JP2000161946A - Method and device for analyzing three-dimensional data - Google Patents

Method and device for analyzing three-dimensional data

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JP2000161946A
JP2000161946A JP10337615A JP33761598A JP2000161946A JP 2000161946 A JP2000161946 A JP 2000161946A JP 10337615 A JP10337615 A JP 10337615A JP 33761598 A JP33761598 A JP 33761598A JP 2000161946 A JP2000161946 A JP 2000161946A
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valley
peak
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dimensional
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聰一 門脇
Tomonori Goto
智徳 後藤
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Mitsutoyo Kiko Co Ltd
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Mitsutoyo Kiko Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve the analyzing efficiency of a method and device for analyz ing three-dimensional data by labeling the peaks and troughs of three- dimensional data at the same time. SOLUTION: The three-dimensional data of a work 14, obtained by means of a roughness measuring machine 10, are supplied to a personal computer 18. The computer 18 binarizes the three-dimensional data into black areas and white areas at a prescribed slice level. Then the computer 18 successively labels the black areas with positive integers, and at the same time, the white areas with negative integers. Since the computer 18 simultaneously labels the black areas corresponding to crests and white areas which correspond to troughs, processing efficiency can be improved.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は3次元データの解析
方法、特に粗さ測定機や形状測定機などで得られたワー
クの3次元形状の山部と谷部を解析する方法及び装置に
関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for analyzing three-dimensional data, and more particularly to a method and an apparatus for analyzing peaks and valleys of a three-dimensional shape of a workpiece obtained by a roughness measuring instrument, a shape measuring instrument, or the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、ワークの表面粗さなどを高精
度に検出して改正する技術が知られている。通常、これ
らの解析は、触針でワーク表面を走査して得られる粗さ
曲線から、算術平均粗さRaや最大高さRy、負荷長さ
率tpを算出することで行われる。
2. Description of the Related Art Conventionally, there has been known a technique for detecting and correcting the surface roughness of a work with high accuracy. Usually, these analyzes are performed by calculating the arithmetic average roughness Ra, the maximum height Ry, and the load length ratio tp from a roughness curve obtained by scanning the work surface with a stylus.

【0003】図4には、粗さ曲線の一例及びこの粗さ曲
線の平均線が示されている。図において、粗さ曲線50
を平均線52で切断したときに、それらの交差点の隣り
合う2点を結ぶ粗さ曲線50と平均線52とで構成する
実体部分は山部54、粗さ曲線50を平均線で切断した
ときに、それらの交差点の隣り合う2点を結ぶ粗さ曲線
50と平均線52とで構成する空間部分を谷部56と称
する。そして、このような粗さ曲線50が得られた場合
に、平均線52の方向に基準長さLだけ抜き取り、この
抜き取り部分の平均線52から粗さ曲線50までの偏差
の絶対値を合計して平均することで算術平均粗さRaが
得られる。すなわち、
FIG. 4 shows an example of a roughness curve and an average line of the roughness curve. In the figure, a roughness curve 50 is shown.
Is cut by an average line 52, a substantial part composed of a roughness curve 50 connecting the two adjacent points of the intersection and the average line 52 is a crest 54, and the roughness curve 50 is cut by an average line. The space formed by the roughness curve 50 connecting the two adjacent points of the intersection and the average line 52 is referred to as a valley 56. Then, when such a roughness curve 50 is obtained, a portion corresponding to the reference length L is extracted in the direction of the average line 52, and the absolute value of the deviation from the average line 52 to the roughness curve 50 of the extracted portion is summed. The arithmetic mean roughness Ra is obtained by averaging. That is,

【数1】 である。また、粗さ曲線50からその平均線52の方向
に基準長さLだけ抜き取り、この抜き取り部分の平均線
52から最も高い山頂までの高さYpと最も低い谷底ま
での深さYvとの和を求めることで最大高さRyが得ら
れる。すなわち、
(Equation 1) It is. Also, a reference length L is extracted from the roughness curve 50 in the direction of the average line 52, and the sum of the height Yp from the average line 52 to the highest peak and the depth Yv to the lowest valley bottom of the extracted portion is obtained. By obtaining, the maximum height Ry can be obtained. That is,

【数2】Ry=Yp+Yv である。さらに、粗さ曲線50からその平均線52の方
向に基準長さLだけ抜き取り、この抜き取り部分の粗さ
曲線50を山頂線(山部における最も高い標高点を通る
線)に平行な切断レベルで切断したときに得られる切断
長さの和(ηp)の基準長さに対する比を求めることで
負荷長さ率tpが得られる。すなわち、
## EQU2 ## Ry = Yp + Yv. Further, a reference length L is extracted from the roughness curve 50 in the direction of the average line 52, and the roughness curve 50 of the extracted portion is cut at a cutting level parallel to the peak line (line passing through the highest elevation point in the peak). The load length ratio tp can be obtained by calculating the ratio of the sum (ηp) of the cut lengths obtained when cutting to the reference length. That is,

【数3】tp=ηp/L*100 である。RaやRyは主に2次元のワーク表面の凹凸の
高さに関する粗さ情報を提供し、tpは山部と谷部の関
係を示し、エンジンのシリンダボア側面などの対摩耗性
や摺動性の評価(任意の切断レベルを指定し、そこまで
摩耗が進行した場合に接触面積の比率がどのようになる
か)に用いられる。
## EQU3 ## tp = ηp / L * 100. Ra and Ry mainly provide roughness information relating to the height of unevenness on the surface of a two-dimensional work, tp indicates a relationship between a peak portion and a valley portion, and shows wear resistance and slidability of an engine cylinder bore side surface and the like. It is used for evaluation (specify an arbitrary cutting level and determine the ratio of the contact area when wear progresses to that level).

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】このように、粗さ曲線
に基づいてRaやRy、さらにはtpなどの評価パラメ
ータを算出して解析する際には、粗さ曲線の山部や谷部
を識別する必要がある。しかしながら、従来の解析方法
においては、まず山部のみを識別してその切断面積や切
断体積、山部の個数などを解析し、その後データを反転
させて同じ処理を繰り返すことで谷部を識別しており、
山部と谷部を同時に識別して解析することができなかっ
た。例えば表面接触の問題において山部が相手の物体に
接触し、谷部は潤滑材を保持する場合には山部と谷部を
同時に識別して解析する必要があるが、従来の解析方法
ではこのような要求に対応することができず、効率的な
解析ができなかった。
As described above, when calculating and analyzing evaluation parameters such as Ra, Ry, and tp based on a roughness curve, peaks and valleys of the roughness curve are removed. Need to be identified. However, in the conventional analysis method, first, only the peaks are identified, the cut area, the cut volume, the number of peaks, and the like are analyzed, and then the data is inverted and the same process is repeated to identify the valleys. And
Peaks and valleys could not be identified and analyzed at the same time. For example, in the case of a surface contact problem, when a peak contacts a partner's object and a valley holds lubricant, it is necessary to identify and analyze the peak and the valley at the same time. Such demands could not be met, and efficient analysis was not possible.

【0005】以下、従来の解析方法における山部のラベ
リング(グループ化して番号などのラベルを付与する)
処理について説明する。
[0005] Hereinafter, labeling of peaks in a conventional analysis method (grouping and labeling such as numbers are given)
The processing will be described.

【0006】まず、粗さ測定機で得られたワーク表面の
3次元データを所定の高さ(平均面)で切断し、平均面
以上のデータを黒、それ以外を白と2値化する。図8に
は、このようにして2値化した形状データの一例が示さ
れている。図中斜線を付した部分が黒を表す。なお、説
明の都合上、2次元形状データ配列について上から1行
目、2行目、・・・、8行目と行番号を付している。
First, the three-dimensional data of the work surface obtained by the roughness measuring machine is cut at a predetermined height (average surface), and the data above the average surface is binarized to black, and the rest to white. FIG. 8 shows an example of the shape data binarized in this way. The hatched portions in the figure represent black. Note that, for convenience of explanation, the two-dimensional shape data array is given the first row, second row,.

【0007】次に、形状データの2次元配列の第1行目
の左から順次走査し、そのデータ値が黒である場合には
そのデータ点と連結要素(これを黒領域という)に1の
番号を付与する。そして、白データの次に再び黒データ
が存在する場合にはその黒データに2の番号を付与す
る。以下、同様にして黒領域に対して順次番号を付与し
ていく。
Next, scanning is sequentially performed from the left of the first row of the two-dimensional array of shape data. If the data value is black, 1 is added to the data point and the connected element (this is called a black area). Assign a number. If the black data exists again after the white data, a number 2 is assigned to the black data. Hereinafter, numbers are sequentially assigned to the black areas in the same manner.

【0008】次に、第2行目の左から順次走査し、第1
行目と同様に黒領域に連続する番号を付与していくが、
番号を付与した黒領域が先に番号を付与した前の行の黒
領域と連結していれば、前の行の黒領域に付与されてい
る番号と同一の番号を付与する。したがって、図9
(a)に示されているように、2行目の走査で黒領域に
対して番号1、2が付与され、第3行目の走査で黒領域
に対して番号3、4が付与された場合でも、図9(b)
に示すように黒領域3は黒領域1に連結しているため番
号3から番号1に変更され、黒領域4は黒領域2に連結
しているため番号4から番号2にされる。
Next, scanning is sequentially performed from the left in the second row,
As in the line, successive numbers are assigned to the black area,
If the numbered black area is linked to the black area of the row before the numbering, the same number is assigned to the number assigned to the black area of the previous row. Therefore, FIG.
As shown in (a), numbers 1 and 2 are assigned to the black area in the second row scan, and numbers 3 and 4 are assigned to the black area in the third row scan. Even in the case shown in FIG.
As shown in (1), the black area 3 is connected to the black area 1 and the number 3 is changed to the number 1, and the black area 4 is connected to the black area 2 and the number 4 is changed to the number 2.

【0009】一方、走査の過程で1つの黒領域が2つ以
上の異なる番号に連結している場合には、前の行の小さ
い方の番号をその黒領域の番号とし、大きい方の番号の
黒領域については小さい方の番号と連結している旨の連
結情報を記憶しておく。例えば、図10(a)に示すよ
うに4行目の走査で黒領域に番号5、6が付与され(こ
れらはそれぞれ前の行の番号1、2と連結しているため
それぞれ番号1、2に変更される)、5行目の走査で黒
領域に番号7が付与された場合、番号7の黒領域は番号
5(番号1に変更される)と番号6(番号2に変更され
る)の2つの黒領域に連結しているから、小さい方の番
号5(番号1に変更される)と同一の番号が付与され、
結果として図10(b)のようになる。そして、番号2
の黒領域(当初は番号6が付与されていた)について
は、番号1の黒領域と連結している旨の連結情報を記憶
しておく。
On the other hand, when one black area is connected to two or more different numbers in the scanning process, the smaller number in the previous row is used as the number of the black area, and the larger number is used as the number of the black area. Connection information indicating that the black region is connected to the smaller number is stored. For example, as shown in FIG. 10A, numbers 5 and 6 are assigned to the black area in the scanning of the fourth row (these are connected to the numbers 1 and 2 of the previous row, respectively, so that the numbers 1 and 2 are respectively connected). If the number 7 is assigned to the black area in the scanning of the fifth line, the number 7 (changed to number 1) and number 6 (changed to number 2) are assigned to the black area of number 7 Are connected to the two black areas, the same number as the smaller number 5 (changed to number 1) is assigned,
As a result, the result is as shown in FIG. And the number 2
For the black area of (No. 6 was initially assigned), connection information indicating that the black area is connected to the black area of No. 1 is stored.

【0010】以上の処理を全ての行について実行し、最
後に連結情報を記憶している黒領域について、その番号
を連結先の番号に変更する。これにより全ての山部につ
いてのラベリングが終了する。ちなみに、図8の場合で
は最終的に番号1が付与された山部のみが存在すること
になり、独立した山部が別に存在する場合には、これら
の山部に番号1と2が付与されることになる。そして、
山部の処理が終了した後に、白と黒のデータを反転させ
再び同様の処理を繰り返して谷部についてラベリングを
行う。このように、従来においては、山部と谷部を同時
にラベリングすることができず、山部と谷部の解析に時
間を要していた。
The above processing is executed for all the rows, and finally, the number of the black area storing the connection information is changed to the number of the connection destination. This completes labeling for all peaks. By the way, in the case of FIG. 8, only the ridges finally numbered 1 exist, and when independent ridges exist separately, numbers 1 and 2 are assigned to these ridges. Will be. And
After the processing of the peaks is completed, the white and black data are inverted, and the same processing is repeated again to label the valleys. As described above, conventionally, the peaks and the valleys cannot be labeled at the same time, and it takes time to analyze the peaks and the valleys.

【0011】本発明は、上記従来技術の有する課題に鑑
みなされたものであり、その目的は、粗さ曲線の山部と
谷部を同時に解析するために、山部と谷部を一括して識
別し、同一山部あるいは同一谷部に属する粗さデータに
ついては同一ラベルを付与することでグループ化できる
方法を提供することにある。
The present invention has been made in view of the above-mentioned problems of the prior art, and has as its object to collectively collect peaks and valleys in order to simultaneously analyze peaks and valleys of a roughness curve. An object of the present invention is to provide a method of identifying and assigning the same label to roughness data belonging to the same crest or valley so that they can be grouped.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、第1の発明は、3次元ワークの表面形状に対応した
3次元データを解析する方法であって、所定の高さしき
い値で前記3次元データを山部データと谷部データに判
別する判別ステップと、前記山部データをグループ化し
てラベルを順次付与するとともに、前記谷部データをグ
ループ化して前記山部のラベルと異なる種類のラベルを
順次付与するグループ化ステップとを有し、前記山部と
前記谷部に一括してラベルを付与してグループ化するこ
とを特徴とする。山部についてラベルを付与し、その後
谷部についてラベルを付与するのではなく、山部と谷部
に一括してラベルを付与することで処理を高速化でき
る。なお、山部のラベルと谷部のラベルは異なる種類の
ラベルとすることで両者を区別することができる。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a method for analyzing three-dimensional data corresponding to a surface shape of a three-dimensional work, comprising: A step of discriminating the three-dimensional data into peak data and valley data, grouping the peak data and sequentially assigning a label, and grouping the valley data to be different from the label of the peak. And a grouping step of sequentially assigning types of labels, wherein the peaks and the valleys are collectively labeled and grouped. Rather than assigning a label to a peak and then assigning a label to a valley, the processing can be speeded up by assigning labels to the peak and the valley in a lump. The peak label and the valley label can be distinguished by using different types of labels.

【0013】また、第2の発明は、第1の発明におい
て、前記グループ化ステップでは、前記山部データと前
記谷部データで異なる符号のラベルを用いることを特徴
とする。異なる符号のラベルを用いることで、山部と谷
部を一括してラベリングしつつ、山部と谷部を容易に区
別することができる。
According to a second invention, in the first invention, in the grouping step, labels having different codes are used for the peak data and the valley data. By using labels with different codes, peaks and valleys can be easily distinguished while labeling the peaks and valleys collectively.

【0014】また、第3の発明は、第1の発明におい
て、前記グループ化ステップでは、前記山部データには
正の整数を順次付与することでラベルを付与し、前記谷
部データには負の整数を順次付与することでラベルを付
与することを特徴とする。山部に正の整数、谷部に負の
整数を用いてラベリングすることで、山部と谷部を明確
に区別でき、また数字を用いることでラベリング工程を
簡易化することができる。
In a third aspect based on the first aspect, in the grouping step, a label is assigned by sequentially assigning a positive integer to the peak data, and a negative is assigned to the valley data. The label is assigned by sequentially assigning integers of. By labeling using a positive integer for the peak and a negative integer for the valley, the peak and the valley can be clearly distinguished, and the labeling process can be simplified by using the numbers.

【0015】また、第4の発明は、第1の発明におい
て、前記所定の高さしきい値は、前記山部に対するしき
い値と前記谷部に対するしきい値を含むことを特徴とす
る。所定の高さしきい値として、単一の値を用いるので
はなく、山部を判別するためのしきい値と、谷部を判別
するためのしきい値を個別に設定することで、より確実
に山部と谷部を判別できる。
In a fourth aspect based on the first aspect, the predetermined height threshold includes a threshold for the peak and a threshold for the valley. Rather than using a single value as the predetermined height threshold, by setting a threshold for determining a peak and a threshold for determining a valley individually, Crests and valleys can be reliably determined.

【0016】また、第5の発明は、3次元ワークの表面
形状に対応した3次元データを解析する装置であって、
所定の高さしきい値で前記3次元データを山部データと
谷部データに判別する判別手段と、前記山部データのま
とまりについて順次第1種類のラベルを付与するととも
に、前記谷部データのまとまりについて順次第2種類の
ラベルを付与するラベリング手段と、前記ラベリング手
段でラベルが付与された山部データと谷部データを用い
て前記3次元ワークの特性パラメータを演算する演算手
段とを有することを特徴とする。
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided an apparatus for analyzing three-dimensional data corresponding to a surface shape of a three-dimensional work,
Determining means for determining the three-dimensional data into peak data and valley data at a predetermined height threshold, and sequentially assigning a first type of label to a group of the peak data, Labeling means for sequentially applying a second type of label to a set, and calculating means for calculating characteristic parameters of the three-dimensional work using peak data and valley data labeled by the labeling means. It is characterized by.

【0017】[0017]

【発明の実施の形態】以下、図面に基づき本発明の実施
形態について説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0018】図1には、本実施形態における3次元デー
タ解析システムの構成が示されている。本システムは、
大別して粗さ測定機10と粗さ測定機10で得られたデ
ータ(粗さ曲線)を解析するパーソナルコンピュータ1
8で構成される。
FIG. 1 shows the configuration of a three-dimensional data analysis system according to the present embodiment. This system is
Roughness measuring device 10 and personal computer 1 for analyzing data (roughness curve) obtained by roughness measuring device 10
8.

【0019】粗さ測定機10は測定機本体に設けられた
ワーク載置台12及びワーク載置台12上に載置された
ワーク14の表面を走査する触針16を含んで構成され
る。ワーク載置台12は、図中矢印方向に移動自在に構
成され、ワーク表面に触針16が触れた状態でワーク1
4を矢印方向に移動させることでワーク表面を走査す
る。走査して得られた3次元データ(粗さ曲面)はパー
ソナルコンピュータ18に出力される。
The roughness measuring apparatus 10 includes a work mounting table 12 provided on the measuring apparatus main body and a stylus 16 for scanning a surface of a work 14 mounted on the work mounting table 12. The work mounting table 12 is configured to be movable in the direction of the arrow in the figure, and the work 1 is held in a state where the stylus 16 touches the work surface.
The workpiece surface is scanned by moving 4 in the direction of the arrow. The three-dimensional data (roughness curved surface) obtained by scanning is output to the personal computer 18.

【0020】図2には、触針16によるワーク14表面
の走査の様子が示されている。ワーク14表面におい
て、表面粗さが最も大きく現れる方向(図中矢印方向)
に走査して3次元データを得る。表面粗さが最も大きく
現れる方向とは、例えば機械加工面ではカッターマーク
に直角な方向である。
FIG. 2 shows how the stylus 16 scans the surface of the work 14. The direction in which the surface roughness appears largest on the surface of the work 14 (the direction of the arrow in the figure)
To obtain three-dimensional data. The direction in which the surface roughness appears most is, for example, a direction perpendicular to the cutter mark on the machined surface.

【0021】パーソナルコンピュータ18は、粗さ測定
機10から出力された3次元データを解析し、上述した
各種パラメータ(RaやRy、tp等)を出力する。そ
して、これらのパラメータを出力する際に、3次元デー
タの山部と谷部を同時にラベリングして後段の処理を効
率化する。以下、パーソナルコンピュータ18における
ラベリング処理について、詳細に説明する。
The personal computer 18 analyzes the three-dimensional data output from the roughness measuring device 10 and outputs the above-mentioned various parameters (Ra, Ry, tp, etc.). When these parameters are output, peaks and valleys of the three-dimensional data are simultaneously labeled to increase the efficiency of the subsequent processing. Hereinafter, the labeling process in the personal computer 18 will be described in detail.

【0022】図3には、パーソナルコンピュータ18で
実行されるラベリング処理のフローチャートが示されて
いる。まず、3次元データの山部と谷部を判別するため
のスライスレベルを設定する(S101)。通常、この
スライスレベルは平均面に設定される。そして、設定し
たスライスレベルで3次元データを切断し、スライスレ
ベル以上の領域を黒、スライスレベルより小さい領域を
白に2値化する(S102)。なお、このようにスライ
スレベルを平均面に設定するのではなく、山部用のスラ
イスレベルと谷部用のスライスレベルを個別に用いるこ
とも可能であり、(山部に対するスライスレベル)>
(谷部に対するスライスレベル)となるように設定すれ
ばよい。
FIG. 3 shows a flowchart of the labeling process executed by the personal computer 18. First, a slice level for determining a peak and a valley of three-dimensional data is set (S101). Usually, this slice level is set to the average plane. Then, the three-dimensional data is cut at the set slice level, and a region above the slice level is binarized into black and a region smaller than the slice level is binarized into white (S102). Instead of setting the slice level to the average plane as described above, it is also possible to use a slice level for a peak and a slice level for a valley individually, and (slice level for a peak)>
(Slice level for the valley).

【0023】図5には、スライスレベルを用いて2値化
した3次元データの一例が示されている。説明の都合
上、図8に示された形状データと同一とした。
FIG. 5 shows an example of three-dimensional data binarized using slice levels. For convenience of explanation, the shape data is the same as the shape data shown in FIG.

【0024】次に、行番号のカウンタiを1に初期化し
(S103)、2次元データ配列のi行目を走査して黒
領域には1(+1)、白領域には−1の番号を付す。そ
して、黒の次に白が存在し、再び黒領域が現れた場合に
は番号2を付与し、白の次に黒が存在し、再び白が現れ
た場合には番号−2を付与する(S104)。すなわ
ち、黒領域については正の整数(第1種類)を順次付与
し、白領域については負の整数(第2種類)を順次付与
していく。
Next, the row number counter i is initialized to 1 (S103). The i-th row of the two-dimensional data array is scanned, and the number 1 (+1) is assigned to the black area and -1 is assigned to the white area. Attach. If black exists next to black and a black area appears again, the number 2 is assigned. If black exists next to white and white appears again, the number 2 is assigned ( S104). That is, a positive integer (first type) is sequentially assigned to the black area, and a negative integer (second type) is assigned sequentially to the white area.

【0025】図6には、1行目〜3行目までに番号を付
した例が示されている。1行目は全てのデータが白であ
るのでこの白領域に番号−1を付与する。2行目につい
ては、左から走査して最初に現れる白領域に番号−2を
付与し、次の黒領域に番号1を付与し、次の白領域に番
号−3を付与し、次の黒領域に番号2を付与し、次の白
領域に番号−4を付与する。3行目については、左から
走査して最初に現れる白領域に番号−5を付与し、次の
黒領域には番号3を付与し、次の白領域には番号−6を
付与し、次の黒領域には番号4を付与し、次の白領域に
は番号−7を付与する。
FIG. 6 shows an example in which the first to third lines are numbered. In the first row, since all data is white, a number -1 is assigned to this white area. For the second row, the number 2 is assigned to the first white area that is scanned from the left, the number 1 is assigned to the next black area, the number 3 is assigned to the next white area, and the next black area is assigned. Number 2 is assigned to the area, and number-4 is assigned to the next white area. For the third row, a number -5 is assigned to the first white area that scans from the left, a number 3 is assigned to the next black area, and a number -6 is assigned to the next white area. The number 4 is assigned to the black area of No., and the number -7 is assigned to the next white area.

【0026】そして、前に番号を付した(i−1)行目
の領域と連結しているか、すなわち黒領域であれば(i
−1)行目の黒領域と連結しているか、白領域であれば
(i−1)行目の白領域と連結しているかを判定し(S
105)、連結していればさらに2以上の異なる番号の
領域に連結しているか否かを判定する(S106)。既
に番号を付与した(i−1)行目の1つの領域に連結し
ている場合には、当該領域の番号を(i−1)行目の番
号に変更する(S107)。
Then, if it is linked to the region of the (i-1) th row numbered before, that is, if it is a black region, (i
-1) It is determined whether the line is connected to the black region on the line or, if it is a white region, whether the line is connected to the white region on the line (i-1) (S
105) If it is linked, it is further determined whether or not it is linked to two or more different numbered areas (S106). If the area is linked to one area of the (i-1) th row to which a number has already been assigned, the number of the area is changed to the number of the (i-1) th row (S107).

【0027】したがって、図6の例について説明する
と、第2行目の番号−2の白領域は1行目の番号−1の
白領域と連結しているためその番号が−2から−1に変
更され、番号−3の白領域は1行目の番号−1の白領域
と連結しているためその番号が−3から−1に変更さ
れ、番号−4の白領域は1行目の番号−1の白領域と連
結しているためその番号が−4から−1に変更される。
また、3行目の番号−5の白領域は2行目の番号−2
(番号−1に変更される)の白領域に連結しているため
その番号が−5から−1に変更され、番号−6の白領域
は2行目の番号−3(番号−1に変更される)の白領域
に連結しているためその番号が−6から−1に変更さ
れ、番号−7の白領域は2行目の番号−4(番号−1に
変更される)の白領域と連結しているためその番号が−
7から−1に変更される。また、3行目の黒領域につい
ても、番号3の黒領域は2行目の番号1の黒領域と連結
しているためその番号が3から1に変更され、番号4の
黒領域は2行目の番号2の黒領域と連結しているためそ
の番号が4から2に変更され、結果として図7に示すよ
うな番号となる。
Therefore, referring to the example of FIG. 6, the white area of the second row, number-2, is linked to the white area of the first row, number-1, so the number is changed from -2 to -1. Since the white area of number-3 is linked to the white area of number-1 in the first row, the number is changed from -3 to -1 and the white area of number-4 is the number in the first row. The number is changed from -4 to -1 because it is linked to the white area of -1.
The white area of the third line with the number -5 is the second area with the number -2.
The number is changed from -5 to -1 because it is linked to the white area (changed to number -1), and the white area of number -6 is changed to number -3 (changed to number -1) in the second row. Is changed from −6 to −1, and the white area with number −7 is the white area with number −4 (changed to number −1) on the second line. And the number is-
It is changed from 7 to -1. Regarding the black area of the third row, the black area of the number 3 is connected to the black area of the number 1 of the second row, so the number is changed from 3 to 1, and the black area of the number 4 is changed to 2 rows. Since it is linked to the black area of eye number 2, the number is changed from 4 to 2, resulting in a number as shown in FIG.

【0028】一方、S106で2以上の異なる番号の領
域に連結している場合には、(i−1)行目の絶対値の
小さな方の番号に変更し(S108)、大きな方の番号
については小さな番号の領域と連結している旨の連結情
報をメモリに記憶しておく(S109)。
On the other hand, if the area is linked to the area having two or more different numbers in S106, the number is changed to the number having the smaller absolute value in the (i-1) th row (S108). Stores connection information indicating that the area is connected to the area with the smaller number in the memory (S109).

【0029】以上の処理を最終行まで繰り返し実行し
(S110、S111)、最後にS109でメモリに記
憶した連結情報を有する領域について小さい方の番号に
変更する(S112)。これにより、互いに連結してい
る山部については同一番号(正の整数)が付与されてグ
ループ化され、同様に互いに連結している谷部について
も同一番号(負の整数)が付与されてグループ化され、
ラベリングが終了する。全ての山部データと谷部データ
についてラベリングが終了した後は、これらのラベリン
グデータを用いてRa、Ry、tp、山の個数、谷の個
数等の各種特性パラメータを演算して表示装置やプリン
タなどに出力する。なお、ラベルデータから複数ある山
それぞれが番号の違いで識別することができ、同じ番号
が占める領域を調べることで各山毎に切断面積や切断体
積を計算することも可能となる。このとき、山谷が同時
にラベリングされており、各山と各谷の識別ができるの
で、各山毎、各谷毎に切断面積や切断体積(谷の場合に
は穴部分の体積に相当する)を計算でき、山、谷の形状
についても観察する(いわゆる切断面解析)こともでき
る。これら切断部分の形状や面積、体積も本実施形態で
は特性パラメータに含まれる。
The above processing is repeated until the last line (S110, S111), and finally, the area having the connection information stored in the memory in S109 is changed to the smaller number (S112). As a result, peaks connected to each other are assigned the same number (positive integer) and grouped, and similarly, valleys connected to each other are assigned the same number (negative integer) and grouped. And
Labeling ends. After labeling is completed for all peak data and valley data, various characteristic parameters such as Ra, Ry, tp, the number of peaks, and the number of valleys are calculated using these labeling data, and the display device or the printer is used. Output to etc. It should be noted that a plurality of peaks can be identified from the label data by different numbers, and it is also possible to calculate a cut area and a cut volume for each peak by checking an area occupied by the same number. At this time, the peaks and valleys are labeled at the same time, and each peak and each valley can be identified. Therefore, the cutting area and the cutting volume (corresponding to the volume of the hole portion in the case of a valley) can be determined for each peak and each valley. It is possible to calculate and observe the shapes of peaks and valleys (so-called cut surface analysis). In this embodiment, the shape, area, and volume of these cut portions are also included in the characteristic parameters.

【0030】このように、黒領域(山部)についてラベ
リングすると同時に、白領域(谷部)についてもラベリ
ングを実行することで、従来のように重複した処理を省
いて効率的に山部と谷部を識別することが可能となる。
As described above, the labeling is performed on the black region (peak) and the labeling is also performed on the white region (valley). The unit can be identified.

【0031】なお、図3に示した処理は、パーソナルコ
ンピュータ18に当該プログラムをインストールして順
次実行することで実現でき、プログラムは任意の記憶媒
体(CD−ROMやFD、DVD等)から供給すること
ができる。
The processing shown in FIG. 3 can be realized by installing the program in the personal computer 18 and sequentially executing the program. The program is supplied from an arbitrary storage medium (CD-ROM, FD, DVD, etc.). be able to.

【0032】また、本実施形態では山部に正の整数、谷
部に負の整数を順次付与することでラベリングしたが、
山部に負の整数、谷部に正の整数を付与しても良いこと
は言うまでもなく、ラベルとして整数ではなく他の記号
(アルファベットなど)を用いることもできる。
In the present embodiment, labeling is performed by sequentially giving a positive integer to the peak and a negative integer to the valley.
It goes without saying that a negative integer may be given to the peak and a positive integer may be given to the valley, and other symbols (such as alphabets) may be used as labels instead of integers.

【0033】また、本実施形態では、3次元データとし
て、ワークの3次元形状データを例にとり説明したが、
3次元形状データ(X、Y、Z)に温度データ(t)を
付加した4次元データからX、Y、tの3つのデータを
もとにして温度分布を解析する等にも適用することが可
能である。
In this embodiment, the three-dimensional data has been described by taking the three-dimensional shape data of the work as an example.
The present invention can be applied to analysis of temperature distribution based on three data of X, Y, and t from four-dimensional data obtained by adding temperature data (t) to three-dimensional shape data (X, Y, Z). It is possible.

【0034】[0034]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
山部と谷部を一括して識別してグループ化することがで
き、3次元データの解析を効率的に行うことができる。
As described above, according to the present invention,
The peaks and the valleys can be collectively identified and grouped, and the analysis of three-dimensional data can be performed efficiently.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 実施形態のシステム構成図である。FIG. 1 is a system configuration diagram of an embodiment.

【図2】 図1のシステムにおいて触針による走査の様
子を示す説明図である。
FIG. 2 is an explanatory diagram showing a state of scanning by a stylus in the system of FIG. 1;

【図3】 実施形態の処理フローチャートである。FIG. 3 is a processing flowchart of the embodiment.

【図4】 粗さ曲線を示すグラフ図である。FIG. 4 is a graph showing a roughness curve.

【図5】 スライスレベルで2値化した3次元データの
データ配列図である。
FIG. 5 is a data array diagram of three-dimensional data binarized at a slice level.

【図6】 ラベリング説明図(その1)である。FIG. 6 is an explanatory diagram of labeling (1).

【図7】 ラベリング説明図(その2)である。FIG. 7 is an explanatory view (2) of labeling.

【図8】 スライスレベルで2値化した従来の3次元デ
ータのデータ配列説明図である。
FIG. 8 is an explanatory diagram of a data array of conventional three-dimensional data binarized at a slice level.

【図9】 従来のラベリング説明図(その1)である。FIG. 9 is an explanatory view (part 1) of a conventional labeling.

【図10】 従来のラベリング説明図(その2)であ
る。
FIG. 10 is an explanatory view (part 2) of a conventional labeling.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 粗さ測定機、12 ワーク載置台、14 ワー
ク、16 触針、18パーソナルコンピュータ。
10 roughness measuring machine, 12 work mounting table, 14 work, 16 stylus, 18 personal computer.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 2F069 AA57 AA60 DD15 GG01 GG06 GG39 GG52 GG56 GG62 HH01 JJ08 JJ26 LL03 MM23 NN11 QQ05 QQ10  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F term (reference) 2F069 AA57 AA60 DD15 GG01 GG06 GG39 GG52 GG56 GG62 HH01 JJ08 JJ26 LL03 MM23 NN11 QQ05 QQ10

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 3次元ワークの表面形状に対応した3次
元データを解析する方法であって、 所定の高さしきい値で前記3次元データを山部データと
谷部データに判別する判別ステップと、 前記山部データをグループ化してラベルを順次付与する
とともに、前記谷部データをグループ化して前記山部の
ラベルと異なる種類のラベルを順次付与するグループ化
ステップと、 を有し、前記山部と前記谷部に一括してラベルを付与し
てグループ化することを特徴とする3次元データの解析
方法。
1. A method of analyzing three-dimensional data corresponding to a surface shape of a three-dimensional work, wherein a step of discriminating the three-dimensional data into peak data and valley data at a predetermined height threshold value. A grouping step of grouping the crest data and sequentially assigning a label, and grouping the trough data and sequentially assigning a different type of label to the crest label, A method for analyzing three-dimensional data, wherein a group and a valley are collectively labeled and grouped.
【請求項2】 請求項1記載の方法において、 前記グループ化ステップでは、前記山部データと前記谷
部データで異なる符号のラベルを用いることを特徴とす
る3次元データの解析方法。
2. The method according to claim 1, wherein in the grouping step, labels of different codes are used for the peak data and the valley data.
【請求項3】 請求項1記載の方法において、 前記グループ化ステップでは、前記山部データには正の
整数を順次付与することでラベルを付与し、前記谷部デ
ータには負の整数を順次付与することでラベルを付与す
ることを特徴とする3次元データの解析方法。
3. The method according to claim 1, wherein, in the grouping step, a label is assigned by sequentially assigning a positive integer to the peak data, and a negative integer is assigned to the valley data sequentially. A method for analyzing three-dimensional data, wherein a label is given by giving the label.
【請求項4】 請求項1記載の方法において、 前記所定の高さしきい値は、前記山部に対するしきい値
と前記谷部に対するしきい値を含むことを特徴とする3
次元データの解析方法。
4. The method of claim 1, wherein the predetermined height threshold comprises a threshold for the peak and a threshold for the valley.
How to analyze dimensional data.
【請求項5】 3次元ワークの表面形状に対応した3次
元データを解析する装置であって、 所定の高さしきい値で前記3次元データを山部データと
谷部データに判別する判別手段と、 前記山部データのまとまりについて順次第1種類のラベ
ルを付与するとともに、前記谷部データのまとまりにつ
いて順次第2種類のラベルを付与するラベリング手段
と、 前記ラベリング手段でラベルが付与された山部データと
谷部データを用いて前記3次元ワークの特性パラメータ
を演算する演算手段と、 を有することを特徴とする3次元データ解析装置。
5. An apparatus for analyzing three-dimensional data corresponding to a surface shape of a three-dimensional work, wherein a discriminating means for discriminating the three-dimensional data into peak data and valley data at a predetermined height threshold value. Labeling means for sequentially assigning a first type of label to the set of peak data and sequentially assigning a second type of label to the set of valley data; and a peak labeled by the labeling means. And a calculating means for calculating characteristic parameters of the three-dimensional work using the part data and the valley data.
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