测量显微镜装置、图像产生方法、及计算机可读记录介质制造方法及图纸

本发明专利技术提供了测量显微镜装置、图像产生方法、测量显微镜装置操作程序、以及计算机可读记录介质。可以在不导致测量精度降低的情况下拍摄具有宽视野的图像。提供了：镜台，其上放置对象；显示单元，其用于显示高度图像或观测图像；测量单元，其用于对高度图像执行测量；图像连接单元，其配置成通过移动镜台并拍摄不同区域，获取多个高度图像，并连接所获取的多个高度图像和观测图像以产生连接图像；测量错误区域显示单元，其配置成在对象的图像上叠加并显示测量错误区域；以及测量-图像成像条件设置单元，其用于调节产生高度图像所需的条纹图像的成像条件，以减少测量错误区域。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术提供了测量显微镜装置、图像产生方法、测量显微镜装置操作程序、以及计算机可读记录介质。可以在不导致测量精度降低的情况下拍摄具有宽视野的图像。提供了：镜台，其上放置对象；显示单元，其用于显示高度图像或观测图像；测量单元，其用于对高度图像执行测量；图像连接单元，其配置成通过移动镜台并拍摄不同区域，获取多个高度图像，并连接所获取的多个高度图像和观测图像以产生连接图像；测量错误区域显示单元，其配置成在对象的图像上叠加并显示测量错误区域；以及测量-图像成像条件设置单元，其用于调节产生高度图像所需的条纹图像的成像条件，以减少测量错误区域。【专利说明】测量显微镜装置、图像产生方法、及计算机可读记录介质
本专利技术涉及配置有测量功能的测量显微镜装置、图像产生方法、用于操作该测量显微镜装置的操作程序、以及计算机可读记录介质。
技术介绍
已经开发出了采用三角测量的测量装置作为用于测量对象的测量装置。如图84所示，这样的装置被预先设置为在光投射部分110发出的测量光的光轴与入射到光接收部分120上的测量光的光轴(光接收部分120的光轴)之间具有角度α。当对象S未放置在镜台140上时，从光投射部分110发出的测量光被镜台140的放置表面上的点O反射并入射到光接收部分120上。另一方面，当对象S被放置在镜台140上时，从光投射部分110发出的测量光被对象S的表面上的点A反射并入射到光接收部分120上。测量出点O与点A在X方向上的距离山并且根据该距离d来计算对象S的表面上的点A的高度。对对象S的表面上的所有点的高度的计算能够实现对象S的三维形状的测量。为了用测量光照射对象S的表面上的所有点，根据预定结构化测量光图案从光投射部分110发出测量光，并且通过采用条纹测量光的条纹投射方法来有效地测量对象S的三维形状。在这样的能够拍摄三维形状的图像数据的测量装置中，可成像视野范围受到成像元件的性能等的限制。期望的是，以尽可能宽的视野拍摄三维图像以便有效地执行测量，但是在要拍摄宽视野时，得到的图像的分辨率下降从而导致测量精度的劣化。同时，在要提高测量精度时，视野变窄。如上所述，视野和精度具有折衷关系，当重视一个的时候，会忽视另一个，因此过去一直很难使得两者都优良。另一方面，考虑在以高精度改变成像位置的同时拍摄多个图像，并且将这些多个图像连接起来以获取宽视野的图像。在这种情况下，需要拍摄大量图像，因此需要较长时间。为了减少用来拍摄一个图像的时间，例如，考虑将照射方向限制在一个方向上。在这种情况下，借助于条纹投射方法进行测量的测量结果理论上取决于对象的形状和材料特性。例如，具有接近平坦形状的对象可通过一侧照明来进行拍摄，而具有不平坦表面的对象则会由于一侧照明而形成阴影，从而不能被测量，由此两侧照明更合适。同时，当对象类似于不透明树脂时，发生投射光的穿透，而且，当对象是金属体时，可能发生多次反射。因此，存在不能够在标准测量模式下成功执行测量的问题。而且，在采用条纹投射方法的测量中，通过改变测量方法(测量模式)或照明方向，测量时间在三秒至一分钟的数量级内大范围地变化。期望尽可能安全地设置测量模式和测量方向以便防止测量的失败，但是在这种情况下，每个图像的测量都花费较长时间。如上所述，当诸如测量方向、测量模式和测量亮度之类的成像条件固定并随后执行测量时，部分图像中的测量可能由于对象的形状和材料特性而失败。然而，当在最高等级的测量模式下执行测量时，其无谓地耗费时间。如上所述，存在当将要连接通过条纹投射方法拍摄的图像时很难减少测量时间的问题。
技术实现思路
已经做出本专利技术来解决上述传统问题。本专利技术的目的是提供一种测量显微镜装置、图像产生方法、测量显微镜装置操作程序以及计算机可读记录介质，其能够在不导致测量精度降低的情况下以宽视野拍摄图像。为了实现上述目的，根据本专利技术一个实施例的测量显微镜装置可包括:第一测量光投射单元，其配置成从第一方向向对象照射第一测量光，该单元是用于从倾斜方向向对象投射作为预定图案结构化照明的测量光的测量光投射单元；观测照明光源，其用于在拍摄观测图像时产生照明光；成像单元，其用于获取第一测量光投射单元投射的并被对象反射的测量光，以拍摄多个条纹图像，并利用观测照明光源来拍摄具有纹理信息的观测图像；高度图像获取单元，其用于根据多个条纹图像来获取具有高度信息的高度图像；镜台，其上放置对象；显示单元，其用于显示高度图像或观测图像；测量单元，其用于对显示单元上显示的高度图像执行测量；图像连接单元，其配置成通过移动镜台并借助成像单元拍摄包括连接边缘的不同区域，获取多个用于连接的高度图像和用于连接的观测图像，并连接所获取的多个用于连接的高度图像和用于连接的观测图像以产生连接图像；测量错误区域显示单元，其配置成在与图像连接单元将要连接的每个区域相对应的对象的图像上，叠加并显示其中高度的测量结果错误的测量错误区域；以及测量-图像成像条件设置单元，其用于在其中显示测量错误区域被显示的状态下，调节用于产生高度图像所需的条纹图像的成像条件，以减小测量错误区域。利用上述配置，每个都具有高精度及窄的可成像视野的多个图像被拍摄，同时将这些图像连接，由此可以获得具有宽视野和高精度的图像。具体地，通过改变未被用作纹理图像的测量图像的(而不是用作纹理图像的观测图像的)成像条件，可以避免其中连接图像的外观相对于每个区域明显变化的状态，同时消除测量错误区域，由此获得高质量的连接图像。而且，在根据本专利技术另一实施例的测量显微镜装置中，连接图像或用于连接的图像可以是通过组合利用观测照明光源拍摄的观测图像和利用测量光投射单元拍摄的高度图像而形成的三维合成图像。而且，在根据本专利技术又另一实施例的测量显微镜装置中，图像连接单元可以将对象的预定区域指定为连接区域以将连接区域划分成多个子区域，同时借助成像单元针对每个子区域分别拍摄包括连接边缘的用于连接的高度图像及用于连接的观测图像，并且可以连接所获取的多个用于连接的高度图像及用于连接的观测图像，从而产生示出连接区域的连接图像。而且，根据本专利技术又另一实施例的测量显微镜装置可进一步包括第二测量光投射单元，其作为测量光投射单元，被配置成从不同于第一方向的第二方向向对象照射第二测量光，其中测量-图像成像条件设置单元设置的成像条件包括指示测量光的方向的测量方向以及测量图像的亮度。利用上述配置，与观测图像分开地调节测量光的方向和测量图像的亮度，由此可以寻求高度信息的高精度而不影响连接图像的外观。而且，在根据本专利技术的又一个实施例的测量显微镜装置中，测量错误区域显示单元可以被配置成在其中显示单元上显示了通过以预定图案投射测量光而形成的用于连接的高度图像的状态下，叠加并显示其中第一测量光投射单元和第二测量光投射单元中的至少一个的高度测量结果错误的测量错误区域。而且，在根据本专利技术的又一个实施例的测量显微镜装置中，用于多个用于连接的观测图像的成像条件可以保持统一。利用上述配置，测量图像的成像条件适当变化，同时观测图像的成像条件保持恒定，由此可以获得具有高精度的包含高度信息的连接图像，同时减少外观的变化。而且，在根据本专利技术的又一个实施例的测量显微镜装置中，镜台可以被配置成可手动地移动。利用上述配置，可以在手动地移动镜台的同时单独地可本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种测量显微镜装置，包括：第一测量光投射单元，其配置成从第一方向向对象照射第一测量光，所述单元是用于从倾斜方向向所述对象投射作为预定图案结构化照明的测量光的测量光投射单元；观测照明光源，其用于在拍摄观测图像时产生照明光；成像单元，其用于获取所述第一测量光投射单元投射的并被所述对象反射的测量光，以拍摄多个条纹图像，并利用所述观测照明光源来拍摄具有纹理信息的观测图像；高度图像获取单元，其用于根据所述多个条纹图像来获取具有高度信息的高度图像；镜台，其上放置所述对象；显示单元，其用于显示所述高度图像或所述观测图像；测量单元，其用于对所述显示单元上显示的所述高度图像执行测量；图像连接单元，其配置成通过移动所述镜台并借助所述成像单元拍摄包括连接边缘的不同区域，获取多个用于连接的高度图像和多个用于连接的观测图像，并连接所获取的多个用于连接的高度图像和多个用于连接的观测图像以产生连接图像；测量错误区域显示单元，其配置成在与所述图像连接单元将要连接的每个区域相对应的所述对象的图像上，叠加并显示其中高度的测量结果错误的测量错误区域；以及测量‑图像成像条件设置单元，其用于在所述显示测量错误区域被显示的状态下，调节产生所述高度图像所需的条纹图像的成像条件，以减小所述测量错误区域。...

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：高桥晋也，
申请(专利权)人：株式会社其恩斯，
类型：发明
国别省市：日本;JP