JP2003021510A - 被測定面の局所的変形検出方法 - Google Patents
被測定面の局所的変形検出方法Info
- Publication number
- JP2003021510A JP2003021510A JP2001206523A JP2001206523A JP2003021510A JP 2003021510 A JP2003021510 A JP 2003021510A JP 2001206523 A JP2001206523 A JP 2001206523A JP 2001206523 A JP2001206523 A JP 2001206523A JP 2003021510 A JP2003021510 A JP 2003021510A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- point
- curved surface
- data
- measured
- local deformation
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 被測定面に局所的に生じている変形（局所的
変形）のみを正確に認識できるようにする。 【解決手段】 三次元形状測定装置によって実測され
た、またはシミュレーション装置に記憶されている、被
測定面のデータに基づいて得られた点群データを取得す
る段階と、前記点群データを構成する点群の各点を相互
に結んで測定点近似メッシュを生成する段階と、前記測
定点近似メッシュを構成する各点のデータとＣＡＤ装置
にあらかじめ記憶されている前記被測定面のデータに基
づいて得られた各点のデータとから各点ごとの誤差を演
算する段階と、前記測定点近似メッシュを構成する点群
の各点をあらかじめ定められた形状の二次元平面に写像
する段階と、前記二次元平面に写像された測定点近似メ
ッシュの各点に、演算された誤差を加えて差分曲面を生
成する段階と、前記差分曲面を低次元の曲面で近似して
大域的変形の要素だけを含んだ曲面を生成する段階と、
前記差分曲面から前記大域的変形の要素だけを含んだ曲
面を差し引いて、局所的変形の要素だけを含んだ曲面を
生成する段階と、を有する。
変形）のみを正確に認識できるようにする。 【解決手段】 三次元形状測定装置によって実測され
た、またはシミュレーション装置に記憶されている、被
測定面のデータに基づいて得られた点群データを取得す
る段階と、前記点群データを構成する点群の各点を相互
に結んで測定点近似メッシュを生成する段階と、前記測
定点近似メッシュを構成する各点のデータとＣＡＤ装置
にあらかじめ記憶されている前記被測定面のデータに基
づいて得られた各点のデータとから各点ごとの誤差を演
算する段階と、前記測定点近似メッシュを構成する点群
の各点をあらかじめ定められた形状の二次元平面に写像
する段階と、前記二次元平面に写像された測定点近似メ
ッシュの各点に、演算された誤差を加えて差分曲面を生
成する段階と、前記差分曲面を低次元の曲面で近似して
大域的変形の要素だけを含んだ曲面を生成する段階と、
前記差分曲面から前記大域的変形の要素だけを含んだ曲
面を差し引いて、局所的変形の要素だけを含んだ曲面を
生成する段階と、を有する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、たとえば、自動車
の車体パネルに生じる面歪不具合のうち、局所的に生じ
ている変形（局所的変形）のみを正確に認識できるよう
にするための被測定面の局所的変形検出方法に関する。
の車体パネルに生じる面歪不具合のうち、局所的に生じ
ている変形（局所的変形）のみを正確に認識できるよう
にするための被測定面の局所的変形検出方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】自動車パネルに発生する面形状不良の１
つに面歪不具合がある。一般的に、面歪不具合には、自
動車パネルのほぼ全域に渡って生じている、「そり」、
「ねじれ」に代表される大域的変形と、自動車パネルに局
所的に生じている、局所的変形がある。
つに面歪不具合がある。一般的に、面歪不具合には、自
動車パネルのほぼ全域に渡って生じている、「そり」、
「ねじれ」に代表される大域的変形と、自動車パネルに局
所的に生じている、局所的変形がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来、面歪不具合の発
生の認識は、大域的変形と局所的変形とを分離すること
なく行っていたために、規定値を満たさない面歪不具合
が発生していることはわかるものの、それぞれの変形の
定量的な評価をすることができなかった。このため、自
動車のパネルにどの程度の「そり」、「ねじれ」などの大
域的変形が含まれているのか、また、どの程度の局所的
変形があるのかが明確に把握できず、その面歪不具合を
解消するための最適なフィードバック（特に、局所的変
形に対して）を各工程に与えることができなかった。
生の認識は、大域的変形と局所的変形とを分離すること
なく行っていたために、規定値を満たさない面歪不具合
が発生していることはわかるものの、それぞれの変形の
定量的な評価をすることができなかった。このため、自
動車のパネルにどの程度の「そり」、「ねじれ」などの大
域的変形が含まれているのか、また、どの程度の局所的
変形があるのかが明確に把握できず、その面歪不具合を
解消するための最適なフィードバック（特に、局所的変
