JP2014035198A - 形状測定装置、構造物製造システム、形状測定方法、構造物製造方法、及び形状測定プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】三次元形状の測定時間が長くなる程度を低減する。
【解決手段】測定対象を撮像した撮像画像を生成する撮像部と、撮像部によって生成された撮像画像が、測定対象にパターンが投影された画像として撮像されるように、撮像部が撮像している方向と異なる方向の投影方向から、測定対象の位置に応じて異なる光強度の光が照明されるように強度分布を有する照明光を照射する照射部と、測定対象に照射される参照光を生成する参照光生成部と、参照光が測定対象に投影された際に撮像部によって撮像された撮像画像を含む撮像画像に基づいて、照射部により照明光を照射して撮像部で取得された撮像画像から求めることができる測定対象の形状測定の対象範囲を検出する検出部とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、形状測定装置、構造物製造システム、形状測定方法、構造物製造方法、及び形状測定プログラムに関する。

測定対象の面形状（三次元形状）を非接触で測定する手法として、例えば位相シフト法によるパターン投影型の形状測定装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。この形状測定装置では、正弦波状の強度分布を持つ格子パターンを測定対象物上に投影し、その格子パターンの位相を一定ピッチで変化させながら測定対象物を繰り返し撮像する。これによって得られた複数の撮像画像（輝度変化データ）を所定の演算式に当てはめることで、測定対象物の面形状に応じて変形した格子パターンの位相分布（位相画像）を求め、その位相画像をアンラップ（位相接続）してから、測定対象物の高さ分布に換算する。このようにして、形状測定装置は、撮像した複数の撮像画像から測定対象物の三次元形状データを生成する。ところで、上述のような形状測定装置においては、測定対象物を繰り返し撮像する間に測定対象との相対的な変化があると、撮像画像にブレが生じて、正確な三次元形状データを生成できないことがある。

米国特許第５４５０２０４号明細書

しかしながら、上述のような形状測定装置においては、実際に三次元形状データを生成するまで、正確な三次元形状データを生成できるか否かがわからないことがある。つまり、上述のような形状測定装置は、正確な三次元形状データが得られるまで、三次元形状データを繰り返し生成する。したがって、上述のような形状測定装置には、正確な三次元形状データを生成するまでの時間が長くなるという問題があった。

本発明は、上記問題を解決すべくなされたもので、その目的は、三次元形状の測定時間が長くなる程度を低減することができる形状測定装置、構造物製造システム、形状測定方法、構造物製造方法、及び形状測定プログラムを提供することにある。

本発明の一実施形態は、測定対象を撮像した撮像画像を生成する撮像部と、前記撮像部によって撮像される撮像画像が、前記測定対象に明暗パターンが投影された画像として撮像されるように、前記撮像部が撮像している方向と異なる方向から、前記明暗パターンに対応する強度分布を有する照明光を前記測定対象に照射する照射部と、前記撮像部による撮像時における前記撮像部と前記測定対象との相対的な変化が生じているか否かを判定する判定部と、前記判定部が判定した結果に応じて、前記撮像部が生成した撮像画像に基づく前記測定対象の三次元形状を示すデータを生成する生成部とを有する形状測定装置である。

また、本発明の一実施形態は、構造物の形状に関する構造物設計情報を作製する設計装置と、前記構造物設計情報に基づいて前記構造物を作製する成形装置と、作成された前記構造物の形状を、撮像画像に基づいて測定する請求項１から請求項１７のいずれか一項に記載の形状測定装置と、前記測定によって得られた形状情報と、前記構造物設計情報とを比較する検査装置とを含む構造物製造システムである。

また、本発明の一実施形態は、測定対象を撮像した撮像画像を生成する撮像ステップと、前記撮像ステップにおいて撮像された画像が、前記測定対象に明暗パターンが投影された画像として撮像されるように、前記撮像ステップにおいて撮像される方向と異なる方向から、前記明暗パターンに対応する強度分布を有する照明光を前記測定対象に照射する照射ステップと、前記撮像ステップにおいて生成された前記撮像画像に基づいて、当該撮像画像にブレが生じている否かを判定する判定ステップと、前記撮像ステップにおいて生成された前記撮像画像と前記判定ステップにおいて判定された結果とに基づいて、前記測定対象の三次元形状を示すデータを生成する生成ステップとを有することを特徴とする形状測定方法である。

また、本発明の一実施形態は、構造物の形状に関する構造物設計情報を作製する工程と、前記構造物設計情報に基づいて前記構造物を作製する工程と、作成された前記構造物の形状を、請求項１９に記載の形状測定方法を用いて生成した撮像画像に基づいて測定する工程と、前記測定によって得られた形状情報と、前記構造物設計情報とを比較する工程とを含む構造物製造方法である。

また、本発明の一実施形態は、コンピュータに、測定対象を撮像した撮像画像を生成する撮像ステップと、前記撮像ステップにおいて撮像された画像が、前記測定対象に明暗パターンが投影された画像として撮像されるように、前記撮像ステップにおいて撮像する方向と異なる方向から、前記明暗パターンに対応する強度分布を有する照明光を前記測定対象に照射する照射ステップと、前記撮像ステップにおいて生成された前記撮像画像に基づいて、当該撮像画像にブレが生じている否かを判定する判定ステップと、前記撮像ステップにおいて生成された前記撮像画像と前記判定ステップにおいて判定された結果とに基づいて、前記測定対象の三次元形状を示すデータを生成する生成ステップとを実行させるための形状測定プログラムである。

本発明によれば、形状測定装置は、三次元形状の測定時間が長くなる程度を低減することができる。

本発明の第１の実施形態による形状測定装置の構成例を示すブロック図である。 本実施形態における照射部の構成の一例を示す構成図である。 本実施形態における照射部が初期位相を９０度ずつシフトさせて照射光を投影した測定対象の一例を示す模式図である。 本実施形態における測定対象の形状の一例を示す構成図である。 本実施形態における照射光が照射された状態の測定対象の一例を示す模式図である。 本実施形態における測定対象の三次元形状を示すデータ算出結果の一例を示す模式図である。 本実施形態における形状測定装置の動作の一例を示すフローチャートである。 本発明の第２の実施形態による形状測定装置の構成例を示すブロック図である。 本発明の第３の実施形態による形状測定装置を含む構造物製造システムの構成例を示すブロック図である。 本実施形態における構造物製造方法の一例を示すフローチャートである。

［第１の実施形態］
以下、本発明の一実施形態について、図面を参照して説明する。
図１は、本発明の第１の実施形態による形状測定装置１０の構成を示すブロック図である。形状測定装置１０は、撮像部１１と、照射部１２と、受付部１５と、出力部１６と、制御部２０と、記憶部２６とを備え、位相シフト法により測定対象Ｍの三次元形状を測定するコンピュータ端末である。本実施形態では、形状測定装置１０は、Ｎバケット法に基づく初期位相の異なる複数の縞（格子）状の明暗パターンが測定対象Ｍに投影された像を撮像し、それぞれの像における同一画素の信号強度（例えば、輝度値やMAX(R,G,B)値などに代表される明度値など）に基づいて、測定対象Ｍの形状測定を行う。

