JP2005208868A - Method and device for comparing point group data, device for acquiring point group data, and system for comparing point group data - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、CADなどのコンピュータ支援設計システムでなした設計形状に基づいて作製された工業製品などの対象物の形状について点群データを取得し、この点群データを設計形状データと照合して比較する点群データ比較に関する。 The present invention acquires point cloud data about the shape of an object such as an industrial product produced based on a design shape made by a computer-aided design system such as CAD, and collates this point cloud data with the design shape data. It relates to the comparison of point cloud data to be compared.
例えば鋳造製品ではひけなどによる変形で鋳型に対して形状が異なってしまう場合がある。このような場合に、実際に出来上がった鋳造製品から点群データ(三次元点群データ)を取得し、この点群データを鋳型の設計形状データ(例えば三次元CADデータ)と照合して比較することで、実製品の設計値に対する誤差を計測することがなされる。 For example, in a cast product, the shape may differ from the mold due to deformation due to sink marks or the like. In such a case, point cloud data (three-dimensional point cloud data) is acquired from the actual cast product, and this point cloud data is compared with the design shape data (for example, three-dimensional CAD data) of the mold for comparison. Thus, an error relative to the design value of the actual product can be measured.
このような点群データ比較においては、まず対象物(鋳造製品など)の形状(三次元形状)について点群データを取得する。この点群データの取得は、点群データ取得装置を用いてなされ、あるいは対象物を撮像した画像から点群データを求めることでなされる。それから取得した点群データについてノイズ除去を行った後に点群データの合成を行う。この点群データの合成は、点群データが対象物の形状における各面ないしその各面を一定の広さで分割した面の単位で取得される場合になされるもので、その点群データにおける単位面を合成する処理である。それから点群データと設計形状データの位置合せを行った後に、点群データを設計形状データと照合・比較する。この照合・比較では、表示装置の画面上で重ねて表示した点群データと設計形状データを視覚的に対比する処理と、点群データから必要箇所の寸法値を求めてそれを設計値と比較する処理をなすのが通常である。 In such point cloud data comparison, first, point cloud data is acquired for the shape (three-dimensional shape) of an object (such as a cast product). This point cloud data is acquired using a point cloud data acquisition device, or is obtained by obtaining point cloud data from an image of an object. Then, after removing noise from the acquired point cloud data, the point cloud data is synthesized. This synthesis of the point cloud data is performed when the point cloud data is acquired in units of planes obtained by dividing each plane in the shape of the object or each plane by a certain area. This is a process of combining unit faces. Then, after the point cloud data and the design shape data are aligned, the point cloud data is collated and compared with the design shape data. In this comparison / comparison, the process of visually comparing the point cloud data overlaid on the screen of the display device with the design shape data, and obtaining the dimension value of the required part from the point cloud data and comparing it with the design value. It is normal to perform processing to do.
このような点群データ比較における点群データと設計形状データの位置合せについては、特許文献1に見られるように、物体の特徴量の1つである慣性主軸を用い、点群データにおける慣性主軸とCADデータにおける慣性主軸とを重ねることで点群データとCADデータの位置合せを行う手法が知られている。また特許文献2に開示の手法も知られている。この特許文献2には、基準となるCADデータの位置合せ面と非接触計測点データの位置合せ面に対応する対象点群とを対応づける対象面指定手段、対象点群から任意に抽出された点よりなる抽出対象点群の情報と位置合せ面上の任意の1点である面上点の情報とより、概略の位置合せを行う概略位置合せ手段、対象点群を概略位置合せ手段で概略位置合せした位置合せ点群の情報と位置合せ面の情報とにより、位置合せを行う詳細位置合せ手段を備えてなる非接触計測点データ位置合せ装置が開示されている。点群データ比較については、これらの他にも例えば特許文献3〜5などに開示の例が知られている。
For alignment of point cloud data and design shape data in such point cloud data comparison, as seen in
上記のように点群データ比較では、対象物について取得した点群データからのノイズ除去、面単位の点群データの合成、点群データと設計形状データとの位置合せ、点群データと設計形状データの比較という一連の処理が必要である。そしてこれらの各処理は何れも操作者に大きな負担を強いる作業である。このためこれらの各処理における負担を軽減できるようにすることが求められている。 As described above, in the point cloud data comparison, noise removal from the point cloud data acquired for the target object, synthesis of point cloud data in units of planes, alignment of point cloud data and design shape data, point cloud data and design shape A series of processing called data comparison is required. Each of these processes is an operation that places a heavy burden on the operator. For this reason, it is required to reduce the burden in each of these processes.
