專利名稱：圖像測量方法和圖像測量裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及圖像測量方法和圖像測量裝置，例如涉及設有亮度可變的照明裝置和攝影機構，把來自照明裝置的照明光照射在被測量物上，用攝像機構拍攝來自該被測量物的反射光，依據(jù)拍攝的圖像測量被測量物的形狀等的圖像測量方法和圖像測量裝置。
背景技術：
設有向被測量物(工件)照射照明光的照明裝置和拍攝來自工件的反射光的攝影機構，對用攝影機構拍攝的圖像進行適當?shù)膱D像處理，而測量工件的形狀、尺寸、顏色等的圖像測量裝置已被公知(例如，參照日本特開2000-9459號公報)。
該圖像測量裝置設有對工件攝影并輸出其圖像數(shù)據(jù)的CCD照相機和用于把照明光照射在工件上的環(huán)型照明裝置。該照明裝置經(jīng)光纜連接到設置在電源單元上的鹵燈等發(fā)光光源上。
另外，圖像測量裝置設有控制外加在發(fā)光光源上的外加電流而控制發(fā)光光源的亮度的照明控制機構和設置成能從外部操作的輸入機構而構成。
在這樣的構成中，當使用者用輸入機構指示照明光的亮度時，照明控制機構以使照明光按所指示的亮度進行照射的方式對發(fā)光光源外加上規(guī)定的外加電流。通過外加該外加電流，按所指示的亮度使照明光向工件照射。然后，來自工件的反射光被CCD照相機接受，通過對拍攝的圖像的邊緣進行檢出等能測量工件的形狀、尺寸、顏色等。
在此，在圖像測量中，照射在工件上的照明光、即被照射了照明光的工件的照度是非常重要的。例如，在實際上的照明照度比指示的照度暗的場合，因光量不足而不能得到圖像或者不能進行邊緣檢出。在實際的照明照度比指示的照度亮的場合，由于光飽和使圖像模糊(圖像消失)而不能進行邊緣檢出。
即，控制流向發(fā)光光源的外加電流來正確地控制照明光在精密的測量中是極其重要的。
另外，在圖像測量中，在正確地控制照明光的同時，控制時的響應速度的高速化和能夠控制照明光的照射角度也很重要。對于鹵燈來說，就有控制亮度時的響應速度慢的缺點。進而，鹵燈也有消耗電力大、壽命短等缺點。另外，在經(jīng)光纜與發(fā)光光源連接的照明裝置中，控制從各個光纖光纜照射的照明光的點亮/熄滅并控制照明光的照射角度是困難的。
為此，將具有高速反應性、省電、長壽命等特點，能分別控制點亮/熄滅的半導體發(fā)光器件(發(fā)光二極管，LEDLight Emitting Diode)用做光源的圖像測量裝置被提出(例如，在日本特開2001-154098號公報中記述的圖像傳感器等)。
該圖像測量裝置設有CCD照相機、把工件的圖像成像在該CCD照相機上的攝影光學系統(tǒng)、用于反射照明工件的反射照明裝置、從攝影光學系統(tǒng)的周圍傾斜地照明工件的環(huán)型照明裝置。這些照明裝置分別設有由多只發(fā)光二極管構成的光源，根據(jù)需要，具有把來自光源的照明光導向工件的照明光學系統(tǒng)。
這些照明裝置也與前述的裝置一樣，可以用照明控制機構控制照度，而對于多只發(fā)光二極管，由于可以在每個或每個區(qū)段上控制點亮/熄滅、調光，所以可以從任意方向把照明光照射在工件上。從而，通過把發(fā)光二極管用作光源，實現(xiàn)了照明裝置的小型化，輕量化，與使用鹵燈的場合相比，具有可以實現(xiàn)控制速度的高速化、省電和長壽命的效果。
但是，在原有的圖像測量裝置中，由于無論哪一種裝置都是由所控制的發(fā)光光源的亮度即工件的照度決定拍攝的圖像的亮度，所以由于所得到的圖像的亮度被限定在能控制的照度的范圍內，因此產(chǎn)生了下面的問題。
即，在工件表面為反射率低的顏色(黑色)等的場合，反射光的光量不足，拍攝的圖像的亮度不足，有時不能進行邊緣檢出。
另外，在把發(fā)光二極管用作發(fā)光光源的場合，由于與鹵燈相比發(fā)光二極管的亮度低，所以存在圖像的亮度不足的情況。再有，由于發(fā)光二極管在每個產(chǎn)品上具有個體差異、亮度在每個個體上不同，所以要以亮度低的產(chǎn)品為準進行控制，結果照明裝置全體的亮度被抑制。也可以考慮去除亮度低的產(chǎn)品，只選用高亮度的發(fā)光二極管，但當這樣選用時，成本就增加了。
另外，可以考慮通過使用亮度更高的發(fā)光光源，增加發(fā)光光源的設置數(shù)量或者提高CCD照相機的增益(放大率)使拍攝的圖像變亮，但會產(chǎn)生下面的問題。
例如，在使用高亮度型發(fā)光二極管的場合，發(fā)熱量大往往對測量精度有影響。而在增加發(fā)光光源的設置數(shù)量的場合，發(fā)熱量變大，同時導致消耗的電量增加和照明裝置的大型化。而且，當提高CCD照相機的增益時，混合在被拍攝的圖像中的噪音變大，導致測量精度的惡化。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于，提供即使不使用亮度高的照明裝置也能拍攝明亮圖像的圖像測量方法和圖像測量裝置。
本發(fā)明的圖像測量方法，是設有亮度可變的照明裝置和曝光時間可變的攝影機構，將來自前述照明裝置的照明光照射在被測量物上，用前述攝影機構拍攝來自該被測量物的反射光和/或透射光，根據(jù)拍攝出的圖像測量前述被測量物的圖像測量方法，其特征在于，設有基于從外部設定并輸入的指示值，求出基于前述照明裝置的亮度的前述被測量物的照度的照度算出步驟和求出前述攝影機構的曝光時間的曝光時間算出步驟，在前述照度算出步驟中按以下方式算出前述照度，即，在前述指示值處于小于等于規(guī)定值的范圍時，隨著該指示值的增加，使前述照度增加至預先設定的設定照度，而在前述指示值處于大于前述規(guī)定指示值的范圍時，使前述照度維持前述設定照度，在前述曝光時間算出步驟中按以下方式算出前述曝光時間，即，在前述指示值處于小于等于規(guī)定指示值的范圍時，使前述曝光時間維持預先設定的設定曝光時間，而在前述指示值處于大于前述規(guī)定指示值的范圍時，隨著該指示值的增加使前述曝光時間從前述設定曝光時間開始增加，根據(jù)算出的照度和曝光時間控制前述照明裝置和攝影機構，拍攝具有疊合該照度和曝光時間所得到的規(guī)定的亮度的前述圖像。
在此，由于拍攝的圖像的亮度由基于照明裝置的亮度的被測量物的照度和攝影機構的曝光時間的乘積求出，所以即使被測量物的照度是固定的，如果延長攝影機構的曝光時間，圖像的亮度會與曝光時間成正比地變亮。
另外，在小于等于與照明裝置通常被使用的范圍中的最大亮度(被測量物的最大照度)對應的指示值(100％指示值)的范圍內，可以對規(guī)定指示值進行任意設定。
根據(jù)這樣的構成，基于從外部設定并輸入的指示值，在照度算出步驟和曝光時間算出步驟中算出基于照明裝置的亮度的被測量物的照度和攝影機構的曝光時間，同時，依據(jù)該算出的照度和曝光時間控制照明裝置和攝影機構，所以可以拍攝疊合被測量物的照度和攝影機構的曝光時間所得到的亮度的圖像。從而，即使照明裝置的亮度的控制范圍受限制而不能把亮度提高到其上限以上，通過同時控制并延長攝影機構的曝光時間，在視覺效果上可以拍攝出亮度超過照明裝置的亮度調整范圍的上限的圖像。
另外，在指示值處于小于等于規(guī)定指示值的范圍時，控制照明裝置的亮度來增減被測量物的照度，把攝影機構的曝光時間控制成固定，由此，可以用與原來同樣的照明裝置的控制方法和攝影機構的攝影方法實施測量。而在指示值處于大于規(guī)定指示值的范圍時，把照明裝置的亮度控制成固定，增減攝影機構的曝光時間，由此可以連續(xù)地控制圖像的亮度。從而，根據(jù)指示值自動地控制照明裝置和攝影機構而改變拍攝的圖像的亮度，由此測量者不需要單獨地控制照明裝置或者攝影機構，就可以通過僅輸入指示值的容易的操作實施測量作業(yè)。
本發(fā)明的圖像測量方法，在前述照度算出步驟中按以下方式算出前述照度，即，使前述指示值處于小于等于前述規(guī)定指示值的范圍時的前述照度相對于該指示值以固定的增量進行增加，在前述曝光時間算出步驟中按以下方式算出前述曝光時間，即，前述指示值處于大于前述規(guī)定指示值的范圍時的前述曝光時間相對于該指示值以固定的增量進行增加，并且，使疊合前述算出的照度和上述曝光時間所得到的前述圖像的亮度相對于前述指示值以固定的增量連續(xù)地增加。
根據(jù)這樣的構成，由于照度和曝光時間被控制成相對指示值以固定的增量增加，而圖像的亮度相對于指示值以固定的增量連續(xù)地增加，所以測量者容易把握輸入的指示值和從該指示值得到的圖像的亮度之間的關系，可以用簡捷的操作得到合適的亮度的圖像，可以提高操作性。
本發(fā)明的圖像測量方法，最好是，在前述照度算出步驟中，按以下方式算出前述照度，即，使前述指示值處于小于等于前述規(guī)定指示值的范圍時的前述照度相對于該指示值的增量以沿著由規(guī)定的函數(shù)所確定的曲線的增量進行增加，在前述曝光時間算出步驟中，按以下方式算出前述曝光時間，即，使前述指示值處于大于前述規(guī)定指示值的范圍時的前述曝光時間相對于該指示值的增量以沿著由規(guī)定的函數(shù)所確定的曲線的增量進行增加，同時，疊合前述算出的照度和該曝光時間所得到的前述圖像的亮度相對于前述指示值以沿著由規(guī)定的函數(shù)所確定的曲線的增量連續(xù)地增加。
根據(jù)這樣的構成，由于照度和曝光時間被控制成相對于指示值以沿著由規(guī)定的函數(shù)規(guī)定的曲線的增量增加，而圖像的亮度相對于指示值以沿著由規(guī)定的函數(shù)規(guī)定的曲線的增量連續(xù)地增加，所以可以根據(jù)指示值的區(qū)域適當?shù)卦O定圖像的亮度的增量，可以提高測量精度，例如，如果用在指示值小(暗)的區(qū)域中增量變小那樣的函數(shù)確定指示值和圖像的亮度的關系，可以細致地控制暗區(qū)域的圖像的亮度，可以提高測量精度。
在本發(fā)明的圖像測量方法中，前述規(guī)定指示值最好對應于前述照明裝置通常被使用的范圍中的最大亮度。
根據(jù)這樣的構成，通過把與照明裝置通常被使用的范圍中的最大亮度對應的指示值(100％指示值)設定為規(guī)定指示值，對于小于等于100％指示值的指示值，其能把與指示值對應的照明裝置的亮度控制在直到最大亮度的范圍內，對于大于100％指示值的指示值，照明裝置的亮度為固定的最大亮度。從而，由于可以完全有效地靈活使用照明裝置能發(fā)揮的照明能力，所以可以實現(xiàn)無浪費的照明。
在本發(fā)明的圖像測量方法中，前述規(guī)定指示值也可以對應于在前述照明裝置通常被使用的范圍中的最大亮度的基礎上降低規(guī)定比例后的亮度。
根據(jù)這樣的構成，通過將在100％指示值的基礎上降低規(guī)定比例后的指示值設定為規(guī)定指示值，對于小于等于規(guī)定指示值的指示值，與指示值相應地把照明裝置的亮度控制在比最大亮度低的亮度的范圍內，對于大于規(guī)定指示值的指示值，照明裝置的亮度成為比最大亮度低的固定亮度。從而，即使在照明裝置的發(fā)光光源由于每個產(chǎn)品的個體差異而只能獲得在最大亮度的基礎上降低規(guī)定比例后的亮度時，對于大于規(guī)定指示值的指示值，可以控制攝影機構的曝光時間來確保圖像的亮度，所以可以減小發(fā)光光源的產(chǎn)品的差異對照明性能的影響。
本發(fā)明的圖像測量裝置，是設有亮度可變的照明裝置和曝光時間可變的攝影機構，來自前述照明裝置的照明光照射在被測量物上，用前述攝影機構拍攝來自該被測量物的反射光和/或透射光，根據(jù)拍攝的圖像測量前述被測量物的圖像測量裝置，其特征在于，設有基于從外部設定并輸入的指示值，控制基于前述照明裝置的亮度的前述被測量物的照度的照度控制機構和控制前述攝影機構的曝光時間的曝光時間控制機構，前述照度控制機構按以下方式控制前述照明裝置，即，使在前述指示值處于小于等于規(guī)定指示值的范圍時，隨著該指示值的增加，使前述照度增加到被預先設定的設定照度，而在前述指示值處于大于前述規(guī)定指示值的范圍時，使前述照度維持前述規(guī)定照度，前述曝光時間控制機構按以下方式控制前述攝影機構，即，在前述指示值處于小于等于規(guī)定指示值的范圍時，使前述曝光時間維持預先設定的設定曝光時間，而在前述指示值處于大于前述規(guī)定指示值的范圍時，伴隨該指示值的增加，使前述曝光時間從前述設定曝光時間開始增加。
根據(jù)這樣的構成，可以獲得與前述的本發(fā)明的圖像測量方法相同的效果。
即，即使照明裝置的亮度的控制范圍受限制而不能把亮度提高到其上限以上，通過同時控制并延長攝影機構的曝光時間，在視覺效果上可以拍攝出超過基于最大亮度的照度的上限的亮度的圖像。再有，由于照明裝置和攝影機構相應于指示值被自動地控制而使拍攝的圖像的亮度進行變化，所以測量者不需要分別控制照明裝置或者攝影機構，只需通過輸入指示值的容易的操作就可以進行測量。
在本發(fā)明的圖像測量裝置，最好是，前述照度控制機構按以下方式控制前述照明裝置，即，使前述指示值處于小于等于前述規(guī)定指示值的范圍時的前述照度相對于該指示值以固定的增量進行增加，前述曝光時間控制機構按以下方式控制前述攝影機構，即，使前述指示值處于大于前述規(guī)定指示值的范圍時的前述曝光時間相對于該指示值以固定的增量進行增加，并且，使疊合前述照度和該曝光時間所得到的前述圖像的亮度相對于前述指示值以固定的增量連續(xù)地增加。
根據(jù)這樣的構成，可以獲得與技術方案2所述的發(fā)明相同的效果。
即，測量者容易把握輸入指示值和從該指示值得到的圖像的亮度之間的關系，可以用簡捷的操作得到合適的亮度的圖像，可以提高操作性。
在本發(fā)明的圖像測量裝置中，最好是，前述照度控制機構按以下方式控制前述照明裝置，即，使前述指示值處于小于等于前述規(guī)定指示值的范圍時的前述照度相對于該指示值以沿著由規(guī)定的函數(shù)所確定的曲線的增量進行增加，前述曝光時間控制機構按以下方式控制前述攝影機構，即，使前述指示值處于大于前述規(guī)定指示值的范圍時的前述曝光時間相對于該指示值以沿著由規(guī)定的函數(shù)所確定的曲線的增量進行增加，并且，使疊合前述照度和該曝光時間所得到的前述圖像的亮度相對于前述指示值以沿著由規(guī)定的函數(shù)所確定的曲線的增量連續(xù)地增加。
根據(jù)這樣的構成，可以獲得與技術方案3所述的發(fā)明相同的效果。
即，由于可以由規(guī)定的函數(shù)適當?shù)卦O定與指示值的區(qū)域相對應的圖像的亮度的增量，所以可以提高測量精度。
本發(fā)明的圖像測量裝置中，最好前述照明裝置設有多個半導體發(fā)光器件而構成。
根據(jù)這樣的構成，由于設有作為發(fā)光光源的多個半導體發(fā)光器件，所以可以實現(xiàn)照明裝置的小型化、輕量化，與使用鹵燈的場合相比，也可以實現(xiàn)控制速度的高速化、省電和長壽命。
在本發(fā)明的圖像測量裝置中，最好前述攝影機構由設有固體攝像器件的照相機構成。
在此，作為設有固體攝像器件的照相機，可以采用CCD(電荷耦合器件，charge-coupled Device)照相機、CMOS器件(互補性金屬氧化膜半導體器件、Complementary Metal-oxide semiconductor器件)照相機。
根據(jù)這樣的構成，由于可以實時地將用CCD照相機等拍攝的被測量物的圖像作為圖像數(shù)據(jù)進行傳送，并對其實施圖像處理等，所以可以提高測量效率。另外，對于CCD照相機等，通過電氣的控制信號進行曝光時間的控制是很容易的，與設有機械式的快門裝置等的通常的照相機相比，可以更正確地實施曝光時間的控制。再有，對于CCD照相機等，可以以規(guī)定的幀速連續(xù)地拍攝圖像，所以可以連續(xù)地實施從指示值的輸入到圖像的亮度的確認的步驟，可以進一步提高測量的作業(yè)效率。
在本發(fā)明的圖像測量裝置中，最好是，設有計算機，該計算機具有輸入前述指示值的輸入機構；存儲控制前述照明裝置和攝影機構時的、前述指示值與前述照度和前述曝光時間之間的關系的存儲機構；基于由前述輸入機構輸入的指示值和前述存儲機構存儲的指示值與前述照度和前述曝光時間之間的關系，運算出照度和曝光時間的運算機構；對前述拍攝的圖像進行圖形處理的圖像處理機構；以及顯示由該圖像處理機構處理的圖像的顯示機構，其中，前述照度控制機構與前述計算機設置成一體或相對于上述計算機另成一體，根據(jù)用前述運算機構運算出的照度控制前述照明裝置，前述曝光時間控制機構與前述計算機設置成一體或相對于上述計算機另成一體，根據(jù)由前述運算機構運算出的曝光時間控制前述攝影機構。
在此，作為存儲在存儲機構內的指示值與照度和曝光時間的關系，即可以是把指示值作為變量的計算照度和曝光時間的函數(shù)式，也可以是表示相對于指示值的照度和曝光時間的組合的表。
根據(jù)這樣的構成，通過基于存儲在計算機設有的存儲機構(存儲器或硬盤等)的指示值與照度和曝光時間的關系，由運算機構(CPU等)運算出照度和曝光時間，可以從由輸入機構(鍵盤、按鈕、桿等)輸入的指示值瞬時地算出照度和曝光時間，可以縮短測量時間并提高測量的作業(yè)效率。


圖1是表示本發(fā)明的第1實施方式的圖像測量裝置的概略構成的圖。
圖2是表示前述圖像測量裝置的構成的框圖。
圖3A～圖3C是分別表示前述圖像測量裝置的指示值與照度、曝光時間和圖像的亮度之間的關系的圖。
圖4是表示前述圖像測量裝置的圖像測量方法的流程圖。
圖5A～圖5C是分別表示本發(fā)明的第2實施方式的圖像測量裝置的指示值與照度、曝光時間和圖像的亮度之間的關系的圖。
圖6A～圖6C是分別表示本發(fā)明的第3實施方式的圖像測量裝置的指示值與照度、曝光時間和圖像的亮度之間的關系的圖。
具體實施例方式
下面根據(jù)附圖詳細說明本發(fā)明的圖像測量裝置的優(yōu)選實施方式。在下面的說明中，對同樣的構成要素賦予相同的符號并省略或者簡化其說明。
圖1至圖4表示本發(fā)明的第1實施方式的圖像測量裝置1，圖5和圖6分別表示第2實施方式和第3實施方式的圖像測量方法。