受付部１５は、ユーザから入力される操作を受け付け、受け付けた操作に基づいて、操作を示す情報（操作指示情報）を出力する。例えば、受付部１５は、主電源のオンとオフとを切替えるための電源釦、及び撮像処理開始の指示を受け付けるレリーズ釦等の操作部材を備えている。または、受付部１５はタッチパネルにより、これらの指示等を受け付けることもできる。具体的には、受付部１５は、レリーズ釦が全押し状態にされることよって、全押し状態に対応する操作を受け付ける。同様に、受付部１５は、レリーズ釦が半押し状態にされることよって、半押し状態に対応する操作を受け付ける。ここで、レリーズ釦の全押し状態とは、レリーズ釦が所定の位置まで押し込まれた状態であり、レリーズ釦の半押し状態とは、レリーズ釦が全押し状態の位置の手前まで押し込まれた状態である。受付部１５は、レリーズ釦が半押し状態にされる操作を受け付けると、受け付けた操作に基づいて、レリーズ釦の半押し状態を示す情報を操作指示情報として出力する。同様に、受付部１５は、レリーズ釦が全押し状態にされる操作を受け付けると、受け付けた操作に基づいて、レリーズ釦の全押し状態を示す情報を操作指示情報として出力する。

撮像部１１は、後述する撮像制御部１９が出力する撮像制御信号に応じて、測定対象Ｍの像を撮像するとともに、撮像したデータをＲＡＷデータである撮像画像データとして出力する。また、撮像部１１は、照射部１２と連動して動作し、照射部１２によって測定対象Ｍに照明光が投影されるタイミングに合わせて撮像処理を行う。具体的には、撮像部１１は、照射部１２によってＮバケット法に基づく初期位相の異なる複数の縞（格子）状の明暗パターンが測定対象Ｍに投影された像を、明暗パターンの初期位相毎に撮像した複数の撮像画像データを生成する。

照射部１２は、後述する照射制御部１８が出力する照射制御信号に応じて、明暗パターンに対応する強度分布を有する照明光を測定対象に照射する。この照射部１２は、照射する照明光の光軸ＡＸ１と撮像部１１の撮像軸ＡＸ２とが、測定対象Ｍの位置において所定の角度θをなすようにして、照明光を照射する。つまり、照射部１２は、撮像部１１が撮像している方向と異なる方向から、明暗パターンに対応する強度分布を有する照明光を測定対象に照射する。この照射部１２の詳細な構成について、図２を参照して説明する。

図２は、照射部１２の概略構成を示す構成図である。照射部１２は、光源２２と、コリーメートレンズ２３と、シリンドリカルレンズ２４と、走査ミラー２５とを備えている。光源２２は、レーザ光源を備えており、後述する照射制御部１８が出力する照射制御信号に応じた強度の光を発する。コリーメートレンズ２３及び、シリンドリカルレンズ２４は、光源２２が発する光の強度分布を、光の照射方向（図２の方向Ｄ１）に対して直交する方向（図２の方向Ｄ２）に長手方向を有するライン状の強度分布となるように、強度分布を変換する。走査ミラー２５は、ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）ミラーであって、ライン状の強度分布となった光束を、光束の長手方向に対して垂直方向（図２の方向Ｄ３）に走査する。

具体的には、光源２２は、照射制御部１８が出力する照射制御信号に応じて、レーザ光の強度を変調し、変調した強度の光を図２に示す方向Ｄ１に発する。同時に、走査ミラー２５は、照射制御部１８が出力する照射制御信号に応じて、逐次偏向方向を変える。これにより、測定対象Ｍの表面上には、格子状の明暗パターン（格子パターン）が投影される。すなわち、照射部１２は、光源２２から照射されるレーザ光を光軸方向と垂直方向のある一方向（図２の方向Ｄ４）にライン状の光強度分布を有するように強度分布を整形する。また、照射部１２は、光軸方向及びライン状の光強度分布の長手方向の両方に垂直な方向（図２の方向Ｄ３）に、ライン状の強度分布を有する光線を、強度変化をさせながら走査する。ここでは、照射部１２は、一方向に正弦波状の輝度変化をもつ縞模様（正弦格子）のパターン光を形成する。このようにして、照射部１２は、測定対象Ｍに格子パターンの照射光を投影する。なお、ここではレーザ光源が発する光をＭＥＭＳ技術を用いて照明光として投影する例を示したが、照射部１２は、液晶プロジェクタにより照明光を投影することもできる。次に、照射部１２が照射する照明光の初期位相について、図３を参照して説明する。

図３は、本実施形態における照射部１２が初期位相を９０度ずつシフトさせて照射光を投影した測定対象Ｍの一例を示す模式図である。図３（ａ）は、初期位相が０度である照射光により測定対象Ｍの表面上に投影される明暗パターンＡを示している。同様に、図３（ｂ）〜（ｄ）は、それぞれ、初期位相が９０度である明暗パターンＢ、初期位相が１８０度である明暗パターンＣ、初期位相が２７０度である明暗パターンＤを示している。一例として、Ｎバケット法においてＮ＝５の場合、つまり５バケット法の場合には、撮像部１１は、明暗パターンＡから明暗パターンＤまで及び、再び明暗パターンＡが順次投影されている測定対象Ｍを、順次撮像して５枚の撮像画像を生成する。同様に、Ｎバケット法においてＮ＝７の場合、つまり７バケット法の場合には、撮像部１１は、明暗パターンＡから明暗パターンＤまで及び明暗パターンＡから明暗パターンＣまでが順次投影されている測定対象Ｍを、順次撮像して７枚の撮像画像を生成する。ここで、撮像の順序は、必ずしも明暗パターンＡ、明暗パターンＢ、明暗パターンＣ、明暗パターンＤ、明暗パターンＡの順序でなくてもよい。例えば、撮像の順序は、明暗パターンＡ、明暗パターンＤ、明暗パターンＣ、明暗パターンＢ、明暗パターンＡの順序にすることもできる。

再び、図１に戻って、形状測定装置１０の構成について説明する。
記憶部２６には、照射部１２が照射する光の明暗パターンを示す情報と、初期位相を示す情報とが関連付けられて予め記憶されている。具体的には、記憶部２６には、光源２２のレーザ光の変調強度と変調周波数、及び走査ミラー２５の偏向方向の変化の周波数を設定する情報が、明暗パターンＡを示す情報として、明暗パターンＡの初期位相（０度）に関連付けられて予め記憶されている。同様に、記憶部２６には、明暗パターンＢを示す情報が、明暗パターンＢの初期位相（９０度）に、明暗パターンＣを示す情報が、明暗パターンＣの初期位相（１８０度）に関連付けられて、明暗パターンＤを示す情報が、明暗パターンＤの初期位相（２７０度）に関連付けられて、それぞれが予め記憶されている。また、記憶部２６には、撮像部１１により生成された撮像画像データや、後述する生成部１４が生成した測定対象の三次元形状を示すデータが記憶される。

制御部２０は、判定部１３と、生成部１４と、照射制御部１８と、撮像制御部１９とを備えている。以下、これら各部の構成について説明する。

照射制御部１８は、予め定められている照射部１２の明暗パターンに基づいて、照射部１２の光源２２及び走査ミラー２５を制御する。具体的には、受付部１５がレリーズ釦の半押し状態を示す情報を出力すると、照射制御部１８は、受付部１５からバス２１を介して、この半押し状態を示す情報を取得する。次に、照射制御部１８は、半押し状態を示す情報を取得すると、記憶部２６に記憶されている照射部１２の明暗パターンのうちから、明暗パターンＡの初期位相（０度）に関連付けられている明暗パターンを示す情報を、明暗パターンＡを示す情報としてバス２１を介して読み出す。次に、照射制御部１８は、読み出した照射部１２の明暗パターンＡを示す情報に基づいて、光源２２のレーザ光の変調強度と変調周波数及び走査ミラー２５の偏向方向の変化の周波数を制御して、明暗パターンを設定する。同様にして、照射制御部１８は、記憶部２６に記憶されている照射部１２の明暗パターンのうちから、明暗パターンＢ〜Ｄを示す情報としてバス２１を介して順次読み出す。次に、読み出した照射部１２の明暗パターンＢ〜Ｄを示す情報に基づいて、光源２２のレーザ光の変調強度と変調周波数及び走査ミラー２５の偏向方向の変化の周波数をそれぞれ設定する。このようにして、照射制御部１８は、順次読み出した明暗パターンＡ〜Ｄに対応する強度分布を有する照明光を設定することにより、測定対象Ｍに照射される照明光の明暗パターンを制御する。

撮像制御部１９は、予め定められている撮像タイミングに基づいて、撮像部１１の撮像タイミングを制御する。具体的には、受付部１５がレリーズ釦の半押し状態を示す情報を出力すると、撮像制御部１９は、受付部１５からバス２１を介して半押し状態を示す情報を取得する。次に、撮像制御部１９は、半押し状態を示す情報を取得すると、バス２１を介して照射制御部１８が設定した明暗パターンを読み出すとともに、読み出した明暗パターンが変化する毎に、撮像制御信号を撮像部１１に出力する。このとき、撮像部１１は、照射制御部１８が設定する明暗パターン毎に、測定対象を撮像した撮像画像データを生成する。つまり、撮像部１１は、入力される撮像操作に応じて、測定対象Ｍを撮像した撮像画像データを生成する。

判定部１３は、撮像部１１による撮像時における撮像部１１と測定対象Ｍとの相対的な変化が生じているか否かを判定する。具体的には、判定部１３は、撮像部１１が生成した撮像画像データに基づいて、撮像部１１と測定対象Ｍとの相対的な変化が生じているか否かを判定する。ここで、撮像部１１と測定対象Ｍとの相対的な変化とは、撮像部１１と測定対象Ｍとの相対的な位置の変化、及び撮像部１１と測定対象Ｍとの相対的な方向の変化である。

より具体的には、判定部１３は、撮像部１１が明暗パターンごとに生成した複数の撮像画像データを取得する。上述したように、Ｎバケット法においてＮ＝５の場合、つまり５バケット法の場合には、撮像部１１は、明暗パターンＡから明暗パターンＤまで及び、再び明暗パターンＡが順次投影されている測定対象Ｍを、順次撮像して５枚の撮像画像データを生成する。このとき、判定部１３は、撮像部１１が生成した５枚の撮像画像データを取得する。次に、判定部１３は、取得した５枚の撮像画像データのうちの、最初に生成された撮像画像データである明暗パターンＡの撮像画像データと、最後に生成された撮像画像データである明暗パターンＡの撮像画像データとを、既知のパターンマッチング手法により比較する。次に、判定部１３は、これらの撮像画像データの比較結果に基づいて、これらの撮像画像データの一致度を算出する。そして、判定部１３は、算出した一致度が所定のしきい値を超えた場合には、撮像部１１と測定対象Ｍとの相対的な変化が生じていないと判定する。一方、判定部１３は、算出した一致度が所定のしきい値以下である場合には、撮像部１１と測定対象Ｍとの相対的な変化が生じていると判定する。

また、判定部１３は、撮像操作が入力される期間を撮像時として、当該撮像時における撮像部１１と測定対象Ｍとの相対的な変化が生じているか否かを判定する。ここで、撮像時とは、レリーズ釦が半押し状態にされる期間である。上述したように、撮像制御部１９は、受付部１５が出力するレリーズ釦の半押し状態を示す情報に基づいて、撮像部１１に撮像制御信号を出力する。つまり、撮像制御部１９は、レリーズ釦が半押し状態である間、撮像部１１に撮像制御信号を出力する。これにより、撮像部１１は、撮像画像データの生成を行う。すなわち、判定部１３は、撮像操作が入力される期間としてのレリーズ釦が半押し状態にされる期間において、撮像部１１と測定対象Ｍとの相対的な変化が生じているか否かを判定する。

生成部１４は、撮像部１１が生成した撮像画像データに基づいて、測定対象Ｍの三次元形状を示すデータを生成する。具体的には、生成部１４は、受付部１５が出力するレリーズ釦の全押し状態を示す情報が出力された場合には、測定対象Ｍの各位置の座標値を算出する。すなわち、生成部１４は、レリーズ釦の状態が半押し状態から全押し状態に変化すると、撮像部１１により初期位相が異なる複数の格子パターンが投影された測定対象Ｍが撮像された複数の撮像画像データに基づいて、測定対象Ｍの各位置の座標値を算出する。つまり、生成部１４は、レリーズ釦の状態が半押し状態である場合に、さらに受付部１５が操作を受け付けると（つまり、レリーズ釦が全押し状態にされると）、測定対象Ｍの三次元形状を示すデータを生成する。次に、生成部１４は、算出した測定対象Ｍの各位置の座標値に基づいて、既知の位相シフト法によって測定対象Ｍの三次元形状を示すデータ（点群データ）を生成する。このとき、撮像部１１による撮像時における撮像部１１と測定対象Ｍとの相対的な変化が生じていないと判定部１３が判定した場合に、生成部１４は、測定対象Ｍの各位置の座標値を算出する。一方、撮像部１１による撮像時における撮像部１１と測定対象Ｍとの相対的な変化が生じていると判定部１３が判定した場合には、生成部１４は、測定対象Ｍの各位置の座標値を算出しない。このようにして、生成部１４は、撮像部１１が生成した撮像画像データに基づき、撮像部１１による撮像時における撮像部１１と測定対象Ｍとの相対的な変化が生じていないと判定部１３が判定した場合に、測定対象Ｍの三次元形状を示すデータを生成する。つまり、生成部１４は、判定部１３が判定した結果に応じて、撮像部１１が生成した撮像画像データに基づく測定対象Ｍの三次元形状を示すデータを生成する。

このようにして、生成部１４は、撮像部１１が明暗パターンの種類（つまり、明暗パターンＡ〜Ｄ）毎に測定対象Ｍを撮像して生成する複数の撮像画像データに基づいて、測定対象Ｍの三次元形状を示すデータを生成する。そして、判定部１３は、撮像部１１が複数の撮像画像データを生成する期間を撮像時として、当該撮像時における撮像部１１と測定対象Ｍとの相対的な変化が生じているか否かを判定する。

ここで、判定部１３は、複数の撮像画像データどうしが比較された結果に基づいて、複数の撮像画像データを取得する間に、撮像部１１と測定対象Ｍとの相対的な変化が生じているか否を判定する。このとき、撮像部１１は、明暗パターンＡ〜Ｄを撮像した撮像画像データのうちの少なくともいずれかの撮像画像データに撮像部１１と測定対象Ｍとの相対的な変化が生じていると判定部１３が判定した場合に、当該撮像部１１と測定対象Ｍとの相対的な変化が生じている撮像画像データを再度生成する。

出力部１６は、情報を画像として表示するディスプレイや、情報を音として出力するスピーカを備えており、判定部１３による判定結果を表示や音によって出力する。具体的には、出力部１６は、判定部１３が撮像部１１による撮像時における撮像部１１と測定対象Ｍとの相対的な変化が生じていると判定した場合には、相対的な変化が生じていることを示す画像や音を出力する。

次に、図４から図６を参照して、形状測定装置１０が、測定対象Ｍの三次元形状を測定する構成の一例を説明する。
図４は、測定対象Ｍの形状の一例を示す図である。測定対象Ｍは、図４（ａ）に示す側面形状及び正面形状を有している。また、この測定対象Ｍは、図４（ｂ）に示す形状を有している。以下、形状測定装置１０が、この図４に示す形状を有する測定対象Ｍの三次元形状を測定する構成について説明する。

図５は、本実施形態の照射部１２が図４に示す測定対象Ｍに対して、図３に示す照射光を照射した場合に、測定対象Ｍの表面に現れる明暗パターンを示している。ここで、図５（ａ）は、初期位相（０度）の照明光が測定対象Ｍに照射されて、測定対象Ｍの表面に明暗パターンＡが現れた状態を示している。同様に、図５（ｂ）〜（ｄ）は、それぞれ初期位相（９０度）、初期位相（１８０度）及び初期位相（２７０度）の照明光が測定対象Ｍに照射されて、測定対象Ｍの表面に明暗パターンＢ〜Ｄが現れた状態を示している。このように、照射部１２は、撮像部１１によって撮像される撮像画像データが、測定対象Ｍに明暗パターンが投影された画像として撮像されるように、明暗パターンＡ〜Ｄに対応する強度分布を有する照明光を測定対象Ｍに照射する。

次に、図６を参照して、生成部１４が生成する測定対象Ｍの三次元形状を示すデータの一例を説明する。
図６は、本実施形態の生成部１４が生成する測定対象Ｍの三次元形状を示すデータの一例を示す図である。生成部１４は、図５（ａ）〜（ｄ）に示す各照射光が照射された測定対象Ｍを撮像部１１が生成した撮像画像データに基づいて、既知の位相シフト法によって測定対象Ｍの三次元形状を示すデータを生成する。

次に、図７を参照して、形状測定装置１０の動作について説明する。図７は、本実施形態の形状測定装置１０の動作の一例を示すフローチャートである。
まず、受付部１５は、ユーザから操作を受け付け、受け付けた操作の種類を判定する。具体的には、受付部１５は、レリーズ釦が半押し状態にされたか否かを判定する（ステップＳ１０）。受付部１５は、レリーズ釦が半押し状態にされたと判定した場合には、操作を受け付けるとともに、受け付けた操作を示す情報を出力して、処理をステップＳ２０に進める。一方、受付部１５は、レリーズ釦が半押し状態にされていないと判定した場合には、ステップＳ１０の処理を繰り返す。

次に、照射制御部１８は、受付部１５が出力する半押し状態を示す情報を、バス２１を介して取得する。次に、照射制御部１８は、記憶部２６に記憶されている照射部１２の明暗パターンを順次読出す。次に、照射制御部１８は、読み出した照射部１２の明暗パターンを示す情報に基づいて、光源２２のレーザ光の変調強度と変調周波数及び走査ミラー２５の偏向方向の変化の周波数を制御して、明暗パターンを設定する。一方、撮像制御部１９は、受付部１５が出力する半押し状態を示す情報を、バス２１を介して取得する。次に、撮像制御部１９は、バス２１を介して照射制御部１８が設定した明暗パターンを読み出すとともに、読み出した明暗パターンが変化する毎に、撮像制御信号を撮像部１１に出力する。これにより、撮像部１１は、測定対象Ｍを撮像した撮像画像データを明暗パターン毎に生成する（ステップＳ２０）。

次に、判定部１３は、撮像部１１による撮像時における撮像部１１と測定対象Ｍとの相対的な変化を検出する（ステップＳ３０）。ここで、判定部１３は、上述のブレ検出手順によって、撮像部１１による撮像時における撮像部１１と測定対象Ｍとの相対的な変化を検出する。

次に、判定部１３は、ステップＳ３０において検出した結果に基づいて、撮像部１１による撮像時における撮像部１１と測定対象Ｍとの相対的な変化が生じているか否かを判定する（ステップＳ４０）。判定部１３は、相対的な変化が生じていると判定した場合（ステップＳ４０：ＹＥＳ）には、処理をステップＳ２０に戻す。すなわち、撮像部１１は、撮像画像データに撮像部１１と測定対象Ｍとの相対的な変化が生じていると判定部１３が判定した場合に、当該撮像部１１と測定対象Ｍとの相対的な変化が生じている撮像画像データに対応する撮像画像データを再度生成する。一方、判定部１３は、相対的な変化が生じていないと判定した場合（ステップＳ４０：ＮＯ）には、処理をステップＳ５０に進める。

次に、判定部１３は、撮像部１１による撮像時における撮像部１１と測定対象Ｍとの相対的な変化が生じていないことを示す情報を、バス２１を介して出力部１６に出力する。出力部１６は、取得した相対的な変化が生じていないことを示す情報に基づき、相対的な変化が生じていないことを示す画像を表示する（ステップＳ５０）。

次に、受付部１５は、ユーザから操作を受け付け、受け付けた操作の種類を判定する。具体的には、受付部１５は、レリーズ釦が全押し状態にされたか否かを判定する（ステップＳ６０）。受付部１５は、レリーズ釦が全押し状態にされたと判定した場合には、受け付けた操作を示す情報を出力して、処理をステップＳ７０に進める。一方、受付部１５は、レリーズ釦からユーザの指が離れた状態、つまり、レリーズ釦がオフの状態にされたと判定した場合には、ステップＳ１０に処理を戻す。

次に、生成部１４は、撮像部１１が生成した撮像画像データに基づいて、測定対象Ｍの三次元形状を示すデータ（点群データ）を生成して処理を終了する（ステップＳ７０）。つまり、生成部１４は、出力部１６が判定結果を出力した後に、測定対象Ｍの三次元形状を示すデータを生成する。

以上説明したように、形状測定装置１０は、撮像部１１と、照射部１２と、判定部１３とを備えている。この撮像部１１は、測定対象Ｍを撮像した撮像画像データを生成する。また、この照射部１２は、撮像部１１によって撮像される撮像画像データが、測定対象Ｍに明暗パターンが投影された画像として撮像されるように、撮像部１１が撮像している方向と異なる方向から、明暗パターンに対応する強度分布を有する照明光を測定対象Ｍに照射する。また、この判定部１３は、撮像部１１による撮像時における撮像部１１と測定対象Ｍとの相対的な変化が生じているか否かを判定する。

一般に、形状測定装置１０において、撮像時における撮像部１１と測定対象Ｍとの相対的な変化が生じると、撮像部１１が生成した撮像画像データにブレが生じる（つまり、撮像画像データがブレ画像になる）ことがある。ここで、撮像画像データのブレには、撮像部１１が露光している間に、撮像部１１と測定対象Ｍとの相対的な変化が生じた場合に発生する、単一の撮像画像データのブレがある。また、撮像画像データのブレには、各初期位相の明暗パターンを順次撮像する間に、撮像部１１と測定対象Ｍとの相対的な変化が生じた場合に発生する、複数の撮像画像データ間のブレがある。この撮像画像データのブレは、ユーザが形状測定装置１０を手に持った状態で測定対象Ｍの三次元形状を測定する場合や、測定対象Ｍの位置が形状測定装置１０に対して相対的に移動する場合にも発生する。形状測定装置１０においては、撮像画像データにブレが生じると、このブレが生じた撮像画像データに基づいて生成される測定対象Ｍの三次元形状を示すデータの正確さが低下することがある。したがって、形状測定装置１０は、Ｎバケット法による各初期位相の撮像画像データを生成する間、撮像部１１による撮像時における撮像部１１と測定対象Ｍとの相対的な変化が生じないことが望ましい。

しかしながら、一般的な形状測定装置は、撮像画像データにブレが生じることにより、正確でない測定対象Ｍの三次元形状を示すデータが生成された場合には、正確な測定対象Ｍの三次元形状を示すデータを生成するために、再度、測定対象Ｍを撮像する。つまり、一般的な形状測定装置は、正確な測定対象Ｍの三次元形状を示すデータが得られるまで、測定対象Ｍの撮像と、測定対象Ｍの三次元形状を示すデータの生成とを繰り返す。

一方、上述したように、形状測定装置１０は、撮像部１１による撮像時における撮像部１１と測定対象Ｍとの相対的な変化が生じているか否かを判定する判定部１３を備えている。これにより、形状測定装置１０は、測定対象Ｍの三次元形状を示すデータを生成する前に、判定部１３が撮像時における撮像部１１と測定対象Ｍとの相対的な変化が生じているか否かを判定することができる。したがって、形状測定装置１０は、判定部１３が撮像時における撮像部１１と測定対象Ｍとの相対的な変化が生じていると判定した場合には、測定対象Ｍの三次元形状を示すデータを生成する前に、再度、撮像部１１が撮像することができる。すなわち、形状測定装置１０は、正確な測定対象Ｍの三次元形状を示すデータが得られるまで、測定対象Ｍの三次元形状を示すデータの生成を繰り返す場合に比して、再度、撮像部１１が撮像を行うまでの時間を短縮することができる。つまり、形状測定装置１０は、正確な測定対象Ｍの三次元形状を示すデータが得られるまでの時間が長くなる程度を低減することができる。

また、判定部１３は、撮像部１１が生成した撮像画像に基づいて、撮像部１１と測定対象Ｍとの相対的な変化が生じているか否かを判定する。これにより、形状測定装置１０は、撮像部１１と測定対象Ｍとの相対的な変化を検出するセンサー等を備えていなくても、撮像部１１と測定対象Ｍとの相対的な変化が生じているか否かを判定することができる。つまり、形状測定装置１０は、構成を簡素化して部品数を低減することができる。

また、形状測定装置１０は、判定部１３が判定した結果に応じて、撮像部１１が生成した撮像画像データに基づく測定対象Ｍの三次元形状を示すデータを生成する生成部１４を備えている。これにより、形状測定装置１０は、撮像画像データにブレが生じていないと判定部１３が判定した場合に、測定対象Ｍの三次元形状を示すデータを生成することができる。つまり、形状測定装置１０は、正確でない測定対象Ｍの三次元形状を示すデータを生成する頻度を低減することができる。したがって、形状測定装置１０は、正確な測定対象Ｍの三次元形状を示すデータが得られるまでの時間が長くなる程度を低減することができる。さらに、形状測定装置１０は、正確でない測定対象Ｍの三次元形状を示すデータを生成する場合に消費する電力を低減することができる。

また、この生成部１４は、撮像部１１が生成した撮像画像データに基づき、撮像部１１と測定対象Ｍとの相対的な位置の変化が生じていないと判定部１３が判定した場合に、当該撮像画像データに基づいてデータを生成する。これにより、形状測定装置１０は、判定部１３が撮像画像データにブレが生じていないと判定した場合に、測定対象Ｍの三次元形状を示すデータを生成する。また、形状測定装置１０は、判定部１３が撮像時における撮像部１１と測定対象Ｍとの相対的な変化が生じていると判定した場合には、測定対象Ｍの三次元形状を示すデータを生成する前に、再度、撮像部１１が撮像する。したがって、形状測定装置１０は、撮像画像データにブレが生じている場合においても三次元形状を示すデータを生成する場合に比して、正確な測定対象Ｍの三次元形状を示すデータが得られるまでの時間が長くなる程度を低減することができる。

また、形状測定装置１０は、入力される操作を受け付ける受付部１５を備える。また、形状測定装置１０の生成部１４は、さらに受付部１５が操作を受け付けた場合に、データを生成する。具体的には、形状測定装置１０は、レリーズ釦が半押し状態にされた場合に、撮像部１１が撮像画像データを生成し、さらに操作を受け付けた場合（例えば、レリーズ釦が全押し状態にされた場合）に、生成部１４が測定対象Ｍの三次元形状を示すデータを生成する。これにより、形状測定装置１０は、撮像部１１が生成した撮像画像データにブレがないと判定した後、レリーズ釦が全押し状態にされることによって、生成部１４が測定対象Ｍの三次元形状を示すデータを生成する。したがって、形状測定装置１０は、レリーズ釦の操作により、撮像画像データの生成と、測定対象Ｍの三次元形状を示すデータの生成とを選択して制御することができるため、撮像画像データの生成及び測定対象Ｍの三次元形状を示すデータの生成を連続して行う場合に比して、正確な測定対象Ｍの三次元形状を示すデータが得られるまでの時間が長くなる程度を低減することができる。

また、形状測定装置１０は、判定部１３による判定結果を出力する出力部１６を備える。これにより、形状測定装置１０は、撮像部１１が生成した撮像画像データにブレがあるか否かを判定した結果に基づいて、測定対象Ｍの三次元形状を示すデータを生成するか、再度、撮像画像データを生成するか、のいずれの操作を選択すべきかをユーザに対して通知することができる。

また、出力部１６は、判定部１３による判定結果を表示によって出力する。これにより、形状測定装置１０は、撮像部１１が生成した撮像画像データにブレがあるか否かを判定した結果に基づいて、測定対象Ｍの三次元形状を示すデータを生成するか、再度、撮像画像データを生成するか、のいずれの操作を選択すべきかをユーザに対して画面表示によって通知することができる。

また、生成部１４は、出力部１６が判定結果を出力した後に、測定対象Ｍの三次元形状を示すデータを生成する。これにより、形状測定装置１０は、出力部１６が判定結果を出力するまで、測定対象Ｍの三次元形状を示すデータの生成を待つことができる。したがって、形状測定装置１０は、正確でない測定対象Ｍの三次元形状を示すデータを生成する頻度を低減することができるため、正確な測定対象Ｍの三次元形状を示すデータが得られるまでの時間が長くなる程度を低減することができる。

また、撮像部１１は、撮像画像データに撮像部１１と測定対象Ｍとの相対的な変化が生じていると判定部１３が判定した場合に、当該撮像部１１と測定対象Ｍとの相対的な変化が生じている撮像画像データに対応する撮像画像データを再度生成する。つまり、形状測定装置１０は、複数の初期位相の明暗パターンに応じた撮像画像データのうちの、ブレが生じている撮像画像データについて、撮像画像データを再度生成する。これにより、形状測定装置１０は、複数の初期位相の明暗パターンに応じた撮像画像データのうちの、ブレが生じていない撮像画像データも含めて撮像画像データを再度生成する場合に比して、撮像画像データを生成する時間を短縮することができる。つまり、形状測定装置１０は、正確な測定対象Ｍの三次元形状を示すデータが得られるまでの時間が長くなる程度を低減することができる。

また、生成部１４は、撮像部１１が明暗パターンの種類毎に測定対象Ｍを撮像して生成する複数の撮像画像データに基づいて、測定対象Ｍの三次元形状を示すデータを生成する。そして、判定部１３は、撮像部１１が複数の撮像画像データを生成する期間を撮像時として、当該撮像時における撮像部１１と測定対象Ｍとの相対的な変化が生じているか否かを判定する。これにより、形状測定装置１０は、複数の初期位相の明暗パターンに応じた撮像画像データ間においてブレが生じている場合に、撮像画像データを再度生成することができる。したがって、形状測定装置１０は、正確でない測定対象Ｍの三次元形状を示すデータを生成する程度を低減することができる。つまり、形状測定装置１０は、正確な測定対象Ｍの三次元形状を示すデータが得られるまでの時間が長くなる程度を低減することができる。

また、判定部１３は、複数の撮像画像データどうしが比較された結果に基づいて、複数の撮像画像データを取得する間に撮像部１１と測定対象Ｍとの相対的な変化が生じているか否を判定する。そして、撮像部１１は、撮像画像データのうちの少なくともいずれかの撮像画像データに撮像部１１と測定対象Ｍとの相対的な変化が生じていると判定部１３が判定した場合に、当該撮像部１１と測定対象Ｍとの相対的の変化が生じている撮像画像データを再度生成する。これにより、形状測定装置１０は、１枚の撮像画像データに基づいてブレを判定する場合に比して、撮像画像データのブレを判定する精度を向上させることができる。

また、撮像部１１は、複数の撮像画像データのうちの少なくともいずれかの撮像画像データに撮像部１１と測定対象Ｍとの相対的な位置の変化が生じていると判定部１３が判定した場合に、当該撮像部１１と測定対象Ｍとの相対的な位置の変化が生じている撮像画像データに対応する撮像画像データを再度生成する。すなわち、形状測定装置１０は、複数の初期位相の明暗パターンに応じた撮像画像データのうちのいずれかがブレを生じている撮像画像データである場合に、撮像画像データを再度生成する。これにより、形状測定装置１０は、ブレの生じていない撮像画像データに基づいて、測定対象Ｍの三次元形状を示すデータを生成するため、正確な測定対象Ｍの三次元形状を示すデータを生成することができる。

また、撮像部１１は、複数の撮像画像データにそれぞれ対応する撮像画像データを再度生成する。すなわち、形状測定装置１０は、複数の初期位相の明暗パターンに応じた撮像画像データのうちの、ブレが生じている撮像画像データにそれぞれ対応する撮像画像データを再度生成する。これにより、形状測定装置１０は、ブレの生じていない撮像画像データに基づいて、測定対象Ｍの三次元形状を示すデータを生成するため、正確な測定対象Ｍの三次元形状を示すデータを生成することができる。

また、撮像部１１は、複数の撮像画像データのうちの撮像部１１と測定対象Ｍとの相対的な変化が生じているブレ画像に対応する撮像画像データを再度生成する。そして、生成部１４は、複数の撮像画像データのうちのブレ画像以外の撮像画像データと撮像部１１が再度生成したブレ画像に対応する撮像画像データとに基づいて、測定対象Ｍの三次元形状を示すデータを生成する。すなわち、形状測定装置１０は、複数の初期位相の明暗パターンに応じた撮像画像データのうちのいずれかが、ブレを生じている撮像画像データである場合に、ブレが生じている初期位相の撮像画像データについて、撮像画像データを再度生成する。すなわち、形状測定装置１０は、複数の初期位相の明暗パターンに応じた撮像画像データのうちの、ブレの生じている撮像画像データについては、撮像画像データを再度生成する。一方、形状測定装置１０は、複数の初期位相の明暗パターンに応じた撮像画像データのうちの、ブレの生じていない撮像画像データについては、撮像画像データを再度生成しない。形状測定装置１０は、このようにして生成した撮像画像データに基づいて、、測定対象Ｍの三次元形状を示すデータを生成する。つまり、形状測定装置１０は、ブレが生じている撮像画像データを選択して再度生成するため、ブレが生じていない撮像画像データも再度生成する場合に比して、正確な測定対象Ｍの三次元形状を示すデータが得られるまでの時間が長くなる程度を低減することができる。

また、判定部１３は、複数の撮像画像データのうちの明暗パターンの種類が対応する撮像画像データどうしが比較された結果に基づいて、撮像部１１と測定対象Ｍとの相対的な変化が生じているか否かを判定する。これにより、形状測定装置１０は、明暗パターンの種類が対応しない撮像画像データどうしが比較された結果に基づいてブレ生じているか否かを判定する場合に比して、撮像画像データのブレを判定する精度を向上させることができる。

なお、判定部１３は、撮像部１１と測定対象Ｍとの相対的な変化を検出することができればよく、撮像部１１と測定対象Ｍとの相対的な位置を検出する位置センサーの出力に基づいて、判定してもよい。また、形状測定装置１０は、形状測定装置１０の加速度を検出するジャイロセンサーを備え、判定部１３は、ジャイロセンサーが検出した形状測定装置１０の加速度に基づいて、撮像部１１と測定対象Ｍとの相対的な変化が生じているか否かを判定してもよい。この場合、判定部１３は、位置センサー又はジャイロセンサーの検出結果に基づいて、撮像部１１による撮像時における撮像部１１と測定対象Ｍとの相対的な変化が生じているか否かを判定する。

この場合、撮像部１１は、入力される撮像操作に応じて、測定対象Ｍを撮像した撮像画像データを生成する。また、判定部１３は、撮像操作が入力される期間を撮像時として、当該撮像時における撮像部１１と測定対象Ｍとの相対的な変化が生じているか否かを判定する。つまり、判定部１３は、撮像部１１が入力される撮像操作に応じて測定対象Ｍを撮像する際の、位置センサー又はジャイロセンサーの検出結果に基づいて、撮像部１１による撮像時における撮像部１１と測定対象Ｍとの相対的な変化が生じているか否かを判定する。このような構成にしても、形状測定装置１０は、撮像画像データのブレを判定することができる。

［第２の実施形態］
次に、図８を参照して、本発明の第２の実施形態を説明する。なお、第１の実施形態において説明した構成と同一の構成は、同一の符号を付して説明を省略する。図８は、本発明の第２の実施形態に係る一例としての形状測定装置１０ａの構成を示す図である。
形状測定装置１０ａは、撮像部１１が生成した撮像画像データを表示する撮像画像表示部１７を備えている。これにより、形状測定装置１０ａは、撮像画像データをユーザに対して直接表示することができる。つまり、形状測定装置１０ａによれば、ユーザは撮像画像データにブレが生じているか否かを直接確認することができる。

［第３の実施形態］
次に、図９を参照して、本発明の第３の実施形態を説明する。なお、第１の実施形態及び第２の実施形態において説明した構成と同一の構成は、同一の符号を付して説明を省略する。図９は、本発明の第３の実施形態に係る一例としての構造物製造システム１００の構成を示す図である。

構造物製造システム１００は、上記の実施形態において説明したような形状測定装置１０と、設計装置６０と、成形装置３０と、検査装置４０と、リペア装置５０とを備える。検査装置４０は、座標記憶部４１及び検査部４２を備える。

設計装置６０は、構造物の形状に関する設計情報を作製し、作製した設計情報を成形装置３０に送信する。また、設計装置６０は、作製した設計情報を検査装置４０の座標記憶部４１に記憶させる。設計情報は、構造物の各位置の座標を示す情報を含む。

成形装置３０は、設計装置６０から入力された設計情報に基づいて、上記の構造物を作製する。成形装置３０の成形は、例えば鋳造、鍛造、切削等が含まれる。形状測定装置１０は、作製された構造物（測定対象物）の座標を測定し、測定した座標を示す情報（形状情報）を検査装置４０へ送信する。なお、ここでいう構造物とは、形状測定装置１０の測定対象Ｍである。

検査装置４０の座標記憶部４１は、設計情報を記憶する。検査装置４０の検査部４２は、座標記憶部４１から設計情報を読み出す。検査部４２は、形状測定装置１０から受信した座標を示す情報（形状情報）と、座標記憶部４１から読み出した設計情報とを比較する。検査部４２は、比較結果に基づき、構造物が設計情報通りに成形されたか否かを判定する。換言すれば、検査部４２は、作製された構造物が良品であるか否かを判定する。検査部４２は、構造物が設計情報通りに成形されていない場合に、構造物が修復可能であるか否か判定する。検査部４２は、構造物が修復できる場合、比較結果に基づいて不良部位と修復量を算出し、リペア装置５０に不良部位を示す情報と修復量を示す情報とを送信する。

リペア装置５０は、検査装置４０から受信した不良部位を示す情報と修復量を示す情報とに基づき、構造物の不良部位を加工する。

図１０は、本実施形態の構造物製造方法を示すフローチャートである。本実施形態において、図１０に示す構造物製造方法の各処理は、構造物製造システム１００の各部によって実行される。
構造物製造システム１００は、まず、設計装置６０が構造物の形状に関する設計情報を作製する（ステップＳ３１）。次に、成形装置３０は、設計情報に基づいて上記構造物を作製する（ステップＳ３２）。次に、形状測定装置１０は、作製された上記構造物の形状を測定する（ステップＳ３３）。次に、検査装置４０の検査部４２は、形状測定装置１０で得られた形状情報と上記の設計情報とを比較することにより、構造物が設計情報通りに作製されたか否か検査する（ステップＳ３４）。

次に、検査装置４０の検査部４２は、作製された構造物が良品であるか否かを判定する（ステップＳ３５）。構造物製造システム１００は、作製された構造物が良品であると検査部４２が判定した場合（ステップＳ３５：ＹＥＳ）、その処理を終了する。また、検査部４２は、作製された構造物が良品でないと判定した場合（ステップＳ３５：ＮＯ）、作製された構造物が修復できるか否か判定する（ステップＳ３６）。

構造物製造システム１００は、作製された構造物が修復できると検査部４２が判定した場合（ステップＳ３６：ＹＥＳ）、リペア装置５０が構造物の再加工を実施し（ステップＳ３７）、ステップＳ３３の処理に戻る。構造物製造システム１００は、作製された構造物が修復できないと検査部４２が判定した場合（ステップＳ３６：ＮＯ）、その処理を終了する。

以上説明したように、構造物製造システム１００は、上記の実施形態における形状測定装置１０が構造物の座標を正確に測定することができるので、作製された構造物が良品であるか否か判定することができる。また、構造物製造システム１００は、構造物が良品でない場合、構造物の再加工を実施し、修復することができる。

なお、本実施形態におけるリペア装置５０が実行するリペア工程は、成形装置３０が成形工程を再実行する工程に置き換えられてもよい。その際には、検査装置４０の検査部４２が修復できると判定した場合、成形装置３０は、成形工程（鍛造、切削等）を再実行する。具体的には、例えば、成形装置３０は、構造物において本来切削されるべき箇所であって切削されていない箇所を切削する。これにより、構造物製造システム１００は、構造物を正確に作製することができる。

なお、構造物製造システム１００は、形状測定装置１０を備える例について説明したが、これに限られない。構造物製造システム１００は、形状測定装置１０ａを備えていても、形状測定装置１０を備える場合と同様の効果を奏することができる。

以上、本発明の実施形態を図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更を加えることができる。

なお、上記の各実施形態における形状測定装置１０、形状測定装置１０ａ、検査装置４０、成形装置３０、リペア装置５０又は設計装置６０（以下、これらを総称して制御装置と記載する）、又はこの制御装置が備える各部は、専用のハードウェアにより実現されるものであってもよく、また、メモリおよびマイクロプロセッサにより実現させるものであってもよい。

なお、この制御装置又はこの制御装置が備える各部は、専用のハードウェアにより実現されるものであってもよく、また、この制御装置又はこの制御装置が備える各部はメモリおよびＣＰＵ（中央演算装置）により構成され、制御装置、又はこの制御装置が備える各部の機能を実現するためのプログラムをメモリにロードして実行することによりその機能を実現させるものであってもよい。

また、制御装置、又はこの制御装置が備える各部の機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより、制御装置、又はこの制御装置が備える各部による処理を行ってもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。

また、「コンピュータシステム」は、ＷＷＷシステムを利用している場合であれば、ホームページ提供環境（あるいは表示環境）も含むものとする。
また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよく、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであってもよい。

１０、１０ａ…形状測定装置、１１…撮像部、１２…照射部、１３…判定部、１４…生成部、１５…受付部、１６…出力部、１７…撮像画像表示部、３０…成形装置、４０…検査装置、５０…リペア装置、６０…設計装置、１００…構造物製造システム

Claims (20)

1. 測定対象を撮像した撮像画像を生成する撮像部と、
   前記撮像部によって撮像される撮像画像が、前記測定対象に明暗パターンが投影された画像として撮像されるように、前記撮像部が撮像している方向と異なる方向から、前記明暗パターンに対応する強度分布を有する照明光を前記測定対象に照射する照射部と、
   前記撮像部による撮像時における前記撮像部と前記測定対象との相対的な変化が生じているか否かを判定する判定部と、
   前記判定部が判定した結果に応じて、前記撮像部が生成した撮像画像に基づく前記測定対象の三次元形状を示すデータを生成する生成部
   を有する形状測定装置。
2. 前記判定部は、
   前記撮像部が生成した撮像画像に基づいて、前記撮像部と前記測定対象との相対的な変化が生じているか否かを判定する
   請求項１に記載の形状測定装置。
3. 前記撮像部は、
   入力される撮像操作に応じて、測定対象を撮像した撮像画像を生成し、
   前記判定部は、
   前記撮像操作が入力される期間を前記撮像時として、当該撮像時における前記撮像部と前記測定対象との相対的な変化が生じているか否かを判定する
   請求項１または請求項２に記載の形状測定装置。
4. 前記生成部は、
   前記撮像部が生成した撮像画像に基づき、前記撮像部と前記測定対象との相対的な位置の変化が生じていないと前記判定部が判定した場合に、当該撮像画像に基づいて前記データを生成する
   請求項１から請求項３のうち何れか一項に記載の形状測定装置。
5. 入力される操作を受け付ける受付部
   を備え、
   前記生成部は、
   さらに前記受付部が操作を受け付けた場合に、前記データを生成する
   請求項４に記載の形状測定装置。
6. 前記判定部による判定結果を出力する出力部
   を備える請求項４または請求項５に記載の形状測定装置。
7. 前記出力部は、
   前記判定部による判定結果を表示によって出力する
   請求項６に記載の形状測定装置。
8. 前記生成部は、
   前記出力部が判定結果を出力した後に、前記データを生成する
   請求項６または請求項７に記載の形状測定装置。
9. 前記撮像部は、
   前記撮像画像に前記撮像部と前記測定対象との相対的な変化が生じていると前記判定部が判定した場合に、当該撮像部と前記測定対象との相対的な変化が生じている前記撮像画像に対応する前記撮像画像を再度生成する
   請求項４から請求項８のいずれか一項に記載の形状測定装置。
10. 前記生成部は、
    前記撮像部が前記明暗パターンの種類毎に前記測定対象を撮像して生成する複数の撮像画像に基づいて、前記データを生成するものであって、
    前記判定部は、
    前記撮像部が前記複数の撮像画像を生成する期間を前記撮像時として、当該撮像時における前記撮像部と前記測定対象との相対的な変化が生じているか否かを判定する
    請求項４から請求項９のいずれか一項に記載の形状測定装置。
11. 前記判定部は、前記複数の撮像画像どうしが比較された結果に基づいて、前記複数の撮像画像を取得する間に前記撮像部と前記測定対象との相対的な変化が生じているか否を判定し、
    前記撮像部は、前記撮像画像のうちの少なくともいずれかの前記撮像画像に前記撮像部と前記測定対象との相対的な変化が生じていると前記判定部が判定した場合に、当該撮像部と前記測定対象との相対的なの変化が生じている前記撮像画像を再度生成する
    請求項１０に記載の形状測定装置。
12. 前記撮像部は、
    前記複数の前記撮像画像のうちの少なくともいずれかの前記撮像画像に前記撮像部と前記測定対象との相対的な位置の変化が生じていると前記判定部が判定した場合に、当該撮像部と前記測定対象との相対的な位置の変化が生じている前記撮像画像に対応する前記撮像画像を再度生成する
    請求項１１に記載の形状測定装置。
13. 前記撮像部は、
    前記複数の前記撮像画像にそれぞれ対応する前記撮像画像を再度生成する
    請求項１１に記載の形状測定装置。
14. 前記撮像部は、
    前記複数の前記撮像画像のうちの前記撮像部と前記測定対象との相対的な変化が生じているブレ画像に対応する前記撮像画像を再度生成し、
    前記生成部は、
    前記複数の前記撮像画像のうちの前記ブレ画像以外の前記撮像画像と前記撮像部が再度生成した前記ブレ画像に対応する前記撮像画像とに基づいて、前記測定対象の三次元形状を示すデータを生成する
    請求項１１に記載の形状測定装置。
15. 前記判定部は、
    前記複数の撮像画像のうちの前記明暗パターンの種類が対応する撮像画像どうしが比較された結果に基づいて、前記撮像部と前記測定対象との相対的な変化が生じているか否かを判定する
    請求項１１から請求項１４のいずれか一項に記載の形状測定装置。
16. 撮像部が生成した撮像画像を表示する撮像画像表示部
    を備える請求項１から請求項１５のいずれか一項に記載の形状測定装置。
17. 構造物の形状に関する構造物設計情報を作製する設計装置と、
    前記構造物設計情報に基づいて前記構造物を作製する成形装置と、
    作成された前記構造物の形状を、撮像画像に基づいて測定する請求項１から請求項１６のいずれか一項に記載の形状測定装置と、
    前記測定によって得られた形状情報と、前記構造物設計情報とを比較する検査装置と
    を含む構造物製造システム。
18. 測定対象を撮像した撮像画像を生成する撮像ステップと、
    前記撮像ステップにおいて撮像された画像が、前記測定対象に明暗パターンが投影された画像として撮像されるように、前記撮像ステップにおいて撮像される方向と異なる方向から、前記明暗パターンに対応する強度分布を有する照明光を前記測定対象に照射する照射ステップと、
    前記撮像ステップにおいて生成された前記撮像画像に基づいて、当該撮像画像にブレが生じている否かを判定する判定ステップと、
    前記撮像ステップにおいて生成された前記撮像画像と前記判定ステップにおいて判定された結果とに基づいて、前記測定対象の三次元形状を示すデータを生成する生成ステップと
    を有することを特徴とする形状測定方法。
19. 構造物の形状に関する構造物設計情報を作製する工程と、
    前記構造物設計情報に基づいて前記構造物を作製する工程と、
    作成された前記構造物の形状を、請求項１８に記載の形状測定方法を用いて生成した撮像画像に基づいて測定する工程と、
    前記測定によって得られた形状情報と、前記構造物設計情報とを比較する工程と
    を含む構造物製造方法。
20. コンピュータに、
    測定対象を撮像した撮像画像を生成する撮像ステップと、
    前記撮像ステップにおいて撮像された画像が、前記測定対象に明暗パターンが投影された画像として撮像されるように、前記撮像ステップにおいて撮像する方向と異なる方向から、前記明暗パターンに対応する強度分布を有する照明光を前記測定対象に照射する照射ステップと、
    前記撮像ステップにおいて生成された前記撮像画像に基づいて、当該撮像画像にブレが生じている否かを判定する判定ステップと、
    前記撮像ステップにおいて生成された前記撮像画像と前記判定ステップにおいて判定された結果とに基づいて、前記測定対象の三次元形状を示すデータを生成する生成ステップと
    を実行させるための形状測定プログラム。