特許 7211773 画像測定機および画像測定プログラム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-01-16

(45)【発行日】2023-01-24

(54)【発明の名称】画像測定機および画像測定プログラム

(51)【国際特許分類】

   G01B 11/02 20060101AFI20230117BHJP

【ＦＩ】

G01B11/02 H

【請求項の数】 12

(21)【出願番号】P 2018214660

(22)【出願日】2018-11-15

(65)【公開番号】P2020085458

(43)【公開日】2020-06-04

【審査請求日】2021-10-05

(73)【特許権者】

【識別番号】000137694

【氏名又は名称】株式会社ミツトヨ

(74)【代理人】

【識別番号】100166545

【弁理士】

【氏名又は名称】折坂 茂樹

(72)【発明者】

【氏名】海江田 誠

【審査官】仲野 一秀

(56)【参考文献】

【文献】米国特許出願公開第２０１５／００４９１８６（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開平１０－２３９０４２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１－１７８６２１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００２－３５０１２３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０００－１５５０２４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－２０３３６５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０１Ｂ １１／００－１１／３０

Ｇ０１Ｂ ２１／００－２１／３２

Ｇ０１Ｂ ５／００－５／３０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

測定対象物の画像から前記測定対象物の寸法を測定する画像測定機であって、
前記測定対象物の画像を撮像する撮像手段と、
前記測定対象物と前記撮像手段による撮影領域との相対的な位置を移動させる移動手段と、
作業者によって操作され、移動方向の指示を受ける操作手段と、
前記操作手段で受けた移動方向に沿って前記移動手段を制御する制御手段と、
を備え、
前記制御手段は、前記測定対象物の測定目標点と前記撮影領域における所定の基準点とのずれ量に応じて前記移動手段による移動速度を調整することを特徴とする画像測定機。

【請求項2】

前記制御手段は、前記ずれ量が予め設定された許容範囲を超えている場合、前記移動速度を第１速度に設定し、前記ずれ量が前記許容範囲内の場合、前記移動速度を前記第１速度よりも遅い第２速度に設定する、ことを特徴とする請求項１記載の画像測定機。

【請求項3】

前記制御手段は、前記ずれ量が前記許容範囲内になって前記移動速度を前記第２速度に設定し、測定箇所の測定を行った後、次の測定目標点への移動を行う場合、前記移動速度を前記第２速度よりも速い第３速度に設定する、ことを特徴とする請求項２記載の画像測定機。

【請求項4】

前記制御手段は、前記ずれ量が前記許容範囲を超えているところから前記許容範囲に近づくにしたがい前記移動速度を漸減させる、ことを特徴とする請求項２または３に記載の画像測定機。

【請求項5】

音出力手段をさらに備え、
前記制御手段は、前記ずれ量が前記許容範囲を超えている場合、前記音出力手段から第１の音を出力し、前記ずれ量が前記許容範囲内の場合、前記音出力手段から第１の音とは異なる第２の音を出力する制御を行う、ことを特徴とする請求項２から４のいずれか１項に記載の画像測定機。

【請求項6】

前記撮像手段で撮像した前記画像を表示する表示手段をさらに備え、
前記制御手段は、設定されている前記移動速度を前記表示手段に表示させる制御を行う、ことを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の画像測定機。

【請求項7】

測定対象物の画像から前記測定対象物の寸法を測定する画像測定機を制御する画像測定プログラムであって、
コンピュータに、
前記測定対象物の画像を撮像するステップと、
作業者による操作手段の操作に基づく移動方向の指示を受けて、前記測定対象物と撮影領域との相対的な位置を移動させるステップと、
前記測定対象物の測定目標点と前記撮影領域における所定の基準点とのずれ量に応じて前記測定対象物と前記撮影領域との相対的な位置の移動速度を調整するステップと、
を実行させることを特徴とする画像測定プログラム。

【請求項8】

前記移動速度を調整するステップでは、前記ずれ量が予め設定された許容範囲を超えている場合、前記移動速度を第１速度に設定し、前記ずれ量が前記許容範囲内の場合、前記移動速度を前記第１速度よりも遅い第２速度に設定する、ことを特徴とする請求項７記載の画像測定プログラム。

【請求項9】

前記移動速度を調整するステップでは、前記ずれ量が前記許容範囲内になって前記移動速度を前記第２速度に設定し、測定箇所の測定を行った後、次の測定目標点への移動を行う場合、前記移動速度を前記第２速度よりも速い第３速度に設定する、ことを特徴とする請求項８記載の画像測定プログラム。

【請求項10】

前記移動速度を調整するステップでは、前記ずれ量が前記許容範囲を超えているところから前記許容範囲に近づくにしたがい前記移動速度を漸減させる、ことを特徴とする請求項８または９に記載の画像測定プログラム。

【請求項11】

前記移動速度を調整するステップでは、前記ずれ量が前記許容範囲を超えている場合、第１の音を出力し、前記ずれ量が前記許容範囲内の場合、前記第１の音とは異なる第２の音を出力する、ことを特徴とする請求項８から１０のいずれか１項に記載の画像測定プログラム。

