JP2010271066A - 物体測定装置及び物体測定プログラム - Google Patents
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Abstract
【課題】ユーザが任意の2点を指定する操作を行うことなく、実物の測定器具を用いて測定した場合と同様の測定値を算出することができるようにする。
【解決手段】操作デバイス14が仮想ノギスBに対する移動操作を受け付けて、移動処理部15が仮想ノギスBが形成する測定空間ms内に測定対象物Aが含まれる位置まで、その仮想ノギスBのジョウB1,B2を移動すると、座標系設定部16が測定空間msにローカル座標系を設定し、測定値算出部17がローカル座標系のv方向において、点群データの最大値と最小値を検出し、その最大値と最小値の差分値を測定対象物Aの測定値として算出する。
【選択図】図1
【解決手段】操作デバイス14が仮想ノギスBに対する移動操作を受け付けて、移動処理部15が仮想ノギスBが形成する測定空間ms内に測定対象物Aが含まれる位置まで、その仮想ノギスBのジョウB1,B2を移動すると、座標系設定部16が測定空間msにローカル座標系を設定し、測定値算出部17がローカル座標系のv方向において、点群データの最大値と最小値を検出し、その最大値と最小値の差分値を測定対象物Aの測定値として算出する。
【選択図】図1
Description
この発明は、仮想の測定器具(例えば、仮想ノギス、仮想マイクロメータ)を用いて、測定対象物の幅や内径などを測定する物体測定装置及び物体測定プログラムに関するものである。
例えば、測定対象物の幅や高さなどの寸法を測定する測定器具として、ノギスやマイクロメータなどがある。
しかし、ノギスやマイクロメータなどの測定器具を用いて、測定対象物を測定する場合、その測定値は記録して残しておくことが可能であるが、その測定対象物を倉庫などに保管しておかなければ、後日、製品の不具合等が発生しても、再度の測定を行うことができず、トレーサビリティを図ることができない。
しかし、ノギスやマイクロメータなどの測定器具を用いて、測定対象物を測定する場合、その測定値は記録して残しておくことが可能であるが、その測定対象物を倉庫などに保管しておかなければ、後日、製品の不具合等が発生しても、再度の測定を行うことができず、トレーサビリティを図ることができない。
そこで、測定対象物の測定値と一緒に測定対象物の3次元形状を示す点群データを保存することで、トレーサビリティを可能にしている物体測定装置が開発されている。
この物体測定装置は、コンピュータで構成されており、例えば、3次元測定器が測定対象物を測定することで、その測定対象物の3次元形状を示す点群データを生成すると、その3次元測定器から点群データを取得する。
物体測定装置は、測定対象物の3次元形状を示す点群データを取得すると、その点群データにしたがって測定対象物をディスプレイに表示する。
この物体測定装置は、コンピュータで構成されており、例えば、3次元測定器が測定対象物を測定することで、その測定対象物の3次元形状を示す点群データを生成すると、その3次元測定器から点群データを取得する。
物体測定装置は、測定対象物の3次元形状を示す点群データを取得すると、その点群データにしたがって測定対象物をディスプレイに表示する。
物体測定装置は、例えば、ユーザがマウスなどを操作して、測定対象物の3次元形状を示す点群データを構成している点の中から、任意の2点(例えば、測定対象物の左端と右端)を指定すると、図13に示すように、その2点間の距離を測定対象物の測定値として算出する。
これにより、測定対象物の測定値として、測定対象物の幅や高さなどが得られるが、例えば、測定対象物の左端と右端を指定する場合、左端に存在する点や右端に存在する点は、それぞれ1点に限らず複数点あり、点の選び方によって2点間の距離が異なる(例えば、実線の矢印で示す2点間の距離と、点線の矢印で示す2点間の距離とは異なる)。
このため、数多くの測定対象物を同一の条件で測定するには、同じ条件の点を選択する必要があるが、ユーザが熟練者でなければ、適正な点を選択することができず、数多くの測定対象物を同一の条件で測定することができなくなる。
また、ユーザがマウスなどを操作して、2点を指定する必要があるため、マウスなどの操作に不慣れなユーザは、迅速に測定作業を行うことが困難である。
これにより、測定対象物の測定値として、測定対象物の幅や高さなどが得られるが、例えば、測定対象物の左端と右端を指定する場合、左端に存在する点や右端に存在する点は、それぞれ1点に限らず複数点あり、点の選び方によって2点間の距離が異なる(例えば、実線の矢印で示す2点間の距離と、点線の矢印で示す2点間の距離とは異なる)。
このため、数多くの測定対象物を同一の条件で測定するには、同じ条件の点を選択する必要があるが、ユーザが熟練者でなければ、適正な点を選択することができず、数多くの測定対象物を同一の条件で測定することができなくなる。
また、ユーザがマウスなどを操作して、2点を指定する必要があるため、マウスなどの操作に不慣れなユーザは、迅速に測定作業を行うことが困難である。
なお、以下の特許文献1には、コンピュータ上に仮想の描画道具(例えば、定規、コンパス)を用意し、仮想の描画道具を用いて、直線や円などを描画する図形描画装置が開示されているが、この図形描画装置は、あくまでも、直線や円などを描画する装置であって、仮想の測定器具を用いて、測定対象物を測定するものとは異なる。
従来の物体測定装置は以上のように構成されているので、ユーザがマウスなどを操作して、任意の2点を指定すれば、その2点間の距離を測定対象物の測定値として算出することができる。しかし、点群データを構成している数多くの点の中から、適正な点を選択しなければ、所望の測定条件(例えば、一番幅が広い部位の測定)に見合う測定値を得ることができない課題があった。
また、マウスなどの操作は、ノギスやマイクロメータの操作とは感覚的に異なるため、ノギスやマイクロメータの操作に熟練しているユーザでも、マウスなどの操作に不慣れなユーザは、迅速に測定作業を行うことが困難である課題もあった。
また、マウスなどの操作は、ノギスやマイクロメータの操作とは感覚的に異なるため、ノギスやマイクロメータの操作に熟練しているユーザでも、マウスなどの操作に不慣れなユーザは、迅速に測定作業を行うことが困難である課題もあった。
この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、ユーザが任意の2点を指定する操作を行うことなく、実物の測定器具を用いて測定した場合と同様の測定値を算出することができる物体測定装置及び物体測定プログラムを得ることを目的とする。
この発明に係る物体測定装置は、表示手段により表示されている測定器具に対する移動操作を受け付けて、その測定器具が形成する測定空間内に測定対象物が含まれる位置まで、その測定器具を移動する移動操作受付手段と、移動操作受付手段により移動された測定器具が形成する測定空間にローカル座標系を設定する座標系設定手段とを設け、測定値算出手段が座標系設定手段により設定されたローカル座標系の測定方向において、点群データ取得手段により取得された点群データの最大値と最小値を検出し、その最大値と最小値の差分値を測定対象物の測定値として算出するようにしたものである。
この発明によれば、表示手段により表示されている測定器具に対する移動操作を受け付けて、その測定器具が形成する測定空間内に測定対象物が含まれる位置まで、その測定器具を移動する移動操作受付手段と、移動操作受付手段により移動された測定器具が形成する測定空間にローカル座標系を設定する座標系設定手段とを設け、測定値算出手段が座標系設定手段により設定されたローカル座標系の測定方向において、点群データ取得手段により取得された点群データの最大値と最小値を検出し、その最大値と最小値の差分値を測定対象物の測定値として算出するように構成したので、ユーザが任意の2点を指定する操作を行うことなく、実物の測定器具を用いて測定した場合と同様の測定値を算出することができる効果がある。
実施の形態1.
図1はこの発明の実施の形態1による物体測定装置を示す構成図である。
図1において、3次元測定器1は例えばレーザ光を測定対象物Aに照射して、レーザ光の反射光を受信することで、その測定対象物Aの3次元形状を示す点群データ(あるいは、ポリゴンデータ)を生成する装置である。
物体測定装置2は3次元測定器1により生成された点群データを取得し、その点群データと仮想の測定器具(例えば、仮想ノギス、仮想マイクロメータ)を用いて、測定対象物Aの幅や内径などを測定する装置である。
この実施の形態1では、説明の便宜上、仮想ノギスBを用いて、測定対象物Aの幅を測定する例を説明する。
図1はこの発明の実施の形態1による物体測定装置を示す構成図である。
図1において、3次元測定器1は例えばレーザ光を測定対象物Aに照射して、レーザ光の反射光を受信することで、その測定対象物Aの3次元形状を示す点群データ(あるいは、ポリゴンデータ)を生成する装置である。
物体測定装置2は3次元測定器1により生成された点群データを取得し、その点群データと仮想の測定器具(例えば、仮想ノギス、仮想マイクロメータ)を用いて、測定対象物Aの幅や内径などを測定する装置である。
この実施の形態1では、説明の便宜上、仮想ノギスBを用いて、測定対象物Aの幅を測定する例を説明する。
物体測定装置2の点群データ取得部11は3次元測定器1により生成された点群データを取得する処理を実施する。なお、点群データ取得部11は点群データ取得手段を構成している。
表示処理部12は点群データ取得部11により取得された点群データにしたがって測定対象物Aをディスプレイ13に表示するとともに、仮想の測定器具である仮想ノギスBをディスプレイ13に表示する処理を実施する。なお、表示処理部12及びディスプレイ13から表示手段が構成されている。
表示処理部12は点群データ取得部11により取得された点群データにしたがって測定対象物Aをディスプレイ13に表示するとともに、仮想の測定器具である仮想ノギスBをディスプレイ13に表示する処理を実施する。なお、表示処理部12及びディスプレイ13から表示手段が構成されている。
操作デバイス14は実物のノギス(実物の測定器具)の構造が再現されているデバイスであり、例えば、ディスプレイ13に表示されている仮想ノギスBのジョウ(または、クチバシ)B1,B2の間隔や、ジョウB1,B2の回転などの移動操作を受け付ける。
移動処理部15は操作デバイス14により受け付けられた移動操作にしたがって、仮想ノギスBが形成する測定空間ms内に測定対象物Aが含まれる位置まで、測定器具Aを移動する処理を実施する。なお、操作デバイス14及び移動処理部15から移動操作受付手段が構成されている。
移動処理部15は操作デバイス14により受け付けられた移動操作にしたがって、仮想ノギスBが形成する測定空間ms内に測定対象物Aが含まれる位置まで、測定器具Aを移動する処理を実施する。なお、操作デバイス14及び移動処理部15から移動操作受付手段が構成されている。
図1では、操作デバイス14が移動操作を受け付ける例を示しているが、操作デバイス14の代わりに、例えば、キーボードの矢印キーやマウスが仮想ノギスBに対する移動操作を受け付けるようにしてもよい。
また、操作デバイス14の代わりに、CAD用の3次元コントローラを用いるようにしてもよい。
また、ディスプレイ13がタッチセンサを搭載している場合には、ユーザがディスプレイ13に表示されている仮想ノギスBに触れることで、仮想ノギスBを移動するようにしてもよい。
また、操作デバイス14の代わりに、CAD用の3次元コントローラを用いるようにしてもよい。
また、ディスプレイ13がタッチセンサを搭載している場合には、ユーザがディスプレイ13に表示されている仮想ノギスBに触れることで、仮想ノギスBを移動するようにしてもよい。
座標系設定部16は移動処理部15により移動された仮想ノギスBが形成する測定空間msにローカル座標系を設定する処理を実施する。なお、座標系設定部16は座標系設定手段を構成している。
測定値算出部17は座標系設定部16により設定されたローカル座標系の測定方向において、点群データ取得部11により取得された点群データの最大値Pmaxと最小値Pminを検出し、その最大値Pmaxと最小値Pminの差分値Pmax−Pminを測定対象物Aの測定値として算出する処理を実施する。なお、測定値算出部17は測定値算出手段を構成している。
データ保存部18は点群データ取得部11により取得された点群データと測定値算出部17により算出された測定値を保存するハードディスクなどの記録媒体である。
測定値算出部17は座標系設定部16により設定されたローカル座標系の測定方向において、点群データ取得部11により取得された点群データの最大値Pmaxと最小値Pminを検出し、その最大値Pmaxと最小値Pminの差分値Pmax−Pminを測定対象物Aの測定値として算出する処理を実施する。なお、測定値算出部17は測定値算出手段を構成している。
データ保存部18は点群データ取得部11により取得された点群データと測定値算出部17により算出された測定値を保存するハードディスクなどの記録媒体である。
図1の例では、物体測定装置の構成要素である点群データ取得部11、表示処理部12、移動処理部15、座標系設定部16及び測定値算出部17のそれぞれが専用のハードウェア(例えば、CPUを実装している半導体集積回路)で構成されているものを想定しているが、物体測定装置がコンピュータで構成される場合、点群データ取得部11、表示処理部12、移動処理部15、座標系設定部16及び測定値算出部17の処理内容を記述している物体測定プログラムをコンピュータのメモリに格納し、当該コンピュータのCPUが当該メモリに格納されている物体測定プログラムを実行するようにしてもよい。
図2はこの発明の実施の形態1による物体測定装置の処理内容を示すフローチャートである。
図2はこの発明の実施の形態1による物体測定装置の処理内容を示すフローチャートである。
次に動作について説明する。
3次元測定器1は、例えば、図4の測定対象物A(図4には、仮想ノギスBのジョウB1,B2も存在しているが、3次元測定器1が測定する際には、測定対象物Aのみが存在している)に対して様々な角度からレーザ光を照射し、その測定対象物Aに反射して戻ってきたレーザ光を受信する。
3次元測定器1は、測定対象物Aに反射して戻ってきたレーザ光を受信すると、そのレーザ光の照射角度とレーザ光の受信時刻から測定対象物Aにおけるレーザ光の照射点の3次元座標を取得し、その測定対象物Aの3次元形状を示す点群データ(測定対象物Aにおけるレーザ光の照射点の3次元座標の集合)を生成する。
3次元測定器1は、例えば、図4の測定対象物A(図4には、仮想ノギスBのジョウB1,B2も存在しているが、3次元測定器1が測定する際には、測定対象物Aのみが存在している)に対して様々な角度からレーザ光を照射し、その測定対象物Aに反射して戻ってきたレーザ光を受信する。
3次元測定器1は、測定対象物Aに反射して戻ってきたレーザ光を受信すると、そのレーザ光の照射角度とレーザ光の受信時刻から測定対象物Aにおけるレーザ光の照射点の3次元座標を取得し、その測定対象物Aの3次元形状を示す点群データ(測定対象物Aにおけるレーザ光の照射点の3次元座標の集合)を生成する。
図1では、3次元測定器1が測定対象物Aの3次元形状を示す点群データを生成する例を示しているが、カメラが様々な角度から測定対象物Aを撮影し、カメラにより撮影された複数の映像からステレオ画像法による三角測量によって、測定対象物Aにおける各点の3次元座標を算出することで、測定対象物Aの3次元形状を示す点群データを生成するようにしてもよい。
物体測定装置2の点群データ取得部11は、3次元測定器1が測定対象物Aの3次元形状を示す点群データを生成すると、その3次元測定器1から点群データを取得する(ステップST1)。
また、点群データ取得部11は、その点群データを取得すると、その点群データをデータ保存部18に記録する(ステップST2)。
なお、点群データ取得部11は、点群データをデータ保存部18に記録するに際して、測定対象物Aの形状が滑らかな部分の点群データを間引くなどの処理を実施して、後段の処理負荷を軽減するようにしてもよい。
また、点群データ取得部11は、その点群データを取得すると、その点群データをデータ保存部18に記録する(ステップST2)。
なお、点群データ取得部11は、点群データをデータ保存部18に記録するに際して、測定対象物Aの形状が滑らかな部分の点群データを間引くなどの処理を実施して、後段の処理負荷を軽減するようにしてもよい。
表示処理部12は、データ保存部18に記録されている点群データを読み込み、その点群データにしたがって測定対象物Aをディスプレイ13に表示する(ステップST3)。
また、表示処理部12は、データ保存部18に記録されている仮想ノギスBのデータを読み込み、そのデータにしたがって仮想ノギスBをディスプレイ13に表示する(ステップST4)。
また、表示処理部12は、データ保存部18に記録されている仮想ノギスBのデータを読み込み、そのデータにしたがって仮想ノギスBをディスプレイ13に表示する(ステップST4)。
このように、測定対象物A及び仮想ノギスBがディスプレイ13に表示されると、ユーザは、図3に示すような操作デバイス14を操作することで、仮想ノギスBを移動させることができる。
図3の操作デバイス14は、ディスプレイ13に表示されている仮想ノギスBのジョウB1,B2の間隔や、ジョウB1,B2の回転などの移動操作を受け付けるものであり、ユーザが操作デバイス14のジョウ14a,14bをスライドさせて、2つのジョウ14a,14bの間隔を変えれば、ディスプレイ13に表示されている仮想ノギスBのジョウB1,B2の間隔が変わり、また、ユーザが操作デバイス14のスライドバー14cを回転させれば、ディスプレイ13に表示されている仮想ノギスBのジョウB1,B2が回転する。
また、ユーザが操作デバイス14のスライドバー14cの全体をスライドさせれば、ディスプレイ13に表示されている仮想ノギスBのジョウB1,B2がスライドする。
図3の操作デバイス14は、ディスプレイ13に表示されている仮想ノギスBのジョウB1,B2の間隔や、ジョウB1,B2の回転などの移動操作を受け付けるものであり、ユーザが操作デバイス14のジョウ14a,14bをスライドさせて、2つのジョウ14a,14bの間隔を変えれば、ディスプレイ13に表示されている仮想ノギスBのジョウB1,B2の間隔が変わり、また、ユーザが操作デバイス14のスライドバー14cを回転させれば、ディスプレイ13に表示されている仮想ノギスBのジョウB1,B2が回転する。
また、ユーザが操作デバイス14のスライドバー14cの全体をスライドさせれば、ディスプレイ13に表示されている仮想ノギスBのジョウB1,B2がスライドする。
移動処理部15は、操作デバイス14が仮想ノギスBに対する移動操作を受け付けると(ステップST5)、その移動操作にしたがって仮想ノギスBのジョウB1,B2を移動する(ステップST6)。
ユーザは、図4に示すように、仮想ノギスBが形成する測定空間ms内に測定対象物Aが含まれるようになるまで、操作デバイス14を用いて、仮想ノギスBに対する移動操作を行う。
ここで、仮想ノギスBが形成する測定空間msとは、図5に示すように、仮想ノギスBにおける2つのジョウB1,B2に挟まれる空間を意味する。
図4の例では、仮想ノギスBが形成する測定空間ms内に測定対象物Aが含まれているが、測定対象物Aは仮想ノギスBのジョウB1,B2と接していない。
ユーザは、仮想ノギスBが形成する測定空間ms内に測定対象物Aが含まれる位置まで、仮想ノギスBのジョウB1,B2を移動すると、操作デバイス14の測定開始ボタン14dを押圧する。
ユーザは、図4に示すように、仮想ノギスBが形成する測定空間ms内に測定対象物Aが含まれるようになるまで、操作デバイス14を用いて、仮想ノギスBに対する移動操作を行う。
ここで、仮想ノギスBが形成する測定空間msとは、図5に示すように、仮想ノギスBにおける2つのジョウB1,B2に挟まれる空間を意味する。
図4の例では、仮想ノギスBが形成する測定空間ms内に測定対象物Aが含まれているが、測定対象物Aは仮想ノギスBのジョウB1,B2と接していない。
ユーザは、仮想ノギスBが形成する測定空間ms内に測定対象物Aが含まれる位置まで、仮想ノギスBのジョウB1,B2を移動すると、操作デバイス14の測定開始ボタン14dを押圧する。
座標系設定部16は、ユーザが操作デバイス14の測定開始ボタン14dを押圧すると(ステップST7)、図6に示すように、仮想ノギスBが形成する測定空間msにローカル座標系を設定する(ステップST8)。
測定値算出部17は、座標系設定部16がローカル座標系を設定すると、図7に示すように、そのローカル座標系のv方向(測定方向)において、点群データ取得部11により取得された点群データの最大値Pmaxと最小値Pminを検出する(ステップST9)。
即ち、ローカル座標系の原点からのv方向距離が最大の点と、v方向距離が最小の点を検出する。
ただし、測定値算出部17は、仮想ノギスBが形成する測定空間msから逸脱している部分を除外して点群データの最大値Pmaxと最小値Pminを検出する。
例えば、図4に示すように、測定対象物Aの奥行きが、測定空間msの奥行きより大きい場合、測定対象物Aの一部が、測定空間msより図中手前側又は奥側ではみ出すので、はみ出している部分を除外して点群データの最大値Pmaxと最小値Pminを検出する。
即ち、ローカル座標系の原点からのv方向距離が最大の点と、v方向距離が最小の点を検出する。
ただし、測定値算出部17は、仮想ノギスBが形成する測定空間msから逸脱している部分を除外して点群データの最大値Pmaxと最小値Pminを検出する。
例えば、図4に示すように、測定対象物Aの奥行きが、測定空間msの奥行きより大きい場合、測定対象物Aの一部が、測定空間msより図中手前側又は奥側ではみ出すので、はみ出している部分を除外して点群データの最大値Pmaxと最小値Pminを検出する。
測定値算出部17は、点群データの最大値Pmaxと最小値Pminを検出すると、その最大値Pmaxと最小値Pminの差分値Pmax−Pminを測定対象物Aの測定値として算出する(ステップST10)。
測定値算出部17は、測定対象物Aの測定値Pmax−Pminを算出すると、その測定値Pmax−Pminをデータ保存部18に記録する(ステップST11)。
測定値算出部17は、測定対象物Aの測定値Pmax−Pminを算出すると、その測定値Pmax−Pminをデータ保存部18に記録する(ステップST11)。
表示処理部12は、仮想ノギスBの動きを実物のノギスの動きと同じように見せるため、測定値算出部17が点群データの最大値Pmaxと最小値Pminを検出すると、図8に示すように、仮想ノギスBのジョウB1,B2が最大値Pmax及び最小値Pminと接する位置まで、仮想ノギスBのジョウB1,B2を移動させる(ステップST12)。
即ち、仮想ノギスBのジョウB1,B2が測定対象物Aと接する位置まで、仮想ノギスBのジョウB1,B2を移動させる。
即ち、仮想ノギスBのジョウB1,B2が測定対象物Aと接する位置まで、仮想ノギスBのジョウB1,B2を移動させる。
以上で明らかなように、この実施の形態1によれば、操作デバイス14がディスプレイ13に表示されている仮想ノギスBに対する移動操作を受け付け、移動処理部15が当該移動操作にしたがって、仮想ノギスBが形成する測定空間ms内に測定対象物Aが含まれる位置まで、その仮想ノギスBのジョウB1,B2を移動すると、座標系設定部16が仮想ノギスBが形成する測定空間msにローカル座標系を設定し、測定値算出部17が座標系設定部16により設定されたローカル座標系のv方向において、点群データ取得部11により取得された点群データの最大値Pmaxと最小値Pminを検出し、その最大値Pmaxと最小値Pminの差分値Pmax−Pminを測定対象物Aの測定値として算出するように構成したので、ユーザが任意の2点を指定する操作を行うことなく、実物のノギスを用いて測定した場合と同様の測定値を算出することができる効果を奏する。
また、この実施の形態1によれば、測定値算出部17が点群データの最大値Pmaxと最小値Pminを検出すると、表示処理部12が、仮想ノギスBのジョウB1,B2が最大値Pmax及び最小値Pminと接する位置まで移動させるように構成したので、仮想ノギスBの動きを実物のノギスの動きと同じように見せることができる効果を奏する。
さらに、この実施の形態1によれば、操作デバイス14が、実物のノギスの構造が再現されているデバイスであるので、ノギスの操作に熟練しているユーザであれば、迅速に測定作業を行うことができる効果を奏する。
なお、この実施の形態1では、測定値算出部17が測定対象物Aの幅を算出するものについて示したが、これは一例に過ぎず、例えば、測定対象物Aの高さや奥行き、段差などを算出するようにしてもよい。
例えば、仮想ノギスBのクチバシB1,B2を使用することで、図9に示すように、測定対象物Aの内径を算出するようにしてもよい。
この場合、仮想ノギスBが形成する測定空間msは、図10に示すように、クチバシB1の測定面側の空間ms1及びクチバシB2の測定面側の空間msになる。
例えば、仮想ノギスBのクチバシB1,B2を使用することで、図9に示すように、測定対象物Aの内径を算出するようにしてもよい。
この場合、仮想ノギスBが形成する測定空間msは、図10に示すように、クチバシB1の測定面側の空間ms1及びクチバシB2の測定面側の空間msになる。
また、この実施の形態1では、仮想の測定器具が仮想ノギスBであるものについて示したが、これは一例に過ぎず、例えば、仮想の測定器具が仮想マイクロメータであってもよい。
この実施の形態1では、測定値算出部17が測定対象物Aの幅を算出するものについて示したが、積雪を測定対象物Aとして、積雪の厚みを算出するようにしてもよい。
具体的には、3次元測定器1を用いて、例えば、観測地点に積もっている積雪の形状(積雪の表面の形状、断面の形状)と、積雪がない状態の観測地点の形状を測定することで、観測地点に積もっている積雪の3次元形状を示す点群データを生成する。
物体測定装置が、3次元測定器1により生成された積雪の3次元形状を示す点群データを取得すれば、上述した測定対象物Aの幅を算出する場合と同様にして、積雪の厚みを算出することができる。
具体的には、3次元測定器1を用いて、例えば、観測地点に積もっている積雪の形状(積雪の表面の形状、断面の形状)と、積雪がない状態の観測地点の形状を測定することで、観測地点に積もっている積雪の3次元形状を示す点群データを生成する。
物体測定装置が、3次元測定器1により生成された積雪の3次元形状を示す点群データを取得すれば、上述した測定対象物Aの幅を算出する場合と同様にして、積雪の厚みを算出することができる。
実施の形態2.
上記実施の形態1では、測定値算出部17が点群データの最大値Pmaxと最小値Pminを検出して、その最大値Pmaxと最小値Pminの差分値Pmax−Pminを測定対象物Aの測定値として算出するものについて示したが、測定値算出部17が測定対象物Aの測定値を複数回算出するようにしてもよい。
上記実施の形態1では、測定値算出部17が点群データの最大値Pmaxと最小値Pminを検出して、その最大値Pmaxと最小値Pminの差分値Pmax−Pminを測定対象物Aの測定値として算出するものについて示したが、測定値算出部17が測定対象物Aの測定値を複数回算出するようにしてもよい。
即ち、ユーザが操作デバイス14を操作することで、仮想ノギスBが形成する測定空間ms内に測定対象物Aが含まれる位置まで、仮想ノギスBのジョウB1,B2(またはクチバシB1,B2)を移動させるが、測定対象物Aには微小な凹凸があるため、仮想ノギスBのジョウB1,B2(またはクチバシB1,B2)と測定対象物Aの相対的な位置関係(例えば、仮想ノギスBのジョウB1,B2と測定対象物Aの角度)が変化すると、測定値算出部17により検出される最大値Pmaxと最小値Pminが微妙にずれて測定値が異なる場合が考えられる。
そこで、この実施の形態2では、下記に示すように、測定値算出部17が測定対象物Aの測定値をN回(例えば、5回)算出するようにする。
図11はこの発明の実施の形態2による物体測定装置の処理内容を示すフローチャートである。
そこで、この実施の形態2では、下記に示すように、測定値算出部17が測定対象物Aの測定値をN回(例えば、5回)算出するようにする。
図11はこの発明の実施の形態2による物体測定装置の処理内容を示すフローチャートである。
次に動作について説明する。
表示処理部12は、上記実施の形態1と同様にして、測定対象物Aと仮想ノギスBの例えばジョウB1,B2をディスプレイ13に表示すると、1回目の測定である旨を示すメッセージと、仮想ノギスBに対する移動操作を促すメッセージをディスプレイ13に表示する。
表示処理部12は、上記実施の形態1と同様にして、測定対象物Aと仮想ノギスBの例えばジョウB1,B2をディスプレイ13に表示すると、1回目の測定である旨を示すメッセージと、仮想ノギスBに対する移動操作を促すメッセージをディスプレイ13に表示する。
移動処理部15は、操作デバイス14が仮想ノギスBに対する移動操作を受け付けると(ステップST21)、その移動操作にしたがって仮想ノギスBのジョウB1,B2を移動する(ステップST22)。
座標系設定部16は、ユーザが操作デバイス14の測定開始ボタン14dを押圧すると、上記実施の形態1と同様にして、仮想ノギスBが形成する測定空間msにローカル座標系を設定する(ステップST23)。
座標系設定部16は、ユーザが操作デバイス14の測定開始ボタン14dを押圧すると、上記実施の形態1と同様にして、仮想ノギスBが形成する測定空間msにローカル座標系を設定する(ステップST23)。
測定値算出部17は、座標系設定部16がローカル座標系を設定すると、上記実施の形態1と同様に、そのローカル座標系のv方向(測定方向)において、点群データ取得部11により取得された点群データの最大値Pmaxと最小値Pminを検出する(ステップST24)。
測定値算出部17は、点群データの最大値Pmaxと最小値Pminを検出すると、その最大値Pmaxと最小値Pminの差分値Pmax−Pminを測定対象物Aの測定値として算出する(ステップST25)。
測定値算出部17は、点群データの最大値Pmaxと最小値Pminを検出すると、その最大値Pmaxと最小値Pminの差分値Pmax−Pminを測定対象物Aの測定値として算出する(ステップST25)。
表示処理部12は、測定値算出部17における測定値の算出回数がN回に到達しているか否かを判定し(ステップST26)、その測定値の算出回数がN回に到達していなければ、n回目(n=2,3,・・・,N)の測定である旨を示すメッセージと、仮想ノギスBに対する移動操作を促すメッセージをディスプレイ13に表示する。
以降、測定値算出部17における測定値の算出回数がN回に到達するまで、ステップST21〜ST26の処理を繰り返し実行する。
以降、測定値算出部17における測定値の算出回数がN回に到達するまで、ステップST21〜ST26の処理を繰り返し実行する。
測定値算出部17は、その測定値の算出回数がN回に到達すると、N個の測定値の中の最大の測定値、N個の測定値の平均値、あるいは、N個の測定値の幅などを最終的な算出結果として選択する(ステップST27)。
測定値算出部17は、最終的な算出結果を選択すると、その算出結果をデータ保存部18に記録する(ステップST28)。
測定値算出部17は、最終的な算出結果を選択すると、その算出結果をデータ保存部18に記録する(ステップST28)。
以上で明らかなように、この実施の形態2によれば、座標系設定部16が移動処理部15により移動された仮想ノギスBが形成する測定空間msにローカル座標系を設定する毎に、測定値算出部17が測定対象物Aの測定値を算出し、複数の測定値の中で最大の測定値を最終的な算出結果として選択するように構成したので、測定対象物Aの一番幅が広い部位の測定値を高精度に算出することができる効果を奏する。
なお、この実施の形態2では、測定値算出部17における測定値の算出回数がN回に到達するまで、ステップST21〜ST26の処理を繰り返し実行するものについて示したが、例えば、図12に示すように、測定値算出部17が一度測定値を算出したのち(図12(a)を参照)、その測定箇所から時計回り及び反時計回りにθ度だけローカル座標を回転させて再度測定することで(図12(b)を参照)、複数回、測定値を算出するようにしてもよい。
1 3次元測定器、2 物体測定装置、11 点群データ取得部(点群データ取得手段)、12 表示処理部(表示手段)、13 ディスプレイ(表示手段)、14 操作デバイス(移動操作受付手段)、14a,14b 操作デバイスのジョウ、14c 操作デバイスのスライドバー、14d 操作デバイスの測定開始ボタン、15 移動処理部(移動操作受付手段)、16 座標系設定部(座標系設定手段)、17 測定値算出部(測定値算出手段)、18 データ保存部、A 測定対象物、B 仮想ノギス(仮想の測定器具)、B1,B2 仮想ノギスのジョウ(またはクチバシ)。
Claims (5)
- 測定対象物の3次元形状を示す点群データを取得する点群データ取得手段と、上記点群データ取得手段により取得された点群データにしたがって測定対象物を表示するとともに、仮想の測定器具を表示する表示手段と、上記表示手段により表示されている測定器具に対する移動操作を受け付けて、上記測定器具が形成する測定空間内に上記測定対象物が含まれる位置まで、上記測定器具を移動する移動操作受付手段と、上記移動操作受付手段により移動された測定器具が形成する測定空間にローカル座標系を設定する座標系設定手段と、上記座標系設定手段により設定されたローカル座標系の測定方向において、上記点群データ取得手段により取得された点群データの最大値と最小値を検出し、上記最大値と上記最小値の差分値を上記測定対象物の測定値として算出する測定値算出手段とを備えた物体測定装置。
- 表示手段は、測定値算出手段により検出された最大値及び最小値と接する位置まで測定器具を移動することを特徴とする請求項1記載の物体測定装置。
- 移動操作受付手段が、実物の測定器具の構造が再現されているデバイスであることを特徴とする請求項1または請求項2記載の物体測定装置。
- 移動操作受付手段が測定器具に対する移動操作を複数回受け付ける場合、座標系設定手段が上記移動操作受付手段により移動された測定器具が形成する測定空間にローカル座標系を設定する毎に、測定値算出手段が測定対象物の測定値を算出し、複数の測定値の中で最大の測定値、複数の測定値の平均値又は複数の測定値の幅を最終的な算出結果として選択することを特徴とする請求項1から請求項3のうちのいずれか1項記載の物体測定装置。
- 測定対象物の3次元形状を示す点群データを取得する点群データ取得処理手順と、上記点群データ取得処理手順により取得された点群データにしたがって測定対象物を表示するとともに、仮想の測定器具を表示する表示処理手順と、上記表示処理手順により表示されている測定器具に対する移動操作を受け付けて、上記測定器具が形成する測定空間内に上記測定対象物が含まれる位置まで、上記測定器具を移動する移動操作受付処理手順と、上記移動操作受付処理手順により移動された測定器具が形成する測定空間にローカル座標系を設定する座標系設定処理手順と、上記座標系設定処理手順により設定されたローカル座標系の測定方向において、上記点群データ取得処理手順により取得された点群データの最大値と最小値を検出し、上記最大値と上記最小値の差分値を上記測定対象物の測定値として算出する測定値算出処理手順とをコンピュータに実行させるための物体測定プログラム。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2009120946A JP2010271066A (ja) | 2009-05-19 | 2009-05-19 | 物体測定装置及び物体測定プログラム |
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WO2021019616A1 (ja) * | 2019-07-26 | 2021-02-04 | 日本電気株式会社 | 検査装置、測定方法及びコンピュータ可読媒体 |
-
2009
- 2009-05-19 JP JP2009120946A patent/JP2010271066A/ja active Pending
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JP7197016B2 (ja) | 2019-07-26 | 2022-12-27 | 日本電気株式会社 | 検査装置、測定方法及びプログラム |
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