图像测量设备制造技术

一种图像测量设备，包括：卷帘快门型的摄像装置，用于拍摄工件；位置控制系统，用于控制所述摄像装置的聚焦位置，并将所述聚焦位置作为表示聚焦轴方向上的位置的信息而输出；以及计算装置，用于根据从所述摄像装置获取到的图像信息来计算与所述图像信息相对应的对比度信息，其中，所述计算装置将获取到的图像分割成多个区域，并且基于各区域的位置以及与各区域相对应的对比度信息来校正与所述图像信息相对应的对比度信息。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及通过拍摄测量对象来对该测量对象进行测量的图像测量设备。
技术介绍
在具有自动调焦功能的图像测量设备中，在使诸如照相机等的摄像装置或 该摄像装置的光学系统沿着其光轴方向进行移动的情况下，顺次获取测量对象的图像。然后，根据各个图像的对比度来计算摄像装置的光轴方向上的聚焦位置(參见日本特开2009-168607)。迄今为止，通常，这种图像測量设备安装有全局快门型摄像装置。由于在该全局快门型摄像装置的所有光接收元件处同时进行曝光，因此该摄像装置适合于上述的对比度型自动调焦。另ー方面，作为与全局快门型摄像装置不同的类型，已知有卷帘快门型摄像装置。与全局快门型摄像装置相比，卷帘快门型摄像装置的价格低。然而，当用于进行上述的对比度型自动调焦时，卷帘快门型摄像装置存在以下问题。即，卷帘快门型摄像装置对以排列为阵列状的形式配置而成的光接收元件的各列或各像素顺次进行拍摄。因此，在使卷帘快门型摄像装置沿着光轴方向进行移动的同时进行拍摄的情况下，该摄像装置的位置随着获取图像的像素的位置而改变。当采用该摄像装置在光接收元件的光接收时刻的中心处的位置作为基准位置吋，在由排列成阵列状的光接收元件中的位于中心位置的一个光接收元件接收光的同时，获取与该摄像装置的位置有关的信息作为表示摄像位置的信息。因而，紧挨在摄像开始之后进行拍摄的部分是在基准位置处的摄像之前所拍摄的。同样，紧挨在摄像结束之前进行拍摄的部分是在基准位置处的摄像之后所拍摄的。因此，如果摄像范围中对比度改变最大的部分远离该摄像范围的中心位置，则在基于根据获取到的图像所计算出的对比度而确定的聚焦位置与获取到的摄像位置之间产生误差。
技术实现思路
有鉴于此而作出了本专利技术。本专利技术的目的是价廉地提供ー种能够进行高精度自动调焦的图像测量设备。根据本专利技术的第一方面，提供一种图像測量设备，包括卷帘快门型的摄像装置，用于拍摄エ件；位置控制系统，用于控制所述摄像装置的聚焦位置，并将所述聚焦位置作为表示聚焦轴方向上的位置的信息而输出；以及计算装置，用于根据从所述摄像装置获取到的图像信息来计算与所述图像信息相对应的对比度信息，其中，所述计算装置将获取到的图像分割成多个区域，并且基于各区域的位置以及与各区域相对应的对比度信息来校正与所述图像信息相对应的对比度信息。根据本专利技术的第二方面，所述计算装置针对各区域根据与在前图像信息相对应的对比度信息和拍摄时刻以及与在后图像信息相对应的对比度信息和拍摄时刻来校正对比度信息，其中，所述在前图像信息和所述在后图像信息分别表示连续拍摄的在前图像和在后图像。根据本专利技术的第三方面，所述计算装置针对各区域计算与所述在前图像信息相对应的对比度信息和与所述在后图像信息相对应的对比度信息，将所述对比度信息和与拍摄时刻相对应的权重相乘，并且对相乘的结果进行求和。根据本专利技术，可以价廉地提供ー种能够进行高精度自动调焦的图像测量设备。附图说明通过以下给出的详细说明以及附图将更加充分地理解本专利技术，其中附图仅是为了例示而给出的，因而并没有限制本专利技术，其中 图I是示出根据本专利技术第一实施例的图像测量设备的整体图；图2是示出图像测量设备的结构的框图；图3是示出图像测量设备的一部分的结构的框图；图4是示出图像测量设备所进行的自动调焦方法的图；图5是示出全局快门型摄像装置的摄像时序的时序图；图6是示出卷帘快门型摄像装置的摄像时序的示例的时序图；图7A 7C是分别示出摄像设备在自动调焦操作期间所拍摄的图像的示例的图；以及图8是用于说明根据本专利技术第一实施例的摄像设备所进行的对比度校正方法的图。具体实施例方式第一实施例接着，以下參考附图来详细说明根据本专利技术第一实施例的图像测量设备的结构。