射光像p2距漫反射光像p1的位置近的情况下,漫反射光像p1与亮度高的正反射光像p2重叠的可能性变高,有漫反射光像p1变得过白而无法检测出的隐忧。即,在影响度v1为阈值以上的情况下,检测部86评价为无法检测到漫反射光像p1的可能性变高,并评价为所检测出的正反射光像p2是不恰当像。在影响度v1不为阈值以上、即小于阈值的情况下,检测部86评价为正反射光像p2并非不恰当的像(是恰当的像)。

另外,在影响度v2为阈值以上的情况下,检测部86评价(判定)为多次反射光像p3是不恰当像。在影响度v2为阈值以上的情况下,多次反射光像p3的亮度高,或多次反射光像p3距漫反射光像p1的位置近。在多次反射光像p3的亮度高的情况下,容易检测到多次反射光像p3,从多次反射光像p3生成点群的隐忧变高,无法恰当地进行被测定物m的形状测定的隐忧变高。在多次反射光像p3距漫反射光像p1的位置近的情况下,多次反射光像p3位于用于生成点群的测定区域pl内的可能性变高,因此从多次反射光像p3生成点群的隐忧变高,无法恰当地进行被测定物m的形状测定的隐忧变高。即,在影响度v2为阈值以上的情况下,检测部86判断为从多次反射光像p3生成点群的隐忧变高而无法恰当地进行被测定物m的形状测定的隐忧变高,评价为所检测出的多次反射光像p3是不恰当像。在影响度v2不为阈值以上、即小于阈值的情况下,检测部86评价为多次反射光像p3并非不恰当的像(是恰当的像)。

像这样,可以说检测部86通过根据影响度v1、v2进行评价,从而基于所检测出的不恰当像(正反射光像p2和多次反射光像p3)与所检测出的恰当像(漫反射光像p1)之间的相对距离、所检测出的不恰当像的亮度(或形成所检测出的不恰当像的光的强度),来评价所检测出的不恰当像。但是,检测部86只要基于所检测出的不恰当像和恰当像来进行所检测出的不恰当像的评价,则在所检测出的不恰当像的评价中也可以不使用影响度v1、v2。例如,检测部86只要基于所检测出的不恰当像与所检测出的恰当像之间的相对距离、所检测出的不恰当像的亮度,来评价所检测出的不恰当像即可。

另外,在影响度v3小于阈值的情况下,检测部86判断为漫反射光像p1变暗(亮度变低)而对于测定来说不恰当,评价(判定)为该变暗的漫反射光像p1是不恰当亮度像p5,将该不恰当亮度像p5评价(判定)为是不恰当像。在影响度v3不小于阈值、即为阈值以上的情况下,检测部86评价为不恰当亮度像p5并非不恰当的像、即不存在不恰当亮度像p5。

另外,在影响度v4小于阈值的情况下,检测部86评价(判定)为因遮挡而漫反射光像p1的面积变小,将其面积变小的漫反射光像p1评价(判定)为是遮挡像p4,将该遮挡像p4评价(判定)为是不恰当像。在影响度v4不小于阈值、即为阈值以上的情况下,检测部86评价为遮挡像p4并非不恰当的像、即不存在遮挡像p4。即,检测部86将所检测出的漫反射光像p1中的不相当于遮挡像p4和不恰当亮度像p5的漫反射光像p1、即未被评价为不恰当像的漫反射光像p1评价为是恰当像。

像这样,可以说检测部86通过根据影响度v3进行评价,而基于所检测出的恰当像(漫反射光像p1)的亮度来评价所检测出的恰当像,通过根据影响度v4进行评价,而基于所检测出的恰当像(漫反射光像p1)在受光面20a中的面积来评价所检测出的恰当像。但是,检测部86只要基于所检测出的恰当像来进行所检测出的恰当像的评价,则也可以在所检测出的恰当像的评价、即遮挡像p4和不恰当亮度像p5是否存在的评价中不使用影响度v3、v4。例如,检测部86只要基于所检测出的恰当像的亮度和所检测出的恰当像的面积来评价所检测出的恰当像即可。

检测部86通过如以上那样评价(判定)影响度v1、v2、v3、v4的值,而进行漫反射光像p1、正反射光像p2、多次反射光像p3是否是不恰当像的评价。可以说影响度v1、v2、v3、v4是不恰当像对漫反射光像p1带来的影响度。也能够认为检测部86对检测部86的检测结果进行评价,进一步说,也能够认为对所检测出的不恰当像(正反射光像p2、多次反射光像p3)进行评价,并对所检测出的恰当像(漫反射光像p1)进行评价。而且,检测部86将正反射光像p2、多次反射光像p3、遮挡像p4、不恰当亮度像p5评价为是不恰当像,将被评价为并非遮挡像p4及不恰当亮度像p5的漫反射光像p1评价为是恰当像。以下,在不相互区分影响度v1、v2、v3、v4的情况下,记载为影响度v0。

影响度v0通过变更测定条件而其值发生变化。例如,若相对于所决定的测定条件,作为测定条件而将测定光l的强度升高,则与所决定的测定条件下的正反射光l2的强度相比,正反射光l2的强度变高,因此与所决定的测定条件相比影响度v1变大。因此,检测部86通过计算出例如测定光l的强度升高的情况下的影响度v1,能够评价为影响度v1变大,由此漫反射光l1的像的亮度变得过小而无法再检测到漫反射光像p1等无法恰当地进行形状测定的隐忧变高。像这样,若使测定条件变化则影响度v0发生变化,因此,检测部86通过计算出使测定条件变化的情况下的影响度v0的值,能够评价在使测定条件变化的情况下是能够恰当地进行被测定物m的形状测定,还是无法恰当地进行被测定物m的形状测定。

图8是表示重显像c0的一例的图。重显像c0是根据关于被评价的不恰当像和恰当像的、在受光面20a上的每个位置的解析结果数据而显示于显示部33的图像,是被预测为要由拍摄装置9拍摄的测定光l的像。在此,重显像c0的拍摄区域pr基于条件获取部82所获取的测定条件中的、被测定物m与光学测头3的相对位置及被测定物m与光学测头3的相对姿势而设定范围。可以说重显像c0是像这样范围被设定的拍摄区域pr内的光的像的重显像。如图8的例子所示,存在重显像c0包含漫反射光像p1、正反射光像p2、多次反射光像p3和遮挡像p4的情况。另外,虽然图8中没有示出,但存在重显像c0也包含将来自投射装置8以外的光源的光的像在解析上重显得到的像的情况。另外,虽然图8中没有示出,但存在重显像c0包含不恰当亮度像p5的情况。另外,在以测定条件设定了测定区域pl的情况下,也可以将测定区域pl重叠显示于重显像c0。需要说明的是,图8所示的重显像c0是一例,若变更测定条件,则重显像c0发生变化。即,在变更了测定条件的情况下,形成漫反射光像p1、正反射光像p2、多次反射光像p3和遮挡像p4的光的强度和/或这些像的位置发生变化或消失。

在此,检测部86基于解析结果数据,对不恰当像(正反射光像p2和多次反射光像p3)进行检测。检测部86可以不对这些所检测出的不恰当像进行评价,也可以仅对所检测出的恰当像(漫反射光像p1)进行评价,并通过评价(判定)导出有无遮挡像p4和不恰当亮度像p5。进一步说,检测部86可以仅进行恰当像和不恰当像的检测,而不进行所检测出的不恰当像和恰当像这两方的评价。即使像这样不进行评价的情况下,由于检测部86进行了恰当像和不恰当像的检测,所以操作者通过参照检测结果,也能够恰当地设定测定条件。

另外,可以说检测部86基于解析结果数据,将漫反射光像p1检测为恰当像,并从漫反射光像p1以外的像检测不恰当像。在本实施方式中,漫反射光像p1以外的像是正反射光像p2和多次反射光像p3。但是,检测部86也可以在基于解析结果数据的检测中,将遮挡像p4和不恰当亮度像p5检测为不恰当像。

在检测遮挡像p4的情况下,检测部86基于解析结果数据进行检测。在检测遮挡像p4的情况下,检测部86将图6的步骤s22中提取出的在交点发生反射并入射到拍摄装置9的漫反射光l1的光线的数量计算为入射光线数。然后,检测部86将该入射光线数除以图6的步骤s10中分割出的光线的总数得到的值计算为入射比例值。该入射比例值可以说是指测定光l中的作为漫反射光入射到拍摄装置9的光的比例的值。在该入射比例值小于规定的阈值的情况下,检测部86将由入射到拍摄装置9的漫反射光l1的光线形成的像检测为遮挡像p4,将遮挡像p4检测为不恰当像。在该入射比例值为规定的阈值以上的情况下,检测部86未检测到遮挡像p4(检测为不存在遮挡像p4),将由入射到拍摄装置9的漫反射光l1的光线形成的像检测为漫反射光像p1、即恰当像。该阈值例如可以考虑由遮挡像p4对被测定物m的测定精度带来的影响而由操作者设定。在检测出遮挡像p4的情况下,检测部86在遮挡像p4的评价中,在图7的步骤s38的影响度v4的计算中,将所检测出的遮挡像p4的面积用作r1。另外,在检测出遮挡像p4的情况下,检测部86在遮挡像p4的评价中,在图7的步骤s38的影响度v4的计算中,将所检测出的遮挡像p4的面积用作r1。另外,在未检测出遮挡像p4的情况下,检测部86在遮挡像p4的评价中,与上述同样地,将所检测出的漫反射光像p1用作r1。需要说明的是,遮挡像p4的检测可以使用与评价为是遮挡像p4的方法(图7的步骤s38)相同的方法。在使用与遮挡像p4的评价相同的方法来检测遮挡像p4的情况下,无需一并进行遮挡像p4的检测和遮挡像p4的评价,仅进行至少某一方即可。

另外,在检测不恰当亮度像p5的情况下,检测部86基于解析结果数据进行检测。在不恰当亮度像p5的检测中,检测部86对于在交点发生反射并向拍摄装置9入射的全部漫反射光l1的光线,将向拍摄装置9入射的漫反射光l1的光线的强度平均,计算出平均强度。平均强度是对于向拍摄装置9入射的全部漫反射光l1的光线将向拍摄装置9入射的漫反射光l1的光线的强度合计、并将该合计值除以向拍摄装置9入射的漫反射光l1的光线的数量而计算出的算数平均值,但也可以是例如几何平均值等。在该平均强度小于规定的阈值的情况下,检测部86将由入射到拍摄装置9的漫反射光l1的光线形成的像检测为不恰当亮度像p5,将不恰当亮度像p5检测为不恰当像。在该平均强度为规定的阈值以上的情况下,检测部86未检测到不恰当亮度像p5(检测为不存在不恰当亮度像p5),将由入射到拍摄装置9的漫反射光l1的光线形成的像检测为漫反射光像p1、即恰当像。该阈值例如可以考虑由不恰当亮度像p5对被测定物m的测定精度带来的影响而由操作者设定。在检测出不恰当亮度像p5的情况下,检测部86在不恰当亮度像p5的评价中,检测部86将形成所检测出的不恰当亮度像p5的光线的强度作为式(3)的u3进行合计,从而计算出影响度v3。在未检测出不恰当亮度像p5的情况下,检测部86在不恰当亮度像p5的评价中,与上述同样地,将形成所检测出的漫反射光像p1的光线的强度作为式(3)的u3进行合计,从而计算出影响度v3。

另外,在不恰当亮度像p5的检测中,检测部86可以针对在交点发生反射并向拍摄装置9入射的漫反射光l1的光线的强度、即式(3)的u3,分别检测是否为预先设定的规定强度以上。并且,检测部86将由在交点发生反射并向拍摄装置9入射的漫反射光l1的光线形成的像中的光线的强度为规定强度以上的像检测为漫反射光像p1、即恰当像,将光线的强度小于规定强度的像检测为不恰当亮度像p5、即不恰当像。而且,检测部86将形成所检测出的不恰当亮度像p5的光线的强度作为式(3)的u3进行合计,从而计算出影响度v3。在这样的情况下,检测部86对于一个光线的强度低(被检测为不恰当亮度像p5)但作为像整体而亮度高的像,能够评价为并非不恰当亮度像p5。