圖1是表示本實施方式的圖像測量裝置1的概略構成的圖。圖2是表示圖像測量裝置1的構成的框圖。圖3A～圖3C是表示圖像測量裝置1的指示值與照度、曝光時間和圖像的亮度之間的關系的圖。圖4是表示圖像測量裝置1中的圖像測量方法的流程圖。
在圖1中，圖像測量裝置1設有把照明光照射在作為被測量物的工件W上并拍攝來自工件W的反射光的裝置主體部10和在處理用該裝置主體部10拍攝的工件W的圖像的同時控制裝置主體部10的動作的裝置控制部40而構成。這些裝置主體部10和裝置控制部40通過電纜2連接。
裝置主體部10設有中空箱狀的箱體11、載置工件W的載物臺12、設置在箱體11上且把照明光照射在工件W上的照明裝置20、設置在箱體11內部且接受來自工件W的反射光并進行攝影的攝影機構30。在箱體11的與載物臺12相對的底面上，設置以與載物臺12上面直交并在上下方向延伸的以光軸A為中心的開口，通過該開口，來自工件W的反射光可以到達攝影機構30上。箱體11和載物臺12按以下方式構成，即，其能在與光軸A交叉的平面二方向(X、Y方向)和沿光軸A的方向(Z方向)上通過手動或自動方式進行移動操作，從而可以進行適合的工件W的測量部位的調整和攝影機構30的對焦調整等。
照明裝置20包括設置在箱體11內部的沿光軸A從工件W的正上方照射照明光的反射照明部21和包圍光軸A地設置在箱體11的底面上且從相對于光軸A傾斜的方向把環(huán)狀光束的照明光照射在工件W上的斜射照明部25。
反射照明部21設有相對于光軸A從直角方向發(fā)射照明光的作為發(fā)光光源的鹵燈22、對從鹵燈22擴散的照明光進行聚光的透鏡23、設置在光軸A上向工件W反射來自鹵燈22的照明光的半反半透鏡24。
斜射照明部25設有以光軸A為中心的中空環(huán)狀的箱體26、配置在箱體26內的作為發(fā)光光源的白色發(fā)光二極管(LED)27。LED27以包圍光軸A并呈環(huán)狀的方式設置多個。
另外，斜射照明部25在俯視時被分割成四部分，分成前部、后部、左部和右部，而且，該分割成的前部、后部、左部和右部的照明光的強度分別被獨立地控制。
攝影機構30設有沿光軸A配置的對來自工件的反射光進行聚光的聚光透鏡31、32、具有接受來自聚光透鏡31、32的光的電荷耦合器件33的CCD照相機34而構成。
CCD照相機34通過電荷耦合器件33接受來自工件W的反射光，拍攝工件W的圖像。拍攝的圖像是由有限個像素構成的圖像數(shù)據(jù)，例如，圖像尺寸是512×512像素。例如，各像素是8位的數(shù)據(jù)，該8位的數(shù)據(jù)用區(qū)分成0～255的256個層次的濃淡值(受光強度值)表示接受的光的強度。來自CCD照相機34的圖像數(shù)據(jù)經(jīng)電纜2輸出到裝置控制部40。
另外，CCD照相機34在一秒鐘內可以連續(xù)地獲得數(shù)十幀例如30幀(30fps)的圖像。再有，CCD照相機34的快門速度是可變的，可以由設定輸入指定，調整曝光時間。能調整的曝光時間例如是從2秒到1/10000秒的范圍。
裝置控制部40設有接受來自CCD照相機34的圖像數(shù)據(jù)并進行圖像處理和進行輸出顯示的計算機41、與該計算機41另成一體設置的調節(jié)照明裝置20的亮度而控制工件W的照度的作為照度控制機構的照明控制裝置50、與計算機41一體設置的作為控制攝影機構30的曝光時間的曝光時間控制機構的幀接收器60而構成。照明控制裝置50通過接受來自計算機41的指令而控制外加在照明裝置20上的外加電流，調節(jié)照明裝置20的亮度而控制工件W的照度。幀接收器60接受來自計算機41的指令，把曝光時間控制信號送給攝影機構30并控制CCD照相機34的曝光時間。
再有，照度控制機構也可以與計算機41設置成一體，而曝光時間控制機構也可以相對于計算機41另成一體地設置。
在圖2中，計算機41設有設定輸入用于指示基于照明裝置20的亮度的工件W的照度和CCD照相機34的曝光時間的指示值的輸入機構42、作為記憶和存儲指示值與照度和曝光時間之間的關系的存儲機構的存儲器43。再有，計算機41還設有作為處理來自CCD照相機34的圖像數(shù)據(jù)的圖像處理機構的圖像處理部44、作為輸出并顯示圖像處理部44的處理結果的顯示機構的顯示部(CRT)45。而且，計算機41還設有作為控制裝置控制部40整體的運算機構的CPU(中央控制裝置)46，CPU46與輸入機構42、存儲器43、圖像處理部44、CRT45通過總線連接。
另外，如圖2所示，照明控制裝置50和幀接收器60可以作為照明控制部(照明控制裝置)50和照相機控制部(幀接收器)60而分別作為計算機41所搭載的功能部件的一部分被組裝入計算機41內。再有，也可以通過把照度控制機構和曝光時間控制機構做成程序化的軟件存儲在存儲器43中，由CPU46進行運算處理，把控制信號輸送給照明裝置20或攝影機構30來進行照度或曝光時間的控制。
輸入機構42由面對外部地設置的可手動操作的柄或按鈕等構成。用輸入機構42輸入工件W的照度和攝影機構30的曝光時間，例如，輸入用0％～200％指示的指示值。用輸入機構42設定并輸入的指示值經(jīng)總線送往CPU46。
CPU46通過讀出存儲在存儲器43上的照明控制條件式和照相機控制條件式，執(zhí)行運算這些條件式的程序來算出與從輸入機構42送來的指示值相適合的工件W的照度和攝影機構30的曝光時間。而后，CPU46把算出的照度指令給照明控制部(照明控制裝置)50，把算出的曝光時間指令給照相機控制部(幀接收器)60。
照明控制部(照明控制裝置)50接受來自CPU46的指令，把與指令對應的電流外加在各照明部21、25的各發(fā)光光源22、27上而從各照明部21、25照射出照明光。照相機控制部(幀接收器)60接受來自CPU46的指令，把與指令對應的具有相當于曝光時間的脈沖寬度的脈沖作為控制信號(外部觸發(fā)信號)送給CCD照相機34，設定CCD照相機34的快門速度。由此，用CCD照相機34拍攝遵照了被控制的照度和曝光時間的工件W的圖像，該圖像數(shù)據(jù)被送往圖像處理部44。
再有，作為控制CCD照相機34的曝光時間的方法，不限定于經(jīng)幀接收器60把外部觸發(fā)信號送往CCD照相機34的方式，如果是設有曝光時間控制機構的照相機，例如，也可以經(jīng)RS232C等電纜把曝光時間的信息從計算機41送往照相機。
圖像處理部44處理用CCD照相機34拍攝的圖像數(shù)據(jù)并進行邊緣檢出等，通過運算處理求出工件W的形狀、尺寸、顏色等。
CRT45顯示用圖像處理部44求出的圖像測量結果。
在本實施方式中，存儲在存儲器43中的照明控制條件式和照相機控制條件式如下面那樣被定義。
在此，規(guī)定指示值為與照明裝置20的各發(fā)光光源22、27通常使用的范圍中的最大亮度對應的指示值(100％指示值)。
在照明控制條件式中，用x表示指示值，在該指示值x處于小于等于100％指示值(x＝100)的范圍時和指示值x處于大于100％指示值的范圍時，基于照明裝置20的各亮度的工件W的照度L，如下面那樣分別被算出。這時，l表示基準照度[lx]，為與各發(fā)光光源22、27中的最大亮度對應的最大照度的1/100。
指示值x處于小于等于100％指示值的范圍時的照度L，用下式算出。
L＝l·x另外，指示值x處于大于100％指示值的范圍時的照度L，用下式算出。
L＝100·l
這樣的指示值和照度的關系，表示在圖3A的照明控制曲線上。即，按以下方式算出照度，在指示值處于小于等于100％指示值的范圍時，照度與指示值成正比并以固定的增量增加到規(guī)定照度(最大照度)，而在指示值處于大于100％指示值的范圍時，使照度維持作為設定照度的最大照度(100·l)。
在照相機控制條件式中，用x表示指示值，在該指示值x處于小于等于100％指示值(x＝100)的范圍時和指示值x處于大于100％指示值的范圍時，各曝光時間E分別如下面那樣算出。這時，e表示基準曝光時間[sec]，為與作為一般的CCD照相機34的幀速度的30fps對應的1/30sec。
指示值x處于小于等于100％指示值的范圍時的曝光時間E，由下式算出。
E＝e指示值x處于大于100％指示值的范圍時的曝光時間E，由下式算出。
E＝e·x/100這樣的指示值和曝光時間的關系，表示在圖3B的照相機曝光時間控制曲線上。即，按以下方式算出曝光時間，在指示值處于小于等于100％指示值的范圍時，曝光時間維持設定曝光時間(1/30sec)，而在指示值處于大于100％指示值的范圍時，曝光時間與指示值成正比并以固定的增量增加。這時，曝光時間在指示值為200％的位置上是上述的固定曝光時間(1/30sec)的2倍，被設定為1/15sec。
而且，由以上那樣的照明控制條件式和照相機控制條件式算出的照度L和曝光時間E決定用CCD照相機34拍攝的圖像的亮度。即，圖像的亮度G與照度L和曝光時間E的乘積、及由CCD照相機34的增益或聚光透鏡31、32的光圈數(shù)所(NA)決定的常數(shù)成正比，由下式(1)求出。
G＝g·L·E (1)在該(1)式中代入上述的照度L和曝光時間E，則指示值x處于小于等于100％指示值的范圍時的圖像的亮度G由下式求得。
G＝g·l·e·x而指示值x處于大于100％指示值的范圍時的圖像的亮度G由下式求得。
G＝g·100l·e·x/100＝g·l·e·x這樣，指示值和圖像的亮度的關系，可以用與指示值的范圍無關的通式(G＝g·l·e·x)來表示，可以作為與指示值x成正比的值來求出。即，如圖3C所示，在指示值的全部范圍內，圖像的亮度以固定的增量連續(xù)地增加。
下面參照圖4所示的流程圖對圖像測量裝置1中的圖像測量方法進行說明。
首先，從輸入機構42輸入指示值(ST1)。
一旦輸入指示值，CPU46從存儲器43中讀出照明控制條件式并根據(jù)指示值x算出工件W的照度L(照明裝置20的亮度)(ST2)，同時從存儲器43中讀出照相機控制條件式并根據(jù)指示值x算出攝影機構30的曝光時間E(ST3)。即，由ST2構成照度算出步驟，由ST3構成曝光時間算出步驟。
接著，根據(jù)算出的照度L和曝光時間E，控制照明裝置20的亮度和CCD照相機34而向工件W照射照明光，同時用CCD照相機34拍攝工件W的圖像，把拍攝的圖像數(shù)據(jù)輸入圖像處理部44(ST4)。然后，在圖像處理部44中進行圖像處理(ST5)，在CRT45上顯示圖像測量結果(ST6)。
接著，在ST7中測量者視覺辨認顯示的圖像測量結果的圖像的亮度，判斷圖像的亮度是否合適。如果圖像的亮度合適，即，如果以能可靠地識別工件W的圖像信息(形狀、尺寸、顏色等)的亮度進行顯示，則結束測量。但是，在圖像的亮度不合適，即顯示的圖像較暗，不能可靠地進行邊緣檢出等的場合，或顯示的圖像過亮而使圖像消失的場合，再次輸入指示值(ST1′)繼續(xù)進行測量。
在以上那樣的圖像測量方法中，判斷圖像的亮度是否合適(ST7)并再次輸入指示值(ST1′)的操作，可以連續(xù)地實施。即，CCD照相機34在1秒鐘內可以連續(xù)取得數(shù)十幀的圖像，可以用圖像處理部44連續(xù)處理連續(xù)取得的工件W的圖像，可以在CRT45上連續(xù)顯示。而且，測量者可以一邊觀察在CRT45上連續(xù)顯示的測量結果的圖像，一邊操作輸入機構42并連續(xù)地輸入、更新指示值。從而，可以連續(xù)地反復實施ST1′～ST7的操作，直到由基于再次輸入的指示值的照度和曝光時間拍攝的圖像成為合適的亮度為止。
再有，在CRT45上連續(xù)顯示的圖像的幀速，如果是7.5fps或7.5fps以上，在實用上設有問題，從而，曝光時間可以延長到1/30Sec的4倍(1/7.5sec)左右。
根據(jù)以上那樣的本實施方式，可以得到如下的效果。
(1)基于從輸入機構42輸入的指示值x，算出工件W的照度L和攝影機構30的曝光時間E，根據(jù)該算出的照度L和曝光時間E控制照明裝置20和攝影機構30、拍攝具有規(guī)定的亮度的圖像。從而，即使不把工件W的照度L提高到照明裝置20的發(fā)光光源22、27的最大亮度以上，也可以通過控制并延長CCD照相機34的曝光時間E來拍攝比用發(fā)光光源22、27的最大亮度得到的圖像的亮度還亮的圖像。
(2)由于根據(jù)照明控制條件式和照相機控制條件式能自動地算出與指示值的范圍對應的工件W的照度L和攝影機構30的曝光時間E，可以變更拍攝的圖像的亮度G，所以不需要測量者分別控制照明裝置20或者攝影機構30，通過只輸入指示值x的容易的操作就可以實施測量作業(yè)。
(3)由于照度L和曝光時間E被控制成相對于指示值x以固定的增量增加，同時圖像的亮度G相對于指示值x以固定的增量連續(xù)地增加，所以容易由測量者把握輸入的指示值x與從該指示值x得到的圖像的亮度的關系，可以用快速的操作得到合適的亮度的圖像，可以提高操作性。
(4)由于把規(guī)定指示值定為與發(fā)光光源的最大亮度對應的指示值(100％指示值)，在是小于等于100％指示值的指示值x時，與指示值x對應地把工件W的照度L控制在直到最大照度的范圍內，在是大于100％指示值x時，使工件W的照度L成為最大照度并固定不變。從而，由于可以完全有效地活用照明裝置20所能發(fā)揮的照明能力，所以可以實現(xiàn)無浪費的照明。
(5)由于斜射照明部25的發(fā)光光源由多個LED27構成，所以與使用鹵燈的場合相比，可以實現(xiàn)控制速度的高速化、省電和長壽命。
(6)由于在攝影機構30中使用了CCD照相機34，所以可以將用CCD照相機34拍攝的工件W的圖像作為圖像數(shù)據(jù)實時地進行輸送，并對其實施圖像處理等，可以提高測量效率。另外，對于CCD照相機34而言，通過電氣的控制信號實施曝光時間的控制是很容易的，所以與設有機械式的快門裝置等的通常的照相機相比，可以更正確地進行曝光時間的控制。
(7)再有，由于用CCD照相機34可以連續(xù)地以規(guī)定的幀速拍攝圖像，所以可以連續(xù)地反復實施從指示值x的輸入到圖像的亮度的確認為止的工序，可以進一步提高測量效率。
(8)基于在計算機41設有的存儲器43中存儲的指示值x與照度L和曝光時間E之間的關系，由CPU46運算出照度L和曝光時間E，由此可以瞬時地由從輸入機構42輸入的指示值x運算出照度L和曝光時間E，可以縮短測量時間并提高測量的作業(yè)效率。
下面根據(jù)圖5A～圖5C對本發(fā)明的第2實施方式進行說明。
圖5A～圖5c是表示本實施方式中的指示值與照度、曝光時間和圖像的亮度之間的關系的圖。
本實施方式的圖像測量裝置1的構成和圖像測量方法與前述第1實施方式大致相同，只是設定指示值x與照度L和曝光時間E的關系的條件式與第1實施方式不同。下面對不同點進行詳細地說明。
用于算出工件W的照度L的照明控制條件式和用于算出攝影機構30的曝光時間E的照相機控制條件式，在本實施方式中，是按如下方式被定義的。
規(guī)定指示值為對應于在照明裝置20的各發(fā)光光源22、27被通常使用的范圍內的最大亮度的基礎上降低規(guī)定比例后的亮度的指示值(圖5A中用A表示)。作為降低規(guī)定的比例后的亮度，例如，是相對于最大亮度A％左右的亮度(A％照度)，與該A％照度對應的指示值是A％指示值。
在照明控制條件式中，在指示值x處于小于等于A％指示值(x＝A)的范圍時和指示值x處于大于A％指示值的范圍時，照度L分別如下面那樣被算出。
指示值x處于小于等于A％指示值的范圍時的照度L，用下式算出。
L＝l·x指示值x處于大于A％指示值的范圍時的照度L，用下式算出。
L＝A·l這樣的指示值和照度的關系，表示在圖5A的照明控制曲線上。即，按以下方式算出照度L，在指示值處于小于等于A％指示值的范圍時，照度與指示值成正比并以固定的增量增加至設定照度(A％照度)，而在指示值處于大于A％指示值的范圍時，使照度維持設定照度(A％照度)。
在照相機控制條件式中，在該指示值x處于小于等于A％指示值(x＝A)的范圍時和指示值x處于大于A％指示值的范圍時，曝光時間E分別如下面那樣被算出。
在指示值x處于小于等于A％指示值的范圍時的曝光時間E用下式算出。
E＝e在指示值x處于大于A％指示值的范圍時的曝光時間E用下式算出。
E＝e·x/A這樣的指示值和曝光時間的關系，用圖5B的照相機曝光時間控制曲線表示。即，按以下方式算出曝光時間E，在指示值處于小于等于A％指示值的范圍時，曝光時間維持設定曝光時間e(例如1/30sec)，而在指示值處于大于A％指示值的范圍時，曝光時間與指示值成正比并以固定的增量增加。
而且，把由以上那樣的照明控制條件式和照相機控制條件式算出的照度L和曝光時間E代入前述式(1)中，如下面那樣求出圖像的亮度。
指示值x處于小于等于A％指示值的范圍時的圖像的亮度G，用下式求出。
G＝g·l·e·x指示值x處于大于A％指示值的范圍時的圖像的亮度G，用下式求出。
G＝g·A·l·e·x/A＝g·l·e·x這樣，指示值和圖像的亮度的關系，與前述的第1實施方式一樣，能用與指示值的范圍無關的通式(G＝g·l·e·x)表示，如圖5C所示，在指示值的全部范圍內，圖像的亮度以固定的增量連續(xù)地增加。
再有，例如，在把上述A％定為80％的場合，在處于小于等于80％指示值的范圍時，如果把攝影機構30的曝光時間設定為1/30秒，用100％指示值，曝光時間大約延長20％，成為1/24秒左右。為此，在100％指示值的情況下，幀速下降至24fps左右(相當于1/24sel的曝光時間)，但在實用上可以實現(xiàn)沒有問題的測量操作。
根據(jù)以上那樣的本實施方式，除了前述的效果還能得到如下的效果。
(9)即使在照明裝置20的發(fā)光光源22、27由于每個產(chǎn)品的個體差異而只能得到在最大亮度的基礎上降低規(guī)定的比例(％A)后的亮度的場合，由于在超過A％指示值的指示值x的范圍內，可以控制攝影機構30的曝光時間并確保圖像的亮度G，所以可以減小發(fā)光光源22、27的產(chǎn)品誤差對照明性能的影響。
下面根據(jù)圖6A～圖6C對本發(fā)明的第3實施方式進行說明。
