特許 7287877 ３次元部品データ作成方法および該装置

(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】2023-05-29

(45)【発行日】2023-06-06

(54)【発明の名称】３次元部品データ作成方法および該装置

(51)【国際特許分類】

   G01B 11/24 20060101AFI20230530BHJP

【ＦＩ】

G01B11/24 K

【請求項の数】 10

(21)【出願番号】P 2019193204

(22)【出願日】2019-10-24

(65)【公開番号】P2021067555

(43)【公開日】2021-04-30

【審査請求日】2022-03-23

(73)【特許権者】

【識別番号】000010076

【氏名又は名称】ヤマハ発動機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100115381

【弁理士】

【氏名又は名称】小谷 昌崇

(74)【代理人】

【識別番号】100111453

【弁理士】

【氏名又は名称】櫻井 智

(72)【発明者】

【氏名】仲村 誠司

【審査官】山▲崎▼ 和子

(56)【参考文献】

【文献】特開２００７－３１５８１８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－０１００２１（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２００７／００９７３８１（ＵＳ，Ａ１）

【文献】独国特許出願公開第１９９１５０５２（ＤＥ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０１Ｂ １１／００－１１／３０

Ｇ０１Ｃ ３／００－３／３２

Ｇ０６Ｔ ７／００－７／９０

Ｇ０６Ｖ １０／００－２０／９０

３０／４１８、４０／１６、４０／２０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

計測対象の部品と、目印となる少なくとも３個以上である複数のマークとを１個の撮像装置で撮像した画像を、前記部品と前記撮像装置とを相対的に移動させた複数の移動箇所それぞれで生成する画像生成工程と、
前記画像生成工程で生成した複数の画像および実際の長さに関する所定の実長情報に基づいて、前記部品の形状に関する所定の３次元データである３次元部品データを求める部品データ処理工程とを備え、
前記マークの位置は、前記複数の移動箇所それぞれで前記撮像装置によって撮像される間、前記部品に対して不変であり、
前記複数の移動箇所それぞれで前記撮像装置によって撮像される間、前記部品に対して位置が不変である前記マークは、前記複数のマークのうちの少なくとも１個であり、
前記複数のマークのうちの少なくとも２個は、マーク間距離が既知であり、
前記実長情報は、前記マーク間距離であり、
前記複数のマークのうち少なくとも３個のマークは、前記複数の移動箇所それぞれで前記撮像装置によって撮像される間、線形独立な各位置にある、
３次元部品データ作成方法。

【請求項2】

計測対象の部品と、目印となる少なくとも３個以上である複数のマークとを１個の撮像装置で撮像した画像を、前記部品と前記撮像装置とを相対的に移動させた複数の移動箇所それぞれで生成する画像生成工程と、
前記画像生成工程で生成した複数の画像および実際の長さに関する所定の実長情報に基づいて、前記部品の形状に関する所定の３次元データである３次元部品データを求める部品データ処理工程とを備え、
前記マークの位置は、前記複数の移動箇所それぞれで前記撮像装置によって撮像される間、前記部品に対して不変であり、
前記実長情報は、既知な、前記撮像装置の１画素に写り込む被写体の実長であり、
前記複数のマークのうち少なくとも３個のマークは、前記複数の移動箇所それぞれで前記撮像装置によって撮像される間、線形独立な各位置にある、
３次元部品データ作成方法。

【請求項3】

前記画像生成工程における移動は、水平方向の移動である、
請求項１または請求項２に記載の３次元部品データ作成方法。

【請求項4】

前記画像生成工程は、複数の移動箇所それぞれについて、画像表示工程と生成工程とを備え、
前記画像表示工程は、当該移動箇所において、前記撮像装置で仮に撮像した仮画像を表示装置に表示すると共に、当該移動箇所に応じた画像上でのマークの適正位置を案内するガイド表示を前記仮画像に重畳するように前記表示装置に表示し、
前記生成工程は、当該移動箇所において、前記部品データ処理工程で用いられる前記画像を生成する、
請求項１または請求項２に記載の３次元部品データ作成方法。

【請求項5】

前記画像生成工程は、前記仮画像において、前記ガイド表示に対し前記マークの位置が適正であるか否かを判定する判定工程と、前記判定工程の判定結果を出力する出力工程とをさらに備える、
請求項４に記載の３次元部品データ作成方法。

【請求項6】

前記画像生成工程は、前記仮画像において、前記ガイド表示に対し前記マークの位置が適正であるか否かを判定する判定工程をさらに備え、
前記生成工程は、前記判定工程の判定結果が適正である場合に自動的に実施される、
請求項４に記載の３次元部品データ作成方法。

【請求項7】

前記撮像装置は、撮影機能付きモバイル端末装置に実装された撮像装置である、
請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載の３次元部品データ作成方法。

【請求項8】

前記マークは、前記画像に基づいてマークの位置を計測可能な形状である、
請求項１ないし請求項７のいずれか１項に記載の３次元部品データ作成方法。

【請求項9】

計測対象の部品と、目印となる少なくとも３個以上である複数のマークとを、前記部品との間で相対的に移動させた複数の移動箇所それぞれで撮像する１個の撮像部と、
前記複数の移動箇所それぞれで前記撮像部によって撮像された複数の画像および実際の長さに関する所定の実長情報に基づいて、前記部品の形状に関する所定の３次元データである３次元部品データを求める部品データ処理部とを備え、
前記マークの位置は、前記複数の移動箇所それぞれで前記撮像部によって撮像される間、前記部品に対して不変であり、
前記複数の移動箇所それぞれで前記撮像部によって撮像される間、前記部品に対して位置が不変である前記マークは、前記複数のマークのうちの少なくとも１個であり、
前記複数のマークのうちの少なくとも２個は、マーク間距離が既知であり、
前記実長情報は、前記マーク間距離であり、
前記複数のマークのうち少なくとも３個のマークは、前記複数の移動箇所それぞれで前記撮像部によって撮像される間、線形独立な各位置にある、
３次元部品データ作成装置。

【請求項10】

計測対象の部品と、目印となる少なくとも３個以上である複数のマークとを、前記部品との間で相対的に移動させた複数の移動箇所それぞれで撮像する１個の撮像部と、
前記複数の移動箇所それぞれで前記撮像部によって撮像された複数の画像および実際の長さに関する所定の実長情報に基づいて、前記部品の形状に関する所定の３次元データである３次元部品データを求める部品データ処理部とを備え、
前記マークの位置は、前記複数の移動箇所それぞれで前記撮像部によって撮像される間、前記部品に対して不変であり、
前記実長情報は、既知な、前記撮像部の１画素に写り込む被写体の実長であり、
前記複数のマークのうち少なくとも３個のマークは、前記複数の移動箇所それぞれで前記撮像部によって撮像される間、線形独立な各位置にある、
３次元部品データ作成装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、３次元の部品データを作成する３次元部品データ作成方法および３次元部品データ作成装置に関する。

【背景技術】

【0002】

例えば、集積回路、コンデンサおよび抵抗素子等の部品を機械によって自動的に実装するために、部品の形状を表す部品データ（部品認識データ）が重要となる。このような部品データを手動で部品実装装置に入力すると、工数がかかってしまう。このため、部品データを自動的に部品実装装置に入力する技術が望まれる。このような技術として、例えば、特許文献１に、部品認識データ作成装置が開示されている。

【0003】

この特許文献１に開示された部品認識データ作成装置は、電子部品を撮像装置により撮像することによって画像データを得て、この得られた画像データから、前記電子部品のボディや電極のエッジを抽出することによって、前記電子部品のボディや電極における形状や中心位置等の部品認識データを抽出する（［００９８］段落ないし［０１００］段落参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特許第３８７７５０１号公報（特開２００２－２４８０４号公報）

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

前記特許文献１に開示された部品認識データ作成装置は、上述のように、電子部品のボディや電極における形状や中心位置等の部品認識データを抽出しているが、この部品認識データは、２次元データであるため、高さ（厚さ）のデータを抽出できていない。

【0006】

本発明は、上述の事情に鑑みて為された発明であり、その目的は、３次元の部品データを作成できる３次元部品データ作成方法および３次元部品データ作成装置を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明者は、種々検討した結果、上記目的は、以下の本発明により達成されることを見出した。すなわち、本発明の一態様にかかる３次元部品データ作成方法は、計測対象の部品と、目印となる１または複数のマークとを１個の撮像装置で撮像した画像を、前記部品と前記撮像装置とを相対的に移動させた複数の移動箇所それぞれで生成する画像生成工程と、前記画像生成工程で生成した複数の画像および実際の長さに関する所定の実長情報に基づいて、前記部品の形状に関する所定の３次元データである３次元部品データを求める部品データ処理工程とを備え、前記マークの位置は、前記複数の移動箇所それぞれで前記撮像装置によって撮像される間、前記部品に対して不変である。

【0008】

このような３次元部品データ作成方法では、マークの位置は、複数の移動箇所それぞれで撮像装置によって撮像される間、部品に対して不変である。このため、移動前後の各画像における前記マークの位置に基づいて前記相対的な移動の移動量が求められるから、上記３次元部品データ作成方法は、いわゆる三角測量の原理から、前記移動前後の各画像および実際の長さに関する所定の実長情報に基づいて、前記部品の形状に関する所定の３次元データを求めることができ、したがって、３次元の部品データを作成できる。一般に、３次元データを求める場合に、２個の撮像装置を用いたいわゆるステレオカメラが用いられるが、上記３次元部品データ作成方法は、１個の撮像装置で良いので、ステレオカメラに較べて安価な機器構成で３次元の部品データを作成できる。

【0009】

他の一態様では、上述の３次元部品データ作成方法において、前記マークは、複数であり、前記複数の移動箇所それぞれで前記撮像装置によって撮像される間、前記部品に対して位置が不変である前記マークは、前記複数のマークのうちの少なくとも１個であり、前記複数のマークのうちの少なくとも２個は、マーク間距離が既知であり、前記実長情報は、前記マーク間距離である。好ましくは、上述の３次元部品データ作成方法において、前記マーク間距離は、前記画像生成工程を実施する前に、あるいは、前記画像生成工程における移動中に、あるいは、前記画像生成工程を実施した後に、実測され、前記部品データ処理工程を実施する前に、既知とされる。

【0010】

このような３次元部品データ作成方法では、前記マークは、複数であり、前記複数のマークのうちの少なくとも２個は、実長情報としてのマーク間距離が既知であるので、上記３次元部品データ作成方法は、この既知なマーク間距離を用いて実寸法で３次元の部品データを作成できる。マークが複数であることで、上記３次元部品データ作成方法は、複数のマークに対する撮像装置との相対的な角度の変化も考慮できる。

