检查装置及检查装置的控制方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及检查装置及检查装置的控制方法，提供在使用在物体上投影有图案图像的状态下拍摄的图像对该物体进行检查的检查装置中用于抑制二次反射噪音而使可靠性高的测量及检查成为可能的技术。在因其他的物体的反射面反射的光会导致发生二次反射的二次反射物体存在的情况下，控制装置进行如下控制：(1)变更从投影装置投影的图案图像的投影范围以使光不会到达所述反射面，或者(2)设定图案图像的投影位置以使所述反射面脱离从投影装置投影的图案图像的投影范围。

【技术实现步骤摘要】
检查装置及检查装置的控制方法
本专利技术涉及使用在物体上投影有图案图像的状态下拍摄的图像对该物体进行检查的检查装置。
技术介绍
以往，研究使用图像测量物体的三维形状的方法。例如，称为主动三角测量法或主动立体法的方法是在通过投影仪在物体上投影有图案图像(条纹图案或点图案等)的状态下进行拍摄，通过分析根据物体表面的凹凸产生的图案或亮度的变化，获取物体的三维信息的技术。作为主动三角测量法的例子，已经将相移法、空间编码法等实用化。在这些方法中，有时会产生在物体反射的光使存在于周围的其他的物体的测量精度降低这样的现象。参照图12说明该现象。图12示出了使用了拍摄装置200与投影仪201的测量系统。从投影仪201将具有规定的图案的光201L投影在物体202上，通过拍摄装置200拍摄映摄在物体202表面上的投影图案。此时，由物体202的表面凹凸导致的投影图案的变形以通过拍摄装置200拍摄的图像的亮度变化的方式呈现。因此，根据图像的亮度变化，能够确定投影仪201和物体202表面上的点及拍摄装置200的位置关系，并且能够推断物体202表面的高度(三维位置)。但是，如图12所示，若物体202的附近存在较高的物体203，则投影仪201的光201L在物体203的侧面发生镜面反射或漫反射，有时会出现该反射光203L照射在物体202的表面的情况。这样一来，在从物体202的表面到达拍摄装置200的光中，不仅包括投影仪201的光201L的反射光(一次反射光)201R，而且还包括来自物体203的光203L的反射光(二次反射光)203R。因为该二次反射光203R作为噪音叠加至物体202表面上的投影图案，所以对投影图案的分析造成不良影响，使测量产生误差。在本说明书中，将因为在其他的物体反射的光导致可能发生二次反射的物体(例如图12的物体202)称为“二次反射物体”，将产生成为二次反射的原因的反射光的物体(例如物体203)称为“原因物体”。此外，将因为这样的二次反射导致的投影图案的亮度变化称为“二次反射噪音”。作为对二次反射噪音的应对方案，在专利文献1中，从两个以上的方向照射图案图像，根据各方向的测量精度(可靠程度)，通过筛选除去了阴影缺陷、镜面缺陷等后的测量值，提出了进行更加准确的表面形状的测量的方法。但是，该现有方法只不过是将在多个方向的测量结果组合试图降低噪音的影响的方法，而并非是从根本上解决二次反射噪音的发生的方法。因此，在无论从哪个方向照射图案图像都会发生二次反射的环境(例如，在周围存在大量较高的物体的情况等)的情况下，通过以往方法难以除去二次反射噪音的影响。专利文献1：日本特开2012-112952号公报
技术实现思路
本专利技术是鉴于上述实际情况而提出的，其目的在于提供在使用在物体上投影有图案图像的状态下拍摄的图像对该物体进行检查的检查装置中，用于抑制二次反射噪音，使可靠性高的测量及检查成为可能的技术。为了达成上述目的在本专利技术中采用下面的结构。即，本专利技术的检查装置具有：拍摄装置；投影装置，在所述拍摄装置的视野内投影图案图像；信息处理装置，使用在从所述投影装置投影了图案图像的状态下通过所述拍摄装置拍摄的图像，进行包括在所述拍摄装置的视野内的一个以上的物体的检查；以及控制装置，控制所述拍摄装置及所述投影装置。在所述拍摄装置的视野内，在因其他的物体的反射面反射的光会导致发生二次反射的二次反射物体存在的情况下，所述控制装置变更从所述投影装置投影的图案图像的投影范围以使光不会到达所述反射面，在投影了变更投影范围后的图案图像的状态下，进行通过所述拍摄装置拍摄所述二次反射物体的控制。