JP5395470B2 - 形状認識装置 - Google Patents
形状認識装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP5395470B2 JP5395470B2 JP2009059686A JP2009059686A JP5395470B2 JP 5395470 B2 JP5395470 B2 JP 5395470B2 JP 2009059686 A JP2009059686 A JP 2009059686A JP 2009059686 A JP2009059686 A JP 2009059686A JP 5395470 B2 JP5395470 B2 JP 5395470B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- data
- shape
- curvature
- shape data
- dimensional
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 claims description 21
- 238000009499 grossing Methods 0.000 claims description 3
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 37
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 30
- 238000000034 method Methods 0.000 description 28
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 13
- 230000007717 exclusion Effects 0.000 description 12
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 7
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 5
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 3
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 3
- 238000012935 Averaging Methods 0.000 description 2
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 2
- 238000013075 data extraction Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 2
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 2
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 2
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 2
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 2
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 238000012888 cubic function Methods 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000012854 evaluation process Methods 0.000 description 1
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000003973 paint Substances 0.000 description 1
- 238000012887 quadratic function Methods 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Image Processing (AREA)
- Image Analysis (AREA)
Description
前記3次元データの設定領域の形状が詳細に反映する複数の曲率を、詳細形状データとして取得する詳細形状データ生成手段と、
前記3次元データの設定領域の形状が前記詳細より粗く反映する複数の曲率を、ベース形状データとして取得するベース形状データ生成手段とを備えると共に、
前記詳細形状データと前記ベース形状データとのうち、前記3次元データで同一領域における曲率に基づいて歪値を抽出する形状評価手段を備え、
前記詳細形状データ生成手段が、前記3次元データから第1方向での所定幅の領域のデータを切り出し、当該切り出したデータの第2方向における第1設定間隔の範囲に含まれるデータを平滑化することにより2次元データ構造の表面形状データを生成し、当該2次元データ構造の表面形状データから前記第2方向での曲率を算出することで前記詳細形状データを生成し、
前記ベース形状データ生成手段が、前記3次元データから前記第1方向での所定幅の領域のデータを切り出し、当該切り出したデータの前記第2方向における前記第1設定間隔よりも広い第2設定間隔の範囲に含まれるデータを平滑化することにより2次元データ構造の表面形状データを生成し、当該2次元データ構造の表面形状データから前記第2方向での曲率を算出することで前記ベース形状データを生成する点にある。
その結果、計測対象物のベースとなる形状を基準とした歪値を抽出し得る形状認識装置が構成された。
〔システム構成〕
図1及び図2に示すように、先端にデジタルカメラを有する撮影ユニットVを備えた多関節型のロボットハンドHと、このロボットハンドHを制御するロボットハンドコントローラAと、撮影ユニットVで撮影した計測対象物Tの画像データを取得する画像取得ユニットBと、この画像取得ユニットBから画像データを取得し物体の外面形状の歪を抽出して出力する形状認識装置Cを備えて3次元計測システムが構成されている。
図2及び図3に示すように、形状認識装置Cは、データ取得手段11と、データ変換手段12と、ノイズ除去手段13と、除外領域設定手段15と、ベース形状データ生成手段16と、詳細形状データ生成手段17と、曲率取得手段18と、形状評価手段19と、評価画像生成手段20と、測定対象形状取得手段21とを備えている。
〔制御形態〕
特に、本発明では、歪値を取得する際に、ベース形状データと詳細形状データとの複数の曲率から想定される2種の外形曲線(図示せず)を演算によって生成し、ベース形状データに対応する外形曲線と、詳細形状データに対応する外形曲線との差(オフセット量)から歪値を取得するように形状評価手段19の処理形態を設定しても良い。この処理形態を採用することにより、ベース形状データを基準にした詳細形状データの凹凸量を実寸に近い値で取得することになる。
このように、本発明によると、撮影ユニットVで取得した3次元データ構造の撮影データから3次元データを生成し、ノイズの除去の後に、この3次元データの所定の領域の形状を粗く反映した曲率群で成るベース形状データを生成すると共に、3次元データの所定の領域の形状を詳細に反映した曲率群で成る詳細形状データを生成する。この後に、生成されたベース形状データと詳細形状データとにおける同一の領域の曲率を比較して歪値を取得するので、例えば、全体的に緩やかな凸状となる外面形状の一部の狭い領域に凹状の歪みが存在する場合でも、この凹状の歪みを的確に検出できるものとなる。
本発明では、撮影によって取得した3次元データでも、STLファイル構造の3次元データであっても、取得した3次元データから直接的に詳細形状データとベース形状データとを生成するように処理形態を設定しても良い。具体例を挙げると、詳細形状データ生成手段17が、計測対象物Tの外面形状を示す3次元データの点群の座標のうち、所定方向で設定幅の点群の座標を取得し、この点群から第1設定間隔D1毎の点群を取得し、この点群の周辺点群から最小自乗法等により近似平面を定義し、この近似平面の原点0を設定する。
17 詳細形状データ生成手段
18 曲率取得手段
19 形状評価手段
F 近似曲線
P サンプルポイント
Claims (3)
- 物体の外面形状を表す3次元データから、その物体の外面形状の認識を行う形状認識装置であって、
前記3次元データの設定領域の形状が詳細に反映する複数の曲率を、詳細形状データとして取得する詳細形状データ生成手段と、
前記3次元データの設定領域の形状が前記詳細より粗く反映する複数の曲率を、ベース形状データとして取得するベース形状データ生成手段とを備えると共に、
前記詳細形状データと前記ベース形状データとのうち、前記3次元データで同一領域における曲率に基づいて歪値を抽出する形状評価手段を備え、
前記詳細形状データ生成手段が、前記3次元データから第1方向での所定幅の領域のデータを切り出し、当該切り出したデータの第2方向における第1設定間隔の範囲に含まれるデータを平滑化することにより2次元データ構造の表面形状データを生成し、当該2次元データ構造の表面形状データから前記第2方向での曲率を算出することで前記詳細形状データを生成し、
前記ベース形状データ生成手段が、前記3次元データから前記第1方向での所定幅の領域のデータを切り出し、当該切り出したデータの前記第2方向における前記第1設定間隔よりも広い第2設定間隔の範囲に含まれるデータを平滑化することにより2次元データ構造の表面形状データを生成し、当該2次元データ構造の表面形状データから前記第2方向での曲率を算出することで前記ベース形状データを生成する形状認識装置。 - 前記詳細形状データ生成手段で生成された前記表面形状データと、前記ベース形状データ生成手段で生成された前記表面形状データから曲率を算出する曲率取得手段を備え、前記曲率取得手段が、前記表面形状データにおいて高さ値を示す3点以上のサンプルポイントのうち、中央付近を頂点とした点群上又は点群付近を通過する2次曲線を近似曲線として適用し、適用された近似曲線のサンプルポイント中央部での曲率に基づいて前記曲率を算出する請求項1記載の形状認識装置。
- 前記形状評価手段が、詳細形状データから取得した複数の曲率と、ベース形状データから取得した複数の曲率とのうち前記第2方向で同一領域の曲率同士の比較、又は、曲率から生成された曲線同士の高さ値の比較により前記歪値を抽出する請求項1または2に記載の形状認識装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009059686A JP5395470B2 (ja) | 2009-03-12 | 2009-03-12 | 形状認識装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009059686A JP5395470B2 (ja) | 2009-03-12 | 2009-03-12 | 形状認識装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2010210576A JP2010210576A (ja) | 2010-09-24 |
JP5395470B2 true JP5395470B2 (ja) | 2014-01-22 |
Family
ID=42970888
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2009059686A Active JP5395470B2 (ja) | 2009-03-12 | 2009-03-12 | 形状認識装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5395470B2 (ja) |
Families Citing this family (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5542019B2 (ja) * | 2010-09-22 | 2014-07-09 | ダイハツ工業株式会社 | 金型形状データ作成システム |
JP5766936B2 (ja) * | 2010-11-11 | 2015-08-19 | 国立大学法人 東京大学 | 3次元環境復元装置、3次元環境復元方法、及びロボット |
JP5660971B2 (ja) * | 2011-05-18 | 2015-01-28 | トヨタ自動車株式会社 | Cadシステム |
DE102011051800B3 (de) | 2011-07-13 | 2012-07-19 | Carl Mahr Holding Gmbh | Konturmessgerät und Verfahren zur Konturmessung eines Werkstücks mit tangential aneinander anschließenden Konturgeometrien |
JP6282157B2 (ja) * | 2014-03-31 | 2018-02-21 | ダイハツ工業株式会社 | 形状認識装置 |
JP6193290B2 (ja) * | 2015-04-03 | 2017-09-06 | 本田技研工業株式会社 | 測位システム、および、測位方法 |
US10859376B2 (en) | 2016-02-25 | 2020-12-08 | Mitutoyo Corporation | Information processing apparatus, information processing method, and non-transitory computer readable recording medium |
JP6987508B2 (ja) | 2017-02-20 | 2022-01-05 | オムロン株式会社 | 形状推定装置及び方法 |
WO2024019168A1 (ja) * | 2022-07-22 | 2024-01-25 | Jfeスチール株式会社 | プレス成形品の製造方法 |
JP7409583B1 (ja) | 2022-07-22 | 2024-01-09 | Jfeスチール株式会社 | プレス成形品の製造方法 |
Family Cites Families (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3262884B2 (ja) * | 1993-03-30 | 2002-03-04 | マツダ株式会社 | 形状評価方法 |
JP2859124B2 (ja) * | 1994-03-30 | 1999-02-17 | 本田技研工業株式会社 | 表面ひずみ判定方法 |
JPH09159622A (ja) * | 1995-12-05 | 1997-06-20 | Kawasaki Steel Corp | 表面欠陥検査装置 |
JP3764856B2 (ja) * | 2001-07-06 | 2006-04-12 | 日産自動車株式会社 | 被測定面の形状不具合評価方法 |
JP4013820B2 (ja) * | 2003-04-30 | 2007-11-28 | Jfeエンジニアリング株式会社 | パイプラインの形状計測評価方法 |
JP4529635B2 (ja) * | 2004-10-22 | 2010-08-25 | 日産自動車株式会社 | 開閉眼判定装置 |
JP4282643B2 (ja) * | 2005-08-30 | 2009-06-24 | ダイハツ工業株式会社 | 歪評価装置及び歪評価方法 |
JP4741344B2 (ja) * | 2005-11-07 | 2011-08-03 | ダイハツ工業株式会社 | 形状認識装置及び歪評価装置 |
JP5119602B2 (ja) * | 2006-03-08 | 2013-01-16 | 凸版印刷株式会社 | 周期性パターンの欠陥検査方法及び欠陥検査装置 |
JP2007256209A (ja) * | 2006-03-24 | 2007-10-04 | Toshiba Corp | 接続状態検査方法及び装置 |
-
2009
- 2009-03-12 JP JP2009059686A patent/JP5395470B2/ja active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2010210576A (ja) | 2010-09-24 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5395470B2 (ja) | 形状認識装置 | |
US12001191B2 (en) | Automated 360-degree dense point object inspection | |
Li et al. | Free-form surface inspection techniques state of the art review | |
JP5602392B2 (ja) | 情報処理装置、情報処理方法およびプログラム | |
JP5257335B2 (ja) | 3次元視覚センサにおける計測有効領域の表示方法および3次元視覚センサ | |
EP2070641A2 (en) | System and method for adaptive machining | |
KR101430604B1 (ko) | 3차원 형상 데이터의 작성 방법, 3차원 형상 데이터의 작성 장치, 및 대응하는 컴퓨터-판독가능 기억 매체 | |
US20060069527A1 (en) | Shape model generation method and shape model generation system | |
KR101078651B1 (ko) | 곡면 부재 계측 시스템 및 방법 | |
Lu et al. | A multi-sensor approach for rapid and precise digitization of free-form surface in reverse engineering | |
CN104215199A (zh) | 一种假发头壳制作方法及系统 | |
Hascoët et al. | Automated identification of defect geometry for metallic part repair by an additive manufacturing process | |
JP2017116404A (ja) | 形状認識装置、及び形状認識方法 | |
Barnfather et al. | Efficient compensation of dimensional errors in robotic machining using imperfect point cloud part inspection data | |
Son et al. | Path planning of multi-patched freeform surfaces for laser scanning | |
JP6064871B2 (ja) | 板厚測定方法 | |
JP2015007639A (ja) | 情報処理装置、情報処理方法およびプログラム | |
JP6970592B2 (ja) | 検査装置、検査システム、プログラムを記憶した記憶媒体 | |
Guo et al. | Vision-guided path planning and joint configuration optimization for robot grinding of spatial surface weld beads via point cloud | |
JP6282157B2 (ja) | 形状認識装置 | |
JP5515177B2 (ja) | 形状認識装置 | |
JP2010210577A (ja) | 形状認識装置 | |
US10739750B2 (en) | Method for correcting deviations in a production process of an article using a head-mounted display | |
Li et al. | Scanning data reduction and accuracy enhancement through hybrid probing and bicubic surface construction | |
JP2007003229A (ja) | 非接触計測データの解析システム |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20111219 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20130124 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20130207 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20130408 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20130516 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20130919 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20131018 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5395470 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |