JP7232054B2 - 画像測定機およびプログラム - Google Patents

Description

本発明は、画像測定機をはじめとする測定装置のタッチパネルディスプレイを用いたユーザインタフェースに関する。

被測定物（以下、「ワーク」という）を撮像して得られる画像を用いて、ワークの寸法や形状を測定及び評価する測定装置として画像測定機が用いられる。画像測定機では、撮像したワークの画像に含まれる測定対象図形のエッジ情報（位置座標など）を取得し、エッジ情報に基づいてワークの形状や寸法の評価を行う。

ところで、近年、タッチパネルディスプレイの普及に伴い、ディスプレイなどに触れることで操作できる直感的に使いやすいユーザインタフェースとして、いわゆるタッチインタフェースが広く利用されるようになってきており、画像測定機にも応用されている（例えば、特開２０１６-１７３７０３号公報参照）。

しかし、従来のマウス等を用いた操作用のインタフェースをタッチインタフェースにそのまま転用したのでは、直感的な操作が難しい場合がある。

このような問題に鑑みて、本発明は、タッチパネルディスプレイを用いた操作に適した画像測定機を提供することを目的とする。

上記の課題を解決すべく、本発明に係る画像測定機は、測定対象物を撮像し、タッチパネルディスプレイに表示された測定対象物の撮像画像に基づき、測定対象物の寸法や形状を測定する。画像測定機は、タッチパネルディスプレイに対して接触入力されたジェスチャに応じタッチパネルディスプレイから出力された信号から、当該ジェスチャに対応するコマンドを特定し、当該コマンドの実行対象の画像測定機の部位に対して当該コマンドを実行する制御手段を備え、ジェスチャは２点以上の同時接触状態で行われるジェスチャであることを特徴とする。

本発明では、前記コマンドは、画像測定機の部位に物理的な移動・運動をさせるコマンドとするとよい。

また、本発明では、２点以上の同時接触状態で行われるジェスチャは、タップ、ダブルタップ、ロングタップ、フリック、スワイプ、又はローテートとするとよい。

上記課題を解決すべく本発明に係るプログラムは、コンピュータを上記いずれかに記載の制御手段として機能させる。

画像測定機の全体構成の一例を示す。 コンピュータシステムの機能ブロック図を示す。 タッチパネルディスプレイに表示される表示画面の例を示す。 タッチパネルディスプレイに表示される表示画面の例を示す。 ２指でのタッチパネルディスプレイ１４４への同時接触状態の例を示す。 位置指定処理のフローチャートを示す。 図７（ａ）及び（ｂ）は画面（第１ウィンドウＷ１）を指でタッチしたときの様子を模式的に示す。初期接触位置Ｐ１から接触位置ＣＰまでの距離が所定距離に達したときの画面の表示例をユーザの指とともに示す。 図８（ａ）及び（ｂ）は、接触位置ＣＰを初期接触位置Ｐ１から少し移動させたときの様子を模式的に示す。 初期接触位置Ｐ１から接触位置ＣＰまでの距離が所定距離に達したときの画面の表示例をユーザの指とともに示している。 図９の状態からさらに接触位置ＣＰを移動させたときの画面の表示例をユーザの指とともに示す。 位置指定確定操作を検知した後の画面の表示例を示す。 矩形のエッジ検出ツールが編集可能に第１ウィンドウＷ１に表示された表示画面の例を示す。 円形のエッジ検出ツールが編集可能に第１ウィンドウＷ１に表示された表示画面の例を示す。

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。

〔画像測定機の構成〕
図１は、画像測定機の全体構成の一例を示している。
測定部１００は、架台１０１と、試料台（ステージ）１０２と、支持アーム１０３ａおよび１０３ｂと、Ｘ軸ガイド１０４と、撮像ユニット１０５とを備える。図１に示されるように、測定部１００は、フロアに設置された除振台３上に配置される。除振台３はフロアの振動が台上の測定装置１に伝搬するのを防ぐ。除振台３はアクティブ型及びパッシブ型のいずれであってもよい。除振台３の天板上には架台１０１が配置され、その上に、ワークＷを載置するステージ１０２がその上面をベース面として水平面と一致するように載置される。ステージ１０２は、図示しないＹ軸駆動機構によってＹ軸方向に駆動され、ワークＷを撮像ユニットに対してＹ軸方向に移動可能とされている。架台１０１の両側縁中央部には上方に延びる支持アーム１０３ａ、１０３ｂが固定され、この支持アーム１０３ａ、１０３ｂの両上端部を連結するようにＸ軸ガイド１０４が固定される。このＸ軸ガイド１０４は、撮像ユニット１０５を支持する。撮像ユニット１０５は、図示しないＸ軸駆動機構によってＸ軸ガイド１０４に沿って駆動される。撮像ユニット１０５は、図示しないＺ軸駆動機構によって鉛直方向（Ｚ軸方向）に沿って駆動される。

撮像ユニット１０５の下端部には、ＣＣＤカメラ等の撮像素子が、ステージ１０２と対向するように設けられている。撮像ユニット１０５は、コンピュータシステム２が設定する測定位置でワークを測定する。

コンピュータシステム１４０は、測定部１００を制御してワークＷの撮像画像を取得したり、ユーザに操作環境を提供したりする。コンピュータシステム１４０は、例えばコンピュータ本体１４１、キーボード１４２、マウス１４３、及びタッチパネルディスプレイ１４４、ジョイスティック１４５等を備える。コンピュータ本体１４１は、制御ボード等の回路（ハードウェア）及びＣＰＵで実行されるプログラム（測定用アプリケーションソフトウェア）によって測定部１００の動作を制御する。また、コンピュータ本体１４１は、測定部１００から出力される信号に基づきワークＷの情報を取得・演算し、演算結果をタッチパネルディスプレイ１４４に表示する処理を行う。キーボード１４２、マウス１４３及びジョイスティック１４５は、コンピュータ本体１４１に対する入力手段である。タッチパネルディスプレイ１４４は、コンピュータ本体が出力する画像を表示する表示手段として機能するほか、画面に対する接触による操作を検出しコンピュータ本体１４１に入力する入力手段としても機能する。タッチパネルディスプレイ１４４に表示されたメニューやアイコンへのタッチ操作は、コンピュータシステム１４０内ではメニューやアイコンに対するマウスでのクリック等の操作にエミュレーションされて処理される。画像測定機の操作、エッジ検出ツールの貼り付けや編集など、画像測定機用のプログラムに特有な操作についてのタッチインタフェースを示現する方法については、後に詳述する。

図２はコンピュータシステム１４０の機能ブロック図を示している。コンピュータシステム１４０の機能ブロックとしては、ＣＰＵ（Central Processing Unit）２１１、インタフェース２１２、出力部２１３、入力部２１４、主記憶部２１５及び副記憶部２１６が設けられる。

ＣＰＵ２１１は、各種プログラムの実行によって各部を制御する。インタフェース２１２は、例えば、測定部１００から送られる情報をコンピュータシステム１４０に取り込む、コンピュータシステム１４０から情報を測定部１００へ送る、コンピュータシステム１４０をＬＡＮ（Local Area Network）やＷＡＮ（Wide Area Network）に接続する等の役割を持つ、外部機器との情報入出力を行う部分である。なお、本実施形態において、測定用アプリケーションソフトウェアの機能として説明される内容は、ＣＰＵ２１１が測定用アプリケーションソフトウェアを実行することにより実現されるものである。

出力部２１３は、コンピュータシステム１４０で処理した結果を出力する。出力部２１３は、例えば、図１に示すタッチパネルディスプレイ１４４や、プリンタなどが用いられる。入力部２１４は、オペレータから情報を受け付ける。入力部２１４には、例えば、図１に示すキーボード１４２、マウス１４３、タッチパネルディスプレイ１４４、ジョイスティック１４５などが用いられる。また、入力部２１４は、記録媒体ＭＭに記録された情報を読み取る機能を含む。

主記憶部２１５には、例えばＲＡＭ（Random Access Memory）が用いられる。主記憶部２１５の一部として、副記憶部２１６の一部が用いられてもよい。副記憶部２１６には、例えばＨＤＤ（Hard disk drive）やＳＳＤ（Solid State Drive）が用いられる。副記憶部２１６は、ネットワークを介して接続された外部記憶装置であってもよい。

〔画面表示〕
次に、コンピュータ本体１４１のＣＰＵ２１１で実行されるプログラム（測定用アプリケーションソフトウェア）によってタッチパネルディスプレイ１４４に映し出される画面表示について説明する。

図３（ａ）は、測定用アプリケーションソフトウェアの実行によってタッチパネルディスプレイ１４４に表示される表示画面の例を示す図である。図３（ａ）に示したように、タッチパネルディスプレイ１４４にはメインウィンドウＭＷが表示される。タッチパネルディスプレイ１４４に表示されるメインウィンドウＭＷは、マウスによる操作、及びタッチ入力による操作の何れによっても操作可能とされる。ただし、マウスによる操作とタッチ入力による操作とを区別して認識し、両者で異なる反応をするように構成してもよい。例えば、タッチ入力による操作を受けたときの方がマウスによる操作を受けたときと比べてメニューやアイコンの表示間隔を広げるように構成してもよい。このようにすれば、タッチ入力で誤入力をする可能性を低減するとともに、マウス操作では高密度で効率的な表示によるインタフェースを提供することができる。

メインウィンドウＭＷの中には複数のウィンドウが表示される。メインウィンドウＭＷの上側には、各種操作及び設定のためのメニューバーが表示される。また、メインウィンドウＭＷの下側及び右側には、各種操作及び設定のためのアイコンが並んだツールバーが表示される。ツールバーには、ユーザによって選択可能なファンクションのアイコン、第１ウィンドウＷ１内において測定ポイントを指定するための指定方法に応じたツールのアイコン等を含むとよい。

第１ウィンドウＷ１には、画像測定機１で取り込んだワークＷの画像ＷＧが表示される。タッチインタフェースでの操作性を踏まえ、第１ウィンドウＷ１はメインウィンドウＭＷの中央部に表示されるとよい。ユーザは、例えば、マウス１４３でアイコンを選択したり、タッチパネルディスプレイ１４４における第１ウィンドウＷ１の表示領域に対し二本の指による接触位置の間隔を狭めたり広げたりする操作（いわゆるピンチアウト／ピンチイン）をしたりすることにより、ワークＷの画像ＷＧを拡大／縮小することができる。また、タッチパネルディスプレイ１４４における第１ウィンドウＷ１の表示領域に触れた状態で指を滑らせる操作（いわゆるスワイプ）により、第１ウィンドウＷ１に表示させるワークＷの画像ＷＧの位置を調整することができる。

図３（ａ）に示されるように、第１ウィンドウＷ１の左下及び右下の領域には、タッチ入力及びマウス操作によって画像測定機１を操作するための操作ボタンが表示される。

操作ボタンとしては、例えば、第１ウィンドウＷ１の左下の領域に、当該領域に表示するボタンを切り替えるための切替ボタンＢＳ１を表示するとともに、この切替ボタンＢＳ１へのタッチ入力により設定されるモードに応じた操作ボタンを切替ボタンＢＳ１の周囲に表示する。例えば、切替ボタンＢＳ１を押すごとにモードが順次切り替わるようにするとよい。切替ボタンＢＳ１の周囲に表示する操作ボタンとしては、例えば、切替ボタンＢＳ１がステージ１０２をＸＹ方向に移動させるモードとされている場合には、ステージ１０２を＋Ｘ方向及び－Ｘ方向のそれぞれに移動させるコマンドを入力するためのボタンＢＸ１及びＢＸ２を切替ボタンＢＳ１の左右に表示し、ステージ１０２を＋Ｙ方向及び－Ｙ方向のそれぞれに移動させるコマンドを入力するためのボタンＢＹ１及びＢＹ２を切替ボタンＢＳ１の上下に表示するとよい。また、切替ボタンＢＳ１が、ステージ１０２を撮像光学系に対しＺ方向に相対的に移動させるモードとされている場合には、図３（ｂ）に示されるように、＋Ｚ方向及び－Ｚ方向のそれぞれに移動させるコマンドを入力するためのボタンＢＺ１及びＢＺ２を切替ボタンＢＳ１の上下に表示するとよい。

また、第１ウィンドウＷ１の右下の領域にも各種のボタンが配置される。例えばボタンＢＬ１及びＢＬ２は、照明の光量を増減させるためのボタンである。ボタンＢＬ１とＢＬ２の間には、切替ボタンＢＳ２が設けられる。切替ボタンＢＳ２を押すと光量調整の対象とする光源（落射照明、透過照明、リング照明等）を選択するポップアップメニューが表示され、当該メニューの選択結果に応じて切替ボタンＢＳ２の図柄が変化するとともに、ボタンＢＬ１及びＢＬ２による調整の対象となる光源の種類が変更される。また、ボタンＢＤ１及びＢＤ２は、第１ウィンドウＷ１に表示する画像ＷＧ像の表示倍率を増減するためのボタンである。ボタンＢＤ１及びＢＤ２を押すと、押したボタンの種類及び回数に応じて、撮像ユニット１０５に搭載された光学系の撮像倍率が段階的に変更され、これに伴い第１ウィンドウＷ１におけるワークＷの表示倍率が変更される。ボタンＢＤ１とＢＤ２の間には、切替ボタンＢＳ３が設けられる。切替ボタンＢＳ３を押すと、設定可能な倍率を選択するポップアップメニューが表示され、当該メニューの選択結果に応じて表示倍率が希望の倍率に変更される。また、ボタンＢＪ は、ジョイスティック１４５によるステージ制御と、タッチパネルディスプレイ１４４を利用したインタフェースによるステージ制御（各種ボタンＢＸ１，ＢＸ２，ＢＹ１，ＢＹ２，ＢＺ１，ＢＺ２等やジェスチャ）との、いずれによる操作を利用可能とするかを切り替えるためのボタンある。ジョイスティック１４５によるステージ制御と、タッチパネルディスプレイ１４４を利用したインタフェースによるステージ制御は、意図せぬ接触等による誤操作を防ぐ観点から、排他的にいずれか一方のみ利用可能とされる。また、ボタンＢＣは、画像の表示状態を変更するためのボタンである。ボタンＢＣを押したときに行われる表示状態の変更の一例としては、照明が明るすぎて画像の輝度値が飽和していないかを確認するため、第１ウィンドウＷ１の画像ＷＧにおける飽和した画素を赤色に変更するとよい。また、表示切替ボタンＢＭは、第１ウィンドウＷ１へのボタンの表示を隠すためのボタンである。

なお、各ボタンの表示は、撮像画像ＷＧを表示する際に同時に表示してもよいし、当初は表示せずにユーザによる何らかの入力操作が行われたことを契機に表示してもよい。この場合例えば、図４に示すように表示切替ボタンＢＭのみを、撮像画像ＷＧを表示する際に同時に表示しておき、この表示切替ボタンＢＭにタッチ入力操作が行われたことを契機に、図３（ａ）に示すように各種ボタンを表示するようにしてもよい。

第２ウィンドウＷ２には、ワークＷに照射する照明をコントロールするためのスライダが照明の種類毎に表示される。ユーザは、このスライダを操作することで、ワークＷに対して所望の照明を当てることができる。また、タップすることにより光量を増減するためのボタンも照明の種類毎に表示される。

第３ウィンドウＷ３には、ステージ１０２のＸＹ座標値が表示される。第３ウィンドウＷ３に表示されるＸＹ座標値は、所定の原点に対するステージ１０２のＸ軸方向の座標及びＹ軸方向の座標である。

第４ウィンドウＷ４には、選択した測定方法に応じて、公差判定結果、測定結果等が表示される。なお、公差判定結果及び測定結果の表示例の詳細は図示を省略する。

なお、図３に示した例では、メインウィンドウＭＷの中に４つのウィンドウを表示したが、必要に応じて４つ以外のウィンドウ表示を行うことも許容される。また、メニュー等の選択に応じて一時的にメニューに応じたウィンドウやツールバーを表示することも許容される。