图I是示出根据本实施例的图像测量设备的整体图。该图像測量设备包括图像测量仪1，其安装有照相机141作为用于拍摄エ件3的摄像装置；以及计算机(以下称为“PC”)2，其电连接至图像测量仪I。图像测量仪I被配置为如下。即，以试样台12的上表面与作为基面的水平面一致的方式将试样台12放置在试样移动部件11上。X轴引导件13c支撑在竖立于试样移动部件11两侧的臂支撑构件13a和13b各自的顶端上。由试样移动部件11在Y轴方向上驱动试样台12。在X轴引导件13c上，在X轴方向上可移动地支撑摄像单元14。摄像单元14的底端安装有卷帘快门型的互补金属氧化物半导体(CMOS)照相机141。顺便提及，本实施例具有对放置在试样台12上的エ件3进行拍摄的结构。显然，本专利技术的实施例可以具有例如从旁边拍摄放置在地板上的エ件的结构等的其它结构。图2是示出根据本实施例的图像测量设备的结构的框图。根据本实施例，该图像測量设备包括例如设置在图像测量仪I内的控制器15。控制器15包括位置控制系统151和照明控制装置152。摄像单元14包括用于将光照射到エ件3上的照明装置142。PC 2经由位置控制系统151来控制照相机141的聚焦位置。另外，PC2分别将用于指定帧频的信号发送至照相机141并将用于指定照明装置142的光量的信号发送至照明装置142。照相机141以所指定的帧频来拍摄被来自照明装置142的光所照射的エ件3。然后，照相机141将图像信息发送至PC 2。此时，从位置控制系统151发送表示照相机141的位置的位置信息。顺便提及，各种类型的照明设备均可用作照明装置142。例如，受脉冲宽度调制(PWM)所控制的发光二极管(LED)也可用作照明装置142。接着，以下说明根据本实施例的图像测量设备中的摄像单元14的结构。图3是示出根据本实施例的图像测量设备的一部分的结构的框图。在本实施例中，摄像单元14包 括照相机141 ;线性编码器143，用于检测和输出照相机141的Z坐标；照相机驱动机构144，用于在Z轴方向上驱动照相机141 ;以及Z轴马达145，用于驱动照相机驱动机构144。位置控制系统151经由设置在图像测量仪I中的电源单元16来控制Z轴马达145。将线性编码器143安装至摄像单元14，以使得标尺或检测头与照相机141连动地沿着Z轴方向移动。位置控制系统151包括锁存计数器和Z值锁存缓冲器。位置控制系统151响应于触发信号从线性编码器143获取表示照相机141的Z坐标的Z坐标信息，并将获取到的Z坐标信息保持在Z值锁存缓冲器中。照相机141经由通用串行总线(USB)线缆连接至PC 2，并且经由专用数字输入/输出(DIO)连接至位置控制系统151。位置控制系统151向电源单元16输出Z轴驱动指示。电源单元16向Z轴马达145供给驱动电力。Z轴马达145利用照相机驱动机构144驱动照相机141。照相机141以任意帧频进行摄像，并将图像信息经由USB线缆发送至PC 2。此时，图像测量设备可被配置为将垂直同步信号作为触发信号从照相机141输出至位置控制系统151。在这种情况下，位置控制系统151接收垂直同步信号，并且响应于接收到该信号从线性编码器143获取照相机141的Z坐标。将获取到的Z值保持在Z值锁存缓冲器中。另外，更新锁存计数器。响应于读取指示将所保持的Z值发送至PC 2。在本实施例中，尽管在Z轴方向上驱动照相机141，但可以通过对设置在照相机141中的诸如镜头等的光学系统进行调整来进行相同的操作。另外，在本实施例中，尽管USB本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
2011.02.17 JP 2011-0314831.一种图像測量设备，包括 卷帘快门型的摄像装置，用于拍摄エ件； 位置控制系统，用于控制所述摄像装置的聚焦位置，并将所述聚焦位置作为表示聚焦轴方向上的位置的信息而输出；以及 计算装置，用于根据从所述摄像装置获取到的图像信息来计算与所述图像信息相对应的对比度信息， 其中，所述计算装置将获取到的图像分割成多个区域，并且基于各区域的位置以及与各区域相对应的对比度信息来校正与所述图像信息相对应的对...

【专利技术属性】
技术研发人员：吉田博行，
申请(专利权)人：株式会社三丰，
类型：发明
国别省市：