JP2019158438A - Shape evaluation device, shape evaluation method, and shape evaluation program - Google Patents

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Masahiro Kikuchi
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Abstract

To provide a shape evaluation device, a shape evaluation method, and a shape evaluation program with which it is possible to conveniently perform shape-relating evaluation.SOLUTION: An evaluation index specification unit 510 reads an evaluation viewpoint specification mark from an evaluation object marked with an evaluation viewpoint specification mark as an evaluation viewpoint specification pattern that represents an evaluation viewpoint relating to a shape, and specifies an evaluation index for evaluating the shape of the evaluation object from the viewpoint represented by the evaluation viewpoint specification mark. An evaluation index calculation unit 22 acquires shape data from a three-dimensional scanner 200 that generates shape data representing the shape of the evaluation object by measuring the shape of the evaluation object, and calculates the value of the evaluation index specified by the evaluation index specification unit 510 using the shape data. An output unit 520 outputs the value of the evaluation index calculated by the evaluation index calculation unit 22 by optically projecting it to the surface of the evaluation object.SELECTED DRAWING: Figure 4

Description

本発明は、形状評価装置、形状評価方法、及び形状評価プログラムに関する。   The present invention relates to a shape evaluation apparatus, a shape evaluation method, and a shape evaluation program.

特許文献1に開示されているように、製品の形状を測定することにより、その製品の形状を表す形状データを生成するレーザスキャナと、そのレーザスキャナで生成された形状データを用いて製品の形状を評価する形状評価装置とを備えるシステムが知られている。形状評価装置は、製品の円筒状の部分の同軸度がどのくらいか、製品の特定の部位の寸法がどのくらいか、といった観点から製品の形状を評価する。   As disclosed in Patent Document 1, by measuring the shape of a product, a laser scanner that generates shape data representing the shape of the product, and the shape of the product using the shape data generated by the laser scanner There is known a system including a shape evaluation apparatus that evaluates The shape evaluation apparatus evaluates the shape of the product from the viewpoint of how much the coaxiality of the cylindrical portion of the product is, and what is the size of a specific part of the product.

特開2010−32380号公報JP 2010-32380 A

上記システムにおいては、上記評価装置が行う評価の観点を変更したい場合に、その変更後の観点を指定する操作を、製品の評価を行う段階において、ユーザが行わなければならない。このため、特に評価の観点を柔軟に変更したい場合に、製品の評価を行う段階におけるユーザの操作が煩雑化する。   In the system, when it is desired to change the viewpoint of evaluation performed by the evaluation apparatus, the user must perform an operation for designating the viewpoint after the change at the stage of evaluating the product. For this reason, especially when it is desired to flexibly change the viewpoint of evaluation, the user's operation at the stage of evaluating the product becomes complicated.

本発明の目的は、形状に関する評価を手軽に行える形状評価装置、形状評価方法、及び形状評価プログラムを提供することである。   An object of the present invention is to provide a shape evaluation apparatus, a shape evaluation method, and a shape evaluation program capable of easily performing evaluation related to a shape.

上記目的を達成するために、本発明に係る形状評価装置は、
形状に関する評価の観点を表す評価観点特定パターンがマーキングされている評価対象物から前記評価観点特定パターンを読み取り、該評価観点特定パターンが表す観点で前記評価対象物の形状を評価するための評価指標を特定する評価指標特定手段と、
前記評価対象物の形状を測定することにより前記評価対象物の形状を表す形状データを生成する測定装置から前記形状データを取得し、該形状データを用いて、前記評価指標特定手段によって特定された前記評価指標の値を算出する評価指標算出手段と、
前記評価指標算出手段によって算出された前記評価指標の値、又は該評価指標の値から特定される前記評価対象物の形状の評価結果を出力する出力手段と、
を備える。
In order to achieve the above object, a shape evaluation apparatus according to the present invention includes:
An evaluation index for reading the evaluation viewpoint specific pattern from an evaluation target object marked with an evaluation viewpoint specific pattern representing an evaluation viewpoint regarding the shape, and evaluating the shape of the evaluation target object from the viewpoint of the evaluation viewpoint specific pattern An evaluation index identifying means for identifying
The shape data is obtained from a measuring device that generates shape data representing the shape of the evaluation object by measuring the shape of the evaluation object, and is specified by the evaluation index specifying means using the shape data An evaluation index calculating means for calculating a value of the evaluation index;
An output means for outputting an evaluation result of the shape of the evaluation object specified from the value of the evaluation index calculated by the evaluation index calculating means or the value of the evaluation index;
Is provided.

上記構成によれば、評価対象物にマーキングされた評価観点特定パターンによって、評価指標が特定される。このため、評価対象物の形状を評価する段階で、ユーザが評価指標を指定する手間が省ける。従って、評価対象物の形状に関する評価を手軽に行える。   According to the above configuration, the evaluation index is specified by the evaluation viewpoint specifying pattern marked on the evaluation object. For this reason, it is possible to save the user from specifying the evaluation index at the stage of evaluating the shape of the evaluation object. Therefore, it is possible to easily evaluate the shape of the evaluation object.

実施形態1に係る評価対象物を例示する斜視図The perspective view which illustrates the evaluation object concerning Embodiment 1 実施形態1に係る形状評価装置の構成を示す概念図1 is a conceptual diagram illustrating a configuration of a shape evaluation apparatus according to a first embodiment. 実施形態1に係る評価指標特定テーブルの構成を示す概念図FIG. 3 is a conceptual diagram illustrating a configuration of an evaluation index identification table according to the first embodiment. 実施形態1に係る形状評価装置の機能を示す概念図The conceptual diagram which shows the function of the shape evaluation apparatus which concerns on Embodiment 1. 実施形態1に係る形状評価方法のフローチャートFlowchart of shape evaluation method according to embodiment 1 実施形態1に係る評価対象物への評価結果の投影の態様を示す概念図The conceptual diagram which shows the aspect of the projection of the evaluation result to the evaluation target object concerning Embodiment 1 実施形態2に係る評価指標特定テーブルの構成を示す概念図Conceptual diagram showing the configuration of an evaluation index identification table according to the second embodiment 実施形態2に係る評価対象物を例示する斜視図The perspective view which illustrates the evaluation subject concerning Embodiment 2. 実施形態2に係る形状評価装置の機能を示す概念図The conceptual diagram which shows the function of the shape evaluation apparatus which concerns on Embodiment 2. 実施形態3に係る評価指標特定テーブルの構成を示す概念図Conceptual diagram showing a configuration of an evaluation index identification table according to the third embodiment 実施形態3に係る形状評価装置の機能を示す概念図The conceptual diagram which shows the function of the shape evaluation apparatus which concerns on Embodiment 3. 実施形態3に係る評価対象物への評価結果の投影の態様を示す概念図The conceptual diagram which shows the aspect of the projection of the evaluation result to the evaluation target object concerning Embodiment 3

以下、図面を参照し、本発明の実施形態1〜3について説明する。図中、同一又は対応する部分に同一の符号を付す。   Hereinafter, Embodiments 1 to 3 of the present invention will be described with reference to the drawings. In the figure, the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals.

[実施形態1]
図1に示すように、本実施形態で形状を評価する対象である評価対象物600には、形状に関する評価の観点を表す評価観点特定パターンとしての評価観点特定マーク611と、評価観点特定マーク611が表す観点での評価の結果が光学的な投影により表示される評価結果表示欄612とがマーキングされている。なお、評価観点特定マーク611及び評価結果表示欄612は、インクでマーキングされたものである。
[Embodiment 1]
As shown in FIG. 1, an evaluation object 600 that is an object for evaluating a shape in this embodiment includes an evaluation viewpoint identification mark 611 as an evaluation viewpoint identification pattern that represents an evaluation viewpoint regarding the shape, and an evaluation viewpoint identification mark 611. Is marked with an evaluation result display field 612 in which the result of the evaluation in terms of is displayed by optical projection. The evaluation viewpoint identification mark 611 and the evaluation result display column 612 are marked with ink.

評価観点特定マーク611及び評価結果表示欄612は、評価対象物600の、形状を評価すべき面である被評価面610にマーキングされている。以下、この評価対象物600の形状を評価する形状評価装置について説明する。   The evaluation viewpoint identification mark 611 and the evaluation result display field 612 are marked on the evaluation target surface 610 that is the surface of the evaluation object 600 whose shape should be evaluated. Hereinafter, a shape evaluation apparatus for evaluating the shape of the evaluation object 600 will be described.

図2に示すように、形状評価装置500は、評価対象物600の形状を測定することにより評価対象物600の形状を表す形状データを生成する測定装置としての3次元スキャナ200と、3次元スキャナ200によって生成された形状データを用いて評価対象物600の形状を評価するための演算を行う演算制御装置100とを備える。   As illustrated in FIG. 2, the shape evaluation apparatus 500 includes a three-dimensional scanner 200 as a measurement apparatus that generates shape data representing the shape of the evaluation object 600 by measuring the shape of the evaluation object 600, and the three-dimensional scanner. And an arithmetic and control unit 100 that performs an operation for evaluating the shape of the evaluation object 600 using the shape data generated by 200.

3次元スキャナ200は、評価対象物600の表面にレーザ光を照射した時点から、評価対象物600の表面で反射した反射光を受光するまでの時間差と、レーザ光を照射した角度とに基づいて、評価対象物600の3次元形状を非接触で測定する。   The three-dimensional scanner 200 is based on the time difference from the time when the surface of the evaluation object 600 is irradiated with the laser light until the reflected light reflected by the surface of the evaluation object 600 is received, and the angle at which the laser light is irradiated. The three-dimensional shape of the evaluation object 600 is measured without contact.

これにより、3次元スキャナ200は、評価対象物600の形状を表す形状データを生成する。形状データとは、具体的には、評価対象物600の表面上における各点の3次元座標を表すデータの集合である点群データを指す。   Thereby, the three-dimensional scanner 200 generates shape data representing the shape of the evaluation object 600. Specifically, the shape data refers to point cloud data that is a set of data representing the three-dimensional coordinates of each point on the surface of the evaluation object 600.

3次元スキャナ200は、ユーザが手で持ち運ぶことのできるハンディタイプのものである。ユーザは、3次元スキャナ200を手で持って操作することにより、3次元スキャナ200に、評価対象物600の少なくとも被評価面610を計測させる。   The three-dimensional scanner 200 is of a handy type that can be carried by a user by hand. The user causes the 3D scanner 200 to measure at least the evaluation target surface 610 of the evaluation object 600 by holding and operating the 3D scanner 200 by hand.

上述のように、評価観点特定マーク611及び評価結果表示欄612は、被評価面610に付されているので、ユーザは、評価対象物600のどの面を3次元スキャナ200に測定させればよいかを容易に判断できる。また、3次元スキャナ200から出射させるレーザ光を可視光とすることにより、ユーザは、評価対象物600のどの面が3次元スキャナ200によって計測されているかを確認できる。   As described above, since the evaluation viewpoint identification mark 611 and the evaluation result display column 612 are attached to the evaluation target surface 610, the user may cause the three-dimensional scanner 200 to measure which surface of the evaluation object 600. Can be easily determined. In addition, by making the laser light emitted from the three-dimensional scanner 200 visible light, the user can confirm which surface of the evaluation object 600 is measured by the three-dimensional scanner 200.

また、形状評価装置500は、評価対象物600の評価観点特定マーク611及び評価結果表示欄612を撮像する撮像装置300を備える。撮像装置300は、3次元スキャナ200に取り付けられたデジタルカメラを備える。   In addition, the shape evaluation apparatus 500 includes an imaging apparatus 300 that images the evaluation viewpoint identification mark 611 and the evaluation result display field 612 of the evaluation object 600. The imaging apparatus 300 includes a digital camera attached to the three-dimensional scanner 200.

ユーザは、3次元スキャナ200に被評価面610を計測させる際に、撮像装置300によって、被評価面610における少なくとも評価観点特定マーク611及び評価結果表示欄612を含む領域を撮像させる。なお、3次元スキャナ200による計測と、撮像装置300による撮像とを並行して行うことができる。   When the user measures the evaluation target surface 610 by the three-dimensional scanner 200, the user causes the imaging device 300 to pick up an image of an area including at least the evaluation viewpoint identification mark 611 and the evaluation result display column 612 on the evaluation target surface 610. Note that the measurement by the three-dimensional scanner 200 and the imaging by the imaging device 300 can be performed in parallel.

撮像装置300は、被評価面610における少なくとも評価観点特定マーク611及び評価結果表示欄622を含む領域の画像データを生成する。その画像データを用いて、演算制御装置100は、評価観点特定マーク611が表す評価の観点を特定し、その特定した観点で評価対象物600の形状を評価する。   The imaging apparatus 300 generates image data of an area including at least the evaluation viewpoint identification mark 611 and the evaluation result display field 622 on the evaluation target surface 610. Using the image data, the arithmetic and control unit 100 identifies the viewpoint of evaluation represented by the evaluation viewpoint identification mark 611, and evaluates the shape of the evaluation object 600 from the identified viewpoint.

また、形状評価装置500は、評価対象物600の被評価面610における評価結果表示欄612に、演算制御装置100による評価の結果を光学的に投影する投影装置400を備える。投影装置400は、3次元スキャナ200に取り付けられた液晶プロジェクタを備える。   In addition, the shape evaluation apparatus 500 includes a projection apparatus 400 that optically projects the evaluation result by the arithmetic control apparatus 100 in the evaluation result display field 612 on the evaluation target surface 610 of the evaluation object 600. Projection apparatus 400 includes a liquid crystal projector attached to three-dimensional scanner 200.

投影装置400は、像の基準となる投影方向である基準投影方向が、被評価面610に対する撮像装置300の角度と等しく調整された状態で、3次元スキャナ200に設置されている。投影装置400は、像の投影方向を基準投影方向に対してずらすことで、撮像装置300が撮像する領域内における任意の位置に、像を投影できる構成を有する。   The projection device 400 is installed in the three-dimensional scanner 200 in a state in which a reference projection direction that is a projection direction serving as a reference of an image is adjusted to be equal to the angle of the imaging device 300 with respect to the evaluation target surface 610. The projection apparatus 400 has a configuration capable of projecting an image at an arbitrary position in the area captured by the imaging apparatus 300 by shifting the projection direction of the image with respect to the reference projection direction.

演算制御装置100は、撮像装置300によって生成された画像データを用いて、評価結果表示欄612の位置を特定する。そして、演算制御装置100は、投影装置400による像の投影方向を制御することにより、像が投影される位置を被評価面610における評価結果表示欄612の位置に調整し、かつその位置に評価の結果を投影させる。   The arithmetic control device 100 specifies the position of the evaluation result display field 612 using the image data generated by the imaging device 300. Then, the arithmetic and control unit 100 controls the projection direction of the image by the projection device 400 to adjust the position where the image is projected to the position of the evaluation result display field 612 on the evaluation target surface 610 and evaluates to that position. Project the result of.

以下、演算制御装置100の構成を具体的に説明する。演算制御装置100は、3次元スキャナ200、撮像装置300、及び投影装置400の各々と演算制御装置100との間のデータ及び制御信号の授受を媒介するインタフェース部10を備える。   Hereinafter, the configuration of the arithmetic and control unit 100 will be specifically described. The arithmetic control device 100 includes an interface unit 10 that mediates transmission and reception of data and control signals between each of the three-dimensional scanner 200, the imaging device 300, and the projection device 400 and the arithmetic control device 100.

また、演算制御装置100は、評価対象物600の形状を評価するための演算及び投影装置400の制御を行うCPU(Central Processing Unit)20と、CPU20のメインメモリとしての主記憶部30とを備える。   The arithmetic control device 100 also includes a CPU (Central Processing Unit) 20 that performs arithmetic operations for evaluating the shape of the evaluation object 600 and controls the projection device 400, and a main storage unit 30 as a main memory of the CPU 20. .

主記憶部30には、インタフェース部10を通じて演算制御装置100に取得される、3次元スキャナ200で生成された形状データ31、及び撮像装置300で生成された画像データ32が格納される。CPU20は、これら形状データ31及び画像データ32を用いて、各種の演算及び制御を行う。   The main storage unit 30 stores shape data 31 generated by the three-dimensional scanner 200 and image data 32 generated by the imaging device 300, which are acquired by the arithmetic and control unit 100 through the interface unit 10. The CPU 20 performs various calculations and controls using the shape data 31 and the image data 32.

また、演算制御装置100は、この演算制御装置100の機能を規定した形状評価プログラム41を記憶する補助記憶部40を備える。CPU20は、形状評価プログラム41を実行することにより、評価対象物600の形状を評価するための演算を行う機能及び投影装置400の制御を行う機能を発現する。   The arithmetic control device 100 also includes an auxiliary storage unit 40 that stores a shape evaluation program 41 that defines the functions of the arithmetic control device 100. By executing the shape evaluation program 41, the CPU 20 develops a function for performing calculations for evaluating the shape of the evaluation object 600 and a function for controlling the projection device 400.

また、補助記憶部40には、CPU20が、画像データ32を用いて評価の観点を特定する処理を行う際に用いる評価指標特定テーブル42も格納されている。以下、評価指標特定テーブル42について、具体的に説明する。   The auxiliary storage unit 40 also stores an evaluation index specifying table 42 that is used when the CPU 20 performs processing for specifying the viewpoint of evaluation using the image data 32. Hereinafter, the evaluation index specifying table 42 will be specifically described.

図3に示すように、評価指標特定テーブル42は、評価対象物600の形状を評価するための複数種の評価指標42bの各々と、その評価指標42bを識別するパターンを表すテンプレートパターンデータとしてのテンプレートマークデータ42aとの予め定められた対応関係を規定したものである。   As shown in FIG. 3, the evaluation index specifying table 42 is a template pattern data representing each of a plurality of types of evaluation indices 42b for evaluating the shape of the evaluation object 600 and a pattern for identifying the evaluation index 42b. It defines a predetermined correspondence with the template mark data 42a.

なお、図3では、理解を容易にするために、複数のテンプレートマークデータ42aの各々を、そのテンプレートマークデータ42aが表すマークによって示している。   In FIG. 3, in order to facilitate understanding, each of the plurality of template mark data 42a is indicated by a mark represented by the template mark data 42a.

評価指標特定テーブル42には、評価指標42bとして、真直度、平面度、真円度、円筒度等が定められている。これら評価指標42bの定義は、JISB0621の規定による。   In the evaluation index specifying table 42, straightness, flatness, roundness, cylindricity, and the like are defined as the evaluation index 42b. These evaluation indices 42b are defined according to JIS B0621.

即ち、真直度とは、直線形体の幾何学的に正しい直線からの狂いの大きさをいう。平面度とは、平面形体の幾何学的に正しい平面からの狂いの大きさをいう。真円度とは、円形形体の幾何学的に正しい円からの狂いの大きさをいう。円筒度とは、円筒形体の幾何学的に正しい円筒からの狂いの大きさをいう。   That is, straightness refers to the magnitude of the deviation from a geometrically correct straight line of a linear feature. Flatness is the amount of deviation from the geometrically correct plane of a planar feature. Roundness refers to the magnitude of deviation from a geometrically correct circle of a circular feature. Cylindricity refers to the amount of deviation from a geometrically correct cylinder of a cylindrical body.

いずれかのテンプレートマークデータ42aが表すマークに該当する評価観点特定マーク611が、評価対象物600に付される。図1には、平面度を表すマークに該当する評価観点特定マーク611を例示した。つまり、図1に例示した評価観点特定マーク611は、被評価面610の平面度がどのくらいかという観点から、評価対象物600を評価すべき旨を表している。   An evaluation viewpoint identification mark 611 corresponding to the mark represented by any one of the template mark data 42a is attached to the evaluation object 600. FIG. 1 illustrates an evaluation viewpoint identification mark 611 corresponding to a mark representing flatness. That is, the evaluation viewpoint identification mark 611 illustrated in FIG. 1 represents that the evaluation object 600 should be evaluated from the viewpoint of how flat the evaluation target surface 610 is.

以下、図4を参照し、図2に示すCPU20が形状評価プログラム41を実行することによって発現される機能について、具体的に説明する。   Hereinafter, with reference to FIG. 4, functions that are manifested when the CPU 20 illustrated in FIG. 2 executes the shape evaluation program 41 will be specifically described.

図4に示すように、CPU20は、評価対象物600から評価観点特定マーク611を読み取って評価指標42bを特定する評価指標特定手段としての評価指標特定部510を、撮像装置300と共に構成する評価観点特定マーク認識部21の機能を有する。   As shown in FIG. 4, the CPU 20 reads the evaluation viewpoint specifying mark 611 from the evaluation object 600 and specifies the evaluation index 42b as an evaluation index specifying unit 510 that specifies the evaluation index 42b. The function of the specific mark recognition unit 21 is provided.

評価観点特定マーク認識部21は、評価対象物600に付された評価観点特定マーク611が、いずれのテンプレートマークデータ42aが表すマークに該当するかの照合を行う。具体的には、評価観点特定マーク認識部21は、まず、撮像装置300で生成された画像データ32が表す画像中に、いずれかのテンプレートマークデータ42aが表すマークに該当するパターンが存在するか否かを、パターンマッチングにより照合する。   The evaluation viewpoint identification mark recognition unit 21 collates which evaluation viewpoint identification mark 611 attached to the evaluation object 600 corresponds to the mark represented by which template mark data 42a. Specifically, the evaluation viewpoint identification mark recognition unit 21 first determines whether there is a pattern corresponding to the mark represented by any of the template mark data 42a in the image represented by the image data 32 generated by the imaging apparatus 300. Whether or not is verified by pattern matching.

そして、評価観点特定マーク認識部21は、テンプレートマークデータ42aが表すマークに該当するパターンとして評価観点特定マーク611を検出すると、評価指標特定テーブル42を参照し、その評価観点特定マーク611に該当したマークを表すテンプレートマークデータ42aに対応付けられている評価指標42bを特定する。このようにして、評価観点特定マーク611が表す観点で評価対象物600の形状を評価するための評価指標42bが特定される。   When the evaluation viewpoint identification mark 611 is detected as a pattern corresponding to the mark represented by the template mark data 42a, the evaluation viewpoint identification mark recognition unit 21 refers to the evaluation index identification table 42 and corresponds to the evaluation viewpoint identification mark 611. The evaluation index 42b associated with the template mark data 42a representing the mark is specified. In this way, the evaluation index 42b for evaluating the shape of the evaluation object 600 from the viewpoint represented by the evaluation viewpoint specifying mark 611 is specified.

また、CPU20は、評価観点特定マーク認識部21によって特定された評価指標42bの値を算出する評価指標算出手段としての評価指標算出部22の機能を有する。評価指標算出部22は、3次元スキャナ200から形状データ31を取得し、その形状データ31を用いて評価指標42bの値を算出する。   Further, the CPU 20 has a function of the evaluation index calculation unit 22 as an evaluation index calculation unit that calculates the value of the evaluation index 42b specified by the evaluation viewpoint identification mark recognition unit 21. The evaluation index calculation unit 22 acquires the shape data 31 from the three-dimensional scanner 200 and uses the shape data 31 to calculate the value of the evaluation index 42b.

また、CPU20は、撮像装置300で生成された画像データ32を用いて、評価対象物600における評価結果表示欄612の位置を特定する投影位置認識部23の機能を有する。投影位置認識部23は、画像データ32が表す画像中に、評価結果表示欄612の形状に該当するパターンが存在するか否かを、パターンマッチングにより照合することで、評価結果表示欄612の位置を特定する。   Further, the CPU 20 has a function of the projection position recognition unit 23 that specifies the position of the evaluation result display field 612 in the evaluation object 600 using the image data 32 generated by the imaging device 300. The projection position recognizing unit 23 collates, by pattern matching, whether or not a pattern corresponding to the shape of the evaluation result display field 612 exists in the image represented by the image data 32, whereby the position of the evaluation result display field 612 is checked. Is identified.

また、CPU20は、投影装置400を制御する投影装置制御部24の機能を有する。投影装置制御部24は、評価指標算出部22によって算出された評価指標42bの値を投影により出力する出力手段としての出力部520を、投影装置400と共に構成する。   Further, the CPU 20 has a function of the projection device control unit 24 that controls the projection device 400. The projection device control unit 24 configures an output unit 520 as an output unit that outputs the value of the evaluation index 42 b calculated by the evaluation index calculation unit 22 by projection together with the projection device 400.

具体的には、投影装置制御部24は、投影装置400に対して、投影位置認識部23によって特定された評価結果表示欄612の位置に、評価指標算出部22によって算出された評価指標42bの値を投影させる制御を行う。   Specifically, the projection apparatus control unit 24 sets the evaluation index 42b calculated by the evaluation index calculation unit 22 at the position of the evaluation result display field 612 specified by the projection position recognition unit 23 with respect to the projection apparatus 400. Control to project values.

以下、図5を参照し、以上説明した形状評価装置500によって実行される形状評価処理を含む、本実施形態に係る形状評価方法について説明する。   Hereinafter, the shape evaluation method according to the present embodiment including the shape evaluation process executed by the shape evaluation apparatus 500 described above will be described with reference to FIG.

図5に示すように、本実施形態では、予めマーキング工程として、評価対象物600における形状を評価すべき被評価面610に、その被評価面610の形状に関する評価の観点を表す評価観点特定マーク611が付される(ステップS1)。なお、このマーキングは、評価対象物600としての製品を製造する段階において行われる。   As shown in FIG. 5, in this embodiment, as a marking step, an evaluation viewpoint specifying mark that represents a viewpoint of evaluation related to the shape of the evaluation target surface 610 on the evaluation target surface 610 whose shape in the evaluation object 600 is to be evaluated in advance. 611 is added (step S1). This marking is performed at the stage of manufacturing a product as the evaluation object 600.

そして、評価対象物600としての製品を検査する段階において、ユーザは、3次元スキャナ200に、評価対象物600の被評価面610の形状を計測させると共に、撮像装置300に、被評価面610における少なくとも評価観点特定マーク611及び評価結果表示欄622を含む領域を撮像させる(ステップS2)。なお、3次元スキャナ200による計測と、撮像装置300による撮像とは、並行して行うことができる。   Then, in the stage of inspecting the product as the evaluation object 600, the user causes the three-dimensional scanner 200 to measure the shape of the evaluation target surface 610 of the evaluation target object 600 and causes the imaging device 300 to measure the shape of the evaluation target object 610. An area including at least the evaluation viewpoint identification mark 611 and the evaluation result display field 622 is imaged (step S2). Note that the measurement by the three-dimensional scanner 200 and the imaging by the imaging device 300 can be performed in parallel.

すると、評価指標特定工程として、評価観点特定マーク認識部21が、撮像装置300で生成された画像データ32を用いて、評価観点特定マーク611が表す観点で被評価面610の形状を評価するための評価指標42bを特定する(ステップS3)。   Then, as an evaluation index identification step, the evaluation viewpoint identification mark recognition unit 21 uses the image data 32 generated by the imaging device 300 to evaluate the shape of the evaluation target surface 610 from the viewpoint of the evaluation viewpoint identification mark 611. The evaluation index 42b is identified (step S3).

詳細には、評価観点特定マーク認識部21は、まず、画像データ32が表す画像の中から、いずれかのテンプレートマークデータ42aが表すマークに該当するパターンとして、評価観点特定マーク611を検出する。   Specifically, the evaluation viewpoint identification mark recognition unit 21 first detects the evaluation viewpoint identification mark 611 as a pattern corresponding to the mark represented by any of the template mark data 42a from the image represented by the image data 32.

そして、評価観点特定マーク認識部21は、評価指標特定テーブル42を参照し、その評価観点特定マーク611に該当したマークを表すテンプレートマークデータ42aに対応付けられている評価指標42bを特定する。   Then, the evaluation viewpoint specifying mark recognizing unit 21 refers to the evaluation index specifying table 42 and specifies the evaluation index 42b associated with the template mark data 42a representing the mark corresponding to the evaluation viewpoint specifying mark 611.

一具体例として、画像データ32が表す画像の中から図1に示す評価観点特定マーク611が検出された場合、評価指標特定テーブル42によれば、評価指標42bとして平面度が特定される。   As a specific example, when the evaluation viewpoint identification mark 611 shown in FIG. 1 is detected from the image represented by the image data 32, according to the evaluation index identification table 42, the flatness is identified as the evaluation index 42b.

次に、評価指標算出工程として、評価指標算出部22が、3次元スキャナ200から取得した形状データ31を用いて、評価観点特定マーク認識部21によって特定された評価指標42bの値を算出する(ステップS4)。   Next, as the evaluation index calculation step, the evaluation index calculation unit 22 calculates the value of the evaluation index 42b specified by the evaluation viewpoint specifying mark recognition unit 21 using the shape data 31 acquired from the three-dimensional scanner 200 ( Step S4).

一具体例として、評価指標42bとしての平面度を算出する場合、評価指標算出部22は、まず、形状データ31が表す被評価面610上の各点との距離の総和が最小となるような仮想平面を、最小2乗法により特定する。   As a specific example, when the flatness as the evaluation index 42b is calculated, the evaluation index calculation unit 22 first minimizes the sum of the distances to the respective points on the evaluation target surface 610 represented by the shape data 31. The virtual plane is specified by the least square method.

そして、評価指標算出部22は、その仮想平面と直交するX軸を想定した場合に、形状データ31が表す被評価面610上の点群のうち、その仮想平面からX軸プラス方向の距離が最大である第1の端点と、その仮想平面からX軸マイナス方向の距離が最大である第2の端点とを特定する。   Then, when the X-axis orthogonal to the virtual plane is assumed, the evaluation index calculation unit 22 has a distance in the X-axis plus direction from the virtual plane out of the point group on the evaluation target surface 610 represented by the shape data 31. The maximum first end point and the second end point having the maximum distance in the X-axis minus direction from the virtual plane are specified.

そして、評価指標算出部22は、その仮想平面と第1の端点との距離の絶対値である第1の距離、及びその仮想平面と第2の端点との距離の絶対値である第2の距離をそれぞれ算出する。そして、評価指標算出部22は、それら第1の距離と第2の距離とを足し合わせた値を、平面度の値の算出結果とする。   Then, the evaluation index calculation unit 22 has a first distance that is an absolute value of the distance between the virtual plane and the first end point, and a second value that is an absolute value of the distance between the virtual plane and the second end point. Each distance is calculated. Then, the evaluation index calculation unit 22 uses a value obtained by adding the first distance and the second distance as a calculation result of the flatness value.

次に、投影位置特定工程として、投影位置認識部23が、画像データ32が表す画像の中から、評価結果表示欄612の形状に該当するパターンを検出することにより、評価結果表示欄612の位置を特定する(ステップS5)。   Next, as the projection position specifying step, the projection position recognition unit 23 detects the pattern corresponding to the shape of the evaluation result display field 612 from the image represented by the image data 32, thereby the position of the evaluation result display field 612. Is identified (step S5).

なお、図5には、評価指標算出工程(ステップS4)の後に、投影位置特定工程(ステップS5)を行う場合を例示したが、投影位置特定工程(ステップS5)は、評価指標算出工程(ステップS4)と並行して行うことができる。   5 illustrates the case where the projection position specifying step (step S5) is performed after the evaluation index calculating step (step S4). However, the projection position specifying step (step S5) is performed in the evaluation index calculating step (step S5). It can be performed in parallel with S4).

次に、評価結果投影工程として、投影装置制御部24が、投影装置400に対して、投影位置認識部23によって特定された評価結果表示欄612の位置に、評価指標算出部22によって算出された評価指標42bの値を投影させる制御を行う(ステップS6)。   Next, as the evaluation result projection step, the projection apparatus control unit 24 is calculated by the evaluation index calculation unit 22 at the position of the evaluation result display field 612 specified by the projection position recognition unit 23 with respect to the projection apparatus 400. Control to project the value of the evaluation index 42b is performed (step S6).

図6に、評価結果表示欄612の位置に評価指標42bの値が投影された状態の評価対象物600を例示する。評価指標42bの値として、0.05という数値が、評価結果表示欄612に投影されている。この数値は、評価指標算出工程(ステップS4)で算出された評価指標42bとしての平面度の値が、0.05mmであることを示している。   FIG. 6 illustrates the evaluation object 600 in a state where the value of the evaluation index 42b is projected at the position of the evaluation result display field 612. A numerical value of 0.05 is projected on the evaluation result display field 612 as the value of the evaluation index 42b. This numerical value indicates that the flatness value as the evaluation index 42b calculated in the evaluation index calculation step (step S4) is 0.05 mm.

以上説明したように、本実施形態によれば、評価対象物600に付された評価観点特定マーク611によって評価指標42bが特定される。評価観点特定マーク611は、評価対象物600を製造する段階において、評価対象物600に予め付される。   As described above, according to the present embodiment, the evaluation index 42b is specified by the evaluation viewpoint specifying mark 611 attached to the evaluation object 600. The evaluation viewpoint identification mark 611 is attached to the evaluation object 600 in advance when the evaluation object 600 is manufactured.

このため、評価対象物600を検査する段階において、ユーザが評価指標42bを指定するための手間が省ける。従って、たとえ評価対象物600の評価の観点を柔軟に変更したい場合であっても、評価対象物600の評価を手軽に行える。   For this reason, in the stage which test | inspects the evaluation target object 600, the effort for a user to designate the evaluation index 42b can be saved. Therefore, even if it is desired to flexibly change the evaluation viewpoint of the evaluation object 600, the evaluation object 600 can be evaluated easily.

また、評価対象物600に評価観点特定マーク611を付すことにより評価の観点を予め指定しておくので、評価対象物600を評価する段階において、評価対象物600を評価する観点を間違ってしまう人為的なミスの発生を防ぐことができる。   In addition, since the viewpoint of evaluation is designated in advance by attaching the evaluation viewpoint identification mark 611 to the evaluation object 600, in the stage of evaluating the evaluation object 600, the viewpoint of evaluating the evaluation object 600 is wrong. The occurrence of a typical mistake can be prevented.

また、評価観点特定マーク611は、評価対象物600の評価すべき被評価面610にマーキングされるので、ユーザは、評価対象物600のどの面を3次元スキャナ200に計測させ、かつ撮像装置300に撮像させればよいかを容易に認識できる。このため、評価対象物600を評価する段階において、評価対象物600における評価を行う面を間違ってしまう人為的なミスが発生しにくい。   In addition, since the evaluation viewpoint identification mark 611 is marked on the evaluation target surface 610 of the evaluation object 600, the user causes the three-dimensional scanner 200 to measure which surface of the evaluation object 600 and the imaging apparatus 300. It can be easily recognized whether or not the image should be picked up. For this reason, in the stage which evaluates the evaluation target object 600, it is hard to generate | occur | produce the artificial mistake which makes the surface which evaluates the evaluation target object 600 wrong.

また、評価指標算出部22によって算出された評価指標42bの値が、投影装置400によって、評価対象物600の表面に光学的に投影される。このため、評価の結果が別の媒体にプリントアウトされる場合に比べると、評価指標算出部22によって算出された評価指標42bの値と、評価対象物600との照合が容易である。   In addition, the value of the evaluation index 42 b calculated by the evaluation index calculation unit 22 is optically projected onto the surface of the evaluation object 600 by the projection device 400. For this reason, compared with the case where the evaluation result is printed out on another medium, the value of the evaluation index 42b calculated by the evaluation index calculation unit 22 can be easily compared with the evaluation object 600.

また、評価指標42bの値を、インクで評価結果表示欄612に印字する訳ではないので、ユーザが評価の結果を確認した後に、評価対象物600の表面に評価指標42bの値が残されない、という利便性を提供できる。   Further, since the value of the evaluation index 42b is not printed in the evaluation result display field 612 with ink, the value of the evaluation index 42b is not left on the surface of the evaluation object 600 after the user confirms the evaluation result. Can be provided.

[実施形態2]
上記実施形態1では、図3に示す評価指標特定テーブル42に含まれる評価指標42bとして、データムを用いないものを例示した。形状評価装置500は、データムを用いて評価対象物600の形状を評価してもよい。以下、その具体例について説明する。
[Embodiment 2]
In the first embodiment, the evaluation index 42b included in the evaluation index specifying table 42 illustrated in FIG. 3 is exemplified as one that does not use a datum. The shape evaluation apparatus 500 may evaluate the shape of the evaluation object 600 using a datum. Specific examples thereof will be described below.

図7に示すように、本実施形態では、評価指標特定テーブル42に規定されている評価指標42bに、データムを用いるもの、具体的には、平行度、直角度、同軸度、傾斜度、対称度等が含まれる。これら評価指標42bの定義は、JISB0621の規定による。   As shown in FIG. 7, in the present embodiment, a datum is used for the evaluation index 42 b defined in the evaluation index specifying table 42, specifically, parallelism, squareness, coaxiality, inclination, and symmetry. Degrees etc. are included. These evaluation indices 42b are defined according to JIS B0621.

即ち、平行度とは、データム直線又はデータム平面に対して平行な幾何学的直線又は幾何学的平面からの平行であるべき直線形体又は平面形体の狂いの大きさをいう。直角度とは、データム直線又はデータム平面に対して直角な幾可学的直線又は幾何学的平面からの直角であるべき直線形体又は平面形体の狂いの大きさをいう。同軸度とは、データム軸直線と同一直線上にあるべき軸線のデータム軸直線からの狂いの大きさをいう。傾斜度とは、データム直線又はデータム平面に対して理論的に正確な角度をもつ幾何学的直線又は幾何学的平面からの理論的に正確な角度をもつべき直線形体又は平面形体の狂いの大きさをいう。対称度とは、データム軸直線又はデータム中心平面に関して互いに対称であるべき形体の対称位置からの狂いの大きさをいう。   That is, the degree of parallelism refers to a datum straight line or a geometric straight line parallel to the datum plane or the magnitude of the deviation of the linear or planar feature that should be parallel from the geometric plane. Squareness refers to a datum straight line or a geometrical straight line perpendicular to the datum plane or the magnitude of the deviation of a straight or planar feature that should be perpendicular to the geometrical plane. The concentricity means the magnitude of deviation from the datum axis line of the axis line that should be collinear with the datum axis line. Inclination is the amount of deviation of a linear or planar feature that should have a theoretically accurate angle from a geometrical line or geometrical plane that has a theoretically accurate angle with respect to a datum straight line or datum plane. Say it. The degree of symmetry refers to the magnitude of the deviation from the symmetrical position of the features that should be symmetric with respect to the datum axis line or the datum center plane.

図8に示すように、評価対象物600の、被評価面610の形状を評価する際の基準となる基準部位としての基準面620には、基準部位指定パターンとしてのデータムマーク621が付されている。データムマーク621は、それが付されている面が基準面620であることを表している。   As shown in FIG. 8, a datum mark 621 as a reference part designating pattern is attached to a reference surface 620 as a reference part serving as a reference when evaluating the shape of the evaluation target surface 610 of the evaluation object 600. Yes. The datum mark 621 indicates that the surface to which the datum mark 621 is attached is the reference surface 620.

また、評価対象物600の被評価面610には、評価観点特定マーク611及び評価結果表示欄612の他に、評価観点特定マーク611によって特定される評価指標42bがデータムを用いるものであることを表す基準部位存在表示パターンとしてのデータム使用表示マーク613が、付されている。   In addition to the evaluation viewpoint identification mark 611 and the evaluation result display field 612, the evaluation index 42b identified by the evaluation viewpoint identification mark 611 uses a datum on the evaluation target surface 610 of the evaluation object 600. A datum usage display mark 613 is added as a reference site presence display pattern to be expressed.

ユーザは、3次元スキャナ200に被評価面610の形状を計測させ、かつ撮像装置300に被評価面610を撮像させる際に、データム使用表示マーク613を視認することで、評価対象物600の、被評価面610以外のいずれかの部位に、基準面620が存在するということに気付くことができる。   When the user causes the three-dimensional scanner 200 to measure the shape of the evaluation target surface 610 and causes the imaging device 300 to image the evaluation target surface 610, the user visually recognizes the datum use display mark 613, thereby It can be noticed that the reference surface 620 exists at any part other than the evaluated surface 610.

そして、ユーザは、データムマーク621の存在によって基準面620を特定し、3次元スキャナ200に基準面620の形状も計測させ、かつ撮像装置300に基準面620の少なくともデータムマーク621が付された領域も撮像させる。   Then, the user specifies the reference plane 620 based on the presence of the datum mark 621, causes the three-dimensional scanner 200 to measure the shape of the reference plane 620, and the imaging apparatus 300 has at least the datum mark 621 on the reference plane 620. Also let me image.

図9に示すように、本実施形態では、CPU20は、評価対象物600の、3次元スキャナ200によって測定されている表面に、データムマーク621及びデータム使用表示マーク613がマーキングされているか否かを判定する基準部位有無判定手段としてのデータムマーク認識部25の機能を有する。   As shown in FIG. 9, in this embodiment, the CPU 20 determines whether or not the datum mark 621 and the datum usage display mark 613 are marked on the surface of the evaluation object 600 measured by the three-dimensional scanner 200. It has the function of the datum mark recognizing unit 25 as a reference part presence / absence judging means for judging.

具体的には、データムマーク認識部25は、撮像装置300で生成された画像データ32が表す画像中に、データムマーク621及びデータム使用表示マーク613に該当するパターンが存在するか否かを、パターンマッチングにより照合する。   Specifically, the datum mark recognition unit 25 determines whether there is a pattern corresponding to the datum mark 621 and the datum usage display mark 613 in the image represented by the image data 32 generated by the imaging device 300. Match by matching.

そして、データムマーク認識部25は、画像データ32が表す画像中に、評価観点特定マーク611及び評価結果表示欄612と並んで、データム使用表示マーク613を検出したときは、3次元スキャナ200から評価指標算出部22に現在与えられている形状データが、被評価面610であることを、評価指標算出部22に指示する。   Then, when the datum mark recognition unit 25 detects the datum usage display mark 613 along with the evaluation viewpoint identification mark 611 and the evaluation result display field 612 in the image represented by the image data 32, the datum mark recognition unit 25 evaluates from the three-dimensional scanner 200. The evaluation index calculation unit 22 is instructed that the shape data currently given to the index calculation unit 22 is the evaluation target surface 610.

また、データムマーク認識部25は、画像データ32が表す画像中に、独立してデータムマーク621を検出したときは、3次元スキャナ200から評価指標算出部22に現在与えられている形状データが、被評価面610を評価する際の基準となる基準面620を表す基準部位データである旨を、評価指標算出部22に指示する。   When the datum mark recognition unit 25 independently detects the datum mark 621 in the image represented by the image data 32, the shape data currently given from the three-dimensional scanner 200 to the evaluation index calculation unit 22 is: The evaluation index calculation unit 22 is instructed to be reference part data representing a reference surface 620 that serves as a reference for evaluating the evaluation target surface 610.

評価指標算出部22は、評価指標42bを算出する過程で、形状データのうち、データムマーク認識部25によってデータムマーク621がマーキングされていると判定された基準面620の形状を表す基準部位データを用いて、仮想基準面又は仮想基準線を特定する演算を行う。そして、評価指標算出部22は、その仮想基準面又はその仮想基準線の位置を表すデータと、形状データとを用いて、評価指標42bを算出する。   In the process of calculating the evaluation index 42b, the evaluation index calculation unit 22 calculates reference part data representing the shape of the reference surface 620 determined by the datum mark recognition unit 25 as being marked with the datum mark 621 in the process of calculating the evaluation index 42b. And performing an operation for specifying a virtual reference plane or a virtual reference line. Then, the evaluation index calculation unit 22 calculates the evaluation index 42b using the data indicating the position of the virtual reference plane or the virtual reference line and the shape data.

一具体例として、評価指標42bとしての同軸度を算出する場合、評価指標算出部22は、基準面620の形状を表す基準部位データを用い、上述した仮想基準面として、基準面620上の各点との距離の総和が最小となるような仮想基準円柱面を、最小2乗法により特定する。そして、その仮想基準円柱面の中心軸に相当するデータム軸を特定する。   As a specific example, when calculating the coaxiality as the evaluation index 42b, the evaluation index calculation unit 22 uses the reference part data representing the shape of the reference surface 620, and uses each of the reference surfaces 620 as the virtual reference surface described above. The virtual reference cylindrical surface that minimizes the sum of the distances to the points is specified by the least square method. Then, a datum axis corresponding to the central axis of the virtual reference cylindrical surface is specified.

また、評価指標算出部22は、被評価面610の形状を表す形状データを用いて、被評価面610上の各点との距離の総和が最小となるような仮想円柱面を、最小2乗法により特定する。そして、その仮想円柱面の中心軸に相当する評価対象軸を特定する。   In addition, the evaluation index calculation unit 22 uses a shape data representing the shape of the evaluation target surface 610 to calculate a virtual cylindrical surface that minimizes the sum of the distances to each point on the evaluation target surface 610 using the least square method. Specified. Then, an evaluation target axis corresponding to the central axis of the virtual cylindrical surface is specified.

そして、評価指標算出部22は、上述したデータム軸と、上述した評価対象軸との間の距離を算出する。その算出結果が同軸度の値である。   Then, the evaluation index calculation unit 22 calculates the distance between the datum axis described above and the evaluation target axis described above. The calculation result is the coaxiality value.

図8には、評価結果表示欄612に、評価指標42bの一具体例としての同軸度の値が0.03mmである旨が投影された評価対象物600を示した。図8に示すように、評価指標42bの値の表示の態様は、JISB0021の規定に則っている。具体的には、評価結果表示欄612には、φの記号がマーキングされている。このため、評価結果表示欄612に投影されている0.03という数値が、同軸度を表していることがユーザにとって明瞭である。   FIG. 8 shows the evaluation object 600 on which an evaluation result display field 612 is projected to indicate that the value of the coaxiality is 0.03 mm as a specific example of the evaluation index 42b. As shown in FIG. 8, the display mode of the value of the evaluation index 42b is in accordance with the provisions of JISB0021. Specifically, the evaluation result display field 612 is marked with a symbol of φ. For this reason, it is clear for the user that the numerical value of 0.03 projected on the evaluation result display field 612 represents the coaxiality.

以上説明したように、本実施形態によれば、データムマーク621によって、形状データのうちの、基準面620を表す基準部位データが特定される。このため、評価指標42bがデータムを用いるものであっても、評価対象物600を評価する段階において、ユーザが基準面620を指定するための手間が省ける。   As described above, according to the present embodiment, the datum mark 621 identifies the reference part data representing the reference plane 620 in the shape data. For this reason, even if the evaluation index 42b uses a datum, it is possible to save the user from having to specify the reference plane 620 in the stage of evaluating the evaluation object 600.

[実施形態3]
上記実施形態1及び2では、投影装置400が評価指標42bの値を投影した。投影装置400は、評価指標42bの値そのものではなく、評価指標42bの値から特定される評価対象物600の評価結果を投影してもよい。以下、その具体例を述べる。
[Embodiment 3]
In the first and second embodiments, the projection device 400 projects the value of the evaluation index 42b. The projection apparatus 400 may project the evaluation result of the evaluation object 600 specified from the value of the evaluation index 42b, not the value of the evaluation index 42b itself. Specific examples will be described below.

図10に示すように、本実施形態では、評価指標特定テーブル42において、各々の評価指標42bごとに、その評価指標42bの許容値42cが対応付けられている。許容値42cは、その値以下に評価指標42bの算出結果が収まるべき旨を意味する。   As shown in FIG. 10, in the present embodiment, in the evaluation index specifying table 42, an allowable value 42c of the evaluation index 42b is associated with each evaluation index 42b. The allowable value 42c means that the calculation result of the evaluation index 42b should be within the value.

図11に示すように、CPU20は、評価指標算出部22によって算出された評価指標42bの値から特定される評価結果を出力する出力手段としての出力部530を、投影装置制御部24及び投影装置400と共に構成する合否判定部26の機能を有する。   As illustrated in FIG. 11, the CPU 20 includes an output unit 530 serving as an output unit that outputs an evaluation result specified from the value of the evaluation index 42 b calculated by the evaluation index calculation unit 22, the projection device control unit 24, and the projection device. It has the function of the pass / fail judgment part 26 comprised with 400. FIG.

合否判定部26は、評価指標算出部22によって算出された評価指標42bの値が、その評価指標42bについて評価指標特定テーブル42に定められた許容値42c以下であるか否かを判定する。   The pass / fail determination unit 26 determines whether or not the value of the evaluation index 42b calculated by the evaluation index calculation unit 22 is less than or equal to the allowable value 42c determined in the evaluation index specifying table 42 for the evaluation index 42b.

そして、合否判定部26は、評価指標42bの値が許容値42c以下の場合は、合格である旨を投影装置制御部24に指示する。一方、合否判定部26は、評価指標42bの値が許容値42cを超える場合は、不合格である旨を投影装置制御部24に指示する。   Then, when the value of the evaluation index 42b is equal to or less than the allowable value 42c, the pass / fail determination unit 26 instructs the projection device control unit 24 to pass. On the other hand, when the value of the evaluation index 42b exceeds the allowable value 42c, the pass / fail determination unit 26 instructs the projection device control unit 24 to reject the evaluation.

投影装置制御部24は、合否判定部26から合格である旨を指示された場合は、投影装置400に合格である旨を投影させ、合否判定部26から不合格である旨を指示された場合は、投影装置400に不合格である旨を投影させる。これにより、評価結果としての合否の判定結果が、投影により出力される。   When the projection device control unit 24 is instructed from the pass / fail determination unit 26 to pass, the projection device 400 projects that the projection device 400 has passed, and the pass / fail determination unit 26 is instructed to reject. Causes the projection apparatus 400 to project a failure. Thereby, the pass / fail determination result as the evaluation result is output by projection.

図12に示すように、合否の判定結果は、評価結果表示欄612に投影される。図12には、合格である旨が評価結果表示欄612に投影された場合を例示している。これは、図12に示す評価観点特定マーク611が表す評価指標42bである平面度の値が、評価指標特定テーブル42に定められた許容値42cである0.08mm以下であることを意味している。   As shown in FIG. 12, the pass / fail determination result is projected onto the evaluation result display field 612. FIG. 12 exemplifies a case where the result of success is projected on the evaluation result display field 612. This means that the flatness value, which is the evaluation index 42b represented by the evaluation viewpoint identification mark 611 shown in FIG. 12, is 0.08 mm or less which is the allowable value 42c defined in the evaluation index identification table 42. Yes.

以上説明したように、本実施形態によれば、評価指標42bの値そのものではなく、評価指標42bの値から特定される評価結果としての合否の判定結果が、評価結果表示欄612に投影される。このため、幾何公差に関する専門知識を有しないユーザであっても、評価対象物600の評価結果を容易に把握することができる。   As described above, according to the present embodiment, the pass / fail determination result as the evaluation result specified from the value of the evaluation index 42b is projected on the evaluation result display field 612, not the value of the evaluation index 42b itself. . For this reason, even a user who does not have specialized knowledge regarding geometric tolerance can easily grasp the evaluation result of the evaluation object 600.

以上、本発明の実施形態について説明した。本発明はこれに限られず、以下に述べる変形も可能である。   The embodiment of the present invention has been described above. The present invention is not limited to this, and modifications described below are possible.

上記各実施形態では、評価観点特定マーク611、評価結果表示欄612、データム使用表示マーク613、及びデータムマーク621を、インクによってマーキングしたが、これらのマーキングの方法は、特に限定されない。評価観点特定マーク611、評価結果表示欄612、データム使用表示マーク613、及びデータムマーク621は、人が視覚的に認識可能な形態を有していればよい。評価観点特定マーク611、評価結果表示欄612、データム使用表示マーク613、及びデータムマーク621は、評価対象物600に刻まれたものであってもよい。   In each said embodiment, although the evaluation viewpoint specific mark 611, the evaluation result display column 612, the datum use display mark 613, and the datum mark 621 were marked with the ink, these marking methods are not specifically limited. The evaluation viewpoint identification mark 611, the evaluation result display field 612, the datum usage display mark 613, and the datum mark 621 are only required to have a form visually recognizable by a person. The evaluation viewpoint identification mark 611, the evaluation result display field 612, the datum usage display mark 613, and the datum mark 621 may be engraved on the evaluation object 600.

上記各実施形態では、評価観点特定パターンとして、JISB0021の規定に則ったマークを表す評価観点特定マーク611を用いたが、評価観点特定パターンは、形状評価装置500が評価の観点を特定できるものであればよく、その形態は特にマークに限られない。また、基準部位指定パターンとして、JISB0021の規定に則ったデータムマーク621を用いたが、基準部位指定パターンは、形状評価装置500が基準部位を特定できるものであれば、その形態は特にマークに限られない。評価観点特定パターン及び基準部位指定パターンとして、1次元又は2次元のバーコードを用いてもよい。本明細書において“パターン”とは、マークのみならず、幾何学的な模様、文字、図形、記号、符号、及び色彩を含む概念とする。   In each of the above embodiments, the evaluation viewpoint specifying mark 611 representing the mark in accordance with the provisions of JISB0021 is used as the evaluation viewpoint specifying pattern. However, the evaluation viewpoint specifying pattern allows the shape evaluation apparatus 500 to specify the evaluation viewpoint. There is no limitation, and the form is not particularly limited to the mark. In addition, the datum mark 621 conforming to the provisions of JISB0021 is used as the reference part designating pattern. However, if the shape evaluation apparatus 500 can identify the reference part, the form is not limited to the mark. I can't. A one-dimensional or two-dimensional barcode may be used as the evaluation viewpoint specifying pattern and the reference part specifying pattern. In this specification, the “pattern” is a concept including not only a mark but also a geometric pattern, a character, a figure, a symbol, a sign, and a color.

上記実施形態では、評価対象物600の形状を表す形状データを生成する測定装置として、レーザ光の反射点までの距離を計測する3次元スキャナ200を用いたが、複数のカメラを用いて三角測量の原理により形状を計測するステレオ画像計測を行う測定装置を用いてもよい。測定装置は、評価対象物600の表面が黒色で、充分な反射光を取得できない場合は、評価対象物600に照射する光量を調整できる構成を備えてもよい。測定装置は、ハンディタイプのものが好ましいが、据え置きタイプのものであってもよい。   In the above embodiment, the three-dimensional scanner 200 that measures the distance to the reflection point of the laser beam is used as the measurement device that generates the shape data representing the shape of the evaluation object 600. However, triangulation using a plurality of cameras. You may use the measuring apparatus which performs the stereo image measurement which measures a shape by the principle of. The measurement apparatus may include a configuration that can adjust the amount of light applied to the evaluation object 600 when the surface of the evaluation object 600 is black and sufficient reflected light cannot be acquired. The measuring device is preferably a handy type, but may be a stationary type.

図2に示した形状評価プログラム41をコンピュータにインストールすることで、そのコンピュータを演算制御装置100として機能させることができる。形状評価プログラム41は、通信回線を通じて配布することもできるし、光ディスク、磁気ディスク、フラッシュメモリ等のコンピュータ読み取り可能な記録媒体に格納して配布することもできる。   By installing the shape evaluation program 41 shown in FIG. 2 in a computer, the computer can function as the arithmetic and control unit 100. The shape evaluation program 41 can be distributed through a communication line, or can be stored and distributed in a computer-readable recording medium such as an optical disk, a magnetic disk, or a flash memory.

10…インタフェース部、20…CPU、21…評価観点特定マーク認識部、22…評価指標算出部(評価指標算出手段)、23…投影位置認識部、24…投影装置制御部、25…データムマーク認識部(基準部位有無判定手段)、26…合否判定部、30…主記憶部、31…形状データ、32…画像データ、40…補助記憶部、41…形状評価プログラム、42…評価指標特定テーブル、42a…テンプレートマークデータ(テンプレートパターンデータ)、42b…評価指標、42c…許容値、100…演算制御装置、200…3次元スキャナ(測定装置)、300…撮像装置、400…投影装置、500…形状評価装置、510…評価指標特定部(評価指標特定手段)、520,530…出力部(出力手段)、600…評価対象物、610…被評価面、611…評価観点特定マーク(評価観点特定パターン)、612…評価結果表示欄、613…データム使用表示マーク、620…基準面(基準部位)、621…データムマーク(基準部位指定パターン)。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Interface part, 20 ... CPU, 21 ... Evaluation viewpoint specific mark recognition part, 22 ... Evaluation index calculation part (evaluation index calculation means), 23 ... Projection position recognition part, 24 ... Projection apparatus control part, 25 ... Datum mark recognition Part (reference part presence / absence judging means), 26 ... pass / fail judgment part, 30 ... main storage part, 31 ... shape data, 32 ... image data, 40 ... auxiliary storage part, 41 ... shape evaluation program, 42 ... evaluation index specification table, 42a ... Template mark data (template pattern data), 42b ... Evaluation index, 42c ... Allowable value, 100 ... Calculation control device, 200 ... Three-dimensional scanner (measuring device), 300 ... Imaging device, 400 ... Projection device, 500 ... Shape Evaluation device, 510... Evaluation index specifying part (evaluation index specifying means), 520, 530... Output part (output means), 600. DESCRIPTION OF SYMBOLS 0 ... Evaluated surface, 611 ... Evaluation viewpoint specific mark (evaluation viewpoint specific pattern), 612 ... Evaluation result display column, 613 ... Datum use display mark, 620 ... Reference plane (reference part), 621 ... Datum mark (reference part designation) pattern).

Claims (6)

形状に関する評価の観点を表す評価観点特定パターンがマーキングされている評価対象物から前記評価観点特定パターンを読み取り、該評価観点特定パターンが表す観点で前記評価対象物の形状を評価するための評価指標を特定する評価指標特定手段と、
前記評価対象物の形状を測定することにより前記評価対象物の形状を表す形状データを生成する測定装置から前記形状データを取得し、該形状データを用いて、前記評価指標特定手段によって特定された前記評価指標の値を算出する評価指標算出手段と、
前記評価指標算出手段によって算出された前記評価指標の値、又は該評価指標の値から特定される前記評価対象物の形状の評価結果を出力する出力手段と、
を備える、形状評価装置。
An evaluation index for reading the evaluation viewpoint specific pattern from an evaluation target object marked with an evaluation viewpoint specific pattern representing an evaluation viewpoint regarding the shape, and evaluating the shape of the evaluation target object from the viewpoint of the evaluation viewpoint specific pattern An evaluation index identifying means for identifying
The shape data is obtained from a measuring device that generates shape data representing the shape of the evaluation object by measuring the shape of the evaluation object, and is specified by the evaluation index specifying means using the shape data An evaluation index calculating means for calculating a value of the evaluation index;
An output means for outputting an evaluation result of the shape of the evaluation object specified from the value of the evaluation index calculated by the evaluation index calculating means or the value of the evaluation index;
A shape evaluation apparatus.
前記評価指標特定手段が、
複数種の前記評価指標の各々と、該評価指標を識別するパターンを表すテンプレートパターンデータとの予め定められた対応関係を用い、前記評価対象物に付された前記評価観点特定パターンが、いずれの前記テンプレートパターンデータが表す前記パターンに該当するかの照合を行うことにより、該当する前記パターンを表す前記テンプレートパターンデータに対応付けられている前記評価指標を特定し、
前記対応関係において各々前記テンプレートパターンデータと対応付けられている複数種の前記評価指標には、JISB0621に規定される真直度、平面度、真円度、円筒度、平行度、直角度、同軸度、傾斜度、及び対称度から選択される少なくとも1つが含まれる、
請求項1に記載の形状評価装置。
The evaluation index specifying means includes
Using the predetermined correspondence between each of a plurality of types of the evaluation index and template pattern data representing a pattern for identifying the evaluation index, the evaluation viewpoint identification pattern attached to the evaluation object is any of By identifying whether the template pattern data represents the pattern, the evaluation index associated with the template pattern data representing the corresponding pattern is identified,
The plurality of types of evaluation indices associated with the template pattern data in the correspondence relationship include straightness, flatness, roundness, cylindricity, parallelism, perpendicularity, and coaxiality as defined in JIS B0621. , At least one selected from slope, and symmetry,
The shape evaluation apparatus according to claim 1.
前記出力手段が、
前記評価指標算出手段によって算出された前記評価指標の値、又は該評価指標の値から特定される前記評価対象物の形状の評価結果を、前記評価対象物の表面に光学的に投影することにより出力する投影装置、
を有する、請求項1又は2に記載の形状評価装置。
The output means is
By optically projecting the evaluation index value calculated by the evaluation index calculation means or the evaluation result of the shape of the evaluation object specified from the evaluation index value onto the surface of the evaluation object Output projection device,
The shape evaluation apparatus according to claim 1, comprising:
前記形状評価装置が、
前記評価対象物の、前記測定装置によって測定されている表面に、前記評価指標を算出する際の基準となる基準部位であることを表す基準部位指定パターンがマーキングされているか否かを判定する基準部位有無判定手段、
をさらに備え、
前記評価指標算出手段が、
前記評価指標を算出する過程で、前記形状データのうち、前記基準部位有無判定手段によって前記基準部位指定パターンがマーキングされていると判定された前記表面の形状を表す基準部位データを用いて、仮想基準面又は仮想基準線を特定する演算を行う、
請求項1から3のいずれか1項に記載の形状評価装置。
The shape evaluation apparatus is
Criteria for determining whether or not a reference part designating pattern representing a reference part serving as a reference for calculating the evaluation index is marked on the surface of the evaluation object measured by the measuring device Part presence / absence judging means,
Further comprising
The evaluation index calculation means is
In the process of calculating the evaluation index, using the reference part data representing the shape of the surface determined by the reference part presence / absence determining means that the reference part designation pattern is marked, Perform an operation to specify a reference plane or virtual reference line,
The shape evaluation apparatus according to any one of claims 1 to 3.
評価対象物の形状を評価すべき部位に、前記評価対象物の形状に関する評価の観点を表す評価観点特定パターンを予めマーキングするマーキング工程と、
前記評価観点特定パターンがマーキングされた前記評価対象物から前記評価観点特定パターンを読み取り、該評価観点特定パターンが表す観点で前記評価対象物の形状を評価するための評価指標を特定する評価指標特定工程と、
前記評価対象物の、少なくとも前記評価観点特定パターンがマーキングされた部位の形状を測定することにより前記評価対象物の形状を表す形状データを生成し、該形状データを用いて、前記評価指標を算出する評価指標算出工程と、
を含む、形状評価方法。
A marking step for pre-marking an evaluation viewpoint specific pattern that represents a viewpoint of evaluation related to the shape of the evaluation object, in a portion where the shape of the evaluation object is to be evaluated,
An evaluation index specification that reads the evaluation viewpoint specification pattern from the evaluation target object marked with the evaluation viewpoint specification pattern and specifies an evaluation index for evaluating the shape of the evaluation target object from the viewpoint of the evaluation viewpoint specification pattern Process,
Shape data representing the shape of the evaluation object is generated by measuring the shape of at least the portion of the evaluation object marked with the evaluation viewpoint specific pattern, and the evaluation index is calculated using the shape data An evaluation index calculation step to perform,
A shape evaluation method including:
コンピュータに、
形状に関する評価の観点を表す評価観点特定パターンがマーキングされている評価対象物の前記評価観点特定パターンを撮像する撮像装置から、該評価観点特定パターンを撮像することで得られた画像データを取得する画像データ取得機能と、
前記画像データ取得機能によって取得した前記画像データを用いて、前記評価観点特定パターンが表す観点で前記評価対象物の形状を評価するための評価指標を特定する評価指標特定機能と、
前記評価対象物の形状を測定することにより前記評価対象物の形状を表す形状データを生成する測定装置から、前記形状データを取得し、該形状データを用いて、前記評価指標特定機能によって特定した前記評価指標を算出する評価指標算出機能と、
を実現させる、形状評価プログラム。
On the computer,
Image data obtained by imaging the evaluation viewpoint specific pattern is acquired from an imaging device that images the evaluation viewpoint specific pattern of the evaluation object on which the evaluation viewpoint specific pattern representing the evaluation point regarding the shape is marked Image data acquisition function,
Using the image data acquired by the image data acquisition function, an evaluation index specifying function for specifying an evaluation index for evaluating the shape of the evaluation object from the viewpoint of the evaluation viewpoint specifying pattern;
The shape data is acquired from a measuring device that generates shape data representing the shape of the evaluation object by measuring the shape of the evaluation object, and the shape data is used to specify the shape data by the evaluation index specifying function. An evaluation index calculation function for calculating the evaluation index;
A shape evaluation program that realizes
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