形に対して）を各工程に与えることができなかった。
【０００４】本発明は、以上のような従来の問題点を解
決するために成されたものであり、自動車の車体パネル
に生じる面歪不具合のうち、局所的に生じている変形
（局所的変形）のみを正確に認識できるようにするため
の被測定面の局所的変形検出方法を提供することを目的
とする。
決するために成されたものであり、自動車の車体パネル
に生じる面歪不具合のうち、局所的に生じている変形
（局所的変形）のみを正確に認識できるようにするため
の被測定面の局所的変形検出方法を提供することを目的
とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記した課題を解決し、
目的を達成するため、請求項１に記載の発明にかかる被
測定面の局所的変形検出方法は、三次元形状測定装置に
よって実測された、またはシミュレーション装置に記憶
されている、被測定面のデータに基づいて得られた点群
データを取得する段階と、前記点群データを構成する点
群の各点を相互に結んで測定点近似メッシュを生成する
段階と、前記測定点近似メッシュを構成する各点のデー
タとＣＡＤ装置にあらかじめ記憶されている前記被測定
面のデータに基づいて得られた各点のデータとから各点
ごとの誤差を演算する段階と、前記測定点近似メッシュ
を構成する点群の各点をあらかじめ定められた形状の二
次元平面に写像する段階と、前記二次元平面に写像され
た測定点近似メッシュの各点に、演算された誤差を加え
て差分曲面を生成する段階と、前記差分曲面を低次元の
曲面で近似して大域的変形の要素だけを含んだ曲面を生
成する段階と、前記差分曲面から前記大域的変形の要素
だけを含んだ曲面を差し引いて、局所的変形の要素だけ
を含んだ曲面を生成する段階と、を有することを特徴と
する。
目的を達成するため、請求項１に記載の発明にかかる被
測定面の局所的変形検出方法は、三次元形状測定装置に
よって実測された、またはシミュレーション装置に記憶
されている、被測定面のデータに基づいて得られた点群
データを取得する段階と、前記点群データを構成する点
群の各点を相互に結んで測定点近似メッシュを生成する
段階と、前記測定点近似メッシュを構成する各点のデー
タとＣＡＤ装置にあらかじめ記憶されている前記被測定
面のデータに基づいて得られた各点のデータとから各点
ごとの誤差を演算する段階と、前記測定点近似メッシュ
を構成する点群の各点をあらかじめ定められた形状の二
次元平面に写像する段階と、前記二次元平面に写像され
た測定点近似メッシュの各点に、演算された誤差を加え
て差分曲面を生成する段階と、前記差分曲面を低次元の
曲面で近似して大域的変形の要素だけを含んだ曲面を生
成する段階と、前記差分曲面から前記大域的変形の要素
だけを含んだ曲面を差し引いて、局所的変形の要素だけ
を含んだ曲面を生成する段階と、を有することを特徴と
する。
【０００６】この請求項１に記載の発明によれば、三次
元形状測定装置によって実測された、またはシミュレー
ション装置に記憶されている、被測定面のデータに基づ
いて得られた点群データとＣＡＤ装置にあらかじめ記憶
されている前記被測定面のデータに基づいて得られた点
群データとから差分曲面を生成し、その差分曲面から大
域的変形の要素だけを含んだ曲面を差し引いて、局所的
変形の要素だけを含んだ曲面を生成するようにしたの
で、局所的変形の状態を容易に認識することができる。
元形状測定装置によって実測された、またはシミュレー
ション装置に記憶されている、被測定面のデータに基づ
いて得られた点群データとＣＡＤ装置にあらかじめ記憶
されている前記被測定面のデータに基づいて得られた点
群データとから差分曲面を生成し、その差分曲面から大
域的変形の要素だけを含んだ曲面を差し引いて、局所的
変形の要素だけを含んだ曲面を生成するようにしたの
で、局所的変形の状態を容易に認識することができる。
【０００７】請求項２に記載の発明にかかる被測定面の
局所的変形検出方法は、請求項１に記載の被測定面の局
所的変形検出方法において、さらに、局所的変形の要素
だけを含んだ曲面に基づいて前記被測定面の面歪状態を
可視化する段階を有することを特徴とする。
局所的変形検出方法は、請求項１に記載の被測定面の局
所的変形検出方法において、さらに、局所的変形の要素
だけを含んだ曲面に基づいて前記被測定面の面歪状態を
可視化する段階を有することを特徴とする。
【０００８】この請求項２に記載の発明によれば、被測
定面の面歪状態が可視化されるので、被測定面に局所的
に生じている変形（局所的変形）のみが正確に認識でき
るようになる。
定面の面歪状態が可視化されるので、被測定面に局所的
に生じている変形（局所的変形）のみが正確に認識でき
るようになる。
【０００９】
【発明の効果】以上説明したように、請求項1に記載の
発明によれば、三次元形状測定装置によって実測され
た、またはシミュレーション装置に記憶されている、被
測定面のデータに基づいて得られた点群データとＣＡＤ
装置にあらかじめ記憶されている前記被測定面のデータ
に基づいて得られた点群データとから差分曲面を生成
し、その差分曲面から大域的変形の要素だけを含んだ曲
面を差し引いて、局所的変形の要素だけを含んだ曲面を
生成するようにしたので、局所的変形の状態を容易に認
識することができる。
発明によれば、三次元形状測定装置によって実測され
た、またはシミュレーション装置に記憶されている、被
測定面のデータに基づいて得られた点群データとＣＡＤ