【0011】

他の一態様では、上述の３次元部品データ作成方法において、前記実長情報は、既知な、前記撮像装置の１画素に写り込む被写体の実長である。

【0012】

これによれば、既知な、撮像装置の１画素に写り込む被写体の実長（実際の長さ、実寸法）を実長情報として用いた３次元部品データ作成方法が提供できる。

【0013】

他の一態様では、これら上述の３次元部品データ作成方法において、前記画像生成工程における移動は、水平方向の移動であり、前記複数のマークは、少なくとも２個以上である。

【0014】

一般に、計測対象の部品や複数のマークに対する撮像装置の姿勢（光軸の向き）の特定には、３次元空間では、少なくとも３個以上のマークが必要である。上記３次元データ作成方法は、撮像装置の相対的な移動が水平方向に規制されるので、少なくとも２個以上のマークで良く、より少ないマークで３次元の部品データを作成できる。マークが３個以上である場合には、上記３次元データ作成方法は、冗長なマーク数により、より高精度に３次元の部品データを作成できる。

【0015】

他の一態様では、これら上述の３次元部品データ作成方法において、前記複数のマークのうち少なくとも３個のマークは、前記複数の移動箇所それぞれで前記撮像装置によって撮像される間、線形独立な各位置にあり、前記複数のマークは、少なくとも３個以上である。

【0016】

このような３次元データ作成方法は、少なくとも３個以上のマークを用いるので、撮像装置の移動に制約が無くなるから、撮像装置を手で持って撮像することが可能となる。マークが４個以上である場合には、上記３次元データ作成方法は、冗長なマーク数により、より高精度に３次元の部品データを作成できる。

【0017】

他の一態様では、上述の３次元部品データ作成方法において、前記画像生成工程は、複数の移動箇所それぞれについて、画像表示工程と生成工程とを備え、前記画像表示工程は、当該移動箇所において、前記撮像装置で仮に撮像した仮画像を表示装置に表示すると共に、当該移動箇所に応じた画像上でのマークの適正位置を案内するガイド表示を前記仮画像に重畳するように前記表示装置に表示し、前記生成工程は、当該移動箇所において、前記部品データ処理工程で用いられる前記画像を生成する。

【0018】

このような３次元部品データ作成方法は、ガイド表示を仮画像と共に表示装置に表示するので、マークとガイド表示とを参照することで、各移動箇所それぞれで部品に対し撮像装置を容易に移動でき、各移動箇所それぞれでの部品に対する撮像装置の位置を容易に適正化できる。上記３次元部品データ作成方法は、線形独立な各位置に位置する少なくとも３個以上のマークと、各マークそれぞれに対応する各ガイド表示とを参照することで、部品に対する撮像装置の姿勢を適正化できる。

【0019】

他の一態様では、上述の３次元部品データ作成方法において、前記画像生成工程は、前記仮画像において、前記ガイド表示に対し前記マークの位置が適正であるか否かを判定する判定工程と、前記判定工程の判定結果を出力する出力工程とをさらに備える。

【0020】

このような３次元部品データ作成方法は、判定工程と出力工程とをさらに備えるので、オペレータ（ユーザ）は、判定結果を参酌することで、各移動箇所それぞれでの部品に対する撮像装置の位置を容易に適正化できる。

【0021】

他の一態様では、上述の３次元部品データ作成方法において、前記画像生成工程は、前記仮画像において、前記ガイド表示に対し前記マークの位置が適正であるか否かを判定する判定工程をさらに備え、前記生成工程は、前記判定工程の判定結果が適正である場合に自動的に実施される。

【0022】

このような３次元部品データ作成方法は、生成工程を、判定工程の判定結果が適正である場合に自動的に実施するので、オペレータ（ユーザ）によるシャッター押下操作に伴う部品に対する撮像装置の位置ずれや手ぶれを低減できる。

【0023】

他の一態様では、これら上述の３次元部品データ作成方法において、前記撮像装置は、撮影機能付きモバイル端末装置に実装された撮像装置である。

【0024】

このような３次元部品データ作成方法は、例えばカメラ付きスマートフォンやカメラ付きタブレット等の撮影機能的付きモバイル端末装置を流用でき、このため、より安価で、かつ、手軽に撮像ができ、３次元の部品データを作成する専用機器が不要となる。

【0025】

他の一態様では、これら上述の３次元部品データ作成方法において、前記マークは、前記画像に基づいてマークの位置を計測可能な形状である。

【0026】

このような３次元データ作成方法は、画像処理でマークの位置を計測できる。

【0027】

本発明の他の一態様にかかる３次元部品データ作成装置は、計測対象の部品と、目印となる１または複数のマークとを、前記部品との間で相対的に移動させた複数の移動箇所それぞれで撮像する１個の撮像部と、前記複数の移動箇所それぞれで前記撮像部によって撮像された複数の画像および実際の長さに関する所定の実長情報に基づいて、前記部品の形状に関する所定の３次元データである３次元部品データを求める部品データ処理部とを備え、前記マークの位置は、前記複数の移動箇所それぞれで前記撮像装置によって撮像される間、前記部品に対して不変である。

【0028】

このような３次元部品データ作成装置では、マークの位置は、複数の移動箇所それぞれで撮像部によって撮像される間、部品に対して不変である。このため、移動前後の各画像における前記マークの位置に基づいて前記相対的な移動の移動量が求められるから、上記３次元部品データ作成装置は、いわゆる三角測量の原理から、前記移動前後の各画像および実際の長さに関する所定の実長情報に基づいて、前記部品の形状に関する所定の３次元データを求めることができ、したがって、３次元の部品データを作成できる。一般に、３次元データを求める場合に、２個の撮像装置を用いたいわゆるステレオカメラが用いられるが、上記３次元部品データ作成装置は、１個の撮像装置で良いので、ステレオカメラに較べて安価な機器構成で３次元の部品データを作成できる。

【発明の効果】

【0029】

本発明にかかる３次元部品データ作成方法および３次元部品データ作成装置は、３次元の部品データを作成できる。

【図面の簡単な説明】

【0030】

【図1】第１実施形態における３次元部品データ作成装置の構成を示すブロック図である。

【図2】図１に示す３次元部品データ作成装置の外観構成を示す概略図である。

【図3】図１に示す３次元部品データ作成装置に用いられる各態様のマークを説明するための図である。

【図4】図１に示す３次元部品データ作成装置における３次元部品データの高さ（厚さ）の算出方法を説明するための図である。

【図5】図１に示す３次元部品データ作成装置の動作を示すフローチャートである。

【図6】第２実施形態における３次元部品データ作成装置の構成を示すブロック図である。

【図7】図６に示す３次元部品データ作成装置の外観構成を示す概略図である。

【図8】図６に示す３次元部品データ作成装置の動作を示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0031】

以下、図面を参照して、本発明の１または複数の実施形態が説明される。しかしながら、発明の範囲は、開示された実施形態に限定されない。なお、各図において同一の符号を付した構成は、同一の構成であることを示し、適宜、その説明を省略する。本明細書において、総称する場合には添え字を省略した参照符号で示し、個別の構成を指す場合には添え字を付した参照符号で示す。

【0032】

本実施形態における３次元部品データ作成方法は、計測対象の部品と、目印となる１または複数のマークとを１個の撮像装置で撮像した画像を、前記部品と前記撮像装置とを相対的に移動させた複数の移動箇所それぞれで生成する画像生成工程と、前記画像生成工程で生成した複数の画像および実際の長さに関する所定の実長情報に基づいて、前記部品の形状に関する所定の３次元データである３次元部品データを求める部品データ処理工程とを備える。そして、前記３次元部品データ作成方法では、前記マークの位置は、前記複数の移動箇所それぞれで前記撮像装置によって撮像される間、前記部品に対して不変である。一例では、前記マークは、複数であり、前記複数の移動箇所それぞれで前記撮像装置によって撮像される間、前記部品に対して位置が不変である前記マークは、前記複数のマークのうちの少なくとも１個であり、前記複数のマークのうちの少なくとも２個は、マーク間距離が既知であり、前記実長情報は、前記マーク間距離である。このような３次元部品データ作成方法について、以下、これを実装した第１および第２実施形態における３次元部品データ作成装置を用いることで、より具体的に説明する。

【0033】

（第１実施形態）
図１は、第１実施形態における３次元部品データ作成装置の構成を示すブロック図である。図２は、図１に示す３次元部品データ作成装置の外観構成を示す概略図である。図２Ａは、３次元部品データ作成装置Ｓａの側面図であり、図２Ｂは、部品ＰＴを載置した載置台ＳＴの上面図である。図３は、図１に示す３次元部品データ作成装置に用いられる各態様のマークを説明するための図である。図３Ａないし図３Ｇは、それぞれ、第１ないし第７態様の第１ないし第７マークＭＫａ～ＭＫｇを示す。図４は、図１に示す３次元部品データ作成装置における３次元部品データの高さ（厚さ）の算出方法を説明するための図である。図２、図４および後述の図７には、方向関係の明確化のために、ＸＹＺ直交座標系が示されている。なお、Ｘ方向（Ｘ軸）は、例えば水平面と平行な方向であり、Ｙ方向（Ｙ軸）は、前記水平面内でＸ方向と直交する方向であり、Ｚ方向（Ｚ軸）は、Ｘ方向およびＹ方向にそれぞれ直交する方向（垂直方向、前記水平面の法線方向）である。

【0034】

実施形態における３次元部品データ作成装置Ｓａは、計測対象の部品ＰＴにおける３次元部品データを作成する装置であり、例えば、図１および図２に示すように、１個の撮像部１と、制御処理部２ａと、入力部３と、出力部４ａと、インターフェース部５と、記憶部６ａと、載置台（ステージ）ＳＴとを備える。

【0035】

部品ＰＴは、任意の部材であって良く、好ましくは、工数低減のために、機械によって自動的に実装される部材である。例えば、３次元部品データが部品実装装置に利用される場合、部品ＰＴは、例えば、集積回路（ＩＣ）、コンデンサおよび抵抗素子等の電子部品である。前記３次元部品データは、部品ＰＴの形状に関する所定のデータであり、３次元で表される。部品ＰＴが、部品本体ＰＢと部品本体ＰＢから外部に延びる付属部（例えば電極等）ＰＥとを備える場合、前記３次元部品データは、部品ＰＴの外形（部品本体ＰＢおよび付属部ＰＥ全体の外形）における横寸法（Ｘ方向の長さ）、縦寸法（Ｙ方向の長さ）および高さ寸法（厚さ寸法、Ｚ方向の長さ）、部品本体ＰＢにおける横寸法、縦寸法および高さ寸法、付属部ＰＥにおける横寸法（長さ）、縦寸法（幅）および高さ寸法、ならびに、付属部ＰＥが複数で有る場合における付属部ＰＥの個数および間隔のうちの少なくとも１つを含む。

【0036】

載置台ＳＴは、計測対象の部品ＰＴを載置するための部材である。載置台ＳＴは、例えば、図２に示すように、平面視にて矩形の平板状部材である。

【0037】

載置台ＳＴにおける計測対象の部品ＰＴを載置する一方面（主面）ＳＦには、目印となる複数のマークＭＫが在り、前記複数のマークＭＫのうちの少なくとも１個のマークＭＫにおける位置は、３次元部品データを作成するための複数の画像を生成するために、部品ＰＴと撮像部１とを相対的に移動させた複数の移動箇所ＭＰそれぞれで撮像部１によって撮像される間、定位置に在る。図２に示す例では、複数のマークＭＫは、矩形の載置台ＳＴにおける４個の各コーナ（角部）に在る４個の第１ないし第４マークＭＫ１～ＭＫ４を備える。これら４個の第１ないし第４マークＭＫ１～ＭＫ４は、そのうちの少なくとも１個が前記複数の移動箇所ＭＰそれぞれで撮像部１によって撮像される間、定位置に在って良いが、本実施形態では、その全てが前記定位置に在る。このような第１ないし第４マークＭＫ１～ＭＫ４は、例えば、載置台ＳＴの主面ＳＦの色と異なる色であって所定の形状で形成された各部材（小片）であり、載置台ＳＴの各コーナに配置される。マークＭＫは、本実施形態では、後述するように、画像からエッジを抽出することで検出されるので、マークＭＫとその背景となる載置台ＳＴの主面ＳＦとの間のコントラストは、高い方が好ましい。第１ないし第４マークＭＫ１～ＭＫ４は、その自重で、前記複数の移動箇所ＭＰそれぞれで撮像部１によって撮像される間、定位置に在って良いが、例えば接着剤や締結具（例えばネジ等）等によって、載置台ＳＴの各コーナに固定（または半固定）され配置されて良い。あるいは、例えば、第１ないし第４マークＭＫ１～ＭＫ４は、シールで形成され、載置台ＳＴの各コーナに貼付されることで載置台ＳＴの主面ＳＦ上に形成される。あるいは、例えば、第１ないし第４マークＭＫ１～ＭＫ４は、載置台ＳＴの主面ＳＦに描画されることで載置台ＳＴの主面ＳＦ上に形成される。

【0038】

マークＭＫは、画像に基づいてマークの位置を計測可能な形状であれば、任意の形状であって良い。例えば、マークの形状は、図２や図３Ａに示すように平面視にて円形状である（第１態様）。この場合、円形状のマークＭＫａにおける中心の位置がマークの位置とされる。あるいは、例えば、マークの形状は、図３Ｂに示すように、平面視にて、例えば正方形等の正多角形である（第２態様）。この場合、正多角形のマークＭＫｂにおける中心の位置（対角線の交点）がマークの位置とされる。あるいは、例えば、マークの形状は、図３Ｃに示すように、平面視にて、直交した２本の線分から形成される十字形である（第３態様）。この場合、十字状のマークＭＫｃにおける交差の位置がマークの位置とされる。

【0039】

なお、マークＭＫは、上述に限らず、次のように構成されても良い。あるいは、例えば、マークＭＫは、図３Ｄに示すように、平面視にて、直交した２本の線分ＭＫｄ１、ＭＫｄ２の交点から成るマークＭＫｄであり（第４態様）、前記交点の位置がマークの位置とされる。あるいは、例えば、マークＭＫは、図３Ｅに示すように、平面視にて、線分ＭＫｅ1の一方端から成るマークＭＫｅであり（第５態様）、前記一方端の位置がマークの位置とされる。あるいは、例えば、マークＭＫは、図３Ｆに示すように、載置台ＳＴに所定の形状で形成された凹所または貫通孔から成るマークＭＫｆである（第６態様）。あるいは、例えば、マークＭＫは、図３Ｇに示すように、載置台ＳＴにおけるコーナの先端から成るマークＭＫｇであり（第７態様）、前記先端の位置がマークの位置とされる。ここで、図３Ａないし図３Ｇの各図には、１個のマークＭＫａ～ＭＫｇが図示されている（このため、第５態様のマークＭＫｅの場合、１個の線分で２個のマークＭＫｅ、ＭＫｅが形成される）。また、３次元部品データ作成装置Ｓａに用いられる複数のマークＭＫは、同種で構成されて良く、あるいは、異種の複数種で構成されても良い。

【0040】

このような複数のマークＭＫの在る載置台ＳＴの主面ＳＦ上に計測対象の部品ＰＴが載置され、この載置された部品ＰＴが、その自重で、前記複数の移動箇所ＭＰそれぞれで撮像部１によって撮像される間、載置された位置に在って不変とされることで、第１ないし第４マークＭＫ１～ＭＫ４の各位置（前記複数のマークのうちの少なくとも１個のマークにおける位置）は、前記複数の移動箇所ＭＰそれぞれで撮像部１によって撮像される間、定位置に在って不動であるから、部品ＰＴに対して不変である。

【0041】

そして、載置台ＳＴの主面ＳＦ上に在る複数のマークＭＫのうちの少なくとも２個は、予め実測され、マーク間距離が既知である。例えば、図２に示す例において、４個の第１ないし第４マークＭＫ１～ＭＫ４のうちの任意の２個のマーク間距離が実測され、既知とされる。例えば、第１および第２マークＭＫ１、ＭＫ２との間のマーク間距離が実測され、既知とされる。あるいは、例えば、第１および第３マークＭＫ１、ＭＫ３との間のマーク間距離が実測され、既知とされる。あるいは、例えば、第１および第４マークＭＫ１、ＭＫ４との間のマーク間距離が実測され、既知とされる。１個のマーク間距離が実測され、既知とされて良いが、本実施形態では、第１および第２マークＭＫ１、ＭＫ２との間のマーク間距離（縦方向マーク間距離、Ｙ方向マーク間距離）、および、第１および第３マークＭＫ１、ＭＫ３との間のマーク間距離（横方向マーク間距離、Ｘ方向マーク間距離）それぞれが実測され、既知とされる。これにより、計測対象の縦寸法は、画像（イメージセンサ）での第１および第２マークＭＫ１、ＭＫ２との間のマーク間距離（画像上縦方向マーク間距離、第１および第２マークＭＫ１、ＭＫ２との間の画素数）に対する、画像での計測対象の縦長（計測対象の縦方向の画素数）の比（縦比）に、実寸法の縦方向マーク間距離を乗算することで、算出される（（計測対象の縦寸法）＝（（画像での計測対象の縦長）／（画像上縦方向マーク間距離））×（実寸法の縦方向マーク間距離））。計測対象の横寸法は、画像での第１および第３マークＭＫ１、ＭＫ３との間のマーク間距離（画像上縦方向マーク間距離、第１および第３マークＭＫ１、ＭＫ３との間の画素数）に対する、画像での計測対象の横長（計測対象の横方向の画素数）の比（横比）に、実寸法の横方向マーク間距離を乗算することで、算出される（（計測対象の横寸法）＝（（画像での計測対象の横長）／（画像上横方向マーク間距離））×（実寸法の横方向マーク間距離））。このように計測対象の実寸法が求められるので、既知なマーク間距離は、長いほど好ましい（既知なマーク間距離を与える２個の各マークＭＫは、互いに離れているほど好ましい）。１個のマーク間距離が実測され、既知とされている場合には、この１個の実寸法のマーク間距離に基づいて実寸法の縦方向マーク間距離および実寸法の横方向マーク間距離それぞれが求められることになるが（例えば、実寸法の縦方向マーク間距離が既知の場合、この実寸法の縦方向マーク間距離が実寸法の横方向マーク間距離とされる（（実寸法の横方向マーク間距離）＝（実寸法の縦方向マーク間距離）））、上述のように、実寸法の縦方向マーク間距離および実寸法の横方向マーク間距離それぞれが既知とされる場合では、例えば製品ばらつき等により収差で撮像部１の結像光学系に歪みが生じている場合でも、１個の実寸法のマーク間距離が既知である場合に較べて、より精度良く部品の実寸法が求められる。このようなマーク間距離は、画像から実寸法を求めるための、実際の長さに関する所定の実長情報の一例に相当する。

【0042】

撮像部１は、制御処理部２ａに接続され、制御処理部２ａの制御に従って、所定の被写体を撮像し、前記被写体の画像（画像データ）を生成する装置である。本実施形態では、撮像部１は、計測対象の部品ＰＴと、目印となる複数のマークＭＫとを、前記部品ＰＴとの間で相対的に移動させた複数の移動箇所ＭＰそれぞれで撮像し、前記複数の移動箇所ＭＰそれぞれでの各画像を制御処理部２ａへ出力する。このような撮像部１は、例えば、被写体の光学像を所定の結像面上に結像する結像光学系、前記結像面に受光面を一致させて配置され、前記被写体の光学像を電気的な信号に変換するイメージセンサ、および、イメージセンサの出力を画像処理することで前記被写体の画像を表すデータである画像データを生成する画像処理部等を備えるデジタルカメラである。

【0043】

このような撮像部１は、部品ＰＴと撮像部１とを相対的に移動させるために、例えば、撮像部１を載置台ＳＴの上方で保持する保持具（カメラスタンド）（不図示）によって保持される。前記保持具は、例えば、柱状のロッドと、前記ロッドの一方端（下端）に取り付けられ、前記ロッドを載置台ＳＴの主面ＳＦにおける法線方向（Ｚ方向）に沿って立設させる板状の支持台と、前記ロッドの他方端（上端）に取り付けられ、載置台ＳＴの上方へ向かって延びるアームとを備え、前記アームの先端には、撮像部１が取り付けられる。なお、前記アームが省略され、前記ロッドの他方端に撮像部１が取り付けられても良い。
前記複数の移動箇所それぞれで画像を生成する場合、例えば、図２Ａに示すように、マニュアル（手動）で前記保持具を移動することで、撮像部１は、第１移動箇所ＭＰ１に移動され、撮像し、第１移動箇所ＭＰ１での撮像によって画像を生成すると、撮像部１は、第１移動箇所ＭＰ１から適宜な距離だけ横方向（Ｘ方向）に沿って移動した第２移動箇所ＭＰ２に移動され、撮像する。

【0044】

なお、上述では、撮像部１が載置台ＳＴに対し移動することで、部品ＰＴと撮像部１とが相対的に移動したが、マニュアル（手動）で載置台ＳＴが撮像部１に対し移動することで、部品ＰＴと撮像部１とが相対的に移動しても良く、あるいは、撮像部１および載置台ＳＴそれぞれが異なる移動量で移動することで、部品ＰＴと撮像部１とが相対的に移動しても良い。

【0045】

入力部３は、制御処理部２ａに接続され、各種コマンドや各種データを３次元部品データ作成装置Ｓａに入力する装置であり、例えば、所定の機能を割り付けられた複数の入力スイッチ等である。前記各種コマンドは、例えば、３次元部品データの作成開始を指示するコマンドや、撮像部１に撮像開始を指示するコマンド等である。前記各種データは、例えば、３次元部品データが作成される部品の識別子（例えば部品の製品名等）や、実長情報、本実施形態では既知な実寸法のマーク間距離等の、前記３次元部品データの作成を行う上で必要なデータである。出力部４ａは、制御処理部２ａに接続され、制御処理部２ａの制御に従って、入力部３から入力されたコマンドやデータ、および、当該３次元部品データ作成装置Ｓａで作成した３次元部品データ等を出力する装置であり、例えばＣＲＴディスプレイ、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）および有機ＥＬディスプレイ等の表示装置やプリンタ等の印刷装置等である。

【0046】

なお、入力部３および出力部４ａからタッチパネルが構成されてもよい。このタッチパネルを構成する場合において、入力部３は、例えば抵抗膜方式や静電容量方式等の操作位置を検出して入力する位置入力装置であり、出力部４ａは、表示装置である。このタッチパネルでは、表示装置の表示面上に位置入力装置が設けられ、表示装置に入力可能な１または複数の入力内容の候補が表示され、ユーザが、入力したい入力内容を表示した表示位置を触れると、位置入力装置によってその位置が検出され、検出された位置に表示された表示内容がユーザの操作入力内容として３次元部品データ作成装置Ｓａに入力される。このようなタッチパネルでは、ユーザは、入力操作を直感的に理解し易いので、ユーザにとって取り扱い易い３次元部品データ作成装置Ｓａが提供される。

【0047】

ＩＦ部５は、制御処理部２ａに接続され、制御処理部２ａの制御に従って、外部機器との間でデータの入出力を行う回路であり、例えば、シリアル通信方式であるＲＳ－２３２Ｃのインターフェース回路、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）規格を用いたインターフェース回路、ＩｒＤＡ（Ｉｎｆｒａｒｅｄ Ｄａｔａ Ａｓｓｃｏｉａｔｉｏｎ）規格等の赤外線通信を行うインターフェース回路、および、ＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｓｅｒｉａｌ Ｂｕｓ）規格を用いたインターフェース回路等である。なお、ＩＦ部５は、外部機器との間で通信を行う回路であり、例えば、データ通信カードや、ＩＥＥＥ８０２．１１規格等に従った通信インターフェース回路等であっても良い。

【0048】

記憶部６ａは、制御処理部２ａに接続され、制御処理部２ａの制御に従って、各種の所定のプログラムおよび各種の所定のデータを記憶する回路である。前記各種の所定のプログラムには、例えば、制御処理プログラム等が含まれる。この制御処理プログラムは、制御プログラム、撮像処理プログラムおよび部品データ処理プログラムを含む。前記制御プログラムは、３次元部品データ作成装置Ｓａの各部１、３～６ａを当該各部の機能に応じてそれぞれ制御するプログラムである。前記撮像処理プログラムは、計測対象の部品ＰＴと、目印となる複数のマークＭＫとを撮像した画像を、部品ＰＴと撮像部１とを相対的に移動させた複数の移動箇所ＭＰそれぞれで生成するように、ガイダンスを行い、複数の移動箇所ＭＰそれぞれにおいて、オペレータ（ユーザ）によるシャッター押下操作を入力部３で受け付けた場合、撮像部１に撮像させて画像を生成させ、この生成させた画像を撮像部１から取得するプログラムである。前記部品データ処理プログラムは、前記撮像処理プログラムによって撮像部１で生成した複数の画像および実長情報、本実施形態ではマーク間距離に基づいて３次元部品データを求めるプログラムである。前記各種の所定のデータには、実長情報、本実施形態では予め実測された実寸法のマーク間距離等の、各プログラムを実行する上で必要なデータ等が含まれる。記憶部６ａは、前記マーク間距離に関するマーク間距離情報を記憶するマーク間距離情報記憶部６１を機能的に備える。前記マーク間距離情報は、前記マーク間距離を与える２個のマークと、その実寸法を含む。このような記憶部６ａは、例えば不揮発性の記憶素子であるＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）や書き換え可能な不揮発性の記憶素子であるＥＥＰＲＯＭ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ Ｅｒａｓａｂｌｅ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）等を備える。記憶部６ａは、前記所定のプログラムの実行中に生じるデータ等を記憶するいわゆる制御処理部２ａのワーキングメモリとなるＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）等を含む。なお、記憶部６ａは、比較的大きな記憶容量を持つハードディスク装置を備えても良い。

【0049】

制御処理部２ａは、３次元部品データ作成装置Ｓａの各部１、３～６ａを当該各部の機能に応じてそれぞれ制御し、３次元部品データを作成するための回路である。制御処理部２ａは、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）およびその周辺回路を備えて構成される。制御処理部２ａは、前記制御処理プログラムが実行されることによって、制御部４１、撮像処理部２２ａおよび部品データ処理部２３を機能的に備える。

【0050】

制御部２１は、３次元部品データ作成装置Ｓａの各部１、３～６ａを当該各部の機能に応じてそれぞれ制御し、３次元部品データ作成装置Ｓａの全体制御を司るものである。

【0051】

撮像処理部２２ａは、部品ＰＴとマークＭＫとを撮像した画像を、部品ＰＴと撮像部１とを相対的に移動させた複数の移動箇所ＭＰそれぞれで生成するように、ガイダンスを行い、複数の移動箇所ＭＰそれぞれにおいて、オペレータ（ユーザ）によるシャッター押下操作を入力部３で受け付けた場合、撮像部１に撮像させて画像を生成させ、この生成させた画像を撮像部１から取得するものである。例えば、撮像処理部２２ａは、３次元部品データの作成開始の指示を入力部３で受け付けると、撮像部１を第１移動箇所ＭＰ１に移動させ、移動後に、シャッター押下操作を入力部３で行うように促すメッセージ（第１メッセージ）を出力部４ａから出力する。シャッター押下操作を入力部３で受け付けると、撮像処理部２２ａは、撮像部１に撮像させて画像（第１画像）を生成させ、この生成させた第１画像を撮像部１から取得し、撮像部１を第２移動箇所ＭＰ２に移動させ、移動後に、シャッター押下操作を入力部３で行うように促すメッセージ（第２メッセージ）を出力部４ａから出力する。シャッター押下操作を入力部３で受け付けると、撮像処理部２２ａは、撮像部１に撮像させて画像（第２画像）を生成させ、この生成させた第２画像を撮像部１から取得する。なお、この例において、撮像処理部２２ａは、撮像部１を移動させる代わりに、上述のように、載置台ＳＴを移動しても良く、撮像部１および載置台ＳＴそれぞれを移動しても良い。

【0052】

部品データ処理部２３は、撮像処理部２２ａによって撮像部１で生成した複数の画像および実長情報、本実施形態ではマーク間距離に基づいて３次元部品データを求めるものである。

【0053】

より具体的には、部品データ処理部２３は、例えば、第１および第２移動箇所ＭＰ１、ＭＰ２それぞれで撮像され生成された第１および第２画像に基づいて３次元部品データを求める。

【0054】

より詳しくは、部品データ処理部２３は、まず、第１画像からマークＭＫおよび部品ＰＴの輪郭を抽出（検出、認識）する。例えば、部品データ処理部２３は、第１画像をいわゆるエッジフィルタで画像処理することによって、エッジを抽出し、この抽出したエッジからマークＭＫおよび部品ＰＴの輪郭を抽出する。次に、部品データ処理部２３は、マークＭＫに起因するエッジをマークＭＫの形状に見立てることによって第１画像でのマークの位置を求める。例えば、マークＭＫが円形状である場合、部品データ処理部２３は、マークＭＫに起因するエッジを円形に見立てて円形の中心位置をマークの位置として求める。次に、部品データ処理部２３は、この求めた各マークの位置から、本実施形態では、画像上横方向マーク間距離および画像上縦方向マーク間距離それぞれを求める。次に、部品データ処理部２３は、部品ＰＴに起因するエッジに基づいて、３次元部品データにかかる、画像での部品ＰＴの各横長および各縦長を求める。例えば、図２Ｂに示すように、部品ＰＴが部品本体ＰＢおよび１４個の第１ないし第１４電極ＰＥ１～ＰＥ１４を備え、３次元部品データが部品本体ＰＢにおける横寸法および縦寸法ならびに電極ＰＥにおける横寸法および縦寸法を含む場合、部品データ処理部２３は、部品ＰＴに起因するエッジに基づいて、画像での部品本体ＰＢの横長および縦長ならびに電極ＰＥの横長および縦長それぞれを求める。次に、部品データ処理部２３は、これら求めた画像上横方向マーク間距離および画像上縦方向マーク間距離、画像での部品ＰＴの各横長および各縦長、ならびに、記憶部６ａに記憶されている横方向マーク間距離および縦方向マーク間距離から、部品ＰＴの各横寸法および縦寸法を求める。なお、上述では、第１画像から部品ＰＴの横寸法および縦寸法が求められたが第２画像から部品ＰＴの横寸法および縦寸法が求められて良く、あるいは、第１および第２画像それぞれから部品ＰＴの横寸法および縦寸法が求められ、その各平均値が部品ＰＴの横寸法および縦寸法とされても良い。また、マークＭＫや部品ＰＴの輪郭等を抽出する際に、例えば直線や曲線のハフ変換（Ｈｏｕｇｈ変換）等の画像処理が用いられても良い。

【0055】

次に、部品データ処理部２３は、部品ＰＴの高さ寸法を求めるために、部品データ処理部２３は、上述と同様に、第２画像からマークＭＫおよび部品ＰＴの輪郭を抽出し、第２画像でのマークの位置を求める。３次元部品データにおける部品ＰＴの高さ寸法Ｏｈは、次式１を用いて求めることができる。図４に示すように、部品ＰＴにおける、寸法を求めたい部分、例えば、部品ＰＴそのものの高さ寸法をＯｈとし、第１移動箇所ＭＰ１と第２移動箇所ＭＰ２との間の距離をＣｘとし、撮像部１と載置台ＳＴの主面ＳＦとの間の距離（カメラ高さ）をＣｈとし、同一のマークＭＫ（例えば第３マークＭＫ３）に対する、寸法を求めたい前記部分における、第１画像と第２画像との間の変位量をＯｘとすると、三角形の相似から、式１；Ｏｈ＝Ｏｘ×（Ｃｈ／（Ｃｘ＋Ｏｘ））となる。部品ＰＴそのものの高さ寸法Ｏｈは、図２に示すようなＺ方向において部品本体ＰＢの底面より電極ＰＥの先端が突出している部品ＰＴの場合、部品本体ＰＢの上面を載置台ＳＴの主面ＳＦに当接するように部品ＰＴが載置台ＳＴに載置されると、電極ＰＥの先端の高さ寸法となる。式１より高さ寸法Ｏｈを求めるために、次に、部品データ処理部２３は、同一のマークＭＫ（例えば第３マークＭＫ３）における第１画像と第２画像との間の変位量を、部品ＰＴと撮像部１との間の相対的な移動の移動量、図２に示す例では、撮像部１の移動量Ｃｘ（すなわち、第１移動箇所ＭＰ１と第２移動箇所ＭＰ２との間の距離Ｃｘ）として求める。次に、部品データ処理部２３は、同一のマークＭＫ（例えば第３マークＭＫ３）について、前記マークＭＫ（この例では第３マークＭＫ３）と、寸法を求めたい前記部分との間の距離を、第１画像および第２画像それぞれで求め、これら求めた各距離の差を、寸法を求めたい前記部分における第１画像と第２画像との間の変位量Ｏｘとして求める。そして、部品データ処理部２３は、これら求めた各値Ｃｘ、Ｏｘを前記式１に用いて部品ＰＴの高さ寸法Ｏｈを求める。なお、カメラ高さＣｈは、予め実測され記憶部６ａに記憶される。あるいは、撮像部１の焦点距離をｆとし、イメージセンサでの、実寸法の縦方向マーク間距離（横方向マーク間距離）を与える２個のマーク間距離をｓとし、実寸法の縦方向マーク間距離（横方向マーク間距離）をｍとすると、Ｃｈ＝ｍ×ｆ／ｓ、から、カメラ高さＣｈが求められる。

【0056】

このように部品データ処理部２３は、部品ＰＴの３次元部品データを求める。

【0057】

これら制御処理部２ａ、入力部３、出力部４ａ、ＩＦ部５および記憶部６ａは、例えば、デスクトップ型やノード型やタブレット型等のコンピュータによって構成可能である。あるいは、これら撮像部１、制御処理部２ａ、入力部３、出力部４ａ、ＩＦ部５および記憶部６ａは、例えばカメラ付きスマートフォンやカメラ付きタブレット等の撮影機能的付きモバイル端末装置が３次元部品データ作成装置Ｓａとして流用され、このようなモバイル端末装置に実装された撮像装置が撮像部１として用いられる。

【0058】

次に、本実施形態の動作について説明する。図５は、図１に示す３次元部品データ作成装置の動作を示すフローチャートである。

【0059】

このような構成の３次元部品データ作成装置Ｓａは、その電源が投入されると、必要な各部の初期化を実行し、その稼働を始める。その制御処理プログラムの実行によって、制御処理部２ａには、制御部２１、撮像処理部２２ａおよび部品データ処理部２３が機能的に構成される。

【0060】

図５において、まず、計測の準備が実施される（Ｓ１１）。より具体的には、オペレータ（ユーザ）は、計測対象の部品ＰＴを載置台ＳＴの主面ＳＦ上に配置する。図２および図３に示す例では、部品ＰＴの高さ寸法を求めるために、部品本体ＰＢの上面が載置台ＳＴの主面ＳＦに当接するように、部品ＰＴが載置台ＳＴに配置される。そして、オペレータは、３次元部品データの作成開始の指示を入力部３に入力する。前記作成開始の指示を入力部３で受け付けると、３次元部品データ作成装置Ｓａは、制御処理部２ａの撮像処理部２２ａによって、前記第１メッセージを出力部４ａから出力する。この前記第１メッセージを参照することによって、オペレータは、撮像部１を第１移動箇所ＭＰ１に移動させ、シャッター押下操作を入力部３に入力する。あるいは、３次元部品データ作成装置Ｓａは、撮像処理部２２ａによって、撮像部１を第１移動箇所ＭＰ１に移動させた後に、前記第３メッセージを出力部４ａから出力する。この前記第３メッセージを参照することによって、オペレータは、シャッター押下操作を入力部３に入力する。

【0061】

シャッター押下操作を入力部３で受け付けると、３次元部品データ作成装置Ｓａは、撮像処理部２２ａによって、撮像部１に撮像させて第１画像を生成させ、この生成させた第１画像を撮像部１から制御処理部２ａに取り込む（Ｓ１２）。第１移動箇所ＭＰ１で第１画像を生成すると、撮像処理部２２ａは、前記第２メッセージを出力部４ａから出力する。この前記第２メッセージを参照することによって、オペレータは、撮像部１を第２移動箇所ＭＰ２に移動させ、シャッター押下操作を入力部３に入力する。あるいは、撮像処理部２２ａは、撮像部１を第２移動箇所ＭＰ２に移動させた後に、前記第４メッセージを出力部４ａから出力する。この前記第４メッセージを参照することによって、オペレータは、シャッター押下操作を入力部３に入力する。

【0062】

シャッター押下操作を入力部３で受け付けると、３次元部品データ作成装置Ｓａは、撮像処理部２２ａによって、撮像部１に撮像させて第２画像を生成させ、この生成させた第２画像を撮像部１から制御処理部２ａに取り込む（Ｓ１３）。

【0063】

第２移動箇所ＭＰ２で第２画像を生成すると、３次元部品データ作成装置Ｓａは、制御処理部２ａの部品データ処理部２３によって、第１および第２移動箇所ＭＰ１、ＭＰ２それぞれで撮像され生成された第１および第２画像に基づいて、上述の各処理によって、３次元部品データを求める（Ｓ１４）。ここで、３次元部品データの作成に必要なマーク間距離は、この処理Ｓ１４（部品データ処理工程）より前に、既知であれば良い。例えば、処理Ｓ１２や処理Ｓ１３の画像生成工程を実施する前に、前記マーク間距離が実測される。より具体的には、載置台ＳＴにマークＭＫが配置された際に、前記マーク間距離が、実測され、マーク間距離情報記憶部６１に予め記憶される。あるいは、例えば、処理Ｓ１１で（処理Ｓ１２の実施の前に）前記マーク間距離が、実測され、入力部３から入力され、マーク間距離情報記憶部６１に記憶される。また例えば、前記画像生成工程における移動中に、この例では処理Ｓ１２と処理Ｓ１３との合間に、前記マーク間距離が、実測され、入力部３から入力され、マーク間距離情報記憶部６１に記憶される。また例えば、前記画像生成工程を実施した後に、前記マーク間距離が、実測され、入力部３から入力され、マーク間距離情報記憶部６１に記憶される。

【0064】

３次元部品データを求めると、３次元部品データ作成装置Ｓａは、制御処理部２ａの制御部２１によって、この求めた３次元部品データを出力部４ａから出力し（Ｓ１５）、本処理を終了する。なお、３次元部品データは、記憶部６ａに記憶され、保存されても良い。

【0065】

以上説明したように、第１実施形態における３次元部品データ作成装置Ｓａおよびこれに実装された３次元部品データ作成方法では、４個のマークＭＫ１～ＭＫ４のうちの少なくとも１個のマークＭＫにおける位置（本実施形態では全てのマークＭＫ１～ＭＫ４の各位置）は、第１および第２移動箇所ＭＰ１、ＭＰ２それぞれで撮像部１によって撮像される間、部品ＰＴに対して不変である。このため、移動前後の各画像における前記マークの位置に基づいて前記相対的な移動の移動量が求められるから、上記３次元部品データ作成装置Ｓａおよびその方法は、いわゆる三角測量の原理（図４に示す例では三角形の相似）から、前記移動前後の各画像および実長情報、本実施形態ではマーク間距離に基づいて、部品ＰＴの形状に関する所定の３次元データを求めることができ、したがって、３次元の部品データを作成できる。上記３次元部品データ作成装置Ｓａおよびその方法は、１個の撮像部１で良いので、ステレオカメラに較べて安価な機器構成で３次元の部品データを作成できる。１個の撮像部１を用いる場合であって、前記相対的な移動による撮像部１の移動量を実測する場合、前記撮像部１の移動量を厳密に管理する必要があるが、上記３次元部品データ作成装置Ｓａおよびその方法は、上述のように、移動前後の各画像における前記マークの位置に基づいて前記相対的な移動の移動量が求められるから、前記撮像部１の移動量を厳密に管理する必要が無い。そして、前記４個のマークＭＫ１～ＭＫ４のうちの少なくとも２個は、マーク間距離（本実施形態では横方向マーク間距離および縦方向マーク間距離）が既知であるので、上記３次元部品データ作成装置Ｓａおよびその方法は、実寸法で、３次元の部品データを作成できる。マークが複数であることで、上記３次元部品データ作成装置Ｓａおよびその方法は、複数のマークに対する撮像装置との相対的な角度の変化も考慮できる。

【0066】

一般に、計測対象の部品ＰＴや複数のマークＭＫに対する撮像部１の姿勢（光軸の向き）の特定には、３次元空間では、少なくとも３個以上のマークＭＫが必要である。上記３次元部品データ作成装置Ｓａおよびその方法は、前記支持部材によって撮像部１の相対的な移動が水平方向に規制されるので、少なくとも２個以上のマークで良く、より少ないマークで３次元の部品データを作成できる。マークが３個以上である場合には、上記３次元部品データ作成装置Ｓａおよびその方法は、冗長なマーク数により、より高精度に３次元の部品データを作成できる。例えば、上述のように、横方向マーク間距離および縦方向マーク間距離を用いることで、より高精度な３次元部品データの作成が可能となる。あるいは、例えば、複数のマークＭＫそれぞれについて、寸法を求めたい前記部分における、第１画像と第２画像との間の変位量Ｏｘを複数求めてその平均値を求めることで、より高精度な３次元部品データの作成が可能となる。

【0067】

上記３次元部品データ作成装置Ｓａおよびその方法は、適宜な形状のマークＭＫを用いるので、画像処理でマークの位置を計測できる。なお、円形状のマークＭＫａや正多角形状のマークＭＫｂは、複数点のエッジから中心位置が求めることが可能であるので、より好ましい。

【0068】

次に、別の実施形態について説明する。
（第２実施形態）
第１実施形態における３次元部品データ作成装置Ｓａは、撮像部１が前記支持部材で支持され、このため、少なくとも２個以上の複数のマークＭＫを用いたが、第２実施形態における３次元部品データ作成装置Ｓｂは、前記複数の移動箇所ＭＰそれぞれで撮像部１によって撮像される間、線形独立な各位置にある少なくとも３個のマークを含む、３個以上の複数のマークＭＫを用いる。

【0069】

図６は、第２実施形態における３次元部品データ作成装置の構成を示すブロック図である。図７は、図６に示す３次元部品データ作成装置の外観構成を示す概略図である。図７Ａは、第１移動箇所ＭＰ１での仮画像およびガイド表示を表示部に表示した３次元部品データ作成装置Ｓｂを示し、図７Ｂは、第２移動箇所ＭＰ２での仮画像およびガイド表示を表示部に表示した３次元部品データ作成装置Ｓｂを示す。図７Ｃは、載置台ＳＴ上において、線形独立な各位置に在る３個のマークＭＫ１、ＭＫ３、ＭＫ４を示す。

【0070】

このような第２実施形態における３次元部品データ作成装置Ｓｂは、例えば、図６および図７に示すように、撮像部１と、制御処理部２ｂと、入力部３と、出力部４ｂと、ＩＦ部５と、記憶部６ｂと、移動体通信部７とを備える。これら第２実施形態における３次元部品データ作成装置Ｓｂにおける撮像部１、入力部３およびＩＦ部５は、それぞれ、機能的には、第１実施形態における３次元部品データ作成装置Ｓａにおける撮像部１、入力部３およびＩＦ部５と同様であるので、その説明を省略する。出力部４ｂは、後述のガイド表示を装置するため、必ず表示装置を含む点を除き、出力部４ａと同様である。

