JP2016224674A - 点群データモデル化装置、および点群データモデル化方法 - Google Patents
点群データモデル化装置、および点群データモデル化方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2016224674A JP2016224674A JP2015110020A JP2015110020A JP2016224674A JP 2016224674 A JP2016224674 A JP 2016224674A JP 2015110020 A JP2015110020 A JP 2015110020A JP 2015110020 A JP2015110020 A JP 2015110020A JP 2016224674 A JP2016224674 A JP 2016224674A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- voxel
- point cloud
- cloud data
- point
- voxels
- 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
Images
Landscapes
- Image Generation (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
Abstract
Description
上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。
図1は、レーザースキャナーなどからの3次元計測点群データを用いて、計測対象物のボクセル(体積の要素、立方体)表現を詳細化して出力する本実施例の点群データモデル化装置の構成図の例である。
通信部160は、ネットワーク165を介して外部の3D−CAD装置170、レーザースキャナー180、および3Dプリンタ190と接続されている。
点群データモデル化プログラムは、例えば、OS(Operating System)プログラム上で実行可能なアプリケーションプログラムである。
点群データモデル化プログラムは、例えば、メディア読取部150を介して可搬型記憶媒体から、記憶部120にインストールされてもよい。
まず、処理対象とする点群データを取得する(S110)。
3次元座標は、それぞれの点群データファイルが、レーザースキャナーをどの3次元位置に設置して計測したものかを表すものである。パラメータ・入出力ファイル設定画面(300)が入力を受け付ける、計測器設置場所データファイル(331)は、本図で示した構造を有する。
図6は、点群データボクセル化部(112)が実施する、点群データをボクセルデータに変換する処理(S120)の詳細フローである。また、図7は、当該詳細フローのイメージ図である。なお、図7は、図の視認性向上のために、X−Y平面のみを図示しているが、処理S120はZ軸に関しても同様に処理する。
図10は、ボクセル属性付加部(113)が実施する、物体の内側領域算出処理(S140)の詳細フローである。また、図11は、当該詳細フローのイメージ図である。
なお、ボクセル間の距離は、ボクセル中心位置間の距離を想定しているが、ボクセル表面間の距離などの定義を行っても構わない。また、ボクセル間の距離を個々に算出するのではなく、対象とする3次元空間を各軸、同一ボクセル判定距離:SBごとに区切り、生成された同じ格子内に入っているボクセル同士を、同じボクセル集合Ukに属するという計算方法で実現しても構わない。
図12は、ボクセル補充処理部(114)が実施する、物体の内側方向へのボクセル補充処理(S150)の詳細フローである。また、図13は、当該詳細フローのイメージ図である。なお、図13は、図の視認性向上のために、X−Y平面のみを図示しているが、処理S150はZ軸に関しても同様に処理する。
例えば、ボクセルの平均中心位置:BCkの座標を(BCkx,BCky,BCkz)とし、i=1の場合、求める格子点:Gjは、{(BCkx+αx,BCky+αy,BCkz+αz)|αx={−VS,0,VS},αy={−VS,0,VS},αz={−VS,0,VS}}に該当する26個の点となる(αx=αy=αz=0の場合、Gj=BCkとなるので、この点は除外)。また、X−Y平面での例であれば、図13に示す5032の点に該当する。iが2以上の場合は、αx、αy、αzはそれぞれ、{VS×q|qは−i以上i以下の整数}を取り、iがi−1以下の時点で求めたGjを除くものとして求めることが出来る。なお、ボクセルサイズ:VSは、図13に示す5031に該当する。 次に、各格子点:Gjに対して、Gjが処理S140で求めた領域:Akの領域内に存在するかどうかを判定する(S504)。GjがAkの領域内に存在すると判定した場合は、処理S505を実施する。一方、GjがAkの領域外に存在する場合は、処理S505を実施せず、判定S506を実施する。領域:Akと、Ak内に存在する格子点:Gjは、図13に示す5041、5042に該当する。
110 演算部
111 点群データ取得部
112 点群データボクセル化部
113 ボクセル属性付加部
114 ボクセル補充処理部
115 入出力インタフェース部
120 記憶部
121 点群データモデル化プログラム記憶領域
122 点群データ記憶領域
123 計測器設置場所データ記憶領域
124 処理パラメータ記憶領域
125 属性データ記憶領域
126 ボクセルデータ記憶領域
130 入力部
140 表示部
150 メディア読取部
160 通信部
165 ネットワーク
170 3D−CAD装置
180 レーザースキャナー
190 3Dプリンタ
Claims (12)
- 計測対象物体の外周面を光学的に計測した点群データから計測対象の物体形状を算出する点群データモデル化装置であって、
計測器による前記計測対象物体の表面の3次元計測結果である点群を取得する点群データ取得部と、
取得した点群データを、あらかじめ定めた大きさの単位格子(ボクセル)にグルーピングして、ボクセルを抽出する点群データボクセル化部と、
生成した各ボクセルに対して、ボクセル位置と計測器設置場所情報から、計測アングル情報の属性値を算出し、各ボクセルの属性値から前記計測対象物体の内側領域候補を算出するボクセル属性付加部と、