装置にあらかじめ記憶されている前記被測定面のデータ
に基づいて得られた点群データとから差分曲面を生成
し、その差分曲面から大域的変形の要素だけを含んだ曲
面を差し引いて、局所的変形の要素だけを含んだ曲面を
生成するようにしたので、局所的変形の状態を容易に認
識することができる。
【００１０】請求項２に記載の発明によれば、被測定面
の面歪状態が可視化されるので、局所的に生じている変
形（局所的変形）のみが正確に認識できるようになる。
の面歪状態が可視化されるので、局所的に生じている変
形（局所的変形）のみが正確に認識できるようになる。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下に添付図面を参照して、本発
明にかかる被測定面の局所的変形検出方法の好適な実施
の形態を詳細に説明する。なお、本実施の形態において
は、三次元形状測定装置から得られた実測データを例に
説明するが、シミュレーション装置に記憶されているデ
ータに対しても本発明の適用は可能である。
明にかかる被測定面の局所的変形検出方法の好適な実施
の形態を詳細に説明する。なお、本実施の形態において
は、三次元形状測定装置から得られた実測データを例に
説明するが、シミュレーション装置に記憶されているデ
ータに対しても本発明の適用は可能である。
【００１２】図１は、本発明の被測定面の局所的変形検
出方法を実施するために用いられる、被測定物の形状を
実測する三次元形状測定装置の外観図である。
出方法を実施するために用いられる、被測定物の形状を
実測する三次元形状測定装置の外観図である。
【００１３】この三次元形状測定装置は、測定機１００
とデータ管理装置１５０とを備えている。測定機１００
の測定台１０５上には、被測定物である車体パネル（図
示せず）がしっかりと固定されて載置される。固定され
た車体パネルに対して測定アーム１１０を前後左右上下
に動かし、測定アーム１１０の先端に取り付けられてい
るプローブ１１５を車体パネルの表面に当てる。この状
態でデータを取り込む指示を与えると、プローブ１１５
の先端の座標（車体パネルとプローブ先端との接触位置
座標）がデータ管理装置１５０に送られる。
とデータ管理装置１５０とを備えている。測定機１００
の測定台１０５上には、被測定物である車体パネル（図
示せず）がしっかりと固定されて載置される。固定され
た車体パネルに対して測定アーム１１０を前後左右上下
に動かし、測定アーム１１０の先端に取り付けられてい
るプローブ１１５を車体パネルの表面に当てる。この状
態でデータを取り込む指示を与えると、プローブ１１５
の先端の座標（車体パネルとプローブ先端との接触位置
座標）がデータ管理装置１５０に送られる。
【００１４】以上の操作を、車体パネルの表面の全面に
対して５から１０ｍｍ間隔で実施する。データ管理装置
１５０には、以上の操作で送られた何十万点という座標
データ（車体パネル表面の座標データ）が記憶される。
この記憶された車体パネルのデータが、「実測された被
測定面の点群データ」である。
対して５から１０ｍｍ間隔で実施する。データ管理装置
１５０には、以上の操作で送られた何十万点という座標
データ（車体パネル表面の座標データ）が記憶される。
この記憶された車体パネルのデータが、「実測された被
測定面の点群データ」である。
【００１５】図２は、本発明の被測定面の局所的変形検
出方法を実施する装置の概略構成を示すブロック図であ
る。この装置は、データ管理装置１５０、ＣＡＤ装置２
００、局所的変形検出装置２５０によって構成される。
出方法を実施する装置の概略構成を示すブロック図であ
る。この装置は、データ管理装置１５０、ＣＡＤ装置２
００、局所的変形検出装置２５０によって構成される。
【００１６】ＣＡＤ装置２００は、三次元形状測定装置
によって実測された車体パネルと同一の車体パネルの設
計データが記憶されている。この設計データは、通常ソ
リッドモデルを形成する連続的なデータであり、このデ
ータに基づいて点群データが生成される。この生成され
たデータが、「ＣＡＤ装置にあらかじめ記憶されている
被測定面のデータに基づいて得られた点群データ」であ
る。
によって実測された車体パネルと同一の車体パネルの設
計データが記憶されている。この設計データは、通常ソ
リッドモデルを形成する連続的なデータであり、このデ
ータに基づいて点群データが生成される。この生成され
たデータが、「ＣＡＤ装置にあらかじめ記憶されている
被測定面のデータに基づいて得られた点群データ」であ
る。
【００１７】局所的変形検出装置２５０は、実測された
車体パネルの点群データをデータ管理装置１５０から入
力するとともに、ＣＡＤ装置２００に記憶されているそ
の車体パネルの各点のデータを入力し、両データから差
分曲面を生成し、その差分曲面から大域的変形の要素だ
けを含んだ曲面を差し引いて、局所的変形の要素だけを
含んだ曲面を生成し、その曲面を可視化して表示させる
ための装置である。
車体パネルの点群データをデータ管理装置１５０から入
力するとともに、ＣＡＤ装置２００に記憶されているそ
の車体パネルの各点のデータを入力し、両データから差
分曲面を生成し、その差分曲面から大域的変形の要素だ
けを含んだ曲面を差し引いて、局所的変形の要素だけを
含んだ曲面を生成し、その曲面を可視化して表示させる
ための装置である。
【００１８】つぎに、本発明にかかる被測定面の局所的
変形検出方法を詳細に説明する。この検出方法は、図３
に示すフローチャートに基づいて局所的変形検出装置２
５０内で行われる。
変形検出方法を詳細に説明する。この検出方法は、図３
に示すフローチャートに基づいて局所的変形検出装置２
５０内で行われる。
【００１９】局所的変形検出装置２５０は、実測された
車体パネルの点群データをデータ管理装置１５０から取
得する。実測された車体パネルの点群データは、実際に
プレスされた車体パネルから得られた測定データである
（Ｓ３０１）。
車体パネルの点群データをデータ管理装置１５０から取
得する。実測された車体パネルの点群データは、実際に
プレスされた車体パネルから得られた測定データである
（Ｓ３０１）。
【００２０】つぎに、局所的変形検出装置２５０は、取
得した点群データを構成する点群の各点を相互に結んで
測定点近似メッシュを生成する。測定点近似メッシュの
生成は、公知のメッシュ生成アルゴリズムを用いる。こ
のメッシュ生成アルゴリズムの１例を説明する。このメ
ッシュ生成アルゴリズムは次の８つのステップから成
る。
得した点群データを構成する点群の各点を相互に結んで
測定点近似メッシュを生成する。測定点近似メッシュの
生成は、公知のメッシュ生成アルゴリズムを用いる。こ
のメッシュ生成アルゴリズムの１例を説明する。このメ
ッシュ生成アルゴリズムは次の８つのステップから成
る。
【００２１】 まず、局所的変形検出装置２５０は、
取得した点群に含まれるすべての点を、線分の長さの総
和が最小となるように線でつなぎ、ＥＭＳＴグラフを作
成する。本実施の形態では、曲面を近似するための点群
の密度が十分に高ければこの線分は曲面を近似する三角
形の稜線となると仮定している。
取得した点群に含まれるすべての点を、線分の長さの総
和が最小となるように線でつなぎ、ＥＭＳＴグラフを作
成する。本実施の形態では、曲面を近似するための点群
の密度が十分に高ければこの線分は曲面を近似する三角
形の稜線となると仮定している。
【００２２】 そして、ＥＭＳＴグラフのノード間を
連結する。
連結する。
【００２３】 ＥＭＳＴグラフ内で、リング形状（線
分の連結が閉じているもの）とパス形状（線分の連結が
閉じていないもの）を検出する。
分の連結が閉じているもの）とパス形状（線分の連結が
閉じていないもの）を検出する。
【００２４】 つぎに、ＥＭＳＴグラフ内のコンポー
ネントを分割する。入力点数が２以上のコンポーネント
から構成されている場合、コンポーネント間は必ず１つ
の線分で連結されている。このステップでは、この線分
を削除し、コンポーネントの抽出を行う。
ネントを分割する。入力点数が２以上のコンポーネント
から構成されている場合、コンポーネント間は必ず１つ
の線分で連結されている。このステップでは、この線分
を削除し、コンポーネントの抽出を行う。
【００２５】 リング形状になり得るパス形状を検出
し、リングに変換する。
し、リングに変換する。
【００２６】 ＥＭＳＴグラフ内に平行な稜線があ
り、これらが四角形を形成していなければ、四角形を形
成するようにノードを連結させる。
り、これらが四角形を形成していなければ、四角形を形
成するようにノードを連結させる。
【００２７】 ワイヤーフレームを三角形で埋める。
【００２８】 もし、穴が存在すればこれも三角形で
埋める（Ｓ３０２）。
埋める（Ｓ３０２）。
【００２９】そして、局所的変形検出装置２５０は、測
定点近似メッシュを構成する各点のデータとＣＡＤ装置
にあらかじめ記憶されている被測定面のデータに基づい
て得られた各点のデータとから各点ごとの誤差を演算す
る。具体的には、測定点近似メッシュの各頂点をＣＡＤ
データ上に投影して、各頂点がＣＡＤデータに対してど
ちらの方向にどれだけずれているのかを示す誤差ベクト
ルを演算する。なお、測定点近似メッシュの各頂点をＣ
ＡＤデータ上に投影するに当たって、測定点近似メッシ
ュの座標系とＣＡＤデータの座標系とを合わせておく
（Ｓ３０３）。
定点近似メッシュを構成する各点のデータとＣＡＤ装置
にあらかじめ記憶されている被測定面のデータに基づい
て得られた各点のデータとから各点ごとの誤差を演算す
る。具体的には、測定点近似メッシュの各頂点をＣＡＤ
データ上に投影して、各頂点がＣＡＤデータに対してど
ちらの方向にどれだけずれているのかを示す誤差ベクト
ルを演算する。なお、測定点近似メッシュの各頂点をＣ
ＡＤデータ上に投影するに当たって、測定点近似メッシ
ュの座標系とＣＡＤデータの座標系とを合わせておく
（Ｓ３０３）。
【００３０】局所的変形検出装置２５０は、測定点近似
メッシュを構成する点群の各点をあらかじめ定められた
形状の二次元平面に写像する。この写像は、公知の、三
次元上のトポロジー的に円盤と等価な三次元メッシュを
二次元メッシュにハーモニック写像する手法を用いる。
たとえば、測定点近似メッシュが図４（Ａ）のウサギの
形状であった場合、これのＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄの位置と正方
形の二次元平面のコーナーのＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄの位置とを
合わせて測定点近似メッシュの写像（三次元から二次元
への写像）を行うと、同図（Ｂ）のようになる。また、
測定点近似メッシュが図５（Ａ）の牛の首の形状であっ
た場合、これのＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄの位置を正方形の二次元
