JP2018165655A - Object measurement control device and object measurement control method - Google Patents

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英一 高橋
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太郎 寺師
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華子 楠本
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an object control measurement device capable of imaging cultural assets by recreating the same environment as when measured in the past by moving a measurement device without contacting the cultural assets by holding a constant accuracy even when imaged by different people without preparing a measurement support facility.SOLUTION: An object measurement control device according to the present invention is a device for performing measurement of an object by a measurement device while controlling an arm of a robot on which the measurement device is mounted, and includes: a three-dimensional shape acquisition part for acquiring a three-dimensional shape of the object to be measured from three-dimensional shape information acquired by the three-dimensional shape acquisition device; a measurement device moving surface generation part corresponding to a three-dimensional shape and generating a measurement device moving surface for allowing the measurement device to move a predetermined distance from the object in robot coordinate system for performing a control of the robot; a robot control device for controlling the movement of the arm so that the measurement device moves on the measurement device moving surface; and a measurement device control part for allowing the measurement device to perform the measurement at the preset measurement position of the measured device moving surface.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、被写体の三次元形状モデル及び二次元形状モデルの生成に用いる撮像画像を撮像する際、撮像する撮像装置を制御する対象物計測制御装置及び対象物計測制御方法に関する。   The present invention relates to an object measurement control apparatus and an object measurement control method for controlling an imaging apparatus that captures an image when a captured image used for generating a three-dimensional shape model and a two-dimensional shape model of a subject is captured.

近年、文化財の現在の状態の撮像画像のデータをデジタル化して保存することが行なわれている。
上述した文化財には、古代の壁画や絵画などの平面形状をしたもの、壺や仏像などの三次元形状をしたものなどがある。
例えば、三次元形状をした壺や仏像などの文化財を対象物として、三次元形状モデルとしてデジタル化する場合、MVS(multi view stereo)を用いる場合など、複数の撮像画像を所定の角度及び距離の各々で撮像する必要がある(例えば、特許文献1参照)。
In recent years, captured image data of the current state of cultural properties has been digitized and stored.
Among the cultural properties mentioned above, there are those with a planar shape such as ancient murals and paintings, and those with a three-dimensional shape such as a spear and a Buddha image.
For example, in the case of digitizing as a three-dimensional shape model using a cultural asset such as a bud or a Buddha image having a three-dimensional shape as an object, or when using MVS (multi view stereo), a plurality of captured images are set at a predetermined angle and distance. (See, for example, Patent Document 1).

このため、対象物を撮像する際、三次元形状の対象物の周囲において、撮像装置を移動させるため、所定の距離にて撮像装置を移動させる撮像支援設備を作成する。
そして、作成した撮像支援設備に撮像装置を取り付け、所定の角度及び所定の距離となるように、順次、撮像装置を対象物の周囲を移動させつつ、三次元形状モデルを形成する際に用いる対象物の複数枚の撮像画像を撮像する。
For this reason, when imaging a target object, in order to move an imaging device around the three-dimensional target object, imaging support equipment for moving the imaging device at a predetermined distance is created.
Then, the imaging device is attached to the created imaging support facility, and the object used when forming the three-dimensional shape model while moving the imaging device around the object sequentially so as to have a predetermined angle and a predetermined distance. A plurality of captured images of an object are captured.

特開2013−101464号公報JP2013-101464A

しかしながら、撮像する対象物が文化財などの場合、個々の対象物が同一の形状をしておらず、形状の異なる対象物を撮像する毎に、新たな撮像支援設備を作成する必要があり、費用がかさむことになる。
また、撮像支援設備を作成して撮像する際、人間が撮像支援設備における撮像装置の位置を調整し、対象物の撮像を行なう必要がある。このため、撮像する人間の個体差により、撮像された撮像画像の品質が異なる。特に、撮像になれていない撮像者が撮像した場合、撮像画像の品質が低く、上記対象物の三次元形状を再生することができない場合がある。
However, when the object to be imaged is a cultural property or the like, each object does not have the same shape, and it is necessary to create a new imaging support facility each time an object with a different shape is imaged. Expenses will increase.
Further, when the imaging support facility is created and imaged, it is necessary for a human to adjust the position of the imaging device in the imaging support facility and to capture an object. For this reason, the quality of the captured image differs depending on the individual difference between the persons who capture the images. In particular, when a photographer who is not imaged captures an image, the quality of the captured image is low, and the three-dimensional shape of the object may not be reproduced.

また、撮像になれていない撮像者だけでなく、文化財の撮像に慣れている撮像者でも、撮像装置や撮像支援設備を対象物に接触させ、対象物である文化財を破損させてしまう危険性を常に伴う。
さらに、文化財の劣化の程度を判定するため、例えば、10年や20年前の過去に撮像した撮像画像と比較しようとしても、撮像支援設備は、一般に計測した後に一旦解体されてしまうため、どんなに文化財の撮像に慣れた撮像者でも、過去に撮像した際と同一の撮像環境を再現しようとしても、同一の撮像支援設備を再構築する際、対象物に対して同一位置に設置することが困難であるため、同一の撮像環境下において文化財を撮像することは困難である。
上述した説明は、対象物の計測の一例である撮像に関しているが、対象物の色の測定あるいは高精度な三次元形状の取得など、対象物の計測全般においても、撮像と同様の問題を有している。
In addition, not only photographers who are not familiar with imaging, but also those who are accustomed to capturing cultural assets may contact the imaging device or imaging support equipment with the object and damage the cultural asset that is the object. Always accompanied by sex.
Furthermore, in order to determine the degree of deterioration of cultural properties, for example, even if trying to compare with a captured image captured in the past 10 or 20 years ago, the imaging support equipment is generally dismantled once measured, Even if a photographer who is accustomed to taking images of cultural assets tries to reproduce the same imaging environment as when imaging in the past, when reconstructing the same imaging support equipment, install it at the same position with respect to the object Therefore, it is difficult to image cultural assets in the same imaging environment.
Although the above description relates to imaging, which is an example of measurement of an object, there are similar problems to imaging in general measurement of an object, such as measurement of the color of an object or acquisition of a highly accurate three-dimensional shape. doing.

本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、計測(例えば、撮像)支援設備を作成することなく、異なる計測者が対象物である文化財を計測しても一定の精度を保持し、文化財に接触させずに計測装置を移動させ、過去に計測した際と同一の環境を再現して文化財を計測することができる対象物計測制御装置及び対象物計測制御方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such a situation, and it is possible to obtain a certain degree of accuracy even if different measurers measure a cultural property as a target without creating a measurement (for example, imaging) support facility. An object measurement control device and an object measurement control method that can measure and measure cultural assets by reproducing the same environment as in the past when holding and moving the measurement device without touching it The purpose is to do.

上述した課題を解決するために、本発明の対象物計測制御装置は、計測装置が取り付けられたロボットのアームを制御しつつ、前記計測装置により対象物の計測を行なう対象物計測制御装置であり、三次元形状取得装置の取得した三次元形状情報から、計測する対象物の三次元形状を取得する三次元形状取得部と、前記三次元形状に対応し、前記ロボットの制御を行なうロボット座標系において、前記対象物から所定の距離で計測装置を移動させる計測装置移動面を生成する計測装置移動面生成部と、前記計測装置移動面上を前記計測装置が移動するように、前記アームの動きを制御するロボット制御部と、前記計測装置移動面における予め設定された計測位置で前記計測装置に計測を行なわせる計測装置制御部とを備えることを特徴とする。   In order to solve the above-described problem, an object measurement control device of the present invention is an object measurement control device that measures an object by the measurement device while controlling an arm of a robot to which the measurement device is attached. A three-dimensional shape acquisition unit that acquires the three-dimensional shape of the object to be measured from the three-dimensional shape information acquired by the three-dimensional shape acquisition device, and a robot coordinate system that controls the robot corresponding to the three-dimensional shape A measuring device moving surface generating unit that generates a measuring device moving surface that moves the measuring device at a predetermined distance from the object, and a movement of the arm so that the measuring device moves on the measuring device moving surface. A robot control unit that controls the measurement device, and a measurement device control unit that causes the measurement device to perform measurement at a preset measurement position on the moving surface of the measurement device.

本発明の対象物計測制御装置は、前記計測装置移動面生成部が、前記対象物が三次元形状の立体物の場合、前記計測装置移動面を前記立体物が包含される円筒形状などの立体形状として生成することを特徴とする。
本発明の対象物計測制御装置は、前記計測装置移動面生成部が、前記対象物が二次元形状の平面物の場合、前記計測装置移動面を前記平面物が包含される平面形状(例えば、矩形状)として生成することを特徴とする。
In the object measurement control device of the present invention, when the object moving surface generating unit is a three-dimensional object having a three-dimensional shape, the object measuring surface moving unit is a three-dimensional object such as a cylindrical shape in which the object is included. It is generated as a shape.
In the object measurement control device of the present invention, the measurement device moving surface generation unit, when the object is a two-dimensional flat object, the measurement device moving surface includes a planar shape including the flat object (for example, (Rectangular shape).

本発明の対象物計測制御装置は、前記計測装置移動面生成部が、前記計測装置移動面と前記対象物との最近接した領域の距離を前記計測装置の焦点距離を超える値に設定することを特徴とする。   In the object measurement control device of the present invention, the measurement device moving surface generation unit sets the distance of the closest region between the measurement device moving surface and the object to a value exceeding the focal length of the measurement device. It is characterized by.

本発明の対象物計測制御装置は、前記計測装置移動面生成部が、前記計測装置移動面を、前記対象物と前記計測装置の焦点距離分離した位置に生成することを特徴とする。   The object measurement control device according to the present invention is characterized in that the measurement device moving surface generation unit generates the measurement device moving surface at a position where the object and the measurement device are separated from each other by a focal length.

本発明の対象物計測制御装置は、前記計測装置移動面生成部が、前記計測装置移動面における前記計測位置に、前記対象物の表面の法線情報を付加することを特徴とする。   The object measurement control apparatus of the present invention is characterized in that the measurement device moving surface generation unit adds normal line information of the surface of the object to the measurement position on the measurement device moving surface.

本発明の対象物計測制御装置は、前記ロボット制御部が、前記計測装置移動面における前記計測装置において、前記計測装置の計測方向を、前記法線情報と合わせて、前記計測装置移動面を移動させることを特徴とする。   In the object measurement control device of the present invention, the robot control unit moves the measurement device movement surface in the measurement device on the measurement device movement surface in accordance with the measurement direction of the measurement device and the normal line information. It is characterized by making it.

本発明の対象物計測制御方法は、計測装置が取り付けられたロボットのアームを制御しつつ、前記計測装置により対象物の計測を行なう対象物計測制御方法であり、三次元形状取得部が、三次元形状取得装置の取得した三次元形状情報から、計測する対象物の三次元形状を取得する三次元形状取得過程と、計測装置移動面生成部が、前記三次元形状に対応し、前記ロボットの制御を行なうロボット座標系において、前記対象物から所定の距離で計測装置を移動させる計測装置移動面を生成する計測装置移動面生成過程と、ロボット制御部が、前記計測装置移動面上を前記計測装置が移動するように、前記アームの動きを制御するロボット制御過程と、計測装置制御部が、前記計測装置移動面における予め設定された計測位置で前記計測装置に計測を行なわせる計測装置制御過程とを含むことを特徴とする。   An object measurement control method according to the present invention is an object measurement control method for measuring an object by the measurement device while controlling an arm of a robot to which the measurement device is attached. The three-dimensional shape acquisition process for acquiring the three-dimensional shape of the object to be measured from the three-dimensional shape information acquired by the original shape acquisition device, and the measurement device moving surface generation unit correspond to the three-dimensional shape, and In the robot coordinate system to be controlled, a measuring device moving surface generating process for generating a measuring device moving surface for moving the measuring device at a predetermined distance from the object, and a robot control unit performs the measurement on the measuring device moving surface. A robot control process for controlling the movement of the arm so that the device moves, and a measurement device control unit is provided to the measurement device at a preset measurement position on the measurement device moving surface. Characterized in that it comprises a measuring device control process to perform the measurement.

以上説明したように、本発明によれば、計測(例えば、撮像)支援設備を作成することなく、異なる計測者が対象物である文化財を計測しても一定の精度を保持し、文化財に接触させずに計測装置を移動させ、過去に計測した際と同一の環境を再現して文化財を計測することができる対象物計測制御装置及び対象物計測制御方法を提供することができる。   As described above, according to the present invention, it is possible to maintain a certain level of accuracy even when different measurers measure a cultural property as a target without creating a measurement (for example, imaging) support facility. It is possible to provide an object measurement control apparatus and an object measurement control method that can measure a cultural property by reproducing the same environment as measured in the past by moving the measurement apparatus without contacting the object.

本発明の一実施形態である対象物計測制御装置を用いた対象物計測制御システムの構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structural example of the target object measurement control system using the target object measurement control apparatus which is one Embodiment of this invention. 図1に示される対象物計測システムのシステム構成を説明する概念図である。It is a conceptual diagram explaining the system configuration | structure of the target object measurement system shown by FIG. 三次元形状モデルの三次元形状に対応して生成された計測装置移動面を説明する概念図である。It is a conceptual diagram explaining the measurement apparatus moving surface produced | generated corresponding to the three-dimensional shape of a three-dimensional shape model. 二次元画像の二次元形状に対応して生成された計測装置移動面を説明する概念図である。It is a conceptual diagram explaining the measurement apparatus moving surface produced | generated corresponding to the two-dimensional shape of a two-dimensional image. 計測装置移動面記憶部18における計測装置移動面データテーブルの構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the measurement apparatus movement surface data table in the measurement apparatus movement surface memory | storage part. 計測データ記憶部19における計測データテーブルの構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the measurement data table in the measurement data storage part. 本発明の一実施形態による対象物計測制御装置1の対象物の計測データの取得処理の動作例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the operation example of the acquisition process of the measurement data of the target object of the target object measurement control apparatus 1 by one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態による対象物計測制御装置1の対象物の計測データの取得処理の他の動作例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the other operation example of the acquisition process of the measurement data of the target object of the target object measurement control apparatus 1 by one Embodiment of this invention.

以下、本発明の一実施形態による対象物計測制御装置の実施形態について図面を用いて説明する。図1は、本発明の一実施形態である対象物計測制御装置を用いた対象物計測制御システムの構成例を示すブロック図である。図1において、対象物計測制御システムは、対象物計測制御装置1、三次元形状取得装置2、ロボット3及び計測装置4の各々を備えている。
対象物計測制御装置1は、キャリブレーション部11、三次元形状取得部12、計測装置移動面生成部13、ロボット制御部14、計測制御部15、表示部16、三次元形状記憶部17、計測装置移動面記憶部18及び計測データ記憶部19の各々を備えている。
Hereinafter, an embodiment of an object measurement control device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration example of an object measurement control system using an object measurement control apparatus according to an embodiment of the present invention. In FIG. 1, the object measurement control system includes an object measurement control device 1, a three-dimensional shape acquisition device 2, a robot 3, and a measurement device 4.
The object measurement control device 1 includes a calibration unit 11, a three-dimensional shape acquisition unit 12, a measurement device moving surface generation unit 13, a robot control unit 14, a measurement control unit 15, a display unit 16, a three-dimensional shape storage unit 17, and a measurement. Each of the apparatus moving surface storage unit 18 and the measurement data storage unit 19 is provided.

図2は、図1に示される対象物計測システムのシステム構成を説明する概念図である。
ロボット3は、例えば、ロボットベース3_2にアーム3_1が取り付けられた構造をしており、アーム3_1の先端のブラケット3_3に、三次元形状取得装置2と計測装置4との各々が取り付けられている。
ロボットベース3_2におけるロボットテーブル3_4上に、計測対象の対象物(三次元形状の立体物)が配置され、計測装置4により対象物の計測が行なわれる。また、ロボットテーブル3_4上に搭載できない大きさの対象物である場合、あるいは壁画などの持ち運びができない対象物である場合、ロボットベース3_2を対象物の近傍に配置し、この対象物の計測を行なう。
FIG. 2 is a conceptual diagram illustrating the system configuration of the object measuring system shown in FIG.
For example, the robot 3 has a structure in which an arm 3_1 is attached to a robot base 3_2, and each of the three-dimensional shape acquisition device 2 and the measurement device 4 is attached to a bracket 3_3 at the tip of the arm 3_1.
On the robot table 3_4 in the robot base 3_2, an object to be measured (three-dimensional solid object) is arranged, and the measuring apparatus 4 measures the object. Further, when the object cannot be mounted on the robot table 3_4, or when the object is not portable such as a mural, the robot base 3_2 is arranged in the vicinity of the object, and the object is measured. .

計測装置4は、例えば、静止画像を撮像する撮像装置(スチルカメラ)、動画像を撮像する動画像撮像装置(ムービカメラ)、高精度な三次元計測装置、色計測装置(濃度計、色差計、分光色彩照度計など)の各々がある。本実施形態においては、計測装置4は、対象物の静止画像を撮像する撮像装置として説明する。   The measurement device 4 includes, for example, an image pickup device (still camera) for picking up a still image, a moving image pickup device (movie camera) for picking up a moving image, a highly accurate three-dimensional measurement device, and a color measurement device (density meter, color difference meter). , Spectral color illuminometer, etc.). In the present embodiment, the measurement device 4 will be described as an imaging device that captures a still image of an object.

対象物計測制御装置1は、ロボット3のアーム3_1を駆動させることで、ロボットテーブル3_4上あるいはロボットベース3_2近傍に配置された対象物に対する計測装置4の計測位置及び計測方向の相対的な調整、計測装置4の計測処理の制御を行なう。対象物計測制御装置1は、ロボット座標系100(三次元空間座標)において、アーム3_1の制御を行ない、計測装置4の計測の制御を行ない、計測装置4が計測した対象物の計測データを取得する。   The object measurement control device 1 drives the arm 3_1 of the robot 3 to thereby adjust the measurement position and the measurement direction of the measurement device 4 relative to the object arranged on the robot table 3_4 or in the vicinity of the robot base 3_2. The measurement process of the measuring device 4 is controlled. The object measurement control device 1 controls the arm 3_1 in the robot coordinate system 100 (three-dimensional space coordinates), controls the measurement of the measurement device 4, and acquires measurement data of the object measured by the measurement device 4. To do.

図1に戻り、三次元形状取得装置2は、対象物計測制御装置1が計測する対象物の三次元形状を示す情報である三次元形状情報を、対象物(以下、文化財として説明)から取得し、対象物計測制御装置1に対して出力する。本実施形態においては、例えば、簡易に対象物の三次元形状を示す三次元点群が得られる(計測を行なう対象物の三次元点群による形状情報を取得する)三次元スキャナーを用いているが、対象物の三次元形状の情報が得られれば、いずれの三次元形状取得装置を用いてもよい。   Returning to FIG. 1, the three-dimensional shape acquisition apparatus 2 obtains three-dimensional shape information, which is information indicating the three-dimensional shape of the object measured by the object measurement control apparatus 1, from the object (hereinafter described as a cultural property). Obtained and output to the object measurement control device 1. In the present embodiment, for example, a three-dimensional scanner that can easily obtain a three-dimensional point group indicating the three-dimensional shape of the object (acquires shape information from the three-dimensional point group of the object to be measured) is used. However, any three-dimensional shape acquisition device may be used as long as information on the three-dimensional shape of the object can be obtained.

キャリブレーション部11は、ロボットテーブル3_4上に配置されたキャリブレーションツールの三次元形状を示す三次元形状情報を、三次元形状取得装置2により取得する。例えば、上記三次元スキャナーにおいて、三次元形状情報は、三次元形状を示す三次元点群である。キャリブレーション部11は、アーム3_1に取り付けられている三次元形状取得装置2のロボット座標系100の位置が判っているため、キャリブレーションツールで取得した三次元点群を用い、三次元形状取得装置2の座標系である取得三次元座標を、ロボット座標系100に変換する座標系変換行列を生成する(キャリブレ-ション処理)。   The calibration unit 11 acquires the 3D shape information indicating the 3D shape of the calibration tool arranged on the robot table 3_4 by the 3D shape acquisition device 2. For example, in the three-dimensional scanner, the three-dimensional shape information is a three-dimensional point group indicating a three-dimensional shape. Since the position of the robot coordinate system 100 of the three-dimensional shape acquisition device 2 attached to the arm 3_1 is known, the calibration unit 11 uses the three-dimensional point group acquired by the calibration tool and uses the three-dimensional shape acquisition device. A coordinate system conversion matrix for converting the acquired three-dimensional coordinates that are the coordinate system 2 into the robot coordinate system 100 is generated (calibration process).

三次元形状取得部12は、ロボットテーブル3_4上あるいはロボットベース3_2近傍に配置された対象物の三次元形状を示す三次元形状情報を、三次元形状取得装置2により取得する。そして、三次元形状取得部12は、取得した三次元形状情報(三次元点群)を、キャリブレーション部11の生成した座標変換行列により、三次元点群における点各々を取得三次元座標系からロボット座標系100の座標値に変換する。ここで、三次元形状取得部12は、対象物が二次元形状であっても、ロボット座標系100の三次元空間における二次元形状モデルの三次元座標を示す三次元点群として、対象物の三次元形状情報を求める。三次元形状取得部12は、求めた三次元点群における各々の点の座標値を、対象物の識別情報及び取得した日時を付加し、三次元形状記憶部17に書き込んで記憶させる。   The three-dimensional shape acquisition unit 12 acquires three-dimensional shape information indicating the three-dimensional shape of an object placed on the robot table 3_4 or in the vicinity of the robot base 3_2 by the three-dimensional shape acquisition device 2. Then, the 3D shape acquisition unit 12 acquires the acquired 3D shape information (3D point group) from the acquired 3D coordinate system by using the coordinate transformation matrix generated by the calibration unit 11 to acquire each point in the 3D point group. The coordinate value of the robot coordinate system 100 is converted. Here, even if the object has a two-dimensional shape, the three-dimensional shape acquisition unit 12 uses a three-dimensional point group indicating the three-dimensional coordinates of the two-dimensional shape model in the three-dimensional space of the robot coordinate system 100 as a three-dimensional point group. Obtain 3D shape information. The three-dimensional shape acquisition unit 12 adds the identification information of the object and the acquired date and time to the coordinate values of each point in the obtained three-dimensional point group, and writes and stores them in the three-dimensional shape storage unit 17.

計測装置移動面生成部13は、対象物が三次元形状である場合、三次元形状記憶部17から対象物の三次元形状を示す三次元点群を読み出し、ロボット座標系100における対象物の三次元形状モデルを生成する。そして、計測装置移動面生成部13は、ロボット座標系100において、上記三次元形状モデルが包含される、計測者が設定したシリンダに基づき、計測を行なう際に計測装置を移動させる円筒形状などの立体形状の計測装置移動面を生成する。計測装置移動面生成部13は、生成した計測装置移動面を、計測装置移動面記憶部18の計測装置移動面データテーブルに書き込んで記憶させる。   When the target object has a three-dimensional shape, the measurement device moving surface generation unit 13 reads a three-dimensional point group indicating the three-dimensional shape of the target object from the three-dimensional shape storage unit 17, and performs the cubic of the target object in the robot coordinate system 100. Generate original shape model. Then, the measuring device moving surface generating unit 13 includes a cylindrical shape or the like that moves the measuring device when performing measurement based on the cylinder set by the measurer in which the three-dimensional shape model is included in the robot coordinate system 100. A three-dimensional measuring device moving surface is generated. The measuring device moving surface generation unit 13 writes and stores the generated measuring device moving surface in the measuring device moving surface data table of the measuring device moving surface storage unit 18.

図3は、三次元形状モデルの三次元形状に対応して生成された計測装置移動面を説明する概念図である。図3(a)において、ロボット座標系100における計測装置移動面は、対象物の三次元形状モデル500を包含するように生成される。計測装置移動面生成部13は、計測者が表示装置(不図示)に表示されている三次元形状モデル500の点群を囲む矩形状などの平面形状の枠を形成することにより、この平面形状の枠に含まれる3次元の点群を包含するシリンダ(円筒)を形成する。そして、計測装置移動面生成部13は、計測者が入力する距離dに基づき、このシリンダの中心軸と同一の中心軸を有し、シリンダの半径より距離dだけ大きい半径の円筒として計測装置移動面を生成する。この距離dは、三次元形状モデル500と、計測装置移動面200の内面との最近接している位置の距離である。この距離dは、計測装置4が撮像装置である場合、例えば焦点距離である。また、対象物の三次元形状の凹凸の差に対応させ、対象物の三次元形状モデルを高い精度で作成するための撮像画像が撮像できる、距離dを計測者が入力する距離Δdずつ調整した半径の複数の計測装置移動面を生成するように、計測装置移動面生成部13を構成してもよい。   FIG. 3 is a conceptual diagram illustrating a measurement device moving surface generated corresponding to the three-dimensional shape of the three-dimensional shape model. In FIG. 3A, the measuring device moving surface in the robot coordinate system 100 is generated so as to include the three-dimensional shape model 500 of the object. The measuring device moving surface generating unit 13 forms a planar shape such as a rectangular shape surrounding the point group of the three-dimensional shape model 500 displayed on the display device (not shown) by the measurer. A cylinder (cylinder) including a three-dimensional point group included in the frame is formed. The measuring device moving surface generation unit 13 moves the measuring device as a cylinder having the same center axis as the center axis of the cylinder and having a radius larger than the cylinder radius by the distance d based on the distance d input by the measurer. Create a face. This distance d is the distance of the closest position between the three-dimensional shape model 500 and the inner surface of the measuring device moving surface 200. This distance d is, for example, a focal length when the measuring device 4 is an imaging device. Also, the distance d can be adjusted by the distance Δd input by the measurer so that a captured image for creating a three-dimensional shape model of the target object can be captured with high accuracy in correspondence with the unevenness of the three-dimensional shape of the target object. The measuring device moving surface generation unit 13 may be configured to generate a plurality of measuring device moving surfaces having a radius.

また、図3(b)においては、計測装置4が移動する計測装置移動面200における計測位置すなわち撮像位置が示されている。計測装置移動面200には、計測位置201、計測位置202、計測位置203、計測位置204、計測位置205、…の各々は、計測装置移動面200上にあり、ロボット座標系100における対象物を撮像して撮像画像を取得する座標値である。また、計測ベクトル301N、計測ベクトル302N、計測ベクトル303N、計測ベクトル304N、計測ベクトル305N、…の各々は、上記計測位置それぞれにおける計測方向を示すベクトルである。本実施形態の場合、計測ベクトル301N、計測ベクトル302N、計測ベクトル303N、計測ベクトル304N、計測ベクトル305N、…の各々は、円筒の中心軸に対して垂直な方向(言い換えると、円筒の中心軸からの半径方向)である。すなわち、計測装置移動面生成部13は計測装置移動面200における測定位置における法線方向に計測ベクトルを設定する。   In FIG. 3B, a measurement position, that is, an imaging position on the measurement apparatus moving surface 200 on which the measurement apparatus 4 moves is shown. Each of the measurement position 201, the measurement position 202, the measurement position 203, the measurement position 204, the measurement position 205,... Is on the measurement apparatus movement plane 200, and an object in the robot coordinate system 100 is displayed on the measurement apparatus movement plane 200. It is a coordinate value which images and acquires a captured image. Further, each of the measurement vector 301N, the measurement vector 302N, the measurement vector 303N, the measurement vector 304N, the measurement vector 305N,... Is a vector indicating the measurement direction at each of the measurement positions. In the case of the present embodiment, each of the measurement vector 301N, the measurement vector 302N, the measurement vector 303N, the measurement vector 304N, the measurement vector 305N,... Is perpendicular to the central axis of the cylinder (in other words, from the central axis of the cylinder). Radial direction). That is, the measuring device moving surface generation unit 13 sets a measurement vector in the normal direction at the measurement position on the measuring device moving surface 200.

また、撮像画像301、撮像画像302、撮像画像303、撮像画像304、撮像画像305、…の各々は、計測位置201、計測位置202、計測位置203、計測位置204、計測位置205、…それぞれで撮像した撮像画像である。すなわち、計測装置移動面200は、計測位置201、計測位置202、計測位置203、計測位置204、計測位置205、…の各々の集合体で構成されている。計測装置移動面生成部13は、計測装置移動面200における計測位置それぞれの間隔を、撮像する撮像画像の解像度及び焦点距離の各々により設定する。   Further, the captured image 301, the captured image 302, the captured image 303, the captured image 304, the captured image 305,... Are respectively the measurement position 201, the measurement position 202, the measurement position 203, the measurement position 204, the measurement position 205,. This is a captured image. That is, the measuring device moving surface 200 is composed of a collection of measurement positions 201, measurement positions 202, measurement positions 203, measurement positions 204, measurement positions 205,. The measuring device moving surface generation unit 13 sets the intervals between the measurement positions on the measuring device moving surface 200 according to the resolution and the focal length of the captured image to be captured.

また、計測位置201、計測位置202、計測位置203、計測位置204、計測位置205、…の各々は、x軸方向、y軸方向及びz軸方向の各々において、所定の間隔(距離)Δx、間隔Δy、間隔Δz(不図示)それぞれ離れて設定される。また、計測位置における計測方向は、計測装置移動面生成部13が計測位置の法線ベクトルを求め、この法線ベクトルに平行なベクトルとして求める。計測装置移動面200の円筒の直径が小さくなるほど、円筒の表面の曲率が大きくなるため、撮像画像を撮像する場合、曲率の大きさに合わせて、間隔Δxを調整する必要がある。例えば、対象物を高精度で撮像するためには、曲率が大きくなるに従い、間隔Δxを小さく設定する。この間隔Δx及び間隔Δyの各々を、撮像画像の解像度と計測装置4の焦点距離とから、計測装置移動面生成部13が求める構成としてもよい。   Further, each of the measurement position 201, the measurement position 202, the measurement position 203, the measurement position 204, the measurement position 205,... Has a predetermined interval (distance) Δx in each of the x-axis direction, the y-axis direction, and the z-axis direction. The intervals Δy and Δz (not shown) are set apart from each other. In addition, the measurement device moving surface generation unit 13 obtains the normal vector of the measurement position and obtains the measurement direction at the measurement position as a vector parallel to the normal vector. As the diameter of the cylinder of the measuring device moving surface 200 decreases, the curvature of the surface of the cylinder increases. Therefore, when capturing a captured image, it is necessary to adjust the interval Δx according to the magnitude of the curvature. For example, in order to image an object with high accuracy, the interval Δx is set to be smaller as the curvature increases. Each of the interval Δx and the interval Δy may be configured to be obtained by the measurement device moving surface generation unit 13 from the resolution of the captured image and the focal length of the measurement device 4.

図3においては、一例として、計測データ識別情報が計測装置移動面記憶部18の撮像移動面データテーブルの最上段のレコードから、計測位置201、計測位置202、計測位置203、計測位置204、計測位置205、…の順番に記載されている。このため、ロボット制御部14は、上記撮像移動面データテーブルを参照した際、計測位置201、計測位置202、計測位置203、計測位置204、計測位置205、…の順番に計測装置4が撮像を行なえるように、アーム3_1の移動の制御(図における矢印方向)を行なう。この計測データ識別情報の計測装置移動面記憶部18の撮像移動面データテーブルにおける配置順は、任意に変更することができる。   In FIG. 3, as an example, the measurement data identification information is obtained from the uppermost record in the imaging movement plane data table of the measurement apparatus movement plane storage unit 18, the measurement position 201, the measurement position 202, the measurement position 203, the measurement position 204, and the measurement. The positions are described in the order of 205,. For this reason, when the robot control unit 14 refers to the imaging moving surface data table, the measuring device 4 performs imaging in the order of the measurement position 201, the measurement position 202, the measurement position 203, the measurement position 204, the measurement position 205,. Control of the movement of the arm 3_1 (in the direction of the arrow in the figure) is performed so that it can be performed. The arrangement order of the measurement data identification information in the imaging moving surface data table of the measuring device moving surface storage unit 18 can be arbitrarily changed.

図1に戻り、計測装置移動面生成部13は、対象物が二次元形状である場合、三次元形状記憶部17から対象物の三次元形状を示す三次元点群を読み出し、ロボット座標系100における対象物の二次元形状モデルを生成する。そして、計測装置移動面生成部13は、ロボット座標系100において、上記二次元形状モデルが包含される矩形状などの平面形状の計測装置移動面を生成する。計測装置移動面生成部13は、生成した計測装置移動面を、計測装置移動面記憶部18の計測装置移動面データテーブルに書き込んで記憶させる。   Returning to FIG. 1, when the object has a two-dimensional shape, the measurement device moving surface generation unit 13 reads a three-dimensional point group indicating the three-dimensional shape of the object from the three-dimensional shape storage unit 17, and the robot coordinate system 100. A two-dimensional shape model of the object at is generated. Then, the measuring device moving surface generation unit 13 generates a measuring device moving surface having a planar shape such as a rectangular shape in which the two-dimensional shape model is included in the robot coordinate system 100. The measuring device moving surface generation unit 13 writes and stores the generated measuring device moving surface in the measuring device moving surface data table of the measuring device moving surface storage unit 18.

図4は、二次元画像の二次元形状に対応して生成された計測装置移動面を説明する概念図である。図4(a)において、ロボット座標系100における計測装置移動面は、対象物の二次元形状モデル600を平面視において包含するように生成される。計測装置移動面生成部13は、計測者が三次元点群の3点を選択すると、その3点を含む平面を二次元形状モデル600とする。そして、計測装置移動面生成部13は、計測者が入力する距離dに基づき、ロボット座標系100において、二次元形状モデルの平面に対して平行な矩形状などの平面形状の計測装置移動面200を生成する。この距離dは、図3(a)の場合と同様に、二次元形状モデル600と、計測装置移動面200との最近接している位置の距離である。この距離dは、計測装置4が撮像装置である場合、例えば焦点距離である。   FIG. 4 is a conceptual diagram illustrating a measuring device moving surface generated corresponding to the two-dimensional shape of the two-dimensional image. In FIG. 4A, the measurement device moving surface in the robot coordinate system 100 is generated so as to include the two-dimensional shape model 600 of the object in plan view. When the measurer selects three points of the three-dimensional point group, the measuring device moving surface generation unit 13 sets the plane including the three points as the two-dimensional shape model 600. Then, the measuring device moving surface generating unit 13 is based on the distance d input by the measurer, and the measuring device moving surface 200 having a planar shape such as a rectangular shape parallel to the plane of the two-dimensional shape model in the robot coordinate system 100. Is generated. This distance d is the distance of the closest position between the two-dimensional shape model 600 and the measuring apparatus moving surface 200, as in the case of FIG. This distance d is, for example, a focal length when the measuring device 4 is an imaging device.

また、図4(b)は、上記図4(a)における計測装置4が移動する計測装置移動面200における計測位置すなわち撮像位置を、二次元座標系(x軸及びy軸からなる座標系)において示している。計測装置移動面200には、計測位置201、計測位置202、計測位置203、計測位置204、計測位置205、…の各々は、計測装置移動面200上にあり、ロボット座標系100における対象物を撮像して撮像画像を取得する座標値である。ここで、撮像画像301、撮像画像302、撮像画像303、撮像画像304、撮像画像305、…の各々は、それぞれx軸に平行な辺の長さがx1であり、y軸に平行な辺の長さがy1である。この各撮像画像の寸法(x1,y1)は、計測装置4の撮像する撮像画像の解像度及び焦点距離の各々の条件により、撮像する作業者により任意に設定される。   FIG. 4B shows a two-dimensional coordinate system (coordinate system composed of an x-axis and a y-axis) of a measurement position, that is, an imaging position on the measurement apparatus moving surface 200 on which the measurement apparatus 4 in FIG. 4A moves. Is shown. Each of the measurement position 201, the measurement position 202, the measurement position 203, the measurement position 204, the measurement position 205,... Is on the measurement apparatus movement plane 200, and an object in the robot coordinate system 100 is displayed on the measurement apparatus movement plane 200. It is a coordinate value which images and acquires a captured image. Here, each of the captured image 301, the captured image 302, the captured image 303, the captured image 304, the captured image 305,... Has a side length parallel to the x axis and is a side parallel to the y axis. The length is y1. The dimension (x1, y1) of each captured image is arbitrarily set by the operator who captures the image according to the conditions of the resolution and the focal length of the captured image captured by the measuring device 4.

また、計測位置201、計測位置202、計測位置203、計測位置204、計測位置205、…の各々は、x軸方向及びy軸方向の各々において、所定の間隔(距離)Δx、間隔Δyそれぞれ離れて設定される。また、計測位置における計測方向は、計測装置移動面生成部13が計測位置の法線ベクトルを求め、この法線ベクトルに平行なベクトルとして求める。また、対象物の表面の凹凸の差が大きければ、高精度で撮像するためには、凹凸の差が大きくなるに従い、距離dを変化させた計測装置移動面を生成し、かつ間隔Δx及び間隔Δyの各々を小さくして撮像画像の撮像を行なう。この間隔Δx及び間隔Δyの各々は、撮像画像の解像度と計測装置4の焦点距離とから、計測装置移動面生成部13が求める構成としてもよい。   Further, the measurement position 201, the measurement position 202, the measurement position 203, the measurement position 204, the measurement position 205,... Are separated from each other by a predetermined interval (distance) Δx and an interval Δy in the x-axis direction and the y-axis direction, respectively. Is set. In addition, the measurement device moving surface generation unit 13 obtains the normal vector of the measurement position and obtains the measurement direction at the measurement position as a vector parallel to the normal vector. Also, if the unevenness of the surface of the object is large, in order to capture images with high accuracy, a measuring device moving surface is generated with the distance d changed as the unevenness is increased, and the interval Δx and the interval Each of Δy is reduced to capture a captured image. Each of the interval Δx and the interval Δy may be configured to be obtained by the measurement device moving surface generation unit 13 from the resolution of the captured image and the focal length of the measurement device 4.

図4においては、一例として、計測データ識別情報が計測装置移動面記憶部18の撮像移動面データテーブルの最上段のレコードから、計測位置201、計測位置202、計測位置203、計測位置204、計測位置205、…の順番に記載されている。このため、ロボット制御部14は、上記撮像移動面データテーブルを参照した際、計測位置201、計測位置202、計測位置203、計測位置204、計測位置205、…の順番に計測装置4が撮像を行なえるように、アーム3_1の移動の制御(図における矢印方向)を行なう。この計測データ識別情報の計測装置移動面記憶部18の撮像移動面データテーブルにおける配置順は、任意に変更することができる。   In FIG. 4, as an example, the measurement data identification information is obtained from the uppermost record in the imaging movement plane data table of the measurement apparatus movement plane storage unit 18, the measurement position 201, the measurement position 202, the measurement position 203, the measurement position 204, and the measurement. The positions are described in the order of 205,. For this reason, when the robot control unit 14 refers to the imaging moving surface data table, the measuring device 4 performs imaging in the order of the measurement position 201, the measurement position 202, the measurement position 203, the measurement position 204, the measurement position 205,. Control of the movement of the arm 3_1 (in the direction of the arrow in the figure) is performed so that it can be performed. The arrangement order of the measurement data identification information in the imaging moving surface data table of the measuring device moving surface storage unit 18 can be arbitrarily changed.

図5は、計測装置移動面記憶部18における計測装置移動面データテーブルの構成例を示す図である。図5の計測装置移動面データテーブルの各レコードにおいて、計測データ識別情報と、この計測データ識別情報に対応した計測データを取得する計測位置及び計測方向(計測ベクトル)の各々とが書き込まれて記憶される。計測データ識別情報は、計測装置移動面上で取得する計測データの各々を識別する識別情報である。計測位置は、同一のレコードにおける計測データ識別情報に対応する計測データ、撮像画像を撮像する位置を示している。計測方向は、同一のレコードの計測位置における計測の方向を示す計測ベクトルである。   FIG. 5 is a diagram illustrating a configuration example of a measuring device moving surface data table in the measuring device moving surface storage unit 18. In each record of the measurement apparatus moving surface data table of FIG. 5, measurement data identification information and each of the measurement position and measurement direction (measurement vector) for acquiring measurement data corresponding to the measurement data identification information are written and stored. Is done. The measurement data identification information is identification information for identifying each piece of measurement data acquired on the measurement apparatus moving surface. The measurement position indicates the position where the measurement data corresponding to the measurement data identification information in the same record and the captured image are captured. The measurement direction is a measurement vector indicating the measurement direction at the measurement position of the same record.

図1に戻り、ロボット制御部14は、例えば、計測装置移動面記憶部18の計測装置移動面データテーブルを参照し、計測装置移動面テーブルにおける計測データ識別情報の記載順に、順次、計測位置及び計測方向を読み出す。そして、ロボット制御部14は、計測装置4の撮像軸を計測装置移動面200における測定位置に移動させ、撮像軸の方向を測定方向とする制御信号を、ロボット3に対して送信する。これにより、ロボット3は、アーム3_1を駆動制御し、計測装置4の撮像軸を、ロボット座標系100において、測定移動面における測定位置に移動させ、当該測定位置における測定方向に合わせる。   Returning to FIG. 1, for example, the robot control unit 14 refers to the measurement device movement surface data table of the measurement device movement surface storage unit 18, and sequentially determines the measurement position and the measurement position in the order of the measurement data identification information in the measurement device movement surface table. Read the measurement direction. Then, the robot control unit 14 moves the imaging axis of the measurement device 4 to the measurement position on the measurement device moving surface 200 and transmits a control signal with the direction of the imaging axis as the measurement direction to the robot 3. Thereby, the robot 3 drives and controls the arm 3_1, and moves the imaging axis of the measurement device 4 to the measurement position on the measurement movement plane in the robot coordinate system 100, and matches the measurement direction at the measurement position.

例えば、ロボット制御部14は、図3(b)における測定位置の各々において設定された測定方向となるように制御し、計測装置移動面データテーブルの記載順に、矢印に従って順次、測定位置を移動させるよう、アーム3_1の制御(移動及び姿勢の制御)を行なう。そして、ロボット制御部14は、ロボット3から、測定移動面における測定位置に計測装置4の撮像軸が移動し、所定の測定方向に撮像軸を調整したことを示す制御終了信号が供給されると、この制御終了信号を計測制御部15に対して出力する。   For example, the robot control unit 14 controls the measurement direction to be set at each of the measurement positions in FIG. 3B, and sequentially moves the measurement positions according to the arrows in the order described in the measurement device moving surface data table. Thus, the arm 3_1 is controlled (movement and posture control). Then, the robot controller 14 is supplied with a control end signal indicating that the imaging axis of the measuring device 4 has moved to the measurement position on the measurement moving surface and the imaging axis has been adjusted in a predetermined measurement direction from the robot 3. The control end signal is output to the measurement control unit 15.

計測制御部15は、ロボット制御部14から制御終了信号が供給されると、計測装置4を制御して、測定移動面における現在の測定位置及び測定方向の撮像画像を撮像する。そして、計測制御部15は、対象物の撮像画像を撮像した後、測定データ識別情報に対応付けて、撮像した撮像画像を計測データ記憶部19に書き込んで記憶させる。   When the control end signal is supplied from the robot control unit 14, the measurement control unit 15 controls the measurement device 4 to capture a captured image of the current measurement position and measurement direction on the measurement moving surface. Then, the measurement control unit 15 captures the captured image of the object, and then writes and stores the captured image in the measurement data storage unit 19 in association with the measurement data identification information.

図6は、計測データ記憶部19における計測データテーブルの構成例を示す図である。図6の計測データテーブルの各レコードにおいて、計測データ識別情報と、この計測データ識別情報に対応した計測データインデックスとの各々が書き込まれて記憶される。計測データ識別情報は、計測装置移動面上で取得する計測データの各々を識別する識別情報である。計測データインデックスは、計測データ、すなわち撮像画像のデータが記憶されている、計測データ記憶部19におけるアドレスを示している。計測制御部15は、撮像した撮像画像の計測データ識別情報と、この計測データ識別情報に対応する撮像画像を書き込んだ計測データ記憶部19のアドレスと、を計測データテーブルに書き込んで記憶させる。   FIG. 6 is a diagram illustrating a configuration example of a measurement data table in the measurement data storage unit 19. In each record of the measurement data table in FIG. 6, each of the measurement data identification information and the measurement data index corresponding to the measurement data identification information is written and stored. The measurement data identification information is identification information for identifying each piece of measurement data acquired on the measurement apparatus moving surface. The measurement data index indicates an address in the measurement data storage unit 19 in which measurement data, that is, captured image data is stored. The measurement control unit 15 writes the measurement data identification information of the captured image and the address of the measurement data storage unit 19 in which the captured image corresponding to the measurement data identification information is written into the measurement data table for storage.

図1に戻り、表示部16は、例えば、液晶パネルを備えた表示装置である。
三次元形状記憶部17には、三次元形状取得部12が取得した、計測データを取得する対象物の三次元形状情報(三次元形状モデルあるいは二次元形状モデルの形状情報)が書き込まれて記憶される。
計測装置移動面記憶部18は、計測装置移動面における計測位置及び計測方向の各々が示された計測装置移動面データテーブルが書き込まれて記憶される。
計測データ記憶部19は、計測データテーブルが書き込まれて記憶され、また計測データがこの計測データテーブルに示された計測データインデックスの示すアドレスに書き込まれて記憶される。
Returning to FIG. 1, the display unit 16 is a display device including a liquid crystal panel, for example.
In the three-dimensional shape storage unit 17, the three-dimensional shape information (three-dimensional shape model or two-dimensional shape model shape information) of the object for which measurement data is acquired, which is acquired by the three-dimensional shape acquisition unit 12, is written and stored. Is done.
The measuring device moving surface storage unit 18 is written and stored with a measuring device moving surface data table indicating each of the measurement position and the measuring direction on the measuring device moving surface.
In the measurement data storage unit 19, the measurement data table is written and stored, and the measurement data is written and stored at the address indicated by the measurement data index indicated in the measurement data table.

図7は、本発明の一実施形態による対象物計測制御装置1の対象物の計測データの取得処理の動作例を示すフローチャートである。この図7は、対象物が立体形状の場合の処理を説明するフローチャートである。
ステップS1:
キャリブレーション部11は、三次元形状取得装置2から、ロボットテーブル3_4上に配置されたキャリブレーションツールの三次元空間における三次元形状モデルの三次元座標を示す三次元点群を入力する。
そして、キャリブレーション部11は、三次元形状取得装置2の取得三次元座標系から、ロボット3がアーム3_1を制御するロボット座標系に座標変換する座標変換行列を生成する。キャリブレーション部11は、生成した座標変換行列を三次元形状取得部12に対して供給する。
FIG. 7 is a flowchart showing an operation example of the acquisition processing of the measurement data of the target of the target measurement control apparatus 1 according to the embodiment of the present invention. FIG. 7 is a flowchart for explaining processing when the object has a three-dimensional shape.
Step S1:
The calibration unit 11 inputs a three-dimensional point group indicating the three-dimensional coordinates of the three-dimensional shape model in the three-dimensional space of the calibration tool arranged on the robot table 3_4 from the three-dimensional shape acquisition apparatus 2.
And the calibration part 11 produces | generates the coordinate transformation matrix which coordinate-transforms from the acquisition three-dimensional coordinate system of the three-dimensional shape acquisition apparatus 2 to the robot coordinate system which the robot 3 controls arm 3_1. The calibration unit 11 supplies the generated coordinate transformation matrix to the three-dimensional shape acquisition unit 12.

ステップS2:
三次元形状取得部12は、三次元形状取得装置2から、ロボットテーブル3_4上あるいはロボットベース3_2近傍に配置された対象物(例えば、文化財の仏像や壺など)の三次元空間における三次元形状モデルの三次元座標を示す三次元点群を入力する。
そして、三次元形状取得部12は、入力した三次元点群の各々の点の座標値を、座標変換行列を用いて、取得三次元座標系からロボット座標系に座標変換し、対象物の識別情報及び取得した日時を添付し、三次元形状記憶部17に書き込んで記憶させる。
Step S2:
The three-dimensional shape obtaining unit 12 obtains a three-dimensional shape in a three-dimensional space of an object (for example, a Buddhist image or a samurai of a cultural asset) placed on the robot table 3_4 or in the vicinity of the robot base 3_2 from the three-dimensional shape obtaining device 2. Input a 3D point cloud indicating the 3D coordinates of the model.
Then, the three-dimensional shape acquisition unit 12 performs coordinate conversion from the acquired three-dimensional coordinate system to the robot coordinate system, using the coordinate conversion matrix, to identify the target object. The information and the acquired date and time are attached, and are written and stored in the three-dimensional shape storage unit 17.

ステップS3:
計測装置移動面生成部13は、三次元形状記憶部17から対象物の三次元形状を示す三次元点群のデータを読み出す。
そして、計測装置移動面生成部13は、三次元形状データから、対象物の三次元形状をロボット座標系において再現した三次元形状モデルを生成する。
計測装置移動面生成部13は、ロボット座標系における三次元形状モデルを、表示装置に対して表示する。このとき、計測者は、表示装置において二次元画像で表示されている三次元点群の対象物の部分を、マウスなどを用いて矩形で囲む。また、計測者は、距離dの数値を入力する。
これにより、計測装置移動面生成部13は、ロボット座標系において、計測者の矩形で囲まれた三次元点群を、対象物の三次元形状モデルの三次元座標を示す三次元点群として判定し、この矩形で囲まれた三次元点群を包含するシリンダを形成する。
Step S3:
The measuring device moving surface generation unit 13 reads data of a three-dimensional point group indicating the three-dimensional shape of the object from the three-dimensional shape storage unit 17.
Then, the measurement device moving surface generation unit 13 generates a three-dimensional shape model that reproduces the three-dimensional shape of the object in the robot coordinate system from the three-dimensional shape data.
The measuring device moving surface generation unit 13 displays the three-dimensional shape model in the robot coordinate system on the display device. At this time, the measurer surrounds the object portion of the three-dimensional point group displayed as a two-dimensional image on the display device with a rectangle using a mouse or the like. Further, the measurer inputs a numerical value of the distance d.
Thereby, the measuring device moving surface generation unit 13 determines the three-dimensional point group surrounded by the rectangle of the measurer as the three-dimensional point group indicating the three-dimensional coordinates of the three-dimensional shape model of the object in the robot coordinate system. Then, a cylinder including a three-dimensional point group surrounded by the rectangle is formed.

そして、計測装置移動面生成部13は、上記シリンダの半径より距離d大きい半径の円筒形状などの立体形状を生成し、この円筒形状などの立体形状を対象物の三次元形状モデルを包含する計測装置移動面とする。計測装置移動面生成部13は、生成した計測装置移動面のデータを、計測装置移動面記憶部18に書き込んで記憶させる。
また、計測装置移動面生成部13は、計測装置4の撮像する撮像画像の解像度及び焦点距離の各々に基づき、計測装置移動面における計測位置及び計測方向の各々を、取得する計測データの計測データ識別情報を付加し、計測装置移動面記憶部18の計測移動面データテーブルに書き込んで設定する。
Then, the measuring device moving surface generation unit 13 generates a three-dimensional shape such as a cylindrical shape having a radius d larger than the radius of the cylinder, and the three-dimensional shape such as the cylindrical shape includes a three-dimensional shape model of the object. The device moving surface. The measuring device moving surface generation unit 13 writes and stores the generated measuring device moving surface data in the measuring device moving surface storage unit 18.
In addition, the measurement device moving surface generation unit 13 acquires measurement data of measurement data to acquire each of the measurement position and the measurement direction on the measurement device movement surface based on the resolution and the focal length of the captured image captured by the measurement device 4. The identification information is added and set in the measurement moving surface data table of the measuring device moving surface storage unit 18.

ステップS4:
ロボット制御部14は、計測装置移動面記憶部18の計測移動面データテーブルに記載された順番に、計測データ識別情報、計測位置及び計測方向の各々を読み出す。
そして、ロボット制御部14は、読み出した計測位置に計測装置4が位置するように、かつ計測装置4の撮像軸が計測方向となるように、ロボット3のアーム3_1を制御する。
ロボット制御部14は、計測装置4が計測位置に移動し、計測装置4の撮像軸が計測方向に制御されたことを、ロボット3から通知されると、制御終了情報を計測制御部15へ出力する。
Step S4:
The robot control unit 14 reads out each of the measurement data identification information, the measurement position, and the measurement direction in the order described in the measurement moving surface data table of the measuring device moving surface storage unit 18.
Then, the robot control unit 14 controls the arm 3_1 of the robot 3 so that the measurement device 4 is positioned at the read measurement position and the imaging axis of the measurement device 4 is in the measurement direction.
When the robot control unit 14 is notified from the robot 3 that the measurement device 4 has moved to the measurement position and the imaging axis of the measurement device 4 has been controlled in the measurement direction, the robot control unit 14 outputs control end information to the measurement control unit 15. To do.

ステップS5:
計測制御部15は、ロボット制御部14から制御終了情報が供給されると、計測装置4を制御して対象物を撮像し、撮像画像を取得する。
そして、計測制御部15は、取得した撮像画像のデータを計測データ記憶部19に書き込んで記憶させる。計測制御部15は、計測データ記憶部19の計測データテーブルに対し、測定位置に対応する計測データ識別情報と、撮像画像のデータを書き込んだ計測データ記憶部19におけるアドレスとを書き込んで記憶させる。
計測制御部15は、撮像画像の撮像が終了したことを示す撮像終了情報を、ロボット制御部14へ出力する。
Step S5:
When the control end information is supplied from the robot control unit 14, the measurement control unit 15 controls the measurement device 4 to image a target object and obtain a captured image.
Then, the measurement control unit 15 writes and stores the acquired captured image data in the measurement data storage unit 19. The measurement control unit 15 writes and stores the measurement data identification information corresponding to the measurement position and the address in the measurement data storage unit 19 in which the captured image data is written, in the measurement data table of the measurement data storage unit 19.
The measurement control unit 15 outputs imaging end information indicating that imaging of the captured image has ended to the robot control unit 14.

ステップS6:
ロボット制御部14は、計測装置移動面記憶部18の計測移動面データテーブルを参照し、この計測移動面データテーブルの最後に記載されている計測データ識別情報の計測位置及び計測方向の処理が終了したか否か、すなわち全ての計測位置における処理が終了したか否かの判定を行なう。このとき、ロボット制御部14は、全ての計測位置における処理が終了した場合、処理を終了する。一方、ロボット制御部14は、全ての計測位置における処理が終了していない場合、処理をステップS4へ進める。
Step S6:
The robot control unit 14 refers to the measurement moving surface data table of the measuring device moving surface storage unit 18, and the processing of the measurement position and the measurement direction of the measurement data identification information described at the end of the measurement moving surface data table is completed. It is determined whether or not all the measurement positions have been processed. At this time, the robot control part 14 complete | finishes a process, when the process in all the measurement positions is complete | finished. On the other hand, the robot control part 14 advances a process to step S4, when the process in all the measurement positions is not complete | finished.

図8は、本発明の一実施形態による対象物計測制御装置1の対象物の計測データの取得処理の他の動作例を示すフローチャートである。この図8は、対象物が平面形状の場合の処理を説明するフローチャートである。
ステップS1’:
キャリブレーション部11は、三次元形状取得装置2から、ロボットテーブル3_4上に配置されたキャリブレーションツールの三次元空間における三次元形状の三次元座標を示す三次元点群を入力する。
そして、キャリブレーション部11は、三次元形状取得装置2の取得三次元座標系から、ロボット3がアーム3_1を制御するロボット座標系に座標変換する座標変換行列を生成する。キャリブレーション部11は、生成した座標変換行列を三次元形状取得部12に対して供給する。
FIG. 8 is a flowchart showing another example of the operation of acquiring the measurement data of the object of the object measurement control device 1 according to the embodiment of the present invention. FIG. 8 is a flowchart for explaining processing when the object has a planar shape.
Step S1 ':
The calibration unit 11 inputs a three-dimensional point group indicating the three-dimensional coordinates of the three-dimensional shape in the three-dimensional space of the calibration tool arranged on the robot table 3_4 from the three-dimensional shape acquisition apparatus 2.
And the calibration part 11 produces | generates the coordinate transformation matrix which coordinate-transforms from the acquisition three-dimensional coordinate system of the three-dimensional shape acquisition apparatus 2 to the robot coordinate system which the robot 3 controls arm 3_1. The calibration unit 11 supplies the generated coordinate transformation matrix to the three-dimensional shape acquisition unit 12.

ステップS2’:
三次元形状取得部12は、三次元形状取得装置2から、ロボットテーブル3_4上あるいはロボットベース3_2近傍に配置された対象物(例えば、文化財の壁画など)の三次元空間における二次元形状モデルの三次元座標を示す三次元点群を入力する。
そして、三次元形状取得部12は、入力した三次元点群の各々の点の座標値を、座標変換行列を用いて、取得三次元座標系からロボット座標系に座標変換し、対象物の識別情報及び取得した日時を添付し、三次元形状記憶部17に書き込んで記憶させる。
Step S2 ':
The three-dimensional shape acquisition unit 12 receives a two-dimensional shape model from the three-dimensional shape acquisition device 2 in a three-dimensional space of an object (for example, a mural of a cultural asset) arranged on the robot table 3_4 or in the vicinity of the robot base 3_2. Enter a 3D point cloud that represents 3D coordinates.
Then, the three-dimensional shape acquisition unit 12 performs coordinate conversion from the acquired three-dimensional coordinate system to the robot coordinate system, using the coordinate conversion matrix, to identify the target object. The information and the acquired date and time are attached, and are written and stored in the three-dimensional shape storage unit 17.

ステップS3’:
計測装置移動面生成部13は、三次元形状記憶部17から対象物の二次元形状モデルを示す三次元点群のデータを読み出す。
そして、計測装置移動面生成部13は、三次元形状データから、対象物の二次元形状をロボット座標系において再現した二次元形状モデルを生成する。
計測装置移動面生成部13は、ロボット座標系における二次元形状モデルの三次元座標値を示す三次元点群を、表示装置に対して表示する。このとき、計測者は、表示装置において二次元画像で表示されている三次元点群において3点を選択する。これにより、計測装置移動面生成部13は、三次元点群においてこの3点が含まれる平面を対象物の二次元形状モデルと判定し、この二次元形状を表示する。また、計測者は、距離dの数値を入力する。
これにより、計測装置移動面生成部13は、ロボット座標系において、対象物の二次元形状を囲む矩形を形成する。
Step S3 ′:
The measuring device moving surface generation unit 13 reads data of a three-dimensional point group indicating a two-dimensional shape model of the object from the three-dimensional shape storage unit 17.
Then, the measurement device moving surface generation unit 13 generates a two-dimensional shape model in which the two-dimensional shape of the object is reproduced in the robot coordinate system from the three-dimensional shape data.
The measuring device moving surface generation unit 13 displays a three-dimensional point group indicating the three-dimensional coordinate value of the two-dimensional shape model in the robot coordinate system on the display device. At this time, the measurer selects three points in the three-dimensional point group displayed as a two-dimensional image on the display device. Thereby, the measurement device moving surface generation unit 13 determines a plane including the three points in the three-dimensional point group as a two-dimensional shape model of the object, and displays the two-dimensional shape. Further, the measurer inputs a numerical value of the distance d.
Thereby, the measuring device moving surface generation unit 13 forms a rectangle surrounding the two-dimensional shape of the object in the robot coordinate system.

そして、計測装置移動面生成部13は、二次元形状の面と距離d離れた、二次元形状の前面の位置に二次元平面を生成する。この二次元平面は、対象物の二次元形状モデルを平面視で包含する計測装置移動面となる。計測装置移動面生成部13は、生成した計測装置移動面のデータを、計測装置移動面記憶部18に書き込んで記憶させる。
また、計測装置移動面生成部13は、計測装置4の撮像する撮像画像の解像度及び焦点距離の各々に基づき、計測装置移動面における計測位置及び計測方向の各々を、取得する計測データの計測データ識別情報を付加し、計測装置移動面記憶部18の計測移動面データテーブルに書き込んで設定する。
Then, the measurement device moving surface generation unit 13 generates a two-dimensional plane at the position of the front surface of the two-dimensional shape that is a distance d away from the surface of the two-dimensional shape. This two-dimensional plane serves as a measurement device moving surface that includes the two-dimensional shape model of the object in plan view. The measuring device moving surface generation unit 13 writes and stores the generated measuring device moving surface data in the measuring device moving surface storage unit 18.
In addition, the measurement device moving surface generation unit 13 acquires measurement data of measurement data to acquire each of the measurement position and the measurement direction on the measurement device movement surface based on the resolution and the focal length of the captured image captured by the measurement device 4. The identification information is added and set in the measurement moving surface data table of the measuring device moving surface storage unit 18.

また、ステップS4、ステップS5及びステップS6の各々は、すでに説明した図7のフローチャートと同様の処理であるため、説明を省略する。
上述した図7及び図8の各々のフローチャートのように、対象物が立体形状と平面形状とでは、計測装置移動面を生成するフローが異なる。このため、計測者が計測装置移動面を生成する際、対象物が立体形状であるか、あるいは平面形状であるかを、表示装置の表示により選択する。これにより、対象物計測制御装置1は、図7のフローチャート及び図8のフローチャートのいずれかの処理を選択し、計測装置移動面を生成する。
Each of step S4, step S5, and step S6 is the same processing as the flowchart of FIG.
As shown in the flowcharts of FIGS. 7 and 8 described above, the flow for generating the measuring device moving surface differs depending on whether the object is a three-dimensional shape or a planar shape. For this reason, when a measurement person produces | generates a measuring device movement surface, it is selected by the display of a display apparatus whether a target object is a solid | 3D shape or a planar shape. Thereby, the target object measurement control apparatus 1 selects one of the processes in the flowchart in FIG. 7 and the flowchart in FIG. 8, and generates a measurement apparatus moving surface.

上述したように、本実施形態によれば、ロボット3のアーム3_1に三次元形状取得装置2及び計測装置4の各々を取り付け、対象物の二次元形状または三次元形状を取得した後、この二次元形状または三次元形状に基づいて、対象物の撮像(計測)を行なう際に、計測装置4の計測位置及び計測方向が示された計測装置移動面を生成し、この計測装置移動面により、アーム3_1を制御するため、異なる人間が撮像しても一定の精度を保持し、文化財に接触させずに計測装置4を移動させることができる。したがって、本実施形態によれば、文化財の撮像を行なったことがない素人でも、慣れた人間と同様の品質の撮像画像を撮像することができる。
また、本実施形態によれば、ロボット3のアーム3_1により、対象物に対して相対的に計測装置4を移動させるため、測定支援設備を作成する必要がない。
また、本実施形態によれば、対象物毎に、計測装置移動面を残しておくことにより、過去に撮像(測定)した際と同一の環境を再現して文化財を撮像することができる。
As described above, according to the present embodiment, each of the three-dimensional shape acquisition device 2 and the measurement device 4 is attached to the arm 3_1 of the robot 3, and the two-dimensional shape or the three-dimensional shape of the target object is acquired. When imaging (measuring) an object based on a three-dimensional shape or a three-dimensional shape, a measuring device moving surface showing the measurement position and measuring direction of the measuring device 4 is generated, and this measuring device moving surface Since the arm 3_1 is controlled, it is possible to move the measuring device 4 without touching the cultural property while maintaining a certain accuracy even when a different person takes an image. Therefore, according to the present embodiment, even an amateur who has not taken an image of a cultural property can take a captured image with the same quality as a familiar person.
Moreover, according to this embodiment, since the measuring device 4 is moved relative to the object by the arm 3_1 of the robot 3, it is not necessary to create a measurement support facility.
Further, according to the present embodiment, by leaving the measuring device moving surface for each object, it is possible to reproduce the same environment as when imaging (measurement) in the past and image cultural assets.

また、本実施形態においては、対象物が立体形状の場合、対象物の三次元形状に対して円筒形状などの立体形状の計測装置移動面を生成し、ロボットのアームを駆動制御することにより、計測装置移動面上において計測装置4が撮像画像を撮像する計測位置及び計測方向を制御している。
しかしながら、対象物の三次元形状モデル表面の形状の相似形であり、三次元形状モデル表面から所定の距離dを有する曲面として、計測装置移動面生成部13が計測装置移動面を生成するようにしてもよい。このとき、計測装置移動面において計測位置が設定され、この計測位置における計測装置移動面の法線ベクトルを求め、この法線ベクトルに平行なベクトルとして計測方向が設定される。
これにより、対象物の撮像を含めた測定処理の精度を向上させることができる。
Further, in the present embodiment, when the object has a three-dimensional shape, a three-dimensional measuring device moving surface such as a cylindrical shape is generated with respect to the three-dimensional shape of the target object, and the robot arm is driven and controlled. The measurement device 4 controls a measurement position and a measurement direction at which the captured image is captured on the measurement device moving surface.
However, the measuring device moving surface generating unit 13 generates the measuring device moving surface as a curved surface having a predetermined distance d from the surface of the three-dimensional shape model, which is similar to the shape of the surface of the three-dimensional shape model of the object. May be. At this time, a measurement position is set on the measurement apparatus moving plane, a normal vector of the measurement apparatus movement plane at the measurement position is obtained, and a measurement direction is set as a vector parallel to the normal vector.
Thereby, the precision of the measurement process including imaging of a target object can be improved.

本実施形態においては、ロボット3が一つのアーム3_1を有し、計測装置4を駆動させ、計測装置4が対象物の測定処理を行なっているが、ロボット制御部14が複数のアームを制御するように構成してもよい。
例えば、アーム3_1には計測装置4が取り付けられ、アーム3_5には照明装置(不図示)が取り付けられている構成としてもよい。この照明装置は、計測装置4が測定する領域に所定の特性の照明光を照射する。これにより、照明装置の照明光下において計測装置4が対象物の形状、色、質感などの測定を行なうことができ、計測装置4の計測における照明環境を一定とすることができる。この場合、計測装置移動面生成部13が、ロボット座標系における測定装置4の測定位置毎に対応させ、すなわち計測データ識別情報に対応させ、照明装置の照明位置及び照明方向を、図5の計測移動面データテーブルと同様な構成である照明装置データテーブルを作成する。
In the present embodiment, the robot 3 has one arm 3_1, drives the measuring device 4, and the measuring device 4 performs measurement processing of the object, but the robot control unit 14 controls a plurality of arms. You may comprise as follows.
For example, the measurement device 4 may be attached to the arm 3_1, and the illumination device (not shown) may be attached to the arm 3_5. This illumination device irradiates an area measured by the measurement device 4 with illumination light having a predetermined characteristic. Thereby, the measurement device 4 can measure the shape, color, texture, etc. of the object under the illumination light of the illumination device, and the illumination environment in the measurement of the measurement device 4 can be made constant. In this case, the measurement device moving surface generation unit 13 corresponds to each measurement position of the measurement device 4 in the robot coordinate system, that is, corresponds to the measurement data identification information, and the illumination position and the illumination direction of the illumination device are measured in FIG. A lighting device data table having the same configuration as the moving surface data table is created.

そして、ロボット制御部14がこの照明装置データテーブルを参照し、対象物に照明光を照射する照明装置の照明位置及び照射方向の制御を行なう。この際、照明光の特性(波長、強度など)についても、照明装置データテーブルに対応付けて、計測装置移動面記憶部18に記憶させておく。これにより、例えば、計測移動面データテーブル及び照明装置データテーブルを用いることで、対象物としての文化財の経年劣化を、常に同一の測定環境により測定することができ、高い精度で劣化の程度を評価することができる。   Then, the robot control unit 14 refers to the illumination device data table and controls the illumination position and illumination direction of the illumination device that irradiates the object with illumination light. At this time, the characteristics (wavelength, intensity, etc.) of the illumination light are also stored in the measurement device moving surface storage unit 18 in association with the illumination device data table. Thereby, for example, by using the measurement moving surface data table and the lighting device data table, the aging degradation of the cultural property as the object can always be measured in the same measurement environment, and the degree of degradation can be accurately determined. Can be evaluated.

なお、本発明における図1の対象物計測制御装置1の機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより対象物を計測するため、ロボットのアームを駆動制御し、計測装置により対象物を計測する処理を行なってもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、OSや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。
また、「コンピュータシステム」は、ホームページ提供環境(あるいは表示環境)を備えたWWWシステムも含むものとする。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ROM、CD−ROM等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムが送信された場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリ(RAM)のように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。
1 is recorded on a computer-readable recording medium, and the program recorded on the recording medium is read into a computer system and executed. In order to measure the target object, the robot arm may be driven and controlled to measure the target object with the measuring device. Here, the “computer system” includes an OS and hardware such as peripheral devices.
The “computer system” includes a WWW system having a homepage providing environment (or display environment). The “computer-readable recording medium” refers to a storage device such as a flexible medium, a magneto-optical disk, a portable medium such as a ROM and a CD-ROM, and a hard disk incorporated in a computer system. Further, the “computer-readable recording medium” refers to a volatile memory (RAM) in a computer system that becomes a server or a client when a program is transmitted via a network such as the Internet or a communication line such as a telephone line. In addition, those holding programs for a certain period of time are also included.

また、上記プログラムは、このプログラムを記憶装置等に格納したコンピュータシステムから、伝送媒体を介して、あるいは、伝送媒体中の伝送波により他のコンピュータシステムに伝送されてもよい。ここで、プログラムを伝送する「伝送媒体」は、インターネット等のネットワーク(通信網)や電話回線等の通信回線(通信線)のように情報を伝送する機能を有する媒体のことをいう。また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよい。さらに、前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル(差分プログラム)であってもよい。   The program may be transmitted from a computer system storing the program in a storage device or the like to another computer system via a transmission medium or by a transmission wave in the transmission medium. Here, the “transmission medium” for transmitting the program refers to a medium having a function of transmitting information, such as a network (communication network) such as the Internet or a communication line (communication line) such as a telephone line. The program may be for realizing a part of the functions described above. Furthermore, what can implement | achieve the function mentioned above in combination with the program already recorded on the computer system, what is called a difference file (difference program) may be sufficient.

ここまで、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態はあくまで一例であり、本発明は上述した実施形態に限定されず、その技術的思想の範囲内において種々異なる形態にて実施されてよいことは言うまでもない。
また、本発明の範囲は、図示され記載された例示的な実施形態に限定されるものではなく、本発明が目的とするものと均等な効果をもたらす全ての実施形態をも含む。さらに、本発明の範囲は、各請求項により画される発明の特徴の組み合わせに限定されるものではなく、すべての開示されたそれぞれの特徴のうち特定の特徴のあらゆる所望する組み合わせを含む。
The embodiment of the present invention has been described so far. However, the above embodiment is merely an example, and the present invention is not limited to the above-described embodiment, and may be implemented in various forms within the scope of the technical idea. Needless to say, it is good.
In addition, the scope of the present invention is not limited to the illustrated and described exemplary embodiments, and includes all embodiments that provide the same effects as those intended by the present invention. Furthermore, the scope of the invention is not limited to the combinations of features of the invention defined by the claims, but includes any desired combination of specific features among all the disclosed features.

1…対象物計測制御装置
2…三次元形状取得装置
3…ロボット
3_1…アーム
3_2…ロボットベース
3_3…ブラケット
3_4…ロボットテーブル
4…計測装置
11…キャリブレーション部
12…三次元形状取得部
13…計測装置移動面生成部
14…ロボット制御部
15…計測制御部
16…表示部
17…三次元形状記憶部
18…計測装置移動面記憶部
19…計測データ記憶部
100…ロボット座標系
200…計測装置移動面
500…三次元形状モデル
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Object measurement control apparatus 2 ... Three-dimensional shape acquisition apparatus 3 ... Robot 3_1 ... Arm 3_2 ... Robot base 3_3 ... Bracket 3_4 ... Robot table 4 ... Measurement apparatus 11 ... Calibration part 12 ... Three-dimensional shape acquisition part 13 ... Measurement Device moving surface generation unit 14 ... Robot control unit 15 ... Measurement control unit 16 ... Display unit 17 ... Three-dimensional shape storage unit 18 ... Measurement device movement surface storage unit 19 ... Measurement data storage unit 100 ... Robot coordinate system 200 ... Measurement device movement Surface 500 ... 3D shape model

Claims (8)

計測装置が取り付けられたロボットのアームを制御しつつ、前記計測装置により対象物の計測を行なう対象物計測制御装置であり、
三次元形状取得装置の取得した三次元形状情報から、計測する対象物の三次元形状を取得する三次元形状取得部と、
前記三次元形状に対応し、前記ロボットの制御を行なうロボット座標系において、前記対象物から所定の距離で計測装置を移動させる計測装置移動面を生成する計測装置移動面生成部と、
前記計測装置移動面上を前記計測装置が移動するように、前記アームの動きを制御するロボット制御部と、
前記計測装置移動面における予め設定された計測位置で前記計測装置に計測を行なわせる計測装置制御部と
を備えることを特徴とする対象物計測制御装置。
An object measurement control device that measures an object by the measurement device while controlling an arm of a robot to which the measurement device is attached.
From the 3D shape information acquired by the 3D shape acquisition device, a 3D shape acquisition unit that acquires the 3D shape of the object to be measured;
In a robot coordinate system for controlling the robot corresponding to the three-dimensional shape, a measuring device moving surface generating unit that generates a measuring device moving surface that moves the measuring device at a predetermined distance from the object;
A robot controller that controls the movement of the arm so that the measuring device moves on the measuring device moving surface;
An object measurement control device comprising: a measurement device control unit that causes the measurement device to perform measurement at a preset measurement position on the measurement device moving surface.
前記計測装置移動面生成部が、前記対象物が三次元形状の立体物の場合、前記計測装置移動面を前記立体物が包含される立体形状として生成する
ことを特徴とする請求項1に記載の対象物計測制御装置。
The measurement device moving surface generating unit generates the measuring device moving surface as a three-dimensional shape including the three-dimensional object when the object is a three-dimensional solid object. Object measurement control device.
前記計測装置移動面生成部が、前記対象物が二次元形状の平面物の場合、前記計測装置移動面を前記平面物が包含される平面形状として生成する
ことを特徴とする請求項1に記載の対象物計測制御装置。
The measurement device moving surface generation unit generates the measurement device moving surface as a planar shape including the planar object when the object is a two-dimensional planar object. Object measurement control device.
前記計測装置移動面生成部が、前記計測装置移動面と前記対象物との最近接した領域の距離を前記計測装置の焦点距離を超える値に設定する
ことを特徴とする請求項2または請求項3に記載の対象物計測制御装置。
The measurement device moving surface generation unit sets the distance of the closest region between the measuring device moving surface and the object to a value that exceeds the focal length of the measuring device. 3. The object measurement control device according to 3.
前記計測装置移動面生成部が、前記計測装置移動面を、前記対象物と前記計測装置の焦点距離分離した位置に生成する
ことを特徴とする請求項1に記載の対象物計測制御装置。
The object measurement control device according to claim 1, wherein the measurement device movement surface generation unit generates the measurement device movement surface at a position where the object and the measurement device are separated from each other by a focal length.
前記計測装置移動面生成部が、前記計測装置移動面における前記計測位置に、前記対象物の表面の法線情報を付加する
ことを特徴とする請求項1から請求項5のいずれか一項に記載の対象物計測制御装置。
The measurement device moving surface generation unit adds normal line information of the surface of the object to the measurement position on the measurement device moving surface. The object measurement control device described.
前記ロボット制御部が、前記計測装置移動面における前記計測装置において、前記計測装置の計測方向を、前記法線情報と合わせて、前記計測装置移動面を移動させる
ことを特徴とする請求項6に記載の対象物計測制御装置。
The said robot control part moves the said measurement apparatus movement surface in the said measurement apparatus in the said measurement apparatus movement surface, combining the measurement direction of the said measurement apparatus with the said normal line information. The object measurement control device described.
計測装置が取り付けられたロボットのアームを制御しつつ、前記計測装置により対象物の計測を行なう対象物計測制御方法であり、
三次元形状取得部が、三次元形状取得装置の取得した三次元形状情報から、計測する対象物の三次元形状を取得する三次元形状取得過程と、
計測装置移動面生成部が、前記三次元形状に対応し、前記ロボットの制御を行なうロボット座標系において、前記対象物から所定の距離で計測装置を移動させる計測装置移動面を生成する計測装置移動面生成過程と、
ロボット制御部が、前記計測装置移動面上を前記計測装置が移動するように、前記アームの動きを制御するロボット制御過程と、
計測装置制御部が、前記計測装置移動面における予め設定された計測位置で前記計測装置に計測を行なわせる計測装置制御過程と
を含むことを特徴とする対象物計測制御方法。
An object measurement control method for measuring an object by the measurement device while controlling an arm of a robot to which the measurement device is attached,
A three-dimensional shape acquisition unit acquires a three-dimensional shape of an object to be measured from the three-dimensional shape information acquired by the three-dimensional shape acquisition device; and
A measuring device moving surface that generates a measuring device moving surface that moves the measuring device at a predetermined distance from the object in a robot coordinate system that controls the robot corresponding to the three-dimensional shape. Surface generation process,
A robot control unit that controls the movement of the arm so that the measurement device moves on the measurement device moving surface;
An object measurement control method comprising: a measurement device control process in which a measurement device control unit causes the measurement device to perform measurement at a preset measurement position on the measurement device moving surface.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112659117A (en) * 2020-11-16 2021-04-16 上海模高信息科技有限公司 Three-dimensional scanning method based on three-dimensional scanner, robot and rotary table

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0385431A (en) * 1989-08-30 1991-04-10 Olympus Optical Co Ltd Endoscope system for industry
JPH08288343A (en) * 1995-04-14 1996-11-01 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Checker for printed board
JP2002071345A (en) * 2000-08-29 2002-03-08 Hitachi Ltd Apparatus and method for three-dimensional size measurement
JP2011180059A (en) * 2010-03-03 2011-09-15 Stanley Electric Co Ltd Device and method for support of visual inspection
JP2012514193A (en) * 2008-12-24 2012-06-21 スネクマ Non-destructive inspection method for machine parts
JP2012220338A (en) * 2011-04-08 2012-11-12 Nikon Corp Shape measuring device
JP2013517496A (en) * 2010-01-20 2013-05-16 ファロ テクノロジーズ インコーポレーテッド Coordinate measuring machine with illuminated probe end and method of operation

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0385431A (en) * 1989-08-30 1991-04-10 Olympus Optical Co Ltd Endoscope system for industry
JPH08288343A (en) * 1995-04-14 1996-11-01 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Checker for printed board
JP2002071345A (en) * 2000-08-29 2002-03-08 Hitachi Ltd Apparatus and method for three-dimensional size measurement
JP2012514193A (en) * 2008-12-24 2012-06-21 スネクマ Non-destructive inspection method for machine parts
JP2013517496A (en) * 2010-01-20 2013-05-16 ファロ テクノロジーズ インコーポレーテッド Coordinate measuring machine with illuminated probe end and method of operation
JP2011180059A (en) * 2010-03-03 2011-09-15 Stanley Electric Co Ltd Device and method for support of visual inspection
JP2012220338A (en) * 2011-04-08 2012-11-12 Nikon Corp Shape measuring device

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112659117A (en) * 2020-11-16 2021-04-16 上海模高信息科技有限公司 Three-dimensional scanning method based on three-dimensional scanner, robot and rotary table

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