根据该结构，在拍摄装置的视野内存在二次反射物体的情况下，以在成为二次反射的原因的原因物体的反射面没有光(图案图像)照射的方式变更图案图像的投影范围。因此，能够抑制二次反射噪音的发生并准确地拍摄(观测)物体上的投影图案，能够提高物体的测量及检查的精度。还具有存储装置，存储检查程序，所述检查程序包括用于从成为检查的对象的多个物体内确定二次反射物体的信息；优选的，所述控制装置根据所述检查程序，判断在所述拍摄装置的视野内是否存在二次反射物体。通过预先生成这样的检查程序并将其设定于检查装置，能够简单并且准确地进行视野内的二次反射物体的检测，能够缩短测量及检查的处理时间和提高精度。此外，优选的，所述检查程序包括拍摄二次反射物体时的拍摄条件的信息，所述控制装置根据所述拍摄条件的信息，变更在拍摄所述二次反射物体时投影的图案图像的投影范围。如此，通过将二次反射物体各自的拍摄条件也预先设定于检查装置，能够简单并且准确地进行用于抑制二次反射的投影范围的变更控制，能够缩短测量及检查的处理时间和提高精度。优选的，检查装置还具有：图案图像存储部，预先存储投影范围互不相同的多个图案图像的数据，在所述拍摄装置的视野内存在所述二次反射物体的情况下，所述控制装置从存储于所述图案图像存储部的所述多个图案图像中，选择虽然将所述二次反射物体包括在投影范围内但是并未将所述反射面包括在投影范围内的图案图像，将从所述投影装置投影的图案图像变更为所述选择的图案图像。通过预先准备图案图像的数据，(与每次生成图案图像相比)能够简化图案图像的切换处理。例如，在视野的中心存在二次反射物体的情况与在视野的边缘存在二次反射物体的情况下，必须改变图案图像的投影范围。但是，若按照视野内的每个位置准备各自的图案图像，则图案图像的数量将变得庞大。此外，必须在图案图像存储部确保较多的存储容量，导致装置的成本上升。因此，优选的，所述控制装置在变更了所述拍摄装置的视野内的所述二次反射物体的位置以使所述二次反射物体到达所述拍摄装置的视野内的规定位置后，在投影了变更投影范围后的图案图像的状态下进行通过所述拍摄装置拍摄所述二次反射物体的控制。若以这样的方式将二次反射物体与视野内的规定位置对齐，仅准备尺寸不同或形状不同的图案图像就足够了，不需要准备位置不同的图案图像。换言之，能够对尺寸或形状几乎相同的二次反射物体共同地使用相同的图案图像。因此，能够大幅减少预先准备的图案图像的数量，也能够削减图案图像存储部的存储容量。该结构在预先能够在投影装置登录的图案图像的数量有限制的情况下特别有效。优选的，所述规定位置是所述拍摄装置的视野的中心。在拍摄装置的视野的中心拍摄装置的光学系统的像差最小。此外，因为通常将投影装置的投影中心对准至拍摄装置的视野的中心附近，所以拍摄装置的视野的中心的投影图案的变形(投影装置的光学系统的像差导致的变形)也变得最小。因此，通过将二次反射物体与拍摄装置的视野的中心对准进行投影及拍摄，能够期待进一步提高测量及检查的精度。在所述拍摄装置的视野内存在所述二次反射物体的情况下，优选的，所述控制装置根据所述二次反射物体或所述反射面的位置及尺寸的信息，生成虽然将所述二次反射物体包括在投影范围内但是并未将所述反射面包括在投影范围内的图案图像，将从所述投影装置投影的图案图像变更为所述生成的图案图像。根据该结构，根据二次反射物体与反射面的位置及尺寸能够实现最优的投影范围，能够期待提高测本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种检查装置，其特征在于，具有：拍摄装置，投影装置，在所述拍摄装置的视野内投影图案图像，信息处理装置，使用在从所述投影装置投影了图案图像的状态下通过所述拍摄装置拍摄的图像，进行包括在所述拍摄装置的视野内的一个以上的物体的检查，以及控制装置，控制所述拍摄装置及所述投影装置；在所述拍摄装置的视野内，在因其他的物体的反射面反射的光会导致发生二次反射的二次反射物体存在的情况下，所述控制装置变更从所述投影装置投影的图案图像的投影范围以使光不会到达所述反射面，在投影了变更投影范围后的图案图像的状态下进行通过所述拍摄装置拍摄所述二次反射物体的控制。

【技术特征摘要】
2015.01.13 JP 2015-0042531.一种检查装置，其特征在于，具有：
拍摄装置，
投影装置，在所述拍摄装置的视野内投影图案图像，
信息处理装置，使用在从所述投影装置投影了图案图像的状态下通过所述拍摄装置拍摄的图像，进行包括在所述拍摄装置的视野内的一个以上的物体的检查，以及
控制装置，控制所述拍摄装置及所述投影装置；
在所述拍摄装置的视野内，在因其他的物体的反射面反射的光会导致发生二次反射的二次反射物体存在的情况下，
所述控制装置变更所述拍摄装置的视野内的所述二次反射物体的位置以使所述二次反射物体到达所述拍摄装置的视野内的中心位置后，将从所述投影装置投影的图案图像的投影范围变更为该视野的中心的规定范围以使光不会到达所述反射面，在投影了变更投影范围后的图案图像的状态下进行通过所述拍摄装置拍摄所述二次反射物体的控制。


2.如权利要求1所述的检查装置，其特征在于，还具有：
存储装置，存储检查程序，所述检查程序包括用于从成为检查的对象的多个物体内确定二次反射物体的信息；
所述控制装置根据所述检查程序，判断在所述拍摄装置的视野内是否存在二次反射物体。


3.如权利要求2所述的检查装置，其特征在于，
所述检查程序包括拍摄二次反射物体时的拍摄条件的信息，
所述控制装置根据所述拍摄条件的信息，变更在拍摄所述二次反射物体时投影的图案图像的投影范围。


4.如权利要求1至3中任一项所述的检查装置，其特征在于，还具有：
图案图像存储部，预先存储投影范围互不相同的多个图案图像的数据；
在所述拍摄装置的视野内存在所述二次反射物体的情况下，所述控制装置从存储于所述图案图像存储部的所述多个图案图像中，选择虽然将所述二次反射物体包括在投影范围内但是并未将所述反射面包括在投影范围内的图案图像，将从所述投影装置投影的图案图像变更为选择的所述图案图像。


5.如权利要求1至3中任一项所述的检查装置，其特征在于，
在所述拍摄装置的视野内存在所述二次反射物体的情况下，
所述控制装置根据所述二次反射物体或所述反射面的位置及尺寸的信息，生成虽然将所述二次反射物体包括在投影范围内但是并未将所述反射面包括在投影范围内的图案图像，将从所述投影装置投影的图案图像变更为生成的所述图案图像。


6.如权利要求1至3中任一项所述的检查装置，其特征在于，
在所述拍摄装置的视野内存在所述二次反射物体的情况下，从所述投影装置投影的图案图像的投影范围是在所述拍摄装置的视野内不存在...

【专利技术属性】
技术研发人员：藤井心平，西贵行，川岛优人，
申请(专利权)人：欧姆龙株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP