JP7252018B2

JP7252018B2 - 画像測定装置

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Publication number: JP7252018B2
Application number: JP2019049700A
Authority: JP
Inventors: 正橋本; 浩史高橋
Original assignee: Keyence Corp
Current assignee: Keyence Corp
Priority date: 2019-03-18
Filing date: 2019-03-18
Publication date: 2023-04-04
Anticipated expiration: 2039-03-18
Also published as: DE102020203232A1; US10846881B2; US20200302642A1; JP2020153683A

Description

本発明は画像測定装置に関する。

画像測定装置は、ワーク（検査対象物）を撮像してワーク画像を生成し、ワーク画像に基づきワークの寸法などを測定する。特許文献１によれば、低倍率カメラに加え、高倍率カメラを搭載した画像測定装置（画像寸法測定装置）が提案されている。

特許第５６７９５６０号公報

ところで、画像測定装置は、設定モードで使用された良品のワークの位置と姿勢に対する、測定モードで測定されるワークの位置と姿勢のずれ量を求め、ずれ量に応じて各測定箇所の座標を補正する。これはパターンサーチと呼ばれる。一般にパターンサーチは、ステージの中央またはステージの角から所定のアルゴリズムにしたがって撮像を繰り返しながら所定のエッジを探索する。そのため、パターンサーチは時間のかかる処理である。ユーザは手でワークを持ってステージ上に載置するため、ワークごとに載置位置は異なる。ユーザによっては治具を製作し、治具にワークを固定することで、ステージに対するワークの位置決めを行うことがある。しかし、ユーザのすべてが治具を容易に製作できるわけではないし、治具にワークを固定する手間も必要となる。

そこで、本発明は、パターンサーチに要する時間を短縮することを目的とする。

本発明は、たとえば、
ワークが載置される載置台と、
前記ワークを撮像してワーク画像を生成する撮像部と、
前記載置台と前記撮像部とがＸＹ方向において相対的に移動するよう前記載置台と前記撮像部とのうちの少なくとも一方を駆動することで前記撮像部の撮像位置を変更する駆動部と、
前記駆動部と前記撮像部を制御し、それぞれ前記ワークの異なる部位についての複数のワーク画像を生成し、前記生成された複数のワーク画像を連結することで連結画像を生成するプロセッサと、
前記連結画像を記憶するメモリと、
前記連結画像を表示する表示装置と、を備え、
前記プロセッサは、設定モードにおいて、
前記連結画像の少なくとも一部または前記連結画像においてユーザにより指定された位置を前記撮像部により撮像することで生成されたパターンサーチの基準画像と、前記駆動部によるＸＹ方向の移動量を管理するための機械座標系における撮像位置であって前記基準画像の撮像位置を示す基準撮像位置情報と、前記連結画像において前記ユーザにより指定された複数の測定箇所を示す測定箇所情報と、を前記メモリに記憶させ、
前記プロセッサは、測定モードにおいて、
前記メモリに記憶された前記基準撮像位置情報にしたがって前記駆動部により前記載置台と前記撮像部とのうちの少なくとも一方を駆動することで前記撮像部の撮像位置を、前記設定モードにおいて前記基準画像を取得した前記機械座標系の撮像位置に移動させ、
前記撮像部を制御し、パターンサーチの対象画像を取得し、
前記メモリに記憶されたパターンサーチの基準画像を用いて、前記パターンサーチの対象画像に対してパターンサーチを実行し、
前記メモリに記憶された各測定箇所に関連付けられた測定箇所情報と前記パターンサーチの結果とに基づいて、各測定箇所を撮像するための複数の撮像位置を特定し、
前記載置台と前記撮像部とのうちの少なくとも一方を前記駆動部に駆動させることで前記撮像部の撮像位置を前記複数の撮像位置のそれぞれに順次設定しつつ、前記複数の撮像位置のそれぞれにおいて前記撮像部に撮像を実行させることで前記ワーク画像を生成させ、
前記複数の撮像位置のそれぞれについての前記ワーク画像において各撮像位置に対応する測定箇所について測定を実行する
ことを特徴とする画像測定装置を提供する。

本発明によれば、パターンサーチに要する時間が短縮される。

画像測定装置の概略を示す図測定ユニットの断面図俯瞰カメラの配置を説明する図コントローラを説明する図メインの処理を示すフローチャート設定モードを示すフローチャート測定モードを示すフローチャートユーザインタフェースを説明する図ユーザインタフェースを説明する図ユーザインタフェースを説明する図ユーザインタフェースを説明する図ユーザインタフェースを説明する図ユーザインタフェースを説明する図ユーザインタフェースを説明する図ユーザインタフェースを説明する図ユーザインタフェースを説明する図ユーザインタフェースを説明する図ユーザインタフェースを説明する図ユーザインタフェースを説明する図ユーザインタフェースを説明する図ユーザインタフェースを説明する図ユーザインタフェースを説明する図設定作業を説明する図Ｓ７１０の詳細な例を説明するフローチャート

以下、添付図面を参照して実施形態が詳しく説明される。尚、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではなく、また実施形態で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明に必須のものとは限らない。実施形態で説明されている複数の特徴のうち二つ以上の特徴が任意に組み合わされてもよい。また、同一または同様の構成には同一の参照番号が付され、重複した説明は省略される。

＜画像測定装置１＞
図１は画像測定装置１の一構成例を示した斜視図である。画像測定装置１は、ワークを撮像してワーク画像を生成し、ワーク画像内のワークの寸法を測定する画像測定装置である。図１において、画像測定装置１は、測定ユニット１０、制御ユニット２０、キーボード３１およびポインティングデバイス３２を有している。ワークは画像測定装置１により形状や寸法を測定される測定対象物である。

測定ユニット１０は、ディスプレイ装置１１、可動ステージ１２、ＸＹ調整つまみ（不図示）、Ｚ調整つまみ１４、電源スイッチ１５および実行ボタン１６を備えている。測定ユニット１０は可動ステージ１２上に載置されたワークに照明光を照射し、ワークの透過光またはワークからの反射光を受光してワーク画像を生成する。ワークは、可動ステージ１２の透光板１３の上に載置される。測定ユニット１０はワーク画像をディスプレイ装置１１の表示画面１８に表示する。

ディスプレイ装置１１はワーク画像や測定結果、設定ＵＩ（ユーザーインターフェース）を表示画面１８に表示する表示装置である。ユーザはディスプレイ装置１１に表示されたワーク画像を見ながらキーボード３１およびポインティングデバイス３２を操作することで、パターンサーチのための特徴箇所や寸法測定のための測定箇所などを設定する。可動ステージ１２はワークを載置するための載置台である。透光板１３は、透光性を有するガラスからなる領域である。可動ステージ１２は、カメラの撮像軸に平行なＺ軸方向と、撮像軸に垂直なＸ軸方向およびＹ軸方向に移動する。

ＸＹ調整つまみは、可動ステージ１２をＸ軸方向またはＹ軸方向に移動させることにより、カメラに対する可動ステージ１２の相対的な位置（Ｘ軸方向の位置とＹ軸方向の位置）を調整する。Ｚ調整つまみ１４は、可動ステージ１２をＺ軸方向に移動させることにより、カメラに対する可動ステージ１２の相対的な位置（Ｚ軸方向の位置）を調整する。電源スイッチ１５は、測定ユニット１０および制御ユニット２０の主電源をオン状態およびオフ状態間で切り替えるための操作部である。実行ボタン１６は寸法測定を開始させるための操作部である。

制御ユニット２０は、測定ユニット１０による撮像や画面表示を制御し、ワーク画像を解析してワークの寸法を測定するコントローラである。制御ユニット２０は、キーボード３１およびポインティングデバイス３２を接続されており、キーボード３１およびポインティングデバイス３２を通じてユーザ入力を受け付ける。キーボード３１およびポインティングデバイス３２は操作部３０を形成している。制御ユニット２０は、電源スイッチ１５がオンに切り替えられると、測定ユニット１０を起動する。制御ユニット２０は、実行ボタン１６が操作されると、予め用意された設定データにしたがって測定ユニット１０を制御して、透光板１３内でワークを探索し、ワークの寸法を測定する。

＜測定ユニット１０＞
図２は測定ユニット１０の構成例を模式的に示した断面図である。ここでは測定ユニット１０が撮像軸と平行な垂直面（ＹＺ平面）により切断した場合の切断面が示されている。測定ユニット１０は、ディスプレイ装置１１、可動ステージ１２、筐体１００、ステージ駆動部１０１、鏡筒部１０２、低倍率カメラ１１０、高倍率カメラ１２０、同軸落射照明１３０および透過照明１５０を有している。低倍率カメラ１１０および高倍率カメラ１２０は寸法測定に使用されるため、測定用カメラと呼ばれてもよい。

鏡筒部１０２、低倍率カメラ１１０、高倍率カメラ１２０、同軸落射照明１３０および透過照明１５０は、筐体１００内に配置されている。ステージ駆動部１０１Ｚは、カメラヘッド１０３を可動ステージ１２に対してＺ軸方向に移動させ、低倍率カメラ１１０、高倍率カメラ１２０と可動ステージ１２との間の距離を調整する。なお、ステージ駆動部１０１Ｚは、可動ステージ１２をＺ軸方向に移動させてもよい。ステージ駆動部１０１Ｚは、低倍率カメラ１１０、高倍率カメラ１２０のピントをワークなどに合わせるためにカメラヘッド１０３を移動させてもよい。ステージ駆動部１０１ＸＹは、可動ステージ１２をＸ軸方向およびＹ軸方向に移動させる。

低倍率カメラ１１０は、高倍率カメラ１２０と比較して、撮像倍率の低い撮像装置である。低倍率カメラ１１０は、撮像素子１１１、結像レンズ１１２、絞り板１１３および受光レンズ１１４を有している。結像レンズ１１２、絞り板１１３および受光レンズ１１４は低倍率光学系を形成している。撮像素子１１１は、照明光を受光してワーク画像を生成する。撮像素子１１１は、受光面を下方に向けて配置されている。結像レンズ１１２は、照明光を撮像素子１１１上に結像させる光学部材である。絞り板１１３は、照明光の透過光量および被写界深度を制限する光学絞りであり、結像レンズ１１２と受光レンズ１１４との間に配置されている。受光レンズ１１４は、ワークからの照明光を集光する光学部材であり、可動ステージ１２に対向させて配置されている。結像レンズ１１２、絞り板１１３および受光レンズ１１４は、上下方向に延びる中心軸を中心として配置されている。