【請求項12】

前記移動速度を調整するステップでは、設定されている前記移動速度を表示手段に表示させる、ことを特徴とする請求項７から１１のいずれか１項に記載の画像測定プログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ワークの画像を取り込んで測定を行う画像測定機に関するものである。

【背景技術】

【0002】

画像測定機は、測定対象物（以下、「ワーク」とも称する。）の画像を取り込み、この画像を解析して、直線、円、多角形等の形状を抽出し、抽出した形状の距離、傾き、径、幅などの測定結果を得る装置である。

【0003】

このような画像測定機において、特許文献１、２には、予め測定手順を記録しておき、例えば同一形状のワークを測定する際、記録した測定手順を再現することができるパートプログラム機能について開示される。

【0004】

画像測定機においては、測定対象物の測定箇所を撮影領域の基準位置に合わせるようにステージの移動を行う。電動ステージを備えた画像測定機では、作業者がリモートボックスに設けられたジョイスティックなどを操作して電動ステージを移動して位置合わせを行う。手動タイプの画像測定機では、パートプログラムを実行している場合でもステージの移動は作業者のマニュアル操作で行うことになる。

【0005】

電動ステージの移動方向はジョイスティックで指示可能であり、また移動速度は速度調節つまみを操作することで作業者の好みに合わせて設定することが可能である。このため、作業者は、ディスプレイに映るワークの画像を参照しながらジョイスティックを操作してステージを動かす。そして、測定箇所の画像が映ったらマウス操作でソフトウェア画面上に表示されている画像に対して、エッジ検出用の測定ツールを貼り付け、エッジ検出実行のボタン操作を画面上で行う。

【0006】

基本的な測定操作は、測定箇所へのステージの移動と、取り込んだ画像からエッジ検出を行う操作である。この際、例えば右手でマウス操作、左手でジョイスティック操作（ステージ移動）というように、両手を使った操作を行う。

【0007】

ここで、ジョイスティックを使用した電動ステージに対する位置決め操作は、ジョイスティックのレバーの倒し角の微妙な調整が必要であり、作業者にとっては、意外に難しい操作で慣れが必要となる。そのため、ステージの移動速度を調節する速度調節つまみを操作しながらジョイスティックを操作して位置決め時の微動操作を行うことになる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0008】

【文献】特公平３－５７４０３号公報

【文献】特開２００３－１３９５２０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0009】

しかしながら、測定箇所近傍での位置決め微調整の際、片方の手（例えば左手）だけではステージ移動させながらの速度調節はできない。この際、片手で速度調節つまみとジョイスティックを持ち替えることで調整は可能だが、ジョイスティックを操作しながらの速度調節が可能である点のメリットを活かせない。

【0010】

先に説明したように画像測定機で測定操作を行う場合は、例えば右手でマウス操作、左手でジョイスティック操作（ステージ移動）という操作が主となることから、両手でリモートボックスの操作（右手：ジョイスティック、左手：速度調節つまみ）を行った場合は、右手の操作をマウスとジョイスティックとで持ち替える必要があり、測定操作（エッジ検出）の作業効率が悪くなる。

【0011】

本発明は、電動ステージを搭載するマニュアルタイプの測定機の操作の使い勝手を向上し、作業効率化を図ることができる画像測定機および画像測定プログラムを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0012】

本発明の一態様は、測定対象物の画像から測定対象物の寸法を測定する画像測定機であって、測定対象物の画像を撮像する撮像手段と、測定対象物と撮像手段による撮影領域との相対的な位置を移動させる移動手段と、作業者によって操作され、移動方向の指示を受ける操作手段と、操作手段で受けた移動方向に沿って移動手段を制御する制御手段と、を備え、制御手段は、測定対象物の測定目標点と撮影領域の基準点とのずれ量に応じて移動手段による移動速度を調整することを特徴とする。

【0013】

このような構成によれば、測定対象物と撮像手段による撮影領域との相対的な位置を移動手段によって移動させる際、測定対象物の測定目標点と撮影領域の基準点とのずれ量に応じて移動手段による移動速度が調整される。これにより、ずれ量によって作業者が操作しやすい移動速度に自動的に調整されることになる。

【0014】

上記画像測定機において、制御手段は、前記ずれ量が予め設定された許容範囲を超えている場合、移動速度を第１速度に設定し、前記ずれ量が許容範囲内の場合、移動速度を第１速度よりも遅い第２速度に設定することが好ましい。これにより、作業者による操作手段の同じ操作量であっても、ずれ量が許容範囲を超えている場合には素早く移動し、ずれ量が許容範囲内に入った場合にはゆっくりと移動できるようになる。

【0015】

上記画像測定機において、制御手段は、前記ずれ量が許容範囲内になって移動速度を第２速度に設定し、測定箇所の測定を行った後、次の測定目標点への移動を行う場合、移動速度を第２速度よりも速い第３速度に設定することが好ましい。これにより、測定箇所の測定が完了し、次の測定箇所へ移動する際には素早く移動できるようになる。

【0016】

上記画像測定機において、制御手段は、前記ずれ量が許容範囲を超えているところから許容範囲に近づくにしたがい移動速度を漸減させることが好ましい。これにより、ずれ量が許容範囲に近づくと、徐々に移動速度が遅くなって位置決めしやすくなる。

【0017】

上記画像測定機において、音出力手段をさらに備え、制御手段は、前記ずれ量が許容範囲を超えている場合、音出力手段から第１の音を出力し、ずれ量が前記許容範囲内の場合、音出力手段から第１の音とは異なる第２の音を出力する制御を行ってもよい。これにより、ずれ量が許容範囲内に入ったことを音で認識できるようになる。

【0018】

上記画像測定機において、撮像手段で撮像した画像を表示する表示手段をさらに備え、制御手段は、設定されている移動速度を表示手段に表示させる制御を行ってもよい。これにより、現在設定されている移動速度を視覚で把握できるようになる。

【0019】

本発明の他の一態様は、測定対象物の画像から測定対象物の寸法を測定する画像測定機を制御する画像測定プログラムであって、コンピュータに、測定対象物の画像を撮像するステップと、作業者による操作手段の操作に基づく移動方法の指示を受けて、測定対象物と撮影領域との相対的な位置を移動させるステップと、測定対象物の測定目標点と撮影領域の基準点とのずれ量に応じて測定対象物と撮影領域との相対的な位置の移動速度を調整するステップと、を実行させることを特徴とする。

【0020】

このような構成によれば、測定対象物と撮影領域との相対的な位置を移動させる際、測定対象物の測定目標点と撮影領域の基準点とのずれ量に応じて移動速度が調整される。これにより、ずれ量によって作業者が操作しやすい移動速度に自動的に調整されることになる。

【0021】

上記画像測定プログラムにおいて、移動速度を調整するステップでは、前記ずれ量が予め設定された許容範囲を超えている場合、移動速度を第１速度に設定し、前記ずれ量が前記許容範囲内の場合、移動速度を第１速度よりも遅い第２速度に設定することが好ましい。これにより、作業者による操作手段の同じ操作量であっても、ずれ量が許容範囲を超えている場合には素早く移動し、ずれ量が許容範囲内に入った場合にはゆっくりと移動できるようになる。

【0022】

上記画像測定プログラムにおいて、移動速度を調整するステップでは、前記ずれ量が許容範囲内になって移動速度を第２速度に設定し、測定箇所の測定を行った後、次の測定目標点への移動を行う場合、移動速度を第２速度よりも速い第３速度に設定することが好ましい。これにより、測定箇所の測定が完了し、次の測定箇所へ移動する際には素早く移動できるようになる。

【0023】

上記画像測定プログラムにおいて、移動速度を調整するステップでは、前記ずれ量が許容範囲を超えているところから許容範囲に近づくにしたがい移動速度を漸減させることが好ましい。これにより、ずれ量が許容範囲に近づくと、徐々に移動速度が遅くなって位置決めしやすくなる。

【0024】

上記画像測定プログラムにおいて、移動速度を調整するステップでは、前記ずれ量が許容範囲を超えている場合、第１の音を出力し、前記ずれ量が許容範囲内の場合、第１の音とは異なる第２の音を出力するようにしてもよい。これにより、ずれ量が許容範囲内に入ったことを音で認識できるようになる。

【0025】

上記画像測定プログラムにおいて、移動速度を調整するステップでは、設定されている移動速度を表示手段に表示させるようにしてもよい。これにより、現在設定されている移動速度を視覚で把握できるようになる。

【図面の簡単な説明】

【0026】

【図1】本実施形態に係る画像測定機を例示する斜視図である。

【図2】操作手段を例示する斜視図である。

【図3】本実施形態に係る画像測定機の制御系の構成を例示するブロック図である。

【図4】（ａ）～（ｃ）は、ずれ量によるディスプレイ表示の例を示す図である。

【図5】ステージ位置と移動速度との関係を示す図である。

【図6】（ａ）および（ｂ）は、ずれ量が許容範囲に入った際のディスプレイの表示例を示す図である。

【図7】自動速度設定を無効にした場合のステージ位置と移動速度との関係を示す図である。

【図8】（ａ）および（ｂ）は、移動速度レベルの表示例を示す図である。

【図9】本実施形態に係る画像測定方法を例示するフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0027】

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の説明では、同一の部材には同一の符号を付し、一度説明した部材については適宜その説明を省略する。

【0028】

〔画像測定機の構成〕
図１は、本実施形態に係る画像測定機を例示する斜視図である。
図２は、操作手段を例示する斜視図である。
本実施形態に係る画像測定機１は、測定対象物であるワークＷの画像を取り込み、この画像からワークＷの所定箇所の寸法を測定する装置である。
画像測定機１は、ワークＷの画像を取り込む撮像手段１０と、ワークＷと撮像手段１０の撮影領域との相対的な位置を移動させる移動手段２０と、作業者によって操作される操作手段３０と、移動手段２０を制御する制御手段４０とを備える。

【0029】

撮像手段１０は、カメラ１１と光学系１２とを有しており、高さ方向（Ｚ軸方向）に上下動できるように設けられる。光学系１２はワークＷに照明光を照射するとともに、ワークＷの像をカメラ１１の受光面に結像する。ワークＷの像はカメラ１１で画像（画像データ）に変換され、制御手段４０へ送られる。

【0030】

移動手段２０は、ワークＷを載置するステージ２１と、ステージ２１を水平方向の２軸（Ｘ軸方向およびＹ軸方向）に移動させる駆動部２２とを有する。駆動部２２は電動によってステージ２１を水平方向に移動させる。これにより、電動ＸＹステージが構成される。

【0031】

操作手段３０はリモートボックスであり、作業者の操作によって移動方向や移動速度、照明光の調整などの指示を受ける。操作手段３０には移動方向の指示を受けるジョイスティック３１が設けられる。作業者がジョイスティック３１を操作することで、ステージ２１を移動させる方向を受ける。操作手段３０には、速度調節つまみ３２が設けられる。速度調節つまみ３２を回すことで、ステージ２１の移動速度を調整することができる。この他、操作手段３０には、調光つまみ３３および非常停止ボタン３５が設けられる。

【0032】

このような移動手段２０および操作手段３０によって、本実施形態に係る画像測定機１は、電動で移動可能なステージ２１を作業者の操作で動かし測定を行うマニュアル式の画像測定機１が構成される。

【0033】

制御手段４０は測定機本体に設けられる。制御手段４０は、リモートボックスのジョイスティック３１で受けた移動方向に沿って駆動部２２に指示を与え、ステージ２１をジョイスティック３１に対応した方向に移動させる制御を行う。この際、制御手段４０は、リモートボックスの速度調節つまみ３２で設定された速度レベルでステージ２１を移動させる。すなわち、ジョイスティック３１の操作量が同じであっても、速度調節つまみ３２で設定された速度レベルに応じた移動速度でステージ２１が移動することになる。

【0034】

例えば、ステージ２１を大きく移動したい場合には速度調節つまみ３２により高速に設定する。これによりジョイスティック３１の僅かな操作でも高速にステージ２１を移動させることができる。一方、ステージ２１の位置を微調整したいときは、速度調節つまみ３２により低速に設定する。これにより、ジョイスティック３１を大きく操作してもステージ２１は低速で移動するため、位置合わせの微調整を行いやすくなる。

【0035】

また、本実施形態に係る画像測定機１において、制御手段４０は、ワークＷの測定目標点と、撮像手段１０による撮影領域の基準点とのずれ量に応じて移動手段２０による移動速度を自動的に調整する制御を行う。すなわち、測定目標点と基準点とのずれ量に応じて作業者にとって操作しやすいステージ２１の移動速度が自動的に設定される。具体的な速度制御については後述する。

【0036】

画像測定機１は、ジョイスティック３１から送られる指示に応じてステージ２１を移動させ、ワークＷの測定を行うことができる。この画像測定機１にはコンピュータ１００が接続されていてもよい。コンピュータ１００は、本体１０１と、入力手段であるキーボード１０２およびマウス１０３と、出力手段であるディスプレイ１０４とを備える。制御手段４０による各種の処理を、本体１０１で実行されるプログラム処理によって実現してもよい。

【0037】

図３は、本実施形態に係る画像測定機の制御系の構成を例示するブロック図である。
カメラ１１で捉えられたワークＷの画像信号は、ＡＤ変換部４１５でデジタル画像データに変換され、画像メモリ４１６に格納される。画像メモリ４１６に格納されたデジタル画像データは、表示制御部４３７の動作によりディスプレイ１０４に表示される。

【0038】

キーボード１０２およびマウス１０３からの作業者の指令は、インターフェイス（Ｉ／Ｆ）４３８を介してＣＰＵ４３９に伝えられる。ＣＰＵ４３９は、作業者の指令またはプログラムメモリ４４０に格納されたパートプログラムに従って測定処理を実行する。ワークメモリ４４１は、ＣＰＵ４３９の各種処理のための作業領域を提供する。

【0039】

ＣＰＵ４３９は、操作手段３０のジョイスティック３１で受けた移動方向の指示を受けて、ジョイスティック３１の移動方向に対応してＸ軸モータ２５２およびＹ軸モータ２５３を駆動し、ステージ２１をＸＹ軸に沿って移動させる。また、ＣＰＵ４３９は、Ｚ軸モータ２５４を駆動し、撮像手段１０をＺ軸に沿って移動させる。

【0040】

また、ステージ２１に対するカメラ１１のＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸方向の位置をそれぞれ検出するために、Ｘ軸エンコーダ２４２、Ｙ軸エンコーダ２４３およびＺ軸エンコーダ２４４が設けられている。Ｘ軸エンコーダ２４２、Ｙ軸エンコーダ２４３およびＺ軸エンコーダ２４４の出力は、ＣＰＵ４３９に取り込まれる。照明制御部４４５は、ＣＰＵ４３９で生成された指令値に基づいてアナログ量の指令電圧を生成し、照明装置１２１を駆動する。

【0041】

〔ディスプレイ表示の例〕
次に、測定動作でのディスプレイ１０４の表示例について説明する。
図４（ａ）～（ｃ）は、ずれ量によるディスプレイ表示の例を示す図である。
測定手順を記録しているパートプログラムを実行した際、作業者は記録されている測定手順に従い、測定箇所へステージ２１を移動させる操作を行う。マニュアル式の画像測定機１ではリモートボックスのジョイスティック３１などを利用して、手動操作でステージ２１を動かす。

【0042】

マニュアル測定機用のアプリケーションソフトウェアを実行すると、ステージ移動コマンド実行時、ソフトウェアによって表示される画面のウィンドウ（カメラ撮像画面）上に、撮影領域の基準点Ｐ１と現在のステージ位置とのズレ量を示すガイドが表示される。

【0043】

ガイド表示としては、例えば、図４（ａ）～（ｃ）に示すような第１十字線ＣＲ１と第２十字線ＣＲ２の２つの十字線である。第１十字線ＣＲ１の交差点は現在のステージ位置における撮影領域の基準点Ｐ１を示す。基準点Ｐ１は、撮影領域の中央に自動的に設定される。撮影領域に表示される十字線の交差点位置が基準点Ｐ１になる。第２十字線ＣＲ２は、測定目標点ＴＰと撮影領域の基準点Ｐ１とのずれの方向を、第１十字線ＣＲ１を基準として示すガイド表示である。測定目標点ＴＰは、パートプログラムを記録する際、エッジ検出用の測定ツールを実行した位置である。すなわち、パートプログラムに記録されている座標位置が適用される。パートプログラム実行開始後、現在のステージ位置（撮影領域画面の中心位置）が測定ツール実行位置とずれている場合、画面にずれ量を示すガイドが表示される。なお、ディスプレイ１０４の横方向（左右方向）はＸ軸方向、縦方向（上下方向）はＹ軸方向である。

【0044】

図４（ａ）は、Ｘ軸およびＹ軸の両方向にずれ量が発生している場合の表示例である。
Ｘ軸およびＹ軸の両方にずれ量が発生している場合、第１十字線ＣＲ１に対して第２十字線ＣＲ２がＸ方向およびＹ方向のそれぞれにずれて表示される。この例では、第１十字線ＣＲ１の交差点（基準点Ｐ１）に対して第２十字線ＣＲ２の交差点Ｐ２が右下に示されている。作業者は、このガイド表示によって、測定目標点ＴＰが撮影領域の基準点Ｐ１に対して右下にずれていることを認識することができる。

【0045】

また、ずれが発生している場合、第２十字線ＣＲ２はそれを示す色で表示される。図４（ａ）に示す例では、Ｘ軸およびＹ軸の両方にずれが発生しているため、第２十字線ＣＲ２の縦線および横線の両方が赤色で表示される。なお、ここではずれている場合に赤色で表示しているが、他の色であってもよいし、例えば点滅などの他の態様で表示してもよい。

【0046】

図４（ｂ）は、Ｘ軸に沿ったずれ量のみ許容範囲に入った場合の表示例である。
作業者はジョイスティック３１を操作してステージ２１を移動することで、測定目標点ＴＰと撮影領域の基準点Ｐ１とのずれをなくすように位置合わせする。このステージ２１の移動によって例えばＸ軸に沿ったずれ量が予め設定された許容範囲に入った場合、第１十字線ＣＲ１の縦線と第２十字線ＣＲ２の縦線とが合致し、縦線の色が合致したことを示す色（例えば、緑色）に変化する。

【0047】

一方、Ｙ軸に沿ったずれは残っているため、第１十字線ＣＲ１の交差点（基準点Ｐ１）に対して第２十字線ＣＲ２の交差点Ｐ２は下にずれに表示される。また、第１十字線ＣＲ１の横線に対して第２十字線ＣＲ２の横線との間にずれがあり、第２十字線ＣＲ２の横線は、ずれていることを示す赤色で表示される。

【0048】

図４（ｃ）は、Ｘ軸およびＹ軸の両方についてずれ量が許容範囲に入った場合の表示例である。
作業者の操作によって測定目標点ＴＰと撮影領域の基準点Ｐ１とのＸＹ方向のずれ量が許容範囲に入ると、第１十字線ＣＲ１に対して第２十字線ＣＲ２が重なり、縦線および横線の色が合致したことを示す色（例えば、緑色）に変化する。作業者は、第１十字線ＣＲ１と第２十字線ＣＲ２との重なりや色の変化によってずれ量が許容範囲内に入ったことを認識することができる。

【0049】

〔移動速度の自動調整の例〕
次に、制御手段４０による移動速度の自動調整の例について説明する。
図５は、ステージ位置と移動速度との関係を示す図である。
図５に示す横軸はステージ２１の現在位置であり、縦軸はステージ２１の移動速度である。なお、図５に示すステージ位置と移動速度との関係は一例であり、これに限定されるものではない。

【0050】

本実施形態に係る画像測定機１において、制御手段４０は、ワークＷの測定目標点ＴＰと、撮像手段１０による撮影領域の基準点Ｐ１とのずれ量に応じて移動手段２０による移動速度を調整する制御を行う。ここで、撮影領域の基準点Ｐ１はステージ２１の現在位置と等価である。図５に示すように、ステージ２１の現在位置について測定目標点ＴＰを中心とした許容範囲を設定しておく。許容範囲は、現在位置と測定目標点ＴＰとのずれ量の許容範囲である。このずれ量が許容範囲内であれば取得した画像から測定を行うことができる。

【0051】

ステージ２１の現在位置が許容範囲から外れている場合、制御手段４０はステージ２１の移動速度を第１速度Ｖ１に設定する。これにより、作業者によるジョイスティック３１の操作でステージ２１を素早く移動でき、測定目標点ＴＰから離れていても迅速に近づけることができる。

【0052】

一方、ステージ２１の現在位置が許容範囲内になっている場合、制御手段４０はステージ２１の移動速度を第１速度Ｖ１よりも遅い第２速度Ｖ２に設定する。ステージ２１の現在位置が測定目標点ＴＰに近づいて許容範囲内に入ると、微調整によって位置合わせする必要がある。この際、ステージ２１の移動速度が自動的に第２速度Ｖ２に設定され、ジョイスティック３１の操作でステージ２１を微動しやすくなる。

【0053】

このようにステージ２１の現在位置と測定目標点ＴＰとのずれ量が許容範囲を超えている場合には相対的に速い第１速度Ｖ１に設定され、許容範囲内の場合には相対的に遅い第２速度Ｖ２に設定されていることで、作業者による速度調節つまみ３２の操作によらずステージ２１の移動速度を位置合わせしやすい速度に自動的に調整することができる。

【0054】

作業者は、ジョイスティック３１の操作量が同じであっても、ずれ量が許容範囲を超えている場合には素早くステージ２１を移動でき、ずれ量が許容範囲内に入った場合には速度調節つまみ３２を回すことなくゆっくりと移動できるようになる。

【0055】

また、制御手段４０は、移動速度を第２速度Ｖ２に設定し、測定箇所の測定を行った後、次の測定目標点ＴＰへの移動を行う場合、移動速度を第２速度Ｖ２よりも速い第３速度（例えば、第１速度Ｖ１）に設定するようにしてもよい。これにより、一つの測定箇所の測定が完了し、次の測定箇所へ移動する際には、再び素早くステージ２１を移動して次の測定箇所へ迅速に移動できるようになる。

【0056】

なお、第１速度Ｖ１は、速度調節つまみ３２によって設定された速度レベルに対応した移動速度であってもよい。また、ずれ量が許容範囲を超えているところから許容範囲に近づくにしたがい移動速度を第１速度Ｖ１から第２速度Ｖ２に漸減させる減速領域を設けることが好ましい。これにより、ずれ量が許容範囲に近づくと、徐々に移動速度が第１速度Ｖ１から第２速度Ｖ２へと遅くなって、位置決めを行いやすくなる。

【0057】

図６（ａ）および（ｂ）は、ずれ量が許容範囲に入った際のディスプレイの表示例を示す図である。
図６（ｂ）には図６（ａ）のＡ部の拡大図が示される。
ディスプレイ１０４にガイド表示を行うアプリケーションソフトウェアは、予め設定された位置決めの許容範囲と連動して、ステージ２１の移動速度の自動調整を行う。第１十字線ＣＲ１に対して第２十字線ＣＲ２が許容範囲に入ると、許容範囲に入ったことを示す色に表示が変化する。

【0058】

また、これとともにステージ２１の移動速度が第１速度Ｖ１から第２速度Ｖ２に設定される。なお、急激な速度変化を回避するため、ステージ２１が許容範囲の外側の一定領域（減速領域）に到達したら、あらかじめ計算しておいた減速マップ（目標位置までの距離に対する速度設定対応データ）に応じた速度値をアプリケーションソフトウェアから測定機本体へコマンドで通知する。

【0059】

制御手段４０によるこのような自動速度設定は、有効／無効を切り替えられるようになっていてもよい。例えば、作業者の任意（スイッチや設定）によって有効この有効／無効を切り替えられるようにしておく。

【0060】

図７は、自動速度設定を無効にした場合のステージ位置と移動速度との関係を示す図である。
自動速度設定を無効にした場合には、ステージ２１の現在位置にかかわらず移動速度は第１速度Ｖ１に固定されている。第１速度Ｖ１は、速度調節つまみ３２によって設定された速度レベルに対応した移動速度であってもよい。

【0061】

また、本実施形態に係る画像測定機１は音出力手段であるスピーカ１０５（図１参照）をさらに備えていてもよい。スピーカ１０５は例えばコンピュータ１００の本体１０１に内蔵される。制御手段４０は、ずれ量が許容範囲を超えている場合、スピーカ１０５から第１の音を出力し、ずれ量が許容範囲内の場合、スピーカ１０５から第１の音とは異なる第２の音を出力する制御を行ってもよい。これにより、ずれ量が許容範囲内に入ったことを音で認識できるようになる。音による通知は、先に説明した十字線の色による通知と一緒に行うとさらに効果的である。

【0062】

〔移動速度レベルの表示〕
次に、移動速度レベルの表示について説明する。
図８（ａ）および（ｂ）は、移動速度レベルの表示例を示す図である。
図８（ｂ）には、図８（ａ）に示すＢ部の拡大図が示される。
制御手段４０は、アプリケーションソフトウェアによってディスプレイ１０４に画像測定に必要な表示を行う。図８（ａ）には画像測定を行う際の表示例が示される。

【0063】

このような画像測定の際の表示において、制御手段４０は、現在設定されているステージ２１の移動速度を表すレベル表示画像Ｇをディスプレイ１０４に表示することが好ましい。図８（ｂ）に示すように、移動速度を表すレベル表示画像Ｇは、例えば速度レベルを数段階に分けて表示している。表示レベルが多いほどステージ２１の移動速度が速く設定されていることを示す。作業者は、この移動速度を表すレベル表示画像Ｇを参照することで、現在設定されている移動速度を視覚で把握できるようになる。

【0064】

画像測定機１において、作業者は、測定時の操作の際、基本的にはコンピュータ１００のディスプレイ１０４に表示されるワーク画像を見ながらの操作が中心となる。画像測定機１のステージ２１の移動速度は、通常は最高速の設定で操作するケースがほとんどである。作業者も最高速で移動するという思い込みがあるケースが多い。

【0065】

もし、リモートボックスの速度調節つまみ３２の設定が最小値（例えば、”０”設定）であった場合、システム起動後の測定機固有の原点を決めるＡＢＳ操作（画像測定機１の機械座標系を決定するための操作）や測定物座標系を決める操作（測定物の基準に合わせた座標系を決定する操作）でステージが動かない状態となる。
作業手順としてリモートボックスの状態を、先に確認するという内容が必ず実施されればよいが、リモートボックスの状態を未確認のまま操作された場合、最高速で移動すると思い込んでいる場合には、ジョイスティック３１を操作してもステージ２１が動かないと勘違いしてしまい、操作トラブルになる可能性がある。
また、速度調節つまみ３２の設定が最大値になっていることに気が付かずにジョイスティック３１を操作した場合、意図せずステージ２１が速く移動してしまい、トラブルを招く原因となる。

【0066】

そこで、図８（ａ）および（ｂ）に示すように、現在設定されているステージ２１の移動速度を表すレベル表示画像Ｇをディスプレイ１０４に表示することで、リモートボックスの状態を未確認であってもステージ２１の移動速度の現在の設定レベルを把握することができ、操作トラブルを未然に防ぐことが可能となる。

【0067】

〔画像測定プログラム〕
次に、本実施形態に係る画像測定プログラムについて説明する。
図９は、本実施形態に係る画像測定方法を例示するフローチャートである。
画像処理プログラムは、図９に示す画像処理方法のうちの所定のステップをコンピュータ１００に実行させる。
図９に示す例では、ワークＷの撮影（ステップＳ１０２）、ステージ２１の移動（ステップＳ１０３～ステップＳ１０５）、寸法測定（ステップＳ１０６～ステップＳ１０７））のステップが画像処理プログラムに含まれる。画像処理プログラムは、アプリケーションソフトウェアとして実行される。

【0068】

先ず、ワークＷのステージ２１への載置を行う（ステップＳ１０１）。ワークＷは作業者によってステージ２１の所定位置に載置される。次に、ワークＷの撮影を行う（ステップＳ１０２）。ワークＷの画像は撮像手段１０によって取り込まれる。取り込まれたワークＷの画像はディスプレイ１０４に表示される。

【0069】

次に、ステージ２１の移動（第１速度Ｖ１）を行う（ステップＳ１０３）。すなわち、画像処理プログラムはステージ２１の移動速度を第１速度Ｖ１に設定し、作業者からの指示に基づきステージ２１を移動させる。

【0070】

次に、許容範囲内か否かの判断を行う（ステップＳ１０４）。すなわち、ステージ２１を移動して、測定目標点ＴＰと撮影領域の基準点Ｐ１とのずれ量が予め設定された許容範囲内に入ったか否かを判断する。ずれ量が許容範囲内でない場合にはステップＳ１０３へ戻り、第１速度Ｖ１のままステージ２１の移動を続ける。ずれ量が許容範囲内になった場合にはステップＳ１０５へ進み、ステージ２１の移動速度を第１速度Ｖ１よりも遅い第２速度Ｖ２に設定して位置合わせを行う。

【0071】

この位置合わせでは、ステージ２１の移動速度が第２速度Ｖ２に設定されているため、ステージ２１による位置合わせの微調整が容易である。また、ステップＳ１０３～ステップＳ１０５の処理を行う間、ディスプレイ１０４に第１十字線ＣＲ１および第２十字線ＣＲ２のガイド表示を行ってもよい。また、許容範囲内に入ったことを示す音を出力してもよい。

【0072】

位置合わせを行った後、寸法測定を行う（ステップＳ１０６）。作業者はマウス操作で画像からエッジ検出を実行するボタンを選択する。これにより画像からエッジが検出され、エッジに基づく寸法の測定が行われる。

【0073】

続いて、次の測定箇所があるか否かの判断を行う（ステップＳ１０７）。次の測定箇所がある場合にはステップＳ１０３へ戻り、以降の処理を繰り返す。次の測定箇所がない場合には処理を終了する。

【0074】

このような画像処理プログラムによって、ワークＷと撮影領域との相対的な位置を移動させる際、ワークＷの測定目標点ＴＰと撮影領域の基準点Ｐ１とのずれ量に応じてステージ２１の移動速度（第１速度Ｖ１および第２速度Ｖ２）が調整される。これにより、ずれ量によって作業者が操作しやすい移動速度に自動的に調整される。

【0075】

作業者は、ジョイスティック３１によってステージ２１を移動させる際、ずれ量が許容範囲を超えている場合には第１速度Ｖ１で素早くステージ２１を移動させることができる。また、ずれ量が許容範囲内に入った場合には、ジョイスティック３１の同じ操作量であっても第２速度Ｖ２によってゆっくりと移動できるようになる。これにより、測定目標点ＴＰまで素早く、かつ確実に移動させることが可能となる。

【0076】

なお、上記の画像処理プログラムにおいて、ステップＳ１０４の許容範囲内か否かの判断において、許容範囲内に入っている場合、スピーカ１０５からそのことを知らせる音を出力するようにしてもよい。

【0077】

以上説明したように、本実施形態によれば、ワークＷの測定目標点ＴＰと撮影領域の基準点Ｐ１を合わせる移動を作業者のマニュアル操作で行う際、測定目標点ＴＰが撮影領域の基準点Ｐ１に近づいた際に自動的に移動速度が遅くなるように設定される。したがって、測定を行う際、速度調節つまみ３２を操作する必要がないため、ジョイスティック３１とマウス１０３とを持つ手を離すことなく測定操作を実行できるようになる。これにより、電動で移動するステージ２１を搭載するマニュアルタイプの画像測定機１の操作の使い勝手を向上させることができ、作業効率を高めることが可能となる。

【0078】

〔実施形態の変形〕
上記に本実施形態を説明したが、本発明はこれらの例に限定されるものではない。例えば、上記では、撮像手段１０の水平方向位置は固定であり、ステージ２１が水平移動に移動する構成であるが、撮像手段１０およびステージ２１の少なくとも一方が水平方向に移動する構成であればよい。また、ずれ量のガイド表示は、ずれの方向を示すことができるものでれば十字線以外であってもよい。また、前述の各実施形態に対して、当業者が適宜、構成要素の追加、削除、設計変更を行ったものや、各実施形態の特徴を適宜組み合わせたものも、本発明の要旨を備えている限り、本発明の範囲に含有される。

【符号の説明】

【0079】

１…画像測定機
１０…撮像手段
１１…カメラ
１２…光学系
２０…移動手段
２１…ステージ
２２…駆動部
３０…操作手段
３１…ジョイスティック
３２…速度調節つまみ
３３…調光つまみ
３５…非常停止ボタン
４０…制御手段
１００…コンピュータ
１０１…本体
１０２…キーボード
１０３…マウス
１０４…ディスプレイ
１０５…スピーカ
１２１…照明装置
２４２…Ｘ軸エンコーダ
２４３…Ｙ軸エンコーダ
２４４…Ｚ軸エンコーダ
２５２…Ｘ軸モータ
２５３…Ｙ軸モータ
２５４…Ｚ軸モータ
４１５…ＡＤ変換部
４１６…画像メモリ
４３７…表示制御部
４３９…ＣＰＵ
４４０…プログラムメモリ
４４１…ワークメモリ
４４５…照明制御部
ＣＲ１…第１十字線
ＣＲ２…第２十字線
Ｇ…レベル表示画像
Ｐ１…基準点
Ｐ２…交差点
ＴＰ…測定目標点
Ｖ１…第１速度
Ｖ２…第２速度
Ｗ…ワーク

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】