像这样,在漫反射光像p1的亮度小的情况下,检测部86检测为是不恰当亮度像p5。即,在漫反射光像p1的亮度低的情况下、换言之在漫反射光l1的光线的强度小的情况下,检测部86检测为不恰当亮度像p5。但是,对于漫反射光l1的光线的强度,也存在例如因漫反射光l1的光线在拍摄装置9的成像光学系统21(透镜)内再反射而作为杂光成像等理由,而无法恰当地进行形状测定的情况。因此,检测部86也可以在漫反射光l1的光线的强度过高(漫反射光像p1的亮度过高)的情况下也检测不恰当亮度像p5。该情况下,检测部86在上述的平均强度或式(3)的u3为规定范围外的情况下,将由漫反射光l1的光线形成的像(漫反射光像p1)检测为不恰当亮度像p5。而且,检测部86在上述的平均强度或式(3)的u3为规定范围内的情况下,将由漫反射光l1的光线形成的像(漫反射光像p1)检测为,不存在不恰当亮度像p5,即不恰当亮度像p5并非不恰当像。需要说明的是,该规定范围是规定的上限值与规定的下限值之间的数值范围,上限值和下限值可以考虑由不恰当亮度像p5对被测定物m的测定精度带来的影响而由操作者设定。

需要说明的是,不恰当亮度像p5的检测可以使用与评价为是不恰当亮度像p5的方法(图7的步骤s36)相同的方法。因此,在检测出不恰当亮度像p5的情况下,无需一并进行不恰当亮度像p5的评价。在使用与遮挡像p4的评价相同的方法来检测遮挡像p4的情况下,无需一并进行遮挡像p4的检测和遮挡像p4的评价,仅进行至少某一方即可。

像这样,检测部86可以将正反射光像p2、多次反射光像p3、遮挡像p4、不恰当亮度像p5检测为不恰当像,将评价为并非遮挡像p4及不恰当亮度像p5的漫反射光像p1检测为恰当像。另外,检测部86可以基于解析结果数据,判断正反射光像p2、多次反射光像p3、遮挡像p4及亮度为规定强度以下的漫反射光像p1(不恰当亮度像p5)是否处于测定区域pl内,若处于测定区域pl内,则可以将它们检测为不恰当像。另外,检测部86可以基于解析结果数据,判断正反射光像p2、多次反射光像p3、遮挡像p4及亮度为规定强度以下的漫反射光像p1(不恰当亮度像p5)是否处于拍摄区域pr内,若处于拍摄区域pr内,则将它们检测为不恰当像。

另外,在本实施方式中,像解析执行部84在条件获取部82所获取的测定条件以外的测定条件下也是,执行解析,且还获取该情况下的解析结果数据。以下,将条件获取部82所获取的测定条件以外的测定条件记载为其他测定条件,将条件获取部82所获取的测定条件记载为获取测定条件。像解析执行部84通过使获取测定条件中的至少一个(被测定物m相对于光学测头3的相对位置、被测定物m相对于光学测头3的相对姿势、测定光l的强度、拍摄装置9的曝光及曝光时间、测定区域中的至少一个)变化预先设定的值,来设定其他测定条件。然后,检测部86使用其他测定条件的解析结果数据,来进行设为其他测定条件的情况下的不恰当像的检测。并且,检测部86基于其他测定条件下的不恰当像的检测结果,对不恰当像进行评价。即,检测部86对于在其他测定条件下检测出的不恰当像和恰当像,以与获取测定条件下的评价相同的方法计算出各影响度v0。

检测部86检测其他测定条件下的影响度v0从获取测定条件下的影响度v0起如何变化。即,检测部86计算出其他测定条件下的影响度v0相对于获取测定条件下的影响度v0如何变化。

在其他测定条件下的影响度v1大于获取测定条件下的影响度v1的情况下,检测部86判断为若将测定条件变更为其他测定条件则影响度v1变大。例如,在获取测定条件下的影响度v1小于阈值的情况(正反射光像p2不被确定为是不恰当像的情况)下,若其他测定条件下的影响度v1大于获取测定条件下的影响度v1,则可以说该其他测定条件是正反射光像p2成为不恰当像的可能性变高的测定条件。在获取测定条件下的影响度v1为阈值以上的情况(正反射光像p2被确定为是不恰当像的情况)下,若其他测定条件下的影响度v1大于获取测定条件下的影响度v1,则由于在该其他测定条件下影响度v1相对于阈值进一步变大,所以可以说该其他测定条件是正反射光像p2成为恰当像的可能性变低的测定条件。即,在其他测定条件下的影响度v1大于获取测定条件下的影响度v1的情况下,可以说该其他测定条件使正反射光像p2成为不恰当像的可能性变高,或者使正反射光像p2成为恰当像的可能性变低。

在其他测定条件下的影响度v1小于获取测定条件下的影响度v1的情况下,检测部86判断为若将测定条件变更为其他测定条件则影响度v1变小。例如,在获取测定条件下的影响度v1小于阈值的情况(正反射光像p2不被确定为是不恰当像的情况)下,若其他测定条件下的影响度v1小于获取测定条件下的影响度v1,则由于在该其他测定条件下影响度v1相对于阈值进一步变小,所以可以说该其他测定条件是正反射光像p2成为不恰当像的可能性进一步变低的测定条件。在获取测定条件下的影响度v1为阈值以上的情况(正反射光像p2被确定为是不恰当像的情况)下,若其他测定条件下的影响度v1小于获取测定条件下的影响度v1,则可以说该其他测定条件是正反射光像p2成为恰当像的可能性变高的测定条件。即,在其他测定条件下的影响度v1小于获取测定条件下的影响度v1的情况下,可以说该其他测定条件使正反射光像p2成为不恰当像的可能性进一步变高,或者使正反射光像p2成为恰当像的可能性变高。

在其他测定条件下的影响度v2大于获取测定条件下的影响度v2的情况下,检测部86判断为若将测定条件变更为其他测定条件则影响度v2变大。例如,在获取测定条件下的影响度v2小于阈值的情况(多次反射光像p3不被确定为是不恰当像的情况)下,若其他测定条件下的影响度v2大于获取测定条件下的影响度v2,则可以说该其他测定条件是多次反射光像p3成为不恰当像的可能性变高的测定条件。在获取测定条件下的影响度v2为阈值以上的情况(多次反射光像p3被确定为是不恰当像的情况)下,若其他测定条件下的影响度v2大于获取测定条件下的影响度v2,则由于在该其他测定条件下影响度v2相对于阈值进一步变大,所以可以说该其他测定条件是多次反射光像p3成为恰当像的可能性进一步变低的测定条件。即,在其他测定条件下的影响度v2大于获取测定条件下的影响度v2的情况下,可以说该其他测定条件使多次反射光像p3成为不恰当像的可能性变高,或者使多次反射光像p3成为恰当像的可能性变低。

同样地,在其他测定条件下的影响度v2小于获取测定条件下的影响度v2的情况下,检测部86判断为若将测定条件变更为其他测定条件则影响度v2变小。例如,在获取测定条件下的影响度v2小于阈值的情况(多次反射光像p3不被确定为是不恰当像的情况)下,若其他测定条件下的影响度v2小于获取测定条件下的影响度v2,则由于在该其他测定条件下影响度v2相对于阈值进一步变小,所以可以说该其他测定条件是多次反射光像p3成为不恰当像的可能性进一步变低的测定条件。在获取测定条件下的影响度v2为阈值以上的情况(多次反射光像p3被确定为是不恰当像的情况)下,若其他测定条件下的影响度v2小于获取测定条件下的影响度v2,则可以说该其他测定条件是多次反射光像p3成为恰当像的可能性变高的测定条件。即,在其他测定条件下的影响度v2小于获取测定条件下的影响度v2的情况下,该其他测定条件使多次反射光像p3成为不恰当像的可能性变低,或者使多次反射光像p3成为恰当像的可能性变高。

在其他测定条件下的影响度v3大于获取测定条件下的影响度v3的情况下,检测部86判断为若将测定条件变更为其他测定条件则影响度v3变大。例如,在获取测定条件下的影响度v3小于阈值的情况(不恰当亮度像p5被确定为是不恰当像的情况)下,若其他测定条件下的影响度v3大于获取测定条件下的影响度v3,则可以说该其他测定条件是不恰当亮度像p5成为恰当像(即评价为不存在不恰当亮度像p5)的可能性变高的测定条件。在获取测定条件下的影响度v3为阈值以上的情况(评价为不恰当亮度像p5并非不恰当像、不存在不恰当亮度像p5的情况)下,若其他测定条件下的影响度v3大于获取测定条件下的影响度v3,则由于在该其他测定条件下影响度v3相对于阈值进一步变大,所以可以说该其他测定条件是存在不恰当亮度像p5(不恰当亮度像p5成为不恰当像)的可能性进一步变低的测定条件。即,在其他测定条件下的影响度v3大于获取测定条件下的影响度v3的情况下,可以说该其他测定条件使不恰当亮度像p5成为恰当像的可能性变高,或者使不恰当亮度像p5成为不恰当像的可能性变低。

在其他测定条件下的影响度v3小于获取测定条件下的影响度v3的情况下,检测部86判断为若将测定条件变更为其他测定条件则影响度v3变小。例如,在获取测定条件下的影响度v3小于阈值的情况(不恰当亮度像p5被确定为是不恰当像的情况)下,若其他测定条件下的影响度v3小于获取测定条件下的影响度v3,则由于在该其他测定条件下影响度v3相对于阈值进一步变小,所以可以说该其他测定条件是不恰当亮度像p5成为恰当像(即评价为不存在不恰当亮度像p5)的可能性进一步变低的测定条件。在获取测定条件下的影响度v3为阈值以上的情况(评价为不恰当亮度像p5并非不恰当像、不存在不恰当亮度像p5的情况)下,若其他测定条件下的影响度v3小于获取测定条件下的影响度v3,则可以说该其他测定条件是存在不恰当亮度像p5(不恰当亮度像p5成为不恰当像)的可能性变高的测定条件。即,在其他测定条件下的影响度v3小于获取测定条件下的影响度v3的情况下,可以说该其他测定条件使不恰当亮度像p5成为恰当像的可能性变低,或者使不恰当亮度像p5成为不恰当像的可能性变高。

在其他测定条件下的影响度v4大于获取测定条件下的影响度v4的情况下,检测部86判断为若将测定条件变更为其他测定条件则影响度v4变大。例如,在获取测定条件下的影响度v4小于阈值的情况(遮挡像p4被确定为是不恰当像的情况)下,若其他测定条件下的影响度v4大于获取测定条件下的影响度v4,则可以说该其他测定条件是遮挡像p4成为恰当像(即评价为不存在遮挡像p4)的可能性变高的测定条件。在获取测定条件下的影响度v4为阈值以上的情况(评价为遮挡像p4并非不恰当像、不存在遮挡像p4的情况)下,若其他测定条件下的影响度v4大于获取测定条件下的影响度v4,则由于在该其他测定条件下影响度v4相对于阈值进一步变大,所以可以说该其他测定条件是存在遮挡像p4(遮挡像p4成为不恰当像)的可能性进一步变低的测定条件。即,在其他测定条件下的影响度v4大于获取测定条件下的影响度v4的情况下,可以说该其他测定条件使遮挡像p4成为恰当像的可能性变高,或者使遮挡像p4成为不恰当像的可能性变低。

在其他测定条件下的影响度v4小于获取测定条件下的影响度v4的情况下,检测部86判断为若将测定条件变更为其他测定条件则影响度v4变小。例如,在获取测定条件下的影响度v4小于阈值的情况(遮挡像p4被确定为是不恰当像的情况)下,若其他测定条件下的影响度v4小于获取测定条件下的影响度v4,则在该其他测定条件下影响度v4相对于阈值进一步变小,可以说该其他测定条件是遮挡像p4成为恰当像(即评价为不存在遮挡像p4)的可能性变低的测定条件。在获取测定条件下的影响度v4为阈值以上的情况(评价为遮挡像p4并非不恰当像、不存在遮挡像p4的情况)下,若其他测定条件下的影响度v4小于获取测定条件下的影响度v4,则可以说该其他测定条件是存在遮挡像p4(遮挡像p4成为不恰当像)的可能性变高的测定条件。即,在其他测定条件下的影响度v4小于获取测定条件下的影响度v4的情况下,可以说该其他测定条件使遮挡像p4成为恰当像的可能性变低,或者使遮挡像p4成为不恰当像的可能性变高。

像这样,检测部86计算出使测定条件变化的情况下的影响度v0如何变化。本实施方式中的检测部86的评价结果是基于影响度v0与阈值的比较来评价不恰当像和恰当像,因此,检测部86通过计算出影响度v0如何变化,从而也能够计算出检测部86的评价结果的变化。即,如上述那样,若例如影响度v4变大,则检测部86的评价结果变化为遮挡像p4成为恰当像的可能性变低,或者遮挡像p4成为不恰当像的可能性变高。以下,将检测部86所检测出的使测定条件变化的情况下的影响度v0的变化的信息设为变化信息。变化信息也能够认为是使测定条件变化的情况下的评价结果的变化的信息。

返回到图3a,输出部88通过将基于像解析部83的检测结果的信息即检测结果信息输出到显示部33,而使显示部33显示图像。以下,对输出部88使显示部33显示的图像进行说明。

图9a是表示菜单图像a的一例的图。输出部88在操作者设定形状测定的测定条件时,向显示部33输出用于显示菜单图像a的信息,使显示部33显示菜单图像a。显示部33显示的菜单图像a包含指示图像a1、扫描余量设定图像a2、测定核查图像a3、a4、初始条件图像a5、验证用扫描图像a6和ok图像a7。在菜单图像a中,若操作者利用输入部32选择了测定核查图像a3、a4,则解析部40进行测定核查。另外,在菜单图像a中,若操作者利用输入部32选择了验证用扫描图像a6,则测定控制部38进行验证用扫描。测定核查是指基于像解析部83进行的解析,具体地说,是指如下处理:基于设计信息获取部80所获取的设计信息和条件获取部82所获取的测定条件,像解析执行部84计算出解析结果数据,检测部86通过检测不恰当像和恰当像而导出检测结果,通过基于该检测结果进行评价来导出评价结果。此外,如上述那样,在本实施方式中,条件获取部82所获取的测定条件、即进行解析的测定条件是操作者以示教决定的测定条件(决定测定条件)。验证用扫描是指如下处理:在操作者以示教决定的测定条件(决定测定条件)下,使来自投射装置8的测定光l投射到被测定物m,利用拍摄装置9对投射到被测定物m的测定光l进行拍摄,从拍摄装置9所拍摄到的拍摄图像t进行点群的生成。以下,对菜单图像a的各图像进行说明。

指示图像a1是显示有报告操作者以后应当进行的操作的内容的图像。在图9a的例子中,指示图像a1包含“实施示教。”这一信息,这是用于使操作者认知到进行示教的信息。另外,指示图像a1包含“请调整载台和传感器位置。”、“请调整光量。”、“请调整测定区域。”、“请设定测定速度。”这些信息,这是用于使操作者认知到在示教时调整哪些测定条件的信息。另外,指示图像a1包含“若设定结束则请进行测定核查。”这一信息,这是用于使操作者认知到在设定测定条件之后进行测定核查的信息。另外,指示图像a1包含“请进行验证用扫描并确认实际的点群。”这一信息,这是用于催促在测定核查结束之后进行验证用扫描并确认在所生成的点群中是否没有问题的信息。另外,指示图像a1包含“完成之后请按ok。”这一信息,这是催促结束决定测定条件并完成验证用扫描、且若无问题则设为ok而开始实际的形状测定的信息。但是,指示图像a1显示的信息不限于此。另外,菜单图像a也可以不包含指示图像a1。

图9b是用于说明扫描余量的图。扫描余量设定图像a2是能够通过操作者对输入部32的操作而利用输入部32进行选择的图像,是能够使操作者决定扫描余量的图像。如图9b所示,扫描余量是测定光l的扫描开始位置sc1和扫描结束位置sc4、即开始测定光l的扫描的位置和结束扫描的位置的、相对于被测定物m的测定位置的余量。即,在测定时,使测定光l在从扫描开始位置sc1到扫描结束位置sc4为止的轨迹上移动(扫描)。但是,实际上被测定物存在的区间为从测定开始位置sc2到测定结束位置sc3之间。扫描余量是指扫描开始位置sc1与测定开始位置sc2相比以何种程度位于轨迹的上游侧、扫描结束位置sc4与测定结束位置sc3相比以何种程度位于轨迹的下游侧的值。如图9a所示,扫描余量设定图像a2具有开始设定图像a2a和结束设定图像a2b。在输入部32包含鼠标和键盘的情况下,操作者操作输入部32的鼠标,在显示部33的画面上、即菜单图像a上,使鼠标的光标重叠于扫描余量设定图像a2的开始设定图像a2a或结束设定图像a2b。开始设定图像a2a是能够设定将扫描开始位置sc1处的扫描余量设为百分之多少、即将扫描开始位置sc1设定为与测定开始位置sc2相比以何种程度位于前侧的图像。结束设定图像a2b是将扫描结束位置sc4处的扫描余量设为百分之多少、即将扫描结束位置sc4设定为与测定结束位置sc3相比以何种程度位于后侧的图像。操作者能够在使光标重叠于开始设定图像a2a的状态下点击鼠标的按键、并通过操作键盘来输入例如数值,从而设定扫描开始位置sc1处的扫描余量。另外,操作者能够在使光标重叠于开始设定图像a2a的状态下点击鼠标的按键、并通过操作输入部32所包含键盘输入例如数值,从而设定扫描开始位置sc4处的扫描余量。需要说明的是,在显示部33为触摸面板的情况下,可以是操作者通过触摸显示部33的显示画面的显示开始设定图像a2a或结束设定图像a2b的位置来选择开始设定图像a2a或结束设定图像a2b,并通过对显示于显示部33的显示画面上的操作面板进行触摸并输入数值,从而设定扫描余量。但是,菜单图像a也可以不包含扫描余量设定图像a2。

如图9a所示,测定核查图像a3、a4是用于进行测定核查的显示。在输入部32包含鼠标的情况下,操作者操作输入部32的鼠标,在显示部33的画面上、即菜单图像a上,使鼠标的光标重叠于测定核查图像a3或测定核查图像a4。操作者通过在使光标重叠于测定核查图像a3或测定核查图像a4的状态下点击鼠标的按键,来选择测定核查图像a3或测定核查图像a4。解析部40在测定核查图像a3或测定核查图像a4被选择之后,执行测定核查。另外,在显示部33为触摸面板的情况下,操作者通过触摸显示部33的显示画面的显示有测定核查图像a3或测定核查图像a4的位置,来选择测定核查图像a3或测定核查图像a4。此外,作为一例,测定核查图像a3是用于使将每次对图9b所示那样的一个齿进行扫描设为测定条件的解析执行的显示。另一方面,测定核查图像a4是用于执行将使被测定物m旋转而对全部齿进行扫描并以高速进行测定设为测定条件的解析的显示。需要说明的是,菜单图像a只要具有测定核查图像a3、a4中的至少一个即可。

初始条件图像a5是用于将测定条件恢复到初始设定的显示。在输入部32包含鼠标的情况下,操作者操作输入部32的鼠标,在显示部33的画面上,使鼠标的光标重叠于初始条件图像a5。操作者通过在使光标重叠于初始条件图像a5的状态下点击鼠标的按键,来选择初始条件图像a5。另外,在显示部33为触摸面板的情况下,操作者通过触摸显示部33的显示画面的显示有初始条件图像a5的位置,来选择初始条件图像a5。在操作者选择该初始条件图像a5之后,测定条件恢复到最初设定的测定条件(初始条件)。

验证用扫描图像a6是用于进行验证用扫描的显示。在输入部32包含鼠标的情况下,操作者操作输入部32,在显示部33的画面上,使鼠标的光标重叠于验证用扫描图像a6。操作者通过在使光标重叠于验证用扫描图像a6的状态下点击鼠标的按键,来选择验证用扫描图像a6。另外,在显示部33为触摸面板的情况下,操作者通过触摸显示部33的显示画面的显示有验证用扫描图像a6的位置,来选择验证用扫描图像a6。在操作者选择了验证用扫描图像a6之后,测定控制部38以所决定的测定条件执行验证用扫描。即,测定控制部38利用投射装置8使测定光l投射到被测定物m,并使拍摄装置9拍摄投射到被测定物m的测定光l的像。然后,测定控制部38从拍摄装置9拍摄到的拍摄图像t生成点群。操作者通过确认所生成的点群,来判断该测定条件是否恰当。

ok图像a7是用于使示教结束并转移到实际测定的显示。在输入部32包含鼠标的情况下,操作者操作输入部32,在显示部33的画面上,使鼠标的光标重叠于ok图像a7。操作者通过在使光标重叠于ok图像a7的状态下点击鼠标的按键来选择ok图像a7。另外,在显示部33为触摸面板的情况下,操作者通过触摸显示部33的显示画面的显示有ok图像a7的位置来选择ok图像a7。在操作者选择了该ok图像a7之后,示教下的测定条件的决定结束,开始所决定的测定条件下的形状测定。

图10及图11是表示测定核查结果画面b的一例的图。如上述那样,操作者例如操作输入部32的鼠标,在使光标重叠于测定核查图像a3、a4的状态下,点击鼠标的按键,由此选择测定核查图像a3、a4。像解析部83通过像这样选择测定核查图像a3、a4,而开始测定核查。即,像解析部83的像解析执行部84进行解析而生成解析结果数据。并且,像解析部83的检测部86基于该解析结果数据检测不恰当像和恰当像,并基于该检测结果,对不恰当像和恰当像进行评价。输出部88在测定核查结束之后,向显示部33输出检测结果信息,使其显示图10所示的测定核查结果画面b。详情将后述,检测结果信息是基于检测部86的检测结果的信息。显示部33显示的测定核查结果画面b是对表示检测结果信息的图像(后述的检测结果图像c)进行显示的画面。操作者通过确认测定核查结果画面b的检测结果图像c,能够视觉确认在测定核查中的测定条件下存在不恰当像或存在恰当像。操作者确认检测结果图像c的内容,在例如存在不恰当像的情况下,再次调整测定条件。

图10示出检测出不恰当像的情况下的测定核查结果画面b的例子。图10示出作为不恰当像而检测出正反射光像p2、多次反射光像p3和遮挡像p4的例子。如图10所示,测定核查结果画面b显示检测结果图像c、测定条件图像d和ok图像e。检测结果图像c是显示基于检测部86的检测结果的检测结果信息的内容的图像,换言之,是显示检测部86所检测出的不恰当像的信息的图像。

输出部88通过将检测结果信息输出到显示部33,而使显示部33显示检测结果图像c。如上述那样,检测结果信息是基于检测部86的检测结果的信息。检测部86的检测结果如上述那样是指检测出的漫反射光像p1(检测出的恰当像)和检测出的正反射光像p2及多次反射光像p3(检测出的不恰当像)。

另外,检测结果信息作为基于检测结果的信息而包含检测部86的评价结果。评价结果是如上述那样表示是不恰当像或恰当像的评价(判定)的信息,换言之,可以说是是否存在被评价为不恰当像的像的信息、是否存在被评价为恰当像的像的信息。另外,评价结果也包含表示怎样的不恰当像被评价为存在的信息、即表示根据评价而被设为不恰当像的像的种类的信息。因此,可以说表示根据评价而被设为不恰当像的像的种类的信息是表示被评价为不恰当像的像为正反射光像p2、多次反射光像p3、遮挡像p4和不恰当亮度像p5中的哪一种的信息。进一步换言之,评价结果具有表示是否评价为存在正反射光像p2的信息、表示是否评价为存在多次反射光像p3的信息、表示是否评价为存在遮挡像p4的信息、和表示是否评价为存在不恰当亮度像p5的信息。另外,评价结果也包含表示是否不被评价为存在不恰当像、即被评价为不存在不恰当像(仅存在恰当像)的信息。

另外,检测结果信息也包含表示使测定条件变化的情况下的影响度v0的变化的变化信息。另外,检测结果信息也包含用于使重显像c0显示于显示部33的图像数据、即基于受光面20a上的每个位置的解析结果数据得到的信息。在本实施方式中,用于使重显像c0显示于显示部33的图像数据包含被检测部86评价为是不恰当像的不恰当像的图像数据、和被检测部86评价为是恰当像的恰当像的图像数据这两方。因此,根据该图像数据而显示的重显像c0成为包含不恰当像和恰当像的重显像c0。像这样,可以说重显像c0是包含了被评价的不恰当像和被评价的恰当像的、基于评价结果的信息。此外,用于使重显像c0显示于显示部33的图像数据也可以是被检测部86检测出的不恰当像的图像数据、和被检测部86检测出的恰当像的图像数据。即,重显像c0也可以是包含被检测出的不恰当像和被检测出的恰当像的、基于检测结果的信息。

