JP2003022454A - データの座標変換方法 - Google Patents
データの座標変換方法Info
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- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
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- Y02P90/02—Total factory control, e.g. smart factories, flexible manufacturing systems [FMS] or integrated manufacturing systems [IMS]
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 実測されたデータとＣＡＤデータとのズレ量
を正確に把握できるようにする。 【解決手段】 三次元形状測定装置によって実測された
被測定面の点群データとＣＡＤ装置にあらかじめ記憶さ
れている被測定面のデータに基づいて得られた点群デー
タとを取得する段階と、それぞれの点群データに基づい
て２つの二次曲面を生成する段階と、両二次曲面を構成
する点群のすべての点について、その点を中心とする前
記二次曲面の曲率を演算する段階と、前記両二次曲面を
構成する点群から、あらかじめ設定した曲率よりも大き
い曲率を有する点を抽出する段階と、それぞれの二次曲
面について、抽出された点が連結された特徴線を求める
段階と、一方の二次曲面について求められた特徴線を他
方の二次曲面について求められた特徴線に重ね合わせる
段階と、を有する。
を正確に把握できるようにする。 【解決手段】 三次元形状測定装置によって実測された
被測定面の点群データとＣＡＤ装置にあらかじめ記憶さ
れている被測定面のデータに基づいて得られた点群デー
タとを取得する段階と、それぞれの点群データに基づい
て２つの二次曲面を生成する段階と、両二次曲面を構成
する点群のすべての点について、その点を中心とする前
記二次曲面の曲率を演算する段階と、前記両二次曲面を
構成する点群から、あらかじめ設定した曲率よりも大き
い曲率を有する点を抽出する段階と、それぞれの二次曲
面について、抽出された点が連結された特徴線を求める
段階と、一方の二次曲面について求められた特徴線を他
方の二次曲面について求められた特徴線に重ね合わせる
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
の車体パネルなどのプレス部品の面歪の不具合を評価す
る場合に、その実測データまたはシミュレーションによ
って得られたデータとＣＡＤデータとのズレ量を正確に
把握できるようにするための、データの座標変換方法に
関する。
の車体パネルなどのプレス部品の面歪の不具合を評価す
る場合に、その実測データまたはシミュレーションによ
って得られたデータとＣＡＤデータとのズレ量を正確に
把握できるようにするための、データの座標変換方法に
関する。
【０００２】
【従来の技術】自動車の車体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。従来、この面歪不具合の
認識は、車体パネルを実測したデータこの車体パネルの
ＣＡＤデータとを比較し、ＣＡＤデータに対して実測デ
ータが大きくずれているか否かによって行っている。
良の１つに面歪不具合がある。従来、この面歪不具合の
認識は、車体パネルを実測したデータこの車体パネルの
ＣＡＤデータとを比較し、ＣＡＤデータに対して実測デ
ータが大きくずれているか否かによって行っている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところが、面歪不具合
の認識は、一般的に微小（高さ数十μ）な歪みを検出す
ることによって行われるので、実測されたデータとＣＡ
Ｄデータとの座標軸の合わせ精度が問題となる。実測さ
れたデータとＣＡＤデータのどの部分を基準に位置合わ
せを行うかによって面歪不具合の認識精度は大きく異な
ってしまうからである。
の認識は、一般的に微小（高さ数十μ）な歪みを検出す
ることによって行われるので、実測されたデータとＣＡ
Ｄデータとの座標軸の合わせ精度が問題となる。実測さ
れたデータとＣＡＤデータのどの部分を基準に位置合わ
せを行うかによって面歪不具合の認識精度は大きく異な
ってしまうからである。
【０００４】一般的に、車体パネルのようなプレス部品
は、ＣＡＤデータとの座標軸合わせを容易にするため
に、位置の基準を示すコーディネートホールという穴が
設けてある。ところが、プレス部品はねじれやそりが広
範囲に亘って生じている場合が多いので、ベストフィッ
ト法という最小自乗法を用いた処理を用いたとしても、
コーディネートホールの位置は必ずしもＣＡＤデータが
有しているコーディネートホールの位置と一致するとは
限らない。
は、ＣＡＤデータとの座標軸合わせを容易にするため
に、位置の基準を示すコーディネートホールという穴が
設けてある。ところが、プレス部品はねじれやそりが広
範囲に亘って生じている場合が多いので、ベストフィッ
ト法という最小自乗法を用いた処理を用いたとしても、
コーディネートホールの位置は必ずしもＣＡＤデータが
有しているコーディネートホールの位置と一致するとは
限らない。
【０００５】従来は、実測されたコーディネートホール
の位置とＣＡＤデータが有しているコーディネートホー
ルの位置が一致しているものとみなして実測データとＣ
ＡＤデータとの座標軸合わせをしていたので、現実には
０．１ｍｍオーダーの精度しか得られていないことがわ
かっており、面歪不具合の認識が高精度で行われている
とは言い難い。
の位置とＣＡＤデータが有しているコーディネートホー
ルの位置が一致しているものとみなして実測データとＣ
ＡＤデータとの座標軸合わせをしていたので、現実には
０．１ｍｍオーダーの精度しか得られていないことがわ
かっており、面歪不具合の認識が高精度で行われている
とは言い難い。
【０００６】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、実測されたデータ、
または、シミュレーションの結果得られたデータとＣＡ
Ｄデータとのズレ量を正確に把握できるようにするため
の、データの座標変換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、実測されたデータ、
または、シミュレーションの結果得られたデータとＣＡ
Ｄデータとのズレ量を正確に把握できるようにするため
の、データの座標変換方法を提供することを目的とす
る。
【０００７】
【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デ
ータの座標変換方法は、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を取得する段階
と、それぞれの点群データに基づいて２つの二次曲面を
生成する段階と、両二次曲面を構成する点群のすべての
点について、その点を中心とする前記二次曲面の曲率を
演算する段階と、前記両二次曲面を構成する点群から、
あらかじめ設定した曲率よりも大きい曲率を有する点を
抽出する段階と、それぞれの二次曲面について、抽出さ
れた点が連結された特徴線を求める段階と、一方の二次
曲面について求められた特徴線を他方の二次曲面につい
て求められた特徴線に重ね合わせる段階と、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デ
ータの座標変換方法は、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を取得する段階
と、それぞれの点群データに基づいて２つの二次曲面を
生成する段階と、両二次曲面を構成する点群のすべての
点について、その点を中心とする前記二次曲面の曲率を
演算する段階と、前記両二次曲面を構成する点群から、
あらかじめ設定した曲率よりも大きい曲率を有する点を
抽出する段階と、それぞれの二次曲面について、抽出さ
れた点が連結された特徴線を求める段階と、一方の二次
曲面について求められた特徴線を他方の二次曲面につい
て求められた特徴線に重ね合わせる段階と、を有するこ
とを特徴とする。
【０００８】この請求項１に記載の発明によれば、曲率
の大きな点から構成される特徴線を求め、一方の二次曲
面について求められた特徴線を他方の二次曲面について
求められた特徴線に重ね合わせている。このように、大
きな曲率を有している部分の点データを重ね合わせるこ
とによって、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の両座標軸を正確に一致さ
せることができる。
の大きな点から構成される特徴線を求め、一方の二次曲
面について求められた特徴線を他方の二次曲面について
求められた特徴線に重ね合わせている。このように、大
きな曲率を有している部分の点データを重ね合わせるこ
とによって、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の両座標軸を正確に一致さ
せることができる。
【０００９】請求項２に記載の発明にかかるデータの座
標変換方法は、請求項１に記載のデータの座標変換方法
において、前記二次曲面の曲率を演算する段階は、両二
次曲面を構成する点群のすべての点について、その点の
近傍に位置する複数の点を抽出する段階と、その点と抽
出した複数の点のみを含む前記二次曲面から、その点を
中心とする前記二次曲面の曲率を演算する段階とから成
ることを特徴とする。
標変換方法は、請求項１に記載のデータの座標変換方法
において、前記二次曲面の曲率を演算する段階は、両二
次曲面を構成する点群のすべての点について、その点の
近傍に位置する複数の点を抽出する段階と、その点と抽
出した複数の点のみを含む前記二次曲面から、その点を
中心とする前記二次曲面の曲率を演算する段階とから成
ることを特徴とする。
【００１０】請求項２に記載の発明によれば、その点に
おける二次曲面の曲率を、その点とその点の近傍に位置
する複数の点のみを含む二次曲面から求めているので、
局所的な二次曲面の曲率を求めることができ、特徴線を
正確に求めることができるようになる。
おける二次曲面の曲率を、その点とその点の近傍に位置
する複数の点のみを含む二次曲面から求めているので、
局所的な二次曲面の曲率を求めることができ、特徴線を
正確に求めることができるようになる。
【００１１】請求項３に記載の発明にかかるデータの座
標変換方法は、請求項１に記載のデータの座標変換方法
において、前記特徴線を求める段階と前記曲率を演算す
