[发明专利]图像测量装置以及自动对焦控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于拍摄被测量对象而得到的图像，以非接触的方式对被测量对象进行测量的图像测量装置以及自动对焦控制方法。

背景技术

图像测量装置与面向一般消费者的数字照相机等相比要求精密的精确度，并且根据用途对吞吐量有要求。为了满足这种条件，迅速且高精确度地进行测量，日本特开2001-319219号公报中公开了一种具备自动对焦(autofocus)功能的三维图像测量装置。

在对比度式的自动对焦中，一边使照相机等摄像部件的对焦位置逐渐变化一边进行拍摄，根据拍摄得到的图像的对比度来判断对焦位置。这种方法例如能够以仅利用照相机和软件的简易结构来实现，但是根据将照相机与软件进行连接的通信方式不同，由于通信的竞争等而使图像传输产生不确定的延迟或产生丢帧，或者由于摄像部件一边移动一边拍摄而使实际的图像拍摄位置与该图像的获取位置之间产生一定的偏移。因此，有时会无法判断实际获取到图像的位置而难以获取正确的对焦位置。另外，该偏移根据装置的个体差异等而各不相同，会直接变为测量误差，因此需要分别进行校正等来应对。

发明内容

为了解除上述现有技术的问题点，本发明的目的在于提供一种能够廉价地实现校正测量误差、高精确度且高速的对比度式的自动对焦的图像测量装置以及自动对焦控制方法。

为了解决上述问题并达到目的，本发明的一个实施方式所涉及的图像测量装置的特征在于，具备：摄像部件，其拍摄被测量对象并传输该被测量对象的图像信息；位置控制部件，其控制上述摄像部件的对焦位置并将该对焦位置作为对焦轴方向的位置信息输出；以及图像测量部件，其基于上述图像信息和上述位置信息来对上述被测量对象进行图像测量，其中，上述位置控制部件在上述摄像部件对上述被测量对象进行拍摄的拍摄期间内的规定时刻，基于从上述摄像部件和上述位置控制部件中的一方对另一方输出的触发信号来获取并保存上述位置信息，上述图像测量部件基于从上述摄像部件传输的图像信息和从上述位置控制部件输出的位置信息来计算上述图像信息的对焦轴方向的位置信息，使用计算出的位置信息来进行自动对焦控制。

上述摄像部件与上述图像测量部件之间以及上述位置控制部件与上述图像测量部件之间经由通用串行通信线相连接，上述摄像部件与上述位置控制部件之间经由专用数字通信线相连接。

上述触发信号例如是垂直同步(Vsync)信号，上述位置控制部件基于在上述拍摄期间的终点从上述摄像部件输出的上述垂直同步信号来获取并保存上述位置信息。

另外，上述触发信号例如也可以是闪光灯(Strobe)信号，上述位置控制部件基于在上述拍摄期间的中间点从上述摄像部件输出的上述闪光灯信号来获取并保存上述位置信息。

并且，上述触发信号例如还可以是摄像开始指示信号，上述摄像部件基于从上述位置控制部件输出的上述摄像开始指示信号来开始上述被测量对象的拍摄，上述位置控制部件在上述拍摄期间的起始点，在输出上述摄像开始指示信号的同时获取并保存上述位置信息。

此外，也可以使上述摄像部件对上述图像信息附加序列号信息后传输至上述图像测量部件，上述位置控制部件将上述位置信息与上述序列号信息相关联地进行保存，上述图像测量部件计算与上述序列号信息对应的上述图像信息的对焦轴方向的位置信息。

另外，本发明的其它实施方式所涉及的图像测量装置的特征在于，具备：摄像部件，其拍摄被测量对象并传输该被测量对象的图像信息；位置控制部件，其控制上述摄像部件的对焦位置并将该对焦位置作为对焦轴方向的位置信息输出；以及图像测量部件，其基于上述图像信息和上述位置信息来对上述被测量对象进行图像测量，其中，上述位置控制部件在上述摄像部件的规定的拍摄时刻获取并保存上述位置信息，上述图像测量部件通过每次改变上述摄像部件沿上述对焦轴方向的移动速度和移动方向中的至少一个来进行多次自动对焦搜索，基于在各自动对焦搜索中从上述摄像部件传输的图像信息和从上述位置控制部件输出的位置信息来求出上述拍摄时刻与上述位置信息的获取时刻之间的偏移量，基于所求出的偏移量对各自动对焦搜索中求出的对焦位置进行校正。

上述图像测量部件基于在各自动对焦搜索中从上述摄像部件传输的图像信息和从上述位置控制部件输出的位置信息来求出对焦位置，基于在各自动对焦搜索中求出的对焦位置之间的误差以及上述摄像部件的移动速度来求出上述偏移量。