JP7128951B2 - 検査装置、検査装置の制御方法、検査プログラムおよび記録媒体 - Google Patents

Description

本発明は、検査装置、検査装置の制御方法、検査プログラムおよび記録媒体に関する。

検査対象の間隔を検査する検査装置は、例えば、電子部品が適切な間隔で設置されているか否かを検査したり、建設工事の現場における、配筋検査をしたりするのに利用されている。

配筋検査を行う技術として、特許文献１には、鉄筋の撮影画像に基づいて、ピッチ（隣接する鉄筋間の設置間隔）と設計値との誤差が許容範囲内に収まっているか否かを判定する技術が開示されている。

日本国公開特許公報「特開２０１６－３９８１号公報」

特許文献１に記載されているような従来技術において、計測した設置間隔の計測結果と設計値との誤差が許容範囲内に収まっていない場合、設置間隔が設計値になるように検査対象の設置位置を修正することになる。このとき、検査対象の設置位置を効率的に修正することができれば有用である。

本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、検査対象の設置位置を効率的に修正することを可能とする検査装置およびその関連技術を提供することを主たる目的とする。

上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る検査装置は、３以上の検査対象の設置間隔を検査する検査装置であって、計測された前記検査対象の設置間隔と、予め定められた検査対象の設計間隔との誤差に基づいて、前記検査対象の設置位置を修正する際の基準となる基準位置を決定する基準位置決定部を備える。

本発明の一態様に係る検査装置の制御方法は、３以上の検査対象の設置間隔を検査する検査装置の制御方法であって、計測された前記検査装置が、前記検査対象の設置間隔と、予め定められた検査対象の設計間隔との誤差に基づいて、前記検査対象の設置位置を修正する際の基準となる基準位置を決定することを含む。

本発明の一態様によれば、検査対象の設置位置を効率的に修正することを可能とする検査装置およびその関連技術を提供することができる。

実施形態１に係る検査装置の使用態様の一例を示す模式図である。 実施形態１に係る検査装置の構成例を示す機能ブロック図である。 実施形態１に係る検査装置における基準位置決定部の構成例を示す機能ブロック図である。 実施形態１に係る検査装置における基準位置の決定方法について説明するための図である。 実施形態１に係る検査装置の制御処理の流れの一例を示すフローチャートである。 実施形態２に係る検査装置の構成例を示す機能ブロック図である。 実施形態２に係る検査装置における基準位置決定部の構成例を示す機能ブロック図である。 実施形態３に係る検査装置の構成例を示す機能ブロック図である。 実施形態３に係る検査装置における基準位置決定部の構成例を示す機能ブロック図である。

＜実施形態１＞
本発明の実施形態１に係る検査装置１Ａおよび検査装置１Ａの制御方法について、図１～図５を用いて以下に説明する。

〔検査装置１Ａ〕
図１は、実施形態１に係る検査装置１Ａの使用態様の一例を示す模式図である。図１に示すように、ここでは、物体１０２は、設計間隔に基づいて設置された部品（検査対象）１０２Ａ、部品（検査対象）１０２Ｂ、部品（検査対象）１０２Ｃ、部品（検査対象）１０２Ｄおよび部品（検査対象）１０２Ｅから構成されている。

検査装置１Ａは、３以上の部品（検査対象）１０２Ａ、１０２Ｂ、１０２Ｃ、１０２Ｄおよび１０２Ｅの設置間隔１０４を検査する。また、検査装置１Ａは、物体１０２の設置間隔１０４と、予め定められた物体１０２の設計間隔との誤差に基づいて、部品（検査対象）１０２Ａ～Ｅの設置位置を修正する際の基準となる基準位置１０６を決定する。当該部品（検査対象）１０２Ａ～Ｅの設置位置の修正は、部品（検査対象）１０２Ａ～Ｅの設置位置と設計間隔との誤差が、予め定められた誤差の範囲である許容誤差範囲（閾値以内）に収まるように、部品（検査対象）１０２Ａ～Ｅの少なくとも一つの設置位置を修正するものである。なお、一態様において、基準位置１０６から、ある部品（検査対象）までの設置間隔が設計間隔に十分に近い場合（例えば、誤差が閾値以内である場合）には、当該ある部品の設置位置は修正する必要がない。また、一態様において、基準位置１０６に基準部品１０５が設置されており、検査装置１Ａは、部品（検査対象）１０２Ａ～Ｅから基準部品１０５を決定してもよい。

具体的には、検査装置１Ａは、物体１０２が撮像された撮像画像１０３に基づいて、物体１０２の部品の設置間隔１０４を計測する。検査装置１Ａは、当該設置間隔１０４と設計間隔との誤差に基づいて、基準位置１０６に位置する基準部品１０５を決定する。そして、検査装置１Ａは、物体１０２が撮像された撮像画像１０３に、設置間隔１０４と、基準部品１０５とを重ねて表示する。

なお、上述の例では、物体１０２は５つの部品から構成されているが、本実施形態はこれに限定されず、任意の数の部品から構成されていてもよい。また、上述の例では、設置間隔１０４および物体１０２の設計間隔は、３以上の部品（検査対象）１０２Ａ、１０２Ｂ、１０２Ｃ、１０２Ｄおよび１０２Ｅ同士の間隔であるが、本実施形態ではこれに限定されない。本実施形態では、設置間隔１０４および物体１０２の設計間隔は、例えば、部品（検査対象）が設置されていない位置または当該位置の部品以外のものと、部品（検査対象）との間隔であってもよい。また、上述の例では、基準位置１０６に基準部品１０５が設置されているが、本実施形態では、基準位置１０６には基準部品１０５が設置されていなくてもよい。本実施形態では、後述する検査装置１Ａの基準位置決定部２０６は、部品（検査対象）の設置位置を修正する際の基準となれば、任意に位置を基準位置として決定することができる。

図１に示す例において、検査装置１Ａは、以下のように動作する。検査装置１Ａは、撮像部１０１によって物体１０２を撮影する。検査装置１Ａは、物体１０２が撮像された撮像画像１０３に基づき、検査対象を構成する隣接する部品間の設置間隔１０４を計測する。検査装置１Ａは、設置間隔１０４を、検査装置１Ａの表示部２０８の撮像画像１０３上に表示する。検査装置１Ａは、設置間隔１０４と設計間隔との誤差に基づいて、基準部品１０５を表示部２０８の撮像画像１０３上に表示する。図１に示す例では、基準部品１０５は、基準位置１０６が位置する部品であり、基準位置１０６を示すものともいえる。上述したように、部品（検査対象）１０２Ａ～Ｅの設置位置の修正は、部品（検査対象）１０２Ａ～Ｅの設置位置と設計間隔との誤差が、閾値以内に収まるように、部品（検査対象）１０２Ａ～Ｅの少なくとも一つの設置位置を修正するものである。そのため、基準位置１０６から、ある部品（検査対象）までの設置間隔が設計間隔に十分に近い場合（例えば、誤差が閾値以内である場合）には、当該ある部品の設置位置は修正する必要がない。一態様において、検査装置１Ａは、設置位置を修正する必要がある部品の数が最小となるように、基準位置１０６または基準部品１０５を決定する。

ここで、例えば、配筋検査の場合、設置間隔１０４は隣接する鉄筋間の間隔であり、基準部品１０５は、配筋を再度行う際に基準となる鉄筋を表す。

なお、上述の例では、物体１０２の撮影と、物体１０２の部品の設置間隔１０４の計測と、基準部品１０５の決定と、撮像画像１０３、設置間隔１０４および基準部品１０５の表示とを全て同一の端末によって処理している。ただし、本実施形態ではこれに限定されず、これらの処理を複数の端末で行ってもよいし、これらの処理の一部をサーバで行ってもよい。

（検査装置１Ａの構成）
次に、検査装置１Ａの機能ブロック構成について図２を用いて説明する。図２は、実施形態１に係る検査装置１Ａの構成例を示す機能ブロック図である。

図２に示すように、検査装置１Ａは、撮像部１０１と、制御部２０１と、表示部２０８とを備えている。

なお、上述の例では、検査装置１Ａは、一つの装置の中に上述した各機能ブロック（各部）を含む構成となっているが、本実施形態ではこれに限定されない。本実施形態では、少なくとも一部の機能ブロックが独立した筐体を備えていてもよい。例えば、一態様において、計測位置設定部２０２、計測部２０３、検査部２０４、基準位置決定部２０６および描画部（表示制御部）２０７の少なくとも一部を備える装置を、例えば、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）によって構成してもよい。

［撮像部１０１］
撮像部１０１は、撮像素子を備え、当該撮像素子における光電変換によって得られた電気信号に基づいて撮像画像１０３の画像データを生成する。撮像素子としては、例えば、撮影空間を画像として取り込むための光学部品、ならびに、ＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）およびＣＣＤ（Charge Coupled Device）などが挙げられる。

なお、一態様において、撮像部１０１は、生成した画像データを生のデータのまま制御部２０１の計測位置設定部２０２または保存部２０５に出力してもよい。また、撮像部１０１は、画像加工部（不図示）を用いて、画像データに対して輝度画像化およびノイズ除去などの画像処理を施した後に出力してもよい。また、撮像部１０１は、生成した画像データを生のデータおよび画像処理を施したデータの両方として出力してもよい。

［制御部２０１］
制御部２０１は、計測位置設定部２０２と、計測部２０３と、検査部２０４と、保存部２０５と、基準位置決定部２０６と、描画部２０７とを備えている。制御部２０１は、一つ以上のプロセッサから構成されていてもよい。具体的には、制御部２０１は、集積回路（ＩＣチップ）などに形成された論理回路（ハードウェア）によって構成されていてもよい。また、制御部２０１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）を用いてソフトウェアによって構成されていてもよい。また、制御部２０１は、例えば、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）やＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）などによって構成されていてもよい。

制御部２０１は、上述の各機能ブロックにおける機能に加えて、検査装置１Ａ全体の制御を行い、各機能ブロックにおける処理の命令、制御およびデータの入出力に関する制御を行う。

また、制御部２０１には、上述の各機能ブロック間でのデータのやり取りを行うためのデータバスが設けられていてもよい。

また、制御部２０１は、撮像画像１０３の全分割領域について検査装置１Ａの各部による制御処理を行ったか否かを判定し、制御処理を終了するか否かを判定する。制御処理を終了させず、継続すると制御部２０１が判定した場合には、制御部２０１は、例えば、後述するステップＳ１００の処理から制御処理を繰り返す。継続しないと制御部２０１が判定した場合は、制御部２０１は、制御処理を終了する。

（計測位置設定部２０２）
計測位置設定部２０２は、撮像部１０１から出力された撮像画像１０３から、部品１０２Ａ～Ｅの計測位置を検出する。本明細書において、「計測位置」とは、各部品の中央位置など各部品の代表位置を示し、部品の計測位置間の距離を計測することにより、部品の設置間隔１０４が計測される。

計測位置設定部２０２は、任意の方法によって計測位置を検出することができる。例えば、計測位置設定部２０２は、検査装置１Ａのユーザが表示部２０８上の或る物体１０２を選択した場合、物体１０２の各部品の中央の位置を計測位置として設定してもよい。計測位置設定部２０２は、例えば、ステレオカメラによって各部品の中央の位置の三次元座標を取得してもよく、ＴＯＦセンサによって各部品の中央の位置の三次元座標を取得してもよい。

また、上述の例では、計測位置設定部２０２は、各部品（検査対象）の中央の位置の三次元座標を計測位置として検出しているが、本実施形態ではこれに限定されない。本実施形態では、計測位置設定部２０２は、各部品（検査対象）内における任意の位置の三次元座標を計測位置として検出することができる。例えば、計測位置設定部２０２は、物体１０２の両端の位置の三次元座標を検出してもよい。

（計測部２０３）
計測部２０３は、物体１０２の撮像画像１０３に基づいて、物体１０２の設置間隔１０４を計測する。具体的には、計測部２０３は、撮像画像１０３に基づいて、計測位置設定部２０２が設定した物体１０２における部品の計測位置の設置間隔１０４を計測する。計測部２０３は、計測位置設定部２０２が設定した計測位置の三次元座標（ｘｓ，ｙｓ，ｚｓ）と、（ｘｅ，ｙｅ．ｚｅ）とを用いて、以下の（式１）により算出する。

計測部２０３は、例えば、ステレオカメラまたはＴＯＦ（Time of Flight）センサなどを用いて三次元座標を取得するなど、任意の方法によって三次元座標を取得することができる。

なお、上述の例では、計測部２０３は、物体１０２の撮像画像１０３に基づいて、物体１０２の部品の設置間隔１０４を計測しているが、本実施形態ではこれに限定されない。本実施形態では、計測部２０３は、メジャーを用いて計測した結果を取得するなど、任意の方法によって物体１０２の部品の設置間隔１０４を計測することができる。ただし、上述のように計測部２０３が、撮像画像１０３に基づいて設置間隔１０４を計測することで、好適かつ容易に設置間隔１０４を計測することができる。

（検査部２０４）
検査部２０４は、計測部２０３が計測した物体１０２の部品の設置間隔１０４と、保存部２０５から取得した計測位置に位置する物体１０２の部品の設計間隔とを比較し、各計測位置における設置間隔１０４と設計間隔との誤差（設置誤差）を算出する。

（保存部２０５）
保存部２０５は、検査部２０４が参照する設計間隔、および、画像処理に利用する種々のデータなどを保存する。一態様において、保存部２０５は、ＲＡＭ（Random Access Memory）およびハードディスクなどの記憶装置によって構成され得る。

（基準位置決定部２０６）
基準位置決定部２０６は、部品の設置間隔１０４と、予め定められた部品の設計間隔との誤差に基づいて、部品の設置位置を修正する際の基準となる基準位置１０６を決定する。当該部品の設置位置の修正では、基準位置１０６に設置された基準部品（検査対象）１０５からの他の部品（検査対象）の設置間隔と設計間隔との誤差が、閾値以内に収まるように、部品の設置位置を修正する。

このとき、基準位置決定部２０６は、基準位置１０６を基準として部品の設置位置を修正する方が、他の位置を基準として部品の設置位置を修正するよりも、設置位置の修正が必要となる部品の数が少なくなるように、基準位置１０６を決定してもよい。一態様において、基準位置決定部２０６は、部品１０２Ａ～Ｅのそれぞれの位置を基準位置１０６としたときについて、設置位置の修正が必要となる部品の数を算出し、そのうちで設置位置の修正が必要となる部品の数が最小となる基準位置１０６を決定してもよい。なお、後述するように、一態様において、設置位置の修正が必要となる部品の数は、基準位置１０６に一つの部品（基準部品１０５）が設置され、部品の設置間隔が設計間隔になる配置と、計測された配置との誤差が、許容誤差範囲に収まらない部品の数である。

ここで、検査対象の部品の設置位置の修正方法について何ら記載されていない特許文献１のような従来技術では、当該設置位置を修正する際に、設置位置を修正する部品の数が多くなる可能性がある。その結果、このような従来技術では、検査対象の部品の設置位置を効率的に修正できない場合がある。これに対し、上述のように、基準位置決定部２０６が、設置位置を修正する物体１０２の数に基づいて、基準位置１０６を決定することで、より好適に基準位置１０６に位置する基準部品１０５を決定することができる。

また、基準位置決定部２０６は、基準位置１０６を基準として部品１０２Ａ～Ｅの設置位置を修正する方が、他の位置を基準として部品１０２Ａ～Ｅの設置位置を修正するよりも、設置位置の修正量の平均値が小さくなるように、基準位置１０６を決定してもよい。一態様において、基準位置決定部２０６は、部品１０２Ａ～Ｅのそれぞれの位置を基準位置１０６としたときについて、部品１０２Ａ～Ｅの修正量の平均値を算出し、そのうちで修正量の平均値が最小となる基準位置１０６を決定してもよい。なお、修正量の平均値を算出する際、部品の設置間隔が設計間隔になる配置と、計測された配置との誤差が、所定誤差範囲に収まる部品については、修正量は０とみなしてもよい。

（基準位置決定部２０６の構成）
以下、図３を用いて、基準位置決定部２０６の構成についてより具体的に説明する。図３は、実施形態１に係る検査装置１Ａにおける基準位置決定部２０６の構成例を示す機能ブロック図である。図３に示すように、基準位置決定部２０６は、累積誤差算出部３０１と、累積誤差判定部３０２と、基準部品決定部３０３とを備えている。

累積誤差算出部３０１は、基準部品１０５と隣接しない部品について、計測された設置間隔１０４と設計間隔との誤差の累計（累積誤差）を、検査部２０４が計測した設置誤差を加算することで算出する。

累積誤差判定部３０２は、累積誤差算出部３０１が算出した累積誤差が、予め定められた誤差の範囲（許容誤差範囲）に収まっているか否かを判定する。

基準部品決定部３０３は、累積誤差判定部３０２による判定結果に基づき、各部品を基準とした場合に、許容誤差範囲に収まらない部品の数を計測し、当該部品数が最小となる部品を基準部品１０５として決定する。

（基準位置決定部２０６による基準部品１０５の決定方法）
続いて、基準位置決定部２０６による基準部品１０５の決定方法について、図４を用いて説明する。

図４は、実施形態１に係る検査装置１Ａにおける基準位置１０６の決定方法について説明するための図である。具体的には、図４の（ａ）は、各部品間の設計間隔を示す図である。図４の（ｂ）は、設置間隔１０４と、当該設置間隔１０４に対応する累積誤差とを示す図である。図４の（ａ）に示す例では、隣接する部品間の設計間隔は０．９であるが、本実施形態ではこれに限定されず、任意の値でよい。図４の（ｂ）に示す例では、かっこ書きで示す累積誤差のうち、許容誤差範囲を超える累積誤差には下線を付している。また、図４の（ｂ）に示す例では、許容誤差範囲は０．１であるが、本実施形態ではこれに限定されず、任意の値でよい。

まず、基準位置決定部２０６の累積誤差算出部３０１は、設置誤差に基づいて、全部品の組み合わせにおいて累積誤差を算出する。ここで、部品ｉと部品ｊとの累積誤差ｄ（ｉ，ｊ）は、設置誤差ｄ（ｋ，ｋ＋１）を用いて（式２）により算出することができる。

続いて、基準位置決定部２０６の累積誤差判定部３０２は、全部品の組み合わせにおいて、累積誤差が許容誤差範囲内に収まっているか否かを判定する。累積誤差判定部３０２は、各部品を基準とした場合に、累積誤差が許容誤差範囲内に収まらない部品の数を計測する。ここで、部品ｉを基準部品１０５とした場合に、累積誤差が許容誤差範囲内に収まらない部品の集合をＰ（ｉ）、Ｐ（ｉ）の数をＮ（ｉ）、許容誤差をＡとすると、修正が必要な部品の数は以下の（式３）および（式４）により算出するＮ（ｉ）となる。

続いて、基準位置決定部２０６の基準部品決定部３０３は、修正が必要な部品の数が最小となる基準部品Ｉ（基準部品１０５）を（式５）により決定することができる。

一態様において、（式５）を満たす基準部品Ｉが複数存在する場合は、基準位置決定部２０６は、例えば、変更後の各部品の累積誤差量の平均値が最小となるように基準部品１０５を決定してもよい。

（描画部２０７）
描画部（表示制御部）２０７は、撮像部１０１が撮像した物体１０２の撮像画像１０３上に基準位置１０６を表示させる。具体的には、描画部２０７は、撮像画像１０３上に、計測部２０３が計測した設置間隔１０４と、基準位置決定部２０６が決定した基準部品１０５を示す画像とを重畳させた画像（出力画像）を表示部２０８に表示させる。

［表示部２０８］
表示部２０８は、描画部２０７から出力された出力画像および検査装置１Ａを制御するためのＵＩ（User Interface）などを表示する。具体的には、表示部２０８は、物体１０２が撮像された撮像画像１０３上に基準位置１０６を表示する。

一態様において、表示部２０８は、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）および有機ＥＬディスプレイ（ＯＥＬＤ：Organic ElectroLuminescence Display）などによって構成され得る。

〔検査装置１Ａの制御処理〕
本実施形態１に係る検査装置１Ａの制御処理（検査装置１Ａの制御方法）について、図５を用いて以下に説明する。図５は、実施形態１に係る検査装置１Ａの制御処理の流れの一例を示すフローチャートである。

ステップＳ１００において、検査装置１Ａの撮像部１０１は、物体１０２を撮影し、撮像画像１０３の画像データを生成する。

ステップＳ１０１において、検査装置１Ａの計測位置設定部２０２は、撮像画像１０３に基づき、計測位置を設定する。

ステップＳ１０２において、検査装置１Ａの計測部２０３は、計測位置設定部２０２が設定した各計測位置の間隔を設置間隔１０４として計測する。

ステップＳ１０３において、検査装置１Ａの検査部２０４は、計測部２０３が計測した部品１０２Ａ～Ｅの設置間隔１０４と、保存部２０５から取得した設計間隔とを比較し、各計測位置における設置間隔１０４と設計間隔との誤差（設置誤差）を算出する。

ステップＳ１０４において、検査装置１Ａの基準位置決定部２０６は、検査部２０４が算出した設置誤差に基づいて、物体１０２の全ての鉄筋の組み合わせで累積誤差を算出する。

ステップＳ１０５において、検査装置１Ａの基準位置決定部２０６は、物体１０２の設置間隔１０４と、予め定められた物体１０２の設計間隔との誤差に基づいて、物体１０２の部品の設置位置を修正する際の基準となる基準位置１０６を決定する。一例として、基準位置決定部２０６は、各部品を基準とした場合に、累積誤差が許容誤差範囲を超える部品の数を計測し、許容誤差範囲を超える部品の数が最小となる基準部品１０５の位置を基準位置１０６に決定する。

ステップＳ１０６において、検査装置１Ａの描画部（表示制御部）２０７は、物体１０２の撮像画像１０３上に基準位置１０６を表示させる。一例として、描画部２０７は、撮像画像１０３上に、計測部２０３が計測した設置間隔１０４と、基準位置決定部２０６が決定した基準部品１０５とを表示させる。

（実施形態１に係る検査装置１Ａによる効果）
実施形態１に係る検査装置１Ａによれば、物体１０２の部品の設置位置を効率的に修正することができる。例えば、検査装置１Ａは、修正する部品の数が最小となるように基準位置１０６を決定することができる。

＜実施形態２＞
上述の実施形態１に係る検査装置１Ａでは、検査装置１Ａの基準位置決定部２０６は、設置間隔１０４と設計間隔との誤差に基づいて、基準位置１０６を決定している。ただし、実施形態２に係る検査装置１Ｂのように、基準位置決定部２０６ａは、部品１０２Ａ～Ｅの径にさらに基づいて、基準位置１０６を決定してもよい。

すなわち、設置位置が適切な場合であっても、部品の径が設計どおりではない場合、部品自体を取り替える必要がある。そのため、全体の作業量を低減するためには、部品自体を取替える必要があるか、または、設置位置を修正する必要がある部品の数の合計が最小となるように、基準位置１０６に位置する基準部品１０５を決定することが好ましい。

以下、実施形態２に係る検査装置１Ｂについて図６および７を用いて説明する。なお、説明の便宜上、実施形態１にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。

〔検査装置１Ｂ〕
図６は、実施形態２に係る検査装置１Ｂの構成例を示す機能ブロック図である。図６に示すように、検査装置１Ｂは、実施形態１に係る検査装置１Ａにおける制御部２０１の代わりに制御部２０１ａを備えている。この点以外は、検査装置１Ｂは、実施形態１に係る検査装置１Ａと同様の構成である。

［制御部２０１ａ］
制御部２０１ａは、実施形態１における基準位置決定部２０６の代わりに基準位置決定部２０６ａを備え、部品検証部６０１をさらに備えている。この点以外は、制御部２０１ａは、実施形態１における制御部２０１と同様の構成である。

（部品検証部６０１）
部品検証部６０１は、部品１０２Ａ～Ｅが設計通りであるか否かを判定する。ここでは、部品検証部６０１は、部品１０２Ａ～Ｅの径と設計値との誤差が、許容誤差範囲内に収まっているか否かを判定する。例えば、配筋検査の場合、部品検証部６０１は、鉄筋の径を計測し、設計値と照合することによって判定する。

一態様において、部品検証部６０１は、計測位置設定部２０２が検出した部品１０２Ａ～Ｅの両端の三次元座標に基づき、部品１０２Ａ～Ｅの径を算出する。

部品検証部６０１は、算出した部品１０２Ａ～Ｅの径と設計値との誤差が、許容誤差範囲内に収まっているか否かを判定することによって、部品１０２Ａ～Ｅが設計通りであるか否かを判定する。

なお、上述の例では、部品検証部６０１は、部品１０２Ａ～Ｅの径と設計値との誤差が、許容誤差範囲内に収まっているか否かを判定することによって、部品が設計通りであるか否かを判定しているが、本実施形態ではこれに限定されない。本実施形態では、部品検証部６０１は、例えば、部品１０２Ａ～Ｅの長さと設計値との誤差が、許容誤差範囲内に収まっているか否かを判定することによって、部品１０２Ａ～Ｅが設計通りであるか否かを判定してもよい。また、部品検証部６０１は、部品１０２Ａ～Ｅの素材が設計通りであるか否かによって、部品が設計通りであるか否かを判定してもよい。

（基準位置決定部２０６ａ）
基準位置決定部２０６ａは、部品１０２Ａ～Ｅの径にさらに基づいて、基準位置１０６を決定する。一例として、基準位置決定部２０６ａは、部品１０２Ａ～Ｅの径にさらに基づいて取替える必要のある部品を特定する。また、基準位置決定部２０６ａは、部品自体を取替える必要があるか、または、設置位置を修正する必要がある部品の数が最小となるように、基準部品１０５が位置する基準位置１０６を決定する。

（基準位置決定部２０６ａの構成）
以下、図７を用いて、基準位置決定部２０６ａの構成についてより具体的に説明する。図７は、実施形態２に係る検査装置１Ｂにおける基準位置決定部２０６ａの構成例を示す機能ブロック図である。基準位置決定部２０６ａは、実施形態１における累積誤差判定部３０２の代わりに累積誤差判定部３０２ａを備えている。この点以外は、基準位置決定部２０６ａは、実施形態１における基準位置決定部２０６と同様の構成である。

（基準位置決定部２０６ａによる基準部品１０５の決定方法）
続いて、基準位置決定部２０６ａによる基準部品１０５の決定方法について説明する。

まず、基準位置決定部２０６ａの累積誤差算出部３０１が、（式２）により、部品ｉと部品ｊの累積誤差ｄ（ｉ，ｊ）を算出する。

続いて、基準位置決定部２０６ａの累積誤差判定部３０２ａは、全部品のうち、設計値との誤差が許容誤差範囲内に収まっていない径の部品を、設計通りの部品でなく、取替える必要のある部品とみなす。また、累積誤差判定部３０２ａは、全部品のうち、設計通りの部品であり、かつ、各部品を基準とした場合に、累積誤差が許容範囲内に収まっていない部品を設置位置の修正が必要な部品とみなす。そして、累積誤差判定部３０２ａは、当該設置位置の修正が必要な部品の数を算出する。ここで、部品ｊの径の誤差をｅ（ｊ）、径の誤差の許容量（許容誤差範囲）をＥとすると、部品ｉを基準部品１０５とした場合に、部品自体の取替えが必要か、または、設置位置の修正が必要な部品の集合を（式６）のＰ（ｉ）によって表現することができる。

続いて、基準位置決定部２０６ａの基準部品決定部３０３は、部品自体の取替えが必要か、または、設置位置の修正が必要な部品の数が最小となる基準部品Ｉ（基準部品１０５）を（式５）により取得する。

（実施形態２に係る検査装置１Ｂによる効果）
実施形態２に係る検査装置１Ｂによれば、部品１０２Ａ～Ｅの一部の部品が設計通りでなく取替えが必要な場合に、効率的に取替えおよび設置位置の修正を行うことができる。

＜実施形態３＞
上述の実施形態１に係る検査装置１Ａでは、検査装置１Ａの基準位置決定部２０６は、設置間隔１０４と設計間隔との誤差に基づいて、基準位置１０６を算出している。ただし、実施形態３に係る検査装置１Ｃのように、基準位置決定部２０６ｂは、設置位置を修正する部品１０２Ａ～Ｅと検査装置１Ｃとの距離にさらに基づいて、基準位置１０６を決定してもよい。

すなわち、検査装置１Ａの操作者は、検査装置１Ａの検査結果に基づいて各部品の修正作業を行うが、そのためには、検査装置１Ａのある場所から、修正作業対象の部品のある場所まで移動する必要がある。このとき、全体の作業量を低減するためには、検査装置１Ａのある場所から、修正作業対象の部品のある場所までの移動量も考慮することが好ましい。

以下、実施形態３に係る検査装置１Ｃについて図８および９を用いて説明する。なお、説明の便宜上、上述の実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。

〔検査装置１Ｃ〕
図８は、実施形態３に係る検査装置１Ｃの構成例を示す機能ブロック図である。図８に示すように、検査装置１Ｃは、実施形態１に係る検査装置１Ａにおける制御部２０１の代わりに制御部２０１ｂを備えている。この点以外は、検査装置１Ｃは、実施形態１に係る検査装置１Ａと同様の構成である。

［制御部２０１ｂ］
制御部２０１ｂは、実施形態１における基準位置決定部２０６の代わりに基準位置決定部２０６ｂを備え、距離算出部８０１をさらに備えている。この点以外は、制御部２０１ｂは、実施形態１における制御部２０１と同様の構成である。

（距離算出部８０１）
距離算出部８０１は、検査装置１Ｃと部品１０２Ａ～Ｅとの距離を算出する。一態様において、距離算出部８０１は、撮像部１０１が撮像した撮像画像１０３に基づいて、計測位置設定部２０２によって設定された部品１０２Ａ～Ｅの計測位置と検査装置１Ｃとの距離を算出する。距離算出部８０１は、ステレオカメラによって当該距離を算出してもよいし、ＴＯＦセンサによって当該距離を算出してもよい。

（基準位置決定部２０６ｂ）
基準位置決定部２０６ｂは、設置位置を修正する部品１０２Ａ～Ｅと検査装置１Ｃとの距離にさらに基づいて、基準位置１０６を決定する。一例として、基準位置決定部２０６ｂは、部品１０２Ａ～Ｅと検査装置１Ｃとの距離との距離にさらに基づいて、基準部品１０５が位置する基準位置１０６を決定する。

（基準位置決定部２０６ｂの構成）
以下、図９を用いて、基準位置決定部２０６ｂの構成についてより具体的に説明する。図９は、実施形態３に係る検査装置１Ｃにおける基準位置決定部２０６ｂの構成例を示す機能ブロック図である。基準位置決定部２０６ｂは、実施形態１における基準部品決定部３０３の代わりに基準部品決定部３０３ａを備えている。この点以外は、基準位置決定部２０６ｂは、実施形態１における基準位置決定部２０６と同様の構成である。

（基準位置決定部２０６ｂによる基準部品１０５の決定方法）
続いて、基準位置決定部２０６ｂによる基準部品１０５の決定方法について説明する。

まず、基準位置決定部２０６ｂの累積誤差算出部３０１および累積誤差判定部３０２が、（式２）～（式４）により、部品ｉを基準部品１０５とした場合に、修正が必要な部品の数Ｎ（ｉ）を算出する。

続いて、基準位置決定部２０６ｂの基準部品決定部３０３ａは、修正が必要な部品の数Ｎ（ｉ）が最小となる基準部品Ｉを（式３）～（式５）により算出する。そして、基準部品決定部３０３ａは、算出された基準部品Ｉが複数ある場合、当該複数の基準部品Ｉのうち、（式７）から求められるＤ_ｍａｘ（ｉ）が最小の基準部品Ｉを基準位置１０６に位置する基準部品１０５として決定する。ここで、Ｄ（ｋ）は検査装置１Ｃと部品ｋとの距離である。

（実施形態３に係る検査装置１Ｃによる効果）
実施形態３に係る検査装置１Ｃによれば、設置位置を修正する部品１０２Ａ～Ｅと検査装置１Ｃとの距離にさらに基づいて、基準位置１０６を決定することができる。例えば、設置間隔１０４の累積誤差が許容誤差範囲に収まっていない部品１０２Ａ～Ｅの部品のうち、設置間隔１０４を修正する部品の数が最小となるものが複数存在した場合に、検査装置１Ｃの位置から当該部品の位置までの移動量が最小となるように基準位置１０６を決定することができる。

〔実施形態１～３のバリエーション〕
上述の各実施形態において、明細書および添付図面に図示されている構成は、あくまで一例であり、これらに限定されるものではない。請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。また、各実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を組み合わせることにより、新しい技術的特徴を形成することができる。

上述の各実施形態では、各機能を実現するための各構成要素をそれぞれ異なる部位であるものとして説明を行っているが、実際にこのように明確に分離して認識できる部位を有していなければならないわけではない。上述の各実施形態において各機能を実現するための各構成要素を、例えば、実際にそれぞれ異なる部位を用いて構成していてもよいし、全ての構成要素を一つのＬＳＩに実装していてもよい。すなわち、実装形態に関係なく、各機能を実現できる各構成要素を有していればよい。また、各構成要素は、任意に取捨選択することができ、取捨選択した構成を具備する発明も本発明の技術的範囲に含まれる。

〔ソフトウェアによる実現例〕
検査装置１Ａ、１Ｂおよび１Ｃの制御ブロックは、集積回路（ＩＣチップ）などに形成された論理回路（ハードウェア）によって実現してもよいし、ＣＰＵを用いてソフトウェアによって実現してもよい。

後者の場合、検査装置１Ａ、１Ｂおよび１Ｃは、各機能を実現するソフトウェアである検査プログラムの命令を実行するＣＰＵ、上記検査プログラムおよび各種データがコンピュータシステム（またはＣＰＵ）で読み取り可能に記録されたＲＯＭ（Read Only Memory）または記憶装置（これらを「記録媒体」と称する）、ならびに、上記検査プログラムを展開するＲＡＭ（Random Access Memory）などを備えている。そして、コンピュータシステム（またはＣＰＵ）が上記検査プログラムを上記記録媒体から読み取って実行することにより、本発明の目的が達成される。

上記コンピュータシステムは、ＯＳおよび周辺機器などのハードウェアも含む。また、コンピュータシステムがＷＷＷシステムを利用している場合であれば、コンピュータシステムは、ホームページ提供環境（または表示環境）も含む。

記録媒体は、ＲＯＭの他に、フレキシブルディスクおよび光磁気ディスクなどの可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスクなどの記憶装置、ならびに、テープ、カード、半導体メモリおよびプログラマブルな論理回路などの一時的でない有形の媒体も含む。また、記録媒体は、インターネットなどのネットワークまたは電話回線などの通信回線を介して検査プログラムを送信する通信線のように、短時間の間、動的に検査プログラムを保持するものも含む。さらに、記録媒体は、その場合のサーバまたは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、一定時間検査プログラムを保持しているものも含む。

また、上記検査プログラムは、当該検査プログラムを伝送可能な任意の伝送媒体（通信ネットワークまたは放送波など）を介して上記コンピュータシステムに供給されてもよい。なお、本発明の一態様は、上記検査プログラムが電子的な伝送によって具現化された、搬送波に埋め込まれたデータ信号の形態でも実現され得る。

〔まとめ〕
本発明の態様１に係る検査装置は、３以上の検査対象の設置間隔を検査する検査装置であって、計測された前記検査対象の設置間隔と、予め定められた検査対象の設計間隔との誤差に基づいて、前記検査対象の設置位置を修正する際の基準となる基準位置を決定する基準位置決定部を備える。

本発明の態様２に係る検査装置は、上記態様１において、前記検査対象の設置位置の修正は、前記設置間隔と前記設計間隔との誤差が、予め定められた誤差の範囲に収まるように、前記検査対象の設置位置を修正するものであってもよい。

本発明の態様３に係る検査装置は、上記態様１または２において、前記基準位置決定部は、前記基準位置を基準として前記検査対象の設置位置を修正する方が、他の位置を基準として前記検査対象の設置位置を修正するよりも、前記設置位置の修正が必要となる前記検査対象の数が少なくなるように、前記基準位置を決定してもよい。

本発明の態様４に係る検査装置は、上記態様１または２において、前記基準位置決定部は、前記基準位置を基準として前記検査対象の設置位置を修正する方が、他の位置を基準として前記検査対象の設置位置を修正するよりも、前記設置位置の修正量の平均値が小さくなるように、前記基準位置を決定してもよい。

本発明の態様５に係る検査装置は、上記態様１～４において、前記基準位置には前記検査対象が設置され、前記基準位置決定部は、前記基準位置に位置する検査対象を決定してもよい。

本発明の態様６に係る検査装置は、上記態様１～５において、前記検査対象が撮像された撮像画像上に前記基準位置を表示する表示部をさらに備えていてもよい。

本発明の態様７に係る検査装置は、上記態様１～６において、前記検査対象が撮像された撮像画像に基づいて、前記検査対象の設置間隔を計測する計測部をさらに備えていてもよい。

本発明の態様８に係る検査装置は、上記態様１～７において、前記基準位置決定部は、前記検査対象の径にさらに基づいて、前記基準位置を決定してもよい。

本発明の態様９係る検査装置は、上記態様１～８において、前記基準位置決定部は、前記設置位置を修正する検査対象と前記検査装置との距離にさらに基づいて、前記基準位置を決定してもよい。

本発明の態様１０に係る検査装置の制御方法は、３以上の検査対象の設置間隔を検査する検査装置の制御方法であって、計測された前記検査装置が、前記検査対象の設置間隔と、予め定められた検査対象の設計間隔との誤差に基づいて、前記検査対象の設置位置を修正する際の基準となる基準位置を決定することを含む。

本発明の各態様に係る検査装置は、コンピュータによって実現してもよく、この場合には、コンピュータを上記検査装置が備える各部（ソフトウェア要素）として動作させることにより上記検査装置をコンピュータにて実現させる検査装置の検査プログラム、およびそれを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体も、本発明の範疇に入る。

（関連出願の相互参照）
本出願は、２０１９年２月１９日に出願された日本国特許出願：特願２０１９－０２７５５９に対して優先権の利益を主張するものであり、それを参照することにより、その内容の全てが本書に含まれる。

１Ａ、１Ｂ、１Ｃ 検査装置
１０２ 物体
１０３ 撮像画像
１０４ 設置間隔
１０５ 基準部品（検査対象）
１０６ 基準位置
２０３ 計測部
２０６、２０６ａ、２０６ｂ 基準位置決定部
２０７ 描画部（表示制御部）
１０２Ａ、１０２Ｂ、１０２Ｃ、１０２Ｄ、１０２Ｅ 部品（検査対象）

Claims (12)

1. ３以上の検査対象の設置間隔を検査する検査装置であって、
   計測された前記検査対象の設置間隔と、予め定められた検査対象の設計間隔との誤差に基づいて、前記検査対象の設置位置を修正する際の基準となる基準位置を決定する基準位置決定部を備えることを特徴とする検査装置。
2. 前記検査対象の設置位置の修正は、前記設置間隔と前記設計間隔との誤差が、予め定められた誤差の範囲に収まるように、前記検査対象の設置位置を修正するものであることを特徴とする請求項１に記載の検査装置。
3. 前記基準位置決定部は、前記基準位置を基準として前記検査対象の設置位置を修正する方が、他の位置を基準として前記検査対象の設置位置を修正するよりも、前記設置位置の修正が必要となる前記検査対象の数が少なくなるように、前記基準位置を決定することを特徴とする請求項１または２に記載の検査装置。
4. 前記基準位置決定部は、前記基準位置を基準として前記検査対象の設置位置を修正する方が、他の位置を基準として前記検査対象の設置位置を修正するよりも、前記設置位置の修正量の平均値が小さくなるように、前記基準位置を決定することを特徴とする請求項１または２に記載の検査装置。
5. 前記基準位置には前記検査対象が設置され、
   前記基準位置決定部は、前記基準位置に位置する検査対象を決定することを特徴とする請求項１～４のいずれか１項に記載の検査装置。
6. 前記検査対象が撮像された撮像画像上に前記基準位置を表示する表示部をさらに備えることを特徴とする請求項１～５のいずれか１項に記載の検査装置。
7. 前記検査対象が撮像された撮像画像に基づいて、前記検査対象の設置間隔を計測する計測部をさらに備えることを特徴とする請求項１～６のいずれか１項に記載の検査装置。
8. 前記基準位置決定部は、前記検査対象の径にさらに基づいて、前記基準位置を決定することを特徴とする請求項１～７のいずれか１項に記載の検査装置。
9. 前記基準位置決定部は、前記設置位置を修正する検査対象と前記検査装置との距離にさらに基づいて、前記基準位置を決定することを特徴とする請求項１～８のいずれか１項に記載の検査装置。
10. ３以上の検査対象の設置間隔を検査する検査装置の制御方法であって、
    計測された前記検査装置が、前記検査対象の設置間隔と、予め定められた検査対象の設計間隔との誤差に基づいて、前記検査対象の設置位置を修正する際の基準となる基準位置を決定することを含むことを特徴とする検査装置の制御方法。
11. 請求項１に記載の検査装置としてコンピュータを機能させるための検査プログラムであって、前記基準位置決定部として前記コンピュータを機能させるための検査プログラム。
12. 請求項１１に記載の検査プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。

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