る段階との間には、さらに、求められた特徴線に含まれ
ている点の数が一定の数よりも少ないときには、その特
徴線を削除する段階を含むことを特徴とする。
標変換方法は、請求項１に記載のデータの座標変換方法
において、前記特徴線を求める段階と前記曲率を演算す
る段階との間には、さらに、求められた特徴線に含まれ
ている点の数が一定の数よりも少ないときには、その特
徴線を削除する段階を含むことを特徴とする。
【００１２】この請求項３に記載の発明によれば、求め
られた特徴線に含まれている点の数が一定の数よりも少
ないときには、その特徴線を削除するようにしたので、
重ね合わせる場合に邪魔になる孤立した、短い特徴線を
除去することができ、特徴線同士を重ね合わせる処理を
高速かつ高精度に行うことができるようになる。
られた特徴線に含まれている点の数が一定の数よりも少
ないときには、その特徴線を削除するようにしたので、
重ね合わせる場合に邪魔になる孤立した、短い特徴線を
除去することができ、特徴線同士を重ね合わせる処理を
高速かつ高精度に行うことができるようになる。
【００１３】
【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、曲率の大きな点から構成される特徴線を
求め、一方の二次曲面について求められた特徴線を他方
の二次曲面について求められた特徴線に重ね合わせてい
るので、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の両座標軸を正確に一致させる
ことができる。
発明によれば、曲率の大きな点から構成される特徴線を
求め、一方の二次曲面について求められた特徴線を他方
の二次曲面について求められた特徴線に重ね合わせてい
るので、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の両座標軸を正確に一致させる
ことができる。
【００１４】請求項２に記載の発明によれば、その点に
おける二次曲面の曲率を、その点とその点の近傍に位置
する複数の点のみを含む二次曲面から求めているので、
特徴線を正確に求めることができるようになり、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
データとの両座標軸を正確に一致させることができる。
おける二次曲面の曲率を、その点とその点の近傍に位置
する複数の点のみを含む二次曲面から求めているので、
特徴線を正確に求めることができるようになり、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
データとの両座標軸を正確に一致させることができる。
【００１５】請求項３に記載の発明によれば、求められ
た特徴線に含まれている点の数が一定の数よりも少ない
ときには、その特徴線を削除するようにしたので、特徴
線同士を重ね合わせる処理を高速かつ高精度に行うこと
ができるようになる。また、重ね合わせる場合に邪魔に
なる孤立した、短い特徴線を除去することができるの
で、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の両座標軸を正確に一致させること
ができる。
た特徴線に含まれている点の数が一定の数よりも少ない
ときには、その特徴線を削除するようにしたので、特徴
線同士を重ね合わせる処理を高速かつ高精度に行うこと
ができるようになる。また、重ね合わせる場合に邪魔に
なる孤立した、短い特徴線を除去することができるの
で、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の両座標軸を正確に一致させること
ができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下に添付図面を参照して、本発
明にかかるデータの座標変換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。
明にかかるデータの座標変換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。
【００１７】図１は、本発明のデータの座標変換方法を
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。
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。
【００１８】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。
【００１９】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。
【００２０】図２は、本発明のデータの座標変換方法を
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２００、位
置合わせ装置２５０によって構成される。
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２００、位
置合わせ装置２５０によって構成される。
【００２１】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。
【００２２】位置合わせ装置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
体パネルのデータに基づいて生成された点群データを入
力し、車体パネルの曲率の大きい部分の点群データを基
準として、実測された被測定面の点群データとあらかじ
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
被測定面の点群データとの座標軸を重ね合わせる処理を
行う装置である。
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
体パネルのデータに基づいて生成された点群データを入
力し、車体パネルの曲率の大きい部分の点群データを基
準として、実測された被測定面の点群データとあらかじ
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
被測定面の点群データとの座標軸を重ね合わせる処理を
行う装置である。
【００２３】つぎに、本発明にかかるデータの座標変換
方法を、図３のフローチャートに基づいて詳細に説明す
る。
方法を、図３のフローチャートに基づいて詳細に説明す
る。
【００２４】位置合わせ装置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
るとともに、ＣＡＤ装置２００に記憶されているデータ
に基づいて得られたその車体パネルの点群データを取得
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を三次元測定装置で測定した結果
から得られた測定データである。
パネルの点群データをデータ管理装置１５０から取得す
るとともに、ＣＡＤ装置２００に記憶されているデータ
に基づいて得られたその車体パネルの点群データを取得
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を三次元測定装置で測定した結果
から得られた測定データである。
【００２５】また、ＣＡＤ装置２００に記憶されている
データに基づいて得られたその車体パネルの点群データ
は、車体パネルの設計データである。プレス後の車体パ
ネルの一部が設計データのとおりにできていれば、その
部分において実測された点群データは、設計データに基
づいて仮想的に形成される車体パネルのその部分の面上
に位置されることになる。なお、実測された点群データ
を可視化すると、図４に示すように表される（Ｓ３０
１）。
データに基づいて得られたその車体パネルの点群データ
は、車体パネルの設計データである。プレス後の車体パ
ネルの一部が設計データのとおりにできていれば、その
部分において実測された点群データは、設計データに基
づいて仮想的に形成される車体パネルのその部分の面上
に位置されることになる。なお、実測された点群データ
を可視化すると、図４に示すように表される（Ｓ３０
１）。
【００２６】つぎに、位置合わせ装置２５０は、公知の
二次曲面フィッテングを用いて、実測された車体パネル
の点群データから二次曲面を生成し、同様に、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
点群データから二次曲面を生成する。そして、位置合わ
せ装置２５０は、両二次曲面を構成する点群のすべての
点について、その点の近傍に位置する複数の点を抽出す
る。なお、その点からどの程度の距離離れたところまで
の点を抽出するかは、あらかじめ決めておく。たとえ
ば、その距離を３０ｍｍとした場合、その点から半径３
０ｍｍの範囲内の点のデータが抽出されるが、これは、
二次曲面からその点を中心とする半径３０ｍｍの領域を
切り取ることと等価である。このように細かく切り取る
のは、二次曲面における凹凸の分布を細かく知ることが
できるからである。そして、位置合わせ装置２５０は、
その点と抽出した複数の点のみを含む二次曲面から、そ
の点を中心とする二次曲面の曲率を演算する。これによ
り、実測された車体パネルの点群データから生成された
二次曲面のすべての点における曲率と、あらかじめ記憶
されている被測定面のデータに基づく点群データから生
成された二次曲面のすべての点における曲率が求まるこ
とになる（Ｓ３０２）。
二次曲面フィッテングを用いて、実測された車体パネル
の点群データから二次曲面を生成し、同様に、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
点群データから二次曲面を生成する。そして、位置合わ
せ装置２５０は、両二次曲面を構成する点群のすべての
点について、その点の近傍に位置する複数の点を抽出す
る。なお、その点からどの程度の距離離れたところまで
の点を抽出するかは、あらかじめ決めておく。たとえ
ば、その距離を３０ｍｍとした場合、その点から半径３
０ｍｍの範囲内の点のデータが抽出されるが、これは、
二次曲面からその点を中心とする半径３０ｍｍの領域を
切り取ることと等価である。このように細かく切り取る
のは、二次曲面における凹凸の分布を細かく知ることが
できるからである。そして、位置合わせ装置２５０は、
その点と抽出した複数の点のみを含む二次曲面から、そ
の点を中心とする二次曲面の曲率を演算する。これによ
り、実測された車体パネルの点群データから生成された
二次曲面のすべての点における曲率と、あらかじめ記憶
されている被測定面のデータに基づく点群データから生
成された二次曲面のすべての点における曲率が求まるこ