高倍率カメラ１２０は、低倍率カメラ１１０と比較して、撮像倍率の高い撮像装置である。高倍率カメラ１２０は、撮像素子１２１、結像レンズ１２２、絞り板１２３、ハーフミラー１２４および受光レンズ１１４を有している。結像レンズ１２２、絞り板１２３、ハーフミラー１２４および受光レンズ１１４は高倍率光学系を形成している。撮像素子１２１は、照明光を受光してワーク画像を生成する。撮像素子１２１は、受光面を水平方向に向けて配置されている。つまり、受光面と水平方向とは直交している。結像レンズ１２２は、照明光を撮像素子１２１上に結像させる光学部材である。絞り板１２３は、照明光の透過光量を制限する光学絞りであり、結像レンズ１２２及びハーフミラー１２４間に配置されている。受光レンズ１１４は、低倍率カメラ１１０と高倍率カメラ１２０とより共用される。受光レンズ１１４を透過した照明光は、ハーフミラー１２４により水平方向に折り曲げられ、絞り板１２３および結像レンズ１２２を介して撮像素子１２１に結像する。

撮像素子１１１、１２１としては、たとえば、ＣＣＤ（Charge Coupled Devices：電荷結合素子）およびＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor：相補型金属酸化物半導体）などのイメージセンサが用いられる。受光レンズ１１４としては、受光レンズ１１４とワークとの距離が変化しても、ワークの像の大きさを変化させない性質を有するテレセントリックレンズが用いられる。つまり、低倍率光学系と高倍率光学系はそれぞれテレセントリック性を有する。テレセントリック性の光学系で取得されるワーク画像におけるワークの歪は、非テレセントリック性の光学系で取得されるワーク画像におけるワークの歪と比較して、非常に小さい。そのため、精度良くワークが測定される。なお、低倍率光学系と高倍率光学系はテレセントリック性を有しなくてもよい。

同軸落射照明１３０は可動ステージ１２上のワークに照明光を上方から照射する照明装置である。同軸落射照明１３０に代えてリング照明などの落射照明が採用されてもよい。同軸落射照明１３０の照射光の光軸は撮像軸に一致している。同軸落射照明１３０は、水平方向に照明光を出力するように配置された光源１３１と、光源１３１から出射された照明光を下方に折り曲げるハーフミラー１３２とを有している。同軸落射照明１３０の照明光はワーク表面の凹凸や模様を取得する際に有利である。

また、受光レンズ１１４の周囲には、リング照明１８０が設けられている。ステージ駆動部１８１はリング照明１８０を上下動させる。これにより、ワークへの照明の照射角度が調整され、エッジの際立たせ方が調整可能となる。

結像レンズ１１２、１２２、絞り板１１３、１２３、ハーフミラー１２４、１３２および受光レンズ１１４は、鏡筒部１０２内に配置されている。

透過照明１５０は、可動ステージ１２上のワークに照明光を下方から照射する照明装置である。透過照明１５０は、光源１５１、ミラー１５２および集光レンズ１５３により構成される。光源１５１は、水平方向に向けて照明光を出力するように配置されている。光源１５１から出射された照明光は、ミラー１５２により反射され、集光レンズ１５３により集光される。照明光は、可動ステージ１２を透過してワークに照射される。照明光の一部はワークにより遮断され、照明光の他の一部は受光レンズ１１４に入射する。透過照明１５０の照明光はワークの外形のエッジを取得する際に有利である。

同軸落射照明１３０および透過照明１５０の各光源としては、ＬＥＤ（発光ダイオード）やハロゲンランプが用いられる。

俯瞰カメラ１７は可動ステージ１２の俯瞰画像を取得するために使用される撮像装置である。俯瞰画像は可動ステージ１２のほぼ全体を包含する画像である。俯瞰カメラ１７の撮像視野は、低倍率カメラ１１０や高倍率カメラ１２０の撮像視野よりも広い。そのため、俯瞰カメラ１７は、低倍率カメラ１１０や高倍率カメラ１２０と比較して、より広い範囲の画像を取得することに向いている。その一方で、俯瞰カメラ１７のテレセントリック性は、低倍率カメラ１１０や高倍率カメラ１２０のテレセントリック性と比較して低い。そのため、俯瞰カメラ１７は非テレセントリックカメラと呼ばれてもよい。俯瞰カメラ１７により取得されるワーク画像においてワークの形状は歪むため、低倍率カメラ１１０や高倍率カメラ１２０と比較して、俯瞰カメラ１７はワークの測定には向いていない。なお、光学系の視野は円形であり、視野内の被写体はイメージサークルとなって撮像素子上に結像する。一方で、撮像素子が撮像できる範囲は矩形である。つまり、撮像領域とは、イメージサークル内の一部の矩形領域である。ここでは、撮像素子の撮像領域に対応する可動ステージ１２上における矩形の領域は撮像視野と呼ばれる。

＜俯瞰カメラ＞
図２が示すように、受光レンズ１１４は可動ステージ１２のかなりの部分を覆っている。そのため、俯瞰カメラ１７は受光レンズ１１４を避けた位置に配置される。俯瞰カメラ１７は一つのカメラによって実現されてもよいが、複数のカメラによって実現されてもよい。

図３（Ａ）は測定ユニット１０の正面側から俯瞰カメラ１７を見たときの俯瞰カメラ１７の配置を説明する図である。Ｗはワークを示している。この例では受光レンズ１１４の左側に俯瞰カメラ１７Ｌが配置されており、受光レンズ１１４の右側に俯瞰カメラ１７Ｒが配置されている。Ｒ１は低倍率カメラ１１０の視野範囲を示している。Ｒ２Ｌは俯瞰カメラ１７Ｌの視野範囲を示している。Ｒ２Ｒは俯瞰カメラ１７Ｒの視野範囲を示している。二つの俯瞰カメラ１７Ｒ、１７Ｌを採用することで可動ステージ１２の大半の部分を一度に撮像可能となる。それでもなお、可動ステージ１２上には、俯瞰カメラ１７Ｌの視野範囲Ｒ２Ｌと、俯瞰カメラ１７Ｌの視野範囲Ｒ２Ｌによってカバーしきれない死角範囲Ｒ３が生じてしまう。

図３（Ｂ）は可動ステージ１２の中央付近に配置されたワークＷを俯瞰カメラ１７により撮像する方法を説明する図である。俯瞰カメラ１７Ｒの光軸と可動ステージ１２の中心とが一致するように、可動ステージ１２を移動することで、可動ステージ１２の中央付近に配置されたワークＷについての俯瞰画像が得られる。ここでは、俯瞰カメラ１７Ｒが利用されているが、俯瞰カメラ１７Ｌが利用されてもよい。

なお、図３（Ａ）において俯瞰カメラ１７Ｌにより取得された俯瞰画像と、俯瞰カメラ１７Ｒにより取得された俯瞰画像と、図３（Ｂ）において俯瞰カメラ１７Ｒにより取得された俯瞰画像とを合成することで可動ステージ１２の全体をカバーする合成俯瞰画像が作成されてもよい。リアルタイムで合成俯瞰画像を作成することはできないものの、リアルタイム性が必要無い場合、合成俯瞰画像が作成可能となる。

図３（Ａ）では、二つの俯瞰カメラ１７Ｒ、１７Ｌの死角範囲Ｒ３が生じてしまう例が説明されている。しかし、採用される二つの俯瞰カメラ１７Ｒ、１７Ｌの画角および設置位置等によっては死角範囲Ｒ３がなく、可動ステージ１２の全体が一度に撮像可能となるケースもあろう。

＜コントローラ＞
図４は制御ユニット２０に搭載されるコントローラ６０の機能を説明する図である。図５は俯瞰画像４１を生成する際に必要となるオプションの機能を示している。コントローラ６０はプロセッサ（例：ＣＰＵなど）により構成され、測定ユニット１０を制御する。ＣＰＵは中央演算処理装置の略称である。コントローラ６０の機能の一部またはすべてはＡＳＩＣやＦＰＧＡなどのハードウエアによって実現されてもよい。ＡＳＩＣは特定用途集積回路の略称である。ＦＰＧＡはフィールドプログラマブルゲートアレイの略称である。照明制御部８１は制御ユニット２０または測定ユニット１０に搭載され、コントローラ６０からの制御信号にしたがって照明ユニット８４（同軸落射照明１３０、透過照明１５０およびリング照明１８０）を制御する。撮像制御部８２は制御ユニット２０または測定ユニット１０に搭載され、コントローラ６０からの制御信号にしたがってカメラユニット８５（低倍率カメラ１１０、高倍率カメラ１２０および俯瞰カメラ１７Ｒ、１７Ｌ）を制御する。記憶装置７０はメモリやハードディスクドライブなどを有し、設定データ７１、低倍率画像４３、俯瞰画像４１などを記憶する。

設定部６１は、キーボード３１などから入力されるユーザ入力にしたがってワークＷを測定するための設定データ７１を作成する。設定データ７１は、たとえば、ワークＷのパターンサーチ（位置決め）に関する設定情報や測定箇所に関する設定情報、良品閾値、撮像条件（撮像倍率や露光条件や照明条件）などを含む。

測定制御部６２は設定データ７１にしたがって照明制御部８１を通じていずれかの照明ユニットを点灯させたり、撮像制御部８２を通じていずれかのカメラユニットに撮像を実行させたりする。

ワーク判定部６３は、連結画像を生成する際に、低倍率カメラ１１０または高倍率カメラ１２０により取得された画像からエッジを抽出し、エッジの有無を判定する。ワーク判定部６３は、エッジの延出方向を求め、次に撮像を行うべき撮像位置の座標を決定する。画像連結部６４は、ワークＷのエッジを含む複数の低倍率画像４３を連結し、連結画像４２を生成する。