需要说明的是,检测结果信息也可以包含检测结果。检测结果信息所包含的检测结果是表示检测部86所检测出的不恰当像和所检测出的恰当像的信息。另外,可以说检测结果信息所包含的检测结果是是否存在被检测为不恰当像的像的信息、和是否存在被检测为恰当像的像的信息。另外,检测结果信息所包含的检测结果也包含表示怎样的不恰当像被检测出存在的信息、即表示根据检测而设为不恰当像的像的种类的信息。可以说表示根据检测而设为不恰当像的像的种类的信息是表示被检测为不恰当像的像是正反射光像p2和多次反射光像p3中的哪一种的信息。进一步换言之,检测结果信息所包含的检测结果具有表示是否检测出正反射光像p2的信息、和表示是否检测出多次反射光像p3的信息。另外,检测结果信息所包含的检测结果也包含表示没有被检测为是不恰当像、即检测为不存在不恰当像的信息。需要说明的是,上述的评价结果是评价是否存在不恰当像和恰当像的信息,具有与该检测结果重复的可能性。因此,在检测结果信息中包含评价结果的情况下,检测结果也可以不包含于检测结果信息。另外相反地,在检测结果信息中包含检测结果的情况下,评价结果也可以不包含于检测结果信息。即,检测结果信息只要包含评价结果和检测结果中的至少某一方即可。以后,设为检测结果信息包含评价结果而不包含检测结果来进行说明。

如图10所示,显示部33基于检测结果信息而显示的检测结果图像c包含重显像c0、检测结果报告图像c1、评价结果图像c2和变化图像c3。输出部88将用于使重显像c0显示于显示部33的图像数据作为检测结果信息输出到显示部33,并使显示部33显示重显像c0。图10中的重显像c0作为不恰当像而包含正反射光像p2、多次反射光像p3和遮挡像p4。重显像c0与评价结果图像c2、变化图像c3相邻地显示,但其显示位置是任意的。

另外,输出部88将评价结果作为检测结果信息输出到显示部33,并使显示部33显示检测结果报告图像c1。检测结果报告图像c1是表示有无不恰当像的图像。但是,可以说用于显示重显像c0的图像数据也是显示有无不恰当像的信息。因此,可以说重显像c0和后述的评价结果图像c2也是表示有无不恰当像的信息的图像。因此,换言之,可以说检测结果图像c是表示有无不恰当像的信息的图像。

在评价为存在不恰当像的情况下,输出部88作为评价结果,将存在被评价为不恰当像的像这一主旨的信息、表示怎样的不恰当像被评价为存在的信息、即被评价的不恰当像的种类的信息输出到显示部33。该情况下,检测结果报告图像c1包含如下显示:“在测定区域中检测出遮挡。”这样的、不恰当像的种类为遮挡像p4、遮挡像p4被评价为不恰当像这一主旨的显示;“在测定区域中检测出多次反射。”这样的、不恰当像的种类为多次反射光像p3、多次反射光像p3被评价为不恰当像这一主旨的显示;和“在测定区域中检测出正反射。”这样的、不恰当像的种类为正反射光像p2、正反射光像p2被评价为不恰当像这一主旨的显示。另外,检测结果报告图像c1也包含“请参照下表变更载台的位置姿势。”这样的、催促调整测定条件的信息。需要说明的是,检测结果报告图像c1不限于基于上述文字列的显示,也可以是基于其他文字列的显示。另外,并不限于基于文字的显示,也可以例如以图画或记号等显示检测出不恰当像这一主旨的信息、和所检测出的不恰当像的种类的信息。另外,检测结果报告图像c1也可以仅对表示有无不恰当像的信息进行显示。另外,如图10所示,检测结果图像c显示于测定核查结果画面b的上部区域,但显示位置是任意的。

输出部88将评价结果作为检测结果信息输出到显示部33,并使显示部33显示评价结果图像c2。评价结果图像c2是表示不恰当像的评价结果的图像。用于显示评价结果图像c2的评价结果是包含被评价为不恰当像的每个像的、由被检测部86进行的评价的信息。在图10的例子中,遮挡像p4、正反射光像p2和多次反射光像p3被评价为不恰当像,不恰当亮度像p5未被评价为不恰当像。即,评价为不存在不恰当亮度像p5。因此,在图10的例子中,用于显示评价结果图像c2的评价结果包含遮挡像p4、正反射光像p2和多次反射光像p3被评价为不恰当像这一主旨的信息、和不恰当亮度像p5不被评价为不恰当像(不存在不恰当亮度像p5)这一主旨的信息。

因此,在图10的例子中,评价结果图像c2作为图像而显示对遮挡像p4(在图10中为“遮挡”)、不恰当亮度像p5(在图10中为“明亮度”)、正反射光像p2(在图10中为“正反射”)、多次反射光像p3(在图10中为“多次反射”)各自的评价。在图10的例子中,对于遮挡像p4、正反射光像p2、多次反射光像p3,在检测部86的评价中为不恰当像,因此进行×这一显示。另一方面,对于不恰当亮度像p5,在检测部86的评价中,不为不恰当像,因此没有问题而进行○这一显示。进一步说,评价结果图像c2为如下的表:在第一列分别显示被评价为不恰当像的像的种类,在第二列显示在第一列显示的被评价为不恰当像的像的评价结果(在此为○或×)。但是,评价结果图像c2只要是表示被评价为不恰当像的每个像的、由被检测部86进行的评价的图像,则其显示方法不限于图10那样的表的形式,而是任意的。需要说明的是,评价结果图像c2不限于○和×等记号,只要能够将检测部86的评价结果向操作者报告,则也可以是其他记号。另外,不限于记号,也可以是文字列。该情况下可以是,例如,若不被评价为不恰当像,则显示“ok”,若被评价为不恰当像,则显示“ng”。另外,评价结果图像c2也可以是颜色的显示。该情况下可以是,例如,若不被评价为不恰当像,则对评价结果图像c2的对象部位进行绿色显示,若被评价为不恰当像,则对评价结果图像c2的对象部位进行红色显示。需要说明的是,评价结果不限于作为评价结果图像c2以视觉信息报告给操作者。评价结果也可以是将所评价的不恰当像的有无以声音报告给操作者的听觉信息。该情况下,例如,以未图示的扬声器向操作者输出声音。

输出部88将变化信息作为检测结果信息输出到显示部33,并使显示部33显示变化图像c3。变化图像c3是表示变化信息的图像。变化信息是使测定条件变化的情况下的影响度v0的变化的信息。更具体地说,用于显示变化图像c3的变化信息是在使形状测定装置1所具有的装置的测定条件的值变化的情况下,表示被评价为不恰当像的像的影响度v0的变化倾向的信息。形状测定装置1所具有的装置可列举使相对姿势变化的第1旋转部53、第2旋转部54及工作台71(保持旋转装置7)、使相对位置变化的x移动部50x、y移动部50y及z移动部50z、使测定光l的强度变化的投射装置8、使曝光及曝光时间变化的拍摄装置9等。在图10的例子中,将形状测定装置1中的第1旋转部53和工作台71(保持旋转装置7)设为形状测定装置1所具有的装置,作为变化的测定条件,为第1旋转部53和工作台71的角度。因此,变化信息按被评价为不恰当像的每个像而包含以下信息:在使第1旋转部53的角度变化的情况下影响度v0如何变化的信息;和在使工作台71的角度变化的情况下影响度v0如何变化的信息。需要说明的是,对于变化信息,也可以将第1旋转部53及工作台71以外的装置设为形状测定装置1所具有的装置。

在图10的例子中,变化图像c3示出从当前的测定条件使第1旋转部53的角度变化+5度的情况下、使第1旋转部53的角度变化-5度的情况下、使工作台71变化+5度的情况下、使工作台71变化-5度的情况下的各影响度v0的变化倾向。具体地说,在图10的例子中,关于表示影响度v4的变化倾向的信息,在使第1旋转部53变化+5度的情况下和使工作台71变化+5度的情况下,关于遮挡像p4(图10中的“遮挡”)的影响度v4变大,即,遮挡像p4成为恰当像的可能性变高。因此,变化图像c3作为表示影响度v4的变化倾向的信息,显示表示上方向的记号。另外,在使第1旋转部53变化-5度的情况下和使工作台71变化-5度的情况下,关于遮挡像p4的影响度v4变小,即,遮挡像p4成为恰当像的可能性变低。因此,变化图像c3作为表示影响度v4的变化倾向的信息,显示表示下方向的记号。

另外,关于表示影响度v3的变化倾向的信息,在使第1旋转部53变化-5度的情况下和使工作台71变化+5度的情况下,关于不恰当亮度像p5(图10中的“明亮度”)的影响度v3变大,即,不恰当亮度像p5成为不恰当像的可能性进一步变低。因此,变化图像c3作为表示影响度v3的变化倾向的信息,显示表示上方向的记号。另外,在使第1旋转部53变化+5度的情况下和使工作台71变化-5度的情况下,关于不恰当亮度像p5的影响度v3变小,即,不恰当亮度像p5成为不恰当像的可能性变高。因此,变化图像c3作为表示影响度v3的变化倾向的信息,显示表示下方向的记号。

另外,关于表示影响度v2的变化倾向的信息,在使第1旋转部53变化-5度的情况下和使工作台71变化-5度的情况下,关于多次反射光像p3(图10中的“多次反射”)的影响度v2变小,即,多次反射光像p3成为恰当像的可能性变高。因此,变化图像c3作为表示影响度v2的变化倾向的信息,显示表示上方向的记号。另外,在使第1旋转部53变化+5度的情况下和使工作台71变化+5度的情况下,关于多次反射光像p3的影响度v2变大,即,多次反射光像p3成为恰当像的可能性进一步变低。因此,变化图像c3作为表示影响度v2的变化倾向的信息,显示表示下方向的记号。

另外,关于表示影响度v1的变化倾向的信息,在使第1旋转部53变化+5度的情况、使第1旋转部53变化-5度的情况、使工作台71变化+5度的情况、使工作台71变化-5度变化的情况中的任一情况下,关于正反射光像p2(图10中的“正反射”)的影响度v1均变低,因此正反射光像p2成为恰当像的可能性变高。进一步说,在图10的例子中,在使第1旋转部53变化+5度的情况、使第1旋转部53变化-5度的情况、使工作台71变化+5度的情况、和使工作台71变化-5度的情况中的任一情况下,影响度v1均为零,因此检测部86在该情况下判断为正反射光像p2成为恰当像。因此,图10所示的变化图像c3作为表示影响度v1的变化倾向的信息而显示○。另外,也可以是,在当前的测定条件下影响度v1为零(判断为恰当像)、且若使测定条件变化则影响度v1变高的情况下,变化图像c3显示×。但是,也可以是,在当前的测定条件下影响度v1大于零、且若使测定条件变化则影响度v1的值成为零的情况下,变化图像c3显示表示上方向的记号。另外,也可以是,在当前的测定条件下影响度v1为零、且若使测定条件变化则影响度v1的值变高的情况下,变化图像c3显示表示下方向的记号。另外,也可以是,在当前的测定条件下影响度v1大于零、且若使测定条件变化则影响度v1的值不变的情况下,变化图像c3显示表示下方向的记号。

另外,在图10的例子中,变化图像c3显示于与评价结果图像c2相同的表中。即,在图10的例子中,如上述那样,在表的第一列,分别显示被评价为不恰当像的像的种类,在第二列,显示在第一列显示的被评价为不恰当像的像的评价。并且,变化图像c3在表的第三列,显示表示使第1旋转部53变化+5度的情况下的各影响度v0的变化倾向的信息,在表的第四列,显示表示使第1旋转部53变化-5度的情况下的各影响度v0的变化倾向的信息,在表的第五列,显示表示使工作台71变化+5度的情况下的各影响度v0的变化倾向的信息,在表的第六列,显示表示使工作台71变化-5度的情况下的各影响度v0的变化倾向的信息。但是,图10所示的变化图像c3的结果为一例。另外,如以上说明那样,变化图像c3在与评价结果图像c2相同的表中,显示于测定核查结果画面b的中央部(比检测结果报告图像c1靠下方)。但是,评价结果图像c2和变化图像c3的显示方法、显示位置不限于此,而是任意的,例如评价结果图像c2和变化图像c3也可以是分开的表。

需要说明的是,变化信息只要是表示在使测定条件变化的情况下不恰当像的评价结果是否发生变化的信息即可,并不限于是表示被评价为不恰当像的每个像的影响度v0的变化的信息。例如,变化信息可以是表示在使测定条件变化的情况下、在评价结果中不恰当像的有无是否发生变化的信息。例如,在当前的测定条件下成为不恰当像的候选的像被评价为不恰当像、在使测定条件变化的情况下该成为不恰当像的候选的像被评价为并非不恰当像时,变化图像c3设为不再存在恰当像而显示表示上方向的记号。另外,在当前的测定条件下成为不恰当像的候选的像不为不恰当像、在使测定条件变化的情况下该成为不恰当像的候选的像被评价为不恰当像时,变化图像c3设为出现不恰当像而显示表示下方向的记号。