平面のＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄの位置に合わせて写像すると、同
図（Ｂ）のようになる。なお、ハーモニック写像は、ま
ず境界部の写像を行い、つぎに境界内部の点の写像を行
うという手順で行われる。このハーモニック写像は公知
であるので、その手順についての詳細な説明は省略する
（Ｓ３０４）。
メッシュを構成する点群の各点をあらかじめ定められた
形状の二次元平面に写像する。この写像は、公知の、三
次元上のトポロジー的に円盤と等価な三次元メッシュを
二次元メッシュにハーモニック写像する手法を用いる。
たとえば、測定点近似メッシュが図４（Ａ）のウサギの
形状であった場合、これのＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄの位置と正方
形の二次元平面のコーナーのＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄの位置とを
合わせて測定点近似メッシュの写像（三次元から二次元
への写像）を行うと、同図（Ｂ）のようになる。また、
測定点近似メッシュが図５（Ａ）の牛の首の形状であっ
た場合、これのＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄの位置を正方形の二次元
平面のＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄの位置に合わせて写像すると、同
図（Ｂ）のようになる。なお、ハーモニック写像は、ま
ず境界部の写像を行い、つぎに境界内部の点の写像を行
うという手順で行われる。このハーモニック写像は公知
であるので、その手順についての詳細な説明は省略する
（Ｓ３０４）。
【００３１】つぎに、局所的変形検出装置２５０は、二
次元平面に写像された測定点近似メッシュの各点に、演
算された誤差を加えて差分曲面を生成する。すなわち、
測定点近似メッシュの各頂点にＣＡＤデータに対する誤
差ベクトルを加えて複合差分データを生成し、この複合
差分データに基づいて差分曲面を生成する。複合差分デ
ータは、（Ｘ，Ｙ，Ｅｒｒｏｒ）から成るデータであ
る。なお、ＸはＸ座標を、ＹはＹ座標を、Ｅｒｒｏｒは
Ｚ方向のＣＡＤデータとの誤差である。したがって、差
分曲面は、Ｅｒｒｏｒの大きさに応じて部分的に高さの
異なる二次元平面となる。
次元平面に写像された測定点近似メッシュの各点に、演
算された誤差を加えて差分曲面を生成する。すなわち、
測定点近似メッシュの各頂点にＣＡＤデータに対する誤
差ベクトルを加えて複合差分データを生成し、この複合
差分データに基づいて差分曲面を生成する。複合差分デ
ータは、（Ｘ，Ｙ，Ｅｒｒｏｒ）から成るデータであ
る。なお、ＸはＸ座標を、ＹはＹ座標を、Ｅｒｒｏｒは
Ｚ方向のＣＡＤデータとの誤差である。したがって、差
分曲面は、Ｅｒｒｏｒの大きさに応じて部分的に高さの
異なる二次元平面となる。
【００３２】たとえば、車体パネルの取っ手取り付け部
分周辺の点群データからは、図６に示すような測定点近
似メッシュが得られる。この場合、トポロジー的に円盤
と等価なデータのみが処理の対象となるので、図６のよ
うな穴などが存在する点群では、メッシュを構築する際
に穴を充填する処理が必要となる。したがって、最終的
に得られる測定点近似メッシュは、穴の内部に円盤と等
価なメッシュが張られた図７に示すようなものとなる。
分周辺の点群データからは、図６に示すような測定点近
似メッシュが得られる。この場合、トポロジー的に円盤
と等価なデータのみが処理の対象となるので、図６のよ
うな穴などが存在する点群では、メッシュを構築する際
に穴を充填する処理が必要となる。したがって、最終的
に得られる測定点近似メッシュは、穴の内部に円盤と等
価なメッシュが張られた図７に示すようなものとなる。
【００３３】この測定点近似メッシュを正方形の二次元
平面にハーモニック写像すると、図８に示すような図形
が得られる。この図形を構成する各点に、ＣＡＤデータ
との誤差から演算された複合差分データを加えると、図
９に示してあるような複合差分曲面が得られる。この複
合差分曲面は実測された被測定面の点群データとＣＡＤ
装置にあらかじめ記憶されている前記被測定面の点群デ
ータとの差分から得られる曲面であるので、大域的変形
と局所的変形とが混在している曲面である（Ｓ３０５、
Ｓ３０６）。
平面にハーモニック写像すると、図８に示すような図形
が得られる。この図形を構成する各点に、ＣＡＤデータ
との誤差から演算された複合差分データを加えると、図
９に示してあるような複合差分曲面が得られる。この複
合差分曲面は実測された被測定面の点群データとＣＡＤ
装置にあらかじめ記憶されている前記被測定面の点群デ
ータとの差分から得られる曲面であるので、大域的変形
と局所的変形とが混在している曲面である（Ｓ３０５、
Ｓ３０６）。
【００３４】つぎに、局所的変形検出装置２５０は、複
合差分曲面を低次元の曲面で近似して大域的変形の要素
だけを含んだ曲面を生成する。すなわち、図９に示した
複合差分曲面を低次元の曲面（一次双曲面または二次双
曲面）で近似する。たとえば、図９の複合差分曲面を二
次双曲面で近似すると、その結果得られる曲面は図１０
のような曲面となる。複合差分曲面を二次双曲面で近似
すると、その複合差分曲面に含まれていた大域的な「そ
り」や「ねじれ」の成分を表すことができる。したがっ
て、図１０に示されている曲面は、図９の複合差分曲面
に含まれていた「そり」や「ねじれ」の成分からなる曲
面である（Ｓ３０７）。
合差分曲面を低次元の曲面で近似して大域的変形の要素
だけを含んだ曲面を生成する。すなわち、図９に示した
複合差分曲面を低次元の曲面（一次双曲面または二次双
曲面）で近似する。たとえば、図９の複合差分曲面を二
次双曲面で近似すると、その結果得られる曲面は図１０
のような曲面となる。複合差分曲面を二次双曲面で近似
すると、その複合差分曲面に含まれていた大域的な「そ
り」や「ねじれ」の成分を表すことができる。したがっ
て、図１０に示されている曲面は、図９の複合差分曲面
に含まれていた「そり」や「ねじれ」の成分からなる曲
面である（Ｓ３０７）。
【００３５】局所的変形検出装置２５０は、複合差分曲
面から前記大域的変形の要素だけを含んだ曲面を差し引
いて、局所的変形の要素だけを含んだ曲面を生成する。
すなわち、図９の複合差分曲面から図１０の曲面を差し
引いて、図１１に示すような局所的変形のみから成る曲
面を生成する（Ｓ３０８）。
面から前記大域的変形の要素だけを含んだ曲面を差し引
いて、局所的変形の要素だけを含んだ曲面を生成する。
すなわち、図９の複合差分曲面から図１０の曲面を差し
引いて、図１１に示すような局所的変形のみから成る曲
面を生成する（Ｓ３０８）。
【００３６】最後に、局所的変形検出装置２５０は、最
終的に生成された図１１の曲面から（Ｘ，Ｙ，Ｅｒｒｏ
ｒ）形式の三次元メッシュを生成し、その等高線を表示
すると、図１２に示すような画像を得ることができる。
この画像は、局所的変形の要素だけを含んだ曲面に基づ
いて車体パネルの取っ手取り付け部分周辺の面歪状態を
可視化したものである。
終的に生成された図１１の曲面から（Ｘ，Ｙ，Ｅｒｒｏ
ｒ）形式の三次元メッシュを生成し、その等高線を表示
すると、図１２に示すような画像を得ることができる。
この画像は、局所的変形の要素だけを含んだ曲面に基づ
いて車体パネルの取っ手取り付け部分周辺の面歪状態を
可視化したものである。
【００３７】なお、図１３に示す画像は、大域的な「そ
り」や「ねじれ」の成分が含まれている図９の複合差分
曲面に基づいて、車体パネルの面歪状態を可視化するた
めの処理を行い、この結果を、図示さされていないディ
スプレイに表示したものである。したがって、この画像
には、大域的変形と局所的変形とが含まれている。
り」や「ねじれ」の成分が含まれている図９の複合差分
曲面に基づいて、車体パネルの面歪状態を可視化するた
めの処理を行い、この結果を、図示さされていないディ
スプレイに表示したものである。したがって、この画像
には、大域的変形と局所的変形とが含まれている。
【００３８】図１２と図１３の画像を比較してみれば明
らかなように、図１３の画像には左上が正方向に右上が
負方向に偏向している部分（反り、ねじれに相当する部
分）があるが、図１２の画像では、その偏向が取り除か
れていることが良くわかる。
らかなように、図１３の画像には左上が正方向に右上が
負方向に偏向している部分（反り、ねじれに相当する部
分）があるが、図１２の画像では、その偏向が取り除か
れていることが良くわかる。
【００３９】なお、本発明にかかる被測定面の局所的変
形検出方法のアルゴリズムは、あらゆる種類のＣＡＤシ
ステム、シュミレーションソフトウェアのポストプロセ
ッサに導入することができる。
形検出方法のアルゴリズムは、あらゆる種類のＣＡＤシ
ステム、シュミレーションソフトウェアのポストプロセ
ッサに導入することができる。
【図１】本発明を実施するために用いる三次元形状測定
装置の外観図である。
装置の外観図である。
【図２】本発明の被測定面の局所的変形検出方法を実施
する装置の概略構成を示すブロック図である。
する装置の概略構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の被測定面の局所的変形検出方法を示す
フローチャートである。
フローチャートである。
【図４】ハーモニック写像の手法の説明に供する図であ
る。
る。
【図５】ハーモニック写像の手法の説明に供する図であ
る。
る。
【図６】測定点近似メッシュの一例を示す図である。
【図７】差分曲面の生成手法の説明に供する図である。
【図８】差分曲面の生成手法の説明に供する図である。
【図９】実際に得られた差分曲面の一例を示す図であ
る。
る。
【図１０】図９に示した差分曲面を低次元の曲面で近似
した結果得られた曲面である。
した結果得られた曲面である。
【図１１】局所的変形のみが含まれる曲面を示す図であ
る。
る。
【図１２】本発明の方法によって得られた評価結果を示
す図である。
す図である。
【図１３】本発明の方法によって得られた評価結果を示
す図である。
す図である。
１００…測定機、
１０５…測定台、
１１０…測定アーム、
１１５…プローブ、
１５０…データ管理装置、
２００…ＣＡＤ装置、
２５０…局所的変形検出装置。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 守屋 岳志
神奈川県横浜市神奈川区宝町２番地 日産
自動車株式会社内
(72)発明者 加瀬 究
埼玉県和光市広沢２−１ 理化学研究所内
(72)発明者 近藤 哲也
東京都新宿区高田馬場２−14−５ ファモ
ティク株式会社内
Ｆターム(参考） 2F069 AA04 AA66 BB21 GG01 HH01
JJ08 MM04
Claims (2)
- 【請求項１】 三次元形状測定装置によって実測され
た、またはシミュレーション装置に記憶されている、被
測定面のデータに基づいて得られた点群データを取得す
る段階と、 前記点群データを構成する点群の各点を相互に結んで測
定点近似メッシュを生成する段階と、 前記測定点近似メッシュを構成する各点のデータとＣＡ
Ｄ装置にあらかじめ記憶されている前記被測定面のデー
タに基づいて得られた各点のデータとから各点ごとの誤
差を演算する段階と、 前記測定点近似メッシュを構成する点群の各点をあらか
じめ定められた形状の二次元平面に写像する段階と、 前記二次元平面に写像された測定点近似メッシュの各点
に、演算された誤差を加えて差分曲面を生成する段階
と、 前記差分曲面を低次元の曲面で近似して大域的変形の要
素だけを含んだ曲面を生成する段階と、 前記差分曲面から前記大域的変形の要素だけを含んだ曲
面を差し引いて、局所的変形の要素だけを含んだ曲面を
生成する段階と、 を有することを特徴とする被測定面の局所的変形検出方
法。 - 【請求項２】 さらに、局所的変形の要素だけを含んだ
曲面に基づいて前記被測定面の面歪状態を可視化する段
階を有することを特徴とする請求項１に記載の被測定面
の局所的変形検出方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001206523A JP3764857B2 (ja) | 2001-07-06 | 2001-07-06 | 被測定面の局所的変形検出方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001206523A JP3764857B2 (ja) | 2001-07-06 | 2001-07-06 | 被測定面の局所的変形検出方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003021510A true JP2003021510A (ja) | 2003-01-24 |
| JP3764857B2 JP3764857B2 (ja) | 2006-04-12 |
Family
ID=19042639
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001206523A Expired - Fee Related JP3764857B2 (ja) | 2001-07-06 | 2001-07-06 | 被測定面の局所的変形検出方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3764857B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006138673A (ja) * | 2004-11-10 | 2006-06-01 | Hitachi Industries Co Ltd | 表面形状測定方法及び測定システム |
| JP2007183239A (ja) * | 2005-12-08 | 2007-07-19 | Fuji Mach Mfg Co Ltd | 基板面高さ測定方法及びその装置 |
| JP2010121945A (ja) * | 2008-11-17 | 2010-06-03 | Nippon Hoso Kyokai <Nhk> | ３次元形状生成装置 |
| US9188435B2 (en) | 2011-05-11 | 2015-11-17 | Mitutoyo Corporation | Method for generating error image and program for generating error image |
-
2001
- 2001-07-06 JP JP2001206523A patent/JP3764857B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006138673A (ja) * | 2004-11-10 | 2006-06-01 | Hitachi Industries Co Ltd | 表面形状測定方法及び測定システム |
| JP2007183239A (ja) * | 2005-12-08 | 2007-07-19 | Fuji Mach Mfg Co Ltd | 基板面高さ測定方法及びその装置 |
| JP2010121945A (ja) * | 2008-11-17 | 2010-06-03 | Nippon Hoso Kyokai <Nhk> | ３次元形状生成装置 |
| US9188435B2 (en) | 2011-05-11 | 2015-11-17 | Mitutoyo Corporation | Method for generating error image and program for generating error image |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3764857B2 (ja) | 2006-04-12 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| TW490591B (en) | Pattern inspection apparatus, pattern inspection method, and recording medium | |
| JP4025442B2 (ja) | 三次元モデル変換装置及び方法 | |
| Bhandari et al. | 3D polycrystalline microstructure reconstruction from FIB generated serial sections for FE analysis | |
| JP5272025B2 (ja) | 物体の構造応答を解析するための方法、前記方法を符号化したコンピュータソフトウェアを実行するためのコンピュータプログラムを処理するコンピュータ、および前記コンピュータプログラムを格納したコンピュータに読み取り可能な記憶媒体 | |
| JP3178528B2 (ja) | 二次元の奥行き画像からボリュメトリック距離マップを推定する方法 | |
| US7133551B2 (en) | Semi-automatic reconstruction method of 3-D building models using building outline segments | |
| JP2016128810A (ja) | 奥行きカメラを校正する方法 | |
| US8010315B2 (en) | Multi-modality inspection method with data validation and data fusion | |
| US20030034971A1 (en) | Three-dimensional object surface shape modeling apparatus, method and program | |
| JP2005308553A (ja) | 三次元画像計測装置及び方法 | |
| TW201035543A (en) | Method and system for determining a defect during charged particle beam inspection of a sample | |
| Dorai et al. | From images to models: Automatic 3D object model construction from multiple views | |
| Nelson et al. | Elvis: A system for the accurate and interactive visualization of high-order finite element solutions | |
| JP2003021510A (ja) | 被測定面の局所的変形検出方法 | |
| JP2019190962A (ja) | 画像水平調整装置及びそのプログラム、並びに、図面生成システム | |
| JPH0854219A (ja) | 画像処理装置 | |
| JP3950376B2 (ja) | ３次元点群からの形状モデル生成方法と装置、並びに、３次元点群からの形状モデル生成プログラムと該プログラムを記録した記録媒体 | |
| JP2004013672A (ja) | ３次元メッシュ生成方法 | |
| JP2003022454A (ja) | データの座標変換方法 | |
| Graciá et al. | A system for real-time multi-view 3d reconstruction | |
| JP3870388B2 (ja) | 水圧転写印刷模擬ソフト | |
| JP4806767B2 (ja) | 歪み測定方法及び装置 | |
| JP2002207777A (ja) | 中立面モデルの生成方法 | |
| JP2003256871A (ja) | 形状モデル生成方法及び装置、並びにこの方法の実行プログラムとこの実行プログラムを記録した記録媒体 | |
| Chang et al. | Next viewing directions for the scanning of dental impressions |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712 Effective date: 20031201 |
|
| A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711 Effective date: 20040608 |
|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20040628 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20040608 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20040819 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20051216 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20060110 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20060123 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090127 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100127 Year of fee payment: 4 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |