JP6776902B2 - Measuring instruments, specific programs, and specific methods - Google Patents
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Description
本発明は、計測機器、特定プログラム、および特定方法に関する。 The present invention relates to measuring instruments, specific programs, and specific methods.
従来、立体的な物の位置や形状をデータ化する3次元(3D:3−Dimensions)計測と呼ばれる技術がある。また、従来、異なる計測点において3D計測された複数の測位データを合成するために、複数の測位データから抽出した特徴に基づき複数の測位データの位置あわせを行うことにより複数の測位データを合成する技術がある。 Conventionally, there is a technique called three-dimensional (3D: 3-Dimensions) measurement that converts the position and shape of a three-dimensional object into data. Further, conventionally, in order to synthesize a plurality of positioning data measured in 3D at different measurement points, a plurality of positioning data are synthesized by aligning a plurality of positioning data based on features extracted from the plurality of positioning data. There is technology.
先行技術としては、既知の形状のターゲットを計測対象の空間に設置しておき、各計測箇所において計測された計測点群の測位データからターゲット(基準点)を検出することにより複数の測位データを合成する方法がある(例えば、以下非特許文献1参照。)。
As a prior art, a target having a known shape is installed in the space to be measured, and a plurality of positioning data are obtained by detecting the target (reference point) from the positioning data of the measurement point group measured at each measurement point. There is a method of synthesizing (see, for example, Non-Patent
また、先行技術としては、視準機能並びに被視準及び光学計測用反射機能を併せもつ望遠鏡が、望遠鏡部分の先端側に望遠鏡部分の視準軸と同軸上に光学計測用反射ミラー部分を有し、そのミラー部分には特定波長の光を反射させる反射ミラーが配置される技術がある(例えば、以下特許文献1参照。)。
In addition, as a prior art, a telescope having both a collimation function and a collimation function and a reflection function for optical measurement has a reflection mirror portion for optical measurement coaxially with the collimation axis of the telescope portion on the tip side of the telescope portion. However, there is a technique in which a reflection mirror that reflects light of a specific wavelength is arranged in the mirror portion (see, for example,
また、先行技術としては、第1移動体から見た第1基準方向に対する第2移動体の方位と、第2移動体から見た第2基準方向に対する第1移動体の方位とに基づいて、2つの移動体の相対姿勢を求める技術がある(例えば、以下特許文献2参照。)。
Further, as a prior art, based on the orientation of the second moving body with respect to the first reference direction seen from the first moving body and the orientation of the first moving body with respect to the second reference direction seen from the second moving body. There is a technique for determining the relative orientation of two moving bodies (see, for example,
また、先行技術としては、3次元地図を作成する方法において、水平方向のスキャンを行う距離センサと、上下方向のスキャンを行う距離センサとを搭載した測定用の台車を移動させながらデータを収集して3次元地図を生成する技術がある(例えば、以下特許文献3参照。)。
In addition, as a prior art, in a method of creating a three-dimensional map, data is collected while moving a measuring carriage equipped with a distance sensor that scans in the horizontal direction and a distance sensor that scans in the vertical direction. There is a technique for generating a three-dimensional map (see, for example,
しかしながら、計測対象の空間内の異なる計測箇所において測位された複数の測位データを合成することが難しい場合がある。例えば、計測対象の空間を死角なく測定するために異なる計測箇所に設置された各計測機器によって測位された複数の測位データを合成させる場合に、複数の測位データ間に共通の特徴がないことがある。また、複数の測位データを合成させる場合に、複数の測位データにおいて類似する特徴が複数得られることや特徴そのものが明確でないことなどがある。 However, it may be difficult to synthesize a plurality of positioning data positioned at different measurement points in the measurement target space. For example, when synthesizing a plurality of positioning data measured by each measuring device installed at different measurement points in order to measure the space to be measured without blind spots, there may be no common feature among the plurality of positioning data. is there. Further, when synthesizing a plurality of positioning data, a plurality of similar features may be obtained in the plurality of positioning data, or the features themselves may not be clear.
1つの側面では、本発明は、2つの計測機器を用いて測定対象の空間を測定する際に他の計測機器を特定することができる計測機器、特定プログラム、および特定方法を提供することを目的とする。 In one aspect, it is an object of the present invention to provide a measuring device, a specific program, and a specific method capable of identifying another measuring device when measuring a space to be measured by using two measuring devices. And.
本発明の一の側面によれば、所定の空間に設置される計測機器であって、光を照射しながら走査すると共に前記所定の空間内の物体から反射される反射光を用いて、前記計測機器から前記所定の空間内の物体までの距離に基づく前記計測機器の第1座標系における第1計測点群の測位データを取得する第1取得部と、前記第1取得部によって取得された前記第1計測点群の測位データに基づいて、前記計測機器から、前記所定の空間に設置された第2計測機器までの距離の候補を導出する導出部と、前記第2計測機器によって光を照射しながら走査すると共に前記所定の空間内の物体から反射される反射光を用いて計測された前記第2計測機器から前記所定の空間内の物体までの距離に基づく前記第2計測機器の第2座標系における第2計測点群の測位データから導出された前記第2計測機器から前記計測機器までの距離の候補と、前記導出部によって導出された前記距離の候補と、に基づいて、前記第1座標系における前記第2計測機器の位置を特定する特定部と、を有する計測機器が提案される。 According to one aspect of the present invention, the measurement device is installed in a predetermined space, and the measurement is performed by scanning while irradiating light and using the reflected light reflected from an object in the predetermined space. The first acquisition unit that acquires the positioning data of the first measurement point group in the first coordinate system of the measurement device based on the distance from the device to the object in the predetermined space, and the first acquisition unit acquired by the first acquisition unit. Based on the positioning data of the first measurement point group, a derivation unit that derives a candidate for the distance from the measurement device to the second measurement device installed in the predetermined space, and the second measurement device irradiate light. The second of the second measuring device based on the distance from the second measuring device to the object in the predetermined space, which is measured while scanning while scanning and using the reflected light reflected from the object in the predetermined space. Based on the candidate for the distance from the second measuring device to the measuring device derived from the positioning data of the second measurement point group in the coordinate system and the candidate for the distance derived from the derivation unit, the first A measuring device having a specific unit for specifying the position of the second measuring device in one coordinate system is proposed.
また、本発明の他の側面によれば、所定の空間に設置される第1計測機器によって光を照射しながら走査すると共に前記所定の空間内の物体から反射される反射光を用いて計測された前記第1計測機器から前記所定の空間内の物体までの距離に基づく前記第1計測機器の第1座標系における第1計測点群の測位データから導出された前記第1計測機器から前記所定の空間に設置された第2計測機器までの距離の候補を取得し、前記第2計測機器によって光を照射しながら走査すると共に前記所定の空間内の物体から反射される反射光を用いて計測された前記第2計測機器から前記所定の空間内の物体までの距離に基づく前記第2計測機器の第2座標系における第2計測点群の測位データから導出された前記第2計測機器から前記第1計測機器までの距離の候補を取得し、取得した前記第1計測機器から前記第2計測機器までの距離の候補と、取得した前記第2計測機器から前記第1計測機器までの距離の候補と、に基づいて、前記第1座標系における前記第2計測機器の位置を特定する特定プログラム、および特定方法が提案される。 Further, according to another aspect of the present invention, it is measured by scanning while irradiating light with a first measuring device installed in a predetermined space and using the reflected light reflected from an object in the predetermined space. The predetermined from the first measuring device derived from the positioning data of the first measuring point group in the first coordinate system of the first measuring device based on the distance from the first measuring device to the object in the predetermined space. Candidates for the distance to the second measuring device installed in the space are acquired, scanned while irradiating light with the second measuring device, and measured using the reflected light reflected from the object in the predetermined space. From the second measuring device derived from the positioning data of the second measuring point group in the second coordinate system of the second measuring device based on the distance from the second measuring device to the object in the predetermined space. The candidate for the distance to the first measuring device is acquired, and the candidate for the distance from the acquired first measuring device to the second measuring device and the acquired distance from the second measuring device to the first measuring device Based on the candidates, a specific program for specifying the position of the second measuring device in the first coordinate system, and a specific method are proposed.
本発明の一態様によれば、2つの計測機器を用いて測定対象の空間を測定する際に他の計測機器を特定することができる。 According to one aspect of the present invention, another measuring device can be specified when measuring the space to be measured by using the two measuring devices.
以下に添付図面を参照して、本発明にかかる計測機器、特定プログラム、および特定方法の実施の形態を詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the measuring instrument, the specific program, and the specific method according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
図1は、計測機器による一動作例を示す説明図である。第1計測機器100−1は、3D計測によって得られた計測点群の測位データに基づいて、例えば他の計測機器100−2の位置を特定可能なコンピュータである。 FIG. 1 is an explanatory diagram showing an example of one operation by a measuring device. The first measuring device 100-1 is a computer capable of identifying the position of another measuring device 100-2, for example, based on the positioning data of the measurement point group obtained by the 3D measurement.
従来、物体に向けてレーザを照射し、反射光が返ってくるまでの時間を測定することにより、物体までの距離を計測するセンサがある。また、センサ内で光学系を回転させて水平方向のスキャニングを行いながら物体までの距離を計測する、いわゆる2Dセンサがある。2Dセンサを駆動装置によって回転させることにより3D計測を行うことができる。 Conventionally, there is a sensor that measures the distance to an object by irradiating the object with a laser and measuring the time until the reflected light is returned. There is also a so-called 2D sensor that measures the distance to an object while rotating the optical system inside the sensor and scanning in the horizontal direction. 3D measurement can be performed by rotating the 2D sensor with a drive device.
測位データは、例えば、各種シミュレータやCAD(Computer Aided Design)などのアプリケーションに利用される。測位データは、3Dの計測点群のデータである。計測点とは、2Dセンサによってレーザが照射された物体の点である。具体的には、測位データは、計測点ごとに、計測機器100から計測点までの距離に基づく位置情報を有する。各計測機器100は、x軸、y軸、z軸などのローカルな直交座標系を用いて各計測点の位置を表す。より詳細に説明すると、測位データは、計測機器100で用いる座標系Cにおける各計測点の位置を示す座標値を含む。座標値はx座標値、y座標値、z座標値である。
The positioning data is used, for example, in various simulators and applications such as CAD (Computer Aided Design). The positioning data is the data of the 3D measurement point group. The measurement point is a point of an object irradiated with a laser by a 2D sensor. Specifically, the positioning data has position information based on the distance from the
また、CADなどは、例えば、測位データに基づいてコンピュータ空間上に計測対象の空間を再現することができる。より詳細に説明すると、CADなどは、例えば、測位データが示す計測点の距離別に各計測点の色付けを行うことにより計測対象の空間を再現することができる。 Further, CAD or the like can reproduce the space to be measured on the computer space based on the positioning data, for example. More specifically, CAD or the like can reproduce the space to be measured by, for example, coloring each measurement point according to the distance of the measurement points indicated by the positioning data.
また、手前にある物体が背後にある物体を隠す状態(以下、オクルージョンと称する。)により計測されない場所などがある。そこで、計測対象の空間を死角なく測定するために複数の計測箇所において3D計測が行われる。複数の計測箇所で測定するためには、例えば、1台の計測機器で計測してもよいし、複数の計測機器で計測してもよい。 In addition, there are places where the measurement is not performed due to the state in which the object in the foreground hides the object in the back (hereinafter referred to as occlusion). Therefore, in order to measure the space to be measured without blind spots, 3D measurement is performed at a plurality of measurement points. In order to measure at a plurality of measurement points, for example, the measurement may be performed by one measuring device or may be measured by a plurality of measuring devices.
しかしながら、計測対象の空間を死角なく測定するために異なる計測箇所における複数の測位データが取得された場合、複数の測位データを合成することが難しい場合がある。例えばオクルージョンを解消するために計測の高さを変えて計測が行われると、測位データが局所に偏るため、複数の測位データに共通の特徴がなく、測位データを合成させることが難しいことがある。なお、オクルージョンの例については図2を用いて説明する。また、例えば、複数の測位データにおいて類似する特徴が複数得られることや特徴そのものが明確でないことなど特徴が取り難いことがある。なお、特徴が取り難い計測対象の空間例については図3を用いて説明する。 However, when a plurality of positioning data at different measurement points are acquired in order to measure the space to be measured without blind spots, it may be difficult to combine the plurality of positioning data. For example, if measurement is performed by changing the measurement height in order to eliminate occlusion, the positioning data is locally biased, so there is no common feature among multiple positioning data, and it may be difficult to synthesize the positioning data. .. An example of occlusion will be described with reference to FIG. Further, for example, it may be difficult to obtain a feature such that a plurality of similar features can be obtained from a plurality of positioning data or the feature itself is not clear. An example of a space to be measured whose characteristics are difficult to obtain will be described with reference to FIG.
そこで、計測機器100は、自計測機器の測位データに基づく自計測機器から他計測機器の距離と、他計測機器での測位データに基づく他計測機器から自計測機器の距離に基づいて、自計測機器から見た他計測機器の位置を特定する。これにより、他計測機器を容易に特定することができ、異なる計測箇所における各測位データの合成の容易化を図る。したがって、オクルージョンなどの隠れた場所も3D計測によって再現させることの容易化を図ることができる。
Therefore, the measuring
まず、図1において、第1計測機器100−1と第2計測機器100−2との2台が所定の空間101に設置される。所定の空間101は測定対象の空間である。具体的に所定の空間101は、屋内、屋外等特に限定しない様々な場所である。また、計測機器100の筐体の形状は、例えば、いずれの方向から計測機器100を見ても外形が略同一となる形状である。これにより、測位データによってある計測機器100から他の計測機器100までの距離の候補が導出可能である。第1計測機器100−1および第2計測機器100−2の筐体の形状は、同じとする。なお、計測機器100の筐体の形状については図5を用いて詳細に説明する。
First, in FIG. 1, two units, the first measuring device 100-1 and the second measuring device 100-2, are installed in a
第1計測機器100−1は、ローカルな第1座標系C1を用いる。第1座標系C1は、x1軸とy1軸とz1軸との直交座標系が定義される。また、第2計測機器100−2は、ローカルな第2座標系C2を用いる。第2座標系C2は、x2軸とy2軸とz2軸との直交座標系が定義される。第1計測機器100−1と第2計測機器100−2との2台の場合、第1座標系C1のx1軸およびy1軸と、第2座標系C2のx2軸およびy2軸と、の向きが平行となるように第1計測機器100−1と第2計測機器100−2とが配置される。 The first measuring device 100-1 uses the local first coordinate system C 1 . In the first coordinate system C 1 , an orthogonal coordinate system of the x1 axis, the y1 axis, and the z1 axis is defined. Further, the second measuring device 100-2 uses the local second coordinate system C 2 . In the second coordinate system C 2 , an orthogonal coordinate system of the x2 axis, the y2 axis, and the z2 axis is defined. In the case of the first measuring device 100-1 and the second measuring device 100-2, the x1 axis and the y1 axis of the first coordinate system C 1 and the x2 axis and the y2 axis of the second coordinate system C 2 The first measuring device 100-1 and the second measuring device 100-2 are arranged so that the directions of the first measuring device 100-1 and the second measuring device 100-2 are parallel to each other.
計測機器100は、例えば、取得部111と、導出部112と、を有する。また、第1計測機器100−1は、さらに、特定部113を有する。
The measuring
取得部111は、光を照射しながら走査すると共に所定の空間101内の物体から反射される反射光を用いて、計測機器100から所定の空間101内の物体までの距離に基づく計測機器100で用いる座標系Cにおける計測点群の測位データを取得する。ここでの所定の空間101内の物体とは、例えば、他の計測機器100、壁、机、地面、床など特に限定しない。計測点群の測位データを「計測点群の測位データDtk」と表す場合がある。tは1〜Nのいずれかである。Nは所定の空間101に設置された計測機器100の数である。図1においてNは2である。1≦k≦sである。sは計測点の数である。計測点群の測位データDtkは各計測点についての測位データの集合である。測位データは、各計測点の位置を示す位置情報を含む。位置情報は、例えば、各計測機器100で用いる座標系Cにおけるx座標値、y座標値、z座標値を含む。なお、測位データによって計測機器100から各計測点までの距離が特定可能である。
The acquisition unit 111 is a measuring
具体的には、取得部111−1は、例えば、第1座標系C1における第1計測点群の測位データD1kを取得する。第1計測点群の測位データD1kは、測位データD11〜D1sの集合である。また、取得部111−2は、例えば、第2座標系C2における第2計測点群の測位データD2kを取得する。第2計測点群の測位データD2kは、測位データD21〜D2sの集合である。 Specifically, the acquisition unit 111-1 acquires, for example, the positioning data D 1k of the first measurement point group in the first coordinate system C 1 . The positioning data D 1k of the first measurement point group is a set of positioning data D 11 to D 1s . Further, the acquisition unit 111-2 acquires, for example, the positioning data D 2k of the second measurement point group in the second coordinate system C 2 . The positioning data D 2k of the second measurement point group is a set of positioning data D 21 to D 2s .
導出部112は、取得部111によって取得された計測点群の測位データに基づいて、計測機器100から他の計測機器100までの距離の候補を導出する。ある計測機器100から他の計測機器100までの距離の候補をターゲット候補とも称する。導出部112は、計測点群の測位データに基づいて、計測機器100の形状に相当する計測点の集合を抽出する。そして、導出部112は、抽出した計測点の集合に応じた距離を、ターゲット候補として導出する。なお、距離の候補の導出方法の詳細については、図10、図11、図12などを用いて後述する。
The derivation unit 112 derives a candidate for a distance from the measuring
図1の例では、導出部112−1は、例えば、第1計測点群の測位データD1kに基づいて、第1計測機器100−1から第2計測機器100−2までの距離の候補を導出する。ここで、ターゲット候補を測距値Lとも表す。例えば、第1計測機器100−1によるターゲット候補を測距値L1iと表す。iは、1〜Iのいずれかである。Iは第1計測機器100−1によって導出されたターゲット候補の数である。また、図1の例では、導出部112−2は、例えば、第2計測点群の測位データD2kに基づいて、第2計測機器100−2から第1計測機器100−1までの距離の候補を導出する。第2計測機器100−2によるターゲット候補を測距値L2jと表す。jは、1〜Jのいずれかである。Jは導出されたターゲット候補の数である。 In the example of FIG. 1, the derivation unit 112-1 selects a candidate for the distance from the first measuring device 100-1 to the second measuring device 100-2, for example, based on the positioning data D 1k of the first measuring point group. Derived. Here, the target candidate is also represented by the ranging value L. For example, the target candidate by the first measuring device 100-1 is represented by the distance measurement value L 1i . i is any of 1 to I. I is the number of target candidates derived by the first measuring device 100-1. Further, in the example of FIG. 1, the derivation unit 112-2 determines the distance from the second measuring device 100-2 to the first measuring device 100-1 based on, for example, the positioning data D 2k of the second measuring point group. Derive candidates. The target candidate by the second measuring device 100-2 is represented by the distance measurement value L 2j . j is any of 1 to J. J is the number of derived target candidates.
つぎに、特定部113は、第1計測機器100−1から第2計測機器100−2までの距離の候補と、第2計測機器100−2から第1計測機器100−1までの距離の候補と、に基づいて、第1座標系C1における第2計測機器100−2の位置を特定する。ここで、各座標系における計測機器100の位置はPと表す。例えば、第1座標系C1における第2計測機器100−2の位置はP12と表す。
Next, the
具体的には、特定部113は、例えば、無線通信や有線通信などによって測距値L2jを第2計測機器100−2から取得してもよい。特定部113は、例えば、測距値L1iのうち、測距値L2jと一致する測距値Lを特定する。そして、特定部113は、特定した測距値Lと、測距値Lに対応する測位データに基づいて、第1座標系C1における第2計測機器100−2の位置P12を特定する。第1座標系C1における第2計測機器100−2の位置P12は、例えば、第1座標系C1における第2座標系C2の原点の位置である。第1座標系C1における第2計測機器100−2の位置P12は、第1計測機器100−1から見た第2計測機器100−2の位置P12とも称する。
Specifically, the
これにより、第1計測機器100−1は、第2計測機器100−2を測位データから容易に特定することができる。したがって、第1計測機器100−1は、測位データを合成する際に、特定した第2計測機器100−2を位置合わせの指標とすることができ、異なる計測箇所における測位データの合成の容易化を図ることができる。また、複数台の計測機器100を用いることで、オクルージョンなどによって隠れた場所についても計測機器100の高さや設置箇所を変更することで測定を行うことができる。
As a result, the first measuring device 100-1 can easily identify the second measuring device 100-2 from the positioning data. Therefore, the first measuring device 100-1 can use the specified second measuring device 100-2 as an index for alignment when synthesizing the positioning data, facilitating the synthesizing of the positioning data at different measurement points. Can be planned. Further, by using a plurality of measuring
また、図1において、各計測機器100は導出部112を有しているが、これに限らない。例えば、複数の計測機器100のうちのいずれかの計測機器100が、導出部112を有し、いずれかの計測機器100が、自計測機器および他の計測機器100のそれぞれについてのターゲット候補を導出してもよい。このように、計測機器100が有する機能部は種々変更可能である。また、図1の例では、第1計測機器100−1は、導出部112と特定部113を有しているが、これに限らず、計測機器100と異なるPC、サーバ、携帯端末装置などの他の装置が導出部112と特定部113を有していてもよい。以降の説明では、PCなどの情報処理装置が、導出部112と特定部113の機能を有する例を用いる。
Further, in FIG. 1, each measuring
図2は、オクルージョンの一例を示す説明図である。図2(1)の例では、従来の計測機器100は、機械の表側などに配置して計測する場合、機械の裏側を計測することができない。また、図2(2)の例では、従来の計測機器100が、机の上側などに配置して計測する場合、机の下側を計測することができない。オクルージョンにおいて、CADなどが、測位データに基づいて測定対象の空間をコンピュータ空間上に模擬する場合、図2(1)に示す機械の裏側や図2(2)に示す机の下側などは、測位データがないため、再現することができない。
FIG. 2 is an explanatory diagram showing an example of occlusion. In the example of FIG. 2 (1), when the
図2(2)に示すように、オクルージョンを解消するために、例えば、計測の位置を高い場合と低い場合との両方において計測を行うと、計測の位置が低い測位データの計測点が局所に偏る。このため、計測の位置が高い測位データと、計測の位置が低い測位データとを合成させることが難しい。 As shown in FIG. 2 (2), in order to eliminate occlusion, for example, when measurement is performed both when the measurement position is high and when the measurement position is low, the measurement point of the positioning data whose measurement position is low is locally located. Biased. Therefore, it is difficult to combine the positioning data having a high measurement position and the positioning data having a low measurement position.
図3は、特徴が取り難い空間例を示す説明図である。図3(1)には、背の高い什器や設備などが等間隔に配置された空間を示す。図3(2)には、駐車場など開けた空間に類似した車が等間隔で停車している様子を示す。このような環境空間の場合、異なる計測箇所における複数の測位データは類似の特徴が複数得られるため、複数の測位データの合成が難しい。 FIG. 3 is an explanatory diagram showing an example of a space whose features are difficult to obtain. FIG. 3 (1) shows a space in which tall fixtures and equipment are arranged at equal intervals. FIG. 3 (2) shows a state in which vehicles similar to an open space such as a parking lot are stopped at equal intervals. In such an environment space, it is difficult to synthesize a plurality of positioning data because a plurality of similar features can be obtained from a plurality of positioning data at different measurement points.
図3(3)には、屋外の樹木や斜面など複雑な曲面を有する空間を示す。このような空間の場合、異なる計測箇所における複数の測位データからは特徴そのものを得ることが難しいため、複数の測位データの合成が難しい。 FIG. 3 (3) shows a space having a complicated curved surface such as an outdoor tree or a slope. In such a space, it is difficult to obtain the features themselves from a plurality of positioning data at different measurement points, so that it is difficult to synthesize a plurality of positioning data.
なお、図2や図3の例では、1台の計測機器によって計測される例を示すが、複数台の計測機器によって計測される場合も共通の特徴がなければ、同様に測位データを合成させることが難しい。 In the examples of FIGS. 2 and 3, an example of measurement by one measuring device is shown, but even when measured by a plurality of measuring devices, if there is no common feature, positioning data is synthesized in the same manner. It's difficult.
図4は、本実施の形態におけるシステム例を示す説明図である。システム400は、例えば、端末装置401と、情報処理装置402と、複数の計測機器100−1〜100−Nと、を有する。Nは上述したように計測機器100の数であり、2以上の整数である。端末装置401と、情報処理装置402と、複数の計測機器100とは、例えば、ネットワーク410を介して接続される。端末装置401は、例えば、計測機器100に対する計測指示を行う。複数の計測機器100−1〜100−Nは、設置された空間の3D計測を行う。情報処理装置402は、複数の計測機器100−1〜100−Nによって計測された測位データを集約する。
FIG. 4 is an explanatory diagram showing an example of a system according to the present embodiment. The
本実施の形態では、情報処理装置402は、複数の計測機器100−1〜100−Nや端末装置401と異なる装置であるが、これに限らない。例えば、情報処理装置402は、複数の計測機器100−1〜100−Nのいずれかの機器であってもよいし、端末装置401であってもよく、特に限定しない。
In the present embodiment, the
図5は、本実施の形態における3D計測を行うための計測機器の一例を示す説明図である。図5において、計測機器100は、駆動装置501と、測定装置502と、制御装置503と、を有する。計測機器100は、例えば、水平床面に設置されて使用される。
FIG. 5 is an explanatory diagram showing an example of a measuring device for performing 3D measurement in the present embodiment. In FIG. 5, the measuring
計測機器100の筐体の形状は、例えば、いずれの方向から計測機器100を見ても外形が略同一となる形状である。筐体の形状は、例えば、略球体形状、球体に近い略多面体形状、略円筒形状などが挙げられる。例えば、筐体の形状が球体形状の場合、いずれの方向から計測機器100を見ても外形が略円形形状である。図5において、筐体の形状は略球体形状である。例えば、筐体の直径は特に限定しない。ただし、各計測機器100は予め他の計測機器100の筐体の直径を記憶装置などに記憶してあることとする。本実施の形態では、各計測機器100の筐体の直径は同一とする。
The shape of the housing of the measuring
また、計測機器100の3脚部分は、例えば伸縮することができる。計測機器100の3脚部分の伸縮により計測機器100の高さを変更することができる。計測機器100は、3脚部分により、例えば、30cmから130cmまでの高さを変更することができる。
Further, the tripod portion of the measuring
駆動装置501は、回転軸510(図5中、z軸に対応)を中心にパン方向d1に回転するモータである。以下の説明では、パン方向d1の回転角(図5中、x軸に対する角度)を「回転角θh(θh=0〜360°(度))」と表記する場合がある。ただし、駆動装置501が初期位置のときの正面方向とx軸方向とが一致しているものとする。
The
測定装置502は、チルト方向d2に走査しながら光(例えば、レーザ)を物体に向けて照射し、反射光を受光するまでの時間を用いて自装置から物体までの距離を測定する2Dセンサである。チルト方向d2は、チルト軸520を中心に回転する方向である。すなわち、測定装置502は、チルト軸520を中心に光学系(例えば、後述の図6に示す発光部611、受光部612等)を回転させながら、図5中の太線矢印で示す方向(照射方向)に光を照射する。
The measuring
計測機器100において、測定装置502は、パン方向d1に対してチルト方向d2が垂直となるように駆動装置501に取り付けられる。そして、測定装置502は、回転軸510を中心として円軌道に沿って移動される状態で、チルト方向d2に走査しながら光(以下、「レーザ」という)を物体に向けて照射して物体までの距離を測定する。
In the
この際、測定装置502は、チルト方向d2に「0〜360°」の範囲でレーザを照射する。チルト角θvは、回転軸110に対するチルト方向d2の角度である。より詳細に説明すると、例えば、測定装置502は、チルト方向d2に0°から360°」まで所定の角度ずつ移動される度に、この計測を行う。例えば、所定角度が0.25°の場合、測定装置502は、1周当たり25[msec]で約1440点の計測を行う。また、測定装置502は、例えば、駆動装置501によってパン方向d1に、「0〜360°」まで所定の角度ずつ移動される度に、この計測を行う。ただし、チルト方向とパン方向共に0°から360°計測する必要はない。どちらか一方が0から180°の計測を実施すれば、全方位の計測を行うことができる。また、全方位に限らず、角度を指定して計測範囲を制限してもよい。これにより、2Dセンサである測定装置502を利用して3D計測を行うことができる。
At this time, the measuring
(計測機器100のハードウェア構成例)
図6は、計測機器のハードウェア構成例を示すブロック図である。図6において、計測機器100は、CPU(Central Processing Unit)601と、メモリ602と、I/F(Interface)603と、駆動装置501と、測定装置502と、を有する。また、各構成部は、バス600によってそれぞれ接続される。
(Example of hardware configuration of measuring device 100)
FIG. 6 is a block diagram showing a hardware configuration example of the measuring device. In FIG. 6, the measuring
ここで、CPU601は、計測機器100の全体の制御を司る。メモリ602は、例えば、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)およびフラッシュROMなどを有する。具体的には、例えば、フラッシュROMやROMが各種プログラムを記憶し、RAMがCPU601のワークエリアとして使用される。メモリ602に記憶されるプログラムは、CPU601にロードされることで、コーディングされている処理をCPU601に実行させる。
Here, the
I/F603は、有線または無線のネットワークに接続され、ネットワーク410を介して他のコンピュータ(例えば、利用者のパーソナル・コンピュータ)に接続される。そして、I/F603は、ネットワークと自装置内部とのインターフェースを司り、他のコンピュータからのデータの入出力を制御する。なお、図5に示した制御装置503は、例えば、CPU601と、メモリ602と、I/F603と、を含む。
The I /
駆動装置501は、図1に示したように、回転軸510を中心にパン方向d1に回転するモータである。測定装置502は、発光部611と、受光部612と、駆動部613と、センサ制御部614と、を含む。発光部611は、レーザを照射する光源であり、例えば、半導体レーザである。受光部612は、反射光を受光する。駆動部613は、チルト軸520を中心にチルト方向d2に発光部611を回転させる。センサ制御部614は、チルト方向d2に走査しながらレーザを物体に向けて照射し、反射光を受光するまでの時間を用いて自装置から物体までの距離を測定する。センサ制御部614は、距離に基づいて座標系Cにおける物体の座標値を計測点の座標データとしてメモリ602などに出力する。
As shown in FIG. 1, the
なお、計測機器100は、上述した構成部のほかに、例えば、ディスクドライブ、ディスク、SSD(Solid State Drive)、入力装置、ディスプレイなどを有することにしてもよい。
In addition to the above-mentioned components, the measuring
つぎに、計測機器100の設置例について説明する。本実施の形態では、2台以上の計測機器100が設置される。
Next, an installation example of the measuring
図7は、計測機器の設置例を示す説明図である。図7には、2台の計測機器100が設置される場合の例を示す。上述したように、第1計測機器100−1は、例えば、x1軸、y1軸、z1軸のローカルな直交座標系である第1座標系C1を用いて計測点の位置を表す。また、上述したように、第2計測機器100−2は、例えば、x2軸、y2軸、z2軸のローカルな直交座標系である第2座標系C2を用いて計測点の位置を表す。
FIG. 7 is an explanatory diagram showing an installation example of the measuring device. FIG. 7 shows an example in which two measuring
本実施の形態では、計測機器100が2台の場合、2台の計測機器100は、同一もしくは異なる高さの水平面上に設置され、水平方向の向きが揃えられる。すなわち、x1軸とx2軸は向きが揃えられ、y1軸とy2軸とは向きが揃えられるように第1計測機器100−1と第2計測機器100−2とが設置される。
In the present embodiment, when there are two measuring
図7において、第1計測機器100−1は、例えば、机の上などのように高い位置に配置する。これにより、第1計測機器100−1は、例えば、第1計測機器100−1からハッチで示す部分までの距離を計測することができる。図7において、第2計測機器100−2は、机の下などのように低い位置に配置する。これにより、第2計測機器100−2は、例えば、第2計測機器100−2から黒い太線で示す部分までの距離を計測することができる。また、第1計測機器100−1と第2計測機器100−2とは、互いの距離を計測可能な位置関係である。 In FIG. 7, the first measuring device 100-1 is arranged at a high position such as on a desk. Thereby, the first measuring device 100-1 can measure, for example, the distance from the first measuring device 100-1 to the portion indicated by the hatch. In FIG. 7, the second measuring device 100-2 is arranged at a low position such as under a desk. As a result, the second measuring device 100-2 can measure the distance from the second measuring device 100-2 to the portion indicated by the thick black line, for example. Further, the first measuring device 100-1 and the second measuring device 100-2 have a positional relationship in which the distance between them can be measured.
このように、高い位置からの3D計測と、低い位置からの3D計測との両方の3D計測が行われ、2台の計測機器100によってオクルージョンにより計測されない場所が発生することを抑制することができる。
In this way, both 3D measurement from a high position and 3D measurement from a low position are performed, and it is possible to suppress the occurrence of a place that is not measured by occlusion by the two measuring
図8は、3D計測の例を示す説明図である。第1計測機器100−1は、図5で説明したように、チルト軸520を中心に光学系を回転させながら光を照射する。第1計測機器100−1は、光の照射した先にある物体までの距離を計測する。図8に示すように、第1計装機器100−1は、無数の計測点までの距離を計測する。第1計測機器100−1は、複数の計測点において第2計測機器100−2までの距離を計測する。
FIG. 8 is an explanatory diagram showing an example of 3D measurement. As described with reference to FIG. 5, the first measuring device 100-1 irradiates light while rotating the optical system around the
(情報処理装置402のハードウェア構成例)
つぎに、情報処理装置402のハードウェア構成について説明する。図9では、情報処理装置402としてPCを例に挙げて説明するが、これに限らない、例えばスマートフォンやPDAなどの端末装置401やサーバなどであってもよいし、計測機器100であってもよく、特に限定しない。また、端末装置401のハードウェア構成については、情報処理装置402と同様であってもよいし、情報処理装置402から種々変更可能であり、詳細な説明を省略する。
(Example of hardware configuration of information processing device 402)
Next, the hardware configuration of the
図9は、情報処理装置のハードウェア構成例を示すブロック図である。情報処理装置402は、CPU901と、ROM902と、RAM903と、ディスクドライブ904と、ディスク905と、を有する。情報処理装置402は、I/F906と、キーボード907と、マウス908と、ディスプレイ909と、を有する。また、CPU901と、ROM902と、RAM903と、ディスクドライブ904と、I/F906と、キーボード907と、マウス908と、ディスプレイ909とは、バス900によってそれぞれ接続される。
FIG. 9 is a block diagram showing a hardware configuration example of the information processing device. The
ここで、CPU901は、情報処理装置402の全体の制御を司る。ROM902は、ブートプログラムなどのプログラムを記憶する。RAM903は、CPU901のワークエリアとして使用される。ディスクドライブ904は、CPU901の制御にしたがってディスク905に対するデータのリード/ライトを制御する。ディスク905は、ディスクドライブ904の制御で書き込まれたデータを記憶する。ディスク905としては、磁気ディスク、光ディスク、SDカードなどの半導体媒体などが挙げられる。
Here, the
I/F906は、通信回線を通じてLAN、WAN、インターネットなどのネットワーク410に接続され、このネットワーク410を介して他の装置に接続される。そして、I/F906は、ネットワーク410と内部のインターフェースを司り、外部装置からのデータの入出力を制御する。I/F906には、例えばモデムやLANアダプタなどを採用することができる。
The I /
キーボード907やマウス908は、利用者の操作により、各種データの入力を受け付けるインターフェースである。ディスプレイ909は、CPU901の指示により、データを出力するインターフェースである。
The
また、図示を省略するが、情報処理装置402には、カメラから画像や動画を取り込む入力装置やマイクから音声を取り込む入力装置、ディスプレイ909を介したタッチパネル式入力装置が設けられていてもよい。また、図示を省略するが、情報処理装置402には、プリンタなどの出力装置が設けられていてもよい。
Further, although not shown, the
また、本実施の形態では、情報処理装置402のハードウェア構成として、パーソナル・コンピュータを例に挙げているが、これに限らず、サーバなどであってもよい。情報処理装置402がサーバである場合、情報処理装置402と、利用者が操作可能な装置やディスプレイ909などと、がネットワーク410を介して接続されてもよい。
Further, in the present embodiment, as the hardware configuration of the
(システム400の機能的構成例)
図10は、システムの機能的構成例を示すブロック図である。上述したように、システム400は、情報処理装置402と、端末装置401と、計測機器100と、を有する。
(Example of functional configuration of system 400)
FIG. 10 is a block diagram showing a functional configuration example of the system. As described above, the
まず、端末装置401について説明する。端末装置401は、入力受付部1021と、通信部1022と、記憶部1030と、を有する。入力受付部1021から通信部1022の処理は、例えば、図9に示すCPU901がアクセス可能なROM902、RAM903、ディスク905などの記憶装置に記憶されたプログラムにコーディングされている。そして、CPU901が記憶装置から該プログラムを読み出して、プログラムにコーディングされている処理を実行する。これにより、入力受付部1021から通信部1022の処理が実現される。また、入力受付部1021から通信部1022の処理結果は、例えば、ROM902、RAM903、ディスク905などの記憶装置に記憶される。記憶部1030は、ROM902、RAM903、ディスク905などの記憶装置に記憶される。
First, the
入力受付部1021は、キーボード907やマウス908、ディスプレイ909を介したタッチパネルなどの利用者による操作入力を受け付ける。具体的には、入力受付部1021は、例えば、利用者からの測定指示の入力を受け付ける。
The
また、通信部1022は、I/F906を用いて、入力受付部1021によって受け付けた測定指示を各計測機器100に通知する。
Further, the
つぎに、計測機器100について説明する。計測機器100は、通信部1041と、取得部1042と、記憶部1050と、を有する。通信部1041の処理は、例えば、図6に示すCPU601がアクセス可能なメモリ602などの記憶装置に記憶されたプログラムにコーディングされている。そして、CPU601が記憶装置から該プログラムを読み出して、プログラムにコーディングされている処理を実行する。これにより、通信部1041の処理が実現される。また、通信部1041の処理結果は、例えば、メモリ602などの記憶装置に記憶される。記憶部1050は、メモリ602などの記憶装置に記憶される。取得部1042は、駆動装置501と測定装置502によって実現される。
Next, the measuring
通信部1041は、I/F603を用いて、端末装置401からの測定指示の通知に関する情報を受信する。
The
取得部1042は、測定指示の通知に関する情報が受信された場合、光を照射しながら走査すると共に物体から反射される反射光を用いて、自計測機器100から物体までの距離に基づく計測点群の測位データを取得する。なお、取得部1042は、図1に示した取得部111である。
When the information regarding the notification of the measurement instruction is received, the
そして、通信部1041は、I/F603を用いて、取得部1042によって計測された計測点群の測位データを情報処理装置402へ送信する。
Then, the
情報処理装置402は、制御部1000と、記憶部1010と、を有する。制御部1000は、取得部1001と、導出部1002と、判定部1003と、特定部1004と、算出部1005と、変換部1006と、合成部1007と、生成部1008と、出力部1009と、を有する。制御部1000の処理は、例えば、図9に示すCPU901がアクセス可能なROM902、RAM903、ディスク905などの記憶装置に記憶されたプログラムにコーディングされている。そして、CPU901が記憶装置から該プログラムを読み出して、プログラムにコーディングされている処理を実行する。これにより、制御部1000の処理が実現される。また、制御部1000の処理結果は、例えば、ROM902、RAM903、ディスク905などの記憶装置に記憶される。
The
また、記憶部1010は、ROM902、RAM903、ディスク905などによって実現される。記憶部1010には、例えば、計測機器100からの各計測点群の測位データなどが記憶される。
Further, the
各機能部の詳細な処理について、計測機器100が2台の場合について説明した後に、計測機器100が3台以上の場合について説明する。
The detailed processing of each functional unit will be described when the number of measuring
まず、取得部1001は、複数の計測機器100の各々の計測機器100について、計測機器100によって計測された計測点群の測位データを取得する。具体的には、取得部1001は、例えば、通信部1041によって送信された計測点群の測位データを受信してもよい。また、取得部1001は、例えば、受信された計測点群の測位データを記憶する記憶部1010から計測点群の測位データを読み出してもよい。なお、本実施の形態では、情報処理装置402と計測機器100とが異なる装置であるが、同一の装置である場合、取得部1001は取得部1042として機能してもよい。
First, the
導出部1002は、複数の計測機器100の各々の計測機器100について、計測機器100によって計測された計測点群の測位データを用いて、その計測機器100から他の計測機器100までの距離の候補を導出する。距離を測距値とも称する。導出対象の計測機器100から他の計測機器100までの距離の候補をターゲット候補とも称する。導出部1002は、図1に示した計測機器100に含まれる導出部112と同じ機能を有する。
The
ここでは、具体的に導出部1002によって他の計測機器100までの距離の候補を求める方法として、2つの処理を例に挙げる。1つ目の距離を求める処理としては、距離が略同一の隣り合う計測点の集合に基づいてターゲット候補を導出する。なお、1つ目の距離を求める詳細な処理例については図11を用いて後述する。2つ目の距離を求める詳処理としては、各計測点の距離を濃淡によって表した画像に含まれるターゲットの形状の濃淡に基づいて他の計測機器100までの距離の候補を求める。なお、2つ目の距離を求める詳細な処理例については図12を用いて後述する。
Here, two processes will be taken as an example as a method of specifically obtaining a candidate for a distance to another
特定部1004は、第1計測機器100−1についてのターゲット候補と、第2計測機器100−2についてのターゲット候補と、に基づいて、第1座標系C1における第2計測機器100−2の位置P12を特定する。上述したように、位置P12は、第1座標系C1における第2座標系C2の原点の位置である。この位置は、並進成分とも称する。なお、特定部1004は、第1計測機器100−1に含まれる特定部113と同じ機能を有する。図10において、第1計測機器100−1によるターゲット候補と第2計測機器100−2によるターゲット候補とは、導出部1002によって導出されるが、図1に示すように各計測機器100によって導出させてもよい。
The
第1計測機器100−1についてのターゲット候補と、第2計測機器100−2についてのターゲット候補と、が一致している場合、特定部1004は、第1計測機器100−1によるターゲット候補に対応する計測点に第2計測機器100−2があると判定する。そこで、特定部1004は、判定部1003によって、例えば、第1計測機器100−1による各ターゲット候補と、第2計測機器100−2による各ターゲット候補と、の一致判定を行う。具体的には、判定部1003は、例えば、第1計測機器100−1による各ターゲット候補と、第2計測機器100−2による各ターゲット候補と、の一致を判定する。なお、ターゲット候補の一致判定例については、図13を用いて後述する。
When the target candidate for the first measuring device 100-1 and the target candidate for the second measuring device 100-2 match, the
特定部1004は、判定部1003によって一致すると判定されたターゲット候補についての計測点の測位データに基づいて、第1座標系C1における第2計測機器100−2の位置P12を特定する。ターゲット候補についての計測点の測位データは、ターゲット候補を導出するために用いた計測点の測位データである。
The
上述したように、計測機器100が2台の場合、前提条件として、第1計測機器100−1と第2計測機器100−2とは、同一もしくは異なる高さの水平面上に設置される。そして、第1計測機器100−1と第2計測機器100−2とは、水平方向の向きが同じとする。すなわち、第1座標系C1と第2座標系C2とにおいてx軸方向とy軸方向とが揃った状態となる。
As described above, when there are two measuring
つぎに、変換部1006は、特定部1004によって特定された第1座標系C1における第2計測機器100−2の位置P12に基づいて、第2計測点群の測位データD2kを、第1座標系C1における第2計測点群の測位データに変換する。ここで、第1座標系C1における測位データに変換された変換後の計測点群の測位データはD’と表す。例えば、変換後の第1座標系C1における第2計測点群の測位データはD’2kと表す。このように、第2計測点群の測位データD2kが座標変換され、情報処理装置402は、第1計測点群の測位データD1kと、第2計測点群の測位データD’2kとを同じ第1座標系C1の情報として扱うことができる。
Next, the
具体的には、変換部1006は、特定部1004によって特定された第2計測機器100−2の位置P12に基づいて、第2計測点群の測定データD2kを、第1座標系C1における第2計測点群の測位データD’2kに変換する。より詳細に説明すると、変換部1006は、以下式(1)によって第2計測点群の測定データD2kを第2計測点群の測位データD’2kに変換する。
Specifically, the
D’2k=P12+D2k・・・式(1) D' 2k = P 12 + D 2k・ ・ ・ Equation (1)
そして、合成部1007は、変換部1006によって変換された第2計測点群の測位データD’2kと、第1計測機器100−1によって計測された計測点群の測位データD1kと、を合成する。これにより、第1座標系C1で表された計測点群の測位データが合成される。なお、合成部1007は、変換部1006によって変換された計測点群の測位データをIPC(Interative Closet Point)などによって微調整した後に合成する処理を行ってもよい。
Then, the
また、生成部1008は、合成された計測点群の測位データに基づいて、合成された各計測点の測位データによって特定される距離に応じて濃淡を付けた画像を示す画像情報を生成する。出力部1009は、画像情報を出力する。なお、濃淡を付けた画像例は図12のようになるため、詳細な説明を省略する。また、濃淡を付けた画像に限らず、合成された各計測点の測位データによって特定される距離に応じた色を付けた画像などであってもよい。具体的には、出力部1009は、例えば、画像情報が示す画像をディスプレイ909などに表示する。なお、生成部1008や出力部1009の処理についてはCADなどによって実現してもよい。
In addition, the
つぎに、計測機器100が3台以上の場合について説明する。計測機器100が3台以上の場合、各計測機器100は、同一もしくは異なる高さの水平面上に設置される。計測機器100の各座標系Cの2軸の向きは平行であってもよいし、平行でなくてもよい。計測機器100が3台以上の場合の例として計測機器100が3台の場合を例に挙げて説明する。取得部1001から導出部1002までの処理は2台の場合と同じであり、3台の場合も同様に計測機器100の各々について処理を行う。
Next, a case where the number of measuring
2台の場合と同様に、特定部1004は、第1座標系C1における第3計測機器100−3の位置P13を特定する。位置P13は、第1座標系C1における第3座標系C3の原点の位置である。
Similar to the case of the two units, the
つぎに、特定部1004は、第3計測機器100−3から第1計測機器100−1までの距離の候補と、第1計測機器100−1から第3計測機器100−3までの距離の候補と、に基づいて、第1座標系C1における第3計測機器100−3の位置P13を特定する。第3計測機器100−3から第1計測機器100−1までの距離の候補は、例えば、第3計測点群の測位データD3kに基づいて導出部1002によって導出される。
Next, the
そして、特定部1004は、第3計測機器100−3から計測機器100までの距離の候補と、第2計測機器100−2から計測機器100までの距離の候補と、に基づいて、第2座標系C2における第3計測機器100−3の位置P23を特定する。位置P23は、第2座標系C2における第3座標系C3の原点の位置である。
Then, the
特定部1004による計測機器100の位置の特定方法は、2台の場合の処理と同じであるため、詳細な説明を省略する。
Since the method of specifying the position of the measuring
変換部1006は、第2座標系C2における第2計測点群の測位データD2kを、第1座標系C1における第2計測点群の測位データD’2kに変換する。具体的には、変換部1006は、位置P12と、位置P13と、第2座標系C2における第3計測機器100−3の位置P23と、に基づいて、2計測点群の測位データD2kを2計測点群の測位データD’2kに変換する。より詳細に説明すると、変換部1006は、第2計測点群の測位データD2kを、以下式(2)により、2計測点群の測位データD’2kに変換する。
D’2k=P12+R2×D2k・・・式(2) D' 2k = P 12 + R 2 x D 2k・ ・ ・ Equation (2)
R2は、第1座標系C1の2軸が第2座標系C2の2軸に平行となるように変換可能な変換行列を表す。具体的にR2は、第1座標系C1のx軸を、第2座標系C2のx軸と平行となるようにθ回転させることが可能な変換行列である。変換行列R2は以下式(3)である。式(3)によって示す変換行列R2は、3次元空間におけるx軸をy軸に向ける方向のz軸周りの回転を表す回転行列である。 R 2 represents a transformation matrix that can be transformed so that the two axes of the first coordinate system C 1 are parallel to the two axes of the second coordinate system C 2 . Specifically, R 2 is a transformation matrix capable of rotating the x-axis of the first coordinate system C 1 by θ so as to be parallel to the x-axis of the second coordinate system C 2 . The transformation matrix R 2 is given by the following equation (3). The transformation matrix R 2 represented by the equation (3) is a rotation matrix representing rotation around the z-axis in the direction of the x-axis toward the y-axis in the three-dimensional space.
ここで、変換行列については算出部1005によって算出される。算出部1005は、例えば、位置P12と、位置P13と、位置P23と、に基づいて、変換行列R2を算出する。より詳細に説明すると、例えば、以下式(4)によって上記式(3)のθが求まり、変換行列R2が導かれる。
Here, the transformation matrix is calculated by the
R2×P23=P13−P12・・・式(4) R 2 × P 23 = P 13 −P 12・ ・ ・ Equation (4)
D’2kに第1座標系C1における第3計測機器100−3の位置P13が含まれ、D2kに第2座標系C2における第3計測機器100−3の位置P23が含まれているとすることにより、上記式(4)が得られる。なお、各計測機器100により取得された各計測点群の測位データに基づいて、第2計測点群の測位データD2kを第2計測点群の測位データD’2kに変換する例を図15に示す。
D' 2k includes the position P 13 of the third measuring device 100-3 in the first coordinate system C 1 , and D 2k includes the position P 23 of the third measuring device 100-3 in the second coordinate system C 2 . By doing so, the above equation (4) can be obtained. Incidentally, on the basis of the positioning data of each measurement point group obtained by each
合成部1007は、第1計測点群の測位データD1kと、変換部1006によって変換された第2計測点群の測位データD2kと、を合成する。このように、3台の計測機器100によって得られた各計点群の測位データを用いて2台の計測機器100によって得られた各計測点群の測位データを容易に合成させることができる。
The
ここまで、3台の計測機器100によって得られた各計測点群の測位データを用いて2台の計測機器100によって得られた各計測点群の測位データが合成される例について説明した。つぎに、3台の計測機器100によって得られた各計測点群の測位データを用いて3台の計測機器100によって得られた各計測点群の測位データが合成される例について説明する。
Up to this point, an example has been described in which the positioning data of each measurement point group obtained by the two measuring
特定部1004は、第3計測機器100−3から計測機器100までの距離の候補と、第2計測機器100−2から計測機器100までの距離の候補と、に基づいて、第3座標系C3における第2計測機器100−2の位置P32を特定する。位置P32は、第3座標系C3における第2座標系C2の原点の位置である。
The
変換部1006は、位置P12と位置P13とP32に基づいて、第3計測点群の測位データD3kを第3計測点群の測位データD’3kに変換する。具体的には、変換部1006は、例えば、第2計測点群の測位データD2kを第2計測点群の測位データD’2kに変換する処理と同様に、第3計測点群の測位データD3kを第3計測点群の測位データD’3kに変換する。より詳細に説明すると、例えば、算出部1005は、第1座標系C1の2軸が第3座標系C3の2軸に平行となるように変換可能な変換行列を算出する。具体的には、算出部1005は、その変換行列を以下式(5)によって算出する。その変換行列はR3と表す場合がある。
R3×P32=P12−P13・・・式(5) R 3 x P 32 = P 12- P 13 ... Equation (5)
そして、変換部1006は、算出部1005によって算出された変換行列R3と、位置P13とに基づいて、第3計測点群の測位データD3kを、第3計測点群の測位データD’3kに変換する。具体的には、変換部1006は、例えば、以下式(6)によって第3計測点群の測位データD3kを、第3計測点群の測位データD’3kに変換する。
Then, the
D’3k=P13+R3×D3k・・・式(6) D' 3k = P 13 + R 3 x D 3k・ ・ ・ Equation (6)
計測機器100が3台以上の場合、特定部1004は、位置P12と、第1座標系C1における第M計測機器100の位置P1Mと、第M計測機器100の第M座標系CMにおける第2計測機器100−2の位置PM2と、を特定する。Mは3〜sのいずれかである。位置P1Mは第1座標系C1における第M座標系CMの原点の位置である。位置PM2は第M座標系CMにおける第2座標系C2の原点の位置である。
If the measuring
つぎに、変換部1006は、第M座標系CMにおける第M計測点群の測位データDMkを、第1座標系C1における第M計測点群の測位データD’Mkに変換する。具体的には、算出部1005は、特定部1004によって特定された位置P12と、位置P1Mと、位置PM2と、に基づいて、第1座標系C1の2軸が第M座標系CMの2軸に平行となるように変換可能な変換行列を算出する。具体的には、算出部1005は、その変換行列を以下式(7)によって算出する。その変換行列はRMと表す場合がある。
Next, the
RM×PM2=P12−P1M・・・式(7) RM x P M2 = P 12- P 1M ... Equation (7)
変換部1006は、変換行列RMと、位置P1Mと、に基づいて、第M計測点群の測位データDMkを、第M計測点群の測位データD’Mkに変換する。具体的には、変換部1006は、例えば、以下式(8)によって第3計測点群の測位データDMkを、第3計測点群の測位データD’Mkに変換する。
D’Mk=P1M+RM×DMk・・・式(8) D' Mk = P 1M + RM x D Mk・ ・ ・ Equation (8)
そして、合成部1007は、変換部1006によって変換された第2計測点群の測位データD’2kから第N計測点群の測位データD’Nkと、第1計測機器100−1によって計測された第1計測点群の測位データD1kと、を合成する。また、2台の場合と同様に、合成部1007は、変換部1006によって変換された各計測点群の測位データをIPCなどによって微調整した後に合成する処理を行ってもよい。より具体的には、合成部1007は、例えば、以下式(9)によって微調整を行う。
Then, the
D’’nk=AICP×D’nk・・・式(9) D' nk = A ICP x D' nk ... Equation (9)
D’’nkはIPCによる調整後の計測点群の測位データを表す。なお、2≦n≦Nである。例えば、測位データD’’2kは、測位データD’’21から測位データD’ ’2sの集合である。AICPは、微調整を行うための予め定められた係数の行列である。 D'' nk represents the positioning data of the measurement point group adjusted by IPC. It should be noted that 2 ≦ n ≦ N. For example, the positioning data D'' 2k is a set of positioning data D'' 2s from the positioning data D'' 21 . A ICP is a matrix of predetermined coefficients for making fine adjustments.
そして、合成部1007は、微調整後の計測点群の測位データD’’nkと、第1計測機器100−1によって計測された第1計測点群の測位データD1kと、を合成する。具体的には、合成部1007は、例えば、以下式(10)によって合成を行う。
Then, the
D=SUM{D1k,D’’2k,・・・,D’’Nk}・・・式(10) D = SUM {D 1k , D " 2k , ..., D" Nk } ... Equation (10)
Dは、合成後の各計測点群の測位データである。なお、異なる計測機器による計測点間は異なる場合が多い。このため、測位データDは、例えばN×kの計測点の測位データを有する。 D is the positioning data of each measurement point group after synthesis. In many cases, the measurement points of different measuring devices are different. Therefore, the positioning data D has, for example, positioning data of N × k measurement points.
合成部1007から出力部1009までの処理については、計測機器100が2台の場合と3台以上の場合とで同じであるため、詳細な説明を省略する。
Since the processing from the
また、本実施の形態では、情報処理装置402が、取得部1001から出力部1009による各処理を行っているが、これに限らない。例えば、導出部1002については、各計測機器100によって行われてもよい。また、例えば、図1に示したように、複数の計測機器100のうちのいずれかの計測機器100が、特定部1004の処理や特定部1004から変換部1006までの処理を行ってもよく、種々変更可能である。
Further, in the present embodiment, the
図11は、ターゲット候補の導出例を示す説明図(その1)である。図11(1)には、ターゲットの形状を有する物体が計測機器100から10m先にいる例を示す。図11(2)には、ターゲットの形状を有する物体が計測機器100から20m先にいる例を示す。
FIG. 11 is an explanatory diagram (No. 1) showing an example of deriving the target candidate. FIG. 11 (1) shows an example in which an object having the shape of a target is 10 m ahead of the measuring
ここで、上述したように、例えば計測機器100の筐体の直径を190mmとする。また、チルト方向d2およびパン方向d1の分解能を0.25°とする。すなわち、上述したように、測定機器は、チルト方向d2に「0〜360°」の範囲で0.25°移動される都度レーザを照射する。また、測定機器は、パン方向d1に、「0〜360°」の範囲で0.25°移動される都度、計測を行う。
Here, as described above, for example, the diameter of the housing of the measuring
距離と、計測機器100の筐体の形状に応じた各方向の計測点の数とを対応付けた情報が予め記憶部1010などに記憶されてある。
Information in which the distance is associated with the number of measurement points in each direction according to the shape of the housing of the measuring
導出部1002は、各計測点群の測位データから略同一の距離の隣り合う計測点の集合を抽出する。図11(1)および図11(2)の例ではハッチが付された計測点は、略同一の距離で隣り合う計測点の集合である。そして、導出部1002は、抽出した計測点の集合の各々について、抽出した集合についての距離に基づいて、記憶部1010から計測機器100の筐体の形状に応じた各方向の計測点の数を取得する。抽出した集合についてのされる距離とは、計測機器100から抽出した集合に含まれる計測点までの距離である。つぎに、導出部1002は、抽出した集合に含まれる各方向の計測点の数と、取得した各方向の計測点の数が一致する場合、抽出した集合についての距離をターゲット候補として抽出する。ターゲット候補には、抽出した集合が対応付けられて記憶部1010などに記憶される。
The
図11(1)に示すように、10m先に計測機器100の筐体の形状と同様の形状の物体がある場合、物体に対応する隣り合う計測点間の距離は43.6mmであり、各方向の計測点の数は3〜4個である。導出部1002は、抽出した集合についての距離が10mの場合、各方向の計測点の数が3〜4個であれば、抽出した集合についての距離をターゲット候補とする。
As shown in FIG. 11 (1), when there is an object having the same shape as the housing of the measuring
図11(2)に示すように、20m先に計測機器100の筐体の形状と同様の形状の物体がある場合、物体に対応する隣り合う計測点間の距離は87.2mmであり、各方向の計測点の数は2個である。導出部1002は、抽出した集合に含まれる計測点の距離が20mの場合、各方向の計測点の数が2個であれば、抽出した集合についての距離をターゲット距離とする。
As shown in FIG. 11 (2), when there is an object having the same shape as the housing of the measuring
図12は、ターゲット候補の導出例を示す説明図(その2)である。図12(1)に示すように、導出部1002は、第1計測機器100−1についての計測点群の各計測点の距離に応じて濃淡を付けた画像を示す画像情報を生成する。図12(2)に示すように、導出部1002は、画像情報が示す画像から、濃淡変化量に基づいてエッジ検出を行う。図12(3)に示すように、導出部1002は、エッジ検出によって検出されたエッジから、Hough変換などによって円検出を行う。
FIG. 12 is an explanatory diagram (No. 2) showing an example of deriving the target candidate. As shown in FIG. 12 (1), the out-
つぎに、図12(4)に示すように、導出部1002は、画像情報が示す画像から、検出された円内部の画像を抽出する。つづいて、図12(5)に示すように、導出部1002は、検出された円の大きさに応じた理想のターゲットの濃淡画像を示す画像情報を取得する。ここで、記憶部1010には、予め円の大きさ別に、理想のターゲットの濃淡画像を示す画像情報が記憶されてある。図12(6)に示すように、導出部1002は、抽出した画像と、取得した画像情報が示す画像と、の濃淡の差が閾値以下であれば、抽出した画像がターゲットであると判断する。そして、導出部1002は、ターゲットであると判断された円の画像の濃淡に応じた距離を、他の計測機器100までの距離の候補として抽出する。
Next, as shown in FIG. 12 (4), the
図13は、計測機器間の距離の判定例を示す説明図である。測定対象の空間に計測機器100の筐体の形状と似た形状の物体がある場合がある。図13に示すように、例えば、筐体の形状が球体形状の場合、計測機器100の筐体の形状と似た形状の物体はボールなどが挙げられる。導出部1002は、計測機器100から似た形状の物体までの距離もターゲット候補として抽出する。このため、計測機器100が2台であっても各計測機器100についてのターゲット候補の数は、2以上ある場合がある。
FIG. 13 is an explanatory diagram showing an example of determining the distance between measuring devices. There may be an object having a shape similar to the shape of the housing of the measuring
図13の例では、導出部1002は、例えば、ターゲット候補として、測距値L11と測距値L12と測距値離L13とを導出する。導出部1002は、例えば、ターゲット候補として、測距値L21と測距値L22と測距値L23とを導出する。
In the example of FIG. 13, the
そして、判定部1003は、第1計測機器100−1についての測距値L11と測距値L12と測距値L13と、第2計測機器100−2についての測距値L21と測距値L22と測距値L23との一致を判定する。図13の例では、判定部1003は、測距値L22と測距値L12とが一致すると判定する。このように、計測機器100の形状と同様な形状を有する物体までの距離が抽出されても、一致判定によって計測機器100間の距離が一意に特定可能である。
Then, the
図14は、計測機器が2台の場合における測位データの座標変換例を示す説明図である。図14に示すように、計測機器100が2台の場合、前提条件として、第1計測機器100−1と第2計測機器100−2とは、同一もしくは異なる高さの水平面上に設置される。そして、第1計測機器100−1と第2計測機器100−2とは、水平方向の向きが同じとする。すなわち、第1座標系C1のx1軸の方向およびy1軸の方向と、第2座標系C2のx2軸の方向およびy2軸の方向とが揃っている。
FIG. 14 is an explanatory diagram showing an example of coordinate conversion of positioning data when there are two measuring devices. As shown in FIG. 14, when there are two measuring
特定部1004は、一致した距離と、一致した距離に対応する計測点の集合に基づいて、第1座標系C1においての第2座標系C2の原点の位置P12を算出する。一致した距離は、第1計測機器100−1の外形面から第2計測機器100−2の外形面までの距離である。より詳細に説明すると、特定部1004は、第1計測機器100−1の外形面と第1座標系C1の原点の距離と、一致した距離と、第2計測機器100−2の外形面と第2座標系C2の原点の距離と、を合計した距離を算出する。そして、特定部1004は、第1座標系C1の原点から算出した距離を加算した位置を位置P12として算出する。
The
そして、変換部1006は、位置P12に基づいて、第2座標系C2における第2計測点群のデータを、第1座標系C1における第2計測点群のデータに変換する。具体的には、変換部1006は、上述した式(1)を用いて変換する。図14に示すように、計測点pの測位データD2pが、測位データD’2pに変換される。
Then, the
図15は、計測機器が3台の場合における測位データの座標変換例を示す説明図である。上述したように、図15に示すθは、第1座標系C1のx1軸およびy1軸が第2座標系C2のx2軸およびy2軸と平行になるために、第1座標系C1をz1軸方向に回転させる角度である。 FIG. 15 is an explanatory diagram showing an example of coordinate conversion of positioning data when there are three measuring devices. As described above, θ shown in FIG. 15, in order to x1 axis and y1 axis of the first coordinate system C 1 is parallel to the x2-axis and y2 axis of the second coordinate system C 2, the first coordinate system C 1 Is the angle at which is rotated in the z1 axis direction.
ここで、第1座標系C1における第2計測点群の測位データD’2pに第1座標系C1における第3計測機器100−3の位置P13が含まれるとする。また、第2座標系C2における第2計測点群の測位データD2pに第2座標系C2における第3計測機器100−3の位置P23が含まれるとする。このように、D’2p=位置P13と、D2p=位置P23とすると、上記式(4)が得られる。 Here, the position P 13 of the third measuring equipment 100-3 in the first coordinate system C 1 is included in the positional data D '2p of the second measurement point group in the first coordinate system C 1. Further, the position P 23 of the third measuring equipment 100-3 in the second coordinate system C 2 is included in the positioning data D 2p of the second measurement point group in the second coordinate system C 2. As described above, when D' 2p = position P 13 and D 2p = position P 23 , the above equation (4) is obtained.
算出部1005は、上記式(4)によって変換行列R2を算出する。そして、変換部1006は、算出部1005によって算出された変換行列R2を、上記式(2)に与える。変換部1006は、上記式(2)によって、第2座標系C2における第2計測点群の測位データD2kを、第1座標系C1における第2計測点群の測位データD’2kに変換する。
The
図16は、広域な空間を計測する場合の計測範囲の広げ方を示す説明図である。図16において、広域な空間を2台の計測機器100によって計測する例を示す。広域な空間とは、例えば、体育館のような広い場所や屋外などが挙げられる。2台の計測機器100のうち一方の計測機器100が他方の計測機器100の位置を把握することができるため、利用者が例えば交互に計測機器100を手動で移動させることにより計測範囲を広げることができる。
FIG. 16 is an explanatory diagram showing how to expand the measurement range when measuring a wide space. FIG. 16 shows an example of measuring a wide space with two measuring
一連の合成処理のタイミングについては、後述する図17で説明するため、図16において詳細な説明を省略する。一連の合成処理とは、一方の計測機器100から見た他方の計測機器100の位置を特定し、特定した位置に基づいて測位データの座標変換を行い、座標変換後のデータを合成するまでの処理である。
Since the timing of a series of synthesis processes will be described with reference to FIG. 17, which will be described later, detailed description thereof will be omitted in FIG. The series of synthesis processing is to specify the position of the
具体的には、ステップS1601において、第1計測機器100−1と第2計測機器100−2とが配置される。そして、ステップS1601において、第1計測機器100−1と第2計測機器100−2とがそれぞれ3D計測を行う。 Specifically, in step S1601, the first measuring device 100-1 and the second measuring device 100-2 are arranged. Then, in step S1601, the first measuring device 100-1 and the second measuring device 100-2 each perform 3D measurement.
つぎに、ステップS1602において、第1計測機器100−1が、例えば、利用者によって手動で移動される。そして、移動された位置において第1計測機器100−1と第2計測機器100−2とがそれぞれ3D計測を行う。 Next, in step S1602, the first measuring device 100-1 is manually moved by, for example, a user. Then, at the moved position, the first measuring device 100-1 and the second measuring device 100-2 perform 3D measurement, respectively.
ステップS1603において、第2計測機器100−2が、例えば、利用者によって手動で移動される。そして、第1計測機器100−1と、移動された位置において第2計測機器100−2とがそれぞれ3D計測を行う。ステップS1603において、例えば情報処理装置402が、3D計測によって得られた各計測点群の測位データに基づいて、第1計測機器100−1から見た第2計測機器100−2の位置P12を特定する。
In step S1603, the second measuring device 100-2 is manually moved, for example, by the user. Then, the first measuring device 100-1 and the second measuring device 100-2 each perform 3D measurement at the moved position. In step S1603, for example, the
ステップS1604において、第1計測機器100−1が、例えば、利用者によって手動で移動される。そして、移動された位置において第1計測機器100−1と第2計測機器100−2とがそれぞれ3D計測を行う。ステップS1604において、例えば情報処理装置402が、3D計測によって得られた各計測点群の測位データに基づいて、第1計測機器100−1から見た第2計測機器100−2の位置P12を特定する。
In step S1604, the first measuring device 100-1 is manually moved by, for example, a user. Then, at the moved position, the first measuring device 100-1 and the second measuring device 100-2 perform 3D measurement, respectively. In step S1604, for example, the
情報処理装置402は、一方の計測機器100から見た他方の計測機器100の位置を把握することができれば、計測機器100の移動量を特定することができる。図16の例では、計測機器100を交互に移動させる例を示したが、一方の計測機器100から見た他方の計測機器100の位置を特定可能であれば、交互でなくてもよい。例えば、第1計測機器100−1→第2計測機器100−2→第1計測機器100−1→第1計測機器100−1→第2計測機器100−2→第2計測機器100−2などの順番で計測機器100が移動されてもよい。なお、ここでは計測機器100は、利用者によって手動で移動される例で説明したが、これに限らず、自動で移動可能な機構を有していてもよい。つぎに、図16のように移動させる場合における計測処理と合成処理とのタイミングについて説明する。
If the
図17は、計測処理と合成処理とのタイミングを示す説明図である。図17(1)と図17(2)には、計測処理および統合処理とが行われるタイミングを示す。図17(1)には、ステップごとに計測処理が行われた後に統合処理が行われる例を示す。図17(2)には、ステップごとに計測処理が行われ、すべてのステップが終了した後に統合処理が行われる例を示す。 FIG. 17 is an explanatory diagram showing the timing of the measurement process and the synthesis process. 17 (1) and 17 (2) show the timing at which the measurement process and the integrated process are performed. FIG. 17 (1) shows an example in which the integrated process is performed after the measurement process is performed for each step. FIG. 17 (2) shows an example in which the measurement process is performed for each step and the integrated process is performed after all the steps are completed.
まず、図17(1)について詳細に説明する。ステップS1701において、各計測機器100が3D計測を行う。ステップS1701において、情報処理装置402は、各計測機器100によって計測された測位データの合成処理を行う。
First, FIG. 17 (1) will be described in detail. In step S1701, each measuring
つぎに、ステップS1702において、いずれかの計測機器100が移動される。そして、ステップS1702において、各計測機器100が3D計測を行う。ステップS1702において、情報処理装置402は、各計測機器100によって計測された測位データの合成処理を行う。
Next, in step S1702, any measuring
そして、ステップS170mにおいて、いずれかの計測機器100が移動される。つぎに、ステップS170mにおいて、各計測機器100が3D計測を行う。ステップS170mにおいて、情報処理装置402は、各計測機器100によって計測された測位データの合成処理を行う。
Then, in step S170m, any measuring
最後に、情報処理装置402は、各ステップS1701からS170mにおいて合成された各測位データに対する合成処理を行う。
Finally, the
つぎに、図17(2)について詳細に説明する。ステップS1711において、各計測機器100が3D計測を行う。
Next, FIG. 17 (2) will be described in detail. In step S1711, each measuring
つぎに、ステップS1712において、いずれかの計測機器100が移動される。そして、ステップS1712において、各計測機器100が3D計測を行う。ステップS1712において、情報処理装置402は、各計測機器100によって計測された測位データの合成処理を行う。
Next, in step S1712, any measuring
そして、ステップS171mにおいて、いずれかの計測機器100が移動される。ステップS171mにおいて、各計測機器100が3D計測を行う。
Then, in step S171m, any measuring
最後に、情報処理装置402は、各ステップS1711からS171mにおいて計測された測位データに対する合成処理を行う。情報処理装置402は、例えば、ステップ別に計測された測位データに対する合成処理を行った後に、ステップごとの合成した測位データに対して合成処理を行ってもよい。
Finally, the
図17(1)に示すように、情報処理装置402は、各ステップにおいて測位データを合成した後に、つぎのステップに移行し、最後にすべてのステップについての測位データを合成してもよい。また、図17(2)に示すように、情報処理装置402は、各ステップにおいて測位データを最後に合成してもよい。
As shown in FIG. 17 (1), the
(端末装置401が行う処理手順例)
図18は、端末装置が行う処理手順例を示すフローチャートである。端末装置401は、利用者からの操作入力を受け付ける(ステップS1801)。つぎに、端末装置401は、受け付けた利用者からの操作入力に応じて各計測機器100に対して計測開始を指示し(ステップS1802)、一連の処理を終了する。例えば、利用者は、いずれかの計測機器100を移動する度に、端末装置401を操作して各計測機器100の計測を開始させてもよい。
(Example of processing procedure performed by the terminal device 401)
FIG. 18 is a flowchart showing an example of a processing procedure performed by the terminal device. The
(計測機器100が行う処理手順例)
図19は、計測機器が行う処理手順例を示すフローチャートである。計測機器100は、例えば、端末装置401から計測開始指示を受け付けたか否かを判断する(ステップS1901)。端末装置401から計測開始指示を受け付けていないと判断された場合(ステップS1901:No)、計測機器100は、ステップS1901へ戻る。
(Example of processing procedure performed by the measuring device 100)
FIG. 19 is a flowchart showing an example of a processing procedure performed by the measuring device. The measuring
端末装置401から計測開始指示を受け付けたと判断された場合(ステップS1901:Yes)、計測機器100は、3D計測を行う(ステップS1902)。計測機器100は、測位データを送信し(ステップS1903)、一連の処理を終了する。
When it is determined that the measurement start instruction has been received from the terminal device 401 (step S1901: Yes), the measuring
(情報処理装置402が行う処理手順例)
図20および図21は、情報処理装置が行う処理手順例を示すフローチャートである。ここでは、図18に示すステップ別に測位データを合成する際の各ステップにおける合成処理について説明する。
(Example of processing procedure performed by the information processing device 402)
20 and 21 are flowcharts showing an example of a processing procedure performed by the information processing apparatus. Here, the synthesis process in each step when synthesizing the positioning data for each step shown in FIG. 18 will be described.
情報処理装置402は、第1計測機器100−1から第N計測機器100−Nからそれぞれの計測点群の測位データを取得する(ステップS2001)。つぎに、情報処理装置402は、各第1計測機器100−1から第N計測機器100−Nについてターゲット候補を導出する(ステップS2002)。
The
そして、情報処理装置402は、S=1、T=2とする(ステップS2003)。情報処理装置402は、並進成分の特定処理を行う(ステップS2004)。並進成分の特定処理の詳細な処理手順については図22に示す。並進成分の特定処理では、第S計測機器100−Sから見た第T計測機器100−Tの位置PSTを特定する。ステップS2004において、情報処理装置402は、第1計測機器100−1から見た第2計測機器100−2の位置P12を特定する。第1計測機器100−1から見た第2計測機器100−2の位置P12は、上述したように、第1計測機器100−1で用いる第1座標系C1における第2計測機器100−2の位置P12である。
Then, the
情報処理装置402は、計測機器100の数N>2であるか否かを判断する(ステップS2005)。計測機器100の数N>2でないと判断された場合(ステップS2005:No)、情報処理装置402は、位置P12に基づいて、第2座標系C2における第2計測点群の測位データD2kを、第1座標系C1における第2計測点群の測位データD’2kに変換し(ステップS2006)、ステップS2007へ移行する。ステップS2006において、情報処理装置402は、式(1)によって第2計測点群の測位データD2kを、第2計測点群の測位データD’2kに変換する。
The
ステップS2005において、計測機器100の数N>2であると判断された場合(ステップS2005:Yes)、情報処理装置402は、図21に示すステップS2101へ移行する。
When it is determined in step S2005 that the number N> 2 of the measuring devices 100 (step S2005: Yes), the
情報処理装置402は、M=3とする(ステップS2101)。つぎに、情報処理装置402は、M<計測機器100の数Nであるか否かを判断する(ステップS2102)。Mは対象の計測機器100を示すインクリメント用の演算子である。M<計測機器100の数Nであると判断された場合(ステップS2102:Yes)、情報処理装置402は、S=1、T=Mとする(ステップS2103)。
The
そして、情報処理装置402は、並進成分の特定処理を行う(ステップS2104)。ステップS2104において、情報処理装置402は、第1計測機器100−1から見た第M計測機器100の位置P1Mを特定する。
Then, the
情報処理装置402は、S=2、T=Mとする(ステップS2105)。情報処理装置402は、並進成分の特定処理を行う(ステップS2106)。ステップS2105において、情報処理装置402は、第2計測機器100−2から見た第M計測機器100の位置P2Mを特定する。つぎに、情報処理装置402は、第M計測機器100−Mから見た第2計測機器100の位置PM2を特定する(ステップS2107)。ステップS2106において第2計測機器100−2と第M計測機器100−Mとの間の距離の一致判定済みである。このため、ステップS2107において、情報処理装置402は、ステップS2106における距離の一致判定結果に基づいて、第M計測機器100−Mから見た第2計測機器100の位置PM2を特定する。
The
情報処理装置402は、M=3であるか否かを判断する(ステップS2108)。M=3でないと判断された場合(ステップS2108:No)、情報処理装置402は、ステップS2111へ移行する。M=3であると判断された場合(ステップS2108:Yes)、情報処理装置402は、第1座標系C1のx軸およびy軸を第2座標系C2のx軸およびy軸と平行となるように変換可能な変換行列R2を算出する(ステップS2109)。ステップS2109において、情報処理装置402は、上記式(4)によって変換行列R2を算出する。
The
そして、情報処理装置402は、変換行列R2に基づいて、第2座標系C2における第2計測点群の測位データD2kを第1座標系C1における第2計測点群の測位データD’2kに変換する(ステップS2110)。ステップS2110において、情報処理装置402は、上記式(2)によって第2計測点群の測位データD2kを第2計測点群の測位データD’2kに変換する。
Then, the
情報処理装置402は、第1計測機器100−1の第1座標系C1のx軸およびy軸を第M計測機器100の第M座標系CMのx軸およびy軸と平行となるように変換可能な変換行列RMを算出する(ステップS2111)。ステップS2111において、情報処理装置402は、上記式(7)によって、変換行列RMを算出する。
The
そして、情報処理装置402は、変換行列RMに基づいて、第M計測機器100の第M座標系CMの第M計測点群の測位データDMkを第1座標系C1の第M計測点群の測位データD’Mkに変換する(ステップS2112)。ステップS2112において、情報処理装置402は、上記式(8)によって、第M計測点群の測位データDMkを第M計測点群の測位データD’Mkに変換する。つぎに、情報処理装置402は、M=M+1とし(ステップS2113)、ステップS2102へ戻る。
Then, the
ステップS2102において、M<計測機器100の数Nでないと判断された場合(ステップS2102:No)、情報処理装置402は、図20に示すステップS2007へ移行する。
If it is determined in step S2102 that M <the number N of the measuring
つぎに、情報処理装置402は、第2計測機器100−2から第N計測機器100について、変換後の測位データをIPCで微調整する(ステップS2007)。ステップS207において、情報処理装置402は、上記式(9)によって調整後の測位データD’’nkを得る。
Next, the
そして、情報処理装置402は、第1計測機器100−1から第2計測機器100−2についての測位データを合成し(ステップS2008)、一連の処理を終了する。ステップS2008において、情報処理装置402は、例えば、上記式(10)によって測位データDを得る。測位データDは、上述したように、測位データD1kから測位データD’’Nkの集合である。
Then, the
図22は、並進成分の特定処理の詳細な説明を示すフローチャートである。並進成分の特定処理は、図20のステップS2004、図21のステップS2104およびステップS2105に示す。並進成分の特定処理では、第S計測機器100−Sから見た第T計測機器100−Tの位置PSTを特定する。 FIG. 22 is a flowchart showing a detailed description of the translation component specifying process. The process for identifying the translational component is shown in step S2004 of FIG. 20, step S2104 of FIG. 21, and step S2105. In the process of specifying the translational component, the position PST of the T measuring device 100-T as seen from the S measuring device 100-S is specified.
まず、情報処理装置402は、I=第S計測機器100−Sのターゲット候補数とする(ステップS2201)。そして、情報処理装置402は、J=第T計測機器100−Tのターゲット候補数とする(ステップS2202)。つぎに、情報処理装置402は、i=1とする(ステップS2203)。iは、第S計測機器100−Sのターゲット候補を順に選択するためのインクリメント演算子である。
First, the
情報処理装置402は、i≦Iであるか否かを判断する(ステップS2204)。i≦Iであると判断された場合(ステップS2204:Yes)、情報処理装置402は、j=1とする(ステップS2205)。情報処理装置402は、j≦Jであるか否かを判断する(ステップS2206)。
The
j≦Jであると判断された場合(ステップS2206:Yes)、情報処理装置402は、第S計測機器100−Sについてのターゲット候補i番目の測距値LSiを取得する(ステップS2207)。情報処理装置402は、第T計測機器100−Tについてのターゲット候補j番目の測距値LTjを取得する(ステップS2208)。情報処理装置402は、|LSi−LTj|<εであるか否かを判断する(ステップS2209)。
When it is determined that j ≦ J (step S2206: Yes), the
|LSi−LTj|<εであると判断された場合(ステップS2209:Yes)、情報処理装置402は、第S計測機器100−Sから見た第T計測機器100−Tの位置PSTを特定し(ステップS2210)、一連の処理を終了する。
When it is determined that | L Si − L Tj | <ε (step S2209: Yes), the
ステップS2209において、|LSi−LTj|<εでないと判断された場合(ステップS2209:No)、情報処理装置402は、j=j+1とし(ステップS2211)、ステップS2206へ戻る。
If it is determined in step S2209 that | L Si −L Tj | <ε is not (step S2209: No), the
ステップS2206において、j≦Jでないと判断された場合(ステップS2206:No)、情報処理装置402は、i=i+1とし(ステップS2212)、ステップS2204へ戻る。
If it is determined in step S2206 that j ≦ J is not satisfied (step S2206: No), the
ステップS2204において、i≦Iでないと判断された場合(ステップS2204:No)、情報処理装置402は、エラー出力を行い(ステップS2213)、一連の処理を終了する。ステップS2204においてNoと判断されるのは、第S計測機器100−Sと第T計測機器100−Tとが互いに計測可能な位置にない場合である。このため、ステップS2213において、情報処理装置402は、エラーメッセージとして第S計測機器100−Sと第T計測機器100−Tとが互いに計測可能な位置にないこと旨を出力してもよい。
If it is determined in step S2204 that i≤I is not satisfied (step S2204: No), the
以上説明したように、計測機器100は、自計測機器での測位データに基づく自計測機器から第2計測機器までの距離と、第2計測機器での測位データに基づく第2計測機器から自計測機器までの距離に基づいて、自計測機器から見た第2計測機器の位置を特定する。これにより、他の計測機器を容易に特定することができる。したがって、互いの計測機器自体をターゲットにできるため、異なる計測箇所における各測位データの合成の容易化を図る。したがって、計測機器100は、オクルージョンなどの隠れた場所も3D計測によって再現させることの容易化を図ることができる。また、例えば、位置合わせに計測機器以外のターゲットを用いる場合、ターゲットを設置する手間が発生し、どの地点にターゲットを設置するのがよいか否かの判断が現場の利用者に委ねられることから使用時の手軽さが損なわれる。これに対して、本実施の形態では、計測機器自体が位置合わせのターゲットとなるため、利用者の使用の容易化を図ることができる。
As described above, the measuring
また、計測機器100は、自計測機器で用いる第1座標系における第2計測機器の位置に基づいて、第2計測機器で用いる第2座標系における第2計測機器が測定した測位データを、第1座標系における測位データに変換する。これにより、各計測機器で取得された測位データの座標系が同じになり、各測位データの合成の容易化を図ることができる。
Further, the measuring
また、測定対象の空間に計測機器が2台設置される場合、計測機器100の第1座標系の2軸と、他の計測機器で用いる第2座標系の2軸とが平行である。これにより、計測機器が2台の場合に、計測機器100は、回転行列を用いることなく第2座標系における他計測機器が測定した測位データを、第1座標系における測位データに変換することができる。
When two measuring devices are installed in the space to be measured, the two axes of the first coordinate system of the measuring
また、計測機器が3台以上設置される場合について説明する。計測機器100は、第1座標系における第2計測機器の位置と、第1座標系における第3計測機器の位置第2座標系における第3計測機器の位置と、に基づいて、第2座標系における他計測機器が測定した測位データを、第1座標系における測位データに変換する。具体的には、計測機器100は、第1座標系の2軸が第2座標系の2軸と平行となる変換行列に基づいて測位データの座標変換を行う。計測機器100は、変換行列を、第1座標系における第2計測機器の位置と、第1座標系における第3計測機器の位置と第2座標系における第3計測機器の位置と、に基づいて算出する。これにより、計測機器が3台以上の場合に、計測機器100は、回転行列によって、第2座標系における他計測機器が測定した測位データを、第1座標系における測位データに変換することができる。したがって、2台の計測機器で取得された測位データの座標系が同じになり、各測位データの合成の容易化を図ることができる。
Further, a case where three or more measuring devices are installed will be described. The measuring
また、計測機器100は、第1座標系に第2計測機器で測定した測位データを第1座標系に変換した変換後の測位データと、自計測機器で計測した測位データと、を合成する。これにより、広範囲の測位データが得られる。例えば、オクルージョンなどの隠れた場所の測位データも基準となる測位データに合成させることができ、隠れた場所もCADなどによって再現させることができる。
Further, the measuring
なお、本実施の形態で説明した特定方法は、予め用意された特定プログラムをPCやワークステーション、端末装置、計測機器等のコンピュータで実行することにより実現することができる。本特定プログラムは、磁気ディスク、光ディスク、USB(Universal Serial Bus)フラッシュメモリなどのコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録され、コンピュータによって記録媒体から読み出されることによって実行される。また、特定プログラムは、インターネット等のネットワークを介して配布されてもよい。 The specific method described in the present embodiment can be realized by executing a specific program prepared in advance on a computer such as a PC, a workstation, a terminal device, or a measuring device. The specific program is recorded on a computer-readable recording medium such as a magnetic disk, an optical disk, or a USB (Universal Serial Bus) flash memory, and is executed by being read from the recording medium by the computer. Further, the specific program may be distributed via a network such as the Internet.
また、本実施の形態で説明した情報処理装置は、スタンダードセルやストラクチャードASIC(Application Specific Integrated Circuit)などの特定用途向けIC(以下、単に「ASIC」と称す。)やFPGAなどのPLD(Programmable Logic Device)によっても実現することができる。具体的には、例えば、上述した情報処理装置の機能をHDL記述によって機能定義し、そのHDL記述を論理合成してASICやPLDに与えることにより、情報処理装置を製造することができる。 Further, the information processing apparatus described in the present embodiment is an IC for a specific purpose (hereinafter, simply referred to as "ASIC") such as a standard cell or a structured ASIC (Application Specific Integrated Circuit), or a PLD (Programmable Logic) such as an FPGA. It can also be realized by Device). Specifically, for example, the information processing device can be manufactured by defining the function of the information processing device described above by the HDL description, logically synthesizing the HDL description, and giving it to the ASIC or PLD.
上述した実施の形態に関し、さらに以下の付記を開示する。 The following additional notes are further disclosed with respect to the above-described embodiment.
(付記1)所定の空間に設置される計測機器であって、
光を照射しながら走査すると共に前記所定の空間内の物体から反射される反射光を用いて、前記計測機器から前記所定の空間内の物体までの距離に基づく前記計測機器の第1座標系における第1計測点群の測位データを取得する第1取得部と、
前記第1取得部によって取得された前記第1計測点群の測位データに基づいて、前記計測機器から、前記所定の空間に設置された第2計測機器までの距離の候補を導出する導出部と、
前記第2計測機器によって光を照射しながら走査すると共に前記所定の空間内の物体から反射される反射光を用いて計測された前記第2計測機器から前記所定の空間内の物体までの距離に基づく前記第2計測機器の第2座標系における第2計測点群の測位データから導出された前記第2計測機器から前記計測機器までの距離の候補と、前記導出部によって導出された前記距離の候補と、に基づいて、前記第1座標系における前記第2計測機器の位置を特定する特定部と、
を有することを特徴とする計測機器。
(Appendix 1) A measuring device installed in a predetermined space.
In the first coordinate system of the measuring device based on the distance from the measuring device to the object in the predetermined space by scanning while irradiating light and using the reflected light reflected from the object in the predetermined space. The first acquisition unit that acquires the positioning data of the first measurement point group,
Based on the positioning data of the first measurement point group acquired by the first acquisition unit, a derivation unit that derives a candidate for a distance from the measurement device to the second measurement device installed in the predetermined space. ,
The distance from the second measuring device to the object in the predetermined space measured by scanning while irradiating light with the second measuring device and using the reflected light reflected from the object in the predetermined space. Based on the candidate distance from the second measuring device to the measuring device derived from the positioning data of the second measurement point group in the second coordinate system of the second measuring device, and the distance derived by the derivation unit. Based on the candidates, a specific unit that specifies the position of the second measuring device in the first coordinate system, and
A measuring device characterized by having.
(付記2)前記第2計測点群の測位データを取得する第2取得部と、
前記特定部によって特定された前記第1座標系における前記第2計測機器の位置に基づいて、前記第2取得部によって取得された前記第2計測点群の測位データを、前記第1座標系における前記第2計測点群の測位データに変換する変換部と、
を有することを特徴とする付記1に記載の計測機器。
(Appendix 2) A second acquisition unit that acquires positioning data of the second measurement point group, and
Based on the position of the second measuring device in the first coordinate system specified by the specific unit, the positioning data of the second measurement point group acquired by the second acquisition unit is obtained in the first coordinate system. A conversion unit that converts the positioning data of the second measurement point cloud, and
The measuring device according to
(付記3)前記第1座標系の2軸と前記第2座標系の2軸とが平行であることを特徴とする付記2に記載の計測機器。
(Appendix 3) The measuring instrument according to
(付記4)前記導出部は、
前記第1計測点群の測位データに基づいて、前記計測機器から、前記所定の空間に設けられた第3計測機器までの距離の候補を導出し、
前記特定部は、
前記第3計測機器により光を照射しながら走査すると共に前記所定の空間内の物体から反射される反射光を用いて計測された前記第3計測機器から前記所定の空間内の物体までの距離に基づく前記第3計測機器の第3座標系における第3計測点群の測位データから導出された前記第3計測機器から前記計測機器までの距離の候補と、前記導出部によって導出された前記計測機器から前記第3計測機器までの前記距離の候補と、に基づいて、前記第1座標系における前記第3計測機器の位置を特定し、
前記第3計測機器から前記計測機器までの前記距離の候補と、前記第2計測機器から前記計測機器までの前記距離の候補と、に基づいて、前記第2座標系における前記第3計測機器の位置を特定し、
前記変換部は、
特定された前記第1座標系における前記第2計測機器の位置と、前記特定部によって特定された前記第1座標系における前記第3計測機器の位置と、前記特定部によって特定された前記第2座標系における前記第3計測機器の位置と、に基づいて、取得された前記第2計測点群の測位データを、前記第1座標系における前記第2計測点群の測位データに変換する、
ことを特徴とする付記2に記載の計測機器。
(Appendix 4) The out-licensing unit is
Based on the positioning data of the first measurement point group, a candidate for the distance from the measurement device to the third measurement device provided in the predetermined space is derived.
The specific part is
The distance from the third measuring device to the object in the predetermined space measured by scanning while irradiating light with the third measuring device and using the reflected light reflected from the object in the predetermined space. Based on the candidate for the distance from the third measuring device to the measuring device derived from the positioning data of the third measuring point group in the third coordinate system of the third measuring device, and the measuring device derived by the deriving unit. The position of the third measuring device in the first coordinate system is specified based on the candidate for the distance from the third measuring device to the third measuring device.
Based on the candidate for the distance from the third measuring device to the measuring device and the candidate for the distance from the second measuring device to the measuring device, the third measuring device in the second coordinate system Identify the position and
The conversion unit
The position of the second measuring device in the specified first coordinate system, the position of the third measuring device in the first coordinate system specified by the specific unit, and the second specified by the specific unit. Based on the position of the third measuring device in the coordinate system, the acquired positioning data of the second measuring point group is converted into the positioning data of the second measuring point group in the first coordinate system.
The measuring device according to
(付記5)特定された前記第1座標系における前記第2計測機器の位置と、前記特定部によって特定された前記第1座標系における前記第3計測機器の位置と、前記特定部によって特定された前記第2座標系における前記第3計測機器の位置と、に基づいて、前記第1座標系の2軸が前記第2座標系の2軸に平行となるように変換可能な変換行列を算出する算出部を有し、
前記変換部は、
前記算出部によって算出された前記変換行列と、特定された前記第1座標系における前記第2計測機器の位置と、に基づいて、取得された前記第2計測点群の測位データを、前記第1座標系における前記第2計測点群の測位データに変換する、
ことを特徴とする付記4に記載の計測機器。
(Appendix 5) The position of the second measuring device in the specified first coordinate system, the position of the third measuring device in the first coordinate system specified by the specific unit, and the position specified by the specific unit. Based on the position of the third measuring device in the second coordinate system, a transformation matrix that can be converted so that the two axes of the first coordinate system are parallel to the two axes of the second coordinate system is calculated. Has a calculation unit to
The conversion unit
The positioning data of the second measurement point cloud acquired based on the transformation matrix calculated by the calculation unit and the position of the second measurement device in the specified first coordinate system is obtained. Converted to the positioning data of the second measurement point cloud in one coordinate system,
The measuring device according to
(付記6)前記変換部によって変換された前記第1座標系における前記第2計測点群の測位データと、前記第1計測点群の測位データと、を合成する合成部を有することを特徴とする付記2〜5のいずれか一つに記載の計測機器。
(Appendix 6) It is characterized by having a synthesis unit that synthesizes the positioning data of the second measurement point group in the first coordinate system converted by the conversion unit and the positioning data of the first measurement point group. The measuring device according to any one of
(付記7)コンピュータに、
所定の空間に設置される第1計測機器によって光を照射しながら走査すると共に前記所定の空間内の物体から反射される反射光を用いて計測された前記第1計測機器から前記所定の空間内の物体までの距離に基づく前記第1計測機器の第1座標系における第1計測点群の測位データから導出された前記第1計測機器から前記所定の空間に設置された第2計測機器までの距離の候補を取得し、
前記第2計測機器によって光を照射しながら走査すると共に前記所定の空間内の物体から反射される反射光を用いて計測された前記第2計測機器から前記所定の空間内の物体までの距離に基づく前記第2計測機器の第2座標系における第2計測点群の測位データから導出された前記第2計測機器から前記第1計測機器までの距離の候補を取得し、
取得した前記第1計測機器から前記第2計測機器までの距離の候補と、取得した前記第2計測機器から前記第1計測機器までの距離の候補と、に基づいて、前記第1座標系における前記第2計測機器の位置を特定する、
処理を実行させることを特徴とする特定プログラム。
(Appendix 7) To the computer
Scanning while irradiating light with a first measuring device installed in a predetermined space, and measuring using the reflected light reflected from an object in the predetermined space, the first measuring device measures the inside of the predetermined space. From the first measuring device derived from the positioning data of the first measuring point group in the first coordinate system of the first measuring device based on the distance to the object to the second measuring device installed in the predetermined space. Get distance candidates and
The distance from the second measuring device to the object in the predetermined space measured by scanning while irradiating light with the second measuring device and using the reflected light reflected from the object in the predetermined space. Based on this, a candidate for the distance from the second measuring device to the first measuring device derived from the positioning data of the second measuring point group in the second coordinate system of the second measuring device is acquired.
In the first coordinate system, based on the acquired candidate for the distance from the first measuring device to the second measuring device and the acquired candidate for the distance from the second measuring device to the first measuring device. Identify the position of the second measuring device,
A specific program characterized by executing a process.
(付記8)コンピュータが、
所定の空間に設置される第1計測機器によって光を照射しながら走査すると共に前記所定の空間内の物体から反射される反射光を用いて計測された前記第1計測機器から前記所定の空間内の物体までの距離に基づく前記第1計測機器の第1座標系における第1計測点群の測位データから導出された前記第1計測機器から前記所定の空間に設置された第2計測機器までの距離の候補を取得し、
前記第2計測機器によって光を照射しながら走査すると共に前記所定の空間内の物体から反射される反射光を用いて計測された前記第2計測機器から前記所定の空間内の物体までの距離に基づく前記第2計測機器の第2座標系における第2計測点群の測位データから導出された前記第2計測機器から前記第1計測機器までの距離の候補を取得し、
取得した前記第1計測機器から前記第2計測機器までの距離の候補と、取得した前記第2計測機器から前記第1計測機器までの距離の候補と、に基づいて、前記第1座標系における前記第2計測機器の位置を特定する、
処理を実行することを特徴とする特定方法。
(Appendix 8) The computer
Scanning while irradiating light with a first measuring device installed in a predetermined space, and measuring using the reflected light reflected from an object in the predetermined space, the first measuring device measures the inside of the predetermined space. From the first measuring device derived from the positioning data of the first measuring point group in the first coordinate system of the first measuring device based on the distance to the object to the second measuring device installed in the predetermined space. Get distance candidates and
The distance from the second measuring device to the object in the predetermined space measured by scanning while irradiating light with the second measuring device and using the reflected light reflected from the object in the predetermined space. Based on this, a candidate for the distance from the second measuring device to the first measuring device derived from the positioning data of the second measuring point group in the second coordinate system of the second measuring device is acquired.
In the first coordinate system, based on the acquired candidate for the distance from the first measuring device to the second measuring device and the acquired candidate for the distance from the second measuring device to the first measuring device. Identify the position of the second measuring device,
A specific method characterized by performing an operation.
L 測距値
P 位置
100 計測機器
101 所定の空間
111,1001,1042 取得部
112,1002 導出部
113,1004 特定部
401 端末装置
402 情報処理装置
410 ネットワーク
501 駆動装置
502 測定装置
503 制御装置
1000 制御部
1003 判定部
1005 算出部
1006 変換部
1007 合成部
1008 生成部
1009 出力部
1010,1030,1050 記憶部
1021 入力受付部
1022,1041 通信部
L Distance measurement
Claims (7)
光を照射しながら走査すると共に前記所定の空間内の物体から反射される反射光を用いて、前記計測機器から前記所定の空間内の物体までの距離に基づく前記計測機器の第1座標系における第1計測点群の測位データを取得する第1取得部と、
前記第1取得部によって取得された前記第1計測点群の測位データに基づいて、前記計測機器から、前記所定の空間に設置された第2計測機器までの距離の候補を導出する導出部と、
前記第2計測機器によって光を照射しながら走査すると共に前記所定の空間内の物体から反射される反射光を用いて計測された前記第2計測機器から前記所定の空間内の物体までの距離に基づく前記第2計測機器の第2座標系における第2計測点群の測位データから導出された前記第2計測機器から前記計測機器までの距離の候補と、前記導出部によって導出された前記距離の候補と、に基づいて、前記第1座標系における前記第2計測機器の位置を特定する特定部と、
を有することを特徴とする計測機器。 It is a measuring device installed in a predetermined space.
In the first coordinate system of the measuring device based on the distance from the measuring device to the object in the predetermined space by scanning while irradiating light and using the reflected light reflected from the object in the predetermined space. The first acquisition unit that acquires the positioning data of the first measurement point group,
Based on the positioning data of the first measurement point group acquired by the first acquisition unit, a derivation unit that derives a candidate for a distance from the measurement device to the second measurement device installed in the predetermined space. ,
The distance from the second measuring device to the object in the predetermined space measured by scanning while irradiating light with the second measuring device and using the reflected light reflected from the object in the predetermined space. Based on the candidate distance from the second measuring device to the measuring device derived from the positioning data of the second measurement point group in the second coordinate system of the second measuring device, and the distance derived by the derivation unit. Based on the candidates, a specific unit that specifies the position of the second measuring device in the first coordinate system, and
A measuring device characterized by having.
前記特定部によって特定された前記第1座標系における前記第2計測機器の位置に基づいて、前記第2取得部によって取得された前記第2計測点群の測位データを、前記第1座標系における前記第2計測点群の測位データに変換する変換部と、
を有することを特徴とする請求項1に記載の計測機器。 The second acquisition unit that acquires the positioning data of the second measurement point group, and
Based on the position of the second measuring device in the first coordinate system specified by the specific unit, the positioning data of the second measurement point group acquired by the second acquisition unit is obtained in the first coordinate system. A conversion unit that converts the positioning data of the second measurement point cloud, and
The measuring device according to claim 1, wherein the measuring device is characterized by having.
前記第1計測点群の測位データに基づいて、前記計測機器から、前記所定の空間に設けられた第3計測機器までの距離の候補を導出し、
前記特定部は、
前記第3計測機器により光を照射しながら走査すると共に前記所定の空間内の物体から反射される反射光を用いて計測された前記第3計測機器から前記所定の空間内の物体までの距離に基づく前記第3計測機器の第3座標系における第3計測点群の測位データから導出された前記第3計測機器から前記計測機器までの距離の候補と、前記導出部によって導出された前記計測機器から前記第3計測機器までの前記距離の候補と、に基づいて、前記第1座標系における前記第3計測機器の位置を特定し、
前記第3計測機器から前記計測機器までの前記距離の候補と、前記第2計測機器から前記計測機器までの前記距離の候補と、に基づいて、前記第2座標系における前記第3計測機器の位置を特定し、
前記変換部は、
特定された前記第1座標系における前記第2計測機器の位置と、前記特定部によって特定された前記第1座標系における前記第3計測機器の位置と、前記特定部によって特定された前記第2座標系における前記第3計測機器の位置と、に基づいて、取得された前記第2計測点群の測位データを、前記第1座標系における前記第2計測点群の測位データに変換する、
ことを特徴とする請求項2に記載の計測機器。 The out-licensing unit
Based on the positioning data of the first measurement point group, a candidate for the distance from the measurement device to the third measurement device provided in the predetermined space is derived.
The specific part is
The distance from the third measuring device to the object in the predetermined space measured by scanning while irradiating light with the third measuring device and using the reflected light reflected from the object in the predetermined space. Based on the candidate for the distance from the third measuring device to the measuring device derived from the positioning data of the third measuring point group in the third coordinate system of the third measuring device, and the measuring device derived by the deriving unit. The position of the third measuring device in the first coordinate system is specified based on the candidate for the distance from the third measuring device to the third measuring device.
Based on the candidate for the distance from the third measuring device to the measuring device and the candidate for the distance from the second measuring device to the measuring device, the third measuring device in the second coordinate system Identify the position and
The conversion unit
The position of the second measuring device in the specified first coordinate system, the position of the third measuring device in the first coordinate system specified by the specific unit, and the second specified by the specific unit. Based on the position of the third measuring device in the coordinate system, the acquired positioning data of the second measuring point group is converted into the positioning data of the second measuring point group in the first coordinate system.
The measuring device according to claim 2, wherein the measuring device is characterized by the above.
前記変換部は、
前記算出部によって算出された前記変換行列と、特定された前記第1座標系における前記第2計測機器の位置と、に基づいて、取得された前記第2計測点群の測位データを、前記第1座標系における前記第2計測点群の測位データに変換する、
ことを特徴とする請求項4に記載の計測機器。 The position of the second measuring device in the specified first coordinate system, the position of the third measuring device in the first coordinate system specified by the specific unit, and the second specified by the specific unit. A calculation unit that calculates a conversion matrix that can be converted so that the two axes of the first coordinate system are parallel to the two axes of the second coordinate system based on the position of the third measuring device in the coordinate system. Have and
The conversion unit
The positioning data of the second measurement point cloud acquired based on the transformation matrix calculated by the calculation unit and the position of the second measurement device in the specified first coordinate system is obtained. Converted to the positioning data of the second measurement point cloud in one coordinate system,
The measuring device according to claim 4, wherein the measuring device is characterized by the above.
所定の空間に設置される第1計測機器によって光を照射しながら走査すると共に前記所定の空間内の物体から反射される反射光を用いて計測された前記第1計測機器から前記所定の空間内の物体までの距離に基づく前記第1計測機器の第1座標系における第1計測点群の測位データから導出された前記第1計測機器から前記所定の空間に設置された第2計測機器までの距離の候補を取得し、
前記第2計測機器によって光を照射しながら走査すると共に前記所定の空間内の物体から反射される反射光を用いて計測された前記第2計測機器から前記所定の空間内の物体までの距離に基づく前記第2計測機器の第2座標系における第2計測点群の測位データから導出された前記第2計測機器から前記第1計測機器までの距離の候補を取得し、
取得した前記第1計測機器から前記第2計測機器までの距離の候補と、取得した前記第2計測機器から前記第1計測機器までの距離の候補と、に基づいて、前記第1座標系における前記第2計測機器の位置を特定する、
処理を実行させることを特徴とする特定プログラム。 On the computer
Scanning while irradiating light with a first measuring device installed in a predetermined space, and measuring using the reflected light reflected from an object in the predetermined space, the first measuring device measures the inside of the predetermined space. From the first measuring device derived from the positioning data of the first measuring point group in the first coordinate system of the first measuring device based on the distance to the object to the second measuring device installed in the predetermined space. Get distance candidates and
The distance from the second measuring device to the object in the predetermined space measured by scanning while irradiating light with the second measuring device and using the reflected light reflected from the object in the predetermined space. Based on this, a candidate for the distance from the second measuring device to the first measuring device derived from the positioning data of the second measuring point group in the second coordinate system of the second measuring device is acquired.
In the first coordinate system, based on the acquired candidate for the distance from the first measuring device to the second measuring device and the acquired candidate for the distance from the second measuring device to the first measuring device. Identify the position of the second measuring device,
A specific program characterized by executing a process.
所定の空間に設置される第1計測機器によって光を照射しながら走査すると共に前記所定の空間内の物体から反射される反射光を用いて計測された前記第1計測機器から前記所定の空間内の物体までの距離に基づく前記第1計測機器の第1座標系における第1計測点群の測位データから導出された前記第1計測機器から前記所定の空間に設置された第2計測機器までの距離の候補を取得し、
前記第2計測機器によって光を照射しながら走査すると共に前記所定の空間内の物体から反射される反射光を用いて計測された前記第2計測機器から前記所定の空間内の物体までの距離に基づく前記第2計測機器の第2座標系における第2計測点群の測位データから導出された前記第2計測機器から前記第1計測機器までの距離の候補を取得し、
取得した前記第1計測機器から前記第2計測機器までの距離の候補と、取得した前記第2計測機器から前記第1計測機器までの距離の候補と、に基づいて、前記第1座標系における前記第2計測機器の位置を特定する、
処理を実行することを特徴とする特定方法。 The computer
Scanning while irradiating light with a first measuring device installed in a predetermined space, and measuring using the reflected light reflected from an object in the predetermined space, the first measuring device measures the inside of the predetermined space. From the first measuring device derived from the positioning data of the first measuring point group in the first coordinate system of the first measuring device based on the distance to the object to the second measuring device installed in the predetermined space. Get distance candidates and
The distance from the second measuring device to the object in the predetermined space measured by scanning while irradiating light with the second measuring device and using the reflected light reflected from the object in the predetermined space. Based on this, a candidate for the distance from the second measuring device to the first measuring device derived from the positioning data of the second measuring point group in the second coordinate system of the second measuring device is acquired.
In the first coordinate system, based on the acquired candidate for the distance from the first measuring device to the second measuring device and the acquired candidate for the distance from the second measuring device to the first measuring device. Identify the position of the second measuring device,
A specific method characterized by performing an operation.
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