另外,变化信息不限于表示上方向的记号、表示下方向的记号,只要能够将影响度v0的变化和/或不恰当像的有无的变化报告给操作者,则也可以用其他记号显示。该情况下,例如,变化信息可以显示为上箭头和下箭头。另外,变化信息不限于记号,也可以是文字列。该情况下,例如,关于变化信息,可以是若影响度v0的值变好则显示“改善”,若影响度v0的值变差则显示“变差”。另外,变化信息也可以显示为颜色。该情况下可以是,例如,若影响度v0的值变好,则对变化图像c3的对象部位进行绿色显示,若影响度v0的值变差,则对变化图像c3的对象部位进行红色显示。此外,变化信息并不限于视觉信息,也可以作为将影响度v0的变化和/或不恰当像的有无的变化以声音报告给操作者的听觉信息而输出。该情况下,变化信息例如通过未图示的扬声器作为声音向操作者输出。另外也可以是,若影响度v0的变化在规定的阈值内,则在变化图像c3的对象部位显示表示影响度v0没有变化的记号、文字列、颜色等视觉信息。该情况下,例如,只要显示表示影响度没有变化的-或/等记号、“没有变化”等文字等即可。另外,该情况下也是,并不限于视觉信息,也可以将影响度v0没有变化这一情况以声音报告给操作者。

像这样,检测结果报告图像c1和评价结果图像c2是基于评价结果而显示的信息。但是,检测结果报告图像c1和评价结果图像c2也可以不是基于评价结果而是基于检测结果而显示。由于评价结果是基于影响度v0进行评价得到的,所以在使用评价结果的情况下,能够高精度地进行不恰当像与恰当像的区分。另一方面,检测结果是基于解析结果数据、即像的强度分布进行检测得到的,不使用影响度v0。因此,在使用检测结果的情况下,能够容易地进行不恰当像与恰当像的区分。

以下,说明根据检测结果进行显示这一方面。基于检测结果的检测结果报告图像c1显示存在被检测为不恰当像的像这一主旨的信息(表示有无被检测出的不恰当像的信息)、表示怎样的不恰当像被检测出存在的信息。另外,基于检测结果的评价结果图像c2为包含成为不恰当像的候选的每个像的、由检测部86检测出的检测结果的信息,例如在检测出多次反射光像p3的情况下,显示×,在没有检测出多次反射光像p3的情况下,显示○。另外,在检测出正反射光像p2的情况下,显示×,在没有检测出正反射光像p2的情况下,显示○。

另外,变化图像c3也可以基于检测结果而显示。若测定条件变化则检测结果发生变化。例如,考虑多次反射光像p3在当前的测定条件下被检测为不恰当像的情况。该情况下,若作为测定条件的光学测头3与被测定物m的相对位置以使多次反射光l3入射到受光面20a(拍摄区域pl)的范围外的方向侧(远离受光面20a的中心的方向侧)的方式发生变化,则多次反射光l3入射到受光面20a的可能性变低,不入射到拍摄区域pl的可能性变高。因此,多次反射光像p3不被检测为不恰当像的可能性变高。像这样,若测定条件变化则检测结果也发生变化,因此变化图像c3也能够基于检测结果而显示。该情况下,在使形状测定装置1所具有的装置的测定条件的值变化的情况下,用于显示变化图像c3的变化信息成为表示在检测结果中不恰当像的检测结果是否变化的信息。例如,在当前的测定条件下成为不恰当像的候选的像被检测为不恰当像、且在使测定条件变化的情况下该成为不恰当像的候选的像不被检测为不恰当像的可能性变高时,变化图像c3设为不恰当像不存在的可能性变高而显示表示上方向的记号。另外,在当前的测定条件下成为不恰当像的候选的像不被检测为不恰当像、且在使测定条件变化的情况下该成为不恰当像的候选的像被检测为不恰当像的可能性变高的情况下,变化图像c3设为检测出不恰当像的可能性变高而显示表示下方向的记号。

另外,输出部88将当前的测定条件的信息输出到显示部33,并使显示部33显示表示当前的测定信息的信息的测定条件图像d。测定条件图像d与评价结果图像c2及变化图像c3相比显示于下方,是表示当前的测定条件、即进行解析时所设定的测定条件的信息的图像。测定条件图像d是仅表示调整测定条件的各装置的测定条件中的、在变化图像c3中所示的形状测定装置1所具有的装置的测定条件的图像。即,在图10的例子中,测定条件图像d示出第1旋转部53的当前的角度(60.5)和工作台71的当前的角度(30.0)。但是,测定条件图像d也可以进一步还显示在变化图像c3中所示的调整测定条件的各装置以外的装置的测定条件。

ok图像e与测定条件图像d相比显示于下方,是用于将显示部33的显示图像返回到菜单图像a的显示。在输入部32包含鼠标的情况下,操作者操作输入部32,在显示部33的画面上,使鼠标的光标重叠于ok图像e。操作者通过在使光标重叠于ok图像e的状态下点击鼠标的按键来选择ok图像e。另外,在显示部33为触摸面板的情况下,操作者通过触摸显示部33的显示画面的显示有ok图像e的位置来选择ok图像e。当操作者选择了ok图像e时,输出部88将显示部33的显示从测定核查结果画面b切换为菜单图像a。需要说明的是,ok图像e的显示位置是任意的。

图11示出没有评价为存在不恰当像的情况下的测定核查结果画面b的例子。如图11所示,在没有评价为存在不恰当像的情况下,即评价为不存在不恰当像的情况下,输出部88将检测结果报告信息设为不存在不恰当像这一主旨的信息而输出。在图11的例子中,检测结果报告图像c1是“请通过验证用扫描确认点群中无问题,并完成示教。”这样的、表示没有检测出不恰当像且催促通过验证用扫描确认实际的拍摄图像的图像。另外,由于评价为不存在不恰当像,所以评价结果图像c2中全部项目为○。另外,也显示重显像c0,其成为不包含不恰当像的图像。另外,如图11所示,在评价为不存在不恰当像的情况下也显示变化图像c3,但不必一定显示。在图11的例子中,在使第1旋转部53变化+5度的情况、使第1旋转部53变化-5度的情况、使工作台71变化+5度的情况、和使工作台71变化-5度的情况中的任一情况下,关于正反射光像p2的影响度v1均为零,没有正反射光像p2成为不恰当像的可能性,但由于在当前的测定条件下影响度v1也为零,所以没有变化。因此,图11的变化图像c3对于正反射光像p2的影响度v1(图11中的“正反射”)显示-。但是,变化图像c3在该情况下也可以取代-而显示○。图11的变化图像c3的显示在其他方面与图10相同。

控制部36的处理如以上所示。以下,基于流程图说明使用控制部36设定测定条件时的流程。图12是说明设定本实施方式的测定条件时的流程的流程图。如图12所示,在设定测定条件时,控制部36利用设计信息获取部80获取被测定物m的设计信息(步骤s50)。然后,控制部36在例如操作者启动了用于进行形状测定的软件的情况下,输出部88使显示部33显示菜单图像a(步骤s52)。需要说明的是,被测定物m的设计信息的获取只要是在解析前的时间,则随时均可。

操作者在显示了菜单图像a之后,参照例如指示图像a1等实施示教,通过操作输入部32并输入测定条件来调整测定条件,决定测定条件。解析部40利用条件获取部82获取通过该调整而决定的测定条件(步骤s54),判断是否指示了测定核查执行(步骤s56)。若由操作者选择了菜单图像a上的测定核查图像a3(或a4),则控制部36判断为指示了测定核查执行(步骤s56;是),利用像解析执行部84计算出解析结果数据(步骤s58),并利用检测部86导出检测结果和评价结果(步骤s60)。即,像解析执行部84执行图6所示的处理并计算出解析结果数据。并且,检测部86基于解析结果数据,通过检测不恰当像和恰当像来导出检测结果。另外,检测部86通过基于检测结果进行评价,来导出评价结果。此外,输出部88在像解析执行部84及检测部86的处理执行中,可以从菜单图像a切换图像而显示正在解析执行中这一主旨的图像,也可以以与菜单图像a重叠的方式显示正在解析执行中这一主旨的图像。另外,在没有由操作者选择菜单图像a上的测定核查图像a3(或a4)的情况下,即未执行测定核查的情况下(步骤s56;否),解析部40进入后述的步骤s68,判断是否指示了验证用扫描执行。需要说明的是,在该流程中,控制部36在菜单图像a上没有执行测定核查的情况下判断是否指示了验证用扫描执行,但并不限于此。即,控制部36也可以并行进行是否指示了测定核查的判断和是否指示了验证用扫描的判断。换言之,只要是在由操作者选择了测定核查图像a3(或a4)的情况下,控制部36执行测定核查,在由操作者选择了验证用扫描图像a6的情况下,控制部36执行验证用扫描即可。

在不恰当像的检测及评价结束之后,控制部36的输出部88将检测结果信息输出到显示部33,并使显示部33显示测定核查结果画面b(步骤s62)。操作者确认测定核查结果画面b上的检测结果图像c,判断是否需要进一步使所决定的测定条件变化。解析部40在显示着测定核查结果画面b的状态下,判断是否进行了确认结束指示(步骤s64)。若由操作者选择了测定核查结果画面b上的ok图像e,则控制部36判断为进行了确认结束指示(步骤s64;是),利用输出部88,将显示从测定核查结果画面b切换成菜单图像a,使显示部33显示菜单图像a(步骤s66)。在检测结果图像c中评价为例如存在不恰当像的情况下,操作者操作输入部32,决定新的测定条件。另一方面,在检测结果图像c中评价为例如不存在不恰当像的情况下,操作者不决定新的测定条件。但是,是否决定新的测定条件依据操作者的判断,所以在评价为存在不恰当像的情况下也可以不决定新的测定条件,在评价为不存在不恰当像的情况下也可以决定新的测定条件。需要说明的是,在未由操作者选择测定核查结果画面b上的ok图像e的情况下,控制部36判断为未进行确认结束指示(步骤s64;否),设为尚在操作者确认测定核查结果画面b的过程中,在步骤s64等待确认结束指示。

在显示菜单图像a之后,控制部36判断是否未由操作者决定了新的测定条件(步骤s67)。在例如操作者所决定的测定条件被新存储于存储部34的情况下,控制部36判断为决定了新的测定条件。但是,对决定了新的测定条件的判断方法不限于此,而是任意的,也可以是,在例如操作者向输入部32输入决定了新的测定条件的情况下,控制部36判断为决定了新的测定条件。在决定了新的测定条件之后(步骤s67;否),控制部36返回步骤s54,利用条件获取部82获取该新的测定条件,继续之后的处理。即,若操作者在决定新的测定条件后选择了测定核查图像a3(或a4),则控制部36在该新的测定条件下进行解析,并使测定结果检验图像b显示。

若未决定新的测定条件(步骤s67;是),则控制部36在显示着菜单图像a的状态下,判断是否存在验证用扫描的执行指示(步骤s68),若操作者选择了验证用扫描图像a6,则判断为存在验证用扫描的执行指示(步骤s68;是),测定控制部38执行验证用扫描,拍摄所设定的测定条件下的实际的拍摄图像t,执行被测定物m的形状测定。即,生成被测定物m的点群(步骤s70)。操作者确认形状测定的结果(点群),判断所设定的测定条件是否恰当。然后,控制部36判断测定条件的决定是否结束、即示教是否结束(步骤s72)。在操作者未选择验证用扫描图像a6、不存在验证用扫描的执行指示的情况下(步骤s68;否),控制部36进入步骤s72。若在菜单图像a上由操作者选择了ok图像a7,则控制部36判断为测定条件的决定、即示教已结束(步骤s72;是),结束测定条件的设定处理。在未由操作者在菜单图像a上选择ok图像a7的情况下,控制部36判断为测定条件的决定、即示教未结束(步骤s72;否),返回到步骤s52,继续菜单图像a的显示。该情况下,操作者决定新的测定条件,控制部36在步骤s54中获取新的测定条件,并重复以后的处理。需要说明的是,控制部36也可以不必执行验证用扫描,所以也可以省略步骤s68、s70。该情况下,步骤s66的下一步骤成为步骤s72。

像这样,控制部36在以条件获取部82所获取的测定条件进行了解析的情况下,将基于检测结果的信息设为检测结果图像c,并在测定核查结果画面b上显示。也能够认为该基于检测结果的信息是通过解析导出了在以条件获取部82所获取的测定条件实际对拍摄图像t进行了拍摄的情况下是否包含不恰当像的信息。因此,操作者通过确认检测结果图像c,能够容易地判断测定条件是否恰当,能够容易地设定可准确进行形状测定的测定条件。

另外,控制部36能够执行解析部40中的测定核查和测定控制部38中的验证用扫描。因此,操作者在确认基于检测结果的信息的基础上,还确认从所决定的测定条件下的实际的拍摄图像t生成的点群,由此能够更高精度地判断测定条件是否恰当。另外,控制部36也显示变化图像c3。变化图像c3是表示在使测定条件变化的情况下评价结果如何变化的信息。该变化的倾向与实际测定一致的可能性高。因此,操作者通过确认变化图像c3,能够容易且高精度地判断应当如何使测定条件变化。

如以上说明那样,本实施方式的控制部36(像解析装置)具有像解析部83和输出部88。像解析部83基于被测定物m的设计信息和测定条件,来检测在对由投射到被测定物m的光形成的像进行了拍摄的情况下对于被测定物m的形状测定来说不恰当的像(不恰当像)。输出部88输出基于该像解析部83的检测结果的信息即检测结果信息。该控制部36输出检测结果信息、即基于不恰当像的检测结果的信息。因此,根据该控制部36,通过利用其他装置例如显示部33等显示所输出的检测结果信息,操作者能够确认检测结果信息、即检测结果图像c。因此,操作者能够确认是否存在包含不恰当像的可能性、是否存在包含恰当像的可能性。因此,根据控制部36,操作者能够容易地判断所设定的测定条件是否恰当,能够容易地设定可准确进行形状测定的测定条件。

需要说明的是,在上述实施方式中,在解析装置4具备显示部33,输出部88将检测结果信息输出到显示部33,但并不限于该结构。也可以是例如,输出部88向设于解析装置4、4a的存储部(例如存储部34)输出检测结果信息,存储部存储所输出的检测结果信息。该情况下,可以从利用网络与解析装置4、4a连接的操作者的pc(个人计算机)或平板电脑等终端访问存储部,并在pc中经由网络获取检测结果信息。然后,可以使所获取的检测结果信息显示于pc的显示部(显示器)。

另外,像解析部83(像解析步骤)对所检测出的不恰当像进行评价。而且,输出部88(输出步骤)作为检测结果信息将所检测出的不恰当像的评价结果输出到显示部33。因此,根据该控制部36,操作者能够通过确认检测结果图像c,而确认所设定的测定条件下的不恰当像的评价结果,能够更容易地判断设定条件是否恰当。

另外,像解析部83基于设计信息和测定条件,来检测投射到被测定物m的测定光l的像中的对于被测定物m的形状测定来说恰当的像(恰当像)。而且,像解析部83基于所检测出的不恰当像与所检测出的恰当像之间的相对距离以及所检测出的不恰当像的亮度中的至少一方,对所检测出的不恰当像进行评价。该控制部36由于基于形成不恰当像的光的强度和不恰当像与恰当像之间的相对距离对不恰当像进行评价,所以合适地计算出不恰当像对恰当像的影响,并使显示部33显示该评价结果从而传达给操作者,能够使操作者更容易地判断设定条件是否恰当。

此外,优选像解析部83基于所检测出的不恰当像与所检测出的恰当像之间的相对距离和所检测出的不恰当像的亮度这两方,对所检测出的不恰当像进行评价。该控制部36通过像这样进行评价,能够高精度地对不恰当像进行评价,合适地计算出不恰当像对恰当像的影响。

另外,像解析部83计算出使测定条件变化的情况下的不恰当像的评价结果的变化。输出部88将表示使测定条件变化的情况下的不恰当像的评价结果的变化的变化信息作为检测结果信息输出到显示部33。该控制部36能够通过在显示部33上进行显示而向操作者传达在使测定条件变化的情况下不恰当像的评价结果是否变化。因此,根据该控制部36,操作者能够通过确认评价结果的变化而得到应当如何调整测定条件的方针,因此,能够容易地设定可准确地进行形状测定的测定条件。

另外,输出部88在显示有检测结果信息的画面、即测定核查结果画面b上,还显示根据像的解析结果数据而重显的重显像c0。另外,输出部88也可以在显示有检测结果信息的画面上,显示在检测结果信息的检测中使用的测定条件下被拍摄装置9拍摄到的、投射到被测定物m的测定光l的实际的像、即拍摄图像t。该情况下,控制部36在显示检测结果图像c时,以与检测结果图像c的测定条件相同的测定条件拍摄测定光l的实际的像,并将其显示于与检测结果图像c相同的画面上。由此,操作者能够将实际的拍摄图像t与检测结果图像c一同确认,因此能够更容易起地认知到存在不恰当像。需要说明的是,输出部88也可以取代重显像c0而显示拍摄图像t,还可以以与重显像c0重叠的方式显示拍摄图像t。

另外,测定条件包含拍摄装置9或照射测定光l的投射装置8(照射部)与被测定物m的相对位置、拍摄装置9或照射测定光l的投射装置8与被测定物m的相对姿势、照射到被测定物m的测定光l的强度、和测定区域中的至少一个。测定区域是拍摄区域中的用于被测定物m的形状测定的区域。根据该控制部36,操作者能够恰当地设定这些测定条件。

另外,优选测定条件包含拍摄装置9或照射测定光l的投射装置8(照射部)与被测定物m的相对位置、和拍摄装置9或照射测定光l的投射装置8与被测定物m的相对姿势这两方。根据该控制部36,操作者能够恰当地设定这些测定条件。

另外,像解析部83作为不恰当像而检测通过多次反射生成的像(多次反射光像p3)、通过正反射生成的像(正反射光像p2)、基于遮挡的像(遮挡像p4)和不恰当亮度像p5中的至少一个。不恰当亮度像p5是反射一次产生的漫反射光l1的像(漫反射光像p1)中的、形成像的光的强度(或像的亮度)比规定值低的像,但也可以是反射一次产生的漫反射光l1的像(漫反射光像p1)中的、形成像的光的强度(或像的亮度)在规定的范围外的像。控制部36通过将这样的像设为不恰当像,能够恰当地检测出不恰当像,能够使操作者恰当地设定测定条件。需要说明的是,此处的规定值例如可以考虑由不恰当亮度像t5对被测定物m的测定精度带来的影响而由操作者设定,也可以是基于被测定物m的设计公差而计算出的值。

另外,在本实施方式中,如式(3)所示,在作为漫反射光l1的光线的强度的合计值的影响度v3小于阈值的情况下,评价为是不恰当亮度像p5。即,在漫反射光像p1的亮度低的情况下、换言之在漫反射光l1的光线的强度小的情况下,检测部86评价为不恰当亮度像p5。但是,对于漫反射光l1的光线的强度,也存在因例如漫反射光l1的光线在拍摄装置9的成像光学系统21(透镜)内再反射并作为杂光成像等理由,而无法恰当地进行形状测定的情况。因此,也可以是,在漫反射光l1的光线的强度过高(漫反射光像p1的亮度过高)的情况下,检测部86也设为不恰当亮度像p5。该情况下,检测部86在作为漫反射光l1的光线的强度(或漫反射光像p1的亮度)的合计值的影响度v3为规定范围外的情况下,将由漫反射光l1的光线形成的像(漫反射光像p1)评价为不恰当亮度像p5。并且,检测部86在式(3)的、作为漫反射光l1的光线的强度(或者漫反射光像p1的亮度)的合计值的影响度v3为规定范围内的情况下,将由漫反射光l1的光线形成的像(漫反射光像p1)评价为不存在不恰当亮度像p5、即不恰当亮度像p5并非不恰当像。需要说明的是,该规定范围是规定的上限值与规定的下限值之间的数值范围,但上限值和下限值可以考虑由不恰当亮度像p5对被测定物m的测定精度带来的影响而由操作者设定。

另外,像解析部83通过计算出利用拍摄部(拍摄装置9)以测定条件对投射到被测定物m的测定光l的像进行了拍摄的情况下的、像的解析结果数据(强度分布),来检测不恰当像。并且,像解析部83基于解析结果数据(强度分布),从在被测定物m仅反射一次的测定光l的像(漫反射光像p1)以外的像中检测不恰当像。

另外,本实施方式的解析装置4具有控制部36、和显示检测结果图像c的显示部33(表示装置)。该解析装置4通过显示检测结果图像c,能够使操作者容易地设定可准确进行形状测定的测定条件。

另外,本实施方式的形状测定装置1具有:控制部36;输入部32,其受理来自操作者的输入;光学测头3,其具有使测定光l投射到被测定物m的投射装置8(投射部)及拍摄投射到被测定物m的测定光l的像的拍摄装置9(拍摄部);和条件设定部42,其根据向输入部32的输入来设定测定条件。根据该形状测定装置1,能够容易地设定可准确进行形状测定的测定条件,因此能够高精度地进行形状测定。

另外,本实施方式的像解析方法具有基于像解析部83进行的像解析步骤、和基于输出部88进行的输出步骤。像解析步骤中,基于被测定物m的设计信息和测定条件来检测不恰当像。并且,输出步骤中,输出基于像解析步骤中的检测结果的信息即检测结果信息。根据该方法,能够容易地设定可准确地进行形状测定的测定条件。本实施方式的程序使解析装置4等计算机执行该像解析方法。

另外,本实施方式的测定条件决定方法具有上述的像解析方法和基于输出步骤中输出的检测结果信息来决定测定条件的测定条件决定步骤。根据该测定条件决定方法,能够容易地设定可准确进行形状测定的测定条件。

另外,本实施方式的形状测定方法具有上述的测定条件决定方法、和以测定条件决定步骤中所决定的测定条件进行被测定物m的形状测定的形状测定步骤。根据该形状测定方法,能够以恰当设定的测定条件进行形状测定,因此能够抑制测定精度的降低。

另外,控制部36可以使测定控制部38和解析部40的功能由硬件实现,也可以使这些功能由软件实现。另外,控制部36还可以使测定控制部38和解析部40的功能的一部分由硬件实现,并使这些功能的其他部分由软件实现。另外,控制部36在使测定控制部38和解析部40的功能的一部分或全部由硬件实现的情况下,可以通过asic或可编程逻辑器件而实现。另外,控制部36既可以将测定控制部38和解析部40的全部功能统合实现,也可以将这些功能的一部分不统合地实现。

(变形例)

接下来,对第1实施方式的变形例进行说明。以下说明的各变形例的测定核查结果画面b的显示内容与第1实施方式不同。在各变形例中,对与第1实施方式共同的部分省略说明。

图13至图20是表示第1实施方式的变形例的测定核查结果画面的例子的图。输出部88使显示部33在图13所示的变形例的测定核查结果画面ba中显示检测结果图像ca。检测结果图像ca具有变化图像c3a。变化图像c3a的测定条件的参数与第1实施方式的变化图像c3不同。即,输出部88可以使变化信息中的测定条件的参数与第1实施方式不同。就变化图像c3a而言,作为形状测定装置1所具有的装置,在第1旋转部53及工作台71的基础上,还具有拍摄装置9。并且,作为拍摄装置9的测定条件,使曝光变化。在此所说的曝光是ev(exposurevalue)值。在图13的例子中,就表示变化图像c3a显示的影响度v3(在图13中为“明亮度”)的变化的信息而言,在曝光+1的情况下,由于影响度v3变高而为表示上方向的记号,在曝光-1的情况下,由于影响度v3变低而为表示下方向的记号。另外,就表示变化图像c3a显示的影响度v2(在图13中为“多次反射”)的变化的信息而言,在曝光+1的情况下,由于影响度v2变高而为表示下方向的记号,在曝光-1的情况下,由于影响度v2变低而为表示上方向的记号。另外,即使曝光变化,影响度v4(在图13中为“遮挡”)和影响度v1(在图13中为“正反射”)也不会变化。因此,作为表示影响度v3(在图13中为“明亮度”)的变化的信息而显示-。像这样,通过作为形状测定装置1所具有的装置而追加拍摄装置9,且作为变化的测定条件而追加曝光,操作者能够发现更适合的测定条件。需要说明的是,在图13的例子中,作为形状测定装置1所具有的装置而追加了拍摄装置9,作为变化的测定条件而追加了曝光,但形状测定装置1所具有的装置能够由操作者任意设定。即,作为形状测定装置1所具有的装置,可以包含使相对姿势变化的第1旋转部53、第2旋转部54及工作台71(保持旋转装置7)、使相对位置变化的x移动部50x、y移动部50y及z移动部50z、使测定光l的强度变化的投射装置8、和使曝光时间变化的拍摄装置9中的至少某一个。另外,变化图像c3a所示的测定条件既可以包含全部测定条件,也可以仅包含全部测定条件中的一部分。即,变化图像c3a所示的测定条件既可以包含拍摄装置9或照射测定光l的投射装置8(照射部)与被测定物m的相对位置及相对姿势、照射到被测定物m的测定光l的强度、测定区域pr、和拍摄装置9的曝光及曝光时间中的全部,也可以至少包含某一个。例如,输出部88作为变化图像c3a中显示的测定条件,可以仅显示一个。

在第1实施方式中,作为不恰当像,对正反射光像p2、多次反射光像p3、遮挡像p4和不恰当亮度像p5进行了评价。但是,由检测部86通过评价而成为不恰当像的像是任意的,例如可以将正反射光像p2、多次反射光像p3、遮挡像p4和不恰当亮度像p5中的某一个设为不恰当像进行检测。另外,检测为不恰当像的像也可以在此基础上增加。例如,在将通过评价而成为不恰当像的像仅设为多次反射光像p3的情况下,输出部88作为检测结果信息而输出将不恰当像仅设为多次反射光像p3的情况下的信息。该情况下,输出部88在图14所示的变形例的测定核查结果画面bb中,显示检测结果图像cb。检测结果图像cb具有检测结果报告图像c1b、评价结果图像c2b和变化图像c3b。输出部88在检测结果图像cb中,作为不恰当像而仅显示多次反射光像p3。而且,输出部88在评价结果图像c2b和变化图像c3b中,作为成为不恰当像的候选,仅显示多次反射光像p3。形状测定装置1在这样的情况下也是,由于能够使操作者认知是否存在多次反射光像p3,所以能够容易地设定可准确进行形状测定的测定条件。此外,控制部36也可以是,检测部86将正反射光像p2、多次反射光像p3、遮挡像p4和不恰当亮度像p5全部检测为不恰当像,输出部88仅将其中的一部分(在此为多次反射光像p3)显示为不恰当像。

输出部88在图15所示的变形例的测定核查结果画面bc中不显示重显像c0,在这方面与第1实施方式不同。即,输出部88也可以使检测结果信息不包含用于显示重显像c0的图像数据。即使在像这样不显示重显像c0的情况下,由于显示其他检测结果图像c,所以操作者也能够认知是否存在不恰当像。

输出部88在图16所示的变形例的测定核查结果画面bd中,显示检测结果图像cd。检测结果图像cd在不具有变化图像c3的方面,与第1实施方式不同。即,输出部88也可以使检测结果信息不包含变化信息。即使在像这样不显示变化图像c3的情况下,由于显示检测结果图像c,所以操作者也能够认知是否存在不恰当像。

输出部88在图17所示的变形例的测定核查结果画面be中,显示检测结果图像ce。检测结果图像ce在具有识别图像c4的方面,与第1实施方式不同。即,输出部88也可以使检测结果信息包含用于显示识别图像c4的识别信息。识别信息是在重显像c0中识别不恰当像的信息。进一步说,识别信息是用于识别不恰当像和恰当像的信息,在存在多种不恰当像的情况下,是用于对不恰当像彼此进行识别的信息。用于对不恰当像彼此进行识别的信息是例如在正反射光像p2、多次反射光像p3和遮挡像p4被检测为不恰当像的情况下,表示哪个不恰当像是正反射光像p2、哪个不恰当像是多次反射光像p3的信息。

输出部88基于检测部86的评价结果和重显像c0,生成识别信息。具体地说,输出部88基于评价结果,按不恰当像的每个种类读出被评价的不恰当像的在重显像c0上的位置(坐标)。然后,输出部88生成表示不恰当像在重显像c0上的位置(坐标)的识别信息。在图17的例子中,输出部88以识别图像c4在重显像c0上成为包围不恰当像的椭圆状图形的方式生成识别信息。更详细地说,识别图像c4是显示识别信息的图像,在测定核查结果画面be上以与重显像c0重叠的方式显示。操作者能够认知到被识别图像c4的椭圆包围的部位是被评价为不恰当像的像。因此,操作者能够视觉辨认作为不恰当像的正反射光像p2、多次反射光像p3、遮挡像p4位于重显像c0上的何处,能够识别被识别图像c4包围(指示)的不恰当像和未被识别图像c4包围(未被指示)的恰当像。由此,操作者能够认知不恰当像的位置,能够容易地设定可准确进行形状测定的测定条件。

像这样,输出部88将包围不恰当像的椭圆设为识别图像c4。但是,识别图像c4只要是能够识别不恰当像的显示,则不限于包围不恰当像的椭圆。例如,识别图像c4可以是椭圆以外的图形,可以是四边形或三角形。另外,识别图像c4不限于是包围不恰当像的图形,也可以是箭头等指示不恰当像的显示。另外,识别图像c4也可以显示为颜色。该情况下,例如,识别图像c4可以将显示有不恰当像的区域设为黄色,使得能够与不恰当像以外的区域识别开。另外,识别图像c4也可以是文字列,例如可以设为“不恰当像”这一文字列并显示于例如不恰当像的旁边。另外,该文字列也可以与上述椭圆等图形或颜色等一同显示。

另外,输出部88能够通过按指示的每个不恰当像使识别图像c4的显示内容不同,从而对不恰当像彼此进行识别。例如,识别图像c4可以按不恰当像的每个种类来改变识别图像c4的形状。该情况下,例如,能够用椭圆包围正反射光像p2、用四边形包围多次反射光像p3、用三角形包围遮挡像p4等。另外,也可以将包围不恰当像的椭圆按每个不恰当像以实线和虚线区分而使其能够识别。另外,识别图像c4也可以显示为颜色。该情况下,识别图像c4可以是以按每个不恰当像而不同的颜色重叠于各个不恰当像这样的显示。例如,能够将显示有正反射光像p2的区域设为黄色,将显示有多次反射光像p3的区域设为红色等。另外,识别图像c4也可以是文字列。该情况下,例如可以是,识别图像c4作为表示不恰当像的种类的注记,例如,标注“正反射光像”、“多次反射光像”、“遮挡”等文字,对不恰当像彼此进行识别。另外,该注记也可以与椭圆等图形、颜色等一同显示。在使用表示不恰当像的种类的注记和图形或颜色等双方的情况下,也可以对每种不恰当像使图形或颜色相同。该情况下也是,能够利用表示不恰当像的种类的注记进行识别。

此外,输出部88也可以基于评价结果,生成表示恰当像在被评价的恰当像的重显像c0上的位置(坐标)的信息作为识别信息,并将识别图像c4设为包围恰当像的椭圆。另外,输出部88也可以基于检测结果,生成表示恰当像在被检测出的不恰当像的重显像c0上的位置(坐标)的信息作为识别信息。另外,输出部88也可以基于检测结果,生成表示恰当像在被检测出的恰当像的重显像c0上的位置(坐标)的信息作为识别信息。此外,也可以是,输出部88在取代重显像c0而显示以相同测定条件拍摄到的测定光l的实际的拍摄图像t的情况下,也以与拍摄图像t重叠方式显示识别图像c4。

另外,输出部88在如图18a所示的变形例的测定核查结果画面bf所示那样显示识别图像c4的情况下,也可以不显示评价结果图像c2和变化图像c3。另外,该情况下,可以也不显示检测结果报告图像c1。可以说重显像c0和识别图像c4是基于不恰当像的检测结果的信息的图像。因此,操作者仅通过确认识别图像c4,就能够确认有无不恰当像,能够据此容易地设定测定条件。

另外,输出部88在如图18b所示的变形例的测定核查结果画面bf所示那样显示重显像c0的情况下,可以也不显示识别图像c4。操作者仅通过确认重显像c0,就能够确认是否检测出不恰当像,能够据此容易地设定测定条件。

另外,在以上的说明中,重显像c0是显示不恰当像和恰当像这两方的图像。但是,如图18c的重显像c0f所示,重显像也可以是不显示恰当像而仅显示不恰当像的图像。该情况下也是,操作者能够从重显像c0f确认是否检测出不恰当像,能够据此容易地设定测定条件。

在图18c的情况下,像解析部83生成表示不恰当像的图像数据,输出部88作为检测结果信息向显示部33输出图像数据,使得在显示部33上显示表示不恰当像的图像(重显像c0f)。根据该控制部36,能够将表示不恰当像的图像传达给操作者,能够使操作者容易地判断设定条件是否恰当。在此所说的表示不恰当像的图像数据既可以是表示被检测部86检测为是不恰当像的不恰当像的图像数据,也可以是表示被检测部86评价为是不恰当像的不恰当像的图像数据。即,在是表示被检测部86检测为是不恰当像的不恰当像的图像数据的情况下,重显像c0f作为不恰当像而显示例如正反射光像p2和多次反射光像p3。另一方面,在是表示被检测部86评价为是不恰当像的不恰当的图像数据的情况下,重显像c0f作为不恰当像而显示例如正反射光像p2、多次反射光像p3和遮挡像p4。

另外,在重显像c0包含不恰当像和恰当像这两方的情况下,像解析部83基于设计信息和测定条件,如第1实施方式所示,生成在不恰当像的基础上还表示恰当像的图像数据。输出部88作为检测结果信息向显示部33输出图像数据,使得在显示部33上显示表示不恰当像和恰当像的图像(重显像c0)。根据该控制部36,能够将表示不恰当像和恰当像的图像传达给操作者,能够使操作者更容易地判断设定条件是否恰当。

另外,输出部88作为检测结果信息,将识别不恰当像和恰当像的识别信息输出到显示部33。根据该控制部36,通过使操作者视觉确认表示识别信息的识别图像c4,能够使操作者更适宜地认知不恰当像,从而更容易地判断设定条件是否恰当。

另外,输出部88作为检测结果信息,将对多种不恰当像彼此进行识别的识别信息输出到显示部33。根据该控制部36,通过使操作者视觉辨认表示识别信息的识别图像c4,能够使操作者更适宜地认知存在哪种不恰当像,从而更容易地判断设定条件是否恰当。

另外,能够认为重显像c0、cf是表示拍摄区域pr内的不恰当像的图像。即,像解析部83将表示拍摄区域pr内的不恰当像的数据生成为图像数据。此外,可以说拍摄区域pr是在测定条件下基于投射到被测定物m的光形成的像被拍摄的区域。根据该控制部36,由于将拍摄区域pr内的图像设为重显像c0、cf,所以能够提高重显像c0、cf的重显精度,能够使操作者更恰当地判断设定条件是否恰当。

另外,输出部88在图19所示的变形例的测定核查结果画面bg中,还显示切换图像f。切换图像f是用于切换成如变化图像c3a所显示那样使测定条件变化的情况下的检测结果信息的显示。在图19的例子中,切换图像f具有切换图像f1、切换图像f2、切换图像f3和切换图像f4。在输入部32包含鼠标的情况下,操作者操作输入部32,在显示部33的画面上,使鼠标的光标重叠于切换图像f1、f2、f3、f4中的某一个。操作者通过在使光标重叠于切换图像f1、f2、f3、f4中的某一个的状态下点击鼠标的按键,来选择切换图像f1、f2、f3、f4中的某一个。另外,在显示部33为触摸面板的情况下,操作者通过触摸显示部33的显示画面的切换图像f1、f2、f3、f4中的某一个的显示位置,来选择切换图像f1、f2、f3、f4中的某一个。

若由操作者选择了切换图像f,则控制部36从检测部86获取该切换图像f所指定的测定条件下的检测结果信息。输出部88将切换图像f所指定的测定条件下的检测结果信息输出到显示部33。由此,如图20所示,输出部88将测定核查结果画面bg切换成表示切换图像f所指定的测定条件下的检测结果信息的测定核查结果画面bg。在本实施方式中,若由操作者选择了切换图像f1,则输出部88将使第1旋转部53变化+5度后的测定条件下的检测结果信息显示于显示部33。另外,若由操作者选择了切换图像f2,则输出部88将使第1旋转部53变化-5度后的测定条件下的检测结果信息显示于显示部33。另外,若由操作者选择了切换图像f3,则输出部88将使工作台71变化+5度后的测定条件下的检测结果信息显示于显示部33。另外,若由操作者选择了切换图像f4,则输出部88将使工作台71变化-5度后的测定条件下的检测结果信息显示于显示部33。

图20示出显示由操作者选择了切换图像f1而使第1旋转部53变化+5度后的测定条件下的检测结果信息的测定核查结果画面bg。如图20所示,切换后的测定核查结果画面bg显示相对于图19使第1旋转部53变化+5度后的情况下的检测结果图像c和测定条件图像d。检测结果图像c、在此为重显像c0、检测结果报告图像c1、评价结果图像c2和变化图像c3切换成使第1旋转部53变化+5度后的情况下的信息。在图20的例子中,相对于图19的测定条件,切换成评价为遮挡像p4和正反射光像p2并非不恰当像。即,图20的检测结果报告图像c1具有“在测定区域检测出多次反射。”这样的显示。另外,图20的评价结果图像c2相对于图19的评价结果图像c2,将遮挡像p4(在图20中为“遮挡”)和正反射光像p2(在图20中为“正反射”)设为并非不恰当像,进行○这一显示。另外,在图20的变化图像c3中,在从图20的状态进一步使第1旋转部53变化+5度后的情况、从图20的状态进一步使第1旋转部53变化-5度后的情况、从图20的状态进一步使工作台71变化+5度后的情况、和从图20的状态进一步使工作台71变化-5度后的情况中的任一情况下,关于正反射光像p2的影响度v1均为零,不存在正反射光像p2成为不恰当像的可能性。但是,由于在图20所示的测定条件下影响度v1也为零,所以设为不变化而显示-。

另外,在图20中,在重显像c0中,成为遮挡像p4和正反射光像p2不被显示为不恰当像的图像。并且,图20所示的测定条件图像d将第1旋转部53的角度切换为65.5度而显示。另外,若在图20所示的画面中选择了切换图像f,则切换成进一步使测定条件变化的情况下的测定核查结果画面bg。像这样,输出部88在显示着检测结果图像c的状态下在输入部32中有使测定条件变化这一主旨的输入的情况下,将显示的检测结果信息(检测结果图像c)切换为使测定条件变化的情况下的检测结果信息。由此,操作者能够容易地确认每个测定条件的检测结果信息,能够容易地设定测定条件。此外,控制部36也可以预先导出使测定条件变化的情况下的检测结果及评价结果,也可以在每次收到使测定条件变化时,进行解析而导出检测结果及评价结果。需要说明的是,以上说明的图13到图20所示的变形例也能够适用于后述的第2实施方式及第3实施方式。

(第2实施方式)

接下来,对第2实施方式进行说明。第2实施方式的解析装置4a在不具有控制形状测定装置1的功能的方面,与第1实施方式不同。在第2实施方式中对结构与第1实施方式共同的部位省略说明。另外,第2实施方式的解析装置4a也能够适用图13至图20中说明的变形例,换言之,解析装置4a可以显示图13至图20中说明的测定核查结果画面ba、bb、bc、bd、be、bf、bg中的任一个。

图21是第2实施方式的解析装置4a的框图。解析装置4a具有输入部32、显示部33、存储部34及控制部36a。控制部36a具有解析部40,但与第1实施方式的控制部36不同,不具有测定控制部38。解析装置4a是不与形状测定装置1连接的计算机,但也可以是与形状测定装置1连接的计算机。解析装置4a由于不具有测定控制部38,所以不控制形状测定装置1,但由于具有解析部40,所以执行与第1实施方式的解析部40相同的处理。因此,即使使用第2实施方式的解析装置4a(像解析装置),也能够与第1实施方式同样地,容易地设定可准确进行形状测定的测定条件。此外,该情况下,相对于解析装置4a另行设置具有测定控制部38的计算机。

(第3实施方式)

接下来,对第3实施方式进行说明。第3实施方式的解析装置4在预先设定进行解析时的测定条件的初始条件的方面,与第1实施方式不同。在第3实施方式中对结构与第1实施方式共同的部位省略说明。第3实施方式的解析装置4可以如第2实施方式所示那样不具有测定控制部38。另外,第3实施方式的解析装置4也能够适用图13至图20中说明的变形例,换言之,第3实施方式的解析装置4可以显示图13至图20中说明的测定核查结果画面ba、bb、bc、bd、be、bf、bg中的任一个。

图22是说明设定第3实施方式的测定条件时的流程的流程图。如图22所示,在设定测定条件时,控制部36利用设计信息获取部80获取被测定物m的设计信息(步骤s50)。而且,第3实施方式的控制部36按每个测定条件,计算出综合影响度v(步骤s50a)。以下,对综合影响度v进行说明。

第3实施方式的检测部86在以示教中由操作者决定的测定条件进行解析之前,在预先设定的测定条件下,执行图6所示的解析,计算出解析结果数据。然后,检测部86基于该解析结果数据,导出检测结果,执行图7的步骤s32到步骤s38的处理,基于检测结果,计算出影响度v1、v2、v3、v4。然后,检测部86基于影响度v1、v2、v3、v4,计算出综合影响度v。综合影响度v是将影响度v1、v2、v3、v4全部考虑在内的影响度,是对影响度v1、v2、v3、v4分别单独加权并将其合计得到的值。检测部86利用下面的式(5)计算出综合影响度v。检测部86按预先设定的每个测定条件,计算出综合影响度v。

v={1/(1+v1)w1}·{1/(1+v2)w2}·v3w3·v4w4

在此,w1、w2、w3、w4是分别单独设定的常数。像这样,影响度v1及影响度v2越大而综合影响度v越小,影响度v3及影响度v4越大而综合影响度v越大。因此,综合影响度v表示其值越大,被评价为存在不恰当像的可能性越低。

而且,第3实施方式的控制部36基于每个测定条件的综合影响度v,来设定测定条件的初始条件(步骤s50b),显示菜单图像a(步骤s52)。控制部36将每个测定条件的综合影响度v中的综合影响度v最高的测定条件设定为测定条件的初始条件。步骤s52以后的处理与第1实施方式相同。在第1实施方式中,控制部36不设定测定条件,操作者根据示教来决定。与之相对,在第3实施方式中,利用解析,将综合影响度v最高的测定条件设定为初始条件。因此,操作者能够将被评价为存在不恰当像的可能性低的测定条件预先获取为初始条件。因此,操作者能够更容易地设定测定条件。此外,在第3实施方式中,若直接在初始条件下执行测定核查,则在显示部33上显示初始条件下的检测结果。因此,操作者能够确认各个影响度v0,从而能够更高精度地设定测定条件。需要说明的是,在第3实施方式中也是,由于在步骤s54中操作者能够设定测定条件,所以无论在解析开始前或开始后,均能够从初始条件变更测定条件。

像这样,第3实施方式的像解析部83针对不同的每个测定条件计算出将不恰当像对恰当像带来的影响度v0分别考虑在内的综合影响度v,将不同的测定条件中的综合影响度v最低的测定条件设为测定条件的初始条件。因此,根据该控制部36,能够恰当地设定默认的测定条件、即初始条件。

接下来,参照图23对具备上述形状测定装置的构造物制造系统进行说明。图23是构造物制造系统200的结构框图。本实施方式的构造物制造系统200具备上述实施方式中说明那样的形状测定装置201、设计装置202、成形装置203、控制装置(检查装置)204和修复装置205。控制装置204具备坐标存储部210及检查部211。

设计装置202创建与构造物的形状相关的设计信息,并将所创建的设计信息发送到成形装置203。另外,设计装置202使所创建的设计信息存储于控制装置204的坐标存储部210。设计信息包含表示构造物的各位置的坐标的信息。

成形装置203基于从设计装置202输入的设计信息,制作上述构造物。成形装置203的成形包括例如铸造、锻造、切削等。形状测定装置201测定所制作的构造物(测定对象物)的坐标,并将表示测定出的坐标的信息(形状信息)向控制装置204发送。

控制装置204的坐标存储部210存储设计信息。控制装置204的检查部211从坐标存储部210读出设计信息。检查部211对从形状测定装置201接收到的表示坐标的信息(形状信息)、和从坐标存储部210读出的设计信息进行比较。检查部211基于比较结果,判定构造物是否按照设计信息成形。换言之,检查部211判定所制作的构造物是否为合格品。检查部211在构造物没有按照设计信息成形的情况下,判定构造物能否修复。检查部211在构造物能够修复的情况下,基于比较结果计算出缺陷部位和修复量,并向修复装置205发送表示缺陷部位的信息和表示修复量的信息。

修复装置205基于从控制装置204接收到的表示缺陷部位的信息和表示修复量的信息,对构造物的缺陷部位进行加工。

图24是表示基于构造物制造系统200进行的处理的流程的流程图。构造物制造系统200中,首先,设计装置202创建与构造物的形状相关的设计信息(步骤s101)。接着,成形装置203基于设计信息制作上述构造物(步骤s102)。接着,形状测定装置201测定所创建的上述构造物的形状(步骤s103)。接着,控制装置204的检查部211通过对由形状测定装置201得到的形状信息和上述设计信息进行比较,检查构造物是否按照设计信息制作(步骤s104)。

接着,控制装置204的检查部211判定所制作的构造物是否为合格品(步骤s105)。构造物制造系统200在检查部211判定为所制作的构造物为合格品的情况下(步骤s105中为是),结束其处理。另外,检查部211在判定为所制作的构造物不为合格品的情况(步骤s105中为否),判定所制作的构造物能否修复(步骤s106)。

构造物制造系统200在检查部211判定为所制作的构造物能够修复的情况下(步骤s106中为是),修复装置205实施构造物的再加工(步骤s107),返回到步骤s103的处理。构造物制造系统200在检查部211判定为所制作的构造物无法修复的情况下(步骤s106中为否),结束其处理。如以上那样,构造物制造系统200结束图24所示的流程图的处理。

由于上述实施方式中的形状测定装置201能够高精度地测定构造物的坐标,所以本实施方式的构造物制造系统200能够判定所制作的构造物是否为合格品。另外,构造物制造系统200在构造物不为合格品的情况下,能够实施构造物的再加工而进行修复。

此外,本实施方式中的修复装置205所执行的修复工序也可以置换成成形装置203再次执行成形工序的工序。此时,在控制装置204的检查部211判定为能够修复的情况下,成形装置203再次执行成形工序(锻造、切削等)。具体地说,例如,成形装置203将构造物中原本应当切削但未被切削的部位切削掉。由此,构造物制造系统200能够准确地制作构造物。

以上,一边参照附图一边说明了本实施方式,但上述例子中所示的各结构部件的各形状和组合等是一例,在不脱离本实施方式的主旨的范围内能够基于设计要求等进行各种变更。

例如,上述实施方式中的形状测定装置1例示了保持部件55以悬臂方式保持光学测头3的结构,但并不限定于此,也可以是在两侧保持的结构。通过在两侧保持,能够减少旋转时保持部件55产生的变形,能够实现测定精度的提高。

另外,在上述实施方式中作为测定光l而从光学测头3投射线状的光,并拍摄从被测定物反射的测定光的像,但光学测头3的形式并不限于此。从光学测头3发出的照明光也可以是一并照射于规定面内的形式。例如,可以是美国专利6075605号记载的方式。从光学测头发出的照明光也可以是照射点状的点光的形式。

另外,形状测定装置如上述实施方式那样,能够适宜地使用于以下形状的被测定物的测定,即在圆周方向上具有重复形状且具有在与圆周方向不同的方向上延伸的凹凸形状。形状测定装置通过对一个重复形状设定测定范围、调光区域可设定范围及调光区域,能够将所设定的条件使用于其他重复形状的测定。需要说明的是,被测定物并不限定于在圆周方向具有重复形状且具有在与圆周方向不同的方向上延伸的凹凸形状的形状,可以是各种形状,例如也可以是不具有重复形状的形状。

此外,在上述实施方式中,形状测定装置1是利用光切法对被测定物m的三维形状进行测定的装置,但形状测定装置1不限于利用光切法的装置,也能够适用于接收来自被测定物m的光(例如,根据被测定物m的图像)来测定被测定物m的形状的形状测定装置。例如,能够适用于根据将条纹状、点状的图案光投射到被测定物m得到的图像来测定被测定物m的三维形状的已有形状测定装置、根据被测定物m的图像来测定被测定物m的二维形状(尺寸)的已有图像测定装置等已有形状测定装置。另外,也能够适用于形状测定装置以外的已有检查装置和测定装置。

附图标记说明

1形状测定装置

4解析装置

8投射装置(投射部)

9拍摄装置(拍摄部)

32输入部

33显示部

34存储部

36控制部(像解析装置)

38测定控制部

40解析部

80设计信息获取部

82条件获取部

83像解析部

84像解析执行部

86检测部

88输出部

b测定核查结果画面

c检测结果图像

c0重显像

l1漫反射光

l2正反射光

l3多次反射光

m被测定物

p1漫反射光像

p2正反射光像

p3多次反射光像

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