また、各ウィンドウやツールバーの画面レイアウトはユーザの操作によって自由に変更することが可能とされる。そして、ユーザが任意に変更した画面レイアウトについて、名前を付けて主記憶部２１５または副記憶部２１６に保存することが可能とされ、保存されている画面レイアウトをメニュー等から選択して呼び出し、メインウィンドウＭＷに適用できるように構成される。また、タッチインタフェース用の標準レイアウトを予め主記憶部２１５または副記憶部２１６保存しておくとよい。図３（ａ）は、タッチインタフェース用の標準レイアウトの一例であり、画面中央に画像ＷＧを表示する第１ウィンドウＷ１が配置され、画面下部及び側部にタッチ入力が容易なサイズのアイコンが並んだツールバーが配置される。

〔タッチインタフェースによる画像測定機の操作〕
続いて、タッチインタフェースにより画像測定機１を操作する手法について説明する。
本実施形態の画像測定機１は、第１ウィンドウＷ１に画像ＷＧに重畳して表示されたボタンへのタッチ入力により操作することが可能とされる。各ボタンにはそれぞれ画像測定機１を操作するためのコマンド（例えば、「ステージ１０２を＋Ｘ方向に所定ステップだけ移動させる」といったコマンド）が割り当てられる。コンピュータ本体１４１のＣＰＵ２１１で実行される測定用アプリケーションソフトウェアは、ユーザによりボタンにタッチ入力操作がされると、これに応じてタッチパネルディスプレイ１４４から出力された信号から、操作されたボタンに対応するコマンドを特定し、測定部１００における当該コマンドの実行対象の部位に対して当該コマンドを実行する。

〔ジェスチャ入力による画像測定機の操作〕
本実施形態の画像測定機１は、タッチパネルディスプレイ１４４に対して接触入力されたジェスチャにより操作することが可能とされる。すなわち、コンピュータ本体１４１のＣＰＵ２１１で実行される測定用アプリケーションソフトウェアは、タッチパネルディスプレイ１４４に対して接触入力されたジェスチャに応じてタッチパネルディスプレイ１４４から出力された信号から、当該ジェスチャに対応するコマンドを特定し、測定部１００における当該コマンドの実行対象の部位に対して当該コマンドを実行する。

入力されるジェスチャは、２点以上（例えば指であれば２指以上）のタッチパネルディスプレイ１４４への同時接触状態で行われるジェスチャであり、具体的には例えば、タップ、ダブルタップ、ロングタップ、フリック、スワイプ、ドラッグ又はローテートなどが挙げられるが、２点以上の同時接触で行われるものであれば、その他のジェスチャでも構わない。図５は、２指でのタッチパネルディスプレイ１４４への同時接触状態の例を示す図である。

ジェスチャに対応するコマンドは任意であるが、２点以上の同時接触が要求されることで、タッチパネルへの意図せぬ接触によりコマンドが入力されて誤動作する危険性が軽減されるため、入力に際しての安全性が求められるコマンドへの適用が好適である。例えば、測定部１００のＸ軸駆動機構、Ｙ軸駆動機構、Ｚ軸駆動機構などの部位に物理的な移動・運動をさせるコマンドなどが挙げられる。

ジェスチャに対するコマンドの割り当て方として、具体的には次のような例が挙げられる。
（１）タッチパネルディスプレイ１４４に表示されたワークＷの撮像画像ＷＧ上において２点以上の同時接触状態でＸ軸又はＹ軸方向に行うスワイプに対して、ステージ１０２をＸ軸又はＹ軸方向に移動させるモータの駆動コマンドをそれぞれ割り当てる。
（２）タッチパネルディスプレイ１４４に表示されたワークＷの撮像画像ＷＧ上において２点以上の同時接触状態で行うタップに対して、撮像画像ＷＧがワークウインドウＷＷの中心に表示されるようにステージ１０２を移動させるモータの駆動コマンドを割り当てる。
（３）タッチパネルディスプレイ１４４に表示されたワークＷの撮像画像ＷＧ上において２点以上の同時接触状態で行うダブルタップに対して、筐体１１０の光学系に対しオートフォーカスを実行させるコマンドを割り当てる。
（４）タッチパネルディスプレイ１４４に表示されたワークＷの撮像画像ＷＧ上において２点以上の同時接触状態で行うローテートに対して、筐体１１０の光学系をＺ軸方向に低速で移動させるモータの駆動コマンドを割り当てる。

このような対応関係は、例えば、副記憶部２１６に記憶しておき測定用アプリケーションソフトウェアの実行時に参照にしてもよいし、測定用アプリケーションソフトウェア自体に書き込んでおいてもよい。

また、上記のように、１つのジェスチャに１つのコマンドを割り当てる態様だけでなく、タッチパネルディスプレイ１４４に表示されたワークＷの撮像画像ＷＧ上において２点以上の同時接触状態でドラッグ（接触を維持したまま任意の軌跡で異動する操作）に対して、ドラッグに追随して第１ウィンドウＷ１に表示された画像ＷＧが変化するようにステージ１０２を移動させるよう、ステージ１０２をＸ軸又はＹ軸方向に移動させるモータの駆動コマンドが複数組み合わされて実行されるようにしてもよい。

２指でのタッチパネルディスプレイ１４４へのジェスチャ入力を、２つの接触位置の距離が所定の閾値よりも長い場合には受け付けないようにすることが好ましい。例えば、１指でタッチ入力をしたときに、当該１指とは別の部位等が意図せずタッチパネルディスプレイに触れていた結果、２指でのジェスチャ入力として受け付けられる可能性があるが、上記のように構成し、閾値を平均的な体格の人が人差指と中指を広げたときの間隔程度とすることで、上記のような誤入力を防ぐことができる。２指でのジェスチャ入力に安全性が求められるコマンドが割り当てられている場合には、意図せずこのようなコマンドが実行されることを防ぐことができる点で効果的である。

ここまで主に２指でのジェスチャ入力を例に説明したが、３指以上でのジェスチャ入力にもコマンドを割り当ててよいことは言うまでもない。例えば、３指での上方へのスワイプ（またはドラッグ）には照明を明るくするコマンドを割り当て、３指での下方へのスワイプ（またはドラッグ）には照明を暗くするコマンドを割り当ててもよい。

〔ワンクリックでのエッジ検出ツール貼りつけ〕
本実施形態の画像測定機１に適用される測定用アプリケーションソフトウェアは、第１ウィンドウＷ１に表示したワークＷの画像ＷＧに含まれる測定対象図形のエッジ情報（位置座標など）を取得するためのエッジ検出ツール（単に「ツール」呼ぶ場合もある）を、タッチパネルディスプレイ１４４に対する１回のタップ操作により画像ＷＧに適用することを可能とする。なお、画像ＷＧの所望の位置にエッジ検出ツールを適用することを、以下では「ツールを貼る」と称する。

測定用アプリケーションソフトウェアは、エッジ検出ツールとして、１点のエッジを検出するシンプルツール、円形のエッジを検出する円ツール、直線状のエッジを検出する直線ツール等が利用可能とされる。これらの各種ツールは、ツールバーにおける各ツールに対応するアイコンをタップすることにより選択できる。

タッチ入力により画像ＷＧにツールを貼る方法としては、ドラッグによる方法とタップによる方法が可能とされる。ドラッグによる方法では、貼り付けるツールを選択した状態で第１ウィンドウＷ１に対しドラッグ操作をすることにより、ドラッグの開始位置と終点位置に応じて決まる位置、大きさ及び方向で、画像ＷＧにツールを貼ることができる。このように、ドラッグによる方法では、ユーザがツールの位置、大きさ、及び方向を指定することができる。

タップによる方法では、貼り付けるツールを選択した状態で第１ウィンドウＷ１内のツールを貼りたい位置の近傍をタップすると、選択されているツールに適したエッジをタップした位置の近傍において探索し、見つかったエッジに合わせた位置、大きさ、及び方向でツールを自動的に貼り付ける。なお、適切なエッジが見つからない場合には、あらかじめ定められたデフォルトの大きさ及び方向で、タップされた位置にツールを貼り付ける。

なお、ドラッグによる方法とタップによる方法は、第１ウィンドウＷ１への接触操作がドラッグ及びタップの何れかを測定用アプリケーションソフトウェアが判別して、自動的にいずれかが適用される。なお、タップを意図した操作において、接触位置がわずかに移動してドラッグ操作として扱われると、意図したのとは異なる微小なツールが貼られてしまう恐れがある。特に、タップによる方法は、複数のツールを素早く連続して貼る目的で使われることがあるが、前述のような意図せぬツールが貼り付けられた場合、作業性が著しく損なわれることになる。

このような不都合を解消すべく、タッチ入力による接触位置が移動した場合でもその移動距離が所定の閾値以下である場合には、タップとみなしてタップによるツール貼り付け方法を適用するとよい。このようにした場合、ドラッグによって閾値以下の大きさの微小なツールを貼ることはできなくなるが、後述するツールの編集によってツールの大きさを縮小することは可能とされる。

〔タッチ入力による位置指定〕
ツールの貼り付けや編集などで、表示画面内における詳細な位置指定が必要となる場合がある。このような場合、マウスをはじめとする従来の入力手段では、マウス等を用いて画面内に表示されるカーソルを移動させ、意図した位置に正確にカーソルを合わせて位置を指定することができる。これに対して、タッチインタフェースでは、通常、指やペン先によりディスプレイに接触している領域の重心を指定した位置とする。この接触している領域の重心は、ユーザからは指やペン先の裏に隠れて見えないので、ユーザは自らが指定している位置を正確に知ることができず、意図した位置を正確に指定することは容易でない。

そこで本実施形態の画像測定機１に適用される測定用アプリケーションソフトウェアは、以下で説明するように、タッチインタフェースに適した位置指定の方法を可能とする。
図６は、測定用アプリケーションソフトウェアで実現される位置指定処理のフローチャートを示している。位置指定処理は、ユーザが第１ウィンドウＷ１内をタッチしたことに応じて、処理が開始される。なお、処理が開始されると、コンピュータシステム１４０は、接触位置を継続的に取得して、スライド操作や離す操作を認識する。

処理が開始されると、コンピュータシステム１４０は、ユーザが最初にタッチした第１ウィンドウＷ１の位置を初期接触位置として取得（ステップＳ１００）し、初期接触位置に位置指定カーソルを表示する（ステップＳ１１０）。

続いて、コンピュータシステム１４０は、初期接触位置から接触位置までの距離が、所定距離に達しているか否かを判定する（ステップＳ１２０）。初期接触位置から接触位置までの距離が所定距離に達していない場合（ステップＳ１２０；Ｎｏ）、コンピュータシステム１４０は、接触位置が検知できるか否か（つまり、接触が終了しているか否か）を判定する（ステップＳ１８０）。ここで、所定距離は、初期接触位置に接触した指やペンなどをその距離だけ移動させることで初期接触位置がユーザから十分に視認できるようになる程度の距離とするとよく、例えば２ｃｍ程度とするとよい。接触位置が検知できない場合（ステップＳ１８０；Ｙｅｓ）、コンピュータシステム１４０は、位置指定カーソルを非表示とし（ステップＳ１９０）、指定位置を取得することなく処理を終了する。一方、ステップＳ１８０において接触位置が検知できる場合（ステップＳ１８０；Ｎｏ）には、処理をステップＳ１２０に戻す。したがって、コンピュータシステム１４０は、接触位置を検知できる限り、接触位置が所定距離に達するまで、ステップＳ１２０とステップＳ１８０とを繰り返し実行する。

一方、ステップＳ１２０において、初期接触位置から接触位置までの距離が所定距離に達した場合（ステップＳ１２０；Ｙｅｓ）、コンピュータシステム１４０は、位置指定カーソルの表示態様を変更する（ステップＳ１３０）。位置指定カーソルの表示態様を変更することにより、初期接触位置からの接触位置の移動量が所定距離に達したことをユーザに知らせることができる。後述するように、初期接触位置から接触位置までの距離が所定距離に達した以後は、コンピュータシステム１４０は、所定の位置指定確定操作を検知することに応じて指定位置を取得できるようなる。そこで、初期接触位置からの接触位置の移動量が所定距離に達していないときの位置指定カーソルの表示態様を「非有効状態」、初期接触位置からの接触位置の移動量が所定距離に達した以後の位置指定カーソルの表示態様を「有効状態」と呼ぶ。

続いて、コンピュータシステム１４０は、検知する接触位置の更なる移動に応じて、初期接触位置から接触位置までの距離が所定距離に達したときの位置指定カーソルと接触位置との相対的な位置関係を維持するように、位置指定カーソルを接触位置に追随させて移動する（ステップＳ１４０）。

続いて、コンピュータシステム１４０は、位置指定確定操作を検知したか否かを判定する（ステップＳ１５０）。「位置指定確定操作」とは、位置指定カーソルが表示されている位置を指定位置としてコンピュータシステム１４０に取得させるための特定の操作を指し、本例では、接触を終了する（つまり画面に触れていた指を離す）操作とする。位置指定確定操作を検知していない場合（ステップＳ１５０；Ｎｏ）、コンピュータシステム１４０は、処理をステップＳ１４０に戻す。したがって、コンピュータシステム１４０は、位置指定確定操作を検知するまで、ステップＳ１４０とステップＳ１５０とを繰り返し実行して、接触位置に追随させて位置指定カーソルを移動させ続ける。一方、ステップＳ１５０において、位置指定確定操作を検知した場合（Ｓ１５０；Ｙｅｓ）、コンピュータシステム１４０は、位置指定確定操作を検知したときの位置指定カーソルの表示位置を指定位置として取得（ステップＳ１６０）する。そして、コンピュータシステム１４０は、第１ウィンドウＷ１内における指定位置に応じた処理（例えば指定位置に目印を表示する、指定位置の周辺でエッジを検索する等）を実行し（ステップＳ１７０）、処理を終了する。

続いて、表示画面の例を示す参照しつつ、本実施形態の位置指定方法の具体例を説明する。
図７（ａ）及び（ｂ）は画面（第１ウィンドウＷ１）を指でタッチしたときの様子を模式的に示している。図７（ａ）は、画面を指でタッチしたときにユーザに見えるタッチパネルディスプレイ１４４の画面と操作する手を示しており、図７（ｂ）は、画面を指でタッチしたときの画面の表示例をタッチする指の仮想線とともに示している。コンピュータシステム１４０は、ユーザが画面を指やペンでタッチすることに応じて、位置指定処理を開始する。コンピュータシステム１４０は、接触を検知した領域の重心を初期接触位置Ｐ１として認識し、この初期接触位置Ｐ１に位置指定カーソルＣＳを表示する。本例では、位置指定カーソルＣＳは、初期接触位置Ｐ１で交差する十字マークである。

図８（ａ）及び（ｂ）は、接触位置ＣＰを初期接触位置Ｐ１から少し移動させたときの様子を模式的に示している。なお、このときの初期接触位置Ｐ１から接触位置ＣＰまでの距離は、所定距離未満である。図８（ａ）は、ユーザに見えるタッチパネルディスプレイ１４４の画面と操作する手を示しており、図８（ｂ）は、画面の表示例をタッチする指の仮想線とともに示している。初期接触位置Ｐ１から現在の接触位置ＣＰまでの距離が所定距離未満である間、コンピュータシステム１４０は、図８に示したように位置指定カーソルＣＳを初期接触位置Ｐ１に表示し続ける。なお、コンピュータシステム１４０は、図５または図８の状態で接触が検知できなくなると（つまり、ユーザが画面から指を離すと）、位置指定カーソルＣＳを非表示として、指定位置処理を終了する（図６におけるステップＳ１９０に相当）。

図９は、初期接触位置Ｐ１から接触位置ＣＰまでの距離が所定距離に達したときの画面の表示例をユーザの指とともに示している。コンピュータシステム１４０は、初期接触位置Ｐ１から接触位置ＣＰまでの距離が所定距離に達したことを検知すると、位置指定カーソルＣＳの表示態様を変更する。このときの表示態様の変更例としては、変更の前後でその変化をユーザが視認できれば如何なるものでもよいが、例えば、図９に示したように変更前よりも変更後に位置指定カーソルＣＳの線を太くしたり、彩度の高い色としたりといったように、変更前よりも変更後に視認性が高まるような変更とすることが好ましい。

図１０は、図９の状態からさらに接触位置ＣＰを移動させたときの画面の表示例をユーザの指とともに示している。なお、図１０において、図９の状態での位置指定カーソルを仮想的に破線で示した。図１０に示したように、コンピュータシステム１４０は、初期接触位置Ｐ１から接触位置ＣＰまでの距離が所定距離に達したときの位置指定カーソルＣＳと接触位置ＣＰとの相対的な位置関係を維持するように、位置指定カーソルＣＳを接触位置ＣＰに追随させて移動する。つまり、図９に示したように、初期接触位置Ｐ１から接触位置ＣＰまでの距離が所定距離に達したときに、接触位置ＣＰが初期接触位置Ｐ１の右下に位置している場合（つまり、位置指定カーソルＣＳが接触位置ＣＰの左上に表示されている）場合には、それ以後さらに接触位置ＣＰを移動させると、位置指定カーソルＣＳは、接触位置ＣＰに触れている指等で隠されることなく、常に接触位置ＣＰの左上に表示される。

図１１は、位置指定確定操作（本例では、接触の終了）を検知した後の画面の表示例を示している。所望の位置に位置指定カーソルＣＳが表示されるように、ユーザが接触位置ＣＰを移動させて、位置指定確定操作を行うと（つまり、指等を画面から離すと）、これに応じて、コンピュータシステム１４０は、位置指定確定操作が行われたときに位置指定カーソルＣＳが表示されていた位置を指定位置として取得するとともに、位置指定カーソルＣＳを非表示とする。そして、指定位置に応じた処理（本例では指定位置にツールＴを貼り付けて表示する処理）を実行して、処理を終了する。

このようにして、タッチパネルディスプレイ１４４での操作に適したタッチパネルディスプレイの位置指定方法およびプログラムを実現することができる。特に、指やスタイラスペンでのタッチ入力で正確に位置を指定することができる。また、意図せぬ接触により不要な位置指定処理が行われることを防ぐことができる。

なお、上記の例では、コンピュータシステム１４０は、接触を検知すると初期接触位置Ｐ１に位置指定カーソルＣＳを表示したが、初期接触位置Ｐ１に応じた位置、すなわち、初期接触位置Ｐ１から所定の方向及び距離だけずらした位置に位置指定カーソルＣＳを表示するようにしてもよい。

また、位置指定カーソルの非有効状態及び有効状態における表示態様は、ユーザが両者を視覚的に識別できればいかなる表示態様としてもよい。

〔エッジ検出ツールの編集〕
本実施形態の画像測定機１に適用される測定用アプリケーションソフトウェアは、以下で説明するように、第１ウィンドウＷ１に表示された画像ＷＧに対して貼り付けたエッジ検出ツールの位置、大きさ、及び方向を編集したり、貼り付けてあるツールを削除したりといった編集を可能とする。以下、編集対象とするツールの選択方法、及びツールを編集する操作の方法について説明する。

〔編集対象ツールの選択〕
本実施形態の画像測定機１に適用される測定用アプリケーションソフトウェアでは、第１ウィンドウＷ１に表示された画像ＷＧに対して貼り付けられているツールを、直接タッチして選択する方法、及び、ツール操作ウィンドウに配置されたボタンを操作する方法によって選択することができる。

直接タッチして選択する方法では、第１ウィンドウＷ１内へのツール選択ジェスチャが検出されると、ツール選択ジェスチャの検出位置の周辺における所定範囲にあるツールをサーチし、ツール選択ジェスチャの検出位置に最も近いツールを選択状態とする。なお、ツール選択ジェスチャは、例えば、タップ、ダブルタップ、又はロングタップなど任意のジェスチャを採用してよい。

図１２は、測定用アプリケーションソフトウェアにおいて、矩形のエッジ検出ツールが編集可能に第１ウィンドウＷ１に表示された表示画面の例を示している。
ツール操作ウィンドウＷＴを用いて選択する方法では、図１２に示したツール操作ウィンドウＷＴにおけるツール選択ボタンＢＴＳがタップされることに応じて、第１ウィンドウＷ１に表示されているツールについて、選択状態とするツールを順次切り替える。

いずれの選択方法による場合でも、選択状態のツールは、非選択状態のツールと視覚的に識別可能な態様で表示される。例えば、エッジ検出ツールの色の変更、編集ハンドルの表示の追加など、任意の表現で識別可能とするとよい。図１２は、矩形のエッジ検出ツールの四隅に編集ハンドルＨを示す図形「□」の表示を追加して認識可能とした例である

〔ジェスチャによる編集操作〕
本実施形態の画像測定機１に適用される測定用アプリケーションソフトウェアは、エッジ検出ツールが選択状態となっている状態で、ユーザによりタッチパネルディスプレイ１４４上の任意の位置でエッジ検出ツールＴを編集するためのジェスチャであるツール編集ジェスチャが接触入力されると、ツール編集ジェスチャに対応する編集を選択状態となっているツールに施し、タッチパネルディスプレイ１４４におけるツールの表示に反映させる。

ツール編集ジェスチャは、ピンチ（２点の接触位置の距離を狭める操作）、アンピンチ（２点の接触位置の距離を広げる操作）、ローテート（２点の接触位置を結ぶ直線の角度を変える操作）、２点の同時接触状態で行われるスワイプ（接触位置を移動させる操作）など、ツール選択ジェスチャと異なる任意のジェスチャを採用してよい。ただし、直感的に入力できるように、エッジ検出ツールＴの編集態様に合ったジェスチャを採用するのが望ましい。例えば、ピンチ及びアンピンチにそれぞれ対応する編集を縮小及び拡大とし、ローテートに対応する編集を回転（ツールの方向の回転）とする。また、２点の同時接触状態で行われるスワイプに対応する編集をスワイプ方向への平行移動とする。なお、２点の同時接触状態で行われるスワイプによってツールが第１ウィンドウＷ１の枠外まで移動された場合にツールが削除されたものとして処理するとよい。あるいは、２点の同時接触状態で行われるスワイプによってツールが第１ウィンドウＷ１の枠に達した場合、それ以上ツールを移動させないようにしてもよい。

〔編集ハンドルによる編集操作〕
本実施形態の画像測定機１に適用される測定用アプリケーションソフトウェアは、選択状態となっているエッジ検出ツールに編集ハンドルを表示する。編集ハンドルＨには、伸縮ハンドルＨ１、回転ハンドルＨ２等が含まれる。伸縮ハンドルＨ１は、ツールの伸縮可能な位置に「□」の図形として表示される。この伸縮ハンドルがドラッグされると、ドラッグに追随してツールの大きさが変更される。また、回転ハンドルＨ２は、ツール毎に規定される回転中心からずれた位置に表示される。この回転ハンドルＨ２がドラッグされると、ドラッグに追随してツールの方向が変更される。

具体例としては、矩形のツールの場合、図１２に示すように、ツールＴの四隅や各辺の中心に伸縮ハンドルＨ１が表示される。また、ツールＴの一辺の中央から延出した直線の先端に回転ハンドルＨ２が表示される。また、円形のエッジを検出する円ツールの場合、図１３に示すように、エッジサーチを行う範囲を規定する内円及び外円のそれぞれについて伸縮ハンドルＨ１が表示される。なお、円ツールでは回転に意味がないので回転ハンドルは表示されない。

なお、選択状態となっているツールの大きさが所定の閾値より小さい場合、通常は編集ハンドルＨが表示される位置から延出した直線の先端に編集ハンドルを表示するようにするとよい。このようにすれば、編集ハンドルＨが密集してタッチ入力による操作性が低下するのを防ぐことができる。

あるいは、ツールＴの大きさが所定の閾値より小さい場合、機能が冗長するハンドルＨを消すことにより、操作性が低下するのを防いでもよい。例えば、図１２に示した矩形のツールＴの場合、伸縮ハンドルＨ１が８つ（矩形の各頂点及び各辺の中央に）配置されているところ、ツールＴの大きさが所定の閾値より小さくなった場合に、右上と左下のハンドルを残し、それ以外のハンドルを消すとよい。これにより、操作性の自由度が減るものの、ユーザが意図しないハンドルを誤って掴み、操作するという問題を低減することができる。

〔エッジ検出ツールの削除〕
本実施形態の画像測定機１に適用される測定用アプリケーションソフトウェアでは、選択状態となっているツールを、直接タッチ入力によって削除する方法、及び、ツール操作ウィンドウに配置されたボタンを操作して削除する方法によって削除することを可能とする。直接タッチ入力により削除する方法では、選択状態のツールが第１ウィンドウＷ１の枠外までドラッグされた場合に、当該ツールが削除される。また、ツール操作ウィンドウＷＴを用いて削除する方法では、ツール操作ウィンドウＷＴにおけるツール削除ボタンＢＴＤがタップされることに応じて、そのとき選択状態となっているツールを削除する。

１…画像測定機
１００…測定部
１０２…ステージ
１４０…コンピュータシステム
Ｗ…ワーク
１４１…コンピュータ本体
１４２…キーボード
１４３…マウス
１４４…タッチパネルディスプレイ
１４５…ジョイスティック
２１１…ＣＰＵ
２１２…インタフェース
２１３…出力部
２１４…入力部
２１５…主記憶部
２１６…副記憶部
ＭＭ…記録媒体
Ｗ１…第１ウィンドウ
Ｗ２…第２ウィンドウ
Ｗ３…第３ウィンドウ
Ｗ４…第４ウィンドウ

Claims (4)

1. 測定対象物を撮像し、タッチパネルディスプレイに表示された前記測定対象物の撮像画像に基づき、前記測定対象物の寸法や形状を測定する画像測定機であって、
   前記タッチパネルディスプレイに対して接触入力されたジェスチャに応じ前記タッチパネルディスプレイから出力された信号から、当該ジェスチャに対応するコマンドを特定し、当該コマンドの実行対象の前記画像測定機の部位に対して当該コマンドを実行する制御手段を備え、
   前記ジェスチャは２点以上の同時接触状態で行われるジェスチャであり、
   前記コマンドには、前記画像測定機の部位に物理的な移動・運動をさせるコマンドが含まれ、
   前記制御手段は、前記２点以上の同時接触状態で行われるジェスチャに対応して、複数の前記コマンドの組み合わせを実行する
   ことを特徴とする画像測定機。
2. 前記２点以上の同時接触状態で行われるジェスチャは、接触を維持したまま任意の軌跡で移動する操作であるドラッグを含み、
   前記制御手段は、ドラッグに追随して前記タッチパネルディスプレイにおける前記測定対象物の画像の表示位置が変化するように前記画像測定機に対する前記測定対象物の位置を相対的に移動させる複数のコマンドを組み合わせて実行することを特徴とする、請求項１に記載の画像測定機。
3. 前記制御手段は、前記タッチパネルディスプレイに対し２点の同時接触が生じたときの２点間の距離が所定の閾値よりも長い場合には、当該同時接触によるジェスチャを受け付けないことを特徴とする、請求項１または２に記載の画像測定機。
4. コンピュータを請求項１から３のいずれかに記載の制御手段として機能させるためのプログラム。

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