專利名稱：圖像測量設(shè)備及計算機(jī)程序的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于根據(jù)測量對象形狀中固有的特征量信息來測量 所期望形狀的圖像測量設(shè)備和計算機(jī)程序。特別地，本發(fā)明涉及當(dāng)測 量對象已知時能夠容易地為測量對象指定測量條件的圖像測量設(shè)備 和計算機(jī)程序。
背景技術(shù)：
現(xiàn)已開發(fā)出多種用于對測量對象形狀進(jìn)行測量的圖像測量設(shè) 備。這種圖像測量設(shè)備對固定在載物臺上的測量對象施加光線，通過 光接收透鏡利用在諸如CCD (電荷耦合器件)和CMOS (互補(bǔ)型金 屬氧化物半導(dǎo)體)之類的成像裝置上由所施加光線的透射光或反射光 成像來獲得圖像，并且根據(jù)所獲得的圖像來對測量對象的形狀進(jìn)行測
通過檢測圖像中測量對象與背景圖像之間的邊界部分(后文中 稱為"邊緣部分")來執(zhí)行對測量對象形狀的測量。邊緣部分是在測量 對象的像素和背景圖像的像素之間的亮度值上具有明顯改變的部分。 例如，獲取圖像數(shù)據(jù)中相鄰像素間的亮度差值大于預(yù)定值的(像素之 間的)部分作為代表邊緣部分的多個邊緣點(diǎn)。通過使用如最小二乘法 的回歸分析方法，由連接所獲得的邊緣點(diǎn)而形成的形狀可近似為諸如 線或圓的幾何圖形。使用此圖形，可以測量出邊緣之間的距離和角度 以及邊緣自身的參數(shù)(坐標(biāo)、直徑、中心坐標(biāo)等)。
如果多次測量具有相同形狀的測量對象，可以通過存儲一次測
6量的形狀圖案并使用所存儲的形狀圖案執(zhí)行圖案匹配來測量期望的 形狀，從而降低每次提取邊緣所導(dǎo)致的計算負(fù)荷。例如，在日本專利
No.3596753中，使用通過離線指教所產(chǎn)生的圖像數(shù)據(jù)來執(zhí)行對測量 對象圖像的圖案匹配，從而測得其形狀。
然而，對測量對象圖像的圖案匹配處理需要較大的計算負(fù)荷。 隨著測量對象種類的增加，所要存儲的形狀圖案圖像數(shù)據(jù)的數(shù)量也增 力口。這對存儲器等的存儲能力構(gòu)成壓力并增大了整體計算負(fù)荷。因此 存在難以維持測量響應(yīng)的問題。
另一方面，在通過對測量對象成像所得到的圖像中，測量對象 的形狀中具有固有的特征量。例如，在所得圖像的形狀中存在多個固
有的特征量，如所得圖像的面積、周長、從重心到邊線的距離。因此， 如果基于這些特征量的特征量信息來存儲測量條件，則可以用較小的 計算負(fù)荷來可靠地測量形狀。

發(fā)明內(nèi)容
考慮到這些情況，本發(fā)明的目的是提供能夠基于對測量對象成 像所得的圖像中固有的特征量信息來指定測量條件的圖像測量設(shè)備 和計算機(jī)程序。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供了一種基于 圖像來對測量對象的形狀進(jìn)行測量的圖像測量設(shè)備，所述圖像是通過 把光線施加到固定有測量對象的載物臺上并在成像裝置上執(zhí)行所述 光線的透射光或反射光的圖像形成所得到的，所述圖像測量設(shè)備包
括特征量信息存儲單元，其構(gòu)造來將測量對象形狀中固有的特征量
信息與測量對象的測量條件信息相關(guān)聯(lián)地存儲；顯示單元，構(gòu)造來在
視域范圍內(nèi)顯示通過在成像裝置上執(zhí)行圖像形成所得到的測量對象
的圖像；特征量信息提取單元，構(gòu)造來基于測量對象的圖像提取特征 量信息；判定單元，構(gòu)造來判定是否存儲了與所提取的特征量信息近 似一致的特征量信息；以及測量單元，構(gòu)造來在判定單元判定存儲了 近似一致的特征量信息的情況下，根據(jù)與特征量信息相關(guān)聯(lián)地存儲的 測量條件信息對測量對象的形狀進(jìn)行測量。根據(jù)本發(fā)明的第二方面，根據(jù)第一方面的圖像測量設(shè)備還包括 圖像存在判定單元，其構(gòu)造來在判定單元判定沒有存儲近似一致的特 征量信息的情況下，判定測量對象的圖像是否處在視域的外圍；和消 息輸出單元，其構(gòu)造來在圖像存在判定單元判定測量對象的圖像處在
視域外圍的情況下，輸出并顯示消息來移動測量對象從而使測量對象 處在視域范圍內(nèi)。
根據(jù)本發(fā)明的第三方面，在根據(jù)第二方面的圖像測量設(shè)備中， 消息輸出單元被構(gòu)造為在圖像存在判定單元判定測量對象的圖像沒 有處于視域外圍的情況下，輸出并顯示消息來確認(rèn)固定測量對象的方 向。
根據(jù)本發(fā)明的第四方面，根據(jù)第一至第三方面之一的圖像測量 設(shè)備還包括形狀圖案圖像存儲單元，其構(gòu)造來將測量對象的形狀圖 案圖像數(shù)據(jù)與測量對象的測量條件信息相關(guān)聯(lián)地存儲；顯示單元，構(gòu) 造來在判定單元判定存儲了多項(xiàng)近似一致的特征量信息的情況下，顯 示與多項(xiàng)相應(yīng)的形狀圖案圖像數(shù)據(jù)對應(yīng)的信息；以及選擇接收單元，
構(gòu)造來接收從與顯示的多項(xiàng)形狀圖案圖像數(shù)據(jù)對應(yīng)的信息中對與一 項(xiàng)形狀圖案圖像數(shù)據(jù)對應(yīng)的信息的選擇。
根據(jù)本發(fā)明的第五方面，根據(jù)第一至第三方面之一的圖像測量
設(shè)備還包括重新提取單元，構(gòu)造來在判定單元判定存儲了多項(xiàng)近似 一致的特征量信息的情況下，基于測量對象的相同圖像提取另一特征 量信息；重新判定單元，構(gòu)造來針對與多項(xiàng)已存儲的特征量信息對應(yīng) 的測量條件信息，判定是否存儲了與重新提取單元所提取的另一特征 量信息近似一致的特征量信息；以及其中測量單元被構(gòu)造來在重新判 定單元判定存儲了與另一特征量信息近似一致的特征量信息的情況
下，根據(jù)與特征量信息相關(guān)聯(lián)地存儲的測量條件信息來對測量對象的 形狀進(jìn)行測量。
為了實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)，根據(jù)本發(fā)明的第六方面，提供了一種圖像 測量設(shè)備可執(zhí)行的計算機(jī)程序，該圖像測量設(shè)備基于圖像來對測量對 象的形狀進(jìn)行測量，所述圖像是通過把光線施加到固定有測量對象的 載物臺上并在成像裝置上執(zhí)行所述光線的透射光或反射光的圖像形成所得到的，所述計算機(jī)程序使計算機(jī)實(shí)現(xiàn)圖像測量設(shè)備的功能，所
述圖像測量設(shè)備包括特征量信息存儲單元，其構(gòu)造來將測量對象形 狀中固有的特征量信息與測量對象的測量條件信息相關(guān)聯(lián)地存儲；顯
示單元，構(gòu)造來在視域范圍內(nèi)顯示通過在成像裝置上執(zhí)行圖像形成所 得到的測量對象的圖像；特征量信息提取單元，構(gòu)造來基于測量對象 的圖像提取特征量信息；判定單元，構(gòu)造來判定是否已存儲了與所提