とになる（Ｓ３０２）。
【００２７】つぎに、位置合わせ装置２５０は、両二次
曲面を構成する点群から、あらかじめ設定した曲率より
も大きい曲率を有する点を抽出する。つまり、実測され
た車体パネルのすべての点の曲率をあらかじめ定めた一
定の曲率と比較して、一定の曲率よりも大きい曲率を有
する点だけを抽出する。
曲面を構成する点群から、あらかじめ設定した曲率より
も大きい曲率を有する点を抽出する。つまり、実測され
た車体パネルのすべての点の曲率をあらかじめ定めた一
定の曲率と比較して、一定の曲率よりも大きい曲率を有
する点だけを抽出する。
【００２８】このように、曲率の大きい部分だけを取り
出すようにしたのは、次の理由からである。プレス部品
の場合、曲率の大きな部分は、大きな曲げ応力を受ける
ために金型の形状が最も良く転写され、また、成形後も
型の形状を留めやすいことがわかっている。このため、
金型がＣＡＤデータのとおりに出来上がっていれば、曲
率の大きな部分はＣＡＤデータと一致していると考えら
れるからである（Ｓ３０３）。
出すようにしたのは、次の理由からである。プレス部品
の場合、曲率の大きな部分は、大きな曲げ応力を受ける
ために金型の形状が最も良く転写され、また、成形後も
型の形状を留めやすいことがわかっている。このため、
金型がＣＡＤデータのとおりに出来上がっていれば、曲
率の大きな部分はＣＡＤデータと一致していると考えら
れるからである（Ｓ３０３）。
【００２９】位置合わせ装置２５０は、抽出された点を
連結して特徴線を求めるための特徴抽出処理を行う。特
徴抽出処理は、次のような手順で行われる。まず、抽出
された点のうちの任意の点を選択し、その点に隣接した
点が一定以内の距離に存在していればその隣接した点を
任意の点と連結する。この連結を次々に行っていくと特
徴線が得られる。たとえば、図４で示した、実測された
点群データに対して以上の処理が施されると、図５に示
すような特徴線が抽出される。そして、位置合わせ装置
２５０は、このようにして求められた特徴線が、あらか
じめ定められている点の数よりも少ない点の数から構成
されているときには、その特徴線は孤立線、すなわち、
一種のノイズであると判断し、その特徴線を削除する。
図５の特徴線に対してこの処理を施すと、図６のように
なる。つまり、図５に見られる短い線や点が図６では消
えていることがわかる。以上までの処理で、実測された
車体パネルの特徴線と、ＣＡＤデータに基づいて仮想的
に生成された車体パネルの特徴線とが求まる（Ｓ３０
４）。
連結して特徴線を求めるための特徴抽出処理を行う。特
徴抽出処理は、次のような手順で行われる。まず、抽出
された点のうちの任意の点を選択し、その点に隣接した
点が一定以内の距離に存在していればその隣接した点を
任意の点と連結する。この連結を次々に行っていくと特
徴線が得られる。たとえば、図４で示した、実測された
点群データに対して以上の処理が施されると、図５に示
すような特徴線が抽出される。そして、位置合わせ装置
２５０は、このようにして求められた特徴線が、あらか
じめ定められている点の数よりも少ない点の数から構成
されているときには、その特徴線は孤立線、すなわち、
一種のノイズであると判断し、その特徴線を削除する。
図５の特徴線に対してこの処理を施すと、図６のように
なる。つまり、図５に見られる短い線や点が図６では消
えていることがわかる。以上までの処理で、実測された
車体パネルの特徴線と、ＣＡＤデータに基づいて仮想的
に生成された車体パネルの特徴線とが求まる（Ｓ３０
４）。
【００３０】位置合わせ装置２５０は、実測された車体
パネルの特徴線をＣＡＤデータに基づいて仮想的に生成
された車体パネルの特徴線に重ね合わせる。すなわち、
実測された車体パネルの点群データの座標軸をＣＡＤ装
置にあらかじめ記憶されているデータに基づいて得られ
た車体パネルの点群データの座標軸に合わせる。この特
徴線を重ね合わせるにあたっては、その重ね合わせを正
確に行うため、さらに特徴線からそのエッジを検出す
る。このエッジを検出する処理は公知の技術であるので
その説明は省略する。
パネルの特徴線をＣＡＤデータに基づいて仮想的に生成
された車体パネルの特徴線に重ね合わせる。すなわち、
実測された車体パネルの点群データの座標軸をＣＡＤ装
置にあらかじめ記憶されているデータに基づいて得られ
た車体パネルの点群データの座標軸に合わせる。この特
徴線を重ね合わせるにあたっては、その重ね合わせを正
確に行うため、さらに特徴線からそのエッジを検出す
る。このエッジを検出する処理は公知の技術であるので
その説明は省略する。
【００３１】たとえば、実測された車体パネルの特徴線
である、図６の特徴線のうち、内側に位置する特徴線を
重ね合わせるには、図７のように、その特徴線のエッジ
を抽出し、このエッジ（図８の白い線）を、ＣＡＤデー
タに基づいて仮想的に生成された車体パネルの特徴線の
エッジ（図８の黒い線）に重ね合わせる。
である、図６の特徴線のうち、内側に位置する特徴線を
重ね合わせるには、図７のように、その特徴線のエッジ
を抽出し、このエッジ（図８の白い線）を、ＣＡＤデー
タに基づいて仮想的に生成された車体パネルの特徴線の
エッジ（図８の黒い線）に重ね合わせる。
【００３２】なお、エッジを重ね合わせる場合、実測さ
れた車体パネルの特徴線を移動させてＣＡＤデータに基
づいて仮想的に生成された車体パネルの特徴線に重ねて
も、逆に、ＣＡＤデータに基づいて仮想的に生成された
車体パネルの特徴線を移動させて実測された車体パネル
の特徴線に重ねても、いずれの場合でも良いが、移動さ
せる側のデータは、車体パネルのすべての点群データを
一斉に移動させる（Ｓ３０５）。
れた車体パネルの特徴線を移動させてＣＡＤデータに基
づいて仮想的に生成された車体パネルの特徴線に重ねて
も、逆に、ＣＡＤデータに基づいて仮想的に生成された
車体パネルの特徴線を移動させて実測された車体パネル
の特徴線に重ねても、いずれの場合でも良いが、移動さ
せる側のデータは、車体パネルのすべての点群データを
一斉に移動させる（Ｓ３０５）。
【００３３】以上のようにして、両点群データの座標軸
を一致させると、実測されたデータがＣＡＤデータに対
してどの程度ずれているかを、各点ごとに正確に把握す
ることができるので、各点ごとの差分データに基づい
て、車体パネルの面歪状態を可視化するための処理（た
とえば差分の大きさに応じた色づけ）を行い、この結果
を、図示されていないディスプレイに表示する。以上の
処理を行った結果は、たとえば、図９に示すような画像
として表示される。この画像によれば、車体パネルの面
歪状態を正確に把握することができる。
を一致させると、実測されたデータがＣＡＤデータに対
してどの程度ずれているかを、各点ごとに正確に把握す
ることができるので、各点ごとの差分データに基づい
て、車体パネルの面歪状態を可視化するための処理（た
とえば差分の大きさに応じた色づけ）を行い、この結果
を、図示されていないディスプレイに表示する。以上の
処理を行った結果は、たとえば、図９に示すような画像
として表示される。この画像によれば、車体パネルの面
歪状態を正確に把握することができる。
【００３４】以上のように、本発明によれば、ＣＡＤデ
ータが最も転写されやすい、大きく屈曲した部分を基準
に、実測データとＣＡＤデータとの座標軸を合わせてい
るので、微小（高さ数十μ）な歪みを検出することによ
って行われる面歪不具合の認識を高精度に行われるよう
になる。
ータが最も転写されやすい、大きく屈曲した部分を基準
に、実測データとＣＡＤデータとの座標軸を合わせてい
るので、微小（高さ数十μ）な歪みを検出することによ
って行われる面歪不具合の認識を高精度に行われるよう
になる。
【００３５】本発明にかかるデータの座標変換方法のア
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。
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】本発明のデータの座標変換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。
の概略構成を示すブロック図である。
【図３】本発明のデータの座標変換方法を示すフローチ
ャートである。
ャートである。
【図４】実測された車体パネルの点群データの説明に供
する図である。
する図である。
【図５】本発明のデータの座標変換方法から得られる特
徴線の説明に供する図である。
徴線の説明に供する図である。
【図６】図５の特徴線からノイズを除いた結果得られた
特徴線を示す図である。
特徴線を示す図である。
【図７】図６の特徴線からそのエッジを抽出する処理の
説明に供する図である。
説明に供する図である。
【図８】実測データから得られた特徴線とＣＡＤデータ
から得られた特徴線を重ね合わせる処理の説明に供する
図である。
から得られた特徴線を重ね合わせる処理の説明に供する
図である。
【図９】本発明のデータの座標変換方法を適用すること
によって得られた面歪状態を示す図である。
によって得られた面歪状態を示す図である。
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…位置合わせ装置。
─────────────────────────────────────────────────────
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） 5B050 EA18 EA28
5H269 AB05 AB19 AB31 BB03 CC01
FF05 FF06 NN16
Claims (3)
- 【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を取得する段階と、 それぞれの点群データに基づいて２つの二次曲面を生成
する段階と、 両二次曲面を構成する点群のすべての点について、その
点を中心とする前記二次曲面の曲率を演算する段階と、 前記両二次曲面を構成する点群から、あらかじめ設定し
た曲率よりも大きい曲率を有する点を抽出する段階と、 それぞれの二次曲面について、抽出された点が連結され
た特徴線を求める段階と、 一方の二次曲面について求められた特徴線を他方の二次
曲面について求められた特徴線に重ね合わせる段階と、 を有することを特徴とするデータの座標変換方法。 - 【請求項２】 前記二次曲面の曲率を演算する段階は、 両二次曲面を構成する点群のすべての点について、その
点の近傍に位置する複数の点を抽出する段階と、 その点と抽出した複数の点のみを含む前記二次曲面か
ら、その点を中心とする前記二次曲面の曲率を演算する
段階とから成ることを特徴とする請求項１に記載のデー
タの座標変換方法。 - 【請求項３】 前記特徴線を求める段階と前記曲率を演
算する段階との間には、 さらに、求められた特徴線に含まれている点の数が一定
の数よりも少ないときには、その特徴線を削除する段階
を含むことを特徴とする請求項１に記載のデータの座標
変換方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001206505A JP3970559B2 (ja) | 2001-07-06 | 2001-07-06 | データの座標変換方法 |
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|---|---|---|---|
| JP2001206505A JP3970559B2 (ja) | 2001-07-06 | 2001-07-06 | データの座標変換方法 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003022454A true JP2003022454A (ja) | 2003-01-24 |
| JP3970559B2 JP3970559B2 (ja) | 2007-09-05 |
Family
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001206505A Expired - Fee Related JP3970559B2 (ja) | 2001-07-06 | 2001-07-06 | データの座標変換方法 |
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| JP (1) | JP3970559B2 (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011192017A (ja) * | 2010-03-15 | 2011-09-29 | Omron Corp | 表示装置、表示制御方法、プログラム、およびコンピュータ読み取り可能な記録媒体 |
| JP2012242998A (ja) * | 2011-05-18 | 2012-12-10 | Toyota Motor Corp | ヒューマンマシンインタフェイスデバイス及びｃａｄシステム |
| KR20160044219A (ko) * | 2014-10-15 | 2016-04-25 | 삼성중공업 주식회사 | 3차원 점군 생성 시스템 및 방법 |
| JP2016197391A (ja) * | 2015-04-02 | 2016-11-24 | スリーディー・システムズ・コリア・インコーポレイテッド | ３次元スキャナを利用して生成された幾何形状を基準座標に移動させて検査基準座標を設定する方法 |
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| JP2020204806A (ja) * | 2019-06-14 | 2020-12-24 | 日立Ｇｅニュークリア・エナジー株式会社 | 計測支援装置および計測支援方法 |
| JP2021137940A (ja) * | 2020-03-09 | 2021-09-16 | リンクウィズ株式会社 | 情報処理方法、情報処理システム、プログラム |
| KR20230000744A (ko) * | 2021-06-25 | 2023-01-03 | 경북대학교 산학협력단 | 모델 정합 방법 및 상기 방법을 수행하는 컴퓨팅 장치 |
| CN116432052A (zh) * | 2023-06-12 | 2023-07-14 | 深圳市欣精艺科技有限公司 | 一种新能源汽车模具用夹具质量检测方法 |
-
2001
- 2001-07-06 JP JP2001206505A patent/JP3970559B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US9563195B2 (en) | 2010-03-15 | 2017-02-07 | Omron Corporation | Device and method for displaying a change in the position of an object |
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| JP7233313B2 (ja) | 2019-06-14 | 2023-03-06 | 日立Ｇｅニュークリア・エナジー株式会社 | 計測支援装置および計測支援方法 |
| JP2021137940A (ja) * | 2020-03-09 | 2021-09-16 | リンクウィズ株式会社 | 情報処理方法、情報処理システム、プログラム |
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| CN116432052A (zh) * | 2023-06-12 | 2023-07-14 | 深圳市欣精艺科技有限公司 | 一种新能源汽车模具用夹具质量检测方法 |
| CN116432052B (zh) * | 2023-06-12 | 2023-08-18 | 深圳市欣精艺科技有限公司 | 一种新能源汽车模具用夹具质量检测方法 |
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