JP7378310B2 - 形状測定システム、形状測定方法およびプログラム - Google Patents

Description

本開示は、形状測定システム、形状測定方法およびプログラムに関する。

物体を様々な観点から計測することが行われている。例えば、特許文献１は、製品の寸法測定検査などにおいて、形状測定装置による測定対象物の形状の測定値をコンピュータにより処理して三次元モデルの画像を生成し、製品のマスタモデルの画像と重畳して仮想空間に表示する方法を開示する。また、特許文献１は、公差の範囲を示す画像を、三次元モデルおよびマスタモデルの画像にさらに重畳して表示し、三次元モデルとマスタモデルとが公差の範囲内で一致するか否かを把握できるようにする方法を開示する。

一般的に、測定対象物とその形状を測定する測定装置との間の距離が長くなればなるほど、測定値に生じる誤差は大きくなる。しかし、引用文献１に開示された方法は、このような事項を考慮していない。従って、引用文献１に開示の方法によれば、製品の寸法測定検査の結果が、測定対象物と測定装置との間の距離に起因する誤差の影響を受ける。

特開２００４－００９２８２号公報

本開示は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、測定対象物と測定装置との間の距離に起因する測定値の誤差の影響を抑えることを目的とする。

上記目的を達成するため、本開示にかかる形状測定システムは、形状データ取得手段と 要求精度取得手段と期待精度取得手段と比較手段と制御手段とを備える。形状データ取得手段は、測定対象物の形状を測定して得られた形状データを取得する。要求精度取得手段は、測定対象物に設定されている公差に応じて、形状データに要求される要求精度を求める。期待精度取得手段は、測定対象物と形状測定装置との間の距離に応じて、形状データに期待される期待精度を求める。比較手段は、求められた要求精度と期待精度とを比較する。制御手段は、比較手段による比較の結果が、期待精度が要求精度以上であるときに、形状データを利用する制御を行い、比較手段による比較の結果に基づいて、形状データに、その信頼性を示す情報を付す。

上記構成の形状測定システムによれば、求められた要求精度と期待精度とに基づいて、形状データを制御する。従って、例えば、離れた場所から測定対象物の形状を測定したために精度の低い形状データが得られた場合に、この形状データの利用を制御することで、測定対象物と測定装置との間の距離に起因する誤差の影響を抑えることができる。

本開示にかかる形状測定システムの構成を示す図 図１に示した測定処理装置の構成を示す図 図２に示した要求精度算出部により算出される要求精度ＲＡをテーブル形式で例示する図 図２に示した期待精度算出部により算出される期待精度ＥＡをテーブル形式で例示する図 図１に示す形状測定システムの動作の具体例を示す図 図１に示す形状測定システムの形状測定処理を示すフローチャート

以下、本開示にかかり、測定対象物の三次元的な形状を測定する形状測定システム１の実施の形態を、図面を参照しつつ説明する。以下、同一の構成部分には同一の符号を付す。

本実施の形態の形状測定システム１は、測定対象物の三次元的な形状を測定し、測定により得られた測定値のうち、基準以上の精度を期待できる測定値を利用可能とし、基準未満の精度を期待できない測定値を利用不可または警告を付する処理を行う三次元形状測定システムである。

本実施の形態の形状測定システム１は、図１に示すように、コンピュータ１０を備える。コンピュータ１０は、プログラムに従って制御動作及び演算処理を行うＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）１２と、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）などの揮発性記憶素子を含み、演算処理に必要とされる様々なデータを記憶するメモリ１４と、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）などの不揮発性記憶装置およびフラッシュメモリなどの不揮発性記憶素子を含み、ＣＰＵが実行する様々なプログラム及び様々なデータを記憶する記憶装置１６と、ユーザとの間の入出力を行うＵＩ（Ｕｓｅｒ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）装置１８と、これらを接続し、相互にデータ通信を可能とするバス１００と、を備える。

形状測定システム１は、コンピュータ１０のバス１００に接続され、形状測定装置３を用いて、物品、機械装置または機械部品などの測定対象物４の三次元的な形状を測定し、利用する処理を行う測定処理装置２をさらに備える。測定処理装置２の測定データの精度は、測定処理装置２と測定対象物４との距離が大きくなるに従って低下する。

ＵＩ装置１８は、測定値などの画像を表示するディスプレイ１８０と、ユーザによる操作ＭＯを受け入れるキーボード１８２およびマウス１８４と、測定値の画像などをハードコピーするプリンタ１８６となどを備える。形状測定装置３は、例えば、１つ以上のカメラ、例えば、ステレオカメラを含み、ケーブルなどを介して測定処理装置２に接続される。形状測定装置３は、現実空間において測定対象物４から距離Ｄｒだけ離れた位置に配置され、測定処理装置２から入力される測定制御信号ＭＣにより制御されて測定対象物４を撮影する。

形状測定装置３は、撮影の結果として得られた画像から、形状測定装置３および測定対象物４の間の仮想空間における距離Ｄｖと測定対象物４の三次元的な形状との測定に用いられる測定値ＭＶを生成し、測定処理装置２に出力する。形状測定装置３が出力する測定データは、測定対象物４の形状を示す形状データの一例である。

形状測定システム１は、これらの構成要素により、測定対象物４の三次元的な形状を測定し、測定により得られた測定値のうち、高い精度を期待できる測定値を利用し、高い精度を期待できない測定値を利用しないように制御する処理を行う。なお、「測定値を利用する」とは、測定値を検査のために用い、表示し、記憶し、または、測定値に信頼性が高いことを示す情報を付して記憶することなどを意味する。また、「測定値を利用しない」とは、測定値を検査のために用いずに破棄し、表示せず、記憶せず、または、測定値に信頼性が低いことを示す情報を付して記憶することなどを意味する。また、「測定値を利用する」と「測定値を利用しない」との区別の基準は相対的なものであり、「測定値を利用する」ように制御するとは、相対的により利用しやすいように制御し、「測定値を利用しない」ように制御するとは、相対的に利用しにくいように制御することを意味する。

図２は、図１に示した測定処理装置２の構成を示す図である。図２に示すように、測定処理装置２は、バス１００を介してＵＩ装置１８などに接続される要求精度データベース（ＤＢ；Ｄａｔａ Ｂａｓｅ）２００、期待精度ＤＢ２０２および公差受入部２０６と、要求精度ＤＢ２００および公差受入部２０６に接続される要求精度算出部２１０と、期待精度ＤＢ２０２などに接続される期待精度算出部２１２と、期待精度算出部２１２などに接続される仮想距離算出部２１４と、要求精度算出部２１０および期待精度算出部２１２などに接続される比較部２１６と、比較部２１６などに接続される利用制御部２１８と、形状測定装置３などに接続される測定制御部２２０および測定値受入部２２２と、を備える。

測定処理装置２は、これらの構成要素により、ユーザの操作ＭＯに従って形状測定装置３を制御して測定対象物４の形状を測定し、測定の結果として得られた測定値を利用し、または、利用しないように制御する処理を行う。

測定制御部２２０は、ＵＩ装置１８のキーボード１８２などに対するユーザの操作ＭＯに従って、測定制御信号ＭＣを形状測定装置３に出力して制御し、測定対象物４の画像を撮影させる。さらに、測定制御部２２０は、形状測定装置３に、測定対象物４の形状および形状測定装置３と測定対象物４との距離を示す測定値ＭＶを生成させる。

測定値受入部２２２は、形状測定装置３が生成した測定値ＭＶから、測定対象物４の形状を示す形状測定値ＳＭＶを生成して利用制御部２１８に出力する。また、測定値受入部２２２は、測定値ＭＶから、形状測定装置３と測定対象物４との間の仮想空間における距離Ｄｖを示す距離測定値ＤＭＶを生成して仮想距離算出部２１４に出力する。測定値受入部２２２は、形状データ取得手段の一例である。

仮想距離算出部２１４は、測定値受入部２２２から入力された距離測定値ＤＭＶから距離Ｄｖを算出し、期待精度算出部２１２に出力する。なお、仮想空間において形状測定装置３は存在しないが、現実空間において形状測定装置３が配置された位置を、仮想空間における座標軸系の原点とし、この原点を測定点とすることにより、仮想空間における距離Ｄｖを定義できる。

公差受入部２０６は、ＵＩ装置１８を用いてユーザが入力した測定対象物４の形状の測定値に許容される公差Ｔを受け入れる。なお、測定対象物４の種類に応じて許容される公差などに差が生じることがある。このようなときには、公差受入部２０６は、測定対象物４の種類をさらに受け入れる。公差受入部２０６は、受け入れた測定対象物４の種類と公差Ｔとを要求精度算出部２１０に出力し、測定対象物４の種類を期待精度算出部２１２に出力する。

要求精度ＤＢ２００は、測定対象物４の測定値に許される公差Ｔに応じて要求される測定値の精度を示す要求精度ＲＡの算出に用いられる要求精度算出用データＲＡＣＤを記憶する。要求精度ＤＢ２００は、記憶した要求精度算出用データＲＡＣＤを要求精度算出部２１０に出力する。要求精度算出用データＲＡＣＤは、例えば、公差Ｔの値を代入して要求精度ＲＡを求めるために用いられる数式ＲＡ＝ｆ（Ｔ）、測定対象物４および公差Ｔの値の複数の組み合わせと、要求精度ＲＡの値とを対応付けるテーブル、などから構成される。図３は、テーブル形式の要求精度算出用データＲＡＣＤを例示する。要求精度算出用データＲＡＣＤが図３に示すようなテーブル形式の場合、このようなテーブルが、例えば、測定対象物４の種類毎に用意される。なお、数式形式とテーブル形式が混在していてもよい。

期待精度ＤＢ２０２は、形状測定装置３と測定対象物４との間の仮想空間における距離Ｄｖに応じて期待される測定値の精度を示す期待精度ＥＡの算出に用いられる期待精度算出用データＥＡＣＤを記憶する。期待精度ＤＢ２０２は、記憶した期待精度算出用データＥＡＣＤを期待精度算出部２１２に出力する。期待精度算出用データＥＡＣＤは、例えば、距離Ｄｖの値を代入して期待精度ＥＡを求めるために用いられる数式ＥＡ＝ｇ（Ｄｖ）、測定対象物４および複数の距離Ｄｖの値の複数の組み合わせと、形状測定装置３に対する期待精度ＥＡとを対応付けるテーブル、などから構成される。図４は、テーブル形式の期待精度算出用データＥＡＣＤを例示する。期待精度算出用データＥＡＣＤが図４に示すようなテーブル形式の場合、このようなテーブルが、例えば、測定対象物４の種類毎に用意される。なお、数式形式とテーブル形式が混在していてもよい。

図１に示す要求精度算出部２１０は、公差受入部２０６から入力された測定対象物４の種類に応じた要求精度算出用データＲＡＣＤを要求精度ＤＢ２００から読み出し、公差受入部２０６から入力された公差Ｔを適用して、要求精度ＲＡを算出する。例えば、要求精度算出部２１０は、要求精度算出用データＲＡＣＤが数式形式の場合、該当する数式を要求精度ＤＢ２００から読み出し、公差受入部２０６から入力された公差Ｔを代入して、要求精度ＲＡを算出する。また、要求精度算出用データＲＡＣＤが図３に示すようなテーブル形式の場合、要求精度算出部２１０は、公差受入部２０６から入力された測定対象物４の種類に応じたテーブルを、要求精度ＤＢ２００から読み出し、公差受入部２０６から入力された公差Ｔを適用して、公差Ｔに対応する要求精度ＲＡを算出する。要求精度算出部２１０は、算出した要求精度ＲＡを公差Ｔとともに比較部２１６に出力する。要求精度算出部２１０は、要求精度取得手段の一例であり、算出以外の手法で要求精度を取得する構成でもよい。

要求精度算出用データＲＡＣＤに、測定対象物４の種類および公差Ｔの組み合わせに対応する要求精度ＲＡが含まれていないことがありうる。このようなとき、要求精度算出部２１０は、測定対象とされている種類の測定対象物４の複数の公差Ｔに対応する要求精度ＲＡを用いて補間などを行うことにより、要求精度ＲＡを算出する。

期待精度算出部２１２は、期待精度ＤＢ２０２から入力された期待精度算出用データＥＡＣＤと、仮想距離算出部２１４から入力された距離Ｄｖと、公差受入部２０６から入力された測定対象物４の種類とを用いて、複数の距離Ｄｖそれぞれに対応する期待精度ＥＡを算出する。例えば、期待精度算出部２１２は、期待精度算出用データＥＡＣＤが数式形式の場合、公差受入部２０６から入力された測定対象物４の種類に応じた数式を期待精度ＤＢ２０２から読み出し、仮想距離算出部２１４から入力された距離Ｄｖを代入して、期待精度ＥＡを算出する。また、期待精度算出用データＥＡＣＤが図４に示すようなテーブル形式の場合、期待精度算出部２１２は、公差受入部２０６から入力された測定対象物４の種類に応じたテーブルを期待精度ＤＢ２０２から読み出し、仮想距離算出部２１４から入力された距離Ｄｖを代入して、期待精度ＥＡを算出する。期待精度算出部２１２は、算出した期待精度ＥＡを距離Ｄｖとともに比較部２１６に出力する。期待精度算出部２１２は、期待精度取得手段の一例であり、算出以外の手法で期待精度を取得する構成でもよい。

なお、期待精度算出用データＥＡＣＤに、測定対象物４の種類および距離Ｄｖの組み合わせに対応する期待精度ＥＡが含まれていないことがありうる。このようなとき、期待精度算出部２１２は、測定対象とされている種類の測定対象物４の複数の距離Ｄｖに対応する期待精度ＥＡを用いて補間などを行うことにより、期待精度ＥＡを算出する。

なお、要求精度ＲＡは、形状測定装置３による測定対象物４の形状測定値ＳＭＶが測定出力値ＭＯＶとして利用可能であるために要求される精度である。また、期待精度ＥＡは形状測定装置３による測定対象物４の形状測定値ＳＭＶが満たすと期待される精度である。従って、利用可能な形状測定値ＳＭＶの期待精度ＥＡは、要求精度ＲＡの範囲内に含まれる必要がある。

比較部２１６は、要求精度算出部２１０および期待精度算出部２１２から入力された要求精度ＲＡと期待精度ＥＡとを比較し、期待精度ＥＡが要求精度ＲＡの範囲に含まれるか否かを判断し、判断結果と、判断に用いられた要求精度ＲＡの値と期待精度ＥＡの値とを利用制御部２１８に出力する。なお、比較部２１６は、比較手段の一例である。

利用制御部２１８は、比較部２１６による判断の結果、期待精度ＥＡが要求精度ＲＡの範囲に含まれ、利用可能と判断された形状測定値ＳＭＶを、利用可能な測定出力値ＭＯＶとし、バス１００を介してＵＩ装置１８および記憶装置１６などに出力するように制御する。すなわち、利用させるように制御する。一方、利用制御部２１８は、比較部２１６による判断の結果、期待精度ＥＡが要求精度ＲＡの範囲に含まれず、利用不可能と判断された形状測定値ＳＭＶを、例えば、破棄し、記憶装置１６およびＵＩ装置１８などに出力しないように制御する。すなわち、利用させないように制御する。このように制御すると、形状測定装置３と測定対象物４との間の距離に起因する誤差が、測定出力値ＭＯＶに与える影響を排除することができる。利用制御部２１８は、制御手段の一例であり、形状測定値ＳＭＶの利用の可否等を広く制御する。

なお、比較部２１６が、複数の形状測定値ＳＭＶを利用可能と判断したときには、その期待精度ＥＡの絶対値の最大値ｍａｘ｜ＥＡ｜の値が小ければ小さいほど、利用の際の信頼性は高いと考えられる。また、比較部２１６が、複数の形状測定値ＳＭＶを利用不可能と判断したときであっても、その最大値ｍａｘ｜ＥＡ｜の値が小ければ小さいほど、利用の際の信頼性は、利用不可能なりに高いと考えられる。

従って、形状測定システム１により複数の測定対象物４の形状の測定が行われたとき、利用制御部２１８は、利用可能な測定出力値ＭＯＶそれぞれに、利用の際の信頼性を示す情報を付して測定出力値ＭＯＶを出力することもできる。さらに、利用制御部２１８は、全ての測定出力値ＭＯＶそれぞれに、利用の際の信頼性を示す情報を付して測定出力値ＭＯＶを出力することもできる。

以下、形状測定システム１による測定対象物４の測定および測定出力値ＭＯＶを利用する方法を、具体例を挙げて説明する。図５は、形状測定システム１の動作の具体例を示す図である。以下、適宜、２つの同じ種類の測定対象物４を、測定対象物４－１，４－２と区別する。例えば、ユーザが、ＵＩ装置１８を介して測定処理装置２の公差受入部２０６に、測定対象物４－１，４－２の測定出力値ＭＯＶの公差ＴをＴ＝＋１０ｍｍ～－１０ｍｍの範囲と設定する。また、仮想距離算出部２１４が、距離測定値ＤＭＶを処理し、形状測定装置３と測定対象物４－１，４－２それぞれの間の距離Ｄｖを、５ｍ，１５ｍと算出する。なお、測定対象物４－１，４－２の種類が異なれば、公差Ｔの値も異なる可能性がある。

比較部２１６は、図３に示したテーブルから、公差Ｔ＝＋１０ｍｍ～－１０ｍｍの範囲に対応する要求精度ＲＡとして、ＲＡ＝＋２．５ｍｍ～－２．５ｍｍの範囲との値を得る。また、比較部２１６は、図４に示したテーブルから、形状測定装置３と測定対象物４－１との間の距離Ｄｖ＝５ｍに対応する期待精度ＥＡとして、ＥＡ＝＋２．０ｍｍ～－２．０ｍｍの範囲との値を得る。また、比較部２１６は、図４に示したテーブルから、形状測定装置３と測定対象物４－２との間の距離Ｄｖ＝１５ｍに対応する期待精度ＥＡとして、ＥＡ＝＋６．０ｍｍ～－６．０ｍｍの範囲との値を得る。

形状測定装置３と測定対象物４－１との間の距離Ｄｖ＝５ｍであるときには、期待精度ＥＡ＝＋２．０～－２．０ｍｍは、要求精度ＲＡ＝＋２．５ｍｍ～－２．５ｍｍの範囲内、つまり、ＥＡ⊆ＲＡが成立するので、比較部２１６は、形状測定装置３から入力された形状測定値ＳＭＶが利用可能と判断する。比較部２１６は、この判断結果とともに、最大値ｍａｘ｜ＥＡ｜を利用制御部２１８に出力する。なお、測定対象物４－１に関する最大値ｍａｘ｜ＥＡ｜は２．０ｍｍである。利用制御部２１８は、利用可能と判断された形状測定値ＳＭＶを、測定出力値ＭＯＶとして、バス１００を介して記憶装置１６およびＵＩ装置１８などに出力して利用させる。なお、期待精度ＥＡの境界値の上限値の絶対値と下限値の絶対値とは必ずしも等しくない。従って、例えば、測定対象物４－１に関する期待精度ＥＡ＝＋２．０～－２．５ｍｍのときには、期待精度ＥＡの境界値＋２．０，－２．５のうち、絶対値が大きい｜－２．５｜＝２．５が、測定対象物４－１に関する最大値ｍａｘ｜ＥＡ｜とされる。

形状測定装置３と測定対象物４－２との間の距離Ｄｖ＝１５ｍであるときには、期待精度ＥＡ＝＋６．０ｍｍ～－６．０ｍｍは、要求精度ＲＡ＝＋２．５ｍｍ～－２．５ｍｍの範囲に含まれない部分、つまり、ＥＡ＝＋６．０ｍｍ～＋２．５ｍｍ，－２．５ｍｍ～＋－６．０ｍｍの部分を含む。このようなとき、比較部２１６は、期待精度ＥＡが要求精度ＲＡの範囲外、つまり、ＥＡ⊆ＲＡが成立しないと判断し、従って、形状測定装置３から入力された形状測定値ＳＭＶが利用不可能と判断する。なお、測定対象物４－２に関する最大値ｍａｘ｜ＥＡ｜は６．０ｍｍである。利用制御部２１８は、利用不可能と判断された形状測定値ＳＭＶを破棄し、記憶装置１６およびＵＩ装置１８などに出力せず、利用させない。

以下、形状測定システム１の全体的な形状測定動作を、フローチャートを参照してさらに説明する。図６は、形状測定システム１の形状測定処理を示すフローチャートである。

ステップＳ１００において、要求精度ＤＢ２００および要求精度算出部２１０は、ＵＩ装置１８などからバス１００を介して要求精度算出用データＲＡＣＤおよび期待精度算出用データＥＡＣＤを受け入れ、記憶する。

要求精度ＤＢ２００および要求精度算出部２１０は、記憶した要求精度算出用データＲＡＣＤおよび期待精度算出用データＥＡＣＤを、要求精度算出部２１０および期待精度算出部２１２の処理のために提供する。なお、要求精度ＤＢ２００および期待精度ＤＢ２０２が、予め記憶されたデータのみを要求精度算出部２１０および期待精度算出部２１２に提供するときには、ステップＳ１００の処理を省略することができる。

ステップＳ１０２において、公差受入部２０６は、ユーザがＵＩ装置１８に入力した測定対象物４の公差Ｔおよび測定対象物４の種類を受け入れる。公差受入部２０６は、受け入れた測定対象物４の種類を期待精度算出部２１２に出力し、受け入れた測定対象物４の種類およびその公差Ｔを要求精度算出部２１０に出力する。なお、形状測定システム１が、複数の測定対象物４の形状を測定するときには、公差受入部２０６は、複数の測定対象物４それぞれの種類とその公差Ｔとを受け入れる。

ステップＳ１０４において、要求精度算出部２１０は、公差受入部２０６から入力された測定対象物４の種類および公差Ｔから要求精度ＲＡを算出し、公差Ｔと算出した要求精度ＲＡとを対応付け、図３に示したテーブルを作成し、比較部２１６に出力する。

ステップＳ１０６において、測定制御部２２０は、ユーザがＵＩ装置１８に入力した測定対象物４の形状の測定のための操作ＭＯを受け入れる。なお、形状測定システム１が、複数の測定対象物４の形状を測定するときには、測定制御部２２０は、複数の測定対象物４それぞれの形状の測定のための操作ＭＯを受け入れる。

ステップＳ１０８において、測定制御部２２０は、受け入れたユーザの操作ＭＯに従って測定制御信号ＭＣを生成し、形状測定装置３に出力して制御し、測定対象物４の形状を測定させる。なお、形状測定システム１が、複数の測定対象物４の形状を測定するときには、測定制御部２２０は、形状測定装置３を制御し、その時点で形状の測定の対象とされている測定対象物４の形状を測定させることとなる。

ステップＳ１１０において、測定値受入部２２２は、形状測定装置３が測定した測定対象物４の形状を示す測定値ＭＶを受け入る。測定値受入部２２２は、受け入れた測定値ＭＶから、形状測定装置３と測定対象物４との間の距離を示す距離測定値ＤＭＶと測定対象物４の形状を示す形状測定値ＳＭＶとを生成し、仮想距離算出部２１４に出力する。仮想距離算出部２１４は、仮想空間における距離測定値ＤＭＶから形状測定装置３と測定対象物４との間の距離Ｄｖを算出し、期待精度算出部２１２に出力する。

ステップＳ１１２において、期待精度算出部２１２は、距離Ｄｖと測定対象物４の種類とを処理し、期待精度ＥＡを算出し、距離Ｄｖと算出した期待精度ＥＡとを対応付け、図４に示したテーブルを作成し、比較部２１６に出力する。

ステップＳ１１４において、比較部２１６は、公差Ｔに対応する要求精度ＲＡを、図３に示したテーブルから読み出し、距離Ｄｖに対応する期待精度ＥＡを、図４に示したテーブルから読み出して比較する。さらに、比較部２１６は、期待精度ＥＡが要求精度ＲＡの範囲内にあるか否かを判断する。

期待精度ＥＡが要求精度ＲＡの範囲内であるときには、比較部２１６は、測定対象物４の形状測定値ＳＭＶが利用可能と判断して利用制御部２１８に出力し、形状測定システム１はステップＳ１１６の処理に進む。期待精度ＥＡが要求精度ＲＡの範囲内でないときには、形状測定システム１はステップＳ１１８の処理に進む。

ステップＳ１１６において、利用制御部２１８は、形状測定値ＳＭＶを測定出力値ＭＯＶとして記憶装置１６およびＵＩ装置１８などに出力し、利用させる。

ステップＳ１１８において、比較部２１６は、測定対象物４の形状測定値ＳＭＶが利用不可能と判断し、判断結果を利用制御部２１８に出力する。利用制御部２１８は、比較部２１６による判断の結果に従って、形状測定値ＳＭＶを破棄し、測定出力値ＭＯＶとして出力せず、ＵＩ装置１８などにおいて利用できないようにする。

ステップＳ１１８において、測定制御部２２０は、全ての測定対象物４の形状の測定が終了したか否かを判断する。全ての測定対象物４の形状の測定が終了したときには、形状測定システム１は動作を終了する。全ての測定対象物４の形状の測定が終了していないときには、形状測定システム１の処理はステップＳ１０８の処理に戻る。

以下、形状測定システム１の変形例を説明する。なお、上述したように、比較部２１６は、複数の測定対象物４の形状測定値ＳＭＶが使用可能か否かの判断の結果と、期待精度ＥＡの値とに基づいて、複数の測定対象物４の形状測定値ＳＭＶそれぞれの信頼性を判断できる。

利用制御部２１８は、比較部２１６により判断された形状測定値ＳＭＶそれぞれの信頼性に応じてレイヤ分けし、測定出力値ＭＯＶとして記憶装置１６に出力して記憶させてもよい。あるいは、利用制御部２１８は、測定出力値ＭＯＶそれぞれを、信頼性に応じて異なる記憶装置１６の記憶領域に記憶させてもよく、あるいは、信頼性に応じて異なるフォルダに記憶させてもよい。

あるいは、利用制御部２１８は、形状測定値ＳＭＶそれぞれの信頼性に応じて異なる態様で、例えば、色および透明度などを、信頼性に応じて明示的に変化させて測定出力値ＭＯＶとし、ディスプレイ１８０に表示させたり、プリンタ１８６からプリントアウトさせたりしてもよい。

このように、異なる態様で測定出力値ＭＯＶをディスプレイ１８０に表示させてユーザに示すと、ユーザは、いずれの測定出力値ＭＯＶを用いて測定対象物４の形状の検査を行えばよいか、あるいは、いずれの測定出力値ＭＯＶを測定対象物４の形状の検査に用いるべきではないかなどを判断することができる。

また、上述のように、比較部２１６により形状測定値ＳＭＶが利用できるか否かが判断結果でき、また、その期待精度ＥＡに基づいて形状測定値ＳＭＶの信頼性が判断できる。従って、利用制御部２１８は、複数の測定対象物４の形状の測定により得られた形状測定値ＳＭＶの全てを測定出力値ＭＯＶとして記憶装置１６に出力し、さらに、信頼性を示す情報を付して記憶させることができる。

なお、以上の説明においては、ユーザが、ＵＩ装置１８から公差Ｔを公差受入部２０６に設定する場合が例示されたが、測定対象物４の形状が、三次元ＣＡＤ（Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ａｉｄｅｄ Ｄｅｓｉｇｎ）装置により設計されるときには、設計の際に公差Ｔが設定されることがある。このようなときには、公差受入部２０６が、測定対象物４の形状の設計に用いられた三次元ＣＡＤ装置から自動的に公差Ｔを取得するようにしてもよい。ただし、ＣＡＤ装置を、図示していない。

なお、以上の説明においては、要求精度算出部２１０が、要求精度ＤＢ２００に記憶されたデータを用いて要求精度ＲＡを算出する場合が例示されたが、要求精度ＲＡが公差Ｔから一意に求められ得るときには、その値を要求精度ＲＡとしてもよい。例えば、公差Ｔの１／４を要求精度ＲＡとすると定められている場合には、要求精度算出部２１０は、要求精度ＲＡを算出するための数式として、ＲＡ＝Ｔ／４を記憶してもよい。

以上の説明においては、期待精度算出部２１２が、期待精度ＤＢ２０２に記憶されたデータを用いて期待精度ＥＡを算出する場合が例示されたが、期待精度ＥＡが距離Ｄｖから一意に求められ得るときには、その値を期待精度ＥＡとしてもよい。例えば、距離Ｄｖの０．０００４倍を期待精度ＥＡとすると定められている場合には、期待精度算出部２１２は、期待精度ＥＡを算出するための数式として、ＥＡ＝０．０００４×Ｄｖを記憶してもよい。

また、以上、期待精度ＤＢ２０２に期待精度算出用データＥＡＣＤとして、数式、および、距離Ｄｖと対応付けられた期待精度ＥＡが記憶される場合が例示されたが、期待精度ＥＡの値に影響を与えうる他の要因を記憶させることもできる。なお、他の要因としては、例えば、測定対象物４の形状の測定の際に生じた振動の大きさ、形状測定装置３および測定対象物４の周囲の照度、温度、湿度および磁場強度と、形状測定装置３の起動の際の温度と、測定対象物４の形状の測定が行われた場所の高度などがある。

また、以上、要求精度ＤＢ２００に要求精度算出用データＲＡＣＤとして、数式、および、公差Ｔと対応付けられた要求精度ＲＡが記憶される場合が例示されたが、要求精度ＲＡの値に影響を与えうる他の要因を記憶させることもできる。なお、他の要因としては、例えば、測定対象物４の形状の測定の際に生じた振動の大きさ、形状測定装置３および測定対象物４の周囲の照度、温度、湿度および磁場強度と、形状測定装置３の起動の際の温度と、測定対象物４の形状の測定が行われた場所の高度などがある。

また、以上、仮想距離算出部２１４が距離Ｄｖを算出する場合が例示されたが、形状測定システム１のユーザが、実測した形状測定装置３と測定対象物４との間の現実空間における距離ＤｒをＵＩ装置１８に入力し、距離Ｄｖの代わりに用いてもよい。

上記実施の形態においては、１つの測定対象物４について１つの公差Ｔを設定したが、１つの測定対象物４上の領域Ａ１，Ａ２．．．について異なる公差Ｔ１，Ｔ２．．．を設定してもよい。この場合、測定データがどの領域に属する位置のデータであるかを特定し、属する領域の公差を選択して使用すればよい。

また、１つの測定対象物４であっても、その測定対象物４上の領域Ａ１，Ａ２．．．について異なる距離Ｄｖ１，Ｄｖ．．．を設定してもよい。この場合、測定データがどの領域に属する位置のデータであるかを特定し、属する領域の距離Ｄｖを選択して使用すればよい。

上記実施の形態においては、形状測定システム１が、形状測定装置３を備えている例を示した。形状測定システム１は、形状測定装置３を備えていなくてもよい。例えば、形状測定システム１が、形状測定装置３を備えず、外部の装置で測定した測定対象物４の測定データと測定対象物４までの距離を、通信を介して或いは記憶媒体を介して受信して、受信したデータを上述の手法により処理するシステムであってもよい。

本開示のいくつかの実施の形態を説明したが、これらの実施の形態は、例として提示したものであり、開示の範囲を限定することを意図していない。これら新規な実施の形態は、その他の様々な形態で実施することが可能であり、開示の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施の形態やその変形は、開示の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された開示とその均等の範囲に含まれる。

１ 形状測定システム、２ 測定処理装置、３ 形状測定装置、４ 測定対象物、１０ コンピュータ、１００ バス、１２ ＣＰＵ、１４ メモリ、１６ 記憶装置、１８ ＵＩ（ユーザインタフェース）装置、１８０ ディスプレイ、１８２ キーボード、１８４ マウス、１８６ プリンタ、２００ 要求精度ＤＢ、２０２ 期待精度ＤＢ、２０６ 公差受入部、２１０ 要求精度算出部、２１２ 期待精度算出部、２１４ 仮想距離算出部、２１６ 比較部、２１８ 利用制御部、２２０ 測定制御部、２２２ 測定値受入部。

Claims (5)

1. 測定対象物の形状を測定して得られた形状データを取得する形状データ取得手段と、
   前記測定対象物に設定されている公差に応じて、前記形状データに要求される要求精度を求める要求精度取得手段と、
   前記測定対象物と形状測定装置との間の距離に応じて、前記形状データに期待される期待精度を求める期待精度取得手段と、
   求められた要求精度と期待精度とを比較する比較手段と、
   前記比較手段による比較の結果が、期待精度が要求精度以上であるときに、前記形状データを利用する制御を行い、前記比較手段による比較の結果に基づいて、前記形状データに、その信頼性を示す情報を付す制御手段と、
   を備える形状測定システム。
2. 前記形状データ取得手段は、測定の対象となる物体の形状を測定する形状測定装置を備え、
   前記制御手段は、要求精度よりも低い期待精度を有する前記形状データの利用を制限する処理を実行する、
   請求項１に記載の形状測定システム。
3. 前記制御手段は、前記比較手段による比較の結果が、期待精度が要求精度未満であるときに、前記形状データを破棄する制御を行う、
   請求項１または２に記載の形状測定システム。
4. 測定対象物に設定されている公差に応じて、前記測定対象物を測定して得られた形状データに要求される要求精度を求め、
   前記測定対象物と測定点との間の距離に応じて、測定データに期待される期待精度を求め、
   要求精度と期待精度とを比較し、
   比較の結果が、期待精度が要求精度以上であるときに、前記形状データを利用する制御を行い、比較の結果に基づいて、前記形状データに、その信頼性を示す情報を付す、
   形状測定方法。
5. コンピュータに、
   測定対象物に設定されている公差に応じて、前記測定対象物を測定して得られた形状データに要求される要求精度を求める処理、
   前記測定対象物と測定点との間の距離に応じて、測定データに期待される期待精度を求める処理、
   要求精度と期待精度とを比較する処理、
   比較の結果が、期待精度が要求精度以上であるときに、前記形状データを利用する制御を行い、比較の結果に基づいて、前記形状データに、その信頼性を示す情報を付す処理、
   を実行させるプログラム。

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