点群データと設計形状データとの位置合せについては上記のように特許文献1や特許文献2で知られる例のように既に多くの提案がなされており、それなりに改善が進んでいる。しかしノイズ除去や点群データの合成、それに点群データと設計形状データの比較は未だ操作者に大きな負担を強いる処理となっている。
As described above, many proposals have already been made on the alignment between the point cloud data and the design shape data, as in the examples known from
したがって本発明の目的は、点群データからのノイズ除去をより容易に行うことを可能とする点群データ比較方法およびその装置を提供することにあり、また、点群データと設計形状データの比較をより容易に行うことを可能とする点群データ比較方法およびその装置を提供することにあり、またより容易に合成をなせるような点群データの取得を可能とする点群データ取得装置を提供することにあり、さらにこれらの装置を組み合わせてなる点群データ比較システムを提供することにある。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a point cloud data comparison method and apparatus capable of more easily removing noise from point cloud data, and to compare point cloud data with design shape data. Point cloud data comparison method and apparatus for enabling point cloud data acquisition that enables easy acquisition of point cloud data that can be combined more easily Another object is to provide a point cloud data comparison system that combines these devices.
上記目的のために本発明では、対象物の形状について点群データを取得し、この点群データを前記対象物のもとになった設計形状データと照合して比較する点群データ比較方法において、前記点群データからポリゴンデータを作成し、このポリゴンデータについてノイズの除去をなす過程を含んでいることを特徴としている。 To achieve the above object, the present invention provides a point cloud data comparison method for acquiring point cloud data for the shape of an object and comparing the point cloud data against the design shape data based on the object. The method includes the step of creating polygon data from the point cloud data and removing noise from the polygon data.
また本発明では上記目的のために、対象物の形状について点群データを取得し、この点群データを前記対象物のもとになった設計形状データと照合して比較する点群データ比較方法において、前記点群データと前記設計形状データを任意の箇所の寸法について比較するのに際し、前記設計形状データ上または前記点群データ上で寸法比較箇所を指定できるようにされていることを特徴としている。 Further, in the present invention, for the purpose described above, a point cloud data comparison method for acquiring point cloud data for the shape of an object and comparing the point cloud data with the design shape data based on the object. In comparing the point cloud data and the design shape data with respect to the dimensions of an arbitrary location, the size comparison location can be designated on the design shape data or the point cloud data. Yes.
また本発明では上記目的のために、対象物の形状について取得された点群データを前記対象物のもとになった設計形状データと照合して比較する点群データ比較装置において、前記点群データをポリゴンデータに変換するためのポリゴン化処理部、および前記ポリゴン化処理部での処理で得られたポリゴンデータについてノイズ除去処理を行うポリゴンノイズ除去処理部を備えていることを特徴としている。 Further, in the present invention, for the above purpose, in the point cloud data comparison device for comparing and comparing the point cloud data acquired for the shape of the object with the design shape data based on the object, the point cloud A polygonization processing unit for converting data into polygon data, and a polygon noise removal processing unit for performing noise removal processing on polygon data obtained by the processing in the polygonization processing unit are provided.
また本発明では上記目的のために、対象物の形状について取得された点群データを前記対象物のもとになった設計形状データと照合して比較する点群データ比較装置において、前記点群データと前記設計形状データを任意の箇所の寸法について比較する比較処理部を備えており、この比較処理部は、前記設計形状データ上または前記点群データ上で寸法比較箇所を指定できるようにされていることを特徴としている。 Further, in the present invention, for the above purpose, in the point cloud data comparison device for comparing and comparing the point cloud data acquired for the shape of the object with the design shape data based on the object, the point cloud A comparison processing unit for comparing the data and the design shape data with respect to dimensions at an arbitrary position, and the comparison processing unit is configured to be able to designate a size comparison position on the design shape data or the point cloud data. It is characterized by having.
また本発明では上記目的のために、対象物の形状について点群データを取得し、この点群データを前記対象物のもとになった設計形状データと照合して比較する点群データ比較で用いる前記点群データを取得するための点群データ取得装置において、前記対象物の表面形状を多数の点の集まりとして計測するセンサを備えるとともに、X軸方向移動機構、Y軸方向移動機構、Z軸方向移動機構、θ軸回転機構、およびφ軸回転機構を備え、前記センサは、前記X軸方向移動機構、前記Y軸方向移動機構、および前記Z軸方向移動機構により、互いに直交するX、Y、Zの3方向で任意に移動できるようにされるとともに、前記θ軸回転機構により測定軸を垂直方向で任意に回転できるようにされ、前記対象物は、前記φ軸回転機構により水平方向で任意に回転できるようにされ、前記X軸方向移動機構、前記Y軸方向移動機構、前記Z軸方向移動機構、前記θ軸回転機構、および前記φ軸回転機構の各機構には、それぞれの動作量を検出する動作量検出手段が設けられていることを特徴としている。 Further, in the present invention, for the above purpose, point cloud data is acquired for the shape of the object, and the point cloud data is compared with the design shape data that is the basis of the object. The point cloud data acquisition apparatus for acquiring the point cloud data to be used includes a sensor for measuring the surface shape of the object as a collection of a large number of points, and an X-axis direction moving mechanism, a Y-axis direction moving mechanism, Z An axial movement mechanism, a θ-axis rotation mechanism, and a φ-axis rotation mechanism, and the sensor is configured such that X is orthogonal to each other by the X-axis direction movement mechanism, the Y-axis direction movement mechanism, and the Z-axis direction movement mechanism. It can be arbitrarily moved in three directions, Y and Z, and the measuring axis can be arbitrarily rotated in the vertical direction by the θ-axis rotating mechanism, and the object can be moved horizontally by the φ-axis rotating mechanism. The X-axis direction moving mechanism, the Y-axis direction moving mechanism, the Z-axis direction moving mechanism, the θ-axis rotating mechanism, and the φ-axis rotating mechanism are An operation amount detection means for detecting the operation amount is provided.
また本発明では上記目的のために、前記のような点群データ比較装置と点群データ取得装置を組み合わせて点群データ比較システムを構成するものとしている。 In the present invention, for the purpose described above, the point cloud data comparison system is configured by combining the above point cloud data comparison device and the point cloud data acquisition device.
本発明の点群データ比較方法ないし装置では、点群データからポリゴンデータを作成し、このポリゴンデータについてノイズの除去をなすようにしている。このため本発明によれば、自動的なノイズ除去のための基準を設定し易くなる、また高精度な点群データを得るに必要となる手動のノイズ除去において、ポリゴンデータであることにより、操作者がノイズをより容易に判定できるようになる、またノイズ除去結果の操作者による確認がなし易くなるなどのことにより、ノイズ除去作業をより容易に行うことができるようになる。 In the point cloud data comparison method or apparatus of the present invention, polygon data is created from the point cloud data, and noise is removed from the polygon data. Therefore, according to the present invention, it is easy to set a standard for automatic noise removal, and in manual noise removal necessary for obtaining highly accurate point cloud data, the operation is performed by using polygon data. The noise can be more easily determined by the operator, and the operator can easily confirm the noise removal result.
また本発明の点群データ比較方法ないし装置では、点群データと設計形状データを任意の箇所の寸法について比較するのに、設計形状データ上または点群データ上で寸法比較箇所を指定できるようにしている。このため本発明によれば、寸法比較をより適切に行えるようになり、点群データと設計形状データの比較をより容易に行うことが可能となる。 In the point cloud data comparison method or apparatus of the present invention, the point comparison data can be designated on the design shape data or the point cloud data in order to compare the point cloud data and the design shape data with respect to the dimensions of arbitrary locations. ing. For this reason, according to the present invention, it becomes possible to more appropriately compare the dimensions, and it becomes possible to more easily compare the point cloud data and the design shape data.
また本発明の点群データ取得装置では、対象物の表面形状を計測するためのセンサをX、Y、Zの3方向について各移動機構により移動できるようにするとともに、センサの測定軸を回転機構により垂直方向で任意に回転できるようにし、さらに対象物を回転機構により水平方向で任意に回転できるようにし、そして各機構の動作量を動作量検出手段で検出するようにしている。このため本発明によれば、各機構の動作量情報を用いることで、点群データ(ないしポリゴンデータ)の合成を自動化することが可能となり、手動操作で合成を行っていた従来の手法に比べて、大幅に作業性を高めることができる。 In the point cloud data acquisition device of the present invention, a sensor for measuring the surface shape of an object can be moved by each moving mechanism in three directions of X, Y, and Z, and the measuring axis of the sensor is a rotating mechanism. Thus, the object can be arbitrarily rotated in the vertical direction, the object can be arbitrarily rotated in the horizontal direction by the rotating mechanism, and the operation amount of each mechanism is detected by the operation amount detecting means. For this reason, according to the present invention, it becomes possible to automate the synthesis of point cloud data (or polygon data) by using the operation amount information of each mechanism, compared with the conventional method in which the synthesis is performed manually. Therefore, workability can be greatly improved.
以下、本発明を実施するための形態について説明する。図1に一実施形態による点群データ取得装置の構成を示す。この点群データ取得装置1は、X軸方向移動機構2、Y軸方向移動機構3、Z軸方向移動機構4、θ軸回転機構5、φ軸回転機構6、ドライバ7、センサ8、および制御装置9を備えている。
Hereinafter, modes for carrying out the present invention will be described. FIG. 1 shows a configuration of a point cloud data acquisition apparatus according to an embodiment. This point cloud
センサ8は、点群データの取得対象である対象物Mの表面形状を多数の点の集まりとして計測する手段であり、例えばレーザ計測方式やモアレ干渉方式などが用いられる。このセンサ8は、X軸方向移動機構2、Y軸方向移動機構3、およびZ軸方向移動機構4の組み合わせにより、互いに直交するX、Y、Zの3方向で任意に移動できるようにされ、またθ軸回転機構5により測定軸(視線)を垂直方向で任意に回転できるようにされている。一方、対象物(被測定物)Mは、例えばターンテーブル構造で形成されるφ軸回転機構6により水平方向で任意に回転できるように支持されている。したがってセンサ8は、対象物Mを任意の位置から任意の測定軸角度で、つまり任意の「アングル」で計測できることになる。
The
X軸方向移動機構2、Y軸方向移動機構3、Z軸方向移動機構4、θ軸回転機構5、およびφ軸回転機構6の各機構は、ドライバ7を介して制御装置9によりそれぞれ動作を制御される。制御装置9は、対象物Mの三次元形状を照合・比較する三次元設計形状データ(例えば三次元CADデータ)に対応した「アングル」で対象物Mの点群データを取得できるように各機構の動作を制御する。このような制御装置9の機能は、後述する点群データ取得装置に負わせるのが通常であり、本発明ではそのようにすることで点群データ比較システムを形成するようにしている。
The X-axis
またX軸方向移動機構2、Y軸方向移動機構3、Z軸方向移動機構4、θ軸回転機構5、およびφ軸回転機構6の各機構には、それぞれの動作量を検出する手段としてエンコーダ2e、3e、4e、5e、6eが設けられている。そしてこれらのエンコーダ2e、3e、4e、5e、6eからの各機構の動作量情報は、ドライバ7を介して制御装置9に記憶される。
The X-axis
制御装置9に記憶させた各機構の動作量情報は、対象物Mの点群データに必要な座標値を得るのに用いられる。すなわち対象物Mの点群データは、対象物Mに対して適宜に設定された点群データ座標と関係付けた多数の点として対象物Mの表面を計測して得られるデータであり、点群データ座標に関する座標値を必要とするので、その座標値を得るのに各機構の動作量情報を用いる。また各機構の動作量情報は、後述するように、ポリゴンデータの合成に際しても用いられる。
The operation amount information of each mechanism stored in the
図2は、一実施形態による点群データ比較装置の構成を示す。この点群データ比較装置10は、表示装置11、入力装置12、演算処理装置13、補助記憶装置14および主記憶装置15を備えている。その演算処理装置13は、入力装置2から入力される処理条件の受け入れや補助記憶装置14に格納してある点群データなどの読込みを行う点群データ・処理条件入力部16、点群データからポリゴンデータを作成するポリゴン化処理部17、ポリゴン化したデータからノイズを除去するポリゴンノイズ除去処理部18、複数のポリゴンデータを一つのポリゴンデータに合成するポリゴン合成処理部19、ポリゴンデータを再び点群データ化する再点群化処理部20、設計形状データと点群データを照合・比較する比較処理部21、および表示装置11に比較照合結果を出力する比較照合結果出力指示部22を備えている。ここで、補助記憶装置14に格納されているデータは、上述の点群データ取得装置1で得られたデータの場合もあれば、その他の方法で得られたデータの場合もあるが、本発明のように点群データ取得装置1に点群データ比較装置10を組み合わせて点群データ比較システムを構成する場合には、点群データ取得装置1で得られたデータとなる。
FIG. 2 shows a configuration of a point cloud data comparison apparatus according to an embodiment. The point cloud
以上のように構成された点群データ比較装置10でなされる照合・比較処理の流れを図3に示す。照合・比較処理では、まず点群データ・処理条件入力部16が補助記憶装置14からデータを読み込んで主記憶装置15へ格納する(処理S1)。補助記憶装置14から読込むデータは、図4に例示する対象物Mを図1の点群データ取得装置1で計測して得られた点群データとその点群データの取得時における各機構の動作量データである。
FIG. 3 shows the flow of collation / comparison processing performed by the point cloud
図4の対象物Mについての点群データの例を図5に示す。対象物Mを点群データ取得装置1で計測して得られた点群データには、図5に見られるように、計測の際に生じたノイズNが混入している。図6にはこの点群データを横から見た状態を示してある。
An example of point cloud data for the object M in FIG. 4 is shown in FIG. The point cloud data obtained by measuring the object M with the point cloud
次に、各種の処理条件を入力装置2から入力する(処理S2)。入力する処理条件は、点群データをポリゴンデータに変換するためのポリゴン化処理条件、ポリゴン化処理で得られたポリゴンデータについての上述のノイズを除去するためのノイズ除去処理条件、ノイズ除去後のポリゴンデータについてなす合成処理のための合成処理条件、合成後のポリゴンデータを再び点群データにするための再点群化処理条件、設計形状データと点群データを比較照合する際の比較照合処理条件、および比較照合した結果を表示する際の表示処理条件などである。 Next, various processing conditions are input from the input device 2 (processing S2). The processing conditions to be input are polygon processing conditions for converting point cloud data to polygon data, noise removal processing conditions for removing the above-described noise of polygon data obtained by polygon processing, Synthesis processing conditions for the synthesis processing for polygon data, re-point grouping processing conditions for converting the synthesized polygon data into point cloud data again, and comparison verification processing for comparing and collating design shape data with point cloud data And display processing conditions when displaying the comparison result.
次に、点群データからポリゴンデータを作成するポリゴン化処理をポリゴン化処理部7で行う(処理S3)。ポリゴン化処理は、処理S2で入力されたポリゴン化処理条件に基づいてなされ、例えば四角形のポリゴンを用いる場合であれば、点群データにおける各点を隣接する4点同士で順次つないでポリゴン化することでなす。図5の点群データをポリゴン化処理して得られるポリゴンデータの例を図7に示す。 Next, polygon processing for creating polygon data from the point cloud data is performed by the polygon processing unit 7 (processing S3). The polygonization processing is performed based on the polygonization processing conditions input in step S2. For example, when a quadrilateral polygon is used, each point in the point cloud data is sequentially connected by adjacent four points to form a polygon. That ’s it. An example of polygon data obtained by converting the point cloud data of FIG. 5 into a polygon is shown in FIG.
ポリゴンデータが得られたらそのポリゴンデータについてポリゴンノイズ除去部8によりノイズ除去処理を行う(処理S4)。ノイズ除去については、ポリゴンノイズ除去部8による自動的な処理と操作者がポリゴンノイズ除去部8に除去対象のノイズを指示してなす手動的な処理を行えるようにする。自動的なノイズ除去処理は、処理S2で入力されたノイズ除去処理条件に基づいてなされる。そのノイズ除去処理条件は、例えばポリゴンを構成する点同士の距離について基準値Sを設定し、構成点同士の距離が基準値Sよりも大きくなるポリゴンを削除する、あるいはポリゴンデータについて仮想の面を設定し、この仮想面からの距離が基準値S´を超えるポリゴンを削除する、というように設定される。一方、手動的なノイズ除去処理は、表示装置11に表示されたポリゴンデータを操作者が見ながら除去対象のノイズを指示し、これに応じてポリゴンノイズ除去部8がそれを削除することでなされる。このようなノイズ除去処理は各ノイズ個所について順次繰り返される(処理S4´)。ノイズ除去処理を経たポリゴンデータの例を図8に示す。
When polygon data is obtained, the polygon
以上のように点群データをポリゴンデータに変換し、そのポリゴンデータについてノイズ除去を行うようにしたことにより、ノイズ除去作業をより容易に行うことができるようになる。すなわち第1に、ポリゴン化することで自動的なノイズ除去のための基準を設定し易くなる。第2に、自動的なノイズ除去には限界があり、より高い精度の点群データを得るには手動によるノイズ除去を必要とするが、この手動ノイズ除去において、ポリゴンデータであることによりノイズが視認し易い図形的に現れるようになり、操作者がノイズをより容易に判定できるようになる。そして第3に、ノイズ除去の結果を操作者が確認するのに際してもその確認を行い易くなる。 As described above, the point cloud data is converted into polygon data, and noise removal is performed on the polygon data, so that the noise removal operation can be performed more easily. That is, first, it becomes easy to set a reference for automatic noise removal by making a polygon. Secondly, there is a limit to automatic noise removal, and manual noise removal is necessary to obtain point cloud data with higher accuracy. However, in this manual noise removal, noise is caused by polygon data. It appears as a graphic that is easy to visually recognize, and the operator can more easily determine noise. Thirdly, it becomes easier for the operator to confirm the result of noise removal.
ノイズ除去を終えたらポリゴン合成処理部9によりポリゴンデータの合成を行う(処理S5)。ポリゴンデータの合成は、処理S2で入力された合成処理条件にしたがってなされる。この処理は、点群データが面単位で取得されていることから必要となるものである。すなわち図4における対象物Mについての点群データの取得が対象物Mの形状における各面F1〜F7ないしその各面を一定の広さで分割した面の単位でなされることから、設計形状データとの照合・比較のためにはこの各面単位の点群データを合成して設計形状データに対応する状態にする必要があり、そのために合成処理が必要となる。この合成を本発明のように、ポリゴンデータについて行うようにすることで、合成状態を操作者が視認し易いなどのことから、その処理効率を高めることができる。またこの合成は、本発明による点群データ取得装置1で得られる上述のような各機構の動作量情報を用いることで、自動化することがでる。すなわち各機構の動作量情報により、センサ8の対象物Mに対する視線(測定軸)を確定することができる。そしてこの視線情報から面単位の各ポリゴンデータの関係性を導くことができ、これにより自動的にポリゴンデータの合成を行うことができる。このように自動的な合成を可能とすることにより、手動操作で合成を行っていた従来の手法に比べて、大幅に作業性を高めることができる。
When the noise removal is completed, polygon data is synthesized by the polygon synthesis processing unit 9 (processing S5). Polygon data is synthesized in accordance with the synthesis processing conditions input in step S2. This process is necessary because the point cloud data is acquired in units of planes. That is, since the point cloud data for the object M in FIG. 4 is acquired in units of surfaces obtained by dividing each surface F1 to F7 in the shape of the object M or each surface by a certain size, the design shape data. In order to collate and compare with each other, it is necessary to synthesize the point cloud data of each surface unit to a state corresponding to the design shape data, and for this reason, a synthesis process is required. By performing this synthesis on polygon data as in the present invention, it is easy for the operator to visually recognize the synthesis state, and the processing efficiency can be increased. This composition can be automated by using the operation amount information of each mechanism as described above obtained by the point cloud
合成を終えたらポリゴンデータを再び点群データにする再点群化処理を再点群化処理部9により行う(処理S6)。再点群化処理により得られる点群データの例を図9に示す。次に、再点群化処理で得られた点群データと設計形状データ(三次元CADデータなど)を表示装置11に表示して両者の位置合せを行う(処理S7)。点群データと設計形状データを位置合せした状態を図10に示す。このように位置合せがなされた状態で操作者が両データを視覚的に照合して比較し、設計形状データに対する点群データの誤差の有無を判定する。
When the synthesis is completed, the re-point grouping process is performed by the re-point
次に、比較処理部10による点群データと設計形状データの比較照合がなされる(処理S8)。この比較照合は、点群データにおける各面の辺などについて寸法を設計形状データにおける対応部分と比較する寸法比較処理としてなされるのが通常であり、本実施形態では寸法比較処理によっている。そしてこの寸法比較処理について、比較すべき箇所を点群データ上または設計形状データ上の何れかで指定することのできる機能を比較処理部10に与えている。したがって操作者は、上記のようにして表示装置11で視覚的に照合して比較した結果に基づいて、点群データ上または設計形状データ上で必要な寸法比較箇所を適切に指定することができることになる。このようにしてなされた比較処理の結果は、比較一覧表のような形態の寸法比較照合データとして作成され、これが処理S9で出力される。そして最後に、その出力結果が表示装置11に表示される(処理S10)。
Next, the
本発明は、点群データ比較について、点群データからのノイズ除去をより容易に行うことを可能とし、また点群データと設計形状データの比較をより容易に行うことを可能とし、また点群データないしポリゴンデータの合成をより容易に行うことを可能とする。したがって本発明は、設計形状に基づいて製作された製品を設計形状と照合比較する必要のある産業分野に有用なものとして広く利用することができる。 The present invention makes it possible to more easily remove noise from point cloud data for point cloud data comparison, and to more easily compare point cloud data and design shape data. Data or polygon data can be combined more easily. Therefore, the present invention can be widely used as a useful product in an industrial field where a product manufactured based on the design shape needs to be compared with the design shape.
1 点群データ取得装置
2 X軸方向移動機構
2e〜6e エンコーダ(動作量検出手段)
3 Y軸方向移動機構
4 Z軸方向移動機構
5 θ軸回転機構
6 φ軸回転機構
8 センサ
10 点群データ比較装置
17 ポリゴン化処理部
18 ポリゴンノイズ除去処理部
M 対象物
1 Point cloud
3 Y-axis direction moving mechanism 4 Z-axis
Claims (6)
前記点群データからポリゴンデータを作成し、このポリゴンデータについてノイズの除去をなす過程を含んでいることを特徴とする点群データ比較方法。 In the point cloud data comparison method of acquiring point cloud data for the shape of the object and comparing the point cloud data against the design shape data based on the object,
A point cloud data comparison method comprising a step of creating polygon data from the point cloud data and removing noise from the polygon data.
前記点群データと前記設計形状データを任意の箇所の寸法について比較するのに際し、前記設計形状データ上または前記点群データ上で寸法比較箇所を指定できるようにされていることを特徴とする点群データ比較方法。 In the point cloud data comparison method of acquiring point cloud data for the shape of the object and comparing the point cloud data against the design shape data based on the object,
When comparing the point cloud data and the design shape data with respect to the dimensions of an arbitrary location, a dimension comparison location can be designated on the design shape data or the point cloud data. Group data comparison method.
前記点群データをポリゴンデータに変換するためのポリゴン化処理部、および前記ポリゴン化処理部での処理で得られたポリゴンデータについてノイズ除去処理を行うポリゴンノイズ除去処理部を備えていることを特徴とする点群データ比較装置。 In a point cloud data comparison device that compares and compares the point cloud data acquired for the shape of the object with the design shape data that is the basis of the object,
A polygonization processing unit for converting the point cloud data into polygon data, and a polygon noise removal processing unit for performing noise removal processing on the polygon data obtained by the processing in the polygonalization processing unit are provided. Point cloud data comparison device.
前記点群データと前記設計形状データを任意の箇所の寸法について比較する比較処理部を備えており、この比較処理部は、前記設計形状データ上または前記点群データ上で寸法比較箇所を指定できるようにされていることを特徴とする点群データ比較装置。 In a point cloud data comparison device that compares and compares the point cloud data acquired for the shape of the object with the design shape data that is the basis of the object,
A comparison processing unit that compares the point cloud data and the design shape data with respect to the dimensions of an arbitrary location is provided, and this comparison processing unit can designate a size comparison location on the design shape data or the point cloud data. A point cloud data comparison apparatus characterized by being configured as described above.
前記対象物の表面形状を多数の点の集まりとして計測するセンサを備えるとともに、X軸方向移動機構、Y軸方向移動機構、Z軸方向移動機構、θ軸回転機構、およびφ軸回転機構を備え、前記センサは、前記X軸方向移動機構、前記Y軸方向移動機構、および前記Z軸方向移動機構により、互いに直交するX、Y、Zの3方向で任意に移動できるようにされるとともに、前記θ軸回転機構により測定軸を垂直方向で任意に回転できるようにされ、前記対象物は、前記φ軸回転機構により水平方向で任意に回転できるようにされ、前記X軸方向移動機構、前記Y軸方向移動機構、前記Z軸方向移動機構、前記θ軸回転機構、および前記φ軸回転機構の各機構には、それぞれの動作量を検出する動作量検出手段が設けられていることを特徴とする点群データ取得装置。 Point cloud data is acquired for the shape of the object, and the point cloud data used in the point cloud data comparison for comparing the point cloud data with the design shape data based on the object is acquired. In the point cloud data acquisition device,
A sensor for measuring the surface shape of the object as a collection of many points, and an X-axis direction moving mechanism, a Y-axis direction moving mechanism, a Z-axis direction moving mechanism, a θ-axis rotating mechanism, and a φ-axis rotating mechanism are provided. The sensor can be arbitrarily moved in three directions of X, Y, and Z orthogonal to each other by the X-axis direction moving mechanism, the Y-axis direction moving mechanism, and the Z-axis direction moving mechanism, The θ axis rotation mechanism can arbitrarily rotate the measurement axis in the vertical direction, the object can be arbitrarily rotated in the horizontal direction by the φ axis rotation mechanism, the X axis direction movement mechanism, Each of the Y-axis direction moving mechanism, the Z-axis direction moving mechanism, the θ-axis rotating mechanism, and the φ-axis rotating mechanism is provided with an operation amount detecting means for detecting the operation amount. Point Data acquisition device.
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