圖6A～圖6C是表示本實施方式中的指示值與照度、曝光時間和圖像的亮度之間的關系的圖。
本實施方式的圖像測量裝置1的構成和圖像測量方法與前述的第1實施方式大致相同，只是設定指示值x與照度L和曝光時間E的關系的條件式與第1實施方式不同。下面對于不同點進行詳細地說明。
用于算出工件W的照度L的照明控制條件式和用于算出攝影機構30的曝光時間E的照相機控制條件式，在本實施方式中按下面那樣的方式進行定義。
規(guī)定指示值為與照明裝置20的各發(fā)光光源22、27通常使用的范圍中的最大亮度對應的指示值(100％指示值)。
在照明控制條件式中，在指示值x處于小于等于100％指示值的范圍時和指示值x處于大于100％指示值的范圍時，其照度L分別如下面那樣被算出。
指示值x處于小于等于100％指示值的范圍時的照度L，作為指示值x的函數(shù)，如下面那樣算出。
L＝l(x)指示值x處于大于100％指示值的范圍內的照度L，在函數(shù)l(x)中用100代入x中，作為固定值，如下面那樣算出。
L＝l(100)這樣的指示值和照度的關系，被表示在圖6A的照明控制曲線上。即，按以下方式算出照度L，在指示值處于小于等于100％指示值的范圍時，照度相對于指示值以沿著由函數(shù)l(x)規(guī)定的曲線的增量增加，直至作為設定照度的最大照度，而在指示值處于大于100％指示值的范圍時，使照度維持設定照度(最大照度)。
在照相機控制條件式中，在指示值x處于小于等于100％指示值(x＝100)的范圍時和指示值x處于大于100％指示值的范圍時，曝光時間E分別如下面那樣被算出。
指示值x處于小于等于100％指示值的范圍時的曝光時間E，用下式算出。
E＝e
指示值x處于大于100％指示值的范圍時的曝光時間E，用下式算出。
E＝e·l(x)/l(100)這樣的指示值和曝光時間的關系，表示在圖6B的照相機曝光時間控制曲線上。即，按以下方式算出曝光時間E，在指示值處于小于等于100％指示值的范圍時，曝光時間維持設定曝光時間e(例如1/30sec)，而在指示值處于大于100％指示值的范圍時，使曝光時間相對于指示值以沿著由函數(shù)l(x)規(guī)定的曲線的增量進行增加。
然后，把由以上的照明控制條件式和照相機控制條件式算出的照度L和曝光時間E代入前述(式1)，圖像的亮度G可以如下面那樣被求出。
指示值x處于小于等于100％指示值的范圍時的圖像的亮度G，用下式求出。
G＝g·e·l·(x)指示值x處于大于100％指示值的范圍時的圖像的亮度G，用下式求出。
G＝g·l(100)·e·l(x)/l(100)＝g·e·l(x)這樣，指示值和圖像的亮度的關系，與前述的第1實施方式一樣，能用與指示值的范圍無關的通式(G＝g·e·l(x))表示，如圖5C所示，圖像的亮度相對于指示值以沿著由函數(shù)l(x)所確定的曲線的增量連續(xù)地增加。函數(shù)l(x)描繪出下凹的曲線，在指示值小(暗)的區(qū)域，增量變小。即，在暗的區(qū)域，可以細致地控制圖像的亮度。
再有，函數(shù)l(x)不局限于下凸的曲線，也可以是上凸曲線，也可以是與指示值對應的曲率反轉的曲線。
根據(jù)以上那樣的本實施方式，除了前述效果外，還能得到如下的效果。
(10)由于在暗的區(qū)域可以細致地控制圖像的亮度G，所以可以提高測量精度。例如，在工件W表面的光反射率高，反射照明部21的照明正反射而入射到CCD照相機34上的場合，照明光過亮時，拍攝的圖像往往發(fā)生光暈現(xiàn)象，但即使在這樣的工件W上，由于在暗的區(qū)域可以微調整，所以可以拍攝合適的亮度的圖像。
再有，本發(fā)明的圖像測量方法和圖像測量裝置，不局限于上述的實施方式，在不脫離本發(fā)明的思想的范圍內可以進行各種變更。
例如，在前述各實施方式中，圖像測量裝置1設有獨立地設置的裝置主體部10和裝置控制部40而構成，但不局限于此，也可以一體地構成這些裝置主體部和裝置控制部。在裝置主體部10上一體地設置了照明裝置20、攝影機構30，也可以使照明裝置和攝影機構各成一體。
另外，在前述各實施方式中，通過用照明控制裝置50控制施加在作為照明裝置20的發(fā)光光源的鹵燈22或發(fā)光二極管27上的電流來調整照明裝置20的亮度而控制工件W的照度，但不局限于此，也可以通過增減點亮的發(fā)光光源的數(shù)量來調整照明裝置的亮度。
另外，在前述各實施方式中，裝置控制部40設有計算機41，計算機41設有存儲器43、圖像處理部44、CPU46等，但不局限于此，也可以分別用獨立的機構構成存儲機構和運算機構等。另外，裝置控制部40和裝置主體部10也不局限于用電纜2連接，也可以用無線通信手段發(fā)送和接受控制信號和圖像數(shù)據(jù)。
另外，在前述各實施方式中，由反射照明部21和斜射照明部25構成照明裝置20，但也不局限于此，也可以只用反射照明和斜射照明中的任一種來構成，也可以設有從載物臺12的下方通過工件W向攝影機構照射照明光的透射照明。在設置這樣的透射照明的場合，最好為能控制透射照明的照度的構成。
權利要求
1.一種圖像測量方法，是設有亮度可變的照明裝置和曝光時間可變的攝影機構，將來自前述照明裝置的照明光照射在被測量物上，用前述攝影機構拍攝來自該被測量物的反射光和/或透射光，根據(jù)拍攝出的圖像測量前述被測量物的圖像測量方法，其特征在于，設有基于從外部設定并輸入的指示值，求出基于前述照明裝置的亮度的前述被測量物的照度的照度算出步驟和求出前述攝影機構的曝光時間的曝光時間算出步驟，在前述照度算出步驟中按以下方式算出前述照度，即，在前述指示值處于小于等于規(guī)定值的范圍時，隨著該指示值的增加，使前述照度增加至預先設定的設定照度，而在前述指示值處于大于前述規(guī)定指示值的范圍時，使前述照度維持前述設定照度，在前述曝光時間算出步驟中按以下方式算出前述曝光時間，即，在前述指示值處于小于等于規(guī)定指示值的范圍時，使前述曝光時間維持預先設定的設定曝光時間，而在前述指示值處于大于前述規(guī)定指示值的范圍時，隨著該指示值的增加使前述曝光時間從前述設定曝光時間開始增加，根據(jù)算出的照度和曝光時間控制前述照明裝置和攝影機構，拍攝具有疊合該照度和曝光時間所得到的規(guī)定的亮度的前述圖像。
2.如權利要求1所述的圖像測量方法，其特征在于，在前述照度算出步驟中按以下方式算出前述照度，即，使前述指示值處于小于等于前述規(guī)定指示值的范圍時的前述照度相對于該指示值以固定的增量進行增加，在前述曝光時間算出步驟中按以下方式算出前述曝光時間，即，前述指示值處于大于前述規(guī)定指示值的范圍時的前述曝光時間相對于該指示值以固定的增量進行增加，并且，使疊合前述算出的照度和該曝光時間所得到的前述圖像的亮度相對于前述指示值以固定的增量連續(xù)地增加。
3.如權利要求1所述的圖像測量方法，其特征在于，在前述照度算出步驟中，按以下方式算出前述照度，即，使前述指示值處于小于等于前述規(guī)定指示值的范圍時的前述照度相對于該指示值的增量以沿著由規(guī)定的函數(shù)所確定的曲線的增量進行增加，在前述曝光時間算出步驟中，按以下方式算出前述曝光時間，即，使前述指示值處于大于前述規(guī)定指示值的范圍時的前述曝光時間相對于該指示值的增量以沿著由規(guī)定的函數(shù)所確定的曲線的增量進行增加，同時，疊合前述算出的照度和該曝光時間所得到的前述圖像的亮度相對于前述指示值以沿著由規(guī)定的函數(shù)所確定的曲線的增量連續(xù)地增加。
4.如權利要求1所述的圖像測量方法，其特征在于，前述規(guī)定指示值對應于前述照明裝置通常被使用的范圍中的最大亮度。
5.如權利要求1所述的圖像測量方法，其特征在于，前述規(guī)定指示值對應于在前述照明裝置通常被使用的范圍中的最大亮度的基礎上降低規(guī)定比例后的亮度。
6.一種圖像測量裝置，是設有亮度可變的照明裝置和曝光時間可變的攝影機構，來自前述照明裝置的照明光照射在被測量物上，用前述攝影機構拍攝來自該被測量物的反射光和/或透射光，根據(jù)拍攝的圖像測量前述被測量物的圖像測量裝置，其特征在于，設有基于從外部設定并輸入的指示值，控制基于前述照明裝置的亮度的前述被測量物的照度的照度控制機構和控制前述攝影機構的曝光時間的曝光時間控制機構，前述照度控制機構按以下方式控制前述照明裝置，即，使在前述指示值處于小于等于規(guī)定指示值的范圍時，隨著該指示值的增加，使前述照度增加到被預先設定的設定照度，而在前述指示值處于大于前述規(guī)定指示值的范圍時，使前述照度維持前述設定照度，前述曝光時間控制機構按以下方式控制前述攝影機構，即，在前述指示值處于小于等于規(guī)定指示值的范圍時，使前述曝光時間維持預先設定的設定曝光時間，而在前述指示值處于大于前述規(guī)定指示值的范圍時，伴隨該指示值的增加，使前述曝光時間從前述設定曝光時間開始增加。
7.如權利要求6所述的圖像測量裝置，其特征在于，前述照度控制機構按以下方式控制前述照明裝置，即，使前述指示值處于小于等于前述規(guī)定指示值的范圍時的前述照度相對于該指示值以固定的增量進行增加，前述曝光時間控制機構按以下方式控制前述攝影機構，即，使前述指示值處于大于前述規(guī)定指示值的范圍時的前述曝光時間相對于該指示值以固定的增量進行增加，并且，使疊合前述照度和該曝光時間所得到的前述圖像的亮度相對于前述指示值以固定的增量連續(xù)地增加。
8.如權利要求6所述的圖像測量裝置，其特征在于，前述照度控制機構按以下方式控制前述照明裝置，即，使前述指示值處于小于等于前述規(guī)定指示值的范圍時的前述照度相對于該指示值以沿著由規(guī)定的函數(shù)所確定的曲線的增量進行增加，前述曝光時間控制機構按以下方式控制前述攝影機構，即，使前述指示值處于大于前述規(guī)定指示值的范圍時的前述曝光時間相對于該指示值以沿著由規(guī)定的函數(shù)所確定的曲線的增量進行增加，并且，使疊合前述照度和該曝光時間所得到的前述圖像的亮度相對于前述指示值以沿著由規(guī)定的函數(shù)所確定的曲線的增量連續(xù)地增加。
9.如權利要求6所述的圖像測量裝置，其特征在于，前述照明裝置設有多個半導體發(fā)光器件而構成。
10.如權利要求6所述的圖像測量裝置，其特征在于，前述攝影機構由設有固體攝像器件的照相機構成。
11.如權利要求6至8中的任一項所述的圖像測量裝置，其特征在于，設有計算機，該計算機具有輸入前述指示值的輸入機構；存儲控制前述照明裝置和攝影機構時的、前述指示值與前述照度和前述曝光時間之間的關系的存儲機構；基于由前述輸入機構輸入的指示值和前述存儲機構存儲的指示值與前述照度和前述曝光時間之間的關系，運算出照度和曝光時間的運算機構；對前述拍攝的圖像進行圖形處理的圖像處理機構；以及顯示由該圖像處理機構處理的圖像的顯示機構，其中，前述照度控制機構與前述計算機設置成一體或相對于上述計算機另成一體，根據(jù)用前述運算機構運算出的照度控制前述照明裝置，前述曝光時間控制機構與前述計算機設置成一體或相對于上述計算機另成一體，根據(jù)由前述運算機構運算出的曝光時間控制前述攝影機構。
全文摘要
一種圖像測量方法和圖像測量裝置，由于設有基于從外部設定并輸入的指示值求出基于照明裝置(20)的亮度的被測量物(W)照度的照度算出步驟和求出攝影機構(30)的曝光時間的曝光時間算出步驟，根據(jù)算出的照度和曝光時間控制照明裝置(20)和攝影機構(30)并拍攝圖像，所以可以拍攝疊合被測量物(W)的照度和攝影機構(30)的曝光時間所得到的亮度的圖像。從而，即使照明裝置(20)的亮度的控制范圍受限制，不能把亮度提高到其上限以上，通過時間控制并延長攝影機構(30)的曝光時間，在外觀上可以拍攝亮度超過照明裝置(20)的亮度的上限的圖像。
文檔編號G01J3/50GK1573283SQ20041004796
公開日2005年2月2日 申請日期2004年6月9日 優(yōu)先權日2003年6月9日
發(fā)明者吉田博行 申請人:株式會社三豐