專利名稱：圖像測量裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般地涉及一種圖像測量裝置。具體地，本發(fā)明涉及一種裝備有選通 (strobe)照明單元的圖像測量裝置。
背景技術(shù)：
包括以下單元的圖像測量裝置是在現(xiàn)有技術(shù)中公知的利用光來照亮測量目標(biāo)對 象的選通照亮單元、攝取測量目標(biāo)對象的圖像的圖像攝取單元、將圖像攝取單元和/或測 量目標(biāo)對象相對于彼此移動的移動機構(gòu)、以及控制單元，該控制單元控制選通照亮單元、圖 像攝取單元和移動機構(gòu)以基于由圖像攝取單元所攝取的圖像來測量所述測量目標(biāo)對象。這 樣圖像測量裝置的例子在日本未審查專利申請No. 2006337275中公開。在上述專利文件中 公開的圖像測量裝置包括照明設(shè)備(選通照明單元)、CCD照相機(圖像攝取單元)、XYZ驅(qū) 動機構(gòu)(移動機構(gòu))、和計算機系統(tǒng)(控制單元)。所公開的圖像測量裝置基于由CCD照相 機攝取的圖像來測量測量目標(biāo)對象。在包括如在上述專利文件中公開的選通照明單元的圖像測量裝置中，選通照明單 元可以通過其發(fā)光時間的控制來調(diào)節(jié)照明的亮度。因此，與連續(xù)地處于發(fā)光狀態(tài)的照明單 元相比，選通照明單元使得可以更簡單地調(diào)整照明的亮度。因此，可以降低照明亮度的易變 性，不同的圖像測量裝置的照明亮度可以不同。因此，可以降低測量結(jié)果中的變化。圖像測量裝置(諸如所公開的裝置)在執(zhí)行自動對焦處理之后測量測量目標(biāo)對 象。自動對焦處理是用于將圖像攝取單元自動定位在測量目標(biāo)對象的焦點位置的處理。圖9是說明圖像測量裝置10執(zhí)行自動對焦處理的情況的圖。如圖9A所示，圖像 測量裝置10包括其上放置有測量目標(biāo)對象W的臺11、利用光照亮測量目標(biāo)對象W的選通 照明單元12、攝取測量目標(biāo)對象W的圖像的圖像攝取單元13、將圖像攝取單元13在圖像攝 取單元13的光軸的方向上(即，由圖9的雙箭頭表示的方向)移動的移動機構(gòu)(圖中未示 出)，和控制圖像測量裝置10的全部操作的控制單元(未示出)。當(dāng)圖像測量裝置10執(zhí)行 自動對焦處理時，控制單元控制移動機構(gòu)以便將圖像攝取單元13在圖像攝取單元13的光 軸方向上以預(yù)定的速度移動，并且控制圖像攝取單元13以便在多個位置上攝取測量目標(biāo) 對象W的圖像。以這種方式，圖像測量裝置10探測圖像攝取單元13的焦點位置。具體地， 如圖9B所示，圖像測量裝置10探測由圖像攝取單元13攝取的圖像的對比度并探測位置P 作為焦點位置，該位置P相應(yīng)于最大化對比度的圖像。然而，與裝備有連續(xù)處于發(fā)光狀態(tài)的照明單元的圖像測量裝置不同，裝備有選通 照明單元12的圖像測量裝置10具有如下的問題難以通過執(zhí)行上述自動對焦處理來正確 地探測焦點位置。圖10是示出由裝備了連續(xù)處于發(fā)光狀態(tài)的照明單元的圖像測量裝置執(zhí)行的自動 對焦處理的時序圖的圖。在圖10中，圖的從上往下第一部分示出了當(dāng)開始了測量目標(biāo)對象 的圖像攝取操作時從圖像攝取單元輸出的曝光信號。圖的從上往下第二部分示出了照明 單元的發(fā)光時間。圖的從上往下第三部分示出了用于由控制單元采集圖像攝取單元的位
4置的觸發(fā)信號。圖的從上往下第四部分示出了虛擬觸發(fā)信號，該虛擬觸發(fā)信號相應(yīng)于當(dāng)在 由控制單元采集的圖像攝取單元的位置上執(zhí)行補償處理時，圖像攝取單元的經(jīng)補償?shù)奈恢?(即，補償之后的位置)。如圖10所示，圖像攝取單元開始以預(yù)定的間隔攝取測量目標(biāo)對象的圖像。當(dāng)開始 圖像攝取操作時，圖像攝取單元將曝光信號傳輸?shù)娇刂茊卧?。接收到曝光信號，控制單元產(chǎn) 生與曝光信號同步的觸發(fā)信號。控制單元基于觸發(fā)信號采集圖像攝取單元的位置。由于照 明單元連續(xù)處于發(fā)光狀態(tài)，在曝光時間T期間(從圖像攝取操作的開始到其結(jié)束的時間) 照明的亮度是恒定的。因此，由圖像攝取單元攝取的圖像是在曝光時間T中的重疊的圖像。 因此，期望在曝光時間T的中心采集圖像攝取單元的位置。然而，由于圖像攝取單元以預(yù)定速度移動，如果控制單元基于觸發(fā)信號采集圖像 攝取單元的位置，則不可能在曝光時間T的中心采集圖像攝取單元的位置。因此，控制單元 基于圖像攝取單元的移動速度和曝光時間T，將基于觸發(fā)信號采集的圖像攝取單元位置補 償為圖像攝取單元在曝光時間T的中心的位置。因此，相應(yīng)于圖像攝取單元的經(jīng)補償?shù)奈?置的虛擬觸發(fā)信號以T/2的延遲量落在觸發(fā)信號之后。圖11是示出由裝備有選通照明單元12的圖像測量裝置10執(zhí)行自動對焦處理的 時序圖的圖。圖11中的圖從上往下第一、第三和第四部分與圖10中的相同。圖11中的圖 從上往下第二部分示出了選通照明單元12的發(fā)光時間(Li、L2和L3)。在選通照明單元12 的操作中，如圖11所示，控制單元控制發(fā)光時間Li、L2*L3。相應(yīng)地，與處于連續(xù)發(fā)光狀態(tài) 的照明單元不同，照明的亮度在曝光時間T期間不是一直恒定的。因此，由圖像攝取單元13 攝取的圖像是在發(fā)光時間LpL2和L3中的重疊圖像。因此，期望獲得圖像攝取單元13在發(fā) 光時間Lp L2和L3的中心的位置。然而，裝備有選通照明單元12的圖像測量裝置10即使 當(dāng)其執(zhí)行與由裝備有處于連續(xù)發(fā)光狀態(tài)的照明單元的圖像測量裝置執(zhí)行的相同的補償時， 也不能采集圖像攝取單元13在發(fā)光時間LpL2和L3中心的位置。由于這個原因，存在如下 問題難以正確地探測焦點位置。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一些方面的優(yōu)點是，提供一種能夠通過執(zhí)行自動對焦處理正確地探測焦 點位置的圖像測量裝置。按照本發(fā)明的一個方面的圖像測量裝置具有以下特征。圖像測量裝置包括選通照 明單元、圖像攝取單元、移動機構(gòu)，和控制單元。選通照明單元利用光照亮測量目標(biāo)對象。圖 像攝取單元攝取測量目標(biāo)對象的圖像。移動機構(gòu)將圖像攝取單元和/或測量目標(biāo)對象相對 彼此移動。控制單元控制選通照明單元、圖像攝取單元，和移動機構(gòu)，以便基于由圖像攝取 單元攝取的圖像來測量測量目標(biāo)對象。控制單元包括焦點位置探測器，后者通過控制移動 機構(gòu)以便沿著圖像攝取單元的光軸以預(yù)定的移動速度改變在圖像攝取單元和測量目標(biāo)對 象之間的位置關(guān)系并且通過控制圖像攝取單元以便在多個相對位置上攝取測量目標(biāo)對象 的圖像，來探測圖像攝取單元的焦點位置。焦點位置探測器包括照明控制部分、相對位置采 集部分、和對比度探測部分。照明控制部分通過控制選通照明單元的發(fā)光時間，控制用于在 圖像攝取單元攝取測量目標(biāo)對象的圖像的照明的亮度。相對位置采集部分采集在發(fā)光時間 的中心的每個相對位置。對比度探測部分探測由圖像攝取單元攝取的圖像的對比度。在由
5相對位置采集部分采集的相對位置中，焦點位置探測器選擇性地探測一個對應(yīng)于最大化由 對比度探測部分探測的對比度的圖像的相對位置，作為焦點位置。如上所述，控制單元包括執(zhí)行自動對焦處理的焦點位置探測器。焦點位置探測器 包括照明控制部分，其控制選通照明單元的發(fā)光時間；相對位置采集部分，其采集圖像攝取 單元和測量目標(biāo)對象的相對位置；和對比度探測部分，其探測由圖像攝取單元攝取的圖像 的對比度。相對位置采集部分采集圖像攝取單元和測量目標(biāo)對象在發(fā)光時間的中心的每個 相對位置。因此，圖像測量裝置可以通過執(zhí)行自動對焦處理來正確地探測焦點位置。在按照本發(fā)明的上述方面的圖像測量裝置中，優(yōu)選地，照明控制部分通過接收傳 輸?shù)娇刂茊卧念A(yù)定的信號開始選通照明單元的發(fā)光；并且相對位置采集部分通過接收預(yù) 定的信號采集每個相對位置，然后基于發(fā)光時間和預(yù)定的移動速度校正相對位置。利用這樣的優(yōu)選配置，由于相對位置采集部分補償了圖像攝取單元和測量目標(biāo)對 象的相對位置，該相對位置是通過接收傳輸?shù)娇刂茊卧念A(yù)定信號基于選通照明單元的發(fā) 光時間和移動速度被采集的，所以可以采集圖像攝取單元和測量目標(biāo)對象在發(fā)光時間的中 心的相對位置。因此，圖像測量裝置可以通過執(zhí)行自動對焦處理來正確地探測焦點位置。在按照本發(fā)明的上述方面的圖像測量裝置中，基于傳輸?shù)娇刂茊卧念A(yù)定的信號 和圖像攝取單元的曝光時間，照明控制部分控制發(fā)光時間使得發(fā)光時間的中心與曝光時間 的中心處于相同的時間點；相對位置采集部分應(yīng)該通過接收預(yù)定信號采集相對位置并且然 后基于曝光時間和預(yù)定的移動速度校正相對位置。以這樣的優(yōu)選配置，由于照明控制部分基于傳輸?shù)娇刂茊卧念A(yù)定信號和曝光時 間，控制發(fā)光時間使得發(fā)光時間的中心與圖像攝取單元的曝光時間的中心處于相同的時間 點，所以按照在裝備有連續(xù)處于發(fā)光狀態(tài)的照明單元的圖像測量裝置中所執(zhí)行的同樣的方 式執(zhí)行補償。以這種方式，相對位置采集部分可以采集圖像攝取單元和測量目標(biāo)對象在發(fā) 光時間的中心的相對位置。因此，圖像測量裝置可以通過執(zhí)行自動對焦處理來正確地探測 焦點位置。在按照本發(fā)明的上述方面的圖像測量裝置中，優(yōu)選地，基于傳輸?shù)娇刂茊卧念A(yù) 定信號和圖像攝取單元的曝光時間，照明控制單元控制發(fā)光時間，使得發(fā)光時間的中心與 曝光時間的中心處于相同的時間點；并且相對位置采集部分應(yīng)該基于預(yù)定信號和曝光時間 采集每個相對位置。以這樣的優(yōu)選配置，相對位置采集部分可以采集圖像攝取單元和測量目標(biāo)對象在 發(fā)光時間的中心的相對位置而不執(zhí)行補償。因此，圖像測量裝置可以通過執(zhí)行自動對焦處 理來正確地探測焦點位置。優(yōu)選地，預(yù)定信號是當(dāng)圖像攝取單元開始攝取測量目標(biāo)對象的圖像時從圖像攝取 單元被傳輸?shù)娇刂茊卧钠毓庑盘枴Ｒ赃@樣的優(yōu)選配置，相對位置采集部分通過利用曝光信號可以采集圖像攝取單元 和測量目標(biāo)對象在發(fā)光時間的中心的相對位置。因此，圖像測量裝置可以通過執(zhí)行自動對 焦處理來正確地探測焦點位置，而無需提供附加的設(shè)備。優(yōu)選地，預(yù)定信號是從連接到圖像測量裝置的信號源被傳輸?shù)娇刂茊卧耐獠啃盘?。以這樣的優(yōu)選配置，相對位置采集部分可以通過利用從信號源傳輸?shù)耐獠啃盘柌杉瘓D像攝取單元和測量目標(biāo)對象在發(fā)光時間的中心的相對位置。因此，圖像測量裝置可以 通過執(zhí)行自動對焦處理來正確地探測焦點位置。


圖1是示意性示出按照本發(fā)明的第一實施方式的圖像測量裝置的配置的例子的 框圖；圖2是示出了由按照本發(fā)明的第一實施方式的圖像測量裝置執(zhí)行的自動對焦處 理的時序圖的圖；圖3是示意性示出了按照本發(fā)明的第二實施方式的圖像測量裝置的配置的例子 的框圖；圖4是示出了由按照本發(fā)明的第二實施方式的圖像測量裝置執(zhí)行的自動對焦處 理的時序圖的圖；圖5是示意性示出按照本發(fā)明的第三實施方式的圖像測量裝置的配置的例子的 框圖；圖6是示出了由按照本發(fā)明的第三實施方式的圖像測量裝置執(zhí)行的自動對焦處 理的時序圖的圖；圖7是示意性示出了按照本發(fā)明的第四實施方式的圖像測量裝置的配置的例子 的框圖；圖8是示出了由按照本發(fā)明的第四實施方式的圖像測量裝置執(zhí)行的自動對焦處 理的時序圖的圖；圖9A是示出了圖像測量裝置執(zhí)行自動對焦處理的狀態(tài)的圖；圖9B是示出了在自動對焦處理期間由在圖9A中示出的圖像測量裝置攝取的測量 目標(biāo)對象的圖像的對比度的圖；圖10是示出了由裝備有連續(xù)處于發(fā)光狀態(tài)的照明單元的圖像測量裝置執(zhí)行的自 動對焦處理的時序圖的圖；并且圖11是示出了由裝備有選通照明單元的圖像測量裝置執(zhí)行的自動對焦處理的時 序圖的圖。
具體實施例方式第一實施方式現(xiàn)在，參考附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的第一實施方式。圖1是示意性示出按照本發(fā)明 的第一實施方式的圖像測量裝置的配置的例子的框圖。如在圖1中所示，圖像測量裝置1包 括機體(machine body) 2以及控制機體2的控制單元3。機體2包括與前面解釋的圖像測 量裝置10(參考圖9A)的相同組件。具體地，機體2包括利用光來照亮(未示出的)測量 目標(biāo)對象W的選通照明單元21、攝取測量目標(biāo)對象W的圖像的照相機(圖像攝取單元)22、 和在照相機22的光軸方向上移動照相機22的移動機構(gòu)23。在本發(fā)明的本實施方式中，移 動機構(gòu)23移動照相機22以使照相機22和測量目標(biāo)對象W相對彼此定位?？刂茊卧?控制機體2以便基于由照相機22攝取的圖像來測量該測量目標(biāo)對象 W。本發(fā)明的本實施方式的以下解釋著重于在控制單元3的多種功能之中用于執(zhí)行自動對
7焦處理的功能?？刂茊卧?包括探測照相機22的焦點位置的焦點位置探測單元4。焦點位 置探測單元4通過控制移動機構(gòu)23以將照相機22在照相機22的光軸方向上以便預(yù)定的 速度移動并且通過控制照相機22以便在多個位置上攝取測量目標(biāo)對象W的圖像，來探測焦 點位置。焦點位置探測單元4包括照明控制單元41、相對位置采集單元42、和對比度探測 單元43。照明控制單元41控制選通照明單元21的發(fā)光時間，從而控制用于在照相機22處 攝取測量目標(biāo)對象W的照明光的亮度。相對位置采集單元42采集照相機22的位置以確定 (即采集)照相機22和測量目標(biāo)對象W的相對位置。對比度探測單元43探測由照相機22 攝取的圖像的對比度。在由相對位置采集單元42采集的照相機22的位置之中，焦點位置 探測單元4選擇性地探測相應(yīng)于最大化由對比度探測單元43探測的對比度的圖像的位置， 作為焦點位置。圖2示出了由圖像測量裝置1執(zhí)行的自動對焦處理的時序圖的圖。在圖2中，圖 的從上往下第一部分示出了當(dāng)攝取測量目標(biāo)對象W的圖像的操作開始時，從照相機22輸出 的曝光信號。圖的從上往下第二部分示出了選通照明單元21的發(fā)光時間。圖的從上往下 第三部分示出了用于由相對位置采集單元42采集照相機22的位置的觸發(fā)信號。圖的從上 往下第四部分示出了虛擬觸發(fā)信號，該信號相應(yīng)于當(dāng)在由相對位置采集單元42采集的照 相機22的位置上執(zhí)行補償處理時，照相機22的經(jīng)補償?shù)奈恢?。如圖2中所示，照相機22開始以預(yù)定的間隔攝取測量目標(biāo)對象W的圖像。當(dāng)開始 圖像攝取操作時，照相機22將曝光信號傳輸?shù)娇刂茊卧?。照明控制單元41通過接收傳輸 到控制單元3的曝光信號，開始選通照明單元21的發(fā)光操作。照明控制單元41控制發(fā)光 時間LpL2和“。當(dāng)接收到傳輸?shù)娇刂茊卧?的曝光信號時，相對位置采集單元42產(chǎn)生與 曝光信號同步的觸發(fā)信號。相對位置采集單元42基于該觸發(fā)信號采集照相機22的位置。 在基于觸發(fā)信號采集照相機22的位置之后，相對位置采集單元42基于發(fā)光時間LpL2和L3 以及在照相機22的位置中的移動速度補償照相機22的位置，由此在發(fā)光時間Lp L2和L3 中心采集照相機22的位置。因此，相應(yīng)于照相機22的經(jīng)補償?shù)奈恢玫奶摂M觸發(fā)信號以延 遲量U/2、L2/2, L3/2落在觸發(fā)信號之后。按照本發(fā)明的本實施方式的圖像測量裝置1展示了以下操作效果并且提供以下 優(yōu)點。(1)控制單元3包括執(zhí)行自動對焦處理的焦點位置探測單元4。焦點位置探測單 元4包括控制選通照明單元21的發(fā)光時間的照明控制單元41、采集照相機22的位置的相 對位置采集單元42，和探測由照相機22所攝取的圖像的對比度的對比度探測單元43。相 對位置采集單元42在發(fā)光時間的中心采集照相機22的位置。因此，圖像測量裝置1可以 通過執(zhí)行自動對焦處理來正確地探測焦點位置。(2)相對位置采集單元42補償通過接收被傳輸?shù)娇刂茊卧?的曝光信號而被采集 的照相機22位置?；谶x通照明單元21的發(fā)光時間和在照相機22的位置中的移動速度 執(zhí)行所述補償。因此，可以在發(fā)光時間的中心采集照相機22的位置。(3)相對位置采集單元42可以通過利用曝光信號在發(fā)光時間的中心采集照相機 22的位置。因此，圖像測量裝置1可以通過執(zhí)行自動對焦處理來正確地探測焦點位置，而無 需提供附加設(shè)備。
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第二實施方式現(xiàn)在，參考附圖詳細(xì)解釋本發(fā)明的第二實施方式。圖3示意性示出了按照本發(fā)明 的第二實施方式的圖像測量裝置IA的配置的例子的框圖。圖4是示出了由圖像測量裝置 IA執(zhí)行的自動對焦處理的時序圖的圖。在以下描述中，相同的參考標(biāo)號被用來表示上面描 述的組件以省略解釋。如上所述，按照本發(fā)明的第一實施方式的圖像測量裝置1包括照明控制單元41和 相對位置采集單元42。當(dāng)控制單元3接收到被傳輸?shù)狡涞钠毓庑盘枙r，照明控制單元41開 始選通照明單元21的發(fā)光操作。相對位置采集單元42基于發(fā)光時間LpL2和L3和在照相 機22的位置中的移動速度補償照相機22的位置。按照本發(fā)明的第二實施方式的圖像測量 裝置IA包括如圖3中所示的照明控制單元41A和相對位置采集單元42A。圖像測量裝置 IA與圖像測量裝置1具有以下不同。如圖4中所示，照明控制單元41A基于被傳輸?shù)娇刂?單元3的曝光信號和曝光時間T，控制發(fā)光時間Lp L2和L3,使得發(fā)光時間Lp L2和L3的中 心與照相機22的曝光時間T的中心處于相同的時間點。相對位置采集單元42A基于曝光 時間T和在照相機22的位置中的移動速度，補償照相機22的位置。本發(fā)明的本實施方式展示了與上面在本發(fā)明的前述實施方式的(1)和(3)中描述 的相同的操作效果并提供了相同的優(yōu)點。此外，還可以期望以下的操作效果和優(yōu)點。(4)由于照明控制單元41A基于被傳輸?shù)娇刂茊卧?的曝光信號和曝光時間T，控 制發(fā)光時間Lp L2和L3,使得發(fā)光時間L1、L2和L3的中心與照相機22的曝光時間T的中心 處于相同的時間點，所以，按照在裝備有連續(xù)地處于發(fā)光狀態(tài)的照明單元的圖像測量裝置 中所執(zhí)行的相同的方式執(zhí)行補償。以這種方式，相對位置采集單元42可以在發(fā)光時間Lp L2和L3中心采集照相機22的位置。因此，圖像測量裝置IA可以通過執(zhí)行自動對焦處理來 正確地探測焦點位置。第三實施方式現(xiàn)在，參考附圖詳細(xì)解釋本發(fā)明的第三實施方式。圖5是示出了按照本發(fā)明的第 三實施方式的圖像測量裝置IB的配置的例子的框圖。圖6是示出了由圖像測量裝置IB執(zhí) 行的自動對焦處理的時序圖的圖。如以上所解釋的，按照本發(fā)明的第二實施方式的圖像測 量裝置IA包括相對位置采集單元42A。相對位置采集單元42A通過接收被傳輸?shù)娇刂茊卧?3的曝光信號采集照相機22的位置。然后，相對位置采集單元42A基于曝光時間T和在照 相機22的位置中的移動速度補償照相機22的位置。如在圖5中所示，按照本發(fā)明的第三 實施方式的圖像測量裝置IB包括相對位置采集單元42B。圖像測量裝置IB與圖像測量裝 置IA的區(qū)別在于，如在圖6中所示，相對位置采集單元42B基于被傳輸?shù)娇刂茊卧?的曝 光信號和曝光時間T采集照相機22的位置。本發(fā)明的本實施方式具有與在本發(fā)明的第一實施方式的(1)和(3)中描述的相同 的操作效果并提供相同的優(yōu)點。此外，還可以期望以下的效果和優(yōu)點。(5)相對位置采集單元42B可以在發(fā)光時間LpL2和L3的中心采集照相機22的位 置，而無需執(zhí)行補償。因此，圖像測量裝置IB可以通過執(zhí)行自動對焦處理來正確地探測焦 點位置。第四實施方式現(xiàn)在，參考附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的第四實施方式。圖7是示意性示出了按照本發(fā)明的第四實施方式的圖像測量裝置IC的配置的例子的框圖。圖8是示出了由圖像測量裝 置IC執(zhí)行的自動對焦處理的時序圖的圖。如以上解釋的，按照本發(fā)明的第三實施方式的圖 像測量裝置IB基于被傳輸?shù)娇刂茊卧?的曝光信號執(zhí)行自動對焦處理。如圖7所示，按照 本發(fā)明的第四實施方式的圖像測量裝置IC包括連接到機體2和圖像測量裝置IC的控制單 元3的信號源5。圖像測量裝置IC與圖像測量裝置IB的區(qū)別在于，如圖8所示，基于從信 號源5被傳輸?shù)耐獠啃盘杹韴?zhí)行自動對焦處理。本發(fā)明的本實施方式具有與在本發(fā)明的第一實施方式的(1)和本發(fā)明的第三實 施方式的(5)中描述的那些相同的操作效果并提供相同的優(yōu)點。此外，還可以期望以下的 操作效果和優(yōu)點。(6)相對位置采集單元42B通過利用從信號源5被傳輸?shù)耐獠啃盘柨梢栽诎l(fā)光時 間Lp L2和L3的中心采集照相機22的位置。因此，圖像測量裝置IC可以通過執(zhí)行自動對 焦處理來正確地探測焦點位置。本發(fā)明的范圍不限于上述實施方式。其中包括了在實現(xiàn)本發(fā)明的目標(biāo)的范圍內(nèi)所 作的不同修改、改進等。在每一個本發(fā)明的前述實施方式中解釋了，移動機構(gòu)23移動照相 機22以將照相機22和測量目標(biāo)對象W相對彼此定位。此外，每個相對位置采集單元42、42A 和42B通過采集照相機22的位置確定照相機和測量目標(biāo)對象W的相對位置。然而，本發(fā)明 的范圍不限于這樣一個示例性配置。例如，移動機構(gòu)可以移動測量目標(biāo)對象以將圖像攝取 單元和測量目標(biāo)對象相對彼此定位。此外，相對位置采集部分可以通過采集測量目標(biāo)對象 的位置來采集圖像攝取單元和測量目標(biāo)對象的相對位置。替換地，移動機構(gòu)可以移動圖像 攝取單元和測量目標(biāo)對象二者以將圖像攝取單元和測量目標(biāo)對象相對彼此定位。此外，相 對位置采集部分可以采集圖像攝取單元的位置和測量目標(biāo)對象的位置二者，由此采集圖像 攝取單元和測量目標(biāo)對象的相對位置。如上所述，本發(fā)明可以被應(yīng)用于圖像測量裝置。具體地，本發(fā)明可以被正確地應(yīng)用 于裝備有選通照明單元的圖像測量裝置。
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權(quán)利要求
1.一種圖像測量裝置，包括利用光來照亮測量目標(biāo)對象的選通照亮單元； 攝取該測量目標(biāo)對象的圖像的圖像攝取單元；將所述圖像攝取單元和/或測量目標(biāo)對象相對于彼此移動的移動機構(gòu)；和 控制單元，所述控制單元控制所述選通照亮單元、圖像攝取單元和移動機構(gòu)，以便基于 由圖像攝取單元所攝取的圖像來測量所述測量目標(biāo)對象，所述控制單元包括焦點位置探測器，其通過控制所述移動機構(gòu)以便沿著所述圖像攝取單元的光軸以預(yù)定 的移動速度改變在該圖像攝取單元和測量目標(biāo)對象之間的位置關(guān)系并且通過控制所述圖 像攝取單元以便在多個相對位置上攝取測量目標(biāo)對象的圖像，來探測該圖像攝取單元的焦 點位置，所述焦點位置探測器包括照明控制部分，其通過控制所述選通照明單元的發(fā)光時間，控制用于在所述圖像攝取 單元攝取測量目標(biāo)對象的圖像的照明的亮度，相對位置采集部分，其采集在發(fā)光時間的中心的每個相對位置，和 對比度探測部分，其探測由該圖像攝取單元所攝取的圖像的對比度， 其中，在由所述相對位置采集部分所采集的相對位置中，所述焦點位置探測器選擇性 地探測一個對應(yīng)于最大化由所述對比度探測部分所探測的對比度的圖像的相對位置，作為 焦點位置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像測量裝置，其中，所述照明控制部分通過接收傳輸?shù)剿?述控制單元的預(yù)定的信號開始所述選通照明單元的發(fā)光；并且所述相對位置采集部分通過 接收該預(yù)定的信號采集每個相對位置，然后基于發(fā)光時間和該預(yù)定的移動速度補償所述相 對位置。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像測量裝置，其中，基于傳輸?shù)剿隹刂茊卧念A(yù)定信號 和所述圖像攝取單元的曝光時間，所述照明控制部分控制發(fā)光時間使得發(fā)光時間的中心與 曝光時間的中心處于相同的時間點；并且所述相對位置采集部分通過接收該預(yù)定信號采集 相對位置并且然后基于曝光時間和該預(yù)定的移動速度補償相對位置。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像測量裝置，其中，基于傳輸?shù)剿隹刂茊卧念A(yù)定信號 和所述圖像攝取單元的曝光時間，所述照明控制單元控制發(fā)光時間，使得發(fā)光時間的中心 與曝光時間的中心處于相同的時間點；并且所述相對位置采集部分基于該預(yù)定信號和曝光 時間采集每個相對位置。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的圖像測量裝置，其中，所述預(yù)定信號是當(dāng)所述圖像攝取單元 開始攝取測量目標(biāo)對象的圖像時從該圖像攝取單元被傳輸?shù)剿隹刂茊卧钠毓庑盘枴?br> 6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的圖像測量裝置，其中，所述預(yù)定信號是當(dāng)所述圖像攝取單元 開始攝取測量目標(biāo)對象的圖像時從該圖像攝取單元被傳輸?shù)剿隹刂茊卧钠毓庑盘枴?br> 7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的圖像測量裝置，其中，所述預(yù)定信號是當(dāng)所述圖像攝取單元 開始攝取測量目標(biāo)對象的圖像時從該圖像攝取單元被傳輸?shù)剿隹刂茊卧钠毓庑盘枴?br> 8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的圖像測量裝置，其中，所述預(yù)定信號是從信號源被傳輸?shù)剿?述控制單元的外部信號；并且所述信號源被連接到所述圖像測量裝置。
9.根據(jù)權(quán)利要求3所述的圖像測量裝置，其中，所述預(yù)定信號是從信號源被傳輸?shù)剿?述控制單元的外部信號；并且所述信號源被連接到所述圖像測量裝置。
10.根據(jù)權(quán)利要求4所述的圖像測量裝置，其中，所述預(yù)定信號是從信號源被傳輸?shù)剿?述控制單元的外部信號；并且所述信號源被連接到所述圖像測量裝置。
全文摘要
一種圖像測量裝置1包括選通照亮單元21、照相機22、移動機構(gòu)23、和控制器3。所述控制器3包括焦點位置探測器4，后者通過控制移動機構(gòu)23以沿著照相機22的光軸以預(yù)定的速度移動照相機22并且通過所述照相機22以在多個相對位置上攝取測量目標(biāo)對象的圖像，來探測所述照相機22的焦點位置。所述焦點位置探測器4包括照明控制單元41和對比度探測單元43，所述照明控制單元41控制選通照明單元21的發(fā)光時間，從而控制照明的亮度，所述對比度探測單元43探測由照相機22攝取的圖像的對比度。
文檔編號G01M13/00GK101995216SQ20101024911
公開日2011年3月30日 申請日期2010年8月6日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月6日
發(fā)明者佐伯剛, 園部平人, 金森宏之 申請人:株式會社三豐