取的特征量信息近似一致的特征量信息；以及測量單元，構(gòu)造來在判
定單元判定已經(jīng)存儲了近似一致的特征量信息的情況下，根據(jù)與特征 量信息相關(guān)聯(lián)地存儲的測量條件信息對測量對象的形狀進(jìn)行測量。 根據(jù)本發(fā)明的第七方面，在根據(jù)第六方面的計算機(jī)程序中，圖
像測量設(shè)備還包括圖像存在判定單元，其構(gòu)造來在判定單元判定沒 有存儲近似一致的特征量信息的情況下，判定測量對象的圖像是否處 在視域的外圍；和消息輸出單元，其構(gòu)造來在圖像存在判定單元判定 測量對象的圖像處在視域外圍的情況下，輸出并顯示消息來移動測量 對象從而使測量對象處在視域范圍內(nèi)。
根據(jù)本發(fā)明的第八方面，在根據(jù)第七方面的計算機(jī)程序中，消 息輸出單元被構(gòu)造為在圖像存在判定單元判定測量對象的圖像沒有
處于視域外圍的情況下，輸出并顯示消息來確認(rèn)固定測量對象的方 向。
根據(jù)本發(fā)明的第九方面，在根據(jù)第六至第八方面之一的計算機(jī) 程序中，圖像測量設(shè)備還包括形狀圖案圖像存儲單元，其構(gòu)造來將 測量對象的形狀圖案圖像數(shù)據(jù)與測量對象的測量條件信息相關(guān)聯(lián)地 存儲；顯示單元，構(gòu)造來在判定單元判定存儲了多項(xiàng)近似一致的特征 量信息的情況下，顯示與多項(xiàng)相應(yīng)的形狀圖案圖像數(shù)據(jù)對應(yīng)的信息； 以及選擇接收單元，構(gòu)造來接收從與顯示的多項(xiàng)形狀圖案圖像數(shù)據(jù)對 應(yīng)的信息中對與一項(xiàng)形狀圖案圖像數(shù)據(jù)對應(yīng)的信息的選擇。
根據(jù)本發(fā)明的第十方面，在根據(jù)第六至第八方面之一的計算機(jī) 程序中，圖像測量設(shè)備還包括重新提取單元，構(gòu)造來在判定單元判 定存儲了多項(xiàng)近似一致的特征量信息的情況下，基于測量對象的相同 圖像提取另一特征量信息；重新判定單元，構(gòu)造來針對與多項(xiàng)存儲的特征量信息對應(yīng)的測量條件信息，判定是否存儲了與重新提取單元所 提取的另一特征量信息近似一致的特征量信息；以及其中測量單元被 構(gòu)造來在重新判定單元判定存儲了與另一特征量信息近似一致的特 征量信息的情況下，根據(jù)與特征量信息相關(guān)聯(lián)地存儲的測量條件信息 來對測量對象的形狀進(jìn)行測量。
根據(jù)本發(fā)明的第一和第六方面，將測量對象形狀中固有的特征 量信息與測量對象的測量條件信息相關(guān)聯(lián)地存儲。在視域范圍內(nèi)顯示 通過在成像裝置上成像所得到的測量對象的圖像，并基于測量對象的 圖像提取特征量信息。特征量信息的示例包括所得圖像的面積、周長、 重心到邊線的距離。術(shù)語"特征量信息"表示通過成像所得到的圖像形 狀中固有的數(shù)值等信息。如果已存儲了與所提取的特征量信息近似一 致的特征量信息，則根據(jù)與該特征量信息相關(guān)聯(lián)地存儲的測量條件信 息來對測量對象的形狀進(jìn)行測量。無需圖像間的涉及大計算負(fù)荷的圖 案匹配處理，就可以根據(jù)與所提取的特征量信息近似一致的特征量信 息相關(guān)聯(lián)的測量條件信息來對測量對象的圖像形狀進(jìn)行測量。特征量 信息為圖像形狀所固有。這樣可以顯著降低計算負(fù)荷。
在本發(fā)明的第二和第七方面中，如果沒有存儲與所提取的特征 量信息近似一致的特征量信息，則判定測量對象的圖像是否處在視域 的外圍。如果測量對象的圖像處在視域的外圍，則輸出并顯示消息來 移動測量對象從而使測量對象處在視域范圍內(nèi)。對測量對象的圖像是 否處在視域的外圍進(jìn)行判斷，如果判定圖像處在外圍，則可以認(rèn)為測 量對象被放置得從視域伸出。于是，通過輸出指示該效果的消息，就 可以提示測量操作者以適當(dāng)?shù)姆绞街匦鹿潭y量對象。這樣可以有效 地對測量對象的形狀進(jìn)行測量而不用重復(fù)此過程。
在本發(fā)明的第三和第八方面中，如果判定測量對象的圖像沒有 處于視域的外圍，則輸出并顯示消息來確認(rèn)固定測量對象的方向。如 果判定圖像沒有處于視域的外圍，則測量對象未被放置得從視域伸 出。可以考慮到測量操作者錯誤固定了測量對象以及未沿著應(yīng)該的固 定方向來固定測量對象的人為錯誤的可能性。因此，通過輸出指示該 效果的消息，就可以提示測量操作者以適當(dāng)?shù)姆绞街匦鹿潭y量對象。這樣可以有效地對測量對象的形狀進(jìn)行測量而不用重復(fù)此過程。 在本發(fā)明的第四和第九方面中，可以將測量對象的形狀圖案圖 像數(shù)據(jù)與測量對象的測量條件信息相關(guān)聯(lián)地存儲。如果存儲了多項(xiàng)與 所提取的特征量信息近似一致的特征量信息，則可以顯示與多項(xiàng)相應(yīng) 的形狀圖案圖像數(shù)據(jù)對應(yīng)的信息?？梢越邮諒呐c所顯示的多項(xiàng)形狀圖 案圖像數(shù)據(jù)對應(yīng)的信息中對與一項(xiàng)形狀圖案圖像數(shù)據(jù)對應(yīng)的信息的 選擇。于是可以單獨(dú)地指定測量條件信息。
在本發(fā)明的第五和第十方面中，如果已經(jīng)存儲了與所提取的特 征量信息近似一致的多項(xiàng)特征量信息，則可以基于測量對象的相同圖 像提取另一特征量信息。然后，針對與多項(xiàng)存儲的特征量信息對應(yīng)的 測量條件信息，可以判定是否存儲了與所提取的另一特征量信息近似 一致的特征量信息。如果判定存儲了與另一特征量信息近似一致的特 征量信息，則根據(jù)與特征量信息相關(guān)聯(lián)地存儲的測量條件信息來對測 量對象的形狀進(jìn)行測量。通過對同一測量對象使用不同的特征量信息
來縮窄(narrow)測量條件信息，可以即便在無法僅使用一個特征量 信息來縮窄測量條件信息的情況下可靠地縮窄對應(yīng)于測量對象的測 量條件信息。這使得可以精確地測量形狀。
利用上述構(gòu)造，無需圖像間的涉及大計算負(fù)荷的圖案匹配處理， 就可以根據(jù)與所提取的特征量信息近似一致的特征量信息相關(guān)聯(lián)的 測量條件信息來對測量對象的圖像形狀進(jìn)行測量。特征量信息為圖像 形狀所固有。這樣可以顯著降低計算負(fù)荷。另外，即使無法通過僅使 用一個特征量信息來縮窄測量條件信息，也可以通過接收從與所提取 特征量信息近似一致的多項(xiàng)特征量信息中對一項(xiàng)特征量信息的選擇， 或者通過使用不同的特征量信息以指定測量條件信息，來可靠地縮窄 對應(yīng)于測量對象的測量條件信息。這使得可以精確地測量形狀。


圖1是示出了根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的圖像測量設(shè)備的構(gòu)造的 示意圖2是示出了根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的圖像測量設(shè)備的控制單元構(gòu)造的框圖3A至圖3F是使出了根據(jù)第一實(shí)施例的特征量信息的種類的 示意圖4示出了測量對象的圖像穿過視域邊界的狀態(tài)示例；
圖5是示出了根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例圖像測量設(shè)備的控制單元 的CPU的特征量信息的比較處理過程的流程圖6是示出了當(dāng)并未存儲與所提取特征量信息近似一致的特征 量信息時，根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的圖像測量設(shè)備的控制單元的CPU 的后續(xù)處理過程的流程圖7A至圖7D是示出由測量對象的固定方向差別所導(dǎo)致的錯誤 的一致度計算的視圖8是示出了根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的圖像測量設(shè)備的控制單 元構(gòu)造的框圖9是示出了根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的圖像測量設(shè)備的控制單 元的CPU的特征量信息比較處理過程的流程圖IO是示出了根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的圖像測量設(shè)備的控制單 元構(gòu)造的框圖ll是示出了根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的圖像測量設(shè)備的控制單 元的CPU的特征量信息比較處理過程的流程圖。
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)參照附圖詳細(xì)描述根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的圖像測量設(shè)備。 (第一實(shí)施例)
圖1是示出了根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的圖像測量設(shè)備的構(gòu)造的 示意圖。如圖1所示，根據(jù)第一實(shí)施例的圖像測量設(shè)備1包括測量部 分2和控制單元3。通過在測量部分2成像得到圖像數(shù)據(jù)，并在控制 部分3執(zhí)行對所得圖像數(shù)據(jù)的計算，從而測量所需形狀的尺寸等。
在測量部分2，兩組發(fā)光系統(tǒng)分置在載物臺21的兩側(cè)，載物臺 21用于將測量對象20移動至測量區(qū)域。在光接收透鏡單元23中提供環(huán)形落射照明系統(tǒng)22，環(huán)形落射照明系統(tǒng)22從上方對載物臺21 上的測量對象20進(jìn)行照明。由落射照明系統(tǒng)22發(fā)出的光從測量對象 20的表面反射，并返回光接收透鏡單元23。通過這種方式，可以對 測量對象20的表面的不規(guī)則性、圖案等成像。
在載物臺21的下方置有從下方對測量對象20進(jìn)行照明的透射 照明系統(tǒng)24。透射照明系統(tǒng)24包括至少一個光源241、反射機(jī)構(gòu)242 和透鏡243。從光源241發(fā)出的光經(jīng)反射機(jī)構(gòu)242反射到載物臺21 上。通過透鏡243，光會聚成近似垂至于載物臺21方向上的平行光 線。這樣，可以執(zhí)行其中光線僅透過沒有測量對象20的位置的成像。
光接收透鏡單元23至少包括光接收透鏡231、分束器232、高 放大率側(cè)成像透鏡部分233和低放大率側(cè)成像透鏡部分236。高放大 率側(cè)成像透鏡部分233包括用于成像的隙縫234和高放大率側(cè)成像透 鏡235，低放大率側(cè)成像透鏡部分236包括用于成像的隙縫237和低 放大率側(cè)成像透鏡238。分束器232是使得來自光接收透鏡231的光 分成兩個方向的棱鏡。例如可以使用立方型或平板型分束器。穿過立 方型分束器的光不會折射，因此光軸不發(fā)生偏移，易于對分支角度進(jìn) 行對準(zhǔn)調(diào)整。因而，立方型分束器比平板型分束器更優(yōu)選。
圖1示出了如下示例，其中從落射照明系統(tǒng)22發(fā)出的光對從測 量對象20反射的光以及從透射照明系統(tǒng)24發(fā)出經(jīng)過測量對象20透 射到高放大率側(cè)成像透鏡部分233和低放大率側(cè)成像透鏡部分236 的光進(jìn)行引導(dǎo)。通過分束器232進(jìn)行分路所得到的兩個方向上的光線 被引導(dǎo)至低放大率側(cè)成像透鏡部分236和高放大率側(cè)成像透鏡部分 233。
高放大率側(cè)成像設(shè)備25使用成像裝置251 (如CCD或CMOS) 對引導(dǎo)至高放大率側(cè)成像透鏡部分233的光執(zhí)行成像，并將所得圖像 作為高放大率圖像數(shù)據(jù)發(fā)送至控制單元3。類似地，低放大率側(cè)成像 設(shè)備26使用成像裝置261 (如CCD或CMOS)對引導(dǎo)至低放大率側(cè) 成像透鏡部分236的光執(zhí)行成像，并將所得圖像作為低放大率圖像數(shù) 據(jù)發(fā)送至控制單元3。利用上述使用光接收透鏡231和分束器232的 兩分支光學(xué)系統(tǒng)的構(gòu)造，可以同時獲得高放大率圖像數(shù)據(jù)和低放大率圖像數(shù)據(jù)而無需機(jī)械切換光學(xué)系統(tǒng)。高、低放大率圖像數(shù)據(jù)可以進(jìn)行 電信號轉(zhuǎn)換并顯示在一個屏幕上，并可以分別同時顯示在兩個屏幕 上。
圖2是示出了根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的圖像測量設(shè)備1的控制 單元3的構(gòu)造的框圖。如圖2所示，根據(jù)第一實(shí)施例的圖像測量設(shè)備
1的控制單元3至少包括CPU(中央控制單元)33、存儲裝置34(如 存儲器)、通信單元35以及連接上述硬件的內(nèi)部總線36。通過內(nèi)部 總線36，控制單元3連接至鼠標(biāo)32和鍵盤31 (輸入裝置)，并連接 至顯示裝置27 (輸出裝置)。
CPU 33通過內(nèi)部總線36連接至控制單元3的如上文所述的硬 件單元和部件，并控制這些硬件單元和部件的操作，按照存儲在存儲 裝置34中的計算機(jī)程序來執(zhí)行各種軟件功能。存儲裝置34是諸如 SRAM (靜態(tài)隨機(jī)訪問存儲器)或SDRAM (同步動態(tài)隨機(jī)訪問存儲 器)之類的易失性存儲器，并且加載模塊在計算機(jī)程序執(zhí)行期間被擴(kuò) 展來存儲計算機(jī)程序的執(zhí)行期間所產(chǎn)生的暫時數(shù)據(jù)等。測量對象形狀 中固有的特征量信息也存儲在存儲裝置34中。
通信單元35連接至內(nèi)部總線36，并通過通信線連接至成像設(shè)備 25和26以接收通過在成像設(shè)備25、 26上成像所得到的圖像數(shù)據(jù)。 通過建立與諸如Intemet、 LAN (局域網(wǎng))和WAN (廣域網(wǎng))之類的 外部網(wǎng)絡(luò)的連接，可以對外部網(wǎng)絡(luò)發(fā)送或從外部網(wǎng)絡(luò)接收數(shù)據(jù)。存儲 在存儲裝置34中的計算機(jī)程序可以通過通信單元35從外部計算機(jī)下 載。
控制單元3的CPU 33執(zhí)行顯示單元331的功能用以在顯示裝置 27上顯示落射圖像數(shù)據(jù)和透射圖像數(shù)據(jù)，其中落射圖像數(shù)據(jù)是表示 由成像設(shè)備25使用落射照明系統(tǒng)22所取得的落射圖像的圖像數(shù)據(jù)， 透射圖像數(shù)據(jù)是表示由成像設(shè)備26使用透射照明系統(tǒng)24所取得的透 射圖像的圖像數(shù)據(jù)。CPU33還執(zhí)行特征量信息存儲單元332的功能， 用于在存儲單元34中存儲測量對象形狀中固有的特征量信息，諸如 所得圖像的面積、周長、以及重心到邊線的距離。CPU33還執(zhí)行特 征量信息提取單元333的功能來從通過對測量對象20成像所得到的圖像中提取特征量信息，并執(zhí)行判定單元334的功能來判定是否存儲
了與所提取的特征量信息近似一致的特征量信息。CPU 33還執(zhí)行測 量單元335的功能。如果由判定單元334判定已經(jīng)存儲了與所提取的 特征量信息近似一致的特征量信息，則測量單元335基于與該特征量 信息相關(guān)聯(lián)地存儲的測量條件信息對測量對象的形狀進(jìn)行測量。
另外，CPU33還執(zhí)行圖像存在判定單元336和消息輸出單元337 的功能。如果判定單元334判定沒有存儲與所提取特征量信息近似一 致的特征量信息，則圖像存在判定單元336判定測量對象20的圖像 是否處在視域的外圍。如果圖像存在判定單元336判定測量對象20 的圖像處在視域的外圍，則消息輸出單元337顯示并輸出一個消息來 移動測量對象20從而使測量對象20處在視域范圍內(nèi)。
顯示單元331顯示落射圖像數(shù)據(jù)和透射圖像數(shù)據(jù)，使得兩種圖 像的視域中心都大致置于顯示裝置27的顯示屏的中心，其中落射圖 像數(shù)據(jù)是表示由成像設(shè)備25使用落射照明系統(tǒng)22所取得的落射圖像 的圖像數(shù)據(jù)，透射圖像數(shù)據(jù)是表示由成像設(shè)備26使用透射照明系統(tǒng) 24所取得的透射圖像的圖像數(shù)據(jù)。將高放大率側(cè)圖像和低放大率側(cè) 圖像每一個都顯示來使得視域中心大致位于顯示裝置27的顯示屏的 中心。
特征量信息存儲單元332把測量操作者將測量對象20正確地放 置在載物臺21上時所獲得的圖像形狀中所固有的特征量的特征量信 息與測量對象20的測量條件信息相關(guān)聯(lián)地存儲。換句話說，通過提 取具有與所測量對象的特征量信息近似一致的特征量信息的測量對 象，能夠立刻根據(jù)與該特征量信息相關(guān)聯(lián)的測量條件信息測量出預(yù)定 的尺寸等。本文中的術(shù)語"測量條件信息"是較寬的概念，包括針對光
照條件、成像裝置的曝光時間、自動測量的各種設(shè)置參數(shù)，以及檢測 測量對象邊緣的方法、和待測量邊緣的規(guī)范等。
特征量信息提取單元333從通過成像得到并顯示的圖像中提取 圖像形狀中固有的特征量信息。具體來說，被提取為特征量信息的是 所得圖像的面積和周長、所得圖像的最小外切矩形的長邊和短邊的長 度、所得圖像的孔狀空白的數(shù)量、所得圖像與具有相同面積的圓之間
15的一致度(即圓度)、所得圖像的從重心到邊線的距離等。
圖3A至圖3F是示出了根據(jù)第一實(shí)施例的特征量信息的種類的 示意圖。在圖3A中，表示測量對象20的圖像的面積被計算作為特 征量信息。在圖3B中，表示測量對象20的圖像的周長被計算作為 特征量信息。在圖3C中，確定了表示測量對象20的圖像的最小外 切矩形，并計算出該矩形的長邊201和短邊202的長度作為特征量信 息。
在圖3D中，如果表示測量對象20的圖像具有多個孔狀空白203， 則提取空白203的數(shù)量作為特征量信息。在圖3E中，表示測量對象 20的圖像與具有相同面積的圓204之間的一致度被計算作為特征量 信息。在圖3F中，從表示測量對象20的圖像的重心205到邊線206 之間的距離被計算作為特征量信息。
判定單元334判定是否在存儲裝置34中存儲了與所提取的特征 量信息近似一致的特征量信息。在如圖3A、 3B、 3D和3E所示由單 一數(shù)值表示特征量信息的情況下，可以通過其差值是否處于預(yù)定誤差 范圍內(nèi)來判定所提取的特征量信息是否與所存儲的特征量信息近似 一致。在特征量信息由多個數(shù)值表示(如圖3C和圖3F所示)的情 況下，可以根據(jù)這些特征量之間的數(shù)值差值計算有多少個所提取的特 征量信息與存儲的特征量信息一致來進(jìn)行判定。
如果判定單元334判定已經(jīng)在存儲裝置34中存儲了與所提取的 特征量信息近似一致的特征量信息，則根據(jù)與該特征量相關(guān)聯(lián)的測量 條件信息來對測量對象20的形狀進(jìn)行測量。換句話說，如果兩個特 征量信息近似一致，則可以判定兩種情況下的測量對象20的形狀近 似一致。于是使用該形狀對應(yīng)的測量條件信息執(zhí)行測量。這使得對期 望形狀的測量無需在每次測量時都指定并檢測邊緣。注意測量的時刻 并未特別限定?？梢栽诮邮盏酵ㄟ^按鈕、開關(guān)等的指示的時刻開始測 量。也可以在指定了測量條件信息的時刻自動開始測量。
如果判定單元334判定未在存儲裝置34中存儲與所提取的特征 量信息近似一致的特征量信息，則圖像存在判定單元336判定測量對 象20的圖像是否處在視域的外圍。如果判定測量對象20的圖像處在視域的外圍，則可以判定測量對象20被固定為穿過了視域的邊界。
如果圖像存在判定單元336判定測量對象20的圖像處在視域的 外圍，則消息輸出單元337輸出并顯示一個消息來移動測量對象20 從而使測量對象20處于視域范圍內(nèi)。當(dāng)測量操作者正確地固定了測 量對象20，如果已經(jīng)存儲了與測量對象20的特征量信息近似一致的 特征量信息，則可以正確地對測量對象20進(jìn)行測量。這樣可以避免 不必要的重復(fù)過程。
圖4示出了測量對象20的圖像穿過視域邊界的狀態(tài)示例。如圖 4所示，在測量對象20被固定在略微偏離載物臺21中心的位置處時， 可能會產(chǎn)生從視域40伸出的區(qū)域20a。在這種情況下，由于根據(jù)處 于視域40范圍內(nèi)的測量對象20的圖像提取了特征量信息，因此，即 使兩組特征量信息都是關(guān)于同一測量對象20，所提取的特征量信息 也將被錯誤地判定為與所存儲的特征量信息不一致。
下面參照流程圖詳細(xì)描述根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例具有前述構(gòu)造 的圖像測量設(shè)備1的操作。圖5是示出了根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的圖 像測量設(shè)備1的控制單元3的CPU 33的特征量信息比較處理的過程 的流程圖。
如圖5所示，控制單元3的CPU 33獲取對測量對象20成像所 得到的圖像(步驟S501)，并基于所獲取的圖像提取特征量信息(步 驟S502) 。 CPU 33選擇一項(xiàng)已存儲在存儲裝置34中的特征量信息 (步驟S503)，并判定所提取的特征量信息是否與所選擇的特征量 信息近似一致(步驟S504)。注意，當(dāng)特征量信息是數(shù)值信息時， 可以根據(jù)所提取特征量信息與所存儲特征量信息的包含適當(dāng)計算誤 差的數(shù)值是否分別處在預(yù)定范圍內(nèi)來判定它們之間的近似一致度。
如果CPU 33判定所提取特征量信息與所選特征量信息近似一 致(步驟S504:是)，則CPU33讀取與所選特征量信息相關(guān)聯(lián)存儲 的測量條件信息，其中所選特征量信息與所提取的特征量信息近似一 致(步驟S505)，并根據(jù)所讀取的測量條件信息對測量對象20的形 狀進(jìn)行測量(步驟S506)。如果CPU33判定所提取特征量信息與所 存儲特征量信息不一致(步驟S504:否)，則CPU33判定是否已選
17擇了全部特征量信息(步驟S507)。
如果CPU 33判定存在未被選擇的特征量信息(步驟S507:否)， 則CPU33選擇下一個特征量信息(步驟S508)并返回步驟S504的 處理，重復(fù)上述處理。如果CPU 33判定已選擇了全部特征量信息(步 驟S507:是)，則CPU33結(jié)束處理。
在將所提取的特征量信息與所有存儲的特征量信息進(jìn)行比較的 情況下，如果判定沒有存儲與所提取的特征量信息近似一致的特征量 信息，則很可能測量對象20未被正確固定。圖6是示出了，當(dāng)并未 存儲與所提取特征量信息近似一致的特征量信息時，根據(jù)本發(fā)明第一 實(shí)施例的圖像測量設(shè)備1的控制單元3的CPU 33的后續(xù)處理過程的 流程圖。
如果控制單元3的CPU 33判定已選擇了全部特征量信息(步驟 S507:是)，則CPU 33判定表示測量對象20的圖像是否處在視域 的外圍(步驟S601)。如果CPU33判定表示測量對象20的圖像處 在視域的外圍(步驟S601:是)，則CPU33判定測量對象20被固 定得偏離了視域中心，并向顯示裝置27輸出將測量對象20向視域中 心移動(步驟S602)的消息來提示測量操作者移動測量對象20。
如果CPU 33判定表示測量對象20的圖像并沒有處在視域的外 圍(步驟S601:否)，則CPU33判定測量對象20所固定的位置是 適當(dāng)?shù)?，并向顯示裝置27輸出消息來確認(rèn)固定測量對象20的方向(步 驟S603)來提示測量操作者確認(rèn)測量對象20是否已正確固定。圖 7A至圖7D是示出了由固定測量對象20的方向上的差別所導(dǎo)致的一 致度計算錯誤的示例視圖。
當(dāng)如圖7A所示測量對象20是六角棱柱時，測量對象20 —般被 固定為使其底面(六邊形)處在載物臺21的頂面上。于是，如圖7B 所示，測量對象20的圖像是六邊形。因此，通過提取例如表示六邊 形的圖像的面積來判定近似一致度。
另一方面，如圖7C所示，如果測量操作者錯誤地將測量對象 20固定為使得六角棱柱的側(cè)面處在載物臺21的頂面，則如圖7D所 示測量對象20的圖像是四邊形。因此，即使提取了例如表示六邊形的圖像的面積作為特征量信息，仍將錯誤地判定其面積與四邊形的面 積不一致。因此對測量對象20是否正確地進(jìn)行了固定非常重要。
如上所述，根據(jù)第一實(shí)施例，基于與提取自測量對象圖像的特 征量信息近似一致的已存儲特征量信息相關(guān)聯(lián)的測量條件信息來對 測量對象的形狀進(jìn)行測量。特征量信息為圖像形狀所固有。這種測量 不涉及需要很大計算負(fù)荷的圖像間圖案匹配處理。于是可以顯著降低 測量的計算負(fù)荷。
另外，對測量對象20的圖像是否處在視域的外圍進(jìn)行判定。如 果判定圖像處在外圍，則可以認(rèn)為測量對象20被放置得從視域伸出。 于是，通過輸出指示該效果的消息，就可以提示測量操作者以適當(dāng)?shù)?方式重新固定測量對象。這樣可以有效地對測量對象的形狀進(jìn)行測量 而不用重復(fù)此過程。
此外，如果判定測量對象20的圖像沒有處于視域的外圍，則測 量對象未被放置得從視域伸出?？梢钥紤]到測量操作者錯誤固定了測 量對象20以及未沿著應(yīng)該的固定方向來固定測量對象20的人為錯誤 的可能性。因此，通過輸出指示該效果的消息，就可以提示測量操作 者以適當(dāng)?shù)姆绞街匦鹿潭y量對象。這樣可以有效地對測量對象的形 狀進(jìn)行測量而不用重復(fù)此過程。
注意，在上述第一實(shí)施例中，如果判定表示測量對象20的圖像 沒有處在視域的外圍，則假設(shè)測量對象20未被正確固定來繼續(xù)處理。 然而本發(fā)明不限于此。例如，如果由于不可預(yù)知的故障偶然錯誤地做
出了不一致的判定，僅需要輸出表示測量失敗的消息。 (第二實(shí)施例)
根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的圖像測量設(shè)備1的構(gòu)造與第一實(shí)施例 相同，因此其組件由相同的參考標(biāo)號指示并不再給出詳細(xì)說明。圖8 是示出了根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的圖像測量設(shè)備1的控制單元3的構(gòu) 造的框圖。如圖8所示，根據(jù)第二實(shí)施例的圖像測量設(shè)備1的控制單 元3的硬件構(gòu)造與第一實(shí)施例的相同，因此其組件由相同的參考標(biāo)號 指示并不再給出詳細(xì)說明。在第二實(shí)施例中，控制單元3的CPU 33執(zhí)行形狀圖案圖像存儲
單元338的功能，在存儲裝置34中存儲與測量對象的測量條件信息 相關(guān)聯(lián)的測量對象的形狀圖案圖像數(shù)據(jù)。形狀圖案圖像存儲單元338 還以關(guān)聯(lián)的方式存儲已被存儲在特征量信息存儲單元332中的測量 對象所固有的特征量信息，諸如所得圖像的面積、周長以及從重心到 邊線的距離?？刂茊卧?的CPU33與第一實(shí)施例中的區(qū)別在于，如 果判定單元334判定已經(jīng)存儲了多項(xiàng)與所提取的特征量信息近似一 致的特征量信息，則CPU 33執(zhí)行形狀圖案顯示單元339的功能來顯 示每一個與每項(xiàng)特征量信息相對應(yīng)的形狀圖案圖像數(shù)據(jù)，并且執(zhí)行形
狀圖案選擇接收單元340的功能，來接收從多項(xiàng)所顯示的形狀圖案圖 像數(shù)據(jù)中對一項(xiàng)形狀圖案圖像數(shù)據(jù)的選擇。
形狀圖案顯示單元339在顯示裝置27上把與多項(xiàng)已存儲的特征 量信息相對應(yīng)的多項(xiàng)形狀圖案圖像數(shù)據(jù)顯示為例如縮略圖。對列出縮 略圖的順序進(jìn)行指定的方法并不特別限定?？梢酝ㄟ^各種分類方法來 列出縮略圖，例如按照計算出的一致度的降序(升序)、按照選擇圖 像的日期的升序(降序)、按照將圖像創(chuàng)建為特征量信息(測量條件 信息)的日期的升序(降序)。形狀圖案選擇接收單元340接收通過 使用鼠標(biāo)、按鈕等從所列出的形狀圖案圖像數(shù)據(jù)中對被認(rèn)為最接近測 量對象的形狀圖案圖像數(shù)據(jù)的選擇。
注意，在上述實(shí)施例中，如果判定單元334判定近似一致，則 使用形狀圖案顯示單元339顯示被判定為近似一致的多項(xiàng)形狀圖案 圖像數(shù)據(jù)中每一項(xiàng)的對應(yīng)形狀圖案，但是表示被判定為近似一致的多 項(xiàng)形狀圖案圖像數(shù)據(jù)中每一項(xiàng)的信息不限于形狀圖案。可以使用諸如 使操作者能夠識別出每個形狀圖案的部分名、以及由操作者在登記形 狀圖案圖像數(shù)據(jù)時針對每個圖像數(shù)據(jù)文件設(shè)置的文件名和簡述等各 種信息。
下面參照流程圖詳細(xì)描述根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的具有前述構(gòu) 造的圖像測量設(shè)備1的操作。圖9是示出了根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的 圖像測量設(shè)備1的控制單元3的CPU33的特征量信息比較處理的過 程的流程圖。
20如圖9所示，控制單元3的CPU 33獲取測量對象20的圖像(步驟S901)，并基于所獲得的圖像提取特征量信息(步驟S902) 。 CPU33選擇一項(xiàng)已存儲在存儲裝置34中的特征量信息(步驟S903)，并判定所提取的特征量信息是否與所選擇的特征量信息近似一致(步驟S904)。注意，當(dāng)特征量信息是數(shù)值信息時，可以根據(jù)所提取特征量信息與所存儲特征量信息的包含適當(dāng)計算誤差的數(shù)值是否分別處在預(yù)定范圍內(nèi)來判定它們之間的近似一致度。
如果CPU 33判定所提取特征量信息與所選擇特征量信息近似一致(步驟S904:是)，則CPU33將特征量信息暫存在存儲裝置(存儲器)34中(步驟S905);如果CPU 33判定所提取特征量信息與所選擇特征量信息不一致(步驟S904:否)，則CPU 33跳過步驟S905。
CPU 33判定是否所有特征量信息都已選擇過(步驟S906)。如果CPU33判定存在未被選擇的特征量信息(步驟S906:否)，則CPU 33選擇下一個特征量信息(步驟S907)并返回步驟S904的處理，重復(fù)上述處理。如果CPU33判定己選擇了全部特征量信息(步驟S906:是)，則CPU 33判定暫存在存儲裝置(存儲器)34中的特征量信息是否為單項(xiàng)(一個)(步驟S908)。
如果CPU 33判定暫存了多項(xiàng)特征量信息(步驟S908:否)，則CPU33讀取與暫存的多項(xiàng)特征量信息相對應(yīng)的多項(xiàng)形狀圖案圖像數(shù)據(jù)，并將其在顯示裝置27上列出(步驟S909) 。 CPU 33判定是否接收到從列出的多項(xiàng)形狀圖案圖像數(shù)據(jù)中對一項(xiàng)形狀圖案圖像數(shù)據(jù)的選擇(步驟S910)。如果CPU33判定未接收到對一項(xiàng)形狀圖案圖像數(shù)據(jù)的選擇(步驟S910:否)，則CPU33變成選擇等待狀態(tài)。
如果CPU 33判定接收到對一項(xiàng)形狀圖案圖像數(shù)據(jù)的選擇(步驟S910:是)或者判定暫存的特征量信息為單項(xiàng)(步驟S908:是)，則CPU33讀取與所接收的形狀圖案圖像數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián)地存儲的測量條件信息(步驟S911)并基于所讀取的測量條件信息對測量對象的形狀進(jìn)行測量(步驟S912)。
對于即使所提取的特征量信息已與全部存儲的特征量信息進(jìn)行了比較而仍判定沒有存儲與所提取的特征量信息近似一致的特征量信息的情況，后續(xù)處理都與第一實(shí)施例相同。因此不再給出詳細(xì)說明。如上所述，根據(jù)第二實(shí)施例，即使存儲了多項(xiàng)特征量信息作為用于選擇測量條件信息的候選，也能夠通過接收從多項(xiàng)相應(yīng)形狀圖案圖像數(shù)據(jù)中對一項(xiàng)形狀圖案圖像數(shù)據(jù)的選擇來單獨(dú)指定測量條件信息。
如果所述候選已被縮窄為上述第二實(shí)施例中的多項(xiàng)特征量信息，可以利用與特征量信息相關(guān)聯(lián)地存儲的多項(xiàng)形狀圖案圖像數(shù)據(jù)來執(zhí)行多項(xiàng)形狀圖案圖像數(shù)據(jù)與表示所獲得測量對象圖像的圖像數(shù)據(jù)之間的圖案匹配處理，從而可以基于形狀圖案圖像數(shù)據(jù)以最高的一致度來測量形狀。由于要進(jìn)行圖案匹配處理的多項(xiàng)形狀圖案圖像數(shù)據(jù)已被縮窄為幾項(xiàng)形狀圖案圖像數(shù)據(jù)，因此執(zhí)行圖案匹配處理所增加的計算機(jī)處理負(fù)荷可以降至最低。
(第三實(shí)施例)
根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的圖像測量設(shè)備1的構(gòu)造與第一、第二實(shí)施例相同，因此其組件由相同的參考標(biāo)號指示并不再給出詳細(xì)說明。圖IO是示出了根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的圖像測量設(shè)備1的控制單元3的構(gòu)造的框圖。如圖10所示，根據(jù)第三實(shí)施例的圖像測量設(shè)備1的控制單元3的硬件構(gòu)造與第一實(shí)施例的相同，因此其組件由相同的參考標(biāo)號指示并不再給出詳細(xì)說明。
在第三實(shí)施例中，控制單元3的CPU33與第一、第二實(shí)施例中的區(qū)別在于，如果判定單元334判定已經(jīng)存儲了多項(xiàng)與從圖像提取的特征量信息近似一致的特征量信息，則CPU 33執(zhí)行重新提取單元341的功能來基于所獲得的圖像提取另一特征量信息，并執(zhí)行重新判定單元342的功能來判定是否在存儲裝置34中存儲了與所提取的另一特征量信息近似一致的特征量信息。
重新提取單元341從通過成像得到并顯示的圖像中提取也為圖像形狀所固有的另一特征量信息，此特征量信息不同于作為前一次判定基礎(chǔ)的特征量信息，所述前一次判定對是否存儲了與所提取特征量
22信息近似一致的特征量信息進(jìn)行判定。例如，如果之前基于通過成像得到的圖像的面積來判定已經(jīng)存儲了與所提取特征量信息近似一致的特征量信息，則可以提取該圖像的周長作為另一特征量信息。
對于與多項(xiàng)已存儲的特征量信息相對應(yīng)的測量條件信息，重新
判定單元342判定是否已經(jīng)在存儲裝置34中存儲了與所提取的另一
特征量信息近似一致的特征量信息。對所提取的特征量信息與所存儲的特征量信息進(jìn)行的是否一致的判定與第一、二實(shí)施例相同。
下面參照流程圖詳細(xì)描述根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的具有前述構(gòu)造的圖像測量設(shè)備1的操作。圖11是示出了根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例
的圖像測量設(shè)備1的控制單元3的CPU33的特征量信息比較處理的過程的流程圖。如圖11所示，從控制單元3的CPU 33獲取測量對象20的圖像的步驟(步驟S901)到CPU33判定是否已選擇了所有特征量信息的步驟(步驟S906)的處理都與圖9所示的第二實(shí)施例相同，因此不再給出詳細(xì)說明。
如果CPU33判定已選擇了全部特征量信息(步驟S906:是)，則CPU 33判定暫存在存儲裝置(存儲器)34中的特征量信息是否為單項(xiàng)(一個)(步驟SllOl)。如果CPU33判定暫存的特征量信息為單項(xiàng)(一個)(步驟S1101:是)，則CPU 33跳過步驟S1102到步驟S1109的處理(在后文說明)。
如果CPU33判定暫存了多項(xiàng)特征量信息(步驟S1101:否)，則CPU33基于所獲得的圖像提取與前一特征量信息不同的另一特征量信息(步驟S1102) 。 CPU33基于暫時存儲在存儲裝置34中的前次使用的特征量信息來讀取與多項(xiàng)特征量信息對應(yīng)的多項(xiàng)測量條件信息(步驟S1103)，從所讀取的多項(xiàng)測量條件信息中選擇一項(xiàng)測量條件信息(步驟S1104)，并且重新判定所提取的另一特征量信息是否與所選擇的測量條件信息相關(guān)聯(lián)地存儲的特征量信息近似一致(步驟S1105)。注意特征量信息是數(shù)值信息，可以根據(jù)所提取特征量信息與所存儲特征量信息的包含適當(dāng)計算誤差的數(shù)值是否分別處在預(yù)定范圍內(nèi)來判定它們之間的近似一致度。
如果CPU 33判定所提取的另一特征量信息與所選擇的測量條件信息相關(guān)聯(lián)存儲的特征量信息近似一致(步驟S1105:是)，則
CPU33再次將特征量信息暫存在存儲裝置34中(步驟S1106)。如 果CPU33判定所提取的另一特征量信息與所選擇的測量條件信息相 關(guān)聯(lián)存儲的特征量信息不是近似一致(步驟S1105:否)，則CPU 33 跳過步驟S1106并判定是否已選擇全部暫存的測量條件信息(步驟 S1107)。
如果CPU 33判定存在未被選擇的測量條件信息(步驟S1107: 否)，則CPU33選擇下一測量條件信息(步驟S1108)并返回步驟 S904的處理，重復(fù)上述處理。如果CPU33判定已選擇了全部特征量 信息(步驟S1107:是)，則CPU33判定暫存在存儲裝置(存儲器) 34中的特征量信息是否為單項(xiàng)(一個)(步驟S1109)。
如果CPU 33判定暫存的特征量信息為單項(xiàng)(一個X步驟S1109: 是)，則CPU33讀取與特征量信息相關(guān)聯(lián)存儲的測量條件信息(步 驟S1110)，并基于所讀取的測量條件信息對測量對象20的形狀進(jìn) 行測量(步驟Sllll)。如果CPU 33判定暫存了多項(xiàng)特征量信息(步 驟S1109:否)，則CPU33判定是否已完成了對所有特征量的比較 處理(步驟S1112)。如果CPU33判定存在未完成的特征量(步驟 S1112:否)，則CPU 33返回步驟S1102的處理，重復(fù)上述處理。 如果CPU 33判定已完成了對所有特征量的比較處理(步驟S1112: 是)，則CPU33從多項(xiàng)相應(yīng)的測量條件信息中接收一項(xiàng)測量條件信 息(步驟S1U3)并返回步驟S1110的處理。
對于即使所提取的特征量信息已與測量條件信息相關(guān)聯(lián)存儲的 全部特征量信息進(jìn)行了比較而仍判定沒有存儲與所提取的特征量信 息近似一致的特征量信息的情況，后續(xù)處理都與第一實(shí)施例相同。因 此不再給出詳細(xì)說明。
如上所述，根據(jù)第三實(shí)施例，即使保留了多項(xiàng)特征量信息作為 候選，也能夠通過逐個選擇特征量信息并重復(fù)比較處理直到余下一項(xiàng) 特征量信息作為最終候選來唯一地指定特征量信息。
通過在上述第三實(shí)施例中順次選擇另一特征量信息來縮窄作為 候選的特征量信息。然而，除了順次選擇，也可以從一開始就從圖像中提取多項(xiàng)特征量信息并同時執(zhí)行比較處理以選擇重疊的測量條件 信息?？梢葬槍γ總€特征量信息計算一致度，然后累加所計算的一致 度并選擇具有最高一致度的特征量信息。
在上述第三實(shí)施例中，如果所述候選已被縮窄為多項(xiàng)特征量信 息，則可以在將候選縮窄到幾項(xiàng)特征量信息的階段執(zhí)行圖案匹配處 理，無需將候選縮窄到一項(xiàng)特征量信息。換句話說，如果候選被縮窄 到多項(xiàng)特征量信息，則可以使用與特征量信息相關(guān)聯(lián)存儲的形狀圖案 圖像數(shù)據(jù)，在該數(shù)據(jù)和表示所獲得的測量對象的圖像的圖像數(shù)據(jù)之間 執(zhí)行圖案匹配處理，然后基于具有最高一致度的形狀圖案圖像數(shù)據(jù)來 測量形狀。由于要進(jìn)行圖案匹配處理的形狀圖案圖像數(shù)據(jù)已被縮窄為 幾項(xiàng)，執(zhí)行圖案匹配處理所增加的計算負(fù)荷可以降至最低。
應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明不限于上述第一至第三實(shí)施例，可以在本發(fā) 明精神的范圍內(nèi)獲得各種修改、替換等。例如可以使多項(xiàng)測量條件信 息與一項(xiàng)特征量信息相關(guān)聯(lián)地存儲。另外，特征量信息也不限于本文
中公開的數(shù)值并不受特別的限定，只要其值(如直方圖值)允許執(zhí)行 高速比較處理即可。
2權(quán)利要求
1.一種圖像測量設(shè)備，用來基于圖像對測量對象的形狀進(jìn)行測量，所述圖像是通過把光線施加到置有測量對象的載物臺上并在成像裝置上執(zhí)行所述光線的透射光或反射光的圖像形成所得到的，所述圖像測量設(shè)備包括特征量信息存儲單元，其構(gòu)造來將測量對象形狀中固有的特征量信息與測量對象的測量條件信息相關(guān)聯(lián)地存儲；顯示單元，其構(gòu)造來在視域范圍內(nèi)顯示通過在成像裝置上執(zhí)行圖像形成所得到的測量對象的圖像；特征量信息提取單元，其構(gòu)造來基于測量對象的圖像提取特征量信息；判定單元，其構(gòu)造來判定是否已存儲與所提取的特征量信息近似一致的特征量信息；以及測量單元，其構(gòu)造來在判定單元判定存儲近似一致的特征量信息的情況下，根據(jù)與特征量信息相關(guān)聯(lián)地存儲的測量條件信息對測量對象的形狀進(jìn)行測量。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1的圖像測量設(shè)備，還包括 圖像存在判定單元，其構(gòu)造來在判定單元判定沒有存儲近似一致的特征量信息的情況下，判定測量對象的圖像是否處在視域的外 圍；和消息輸出單元，其構(gòu)造來在圖像存在判定單元判定測量對象的 圖像處在視域外圍的情況下，輸出并顯示消息來移動測量對象從而使 測量對象處在視域范圍內(nèi)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2的圖像測量設(shè)備，其中消息輸出單元被構(gòu)造 為在圖像存在判定單元判定測量對象的圖像沒有處于視域外圍的情 況下，輸出并顯示消息來確認(rèn)固定測量對象的方向。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1的圖像測量設(shè)備，還包括形狀圖案圖像存儲單元，其構(gòu)造來將測量對象的形狀圖案圖像 數(shù)據(jù)與測量對象的測量條件信息相關(guān)聯(lián)地存儲；顯示單元，其構(gòu)造來在判定單元判定存儲多項(xiàng)近似一致的特征 量信息的情況下，顯示與多項(xiàng)相應(yīng)的形狀圖案圖像數(shù)據(jù)對應(yīng)的信息；以及選擇接收單元，其構(gòu)造來接收從與所顯示的多項(xiàng)形狀圖案圖像 數(shù)據(jù)對應(yīng)的信息中對與一項(xiàng)形狀圖案圖像數(shù)據(jù)對應(yīng)的信息的選擇。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1的圖像測量設(shè)備，還包括重新提取單元，其構(gòu)造來在判定單元判定存儲多項(xiàng)近似一致的 特征量信息的情況下，基于測量對象的相同圖像提取另一特征量信息；和重新判定單元，其構(gòu)造來針對與多項(xiàng)已存儲的特征量信息對應(yīng) 的測量條件信息，判定是否存儲與重新提取單元所提取的另一特征量 信息近似一致的特征量信息；并且其中測量單元被構(gòu)造來在重新判定單元判定存儲與另一特征量 信息近似一致的特征量信息的情況下，根據(jù)與特征量信息相關(guān)聯(lián)地存 儲的測量條件信息來對測量對象的形狀進(jìn)行測量。
6. —種圖像測量設(shè)備可執(zhí)行的計算機(jī)程序，該圖像測量設(shè)備基 于圖像來對測量對象的形狀迸行測量，所述圖像是通過把光線施加到 固定有測量對象的載物臺上并在成像裝置上執(zhí)行所述光線的透射光 或反射光的圖像形成所得到的，所述計算機(jī)程序使計算機(jī)實(shí)現(xiàn)圖像測 量設(shè)備的功能，所述圖像測量設(shè)備包括特征量信息存儲單元，其構(gòu)造來將測量對象形狀中固有的特征量信息與測量對象的測量條件信息相關(guān)聯(lián)地存儲；顯示單元，其構(gòu)造來在視域范圍內(nèi)顯示通過在成像裝置上執(zhí)行圖像形成所得到的測量對象的圖像；特征量信息提取單元，其構(gòu)造來基于測量對象的圖像提取特征里曰息；判定單元，其構(gòu)造來判定是否存儲與所提取的特征量信息近似一致的特征量信息；以及測量單元，其構(gòu)造來在判定單元判定存儲近似一致的特征量信息的情況下，根據(jù)與特征量信息相關(guān)聯(lián)地存儲的測量條件信息對測量 對象的形狀進(jìn)行測量。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6的計算機(jī)程序，使計算機(jī)實(shí)現(xiàn)圖像測量設(shè)備 的功能，所述圖像測量設(shè)備還包括圖像存在判定單元，其構(gòu)造來在判定單元判定沒有存儲近似一 致的特征量信息的情況下，判定測量對象的圖像是否處在視域的外 圍；和消息輸出單元，其構(gòu)造來在圖像存在判定單元判定測量對象的 圖像處在視域外圍的情況下，輸出并顯示消息來移動測量對象從而使 測量對象處在視域范圍內(nèi)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7的計算機(jī)程序，使計算機(jī)實(shí)現(xiàn)圖像測量設(shè)備 的功能，其中所述消息輸出單元被構(gòu)造為在圖像存在判定單元判定測 量對象的圖像沒有處于視域外圍的情況下，輸出并顯示消息來確認(rèn)固 定測量對象的方向。
9. 根據(jù)權(quán)利要求6的計算機(jī)程序，使計算機(jī)實(shí)現(xiàn)圖像測量設(shè)備 的功能，所述圖像測量設(shè)備還包括-形狀圖案圖像存儲單元，其構(gòu)造來將測量對象的形狀圖案圖像數(shù)據(jù)與測量對象的測量條件信息相關(guān)聯(lián)地存儲；顯示單元，其構(gòu)造來在判定單元判定存儲多項(xiàng)近似一致的特征量信息的情況下，顯示與多項(xiàng)相應(yīng)的形狀圖案圖像數(shù)據(jù)對應(yīng)的信息；以及選擇接收單元，其構(gòu)造來接收從與所顯示的多項(xiàng)形狀圖案圖像 數(shù)據(jù)對應(yīng)的信息中對與一項(xiàng)形狀圖案圖像數(shù)據(jù)對應(yīng)的信息的選擇。
10.根據(jù)權(quán)利要求6的計算機(jī)程序，使計算機(jī)實(shí)現(xiàn)圖像測量設(shè)備 的功能，所述圖像測量設(shè)備還包括重新提取單元，其構(gòu)造來在判定單元判定存儲多項(xiàng)近似一致的 特征量信息的情況下，基于測量對象的相同圖像提取另一特征量信 息；禾口重新判定單元，其構(gòu)造來針對與多項(xiàng)存儲的特征量信息對應(yīng)的 測量條件信息，判定是否存儲與重新提取單元所提取的另一特征量信 息近似一致的特征量信息；并且其中測量單元被構(gòu)造來在重新判定單元判定存儲與另一特征量 信息近似一致的特征量信息的情況下，根據(jù)與特征量信息相關(guān)聯(lián)地存 儲的測量條件信息來對測量對象的形狀進(jìn)行測量。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種圖像測量設(shè)備和相應(yīng)的計算機(jī)程序，其基于通過把光線施加到置有測量對象的載物臺上并在成像裝置上執(zhí)行所述光線的透射光或反射光的圖像形成所得到的圖像來對測量對象的形狀進(jìn)行測量。在視域范圍內(nèi)顯示通過在成像裝置上執(zhí)行成像所得到的測量對象的圖像，并基于測量對象的圖像提取特征量信息。判定是否已存儲了與所提取的特征量信息近似一致的特征量信息。如果判定已經(jīng)存儲了近似一致的特征量信息，根據(jù)與特征量信息相關(guān)聯(lián)地存儲的測量條件信息對測量對象的形狀進(jìn)行測量。
文檔編號G01B11/24GK101672630SQ20091016954
公開日2010年3月17日 申請日期2009年9月8日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月8日
發(fā)明者中務(wù)貴司, 成瀨崇志 申請人:株式會社其恩斯