サーチ部６６は、低倍率カメラ１１０により取得された対象画像に対して、設定データ７１に基づきパターンサーチを実行し、ワークＷの位置や姿勢を特定する。たとえば、サーチ部６６は、設定データ７１に含まれる基準画像と対象画像とを比較し、基準画像に対して対象画像の位置のずれ量と姿勢のずれ量とを求め、位置のずれ量と姿勢のずれ量とから測定箇所の座標の変換式を生成する。この変換式に対して設定データ７１に含まれる各測定箇所の座標を入力することで、測定対象であるワークＷに対する各測定箇所の座標が決定される。また、サーチ部６６は、各測定箇所の座標を、各測定箇所に対応した撮像位置のマシン座標に変換する。サーチ部６６は、複数の測定箇所のそれぞれの撮像位置のマシン座標をすべて撮像して回るための最短経路（撮像順番）を求める。測定制御部６２は、撮像順番にしたがって各測定箇所のマシン座標をステージ駆動部１０１ＸＹに設定し、可動ステージ１２を駆動する。さらに、撮像制御部８２は、各測定箇所ごとの設定データ７１に基づく撮像条件（撮像倍率や照明条件）を照明ユニットとカメラユニットに適用して撮像を実行する。たとえば、撮像倍率が低倍率であれば、撮像制御部８２は、低倍率カメラ１１０に測定箇所の撮像を実行させる。撮像倍率が高倍率であれば、撮像制御部８２は、高倍率カメラ１２０に測定箇所の撮像を実行させる。このようにして各測定箇所についてのワーク画像が生成される。

測定部６７は設定データ７１にしたがってワーク画像からワークＷに関する各種の測定を実行する。ワーク画像は、各測定箇所についての複数の低倍率画像または高倍率画像を連結して生成された連結画像４２であってもよいし、各測定箇所についての単一の低倍率画像または高倍率画像であってもよい。測定部６７は、複数の測定ツールを有している。複数の測定ツールには、ある線と他の線との間の距離を測定する線－線距離測定ツールや、ある点とある線との距離を測定する点―線距離測定ツール、ある線と他の線との直角度を測定する直角度測定ツールなどが含まれてもよい。測定部６７は、これらの点や線を画像におけるエッジとして認識し、エッジに基づき測定を実行する。たとえば、測定部６７は、ワーク画像に含まれる一つまたは複数のエッジを用いて寸法測定を実行する。測定部６７は、第一の低倍率画像に含まれる所定のエッジと、第二の低倍率画像に含まれる所定のエッジとを用いて寸法測定を実行してもよい。測定部６７は、第一の高倍率画像に含まれる所定のエッジと、第二の高倍率画像に含まれる所定のエッジとを用いて寸法測定を実行してもよい。測定部６７は、低倍率画像に含まれる所定のエッジと、高倍率画像に含まれる所定のエッジとを用いて寸法測定を実行してもよい。測定部６７は、測定結果と良品閾値とを比較し、ワークＷが良品かどうかを判定（検査）してもよい。位置補正部６８は、予め取得された位置補正情報に基づき、低倍率画像から抽出される特徴の位置と高倍率画像から抽出される特徴の位置との関係を補正する。

表示制御部８３は、コントローラ６０の指示に従って設定データ７１を作成するためのＵＩをディスプレイ装置１１に表示したり、各種の画像を表示したり、測定結果（検査結果）を表示したりする。

＜フローチャート＞
図５は電源スイッチ１５がオンに切り替えるとコントローラ６０によって実行されるメインの処理を示すフローチャートである。

Ｓ５００でコントローラ６０（位置補正部６８）は位置補正情報を取得する。低倍率カメラ１１０の取付位置と高倍率カメラ１２０の取付位置とはそれぞれ測定ユニット１０ごとの個体差を有している。また、これらは温度依存特性を有しているため、測定ユニット１０が設置された環境に依存して変化する。低倍率画像から抽出されるワークＷの特徴の位置と、高倍率画像から抽出されるワークＷの特徴の位置とは同一であるべきであるが、これらの間にずれが生じてしまう。記憶装置７０には、測定ユニット１０の組立工程（工場出荷時）においてこれらの位置関係を補正するためのデフォルトの位置補正情報が格納される。電源スイッチ１５がオンに切り替えられてコントローラ６０が起動すると、コントローラ６０（位置補正部６８）は、取得処理を実行して位置補正情報を取得し、記憶装置７０に記憶されている位置補正情報を更新する。位置補正部６８は、低倍率画像に関する座標と高倍率画像に関する座標との少なくとも一方を位置補正情報に基づき補正する。これにより、低倍率画像から抽出されるワークＷの特徴の位置と、高倍率画像から抽出されるワークＷの特徴の位置とが同一となる。

Ｓ５０１でコントローラ６０は操作部３０を通じてユーザにより設定モードが選択されたかどうかを判定する。設定モードが選択されていなければ、コントローラ６０はＳ５０２をスキップしてＳ５０３に進む。一方、設定モードが選択されていれば、コントローラ６０はＳ５０２に進む。

Ｓ５０２でコントローラ６０（設定部６１）は設定モードを実行する。設定モードの詳細は図６を用いて後述される。

Ｓ５０３でコントローラ６０は操作部３０を通じてユーザにより測定モードが選択されたかどうかを判定する。測定モードが選択されていなければ、コントローラ６０はＳ５０１に戻る。一方、測定モードが選択されていれば、コントローラ６０はＳ５０４に進む。

Ｓ５０４でコントローラ６０は実行ボタン１６がユーザにより操作されたかどうかを判定する。実行ボタン１６がユーザにより操作されると、コントローラ６０はＳ５０５に進む。

Ｓ５０５でコントローラ６０（測定制御部６２）は連続測定モードを実行する。連続測定モードの詳細は図７を用いて後述される。

●設定モード
図６は設定モードを示すフローチャートである。

Ｓ６０１でコントローラ６０は俯瞰カメラ１７を用いて俯瞰画像を生成する。この俯瞰画像は設定モードにおいて利用されてもよいし、測定モードにおいて利用されてもよい。とりわけ、俯瞰画像は、ワークＷを可動ステージ１２に対して大まかに位置決めする際に役立つであろう。なお、俯瞰画像が使用されない場合は、Ｓ６０１が省略される。

図８は俯瞰画像ＩＭ０１を表示するユーザインタフェース１６０ａを示している。ここでの俯瞰画像ＩＭ０１は俯瞰カメラ１７Ｒを用いて生成されたものである。コントローラ６０は可動ステージ１２の中心が俯瞰カメラ１７Ｒの光軸に一致するように可動ステージ１２を移動させ、俯瞰カメラ１７Ｒに撮像を実行させることで、俯瞰画像ＩＭ０１を生成し、ディスプレイ装置１１に表示する。Ｓ６０１で取得された俯瞰画像ＩＭ０１が設定モードや測定モードで使用される場合、俯瞰画像ＩＭ０１は記憶装置７０に保持される。

Ｓ６０２でコントローラ６０（画像連結部６４）はワークＷの連結画像を生成する。ワークＷに対して測定ツールごとの測定箇所を設定するためには、ワークＷのほぼ全体を表す画像があるとユーザには便利である。しかし、低倍率カメラ１１０や高倍率カメラ１２０を使って可動ステージ１２の全体をスキャンしながら連結画像を作成するには膨大な時間が必要となってしまう。通常、可動ステージ１２の面積に対してワークＷの平面視における面積は小さい。そこで、コントローラ６０（ワーク判定部６３）は、低倍率カメラ１１０を用いてワークＷのエッジを検出し、ワークＷのエッジ（外縁）を辿るように可動ステージ１２を移動させながら複数の低倍率画像を生成する。さらに、コントローラ６０（画像連結部６４）は、複数の低倍率画像を連結することでワークＷのほぼ全体を表す連結画像を生成する。各々の低倍率画像は、後述する落射照明と透過照明の両方で撮影される。つまり、落射照明をオンにし、かつ、透過照明をオフにして低倍率画像が取得されるとともに、落射照明をオフにし、かつ、透過照明をオンにして別の低倍率画像が取得される。落射照明を用いて取得された複数の低倍率画像を連結することにより連結画像が生成されるが、この連結画像はワークＷ表面のテクスチャ情報を有することになる。一方、透過照明を用いて取得された複数の低倍率画像を連結することにより別の連結画像が生成されるが、この別の連結画像ではワークＷの輪郭部分のエッジがクリアになる。

図９は連結画像の生成中にディスプレイ装置１１に表示されるユーザインタフェース１６０ｂを示している。とりわけ、図９は落射照明により撮影された低倍率画像を連結する例を示している。ワーク判定部６３はエッジを抽出しながら低倍率画像ＩＭ０２を生成し、ワーク判定部６３または画像連結部６４は、生成された低倍率画像ＩＭ０２を撮像位置に関連付けてユーザインタフェース１６０ｂ上でマッピングしながら、表示する。この例では２０個の低倍率画像ＩＭ０２が生成されている。

Ｓ６０３でコントローラ６０（画像連結部６４）はワークＷの連結画像をディスプレイ装置１１に表示する。

図１０は完成した連結画像ＩＭ０３を表示するためのユーザインタフェース１６０ｃを示している。この例では、画像連結部６４が２１個の低倍率画像ＩＭ０２を撮像位置に基づき連結することで連結画像ＩＭ０３を生成している。

Ｓ６０４でコントローラ６０（設定部６１）は測定箇所の設定を受け付ける。Ｓ６０５でコントローラ６０（設定部６１）は指定倍率で測定箇所の画像を取得する。Ｓ６０６でコントローラ６０（設定部６１）は測定ツールの設定を受け付ける。

ワークＷの全体を含むように生成された連結画像は、ユーザが測定設定を行うために使用される画像である。

図１１は測定箇所の設定を受け付けるためにディスプレイ装置１１に表示されるユーザインタフェース１６０ｄを示している。設定部６１によって生成されるユーザインタフェース１６０ｄは連結画像ＩＭ０３を表示する表示領域を有している。ユーザはポインタ１６１を操作し、ツール選択部１６３ａから測定ツールを選択し、倍率選択部１６３ｂから撮像倍率を選択し、照明選択部１６３ｃから照明の種類や明るさなど（照明条件）を選択する。照明制御部８１が光量の自動調整を実行する機能を有している場合は、明るさの選択は省略されてもよい。ユーザは連結画像において、抽出したいエッジを選択することで測定箇所１６２ａを指定する。設定部６１は、ユーザにより選択された倍率と照明条件で測定箇所１６２ａについて撮像を実行するよう撮像制御部８２や照明制御部８１を制御する。照明条件としては、落射照明、透過照明、リング照明のうちのいずれか１つを選択可能である。リング照明は上下に可動できる。リング照明が選択された場合は、リング照明の上下位置をユーザが設定できる。なお、照明条件は、ユーザが選択したエッジの鮮明度（コントラスト）に基づいて自動的に設定されてもよい。また、選択された撮像倍率における焦点を自動的に変更しながら、エッジの鮮明度（コントラスト）に基づいて、焦点位置（合焦位置）が自動調整されてもよい。設定部６１は、測定箇所１６２ａについて選択された倍率、照明条件、および自動調整された焦点位置で取得された画像を連結画像ＩＭ０３に重ねて表示する。ユーザは、エッジが適切に抽出されているかどうかを視覚的に確認する。この例では、低倍率と透過照明が選択されているため、測定箇所１６２ａについて取得された画像は、ワークＷの外縁のエッジが強調された透過照明画像である。ユーザは、選択した測定ツールにより測定される距離の基準となるエッジ１６４ａを、ポインタ１６１を操作することで設定する。この例では長さ測定ツールが選択されているため、ある基準点（例：他のエッジや円の中心など）からエッジ１６４ａまでの長さが測定される。図１１には示されていないが、設定部６１は、基準点となる測定箇所の設定も受け付ける。設定部６１は、測定箇所ごとに識別情報を付与し、選択された測定ツールの種類（測定内容）や測定箇所の位置などを関連付けて、設定データを作成する。

図１２は測定箇所の設定を受け付けるためにディスプレイ装置１１に表示されるユーザインタフェース１６０ｄを示している。この例ではユーザがポインタ１６１を操作して測定箇所１６２ａを選択する。ユーザはツール選択部１６３ａから直角度測定ツールを選択し、倍率選択部１６３ｂから高倍率を選択し、照明選択部１６３ｃから落射照明を選択している。直角度測定ツールとは、二つのエッジについての直角度を測定するツールである。設定部６１は、低倍率に対応した測定箇所１６２ａを高倍率に対応した測定箇所１６２ｂに変更し、照明制御部８１を通じて同軸落射照明１３０に照明を実行させ、撮像制御部８２を通じて可動ステージ１２を測定箇所１６２ｂへ移動させ、高倍率カメラ１２０に撮像を実行させる。設定部６１は、測定箇所１６２ｂに高倍率画像を表示する。

図１３は測定箇所１６２ｂの拡大表示を実行するためのユーザインタフェース１６０ｅを示している。設定部６１は、測定箇所１６２ｂがポインタ１６１によりクリックされたことを検知すると、ユーザインタフェース１６０ｅを表示する。測定箇所１６２ｂに対応した高倍率画像ＩＭ０４に対して、ユーザはポインタ１６１を操作して、測定対象となるエッジ１６４ｂを設定する。図１３には示されていないが、設定部６１は、ユーザの指示にしたがって測定対象となるエッジ１６４ａ（図１１）を設定する。したがって、この例では図１２に示されたエッジ１６４ａと図１３に示されたエッジ１６４ｂとのについての直角度が測定される。設定部６１は、測定箇所ごとに識別情報を付与し、選択された測定ツールの種類（測定内容）や測定箇所の位置などを関連付ける。なお、測定箇所は、複数のエッジ抽出箇所から構成されることもあれば、一つのエッジ抽出箇所から構成されることもある。一つのエッジ抽出箇所から構成される測定箇所としては、たとえば、孔の直径を測定するための測定箇所や孔の真円度を測定するための測定箇所などがある。
Ｓ６０７でコントローラ６０（設定部６１）はパターンサーチの設定を受け付ける。

図１４はパターンサーチの設定を受け付けるユーザインタフェース１６０ｆを示している。ワーク判定部６３は、連結画像ＩＭ０３を作成する際に落射照明画像とともに透過照明画像を生成し、複数の透過照明画像を連結して連結画像ＩＭ０５を生成する。ユーザインタフェース１６０ｆは連結画像ＩＭ０５の表示領域を有している。設定部６１は、パターンサーチが実行されるサーチ領域１６６と、基準画像の登録領域１６７との設定を受け付ける。サーチ領域１６６は撮像範囲と呼ばれてもよい。設定部６１は、連結画像ＩＭ０５においてユーザにより指定されたサーチ領域１６６の座標と登録領域１６７の座標を設定データ７１に保存する。設定部６１は、登録領域１６７に含まれている画像を基準画像として抽出する。基準画像には、パターンサーチで使用されるワークＷの形状に関する特徴が含まれている。設定部６１は基準画像の座標に対する各測定箇所の座標の相対的な位置関係を示す位置情報を求め、測定箇所情報として記憶装置７０のＲＡＭなどに保存する。測定箇所情報は測定モードにおいてワークごとに取得されたワーク画像において測定箇所を決定するために使用される。設定部６１は、連結画像ＩＭ０５におけるサーチ領域１６６の座標をマシン座標に変換し、基準撮像位置情報の一部として記憶装置７０のＲＡＭなどに保存する。

Ｓ６０８でコントローラ６０（設定部６１）は基準画像、基準撮像位置情報、測定箇所情報、および撮像設定情報などを設定データ７１に保存し、設定データ７１を記憶装置７０に記憶する。

（測定箇所と各撮影条件との関連付けをユースケースのワークを使って説明）
図２３（Ａ）は、記憶装置に記憶される設定データの一例を説明するためのワークＷの平面視を示す図である。図２３（Ｂ）は、設定データに対応するワークＷの側面視を示す図である。図２３（Ｃ）は、設定データ中の各測定箇所における倍率、照明条件、焦点位置を示している。測定箇所２３０１ａは貫通していない孔である。透過照明では測定箇所２３０１ａのエッジは抽出できないため、落射照明が設定される。測定箇所２３０１ａが小さい場合は、低倍率では十分な解像度でエッジの抽出を行うことができない。そのため、倍率は高倍率に設定される。合焦位置は自動調整されてＺ１に設定される。なお、Ｚ１は可動ステージ１２の載置面を基準とした高さ（距離）を示していてもよい。

測定箇所２３０１ｂはワークＷの輪郭を構成する直線状のエッジであるため、透過照明が設定選択される。また、このような輪郭については低倍率でも十分な精度のエッジが抽出できるため、倍率は低倍率に設定される。測定箇所２３０１ｂについての合焦位置は測定箇所２３０１ａと同様にＺ１に自動的に設定される。

測定箇所２３０１ｃについては低倍率でエッジを抽出可能である。しかし、エッジがＲ面とつながっているため、スリット光を照射するリング照明が選択され、かつ、リング照明の高さも適切な高さに設定される必要がある。

上述したように、ユーザは、各測定箇所の特性に応じて、倍率、照明条件、および合焦位置を適切に設定する。また、各測定箇所には、パターンサーチ設定で登録された基準画像に対する相対的な位置関係を示す情報が関連付けられている。そのため、パターンサーチが成功すると、各測定箇所を撮影するためのマシン座標（ステージとカメラユニットの相対的な位置情報）が自動的に決定される。なお、図２３（Ａ）では予め設定されたパターンンサーチ領域２３００も例示されている。

●測定モード
図７は連続測定モードを示すフローチャートである。

Ｓ７０１でコントローラ６０（測定制御部６２）はユーザによるワークＷの載置を補助するための画像をディスプレイ装置１１に表示する。

図１５（Ａ）および図１６はユーザによるワークＷの載置を補助または誘導するための誘導情報を含むユーザインタフェース１６０ｇを示している。ユーザインタフェース１６０ｇは、ライブ画像である俯瞰画像ＩＭ０１ａ、ＩＭ０１ｂとともに、設定モードにおいて取得された俯瞰画像ＩＭ０１ａ、ＩＭ０１ｂが重ねて表示されている。この例では、ワークＷ１は設定モードにおいて取得されたワーク画像を示しており、ワークＷ２は現在のライブ映像である。つまり、ユーザがワークＷを移動させると、ユーザインタフェース１６０ｇに表示されているワークＷ２も移動する。位置合わせフレーム１７１は、サーチ領域１６６に対応するフレームである。位置合わせフレーム１７１は設定モードにおいて取得された俯瞰画像ＩＭ０１ａ、ＩＭ０１ｂに対して固定されている。ユーザは、位置合わせフレーム１７１内にワークＷ２の特徴部分が収まるように、または、ワークＷ１に対してワークＷ２が重なるように、可動ステージ１２上においてワークＷ１を位置決めする。測定制御部６２は、設定モードにおいて取得された俯瞰画像ＩＭ０１ａ、ＩＭ０１ｂは半透明表示することで、ワークＷ２の位置決めを補助してもよい。このように、位置合わせフレーム１７１やワークＷ１の画像は、ユーザによるワークＷの載置を補助または誘導するための誘導情報の一例である。

Ｓ７０２でコントローラ６０（測定制御部６２）は測定開始が指示されたかどうかを判定する。たとえば、測定制御部６２は実行ボタン１６が押されると、測定開始が指示されたと判定する。測定開始が指示されていなければ、コントローラ６０はＳ７０１に戻る。測定開始が指示されれば、コントローラ６０はＳ７０３に進む。

Ｓ７０３でコントローラ６０（サーチ部６６）は設定データ７１（基準撮像位置情報）に基づきパターンサーチのための撮像位置に可動ステージ１２を移動させる。一般には、可動ステージ１２の左上の角や可動ステージ１２の中心から所定のシーケンスで低倍率画像を生成し、基準画像と一致する低倍率画像が探索される。そのため、パターンサーチに長時間を要していた。一方で、本発明では、サーチ領域１６６の撮像位置（マシン座標）が予め設定データ７１に保存されているため、サーチ部６６は、即座に可動ステージ１２をサーチ領域１６６の撮像位置へ移動させることができる。つまり、サーチ領域１６６を探すための撮像処理や可動ステージ１２の繰り返し移動が不要となる。設定を行ったユーザと測定を行うユーザとが一致している場合、ユーザは、設定モードにおいて可動ステージ１２上で良品のワークを載置した所定の位置を覚えている。そのため、ユーザは、自身の記憶に基づき、測定対象となる各ワークを所定の位置に位置決めすることができる。一方で、通常は、設定を行ったユーザと測定を行うユーザとが一致しない。この場合、測定を実行するユーザにとって各ワークを所定位置に位置決めすることは困難であろう。そこで、測定制御部６２は、サーチ領域１６６に対応した位置合わせフレーム１７１をディスプレイ装置１１に表示してもよい。これにより、ユーザは、設定モードにおけるワークＷの配置を再現しやすくなる。つまり、設定モードにおいて決定されたサーチ領域１６６の撮像位置（マシン座標）において、基準画像から抽出された位置決めのための特徴が存在する確率が高い。これにより、パターンサーチが短時間で完了するようになろう。

また、設定モードにおいて取得された俯瞰画像と、現在の俯瞰画像とが同時に半透明表示されてもよい。これにより、パターンサーチが成功するよう、ユーザに対してワークＷの載置を誘導することが可能となる。２つの半透明画像が重なると、設定モードにおけるワークＷの位置姿勢と現在のワークＷの位置姿勢が同じになるため、自動的にサーチ領域にワークの特徴部が含まれることになる。

本実施形態において、ワークＷの載置を補助または誘導するための誘導情報とは、上記した位置合わせフレーム１７１および俯瞰画像の半透明表示などを含む。

（真っ先に探しに行くことについての補足説明）
図１５（Ｂ）は、ステージ可動範囲１５００の全体に対して、ユーザにより設定されたサーチ領域１５０２の相対的な位置を示す図である。１５０３は低倍率カメラ１１０の視野領域を示している。１５０４は高倍率カメラ１２０の視野領域を示している。サーチ領域１５０２は、９枚の低倍率画像を連結して構成される領域である。９枚の低倍率画像に付与された数字は撮影順番を示している。サーチ領域１５０２を大きく設定すると、ワークＷの位置ズレに対してパターンサーチがロバストになるが、撮影される画像の枚数が増える。サーチ領域１５０２を小さく設定すると、設定モードにて設定されたワークＷの位置姿勢とほぼ同じ位置姿勢でないとパターンサーチが成功しない。ただし、撮影される画像の枚数が減少する。

パターンサーチに一度成功すれば、予め設定された測定箇所が特定できる。そのため、各測定箇所が、予め設定された倍率、照明条件、および合焦位置で、順番に撮影され、測定が短時間で完了可能となる。

なお、上記実施例では、一つのサーチ領域１５０２が設定される例が示されているがが、二つ以上のサーチ領域１５０２が設定されてもよい。これにより、例えば、ワークＷが基準姿勢に対して１８０度回転した状態でもパターンサーチが成功する。

Ｓ７０４でコントローラ６０（サーチ部６６）はパターンサーチのための対象画像を取得する。サーチ部６６は、設定データ７１にしたがって低倍率カメラ１１０を用いて対象画像を取得する。

図１７はパターンサーチの実行中に表示されるユーザインタフェース１６０ｈを示している。サーチ部６６または測定制御部６２により生成されるユーザインタフェース１６０ｈは低倍率カメラ１１０を用いて対象画像として取得された低倍率画像ＩＭ０６を表示する。サムネイル画像ＩＭ０６'は設定モードにおいて取得された基準画像のサムネイル画像である。ユーザは、これらの画像を比較することで、パターンサーチが正しく実行されていることを確認できる。

Ｓ７０５でコントローラ６０（サーチ部６６）は設定データ７１に含まれる基準画像を用いて対象画像に対してパターンサーチを実行する。サーチ部６６は、基準画像に対する測定対象のワークＷ２のＸ方向における位置のずれ量、Ｙ方向における位置のずれ量および姿勢（ＸＹ平面における回転角度）を求める。Ｓ７０５とＳ７０６との間にはＳ７２０とＳ７２１とが挿入されてもよい。

Ｓ７２０でコントローラ６０（サーチ部６６）はパターンサーチの結果に基づきパターンサーチに成功したかどうかを判定する。パターンサーチに成功すると、コントローラ６０はＳ７０６に進む。パターンサーチに失敗した場合、コントローラ６０はＳ７２１に進む。

Ｓ７２１でコントローラ６０は正しい位置姿勢にワークＷを置くようにユーザに促す通知（画面）をディスプレイ装置１１に表示する。その後、コントローラ６０はＳ７０４に戻る。あるいは、コントローラ６０は、ワークＷを自動的に探索する自動探索モードに遷移してもよい。視野内にワークＷが入るまで、コントローラ６０は可動ステージ１２を規則的に移動させながら撮影を繰り返す。視野内にワークＷを捉えると、コントローラ６０は、ワークＷの輪郭に沿って可動ステージ１２を移動しながら撮影を繰り返し、取得された複数の画像を連結することでワークＷの連結画像を生成する。コントローラ６０はワークＷの連結画像上でパターンサーチを実行することにより、測定箇所を特定する。

Ｓ７０６でコントローラ６０（測定制御部６２）は設定データ７１の測定箇所情報とパターンサーチの結果とに基づき各測定箇所の撮像位置を決定する。設定モードにおける良品のワークの位置と測定モードにおける各ワークの位置は一致していないことが多いため、各測定箇所の撮像位置はワークごとに調整される必要がある。測定制御部６２は、測定箇所情報に含まれている各測定箇所の座標を、パターンサーチの結果（ワークごとの位置と姿勢）により位置補正し、さらに、位置補正された座標をマシン座標（撮像位置）に変換する。

Ｓ７０７でコントローラ６０（測定制御部６２）は各測定箇所の撮像位置（マシン座標）に基づき各測定箇所の測定順番を決定する。上述されたように、測定制御部６２は最短ルートとなるように各測定箇所の測定順番を決定する。

Ｓ７０８でコントローラ６０（測定制御部６２）は、決定された測定順番と撮像設定情報とに基づき可動ステージ１２とカメラユニットを制御して画像を取得する。撮像設定情報が高倍率を指定していれば、高倍率カメラ１２０がワークＷを撮像する。撮像設定情報が低倍率を指定していれば、低倍率カメラ１１０がワークＷを撮像する。また、測定制御部６２は、設定された照明条件にしたがって同軸落射照明１３０、透過照明１５０およびリング照明１８０のいずれかを点灯させる。

すなわち、コントローラ６０はパターンサーチの結果に基づいて特定された各測定箇所のマシン座標を撮影できるように可動ステージ１２を制御する。高倍率カメラ１２０と低倍率カメラ１１０はハーフミラーによる二分岐光学系を有し、同時に高倍率画像と低倍率画像が取得可能である。したがって、可動ステージ１２を移動するだけで各測定箇所に関連付けられた倍率の画像が高速に取得される。それぞれ倍率の異なる複数の画像を取得するために、レボルバやズームレンズを用いたような画像測定装置が採用されてもよい。この場合、レボルバやズームレンズによる倍率変更に時間がかかるが、二分岐光学系を用いているため、同時に高倍率画像と低倍率画像が取得可能であり、撮影に要する時間が短くなろう。

図１８および図１９は撮像処理中に表示されるユーザインタフェース１６０ｉを示している。図１８において測定制御部６２は、各測定箇所で取得された測定箇所の画像ＩＭ０７を表示する表示領域と、画像ＩＭ０７の拡大画像ＩＭ０７'を表示する表示領域とをユーザインタフェース１６０ｉに表示してもよい。この例で画像ＩＭ０７は低倍率画像である。図１９において測定制御部６２は、各測定箇所で取得された測定箇所の画像ＩＭ０８を表示する表示領域と、画像ＩＭ０８の拡大画像ＩＭ０８'を表示する表示領域とをユーザインタフェース１６０ｉに表示してもよい。この例で画像ＩＭ０８は高倍率画像である。ユーザはユーザインタフェース１６０ｉを参照することで、各測定箇所において画像が正確に取得されていることを確認できる。

拡大画像ＩＭ０７'、ＩＭ０８'は、設定モードにおいて取得された測定箇所のサムネイル画像であってもよい。ユーザは、画像ＩＭ０７、ＩＭ０８とサムネイル画像とを比較することで、正しい測定箇所で画像が取得されていることを確認しやすくなる。

Ｓ７０９でコントローラ６０（測定部６７）は、各測定箇所について、画像ＩＭ０７、ＩＭ０８と測定箇所情報とに基づき寸法測定を実行し、測定結果を記憶装置７０に記憶させる。たとえば、測定部６７は測定箇所情報にしたがった測定ツールを用いて、各所定箇所からエッジを抽出し、エッジを基準として距離や直径、直角度、真円度などを測定する。測定箇所情報には、良否判定（ＯＫ／ＮＧ判定）の基準となる公差などの閾値が含まれていてもよい。

Ｓ７１０でコントローラ６０（測定部６７）は、設定モードにおいて取得された連結画像（または俯瞰画像）とともに測定結果をディスプレイ装置１１に表示する。

図２０ないし図２２は測定結果を表示するためのユーザインタフェース１６０ｊを示している。図２０においてユーザインタフェース１６０ｊは画像表示領域１６８と結果表示領域１６９とを有している。画像表示領域１６８はＳ７０８で取得されたワーク画像ＩＭ０９ないしＩＭ１１を表示する領域である。ワーク画像ＩＭ０９、ＩＭ１０は低倍率画像である。ワーク画像ＩＭ１１は高倍率画像である。このように、本発明では、可動ステージ１２のうち、測定に必要な位置でだけ画像を取得されるため、測定時間が短縮される。測定部６７は、低倍率画像および高倍率画像とともに、測定結果を示す数字情報１７０と、測定内容を示す内容情報１７２を表示してもよい。内容情報１７２は、たとえば、測定された距離の始点と終点とを示す情報を含んでもよい。また、内容情報１７２は、距離を意味する双方向矢印などを含んでもよい。また、内容情報１７２は、測定結果を示す単位（例：ミリメートルなど）を含んでもよい。結果表示領域１６９は、測定箇所の識別情報（例：１、２、...）と、測定内容（例：線－線距離）、測定結果（例：１１４．３６８ｍｍ）および良否判定結果（例：ＯＫ／ＮＧ）などを表示する。

図２０が示すように、コントローラ６０は、高倍率画像から抽出されたエッジと、低倍率画像から抽出されたエッジとの間の寸法を測定することができる。これは、高倍率カメラ１２０の位置と低倍率カメラ１１０の位置とを補正するキャリブレーションが存在するからである。

可動ステージ１２に設けられた透光板１３の裏面に、位置補正の基準となる光学的なマークが付与されている補正部材が設けられてもよい。コントローラ６０は、高倍率カメラ１２０と低倍率カメラ１１０との両方で当該光学的なマークを撮像し、高倍率カメラ１２０の位置と低倍率カメラ１１０の位置とを補正する。なお、位置補正の手法はこれに限定されない。たとえば、高倍率カメラ１２０と低倍率カメラ１１０とが、可動ステージ１２に載置されたキャリブレーションチャート等の調整用治具を撮像する。コントローラ６０は、二つ画像に写っている位置補正マークの位置のずれ量に基づき、高倍率カメラ１２０の位置と低倍率カメラ１１０の位置とを補正してもよい。

本発明では、測定箇所の撮影に必要な位置でだけ画像を取得される。そのため、測定時に取得される画像の位置は、設定モードで取得されたワークＷの連結画像に対して、離散的な位置となる。設定モードで取得された連結画像の一部についてだけ、測定モードで画像が取得される。仮に、設定モードで取得された連結画像を取得することなく、測定モードで取得された画像だけディスプレイ装置１１に表示されたと仮定すると、測定結果の表示画面は図２０のようになる。つまり、複数の画像が離散的に配置されてしまうことになり、ユーザは、ワークＷの全体の中でどの位置の測定結果が表示されているのかを理解しにくい。そこで、本実施形態では、図２１が示すように、画像表示領域１６８には、設定モードにおいて取得された連結画像ＩＭ０３に対して、測定モードにおいて取得されたワーク画像ＩＭ０９～ＩＭ１１が重ねられて表示される。

設定モードにおいて、連結画像４２は、設定データ７１とともに記憶装置７０に記憶される。連結画像４２は設定モードのユーザインタフェースに表示され、各種の測定設定を受け付ける際にディスプレイ装置１１に表示される。さらに、連結画像４２は測定モードにおいても記憶装置７０から読み出され、測定結果が当該連結画像上に重ねて表示される。これにより、ユーザは、測定結果がワークＷ全体の中でのどの位置で取得されたものであるかを、視覚的に確認しやすくなろう。ここで測定結果とは、良否判定結果や測定値、測定の実行された位置を示す記号などが挙げられる。記号を表示する場合は、連結画像４２が表示されている表示領域とは異なる表示領域に測定値が表示されてもよい。

各測定箇所の位置情報は、パターンサーチ用の基準画像に対する相対的な座標位置情報に基づいて決定される。そのため、パターンサーチが成功すると測定結果の表示位置も決定可能となる。

また、本発明では測定モードにおいて、各測定箇所で取得された低倍率画像または高倍率画像が連結画像上に重ねて表示される。これにより、連結画像の中で、測定箇所だけは、測定モードにおいて実際に取得された画像に置換または重畳されて表示される。そのため、所望の測定結果が得られない場合、ユーザは、測定モードで取得された実際の画像を確認することができる。その結果、ユーザは、所望の測定結果が得られなかった原因を視覚的に理解できるようになろう。

図２４はＳ７１０の詳細なフローチャートである。Ｓ７０９でコントローラ６０は測定箇所情報と、取得された画像とに基づき、測定を実行すると、次に、Ｓ２４０１に進む。Ｓ２４０１でコントローラ６０は記憶装置７０に記憶されている、予め設定モードで取得された連結画像４２を読み出す。Ｓ２４０２でコントローラ６０は、Ｓ７０５で得られたパターンサーチ結果に基づいて測定結果の表示位置を決定する。Ｓ２４０３でコントローラ６０は測定モードで得られた撮像画像と測定結果とを、予め設定モードで得ていた連結画像４２に重ねて表示する（例：図２１）。

なお、画像表示領域１６８には、設定モードにおいて取得された連結画像ＩＭ０３が表示され、測定モードにおいて取得されたワーク画像ＩＭ０９～ＩＭ１１は表示されてなくてもよい。

図２２が示すように、測定部６７は、ユーザにより指定された測定箇所のワーク画像ＩＭ１１を拡大表示してもよい。測定部６７は、ポインタ１６１により特定の測定箇所がクリックされると、クリックされた測定箇所に対応するワーク画像ＩＭ１１を画像表示領域１６８に表示する。これによりユーザは正しいエッジが測定されていることを確認しやすくなろう。

＜まとめ＞
可動ステージ１２はワークが載置される載置台の一例である。カメラユニット８５はワークを低倍率で撮像して低倍率画像を生成するための低倍率光学系と、低倍率光学系の光軸と同軸となる光軸を有し、ワークを低倍率よりも高い倍率で撮像して高倍率画像を生成するための高倍率光学系とを有する撮像部の一例である。ステージ駆動部１０１ＸＹは載置台と撮像部とがＸＹ方向において相対的に移動するよう載置台と撮像部とのうちの少なくとも一方を駆動することで撮像部の撮像位置を変更する駆動部の一例である。コントローラ６０は駆動部と撮像部を制御し、それぞれワークの異なる部位についての複数の低倍率画像または高倍率画像を生成し、生成された複数の低倍率画像または高倍率画像を連結することで連結画像を生成するプロセッサとして機能する。記憶装置７０は連結画像を記憶するメモリとして機能する。図６などに関連して説明されたように、設定モードにおいて、プロセッサは連結画像の少なくとも一部であるパターンサーチのための基準画像、または連結画像においてユーザにより指定された位置を撮像部により撮像することで生成されたパターンサーチのための基準画像をメモリに記憶させてもよい。ここで、基準画像は撮像部により撮像された画像であれば良いため、連結画像から切り出されてもよいし、連結画像が取得された後に再度撮像されてもよい。プロセッサは、連結画像においてユーザにより指定された複数の測定箇所を示す測定箇所情報をメモリに記憶させてもよい。たとえば、測定箇所情報は、連結画像における基準画像（基準撮像位置）に対する測定箇所の相対的な位置を示す情報を含んでもよい。なお、測定箇所情報に含まれている測定箇所の相対的な位置とパターンサーチとの結果から、測定モードにおいて、撮像位置情報が決定される。つまり、プロセッサは、複数の測定箇所のそれぞれを撮像部で撮像するための撮像部の撮像位置を示す撮像位置情報をメモリに記憶させてもよい。たとえば、撮像位置は可動ステージ１２のマシン座標系により表現されてもよい。設定モードにおいて、プロセッサは、各撮像位置を低倍率および高倍率のうちのいずれの倍率で撮像するかを示す撮像設定情報をメモリに記憶させてもよい。図７などに関連して説明されたように、測定モードにおいて、プロセッサは、撮像部を制御し、パターンサーチの対象画像を取得し、メモリに記憶されたパターンサーチの基準画像を用いて、パターンサーチの対象画像に対してパターンサーチを実行する。プロセッサは、メモリに記憶された複数の測定箇所のそれぞれに関連付けられた測定箇所情報とパターンサーチの結果とに基づいて、複数の測定箇所のそれぞれを撮像するための複数の撮像位置を特定する。つまり基準撮像位置に対する測定箇所ごとの相対的な位置情報が絶対的な撮像位置情報に変換される。さらに、プロセッサは、載置台と撮像部とのうちの少なくとも一方を駆動部に駆動させることで撮像部の撮像位置を複数の撮像位置のそれぞれに順次設定しつつ、複数の撮像位置のそれぞれにおいて撮像設定情報にしたがった倍率で撮像部に撮像を実行させることで低倍率画像または高倍率画像を生成させる。測定箇所の設定次第では低倍率画像と高倍率画像との両方が生成されてもよい。プロセッサは複数の撮像位置のそれぞれについて取得された低倍率画像または高倍率画像に基づき各撮像位置に対応する測定箇所について当該測定箇所の寸法を測定する。このように、測定箇所ごとに指定された倍率で撮像が実行されるため、測定モードにおける撮像回数が削減され、効率よく画像測定が実行可能となる。また、測定箇所で撮像が実行され、ワークの全体にわたって撮像が実行されることは必須ではなくなるため、撮像回数が削減される。可動ステージ１２にはワークが載置されるごとに寸法測定が実行される。したがって、ワークごとの撮像回数を削減することは、寸法測定の効率化を向上させる。

透過照明１５０は少なくとも一部に透光性を有する載置台の下方に設けられる。透過照明１５０は、載置台に載置されたワークに透過照明光を照射する透過照明部として機能する。透過照明光とは載置台の下方から上方に向かう光である。カメラユニット８５は透過照明１５０から出力された透過照明光のうちワークによって遮光されなかった光を受光する。そのため、ワーク画像においてはワークの輪郭（外縁）が強調されることになる。したがって透過照明光はワークの外形に関する寸法測定に有利である。同軸落射照明１３０やリング照明は、載置台の上方に設けられ、載置台に載置されるワークに落射照明光を照射する落射照明部として機能する。たとえば、設定モードのＳ６０６などにおいて、プロセッサは、複数の測定箇所のそれぞれについて透過照明部と落射照明部のいずれを用いるかを示す照明条件をメモリに記憶させてもよい。照明条件は撮像設定情報に含まれてもよい。プロセッサは、測定モードにおいて、複数の測定箇所のそれぞれについて透過照明部と落射照明部とのうちメモリに記憶された照明条件にしたがった照明部を点灯させる。このように測定箇所ごとに照明条件が設定されるため、測定箇所ごとに異なる照明光が適用可能となる。これは寸法の測定精度を向上させよう。

低倍率カメラ１１０は低倍率光学系を介してワークを撮像する低倍率撮像素子の一例である。高倍率カメラ１２０は高倍率光学系を介してワークを撮像する高倍率撮像素子の一例である。図２が示すように、低倍率光学系と高倍率光学系は同一の光軸を有する分岐光学系を形成していてもよい。メモリは、低倍率撮像素子により生成された低倍率画像の位置と、高倍率撮像素子により生成された高倍率画像の位置との関係を補正する位置補正情報を記憶していてもよい。プロセッサは、位置補正情報に基づき低倍率画像の位置と高倍率画像の位置との関係を補正する。低倍率カメラ１１０および高倍率カメラ１２０には組み付け誤差が存在するため、低倍率画像から抽出されるワークの位置と高倍率画像から抽出されるワークの位置とが一致しないことがある。また、測定ユニット１０の設置環境の温度に依存してこれらの位置関係に誤差が生じする。したがって、位置補正を実行することで、寸法測定の精度が向上する。とりわけ、低倍率画像から抽出された特徴（エッジ）から高倍率画像から抽出された特徴（エッジ）までの距離を測定するケースでは位置補正が重要であろう。

ディスプレイ装置１１はワークの画像を表示する表示装置の一例である。プロセッサは、測定モードにおいて、ワークの一部を含む画像のうち低倍率画像と高倍率画像とをそれぞれ区別可能に表示装置に表示させてもよい。図２０や図２１が示すように、測定モードではワークの一部について画像が取得される。また、ユーザは、各測定箇所について設定された倍率で画像が正しく取得されていることを知りたいと希望することもあろう。したがって、低倍率画像と高倍率画像とを区別可能に表示することは有用である。たとえば、コントローラ６０は、低倍率画像の縁取りと高倍率画像の縁取りとを異ならしめてもよい。たとえば、低倍率画像の縁取りの色と高倍率画像の縁取りの色とが異なってもよい。低倍率画像の縁取りの太さと高倍率画像の縁取りの太さとが異なってもよい。低倍率画像の縁取りが実線であり、高倍率画像の縁取りが破線であってもよい。このように視覚的に区別可能な表示オブジェクトが採用されれば十分であろう。

図２２に関連して説明されたように、プロセッサは、測定モードにおいて、表示装置にワークの全体を含む全体画像を表示し、全体画像における一部の箇所の指定をユーザから受け付け、当該一部の箇所に対応する低倍率画像または高倍率画像を表示装置に表示させてもよい。図２１などが示すように、ワークの全体の面積に対して、一つの高倍率画像の面積はかなり小さい。したがって、ユーザはワークの全体画像にマッピングされた高倍率画像からは高倍率画像に写っている特徴を視認しにくくなる。そこで、ユーザにより全体画像における高倍率画像が指定されると、プロセッサは高倍率画像を表示装置に拡大表示してもよい。これにより、ユーザは、高倍率画像に写っている特徴を視認しやすくなる。ここでは、高倍率画像の拡大表示について説明されたが、同様に、プロセッサは低倍率画像の拡大表示を実行してもよい。

Ｓ６０４などに関連して説明されたように、プロセッサは、設定モードにおいて、ワークのうち低倍率光学系を通じて撮像される測定箇所の指定と、ワークのうち高倍率光学系を通じて撮像される測定箇所の指定とを受け付けることで撮像設定情報を作成してもよい。

Ｓ６０２やＳ６０３に関連して説明されたように、プロセッサは、設定モードにおいて、ワークの全体をカバーするように低倍率光学系を用いて複数の低倍率画像を生成し、複数の低倍率画像を連結することでワークの全体を示す連結画像（全体画像）を生成してもよい。Ｓ６０４やＳ６０５に関連して説明されたように、プロセッサは、連結画像においてユーザに指定された箇所について高倍率光学系を用いて高倍率画像を生成してもよい。このように、ユーザにより指定された箇所でだけ高倍率画像が取得されるため、設定モードにおいても高倍率画像の撮像回数が削減される。つまり、撮像にともなうユーザの待ち時間が削減される。

Ｓ６０７に関連して説明されたように、プロセッサは、設定モードにおいて、パターンサーチの結果、基準撮像位置情報および測定箇所情報に基づき、低倍率画像の撮像位置を示す位置情報と高倍率画像の撮像位置を示す位置情報と含むように撮像位置情報を作成してもよい。可動ステージ１２におけるワークの位置はワークごとに異なる。これは、ワークがユーザの手作業で載置されるからである。したがって、各ワークの位置と姿勢に応じて各測定箇所の撮像位置が動的に決定される。各ワークの位置と姿勢は基準画像を用いてパターンサーチより特定される。つまり、基準画像（基準撮像位置）に対する各ワークの位置のずれ量と姿勢のずれ量に応じて測定箇所情報に対応した撮像位置が補正され、各測定箇所の撮像位置が動的に決定される。これによりワークを位置決めするための治具などが不要となり、ユーザは自由にワークを載置できるようになろう。

図６に関連して説明されたように、設定モードにおいて、プロセッサは、パターンサーチの対象画像を取得する際に、透過照明部を消灯して落射照明部を点灯させることでワークについての落射照明画像を生成するかどうかの設定を受け付けてもよい。プロセッサは、測定モードにおいて、落射照明画像を生成することが設定されている場合、透過照明部によりワークに透過照明光を照射することでパターンサーチの対象画像を生成し、かつ、透過照明部を消灯して落射照明部を点灯させることでワークについての落射照明画像を生成する。落射照明画像を生成することが設定されていない場合、プロセッサは、測定モードにおいて、透過照明部によりワークに透過照明光を照射することでパターンサーチの対象画像を生成する。ワークの外形を含む画像が基準画像となるケースでは透過照明光がパターンサーチに有利である。ワークの外形よりも内側にある特徴を含む画像が基準画像となるケースでは落射照明光がパターンサーチに有利である。したがって、ユーザは、パターンサーチの特徴に応じて照明光を選択してもよい。

プロセッサは、設定モードにおいて、低倍率画像または高倍率画像を用いてワークについてのサムネイル画像を生成してもよい。たとえば、それぞれ異なる測定設定が複数の設定データにより保存されることがある。この場合に、各測定設定（設定データ）を象徴するようなサムネイル画像をユーザが視認できれば、ユーザは視覚的に各測定設定（設定データ）を区別しやすくなろう。コントローラ６０は、設定データごとにサムネイル画像（測定箇所の設定に使用された低倍率画像や高倍率画像を縮小することで生成された画像）を作成し、設定データに保存してもよい。ユーザが設定データを選択する際に、コントローラ６０は、各設定データのサムネイル画像をディスプレイ装置１１に表示してもよい。図１７ないし図１９が示すように、サムネイル画像は測定モードにおいて表示されてもよい。

プロセッサは、測定モードにおいて、低倍率画像から抽出されたエッジと、高倍率画像から抽出されたエッジとを用いてワークの測定を実行してもよい。一般には、低倍率画像から抽出された第一エッジと低倍率画像から抽出された第二エッジとの距離が測定されたり、高倍率画像から抽出された第一エッジと高倍率画像から抽出された第二エッジとの距離が測定されたりする。しかし、低倍率画像から抽出されたエッジと、高倍率画像から抽出されたエッジとを用いてワークの測定を実行可能とすることで、ユーザの多様なニーズを満たすことが可能となろう。

図２１が示すように、プロセッサ（測定部６７）は、測定モードにおいて、設定モードにおいて取得された連結画像とともに、測定結果を表示してもよい。このように、設定モードにおいて取得された連結画像を流用することで、測定モードにおける処理時間を短縮しつつ、連結画像とともに測定結果を表示することが可能となる。つまり、プロセッサ（測定部６７）は、設定モードにおいてメモリに記憶された連結画像を読み出し、読みだされた連結画像上の測定対象箇所に対応する位置に測定結果を表示してもよい。測定結果は、連結画像に重畳されて表示されてもよいし、連結画像の表示領域とは異なる表示領域に表示されてもよい。

図２１が示すように、プロセッサ（測定部６７）は、測定モードにおいて、連結画像のうち測定箇所を含む画像領域を当該測定箇所に対応する低倍率画像または高倍率画像に置換し、当該連結画像とともに測定箇所の測定結果を表示装置に表示してもよい。測定箇所の画像は測定モードにおいて必ず取得される。したがって、測定箇所の画像が、連結画像に対して合成または重畳されて表示されてもよい。つまり、表示装置は、設定モードにおいて取得された連結画像に対して測定結果を重畳して表示するか、または、設定モードにおいて取得された連結画像に対して測定結果を合成することで生成された合成画像を表示してもよい。測定箇所の画像は、測定箇所の測定ミスや測定箇所の製造上のエラーなどをユーザが目視することに適している。よって、測定箇所の画像は各ワークから個別に取得された画像であることが望ましいだろう。

プロセッサ（測定部６７）は、連結画像のうち測定箇所を含む画像領域を当該測定箇所に対応する低倍率画像または高倍率画像に置換し、当該連結画像とともに測定箇所の測定結果を表示装置に表示してもよい。

プロセッサ（コントローラ６０）は、連結画像、基準画像、基準撮像位置情報、測定箇所情報、撮像設定情報を設定ファイル（設定データ７１）に保存してもよい。さらに、プロセッサは、設定ファイルにより特定される測定の内容を象徴するサムネイル画像を当該設定ファイルに保存してもよい。俯瞰カメラ１７Ｒ、１７Ｌは載置台の俯瞰画像を取得する俯瞰カメラとして機能する。プロセッサは、俯瞰画像をサムネイル画像として設定ファイルに保存してもよい。一般に俯瞰画像にはワークの全体が写っている。そのため、ユーザは、俯瞰画像のサムネイル画像を参照することで、複数の設定ファイルのなかから所望の設定ファイルを選択しやすくなるであろう。

図２０や図２１に示されたＵＩは改良されてもよい。たとえば、表示装置（ディスプレイ装置１１）は、測定モードにおいて、第一表示領域と第二表示領域とを含むユーザインタフェースを表示してもよい。第一表示領域はワークの全体を示す連結画像を表示してもよい。第二表示領域は測定箇所で取得された画像やサムネイル画像を表示してもよい。これにより、ユーザは、ワークの全体を確認しつつ、測定箇所を確認することが可能となる。

図２１が示すように、表示装置は、ワークの全体を示す連結画像とともに測定箇所を示す情報と、各測定箇所についての測定結果とを表示してもよい。

図２０から明らかなように、測定モードにおいて各測定箇所ごとに取得される低倍率画像または高倍率画像の枚数は、設定モードにおいて連結画像を形成するために取得される低倍率画像または高倍率画像の枚数よりも少ない。そのため、測定モードにおける撮像に要する処理時間が短縮される。

Ｓ６０７に関連して説明されたように、プロセッサは、設定モードにおいて、基準画像の撮像位置を示す基準撮像位置情報をメモリに記憶させてもよい。なお、基準画像の撮像位置は、駆動部によるＸＹ方向の移動量を管理するための機械座標系における撮像位置として表現されてもよい。プロセッサは、載置台の現在の位置を機械座標系で管理している。たとえば、載置台の現在の位置が（Ｘｎｏｗ，Ｙｎｏｗ）で表記され、基準画像の撮像位置が（Ｘｒｅｆ，Ｙｒｅｆ）と表記されたと仮定する。この場合、Ｘ方向の移動量ΔＸはＸｎｏｗとＸｒｅｆとの差分であり、Ｙ方向の移動量ΔＹはＹｎｏｗとＹｒｅｆとの差分である。駆動部は、ΔＸだけモータを回転させ、かつ、ΔＹだけモータを回転させることで、載置台を撮像位置に移動させる。Ｓ７０３に関連して説明されたように、プロセッサは、測定モードにおいて、メモリに記憶された基準撮像位置情報にしたがって駆動部により載置台と撮像部とのうちの少なくとも一方を駆動することで撮像部の撮像位置を基準画像の撮像位置に移動させる。これにより、パターンサーチの処理時間が短縮される。とりわけ、基準画像を取得するときに使用されたワークの位置と、測定対象のワークの位置とが近ければ近いほど、パターンサーチの時間が短縮されよう。

プロセッサ（コントローラ６０）は、測定モードにおいて、パターンサーチに成功すると、各測定箇所を撮像するための複数の撮像位置の特定を実行してもよい。プロセッサは、測定モードにおいて、パターンサーチに失敗すると、表示装置に、載置台におけるワークの位置を調整するよう促す情報を表示してもよい。これにより、ユーザは、設定モードにおいて決定されたワークの載置位置を、測定モードにおいても再現しやすくなろう。

プロセッサ（コントローラ６０）は、測定モードが開始されると、まず、メモリに記憶された基準撮像位置情報にしたがって駆動部により載置台と撮像部とのうちの少なくとも一方を駆動することで撮像部の撮像位置を基準画像の撮像位置に移動させてもよい。これにより、即座にパターンサーチが開始可能となろう。

プロセッサ（コントローラ６０）は、測定モードにおいて、パターンサーチが完了すると、メモリに記憶された各測定箇所に関連付けられた測定箇所情報とパターンサーチの結果とに基づいて、各測定箇所を撮像するための複数の撮像位置を特定してもよい。プロセッサ（コントローラ６０）は、メモリに記憶された各測定箇所に関連付けられた測定箇所情報とパターンサーチの結果とに基づいて、各測定箇所についての測定結果の表示位置を決定し、決定した表示位置に測定結果を表示してもよい。基準画像におけるワークの位置および傾きと測定対象ワーク画像におけるワークの位置および傾きとは異なっていることが多い。そのため、どの程度の位置や傾きがずれているかがパターンサーチによって特定される。測定結果の表示位置は測定箇所情報に紐付されて管理されている。よって、ターンサーチによって特定されたワークの位置や傾きに応じて、測定箇所情報に紐付されている測定結果の表示位置を補正することで、測定モードにおいて取得されたワーク画像上に測定結果を正しく表示することが可能となる。

プロセッサ（コントローラ６０）は、設定モードにおいて、ユーザにより指定された基準画像の撮像範囲（例：サーチ領域１６６）の位置情報をメモリに記憶させてもよい。図１５（ａ）や図１６が示すように、プロセッサは、測定モードにおいて、メモリに記憶されている基準画像の撮像範囲の位置情報に基づき、撮像部により取得されたライブ画像とともに、ワークの載置を誘導するための誘導情報を表示装置に表示してもよい。これにより、ユーザは、ワークの位置を適切に調整しやすくなろう。

図１６が示すように、誘導情報は、基準画像に含まれるワークの特徴部分が収められるフレーム（例：位置合わせフレーム１７１）を含んでもよい。載置台におけるワークの位置は、表示装置に表示されたフレームにワークの特徴部分が収まるようにユーザにより調整されてもよい。

プロセッサ（コントローラ６０）は、設定モードにおいて、連結画像に対して、基準画像を取得する領域である登録領域１６７の指定と、基準画像をパターンサーチする領域であるサーチ領域１６６の指定とを受け付けてもよい。フレームは、サーチ領域の外縁に一致していてもよい。

図１６が示すように、ライブ画像は、俯瞰カメラにより生成された俯瞰画像であってもよい。これにより、ユーザは、可動ステージ１２に対するワークの位置を理解しやすくなるであろう。俯瞰カメラは、それぞれ撮像範囲が異なる第一カメラ（例：俯瞰カメラ１７Ｒ）と第二カメラ（例：俯瞰カメラ１７Ｌ）とを有してもよい。ライブ画像および俯瞰画像は、第一カメラと第二カメラとの両方または一方により取得される画像であってもよい。

図１６が示すように、誘導情報は、設定モードにおいて俯瞰カメラより生成された俯瞰画像（例：ワークＷ１の画像）を含んでもよい。たとえば、図１６が示すように、表示装置は、設定モードにおいて俯瞰カメラより生成された俯瞰画像を半透明表示することで、当該俯瞰画像をライブ画像に重畳して表示してもよい。これにより、ユーザは、測定対象のワークＷ２の画像がワークＷ１の画像に重なるように、測定対象のワークＷ２の位置を調整することが可能となろう。

発明は上記の実施形態に制限されるものではなく、発明の要旨の範囲内で、種々の変形・変更が可能である。

Claims

ワークが載置される載置台と、
前記ワークを撮像してワーク画像を生成する撮像部と、
前記載置台と前記撮像部とがＸＹ方向において相対的に移動するよう前記載置台と前記撮像部とのうちの少なくとも一方を駆動することで前記撮像部の撮像位置を変更する駆動部と、
前記駆動部と前記撮像部を制御し、それぞれ前記ワークの異なる部位についての複数のワーク画像を生成し、前記生成された複数のワーク画像を連結することで連結画像を生成するプロセッサと、
前記連結画像を記憶するメモリと、
前記連結画像を表示する表示装置と、を備え、
前記プロセッサは、設定モードにおいて、
前記連結画像の少なくとも一部または前記連結画像においてユーザにより指定された位置を前記撮像部により撮像することで生成されたパターンサーチの基準画像と、前記駆動部によるＸＹ方向の移動量を管理するための機械座標系における撮像位置であって前記基準画像の撮像位置を示す基準撮像位置情報と、前記連結画像において前記ユーザにより指定された複数の測定箇所を示す測定箇所情報と、を前記メモリに記憶させ、
前記プロセッサは、測定モードにおいて、
前記メモリに記憶された前記基準撮像位置情報にしたがって前記駆動部により前記載置台と前記撮像部とのうちの少なくとも一方を駆動することで前記撮像部の撮像位置を、前記設定モードにおいて前記基準画像を取得した前記機械座標系の撮像位置に移動させ、
前記撮像部を制御し、パターンサーチの対象画像を取得し、
前記メモリに記憶されたパターンサーチの基準画像を用いて、前記パターンサーチの対象画像に対してパターンサーチを実行し、
前記メモリに記憶された各測定箇所に関連付けられた測定箇所情報と前記パターンサーチの結果とに基づいて、各測定箇所を撮像するための複数の撮像位置を特定し、
前記載置台と前記撮像部とのうちの少なくとも一方を前記駆動部に駆動させることで前記撮像部の撮像位置を前記複数の撮像位置のそれぞれに順次設定しつつ、前記複数の撮像位置のそれぞれにおいて前記撮像部に撮像を実行させることで前記ワーク画像を生成させ、
前記複数の撮像位置のそれぞれについての前記ワーク画像において各撮像位置に対応する測定箇所について測定を実行する
ことを特徴とする画像測定装置。
前記プロセッサは、前記測定モードにおいて、前記パターンサーチに成功すると、各測定箇所を撮像するための複数の撮像位置の特定を実行する、請求項１に記載の画像測定装置。
前記プロセッサは、前記測定モードにおいて、前記パターンサーチに失敗すると、前記表示装置に、前記載置台における前記ワークの位置を調整するよう促す情報を表示する、請求項１または２に記載の画像測定装置。
前記プロセッサは、前記測定モードが開始されると、まず、前記メモリに記憶された前記基準撮像位置情報にしたがって前記駆動部により前記載置台と前記撮像部とのうちの少なくとも一方を駆動することで前記撮像部の撮像位置を前記基準画像の撮像位置に移動させる、請求項１ないし３のいずれか一項に記載の画像測定装置。
前記プロセッサは、前記測定モードにおいて、前記パターンサーチが完了すると、前記メモリに記憶された各測定箇所に関連付けられた測定箇所情報と前記パターンサーチの結果とに基づいて、各測定箇所を撮像するための複数の撮像位置を特定する、請求項１ないし３のいずれか一項に記載の画像測定装置。
前記プロセッサは、前記設定モードにおいて、前記ユーザにより指定された前記基準画像の撮像範囲の位置情報を前記メモリに記憶させ、
前記プロセッサは、前記測定モードにおいて、前記メモリに記憶されている前記基準画像の撮像範囲の位置情報に基づき、前記撮像部により取得されたライブ画像とともに、前記ワークの載置を誘導するための誘導情報を前記表示装置に表示する、請求項１ないし５のいずれか一項に記載の画像測定装置。
前記誘導情報は、前記基準画像に含まれる前記ワークの特徴部分が収められるフレームを含み、
前記載置台における前記ワークの位置は、前記表示装置に表示された前記フレームに前記ワークの特徴部分が収まるように前記ユーザにより調整される、請求項６に記載の画像測定装置。
前記プロセッサは、前記設定モードにおいて、前記連結画像に対して、前記基準画像を取得する領域である登録領域の指定と、前記基準画像をパターンサーチする領域であるサーチ領域の指定とを受け付け、
前記フレームは、前記サーチ領域の外縁に一致している、請求項７に記載の画像測定装置。
前記撮像部は、前記載置台を俯瞰した俯瞰画像を生成する俯瞰カメラをさらに有し、
前記ライブ画像は、前記俯瞰カメラにより生成された前記俯瞰画像である、請求項６ないし８のいずれか一項に記載の画像測定装置。
前記俯瞰カメラは、それぞれ撮像範囲が異なる第一カメラと第二カメラとを有し、
前記ライブ画像および前記俯瞰画像は、前記第一カメラと前記第二カメラとの両方または一方により取得される画像である、請求項９に記載の画像測定装置。
前記誘導情報は、前記設定モードにおいて前記俯瞰カメラより生成された前記俯瞰画像を含む、請求項９または１０に記載の画像測定装置。
前記表示装置は、前記設定モードにおいて前記俯瞰カメラより生成された前記俯瞰画像を半透明表示することで、当該俯瞰画像を前記ライブ画像に重畳して表示する、請求項１１に記載の画像測定装置。