前記計測対象物体の内側領域候補を算出されたボクセルデータの周囲に対して、ボクセルサイズ(VS)間隔の格子点を配置して、前記計測対象物体の内側領域候補内に存在する格子点位置に新たなボクセルを補充するボクセル補充処理部と、
記憶部へのデータ入力や、記憶部に格納されている計算結果の出力を行う入出力インタフェース部とを備えたことを特徴とする点群データモデル化装置。 - 請求項1に記載の点群データモデル化装置において、
前記点群データボクセル化部は、前記点群データ取得部により取得した点群を単位格子領域内に所定数含む場合に単位格子の中心座標をボクセルデータに変換し、モデル化に使用するボクセルの面情報を生成する
ことを特徴とする点群データモデル化装置。 - 請求項2に記載の点群データモデル化装置において、
前記ボクセル属性付加部は、計測器設置場所を始点、ボクセル位置を終点とするベクトルを求め、前記ベクトルを中心ベクトル、中心角を奥行許容角、および頂点をボクセル位置とする円錐領域を、前記計測対象物体の内側領域候補の属性値として算出して、ボクセルデータに付加して記憶部に記録する
ことを特徴とする点群データモデル化装置。 - 請求項3に記載の点群データモデル化装置において、
前記ボクセル属性付加部は、異なる計測器で測定された点群データより変換されたボクセルデータの全てを統合して、複数のボクセル間の距離が同一ボクセル判定距離以下の条件を満たす該当ボクセル同士を1つのボクセルに集合化して、当該集合化ボクセルに含まれる各ボクセルに対して求めた前記円錐領域の重ね合う共通の領域(Ak)を求めることを特徴とする点群データモデル化装置。 - 請求項4に記載の点群データモデル化装置において、
前記ボクセル補充処理部は、前記集合化ボクセルに含まれる全てのボクセルの平均中心位置を求め、この平均中心位置の周囲にX軸、Y軸、およびZ軸の各座標軸に平行に、ボクセルサイズ(VS)間隔に仮想的な格子線を引き、X座標、Y座標、Z座標のいずれの座標値も前記平均中心位置から±VS×許容数以内に収まる全ての格子点を抽出して、各格子点が前記集合化ボクセルの円錐領域の重ね合う共通の領域(Ak)内に存在するか否かを判定して、領域(Ak)内に存在すると判定された格子点位置にボクセルを追加することを特徴とする点群データモデル化装置。 - 請求項5に記載の点群データモデル化装置において、
前記ボクセル補充処理部は、前記各格子点が前記集合化ボクセルの円錐領域の重ね合う共通の領域(Ak)内に存在するか否かを判定する処理を、前記集合化ボクセルに含まれる各ボクセルにおいて、計測器設置場所を始点、ボクセル位置を終点とするベクトルと、該ボクセルの中心位置を始点、前記各格子点位置を終点とするベクトルとの内積を算出して、ベクトルの成す角を求め、その角が奥行き許容角より小さいか否かを判定して、各格子点が前記共通の領域(Ak)内に存在するか否かを判定していることを特徴とする点群データモデル化装置。 - 計測対象物体の外周面を光学的に計測した点群データから計測対象の物体形状を算出する点群データモデル化方法であって、
計測器による前記計測対象物体の表面の3次元計測結果である点群を取得する工程と、
取得した点群データを、あらかじめ定めた大きさの単位格子(ボクセル)にグルーピングして、ボクセルを抽出する工程と、
生成した各ボクセルに対して、ボクセル位置と計測器設置場所情報から、計測アングル情報の属性値を算出し、各ボクセルの属性値から前記計測対象物体の内側領域候補を算出する工程と、
前記計測対象物体の内側領域候補を算出されたボクセルデータの周囲に対して、ボクセルサイズ(VS)間隔の格子点を配置して、前記計測対象物体の内側領域候補内に存在する格子点位置に新たなボクセルを補充する工程と、
入出力インタフェース部により記憶部へのデータ入力、および記憶部に格納されている計算結果の出力を行う工程とを有することを特徴とする点群データモデル化方法。 - 請求項7に記載の点群データモデル化方法において、
前記ボクセルを抽出する工程は、前記取得した点群を単位格子領域内に所定数含む場合に単位格子の中心座標をボクセルデータに変換し、モデル化に使用するボクセルの面情報を生成する工程であることを特徴とする点群データモデル化方法。 - 請求項8に記載の点群データモデル化方法において、
前記計測対象物体の内側領域候補を算出する工程は、計測器設置場所を始点、ボクセル位置を終点とするベクトルを求め、前記ベクトルを中心ベクトル、中心角を奥行許容角、および頂点をボクセル位置とする円錐領域を、前記計測対象物体の内側領域候補の属性値として算出して、ボクセルデータに付加して記憶部に記録する工程であることを特徴とする点群データモデル化方法。 - 請求項9に記載の点群データモデル化方法において、
前記計測対象物体の内側領域候補を算出する工程は、異なる計測器で測定された点群データより変換されたボクセルデータの全てを統合して、複数のボクセル間の距離が同一ボクセル判定距離以下の条件を満たす該当ボクセル同士を1つのボクセルに集合化して、当該集合化ボクセルに含まれる各ボクセルに対して求めた前記円錐領域の重ね合う共通の領域(Ak)を求める工程であることを特徴とする点群データモデル化方法。 - 請求項10に記載の点群データモデル化方法において、
前記新たなボクセルを補充する工程は、前記集合化ボクセルに含まれる全てのボクセルの平均中心位置を求め、この平均中心位置の周囲にX軸、Y軸、およびZ軸の各座標軸に平行に、ボクセルサイズ(VS)間隔に仮想的な格子線を引き、X座標、Y座標、Z座標のいずれの座標値も前記平均中心位置から±VS×許容数以内に収まる全ての格子点を抽出して、各格子点が前記集合化ボクセルの円錐領域の重ね合う共通の領域(Ak)内に存在するか否かを判定して、領域(Ak)内に存在すると判定された格子点位置にボクセルを追加する工程であることを特徴とする点群データモデル化方法。 - 請求項11に記載の点群データモデル化方法において、
前記新たなボクセルを補充する工程は、前記各格子点が前記集合化ボクセルの円錐領域の重ね合う共通の領域(Ak)内に存在するか否かを判定する処理を、前記集合化ボクセルに含まれる各ボクセルにおいて、計測器設置場所を始点、ボクセル位置を終点とするベクトルと、該ボクセルの中心位置を始点、前記各格子点位置を終点とするベクトルとの内積を算出して、ベクトルの成す角を求め、その角が奥行き許容角より小さいか否かを判定して、各格子点が前記共通の領域(Ak)内に存在するか否かを判定している工程であることを特徴とする点群データモデル化方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015110020A JP6518517B2 (ja) | 2015-05-29 | 2015-05-29 | 点群データモデル化装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015110020A JP6518517B2 (ja) | 2015-05-29 | 2015-05-29 | 点群データモデル化装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2016224674A true JP2016224674A (ja) | 2016-12-28 |
JP6518517B2 JP6518517B2 (ja) | 2019-05-22 |
Family
ID=57748232
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2015110020A Active JP6518517B2 (ja) | 2015-05-29 | 2015-05-29 | 点群データモデル化装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6518517B2 (ja) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2019065299A1 (ja) * | 2017-09-29 | 2019-04-04 | ソニー株式会社 | 情報処理装置および方法 |
JP2019053597A (ja) * | 2017-09-15 | 2019-04-04 | Kddi株式会社 | 選別装置、方法及びプログラム |
CN110827202A (zh) * | 2019-11-07 | 2020-02-21 | 上海眼控科技股份有限公司 | 目标检测方法、装置、计算机设备和存储介质 |
CN112237735A (zh) * | 2019-07-19 | 2021-01-19 | 史克威尔·艾尼克斯有限公司 | 记录介质、物体检测装置、物体检测方法及物体检测系统 |
CN116993923A (zh) * | 2023-09-22 | 2023-11-03 | 长沙能川信息科技有限公司 | 换流站三维模型制作方法、系统、计算机设备和存储介质 |
CN117409152A (zh) * | 2023-12-15 | 2024-01-16 | 山东绿城家居有限公司 | 一种用于自动化编织筐三维仿真方法 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH11339071A (ja) * | 1998-05-28 | 1999-12-10 | Ricoh Co Ltd | 点群からのポリゴン自動生成システム |
JP2002366934A (ja) * | 2001-06-12 | 2002-12-20 | Minolta Co Ltd | 3次元形状データの生成方法および装置並びにコンピュータプログラム |
JP2009032122A (ja) * | 2007-07-27 | 2009-02-12 | Hiroshima Industrial Promotion Organization | 画像処理装置、画像処理方法およびプログラム |
JP2012146262A (ja) * | 2011-01-14 | 2012-08-02 | Toshiba Corp | 構造物計測システム |
-
2015
- 2015-05-29 JP JP2015110020A patent/JP6518517B2/ja active Active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH11339071A (ja) * | 1998-05-28 | 1999-12-10 | Ricoh Co Ltd | 点群からのポリゴン自動生成システム |
JP2002366934A (ja) * | 2001-06-12 | 2002-12-20 | Minolta Co Ltd | 3次元形状データの生成方法および装置並びにコンピュータプログラム |
JP2009032122A (ja) * | 2007-07-27 | 2009-02-12 | Hiroshima Industrial Promotion Organization | 画像処理装置、画像処理方法およびプログラム |
JP2012146262A (ja) * | 2011-01-14 | 2012-08-02 | Toshiba Corp | 構造物計測システム |
Cited By (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2019053597A (ja) * | 2017-09-15 | 2019-04-04 | Kddi株式会社 | 選別装置、方法及びプログラム |
WO2019065299A1 (ja) * | 2017-09-29 | 2019-04-04 | ソニー株式会社 | 情報処理装置および方法 |
JPWO2019065299A1 (ja) * | 2017-09-29 | 2020-10-22 | ソニー株式会社 | 情報処理装置および方法 |
US11315320B2 (en) | 2017-09-29 | 2022-04-26 | Sony Corporation | Information processing apparatus and method |
JP7268599B2 (ja) | 2017-09-29 | 2023-05-08 | ソニーグループ株式会社 | 情報処理装置および方法 |
CN112237735A (zh) * | 2019-07-19 | 2021-01-19 | 史克威尔·艾尼克斯有限公司 | 记录介质、物体检测装置、物体检测方法及物体检测系统 |
CN110827202A (zh) * | 2019-11-07 | 2020-02-21 | 上海眼控科技股份有限公司 | 目标检测方法、装置、计算机设备和存储介质 |
CN116993923A (zh) * | 2023-09-22 | 2023-11-03 | 长沙能川信息科技有限公司 | 换流站三维模型制作方法、系统、计算机设备和存储介质 |
CN116993923B (zh) * | 2023-09-22 | 2023-12-26 | 长沙能川信息科技有限公司 | 换流站三维模型制作方法、系统、计算机设备和存储介质 |
CN117409152A (zh) * | 2023-12-15 | 2024-01-16 | 山东绿城家居有限公司 | 一种用于自动化编织筐三维仿真方法 |
CN117409152B (zh) * | 2023-12-15 | 2024-03-15 | 山东绿城家居有限公司 | 一种用于自动化编织筐三维仿真方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP6518517B2 (ja) | 2019-05-22 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6518517B2 (ja) | 点群データモデル化装置 | |
CN103021017B (zh) | 基于gpu加速的三维场景重建方法 | |
US9928645B2 (en) | Raster-based mesh decimation | |
JP6359868B2 (ja) | 3次元データ表示装置、3次元データ表示方法、及び3次元データ表示プログラム | |
TW201616449A (zh) | 點雲網格精細化系統及方法 | |
US9928314B2 (en) | Fitting sample points with an isovalue surface | |
JP2018004310A (ja) | 情報処理装置、計測システム、情報処理方法及びプログラム | |
JP2017182302A (ja) | 画像処理プログラム、画像処理装置、及び画像処理方法 | |
GB2531585A (en) | Methods and systems for generating a three dimensional model of a subject | |
JP6230442B2 (ja) | 算出装置、方法及びプログラム | |
EP2930692A1 (en) | Fitting sample points of 3D curves sketched by a user with an isovalue surface | |
US8587586B2 (en) | Electronic device and method for meshing curved surface | |
JP2015184061A (ja) | 抽出装置、方法及びプログラム | |
Nelson et al. | Gpu-based interactive cut-surface extraction from high-order finite element fields | |
US8982119B2 (en) | Electronic device and method for establishing a safety plane in coordinate measurements | |
JP2015106228A (ja) | データ探索装置、データ探索装置の制御方法およびデータ探索装置の制御プログラム | |
JP6216211B2 (ja) | 3次元モデル生成装置、3次元モデル生成方法及びプログラム | |
CN110163962A (zh) | 一种基于Smart 3D倾斜摄影技术输出实际地形等高线的方法 | |
Skorkovská et al. | A Simple and Robust Approach to Computation of Meshes Intersection. | |
JP2019219248A (ja) | 点群処理装置、点群処理方法およびプログラム | |
JP2015095000A (ja) | 画像処理装置および画像処理方法 | |
JP6942007B2 (ja) | 画像処理装置、及びプログラム | |
Masson et al. | Comparison of algorithms for 3d reconstruction | |
US10083531B2 (en) | Physical quantity distribution calculation program, physical quantity distribution calculation method, and information processing apparatus | |
Gutierrez et al. | Investigation of mesh to point cloud conversion approaches for applications in SPH-based fluid-solid interaction simulations |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20180116 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20181113 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20181127 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20190117 |
|
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: 20190409 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20190422 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6518517 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |