JP2008021316A - 自動3次元スキャンデータ整列システム及び方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】偏差誤差の総合を最小化するとともに、未処理3次元スキャンデータのための最高誤差を最小化することができる座標システムを認識する。そして、完全に自動化された方法で、未処理3次元スキャンデータから適切な座標システムを探す。統合偏差誤差を最小化するための多重座標システムがユーザーに認識され、提供される。最終ユーザーは、選択された座標システムに基づいて変換される3次元スキャンデータの整列に先立って提案された座標システム媒介変数を対話式に編集することが許容される。
【選択図】図1
Description
それに対し、誤差分布の平均は次のように表現される。
又は、
誤差分布の平均=基本的な最適図形(平面、円筒、円錐、環、矩)から誘導されず、その代わりに、突出-軸計算のような他の計算から誘導された参照図形に対する正規化された誤差統計。
用語「媒介変数平均」は、グループの平均媒介変数の一つを示す。例えば、図5a〜図8に記載のメッシュモデルにおいて、媒介変数ベクトル方向に対し、全ての計算されたベクトルは1.5°範囲内で平行することが分かる。従って、もし座標決定機能8における公差範囲がこのような偏差(即ち、公差が2°に設定される)を許容すると、全てのベクトルは同一なグループ(円筒最適(cylinder-best-fit)からの4ベクトル、回転軸からの4ベクトル、及び突出軸からの5ベクトル)と連結され、上記等式によってともに平均化される。円筒最適アルゴリズムの平均誤差分布と回転軸及び突出軸アルゴリズムからの正規化された誤差統計は、上記で提示した、加重された「媒介変数平均」等式で「誤差分布の平均」として使用される。従って、上記等式の後、「媒介変数平均(即ち、ベクトル方向)」は、全グループの領域のベクトルの方向の加重平均である。同一な平均化技術は、平面、線及び中心点に対して、本発明により使用され得る。
本発明の範囲から逸脱することなくある程度の変更は可能であるため、上記した説明または添付された図面に示された全ての内容は、文言そのままではなく、例示的なものとして解釈されなければならない。この分野の当業者なら、図面に示した段階の順序及び構造が、本発明の範囲から逸脱することなく変更されることができ、ここに含まれた説明が本発明の多数の可能な描写のうち一つの例であることが分かる。
Claims (27)
- 3次元対象物の表面を表現するメッシュモデルを生成するのに使用される3次元スキャンデータの集合を提供する段階と、
3次元スキャンデータのための多数の座標システムをプログラム的に決定する段階と、
多数の決定された座標システムの順位目録を生成する段階とを含む3次元スキャンデータのための座標システムの自動決定方法。 - 多数の決定された座標システムのうち一つに基づいてメッシュモデルの整列を変換する段階を更に含むことを特徴とする請求項1に記載の3次元スキャンデータのための座標システムの自動決定方法。
- 順位目録でユーザーによる座標システムの選択を可能にするグラフィックユーザーインターフェースを通してユーザーに順位目録を提供する段階と、
ユーザーの指示に基づいて、前記グラフィックユーザーインターフェースを通して前記順位目録で座標システムを選択する段階と、
選択された座標システムに基づいてメッシュモデルの整列を変換する段階とを更に含むことを特徴とする請求項1に記載の3次元スキャンデータのための座標システムの自動決定方法。 - 前記ユーザーは、メッシュモデルの整列を変換する前に、前記選択された座標システムをカスタマイズ(customize)することを特徴とする請求項3に記載の3次元スキャンデータのための座標システムの自動決定方法。
- 座標システムが原点に合わせられると、前記ユーザーはX,Y,及びZ平面のうち一つを修正することを特徴とする請求項4に記載の3次元スキャンデータのための座標システムの自動決定方法。
- 前記ユーザーは原点を変更することを特徴とする請求項4に記載の3次元スキャンデータのための座標システムの自動決定方法。
- 前記決定段階は、
メッシュモデルを分割する段階と、
分割されたメッシュモデルで多数の領域を分類する段階とを更に含むことを 特徴とする請求項1に記載の3次元スキャンデータのための座標システムの自動決定方法。 - 前記分類された領域は、平面型領域、円筒型領域、円錐型領域、環形領域、矩形領域、及び自由領域のうち一つであることを特徴とする請求項7に記載の3次元スキャンデータのための座標システムの自動決定方法。
- 前記分類された領域のうち少なくとも一つのために特定座標システムを特定するのに使用される媒介変数を計算する段階を更に含むことを特徴とする請求項7に記載の3次元スキャンデータのための座標システムの自動決定方法。
- 前記媒介変数の計算は、法線ベクトル、方向ベクトル、回転線、点、及び中心点のうち少なくとも一つを含むことを特徴とする請求項9に記載の3次元スキャンデータのための座標システムの自動決定方法。
- 前記決定段階は、
多数の計算された媒介変数をグループ化する段階と、
前記グループ化された媒介変数を平均化する段階とを含むことを特徴とする請求項9に記載の3次元スキャンデータのための座標システムの自動決定方法。 - 前記決定段階は、
座標システムを好ましく決定する少なくとも一つのグループの媒介変数を認識する段階を更に含むことを特徴とする請求項9に記載の3次元スキャンデータのための座標システムの自動決定方法。 - 前記決定段階は、
一つの自由度によって座標システムが未決定される少なくとも一つのグループの媒介変数を認識する段階を更に含むことを特徴とする請求項9に記載の3次元スキャンデータのための座標システムの自動決定方法。 - 前記決定段階は、
座標システムが好ましく決定される少なくとも一つのグループの媒介変数を認識する段階と、
一つの自由度によって座標システムを未決定する少なくとも一つの媒介変数のグループを認識する段階と、
座標システムが好ましく決定される少なくとも一つのグループの認識された媒介変数と、一つの自由度によって座標システムが未決定される少なくとも一つのグループの認識された媒介変数とを順位目録で分類する段階とを更に含むことを特徴とする請求項9に記載の3次元スキャンデータのための座標システムの自動決定方法。 - 3次元対象物の表面を表現するメッシュモデルを生成するのに使用される3次元スキャンデータの集合と、
3次元スキャンデータのための多数の座標システムをプログラム的に決定し、多数の決定された座標システムの順位目録を生成する座標決定機能と、
統合決定機能によって生成され、順位目録でユーザーによる座標システムの選択を可能にするグラフィックユーザーインターフェースとを含む3次元スキャンデータのための座標システムを自動で決定するシステム。 - 前記メッシュモデルの整列は、順位目録で多数の座標システムから選択された座標システムに基づいて変換されることを特徴とする請求項15に記載の3次元スキャンデータのための座標システムを自動で決定するシステム。
- 前記グラフィックユーザーインターフェースは、メッシュモデルの整列を変換する前に、ユーザーが、選択された座標システムをカスタマイズすることをできるようにすることを特徴とする請求項16に記載の3次元スキャンデータのための座標システムを自動で決定するシステム。
- コンピューティング装置に使用される物理媒体であって、
3次元対象物の表面を表現するメッシュモデルを生成するのに使用される3次元スキャンデータの集合を提供する命令と、
3次元スキャンデータのための多数の座標システムをプログラム的に決定する命令と、
多数の決定された座標システムの順位目録を生成する命令を含む3次元スキャンデータのための座標システムを自動で決定するコンピューター実行可能な命令とを備えた物理媒体。 - 多数の決定された座標システムのうち一つに基づいてメッシュモデルの整列を変換する命令を更に含むことを特徴とする請求項18に記載の物理媒体。
- 順位目録でユーザーによる座標システムの選択を可能にするグラフィックユーザーインターフェースを通してユーザーに順位目録を提供する命令と、
ユーザーの指示に基づいて、前記グラフィックユーザーインターフェースを通して前記順位目録で座標システムを選択する命令と、
選択された座標システムに基づいてメッシュモデルの整列を変換する命令とを更に含むことを特徴とする請求項18に記載の物理媒体。 - 前記ユーザーは、メッシュモデルの整列を変換する前に、前記選択された座標システムをカスタマイズすることを特徴とする請求項20に記載の物理媒体。
- 前記決定は、
前記メッシュモデルを分割する命令と、
分割されたメッシュモデルで多数の領域を分類する命令とを更に含むことを特徴とする請求項18に記載の物理媒体。 - 前記命令は、
分類された領域の少なくとも一つのために座標システムを特定するのに使用される媒介変数を計算する命令を更に含むことを特徴とする請求項22に記載の物理媒体。 - 前記決定は、
多数の計算された媒介変数をグループ化する命令と、
グループ化された媒介変数を平均する命令とを更に含むことを特徴とする請求項23に記載の物理媒体 - 前記決定は、
座標システムを好ましく決定する少なくとも一つのグループの媒介変数を認識する命令を更に含むことを特徴とする請求項23に記載の物理媒体。 - 前記決定は、
一つの自由度によって座標システムが未決定される少なくとも一つのグループの媒介変数を認識する命令を更に含むことを特徴とする請求項23に記載の物理媒体。 - 前記決定は、
座標システムを好ましく決定する少なくとも一つのグループの媒介変数を認識する命令と、
一つの自由度によって座標システムが未決定される少なくとも一つのグループの媒介変数を認識する命令と、
座標システムが好ましく決定される少なくとも一つのグループの認識された媒介変数と、一つの自由度によって座標システムが未決定される少なくとも一つのグループの認識された媒介変数とを順位目録で分類する命令とを更に含むことを特徴とする請求項23に記載の物理媒体 。
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