JP2020181283A - 情報処理装置、情報処理方法、寸法データ算出装置、及び製品製造装置 - Google Patents
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Abstract
Description
(1−1)寸法データ算出システムの構成
図1は本実施形態に係る寸法データ算出システム100の構成を示す模式図である。寸法データ算出システム100は、寸法データ算出装置20及び学習装置25を備える。
通信部23は、任意のネットワークカード等のネットワークインタフェースにより実現され、有線又は無線によりネットワーク上の通信機器との通信を可能にする。
図2及び図3を参照して、図1の寸法データ算出システム100の動作を説明する。図2は、学習装置25の動作(S10)を示すフローチャートであり、サンプル対象物データに基づいて対象物エンジン21Aを生成する。図3は、寸法データ算出装置20の動作を示すフローチャートであり、対象物の画像データに基づいて対象物の寸法データを算出する。
最初に、サンプル対象物のデータが準備され、記憶部26に格納される(S11)。一例では、準備されるデータは、400個のサンプル対象物のデータであり、サンプル対象物ごとに5,000個の3次元データを含む。3次元データには、サンプル対象物が有する頂点の3次元座標データが含まれる。また、3次元データには、3次元物体を構成する各メッシュの頂点情報及び各頂点の法線方向等のメッシュ・データ、並びに、全長データ、重量データ、及び経時データ(年齢等を含む。)等の属性データが含まれてもよい。
寸法データ算出装置20は、学習装置25で生成された対象物エンジン21Aの電子ファイル、及び学習装置25で得た主成分分析の射影情報を予め記憶部21に格納して、対象物の寸法データ算出に使用する。
a)以上説明したように、本実施形態に係る寸法データ算出システム100は、寸法データ算出装置20及び学習装置25を備える。寸法データ算出装置20の一部として構成される情報処理装置は、変換部(受付部)24C及び推定部24Dを備える。変換部(受付部)24Cは、対象物のシルエット画像を受け付ける。推定部24Dは、サンプル対象物のシルエット画像とサンプル対象物に関連付けられた所定個数の形状パラメータの値とを関連付けた対象物エンジン21Aを使用して、受け付けたシルエット画像から対象物の形状パラメータの値を推定する。そして、推定された対象物の形状パラメータの値が、対象物が有する任意の部位に関連する寸法データに関連付けられる。
a)上記説明においては、取得部24Aが、対象物を異なる方向から撮影した複数の画像データを取得している。ここでは、対象物を複数の異なる方向から同時に撮影できる撮像装置として、深度データを併せて取得可能な深度データ測定装置が適用可能である。深度データ測定装置の一例はステレオカメラである。本明細書において「ステレオカメラ」とは、対象物を複数の異なる方向から同時に撮影して、両眼視差を再現する任意の形態の撮像装置を意味している。他方、必ずしも画像データが複数必要であるわけではなく、対象物の画像データが一枚であっても各部分の寸法データを算出することが可能である。
第1順位の主成分λ1は、人の身長との間で線形の関係を有するように関連付けられていた。具体的には、図4に示すように、第1順位の主成分λ1が大きくなればなるほど、人の身長が小さくなるというものであった。
図5は、主成分である形状パラメータの再現率を示した概略グラフである。グラフにおいて横軸が寄与率によって順位付けされた主成分を示し、縦軸が固有値の分散説明率を示している。そして、棒グラフは、順位ごとの個別の分散説明率を示している。また、実線の折れ線グラフは、第1順位からの分散説明率の累積を示している。図5では、簡単のため、第10順位までの10個の主成分に関するグラフを概略的に示している。なお、主成分分析において求められる共分散行列の固有値は固有ベクトル(主成分)の大きさを表しており、固有値の分散説明率は主成分に対する再現率と考えてよい。
以下、前述の寸法データ算出装置20を製品製造システム1に適用する例について説明する。
図6は本実施形態に係る製品製造システム1の概念を示す模式図である。製品製造システム1は、ユーザ5が保有する端末装置10と通信可能な寸法データ算出装置20と、製品製造装置30とを備え、所望の製品6を製造するためのシステムである。図6では、一例として、対象物7が人であり、製品6が椅子であるときの概念を示している。但し、本実施形態に係る製品製造システム1において、対象物7及び製品6はこれらに限定されるものではない。
図7は、本実施形態に係る製品製造システム1の動作を説明するためのシーケンス図である。また、図8及び図9は端末装置10の画面遷移を示す模式図である。
以上説明したように、本実施形態に係る製品製造システム1は、ユーザ5が保有する端末装置10と通信可能な寸法データ算出装置20と、製品製造装置30とを備える。
以下、既に説明した構成及び機能については略同一符号を付して説明を省略する。
(2−1)寸法データ算出装置の構成
図10は本実施形態に係る寸法データ算出システム200の構成を示す模式図である。寸法データ算出システム200は、寸法データ算出装置120及び学習装置125を備える。
図11及び図12を参照して、図10の寸法データ算出システム200の動作を説明する。図11は、学習装置125の動作(S110)を示すフローチャートであり、ここでは、サンプル対象物データに基づいて対象物エンジン121Aを生成する。図12は寸法データ算出装置120の動作を示すフローチャートであり、ここでは、対象物の画像データに基づいて対象物の寸法データを算出する。
最初に、サンプル対象物のデータが準備され、記憶部126に格納される(S111)。一例では、準備されるデータは、400個のサンプル対象物のデータであり、サンプル対象物ごとに準備される5,000個の3次元データと、サンプル対象物ごとに準備される属性データとを含む。3次元データには、サンプル対象物が有する頂点の3次元座標データが含まれる。また、3次元データには、3次元物体を構成する各メッシュの頂点情報及び各頂点の法線方向等のメッシュ・データが含まれてもよい。
寸法データ算出装置120は、学習装置125で生成された対象物エンジン121Aの電子ファイル、及び学習装置125で得た主成分分析の射影情報を記憶部121に格納して、対象物の寸法データ算出に使用する。
以上説明したように、本実施形態に係る寸法データ算出システム200は、寸法データ算出装置120及び学習装置125を備える。寸法データ算出装置120の一部として構成される情報処理装置は、取得部(受付部)124A、推定部124D、及び算出部124Eを備える。取得部(受付部)124Aは、対象物の属性データを受け付ける。推定部124Dは、サンプル対象物の属性データと、サンプル対象物に関連付けられた所定個数の形状パラメータの値とを関連付けた対象物エンジン121Aを使用して、受け付けた属性データから対象物の形状パラメータの値を推定する。そして、推定された対象物の形状パラメータの値が、対象物が有する任意の部位に関連する寸法データに関連付けられる。
図13は本実施形態に係る製品製造システム1Sの概念を示す模式図である。本実施形態に係る寸法データ算出装置120も、第1実施形態に係る寸法データ算出装置20と同様に、製品製造システム1Sに適用することが可能である。
本開示は、上記各実施形態そのままに限定されるものではない。本開示は、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できるものである。また、本開示は、上記各実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより種々の開示を形成できるものである。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素は削除してもよいものである。さらに、異なる実施形態に構成要素を適宜組み合わせてもよいものである。
Claims (24)
- 対象物のシルエット画像を受け付ける受付部と、
サンプル対象物のシルエット画像と前記サンプル対象物に関連付けられた所定個数の形状パラメータの値とを関連付けた対象物エンジンを使用して、前記受け付けたシルエット画像から前記対象物の形状パラメータの値を推定する推定部と、
を備え、前記推定された対象物の形状パラメータの値が、前記対象物が有する任意の部位に関連する寸法データに関連付けられる、情報処理装置。 - 前記サンプル対象物に関連付けられた所定個数の形状パラメータが、前記サンプル対象物の3次元データを次元削減することによって得られる、請求項1記載の情報処理装置。
- 前記次元削減が主成分分析により行われ、
前記推定された所定個数の形状パラメータの値に対し、前記主成分分析に係る射影の逆変換により前記対象物の3次元データが算出され、前記3次元データが前記寸法データに関連付けられる、請求項2記載の情報処理装置。 - 第1順位の主成分を除いた第2順位以降の所定個数の主成分が前記形状パラメータに選択される、請求項3記載の情報処理装置。
- 前記対象物が人であり、前記第1順位の主成分が人の身長に関連付けられる、請求項4記載の情報処理装置。
- 前記サンプル対象物のシルエット画像が、前記サンプル対象物の3次元データから構成される3次元物体における所定方向の投影画像である、請求項1から5の何れか一項記載の情報処理装置。
- 前記対象物エンジンが、前記サンプル対象物のシルエット画像と前記サンプル対象物に関連付けられた所定個数の形状パラメータの値との関係を学習することにより生成されている、請求項1から6の何れか一項記載の情報処理装置。
- 前記対象物について前記推定された形状パラメータの値から、前記対象物における複数の頂点の3次元データを構成し、前記構成された3次元データに基づいて、前記対象物における任意の2つの前記頂点の間の寸法データを算出する算出部と、
を更に備える、請求項1から7の何れか一項記載の情報処理装置。 - 前記算出部において、前記2つの頂点の間の寸法データが、前記対象物における前記複数の頂点の3次元データから構成される3次元物体上の曲面に沿って算出される、請求項8記載の情報処理装置。
- 前記対象物のシルエット画像が、深度データ測定装置を用いて得られる深度データに基づいて、対象物の画像と前記対象物以外の画像とを分離することで生成される、請求項1から9の何れか一項記載の情報処理装置。
- 前記深度データ測定装置がステレオカメラである、請求項10記載の情報処理装置。
- サンプル対象物のシルエット画像と前記サンプル対象物に関連付けられた所定個数の形状パラメータの値との関係を学習させ、前記対象物エンジンを生成するステップと、
対象物のシルエット画像を受け付けるステップと、
前記対象物エンジンを使用して、前記受け付けたシルエット画像から前記対象物の形状パラメータの値を推定するステップと、
前記対象物の形状パラメータの値に基づいて、前記対象物が有する部位に関連する寸法データを算出するステップと、
を含む、情報処理方法。 - 対象物の属性データを受け付ける受付部と、
サンプル対象物の属性データと前記サンプル対象物に関連付けられた所定個数の形状パラメータの値とを関連付けた対象物エンジンを使用して、前記受け付けた属性データから前記対象物の形状パラメータの値を推定する推定部と、
を備え、前記推定された対象物の形状パラメータの値が、前記対象物が有する任意の部位に関連する寸法データに関連付けられる、情報処理装置。 - 前記サンプル対象物に関連付けられた所定個数の形状パラメータが、前記サンプル対象物の3次元データを次元削減することによって得られる、請求項13記載の情報処理装置。
- 前記次元削減が主成分分析により行われ、第1順位の主成分を除いた第2順位以降の所定個数の主成分が前記形状パラメータに選択される、請求項14記載の情報処理装置。
- 前記対象物が人であり、前記第1順位の主成分が人の身長に関連付けられ、前記属性データには前記対象物の身長データが含まれる、請求項15記載の情報処理装置。
- 前記対象物エンジンが、前記サンプル対象物の属性データと前記サンプル対象物に関連付けられた所定個数の形状パラメータの値との関係を学習することにより生成されている、請求項13から16の何れか一項記載の情報処理装置。
- 前記対象物について前記推定された形状パラメータの値から、前記対象物における複数の頂点の3次元データを構成し、前記構成された3次元データに基づいて、前記対象物における任意の2つの前記頂点の間の寸法データを算出する算出部と、
を更に備える、請求項13から17の何れか一項記載の情報処理装置。 - 前記算出部において、前記2つの頂点の間の寸法データが、前記対象物における前記複数の頂点の3次元データから構成される3次元物体上の曲面に沿って算出される、請求項18記載の情報処理装置。
- サンプル対象物の属性データと前記サンプル対象物に関連付けられた所定個数の形状パラメータの値との関係を学習させ、前記対象物エンジンを生成するステップと、
対象物の属性データを受け付けるステップと、
前記受け付けた属性データから前記対象物の形状パラメータの値を推定する推定ステップと、
前記対象物の形状パラメータの値に基づいて、前記対象物が有する部位に関連する寸法データを算出するステップと、
を含む、情報処理方法。 - 対象物が撮影された画像データ及び前記対象物の全長データを取得する取得部と、
前記画像データから前記対象物の形状を示す形状データを抽出する抽出部と、
前記形状データを前記全長データに基づいてシルエット画像に変換する変換部と、
サンプル対象物のシルエット画像と前記サンプル対象物に関連付けられた所定個数の形状パラメータの値とを関連付けた対象物エンジンを使用して、前記シルエット画像から所定個数の形状パラメータの値を推定する推定部と、
前記推定された所定個数の形状パラメータの値に基づいて、前記対象物の寸法データを算出する算出部と、
を備える、寸法データ算出装置。 - 前記所定個数の形状パラメータが、前記サンプル対象物の3次元データを次元削減することによって得られる、請求項21記載の寸法データ算出装置。
- 前記次元削減が主成分分析により行われ、
前記算出部において、前記所定個数の形状パラメータの値に対し、前記主成分分析に係る射影行列に基づいて逆変換を行うことにより3次元データが算出され、前記寸法データが前記3次元データから算出される、請求項22記載の寸法データ算出装置。 - 請求項21から23の何れか一項記載の寸法データ算出装置を用いて算出された少なくとも1つの寸法データを用いて、前記対象物の形状に関連する製品を製造する、製品製造装置。
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