【0071】

載置台ＳＴにおける計測対象の部品ＰＴを載置する一方面ＳＦには、第１実施形態と同様に、複数のマークＭＫが在る。そして、第２実施形態では、前記複数のマークＭＫのうち少なくとも３個のマークは、複数の移動箇所ＭＰそれぞれで撮像部１によって撮像される間、線形独立な各位置（互いに交差する２直線上の各位置（少なくとも、一方の直線上の２点の第１および第２位置および他方の直線上の１点の第３位置）にある。第２実施形態における複数のマークＭＫは、このような線形独立な各位置に在る、少なくとも３個のマークを含む、少なくとも３個以上を備える。より具体的には、第２実施形態における複数のマークＭＫは、第１実施形態と同様に、図７Ａおよび図７Ｂに示すように、矩形の載置台ＳＴにおける４個の各コーナに在る４個の第１ないし第４マークＭＫ１～ＭＫ４を備える。したがって、本実施形態では、例えば図７Ｃに示すように、第１、第３および第４マークＭＫ１、ＭＫ３、ＭＫ４は、互いに直交する各位置にあり、第１および第３マークＭＫ１を通る直線と、第３および第４マークＭＫ３、ＭＫ４を通る直線とは、第３マークＭＫ３の位置で直交している。

【0072】

第２実施形態における３次元部品データ作成装置Ｓｂは、専用機であって良いが、本実施形態では、例えばカメラ付きスマートフォンやカメラ付きタブレット等の撮影機能的付きモバイル端末装置が３次元部品データ作成装置Ｓｂとして流用され、このようなモバイル端末装置に実装された撮像装置および表示装置それぞれが撮像部１および出力部（表示部）４ｂとして用いられる。図６および図７に示す例では、カメラ付きスマートフォンが３次元部品データ作成装置Ｓｂとして流用されている。このため、第２実施形態における３次元部品データ作成装置Ｓｂは、移動体通信部７を備えている。この移動体通信部７は、制御処理部２ｂに接続され、制御処理部２ｂの制御に従って、移動体通信網を介して他の通信装置と通信するための回路である。

【0073】

記憶部６ｂは、制御処理部２ｂに接続され、制御処理部２ｂの制御に従って、各種の所定のプログラムおよび各種の所定のデータを記憶する回路であり、例えばＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、ＲＡＭ等を含む。

【0074】

前記各種の所定のプログラムには、例えば、制御処理プログラム等が含まれる。この制御処理プログラム（３次元部品データ作成アプリケーション）は、制御プログラム、撮像処理プログラムおよび部品データ処理プログラムを含む。第２実施形態における前記制御プログラムおよび前記部品データ処理プログラムは、それぞれ、第１実施形態における前記制御プログラムおよび前記部品データ処理プログラムと同様であるので、その説明を省略する。前記撮像処理プログラムは、部品ＰＴと複数のマークＭＫとを撮像した画像を、部品ＰＴと撮像部１とを相対的に移動させた複数の移動箇所ＭＰそれぞれで生成するように、ガイダンスを行い、複数の移動箇所ＭＰそれぞれにおいて、オペレータによるシャッター押下操作を入力部３で受け付けた場合、撮像部１に撮像させて画像を生成させ、この生成させた画像を撮像部１から取得するプログラムである。

【0075】

本実施形態では、前記撮像処理プログラムは、移動箇所ＭＰに応じた画像上でのマークの適正位置を案内するガイド表示ＧＤを用いることで前記ガイダンスを行い、さらに、本実施形態では、前記ガイド表示ＧＤに対しマークの位置が適正であるか否かを判定し、その判定結果を出力部４ｂから出力する。前記ガイド表示ＧＤは、複数の移動箇所ＭＰそれぞれに対応して設けられる。前記ガイド表示ＧＤは、前記複数の移動箇所ＭＰそれぞれにおいて、出力部（表示部）４ｂに表示された場合に、当該移動箇所ＭＰに応じた画像上でのマークの適正位置を案内できれば、任意の表示であって良い。前記ガイド表示ＧＤは、例えば、画像上でのマークの適正位置を指し示す点形状（・）や円形状（●）や矢印（→）等であって良いが、本実施形態では、前記ガイド表示ＧＤは、例えば、図７Ａおよび図７Ｂに示すように、前記マークの適正位置を中央位置に規定した環形状（リング形状）の図形である。このような形状のガイド表示ＧＤでは、画像上のマークＭＫを、前記ガイド表示ＧＤの中央位置に位置させるように、撮像部１（すなわち、３次元部品データ作成装置Ｓｂ）を移動させることで、当該移動箇所ＭＰにおいて、部品ＰＴに対する撮像部１（すなわち、３次元部品データ作成装置Ｓｂ）の位置が適正化される。好ましくは、前記ガイド表示ＧＤの環形状は、マークＭＫより大きな、マークの形状と相似な形状である。このようなガイド表示ＧＤでは、画像上のマークＭＫを、前記ガイド表示ＧＤの中央位置に位置させても、前記ガイド表示ＧＤが前記マークＭＫによって遮蔽されることがなく、略常時、前記ガイド表示ＧＤを参照しつつ画像上のマークの位置を移動させることができ、前記位置が適正化し易い。

【0076】

そして、第２実施形態では、複数のマークＭＫは、上述のように、複数の移動箇所ＭＰそれぞれで撮像部１によって撮像される間、線形独立な各位置に在る少なくとも３個のマークＭＫを含む。このため、このような線形独立な各位置に在る３個のマークＭＫとこれらそれぞれに対応する３個のガイド表示ＧＤとを参照し、前記３個のガイド表示ＧＤそれぞれに対する前記３個のマークＭＫそれぞれの各位置を全て適正化することで、部品ＰＴに対する撮像部１の姿勢を適正化できる。

【0077】

前記各種の所定のデータには、実長情報、本実施形態では予め実測された実寸法のマーク間距離や、前記ガイド表示ＧＤ等の、各プログラムを実行する上で必要なデータ等が含まれる。記憶部６ｂは、前記マーク間距離に関するマーク間距離情報を記憶するマーク間距離情報記憶部６１、および、前記ガイド表示ＧＤに関する表すガイド表示情報を記憶するガイド表示情報記憶部６２を機能的に備える。前記ガイド表示情報は、例えば、複数の移動箇所ＭＰそれぞれに対応する複数のガイド表示画像を備え、前記ガイド表示画像は、当該移動箇所ＭＰに対応した位置に表示されたガイド表示ＧＤを備えた画像である。あるいは、例えば、前記ガイド表示情報は、ガイド表示ＧＤを表す画像（ガイド画像）と、複数の移動箇所ＭＰそれぞれに対応する、出力部（表示部）４ｂ上でのガイド表示ＧＤ（ガイド画像）を表示すべき各位置とを含む。

【0078】

制御処理部２ｂは、３次元部品データ作成装置Ｓｂの各部１、３～６ｂを当該各部の機能に応じてそれぞれ制御し、３次元部品データを作成するための回路である。制御処理部２ｂは、例えば、ＣＰＵおよびその周辺回路を備えて構成される。制御処理部２ｂは、前記制御処理プログラムが実行されることによって、制御部２１、撮像処理部２２ｂおよび部品データ処理部２３を機能的に備える。第２実施形態における制御部２１および部品データ処理部２３は、それぞれ、第１実施形態における制御部２１および部品データ処理部２３と同様であるので、その説明を省略する。

【0079】

撮像処理部２２ｂは、部品ＰＴとマークＭＫとを撮像した画像を、部品ＰＴと撮像部１とを相対的に移動させた複数の移動箇所ＭＰそれぞれで生成するように、ガイダンスを行い、複数の移動箇所ＭＰそれぞれにおいて、オペレータによるシャッター押下操作を入力部３で受け付けた場合、撮像部１に撮像させて画像を生成させ、この生成させた画像を撮像部１から取得するものである。より具体的には、第２実施形態では、撮像処理部２２ｂは、画像表示処理部２２１、判定処理部２２２および生成処理部２２３を機能的に備える。

【0080】

画像表示処理部２２１は、複数の移動箇所ＭＰそれぞれについて、当該移動箇所ＭＰにおいて、撮像部１で仮に撮像した仮画像を出力部（表示部）４ｂに表示すると共に、当該移動箇所ＭＰに応じたガイド表示ＧＤを前記仮画像に重畳するように出力部（表示部）４ｂに表示する。例えば、複数の移動箇所ＭＰが２個の第１および第２移動箇所ＭＰ１、ＭＰ２である場合、まず、第１移動箇所ＭＰ１において、画像表示処理部２２１は、撮像部１に画像を仮画像（第１仮画像）として撮像させ、この撮像させた第１仮画像を撮像部１から取得し、この取得した第１仮画像を表示部４ｂに表示し、この第１移動箇所ＭＰ１に対応するガイド表示ＧＤをガイド表示情報記憶部６２から読み込んで前記仮画像に重畳するように表示部４ｂに表示する。これによって例えば図７Ａに示す画像が３次元部品データ作成装置ＳｂとしてのスマートフォンＳｂの表示部４ｂに表示される。そして、第２移動箇所ＭＰ２において、画像表示処理部２２１は、撮像部１に画像を仮画像（第２仮画像）として撮像させ、この撮像させた第２仮画像を撮像部１から取得し、この取得した第２仮画像を表示部４ｂに表示し、この第２移動箇所ＭＰ２に対応するガイド表示ＧＤをガイド表示情報記憶部６２から読み込んで前記仮画像に重畳するように表示部４ｂに表示する。これによって例えば図７Ｂに示す画像が３次元部品データ作成装置ＳｂとしてのスマートフォンＳｂの表示部４ｂに表示される。図７Ａおよび図７Ｂに示す例では、第１移動箇所ＭＰ１では、図７Ａに示すように、４個の第１ないし第４マークＭＫ１～ＭＫ４それぞれに対応して４個の第１ないし第４ガイド表示ＧＤ１～ＧＤ４が表示部４ｂに表示され、第２移動箇所ＭＰ２では、図７Ｂに示すように、４個の第１ないし第４マークＭＫ１～ＭＫ４それぞれに対応して４個の第５ないし第８ガイド表示ＧＤ５～ＧＤ８が表示部４ｂに表示される。これら第１ないし第４ガイド表示ＧＤ１～ＧＤ４の各位置と第５ないし第８ガイド表示ＧＤ５～ＧＤ８の各位置は、図７Ａに示す第１移動箇所ＭＰ１の場合と図７Ｂに示す第２移動箇所ＭＰ２の場合とで互いに異なり、図７Ｂに示す第２移動箇所ＭＰ２の場合における第５ないし第８ガイド表示ＧＤ５～ＧＤ８の各位置は、図７Ａに示す第１移動箇所ＭＰ１の場合における第１ないし第４ガイド表示ＧＤ１～ＧＤ４の各位置から、第１移動箇所ＭＰ１と第２移動箇所ＭＰ２との間の距離Ｃｘに応じた画像での距離だけ、シフトしている（ずれている）。

【0081】

判定処理部２２２は、仮画像において、ガイド表示ＧＤに対しマークＭＫの位置が適正であるか否かを判定し、この判定結果を出力部（表示部）４ｂから出力する。より具体的には、判定処理部２２２は、ガイド表示ＧＤに対しマークの位置の適正な程度を表す適正指標を求め、この求めた適正指標と予め設定された閾値（判定閾値）とに基づいて、前記適正であるか否かを判定する。前記適正指標は、例えば、ガイド表示の位置とマークの位置との、画像でのずれ量である。前記判定閾値は、予め複数のサンプルに基づいて適宜に設定される。より詳しくは、判定処理部２２２は、仮画像でのマークＭＫの中央位置を求め、前記仮画像でのガイド表示ＧＤの中央位置（ガイド表示ＧＤによって表されるマークの適正位置）を求め、これらの差の絶対値を適性指標として求め、この求めた適正指標（差の絶対値）が判定閾値以下であるか否かを判定する。この判定の結果、前記適正指標（差の絶対値）が判定閾値以下である場合には、判定処理部２２２は、ガイド表示ＧＤに対しマークの位置が適正であると判定する一方、前記適正指標（差の絶対値）が判定閾値を超える場合には、判定処理部２２２は、ガイド表示ＧＤに対しマークの位置が適正ではない（不適正である）と判定する。

【0082】

複数のマークＭＫそれぞれに対応して複数のガイド表示ＧＤがあるので、判定処理部２２２は、複数のガイド表示ＧＤ（マークＭＫとガイド表示ＧＤとの各組）それぞれについて、判定処理部２２２は、ガイド表示ＧＤに対しマークの位置が適正であるか否かを判定する。そして、判定処理部２２２は、複数のガイド表示ＧＤ（マークＭＫとガイド表示ＧＤとの各組）それぞれについて判定した各判定結果を個別に出力部４ｂから出力しても良いが、本実施形態では、計測対象の部品ＰＴに対する撮像部１の姿勢の適正性も判定するため、線形独立な複数のマークＭＫに対応する複数のガイド表示ＧＤに対する各判定結果をまとめて出力部（表示部）４ｂから出力する。より具体的には、判定処理部２２２は、線形独立な複数のマークＭＫに対応する複数のガイド表示ＧＤに対する各判定結果が全て適正である場合には、計測対象の部品ＰＴに対し、撮像部１の位置および姿勢が最終的に適正であることを出力部４ｂから出力する。例えば、図７Ａに示すように、撮像部１の位置および姿勢が最終的に適正であることを表すメッセージ（例えば、「１^ｓｔＰｏｓｉｔｉｏｎ ＯＫ」ＭＳ１等の適正表示）が表示部４ｂに表示される。一方、判定処理部２２２は、線形独立な複数のマークＭＫに対応する複数のガイド表示ＧＤに対する各判定結果のうちのいずれか１つが適正ではない場合には、計測対象の部品ＰＴに対し、撮像部１の位置および姿勢のうちの少なくとも一方が適正ではないこと（不適正であること）を出力部４ｂから出力する。例えば、図７Ｂに示すように、撮像部１の位置および姿勢のうちの少なくとも一方が適正ではないことを表すメッセージ（例えば、「２^ｎｄＰｏｓｉｔｉｏｎ ＮＧ」ＭＳ２等の不適正表示（エラー表示））が表示部４ｂに表示される。

【0083】

生成処理部２２３は、複数の移動箇所ＭＰそれぞれについて、当該移動箇所ＭＰにおいて、部品データ処理部２３で用いられる画像を生成する。より具体的には、例えば、生成処理部２２３は、３次元部品データの作成開始の指示を入力部３で受け付けると、画像表示処理部２２１に仮画像および第１移動箇所ＭＰ１でのガイド表示ＧＤ１～ＧＤ４を表示部４ｂに表示させ、判定処理部２２２に、ガイド表示ＧＤに対するマークの位置の適正性を判定させ、その判定結果（例えば個別の判定結果や全体の判定結果）を表示部４ｂに表示させる。シャッター押下操作を入力部３で受け付けると、生成処理部２２３は、撮像部１に撮像させて第１画像を生成させ、この生成させた第１画像を撮像部１から取得する。そして、第１画像を取得すると、生成処理部２２３は、画像表示処理部２２１に仮画像および第２移動箇所ＭＰ２でのガイド表示ＧＤ５～ＧＤ８を表示部４ｂに表示させ、判定処理部２２２に、ガイド表示ＧＤに対するマークの位置の適正性を判定させ、その判定結果（例えば個別の判定結果や全体の判定結果）を表示部４ｂに表示させる。シャッター押下操作を入力部３で受け付けると、生成処理部２２３は、撮像部１に撮像させて第２画像を生成させ、この生成させた第２画像を撮像部１から取得する。

【0084】

次に、本実施形態の動作について説明する。図８は、図６に示す３次元部品データ作成装置の動作を示すフローチャートである。

【0085】

このような構成の３次元部品データ作成装置Ｓｂは、その電源が投入されると、必要な各部の初期化を実行し、その稼働を始める。その制御処理プログラム（３次元部品データ作成アプリケーション）の実行によって、制御処理部２ｂには、制御部２１、撮像処理部２２ｂおよび部品データ処理部２３が機能的に構成され、撮像処理部２２ｂには、画像表示処理部２２１、判定処理部２２２および生成処理部２２３が機能的に構成される。

【0086】

図８において、まず、計測の準備が実施される（Ｓ２１）。より具体的には、オペレータ（ユーザ）は、第１実施形態と同様に、計測対象の部品ＰＴを載置台ＳＴの主面ＳＦ上に配置する。そして、オペレータは、３次元部品データの作成開始の指示を入力部３に入力する。

【0087】

前記作成開始の指示を入力部３で受け付けると、３次元部品データ作成装置Ｓｂは、制御処理部２ｂの撮像処理部２２ｂによって、撮像部１に画像を第１仮画像として撮像させて生成する（Ｓ２２）。この第１仮画像は、撮像部１から制御処理部２２ｂへ出力される。

【0088】

次に、３次元部品データ作成装置Ｓｂは、撮像処理部２２ｂの画像表示処理部２２１によって、例えば、図７Ａに示すように、第１仮画像を表示部４ｂに表示し、第１移動箇所ＭＰ１に対応する第１ないし第４ガイド表示ＧＤ１～ＧＤ４をガイド表示情報記憶部６２から読み込んで前記仮画像に重畳するように表示部４ｂに表示する（Ｓ２３）。

【0089】

次に、３次元部品データ作成装置Ｓｂは、撮像処理部２２ｂの判定処理部２２２によって、ガイド表示ＧＤに対するマークの位置の適正性を判定させ、その判定結果、例えば、図７Ａに示すように、全体の判定結果を表示部４ｂに表示する（Ｓ２４）。

【0090】

次に、３次元部品データ作成装置Ｓｂは、撮像処理部２２ｂによって、シャッター押下操作が入力部３から入力されたか否かを判定する（Ｓ２５）。この判定の結果、シャッター押下操作を、予め設定された所定の時間内に入力部３で受け付けた場合（Ｙｅｓ）には、撮像処理部２２ｂは、次に、処理Ｓ２６を実行し、一方、シャッター押下操作を前記時間内に入力部３で受け付けていない場合（Ｎｏ）には、撮像処理部２２ｂは、処理を処理Ｓ２２に戻す。

【0091】

この処理Ｓ２６では、３次元部品データ作成装置Ｓｂは、撮像処理部２２ｂによって、撮像部１に撮像させて第１画像を生成させ、この生成させた第１画像を撮像部１から制御処理部２ｂに取り込む。

【0092】

第１移動箇所ＭＰ１において、例えば、オペレータは、仮画像、ガイド表示ＧＤ１～ＧＤ４および判定結果ＭＳ１を参照することによって、計測対象の部品ＰＴに対する撮像部１の位置および姿勢の適正性を認識し判断する。オペレータは、不適正と判断すると、仮画像および第１ないし第４ガイド表示ＧＤ１～ＧＤ４を参照しながら、撮像部１（３次元部品データ作成装置Ｓｂ、この例ではスマートフォンＳｂ）を部品ＰＴに対して移動させる。このため、計測対象の部品ＰＴに対する撮像部１の位置および姿勢が適正とされるまで、処理Ｓ２２ないし処理Ｓ２５の各処理が繰り返される。一方、オペレータは、適正と判断すると、シャッター押下操作を入力部３から入力し、これによって、処理Ｓ２６が実行される。

【0093】

前記処理Ｓ２６に続いて、第１移動箇所ＭＰ１で第１画像を生成すると、３次元部品データ作成装置Ｓｂは、制御処理部２ｂの撮像処理部２２ｂによって、撮像部１に画像を第２仮画像として撮像させて生成する（Ｓ２７）。この第２仮画像は、撮像部１から制御処理部２２ｂへ出力される。

【0094】

次に、３次元部品データ作成装置Ｓｂは、撮像処理部２２ｂの画像表示処理部２２１によって、例えば、図７Ｂに示すように、第２仮画像を表示部４ｂに表示し、第２移動箇所ＭＰ２に対応する第５ないし第８ガイド表示ＧＤ５～ＧＤ８をガイド表示情報記憶部６２から読み込んで前記仮画像に重畳するように表示部４ｂに表示する（Ｓ２８）。

【0095】

次に、３次元部品データ作成装置Ｓｂは、撮像処理部２２ｂの判定処理部２２２によって、ガイド表示ＧＤに対するマークの位置の適正性を判定させ、その判定結果、例えば、図７Ｂに示すように、全体の判定結果を表示部４ｂに表示する（Ｓ２９）。

【0096】

次に、３次元部品データ作成装置Ｓｂは、撮像処理部２２ｂによって、シャッター押下操作が入力部３から入力されたか否かを判定する（Ｓ３０）。この判定の結果、シャッター押下操作を、前記時間内に入力部３で受け付けた場合（Ｙｅｓ）には、撮像処理部２２ｂは、次に、処理Ｓ３１を実行し、一方、シャッター押下操作を前記時間内に入力部３で受け付けていない場合（Ｎｏ）には、撮像処理部２２ｂは、処理を処理Ｓ２７に戻す。

【0097】

この処理Ｓ３１では、３次元部品データ作成装置Ｓｂは、撮像処理部２２ｂによって、撮像部１に撮像させて第２画像を生成させ、この生成させた第２画像を撮像部１から制御処理部２ｂに取り込む。

【0098】

第２移動箇所ＭＰ２において、例えば、オペレータは、仮画像、ガイド表示ＧＤ５～ＧＤ８および判定結果を参照することによって、計測対象の部品ＰＴに対する撮像部１の位置および姿勢の適正性を認識し判断する。不適正と判断すると、オペレータは、仮画像およびガイド表示を参照しながら、撮像部１を部品ＰＴに対して移動させる。このため、計測対象の部品ＰＴに対する撮像部１の位置および姿勢が適正とされるまで、処理Ｓ２７ないし処理Ｓ３０の各処理が繰り返される。一方、適正と判断すると、オペレータは、シャッター押下操作を入力部３から入力し、これによって、処理Ｓ３１が実行される。

【0099】

第２移動箇所ＭＰ２で第２画像を生成すると、３次元部品データ作成装置Ｓｂは、制御処理部２ｂの部品データ処理部２３によって、第１および第２移動箇所ＭＰ１、ＭＰ２それぞれで撮像され生成された第１および第２画像に基づいて、上述の各処理によって、３次元部品データを求める（Ｓ３２）。

【0100】

３次元部品データを求めると、３次元部品データ作成装置Ｓｂは、制御処理部２ｂの制御部２１によって、この求めた３次元部品データを出力部４ｂから出力し（Ｓ３３）、本処理を終了する。

【0101】

以上説明したように、第２実施形態における３次元部品データ作成装置Ｓｂおよびこれに実装された３次元部品データ作成方法では、第１実施形態と同様の作用および効果を奏し、３次元の部品データを作成できる。

【0102】

上記３次元部品データ作成装置Ｓｂよびその方法は、第１および第２移動箇所ＭＰ１、ＭＰ２それぞれで撮像部１によって撮像される間、線形独立な各位置にある、少なくとも３個のマークＭＫ（例えば第１、第３および第４マークＭＫ１、ＭＫ３、ＭＫ４や第１ないし第３マークＭＫ１～ＭＫ３等）を含む、少なくとも３個以上である４個の第１ないし第４マークＭＫ１～ＭＫ４を用いる。このため、上記３次元部品データ作成装置Ｓｂおよびその方法は、撮像部１の移動に例えば第１実施形態のような制約が無くなるから、撮像部１（３次元部品データ作成装置Ｓｂ、上述の例ではスマートフォンＳｂ）を手で持って撮像することが可能となる。マークＭＫが４個以上である場合には、上記３次元部品データ作成装置Ｓｂおよびその方法は、冗長なマーク数により、より高精度に３次元の部品データを作成できる。

【0103】

上記３次元部品データ作成装置Ｓｂおよびその方法は、ガイド表示ＧＤを仮画像と共に表示部４ｂに表示するので、マークＭＫとガイド表示ＧＤとを参照することで、各移動箇所ＭＰそれぞれで部品ＰＴに対し撮像部１を容易に移動でき、各移動箇所ＭＰそれぞれでの部品ＰＴに対する撮像部１の位置を容易に適正化できる。上記３次元部品データ作成装置Ｓｂおよびその方法は、線形独立な各位置に位置する少なくとも３個以上のマークＭＫと、各マークＭＫそれぞれに対応する各ガイド表示ＧＤとを参照することで、部品ＰＴに対する撮像部１の姿勢を適正化できる。

【0104】

上記３次元部品データ作成装置Ｓｂおよびその方法は、ガイド表示ＧＤに対するマークの位置の適正性の判定およびその判定結果の出力を行うので、オペレータは、判定結果を参酌することで、各移動箇所ＭＰそれぞれでの部品ＰＴに対する撮像部１の位置を容易に適正化できる。

【0105】

上記３次元部品データ作成装置Ｓｂおよびその方法は、例えばカメラ付きスマートフォンやカメラ付きタブレット等の撮影機能的付きモバイル端末装置を流用でき、このため、より安価で、かつ、手軽に撮像ができ、３次元の部品データを作成する専用機器が不要となる。

【0106】

なお、上述の第２実施形態では、第１および第２画像の各生成は、オペレータによるシャッター下押操作によって実行されたが、判定結果に応じて自動的に実行されても良い。このような場合、上述の３次元部品データ作成装置Ｓｂにおける生成処理部２２３は、さらに、判定処理部２２２の判定結果が適正である場合に、撮像部１に撮像させて画像を生成させる。より具体的には、生成処理部２２３は、上述の処理Ｓ２５において、シャッター押下操作の入力判定に代え、判定処理部２２２の判定結果が適正であるか否かを判定する。この判定の結果、前記判定結果が適正である場合（Ｙｅｓ）には、撮像処理部２２ｂは、次に、処理Ｓ２６を実行し、一方、前記判定結果が適正ではない場合（Ｎｏ）には、撮像処理部２２ｂは、処理を処理Ｓ２２に戻す。これにより、第１画像を生成する処理Ｓ２６が自動的に実施される。同様に、生成処理部２２３は、上述の処理Ｓ３０において、シャッター押下操作の入力判定に代え、判定処理部２２２の判定結果が適正であるか否かを判定する。この判定の結果、前記判定結果が適正である場合（Ｙｅｓ）には、撮像処理部２２ｂは、次に、処理Ｓ３１を実行し、一方、前記判定結果が適正ではない場合（Ｎｏ）には、撮像処理部２２ｂは、処理を処理Ｓ２７に戻す。これにより、第２画像を生成する処理Ｓ３１が自動的に実施される。

【0107】

このような３次元部品データ作成装置Ｓｂおよびその方法は、画像の生成を、判定結果が適正である場合に自動的に実施するので、オペレータによるシャッター押下操作に伴う部品ＰＴに対する撮像部１の位置ずれや手ぶれを低減できる。

【0108】

また、上述の第２実施形態では、判定処理部２２２の判定結果は、表示部４ｂに表示されたが、これに代え、あるいは、これに併せて、音声によって判定処理部２２２の判定結果を出力しても良い。この場合、出力部４ｂは、音声を出力するスピーカおよびその周辺回路を含む。

【0109】

また、第１および第２実施形態では、載置台ＳＴが用いられたが、撮像部１を移動することで部品と撮像部１とを相対的に移動させるので、載置台ＳＴは、必ずしも必要なく、複数のマークＭＫおよび部品ＰＴは、例えば作業机等上に直接的に配置されても良い。

【0110】

また、第１および第２実施形態では、複数の移動箇所ＭＰは、２カ所の第１および第２移動箇所ＭＰ１、ＭＰ２であったが、３カ所以上であっても良い。複数の移動箇所ＭＰのうちの２カ所の移動箇所での各画像に基づく３次元部品データを複数求めてその平均値を求めることで、より高精度な３次元部品データの作成が可能となる。

【0111】

また、第１および第２実施形態では、実際の長さに関する所定の実長情報の一例として、マーク間距離が用いられたが、前記実長情報は、これに限定されるものではない。

【0112】

前記実長情報は、例えば、既知な、前記撮像装置の１画素に写り込む被写体の実長（１画素に写り込む被写体の実際の長さ（実寸法）（例えば縦方向の長さ（実寸法）および横方向の長さ（実寸法））、１画素当たりの実寸法（例えば縦方向の実寸法および横方向の実寸法））であっても良い。前記１画素当たりの実寸法は、予め実測され、この前記１画素当たりの実寸法を用いる、少なくとも前に、記憶部６（６ａ、６ｂ）に記憶される。このような実長情報を用いる場合、部品データ処理部２３は、計測対象に起因するエッジに基づいて、３次元部品データにかかる、画像での前記計測対象の長さ（画素数）を求め、この求めた画素数に、前記１画素当たりの実寸法をそれぞれ乗算することによって、計測対象の実寸法を求める。例えば、計測対象の縦寸法は、画像での計測対象の縦長（縦方向の画素数）に、１画素当たりの縦方向の実寸法を乗算することによって求められる。なお、画素数は、例えば１画素、２画素および３画素等のようにピクセル単位で計数されて良く、あるいは、例えば１．４画素、２．３画素および３．７画素等のようにサブピクセル単位で計数されて良い。

【0113】

あるいは、例えば、前記実長情報は、マークＭＫ自体の実寸法（マークＭＫの実際の大きさ）であっても良い。このマークＭＫ自体の実寸法は、予め実測され、このマークＭＫ自体の実寸法を用いる、少なくとも前に、記憶部６（６ａ、６ｂ）に記憶される。このような実長情報を用いる場合、まず、部品データ処理部２３は、画像から画像でのマークＭＫ自体の長さ（画像上マーク長（例えば画像上マーク横長（マークＭＫ自体の横方向の画素数）および画像上マーク縦長（マークＭＫ自体の縦方向の画素数））を求める。次に、部品データ処理部２３は、計測対象に起因するエッジに基づいて、３次元部品データにかかる、画像での前記計測対象の長さ（画像上計測対象長（例えば画像上計測対象横長（横方向の画素数）および画像上計測対象縦長（縦方向の画素数））を求める。そして、部品データ処理部２３は、この求めた画像上マーク長、画像上計測対象長およびマークＭＫ自体の実寸法から、計測対象の実寸法を求める。例えば、計測対象の横寸法は、画像上マーク横長に対する画像上計測対象横長の比（横比）に、マークＭＫ自体の横方向の実寸法を乗算することによって求められる。前記実長情報は、上述のマークＭＫ自体の実寸法や第１および第２実施形態におけるマーク間距離の実寸法等のように、マークＭＫに関する所定の実寸法であって良い。

【0114】

このような前記実長情報が１画素当たりの実寸法やマークＭＫ自体の実寸法である場合では、マークＭＫは、複数であっても１個であっても良い。なお、このような場合において、高さ寸法は、第１および第２実施形態と同様に求められる。

【0115】

本発明を表現するために、上述において図面を参照しながら実施形態を通して本発明を適切且つ十分に説明したが、当業者であれば上述の実施形態を変更および／または改良することは容易に為し得ることであると認識すべきである。したがって、当業者が実施する変更形態または改良形態が、請求の範囲に記載された請求項の権利範囲を離脱するレベルのものでない限り、当該変更形態または当該改良形態は、当該請求項の権利範囲に包括されると解釈される。

【符号の説明】

【0116】

Ｓａ、Ｓｂ ３次元部品データ生成装置
ＰＴ 部品
ＭＫ、ＭＫ１～ＭＫ４、ＭＫａ～ＭＫｇ マーク
ＭＰ、ＭＰ１、ＭＰ２ 移動箇所
ＧＤ、ＧＤ１～ＧＤ４、ＧＤ５～ＧＤ８ ガイド表示
１ 撮像部
２ａ、２ｂ 制御処理部
６ａ、６ｂ 記憶部
７ 移動体通信部
２１ 制御部
２２ａ、２２ｂ 撮像処理部
２３ 部品データ処理部
２２１ 画像表示処理部
２２２ 判定処理部
２２３ 生成処理部
６１ マーク間距離情報記憶部
６２ ガイド表示情報記憶部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】