[发明专利]图像测量设备及计算机程序

说明书

技术领域

本发明涉及图像测量设备及计算机程序，该图像测量设备及计算机程序允许对测量结果进行显示以使测量结果易于可视，而不依赖于测量对象被安装的状态。

背景技术

已经开发了作为测量测量对象形状的设备的多种图像测量设备。这种图像测量设备向测量对象提供光，利用所提供的光的透射光或反射光通过光接收透镜在诸如CCD(电荷耦合器件)和CMOS(互补金属氧化物半导体)之类的成像器件上进行图像形成来获得图像，并对所获得的图像进行计算，从而测量测量对象的形状。

借助于光接收透镜，测量对象的图像与测量对象变得极其精确相似。通过利用光接收透镜的放大倍率对图像的尺寸进行标定，就可以基于图像的尺寸测量实际测量对象的尺寸。因此，精确识别呈现在图像上的测量对象的形状使得能够精确测量实际测量对象的形状。图像上的测量对象的形状通过检测图像上的测量对象和背景图像之间的边界部分(下文中称为“边缘部分”)进行识别。图17示出了在图像上指定的常用边缘检测区的实例。图18示出了使用基于传统边缘点的最小二乘法识别的形状的实例。图19是用于示出通过将传统的边缘点拟合为几何图形而得到的圆的示意图。

在检测图像上的边缘时，利用诸如鼠标的定点设备点击或拖拽来包围边缘部分的周边，以指定如图17所示的边缘检测区。边缘部分是在测量对象的像素和背景图像的像素之间具有亮度值急剧变化的部分。例如，计算机获取在相邻像素间具有大于指定区域中图像数据中的预定值的亮度差的(像素间)部分，如图17所示的多个边缘点。如图18所示，利用诸如最小二乘法的回归分析法将这多个所获取的边缘点拟合为几何图形(诸如直线)。例如，拟合这多个边缘点的直线被检测为边缘。即使这些点构成一条直线，但是同样还可以检测到这些点。对于圆形，类似于直线，位于相邻像素之间亮度值急剧变化的部分作为多个边缘点而被获取，并且利用最小二乘法等方法将这多个所获取的边缘点拟合为几何图形。例如，如图19所示，拟合有多个边缘点的圆可以被检测为边缘。

测量对象本身的尺寸与测量对象部分的尺寸不同。因此，如果利用具有仅几平方毫米的视场的测量装置来测量具有手持尺寸(从几个平方毫米到约100平方毫米的尺寸)的测量对象，则不能总体获得测量对象的整个图像。在这种情况中，例如，移动XY载物台等以相对于视场来相对地移动测量对象，以使所需部分位于视场内，并在此之后进行测量，这在日本未审查专利公开第11-132740号中进行了披露。

例如，当测量未位于同一视场内的两条直线之间的距离时，首先，指定一条直线边缘，然后移动XY载物台并指定另一直线边缘。通过根据所显示图像中的位置和XY载物台的移动量进行计算来测量所指定的两条直线边缘之间的距离。

在图像测量设备中难以得知测量结果代表测量对象的什么部分的什么测量值。通常，例如如日本未审查专利公开第11-132740号所披露的，测量对象的图像显示在显示屏上，并且还显示依据为测量几何尺寸指定的测量位置的尺寸线。在该方式中，用户可以容易地利用所显示的几何尺寸确认测量结果。

在包括日本未审查专利公开第11-132740号的传统图像测量设备中，如果测量对象位于视场中，则用户可以容易地得知测量结果代表测量对象的什么部分的什么测量值。然而，如果测量对象未位于视场中，则不能显示测量对象的整个图像。这使得难以得知测量值代表测量对象的什么部分，以及是如何测量该部分来获得测量值的。因此，存在用户难以直观地得知被测部分的问题。

例如，有这样一种设备，其中在除了用于测量对象的屏幕以外的屏幕上显示检测到的边缘部分，从而在各自的屏幕上显示尺寸线和测量结果。然而，不能显示测量对象的整个图像，这与其他传统的图像测量设备相同。该设备与其他传统图像测量设备没有不同之处在于：如果测量对象的形状复杂的话，就难以得知测量值代表测量对象的什么部分以及如何对该部分进行测量以获得测量值。

发明内容

鉴于以上这种情况，本发明的一个目的在于提供图像测量设备和计算机程序，该图像测量设备和计算机程序允许用户确切得知测量结果的测量值代表测量对象的什么部分，以及允许用户可视地确认测量结果指定测量对象的什么部分，而不依赖于测量对象的图像的空间方位角、位置和其他条件。