JP7282962B2 - アナログ測定工具の測定値の読み取り装置 - Google Patents

Description

本発明はアナログ測定工具の測定値の読み取り装置に関し、特に様々なアナログ測定工具が表示する測定値を自動的に認識でき、工具姿勢の乱れや汚れに対して頑健であり、測定値を自動的に記録することが可能なアナログ測定工具の測定値の読み取り装置に関する。

デジタル化された測定工具（以下、デジタル測定工具）が多く開発されている。デジタル測定工具の測定値は、測定工具の液晶表示装置に表示されたり、コンピュータへ直接出力されたりするため、測定値を容易に読み取ったり利用したりでき、測定時間を短縮することが可能である。

一方、デジタル測定工具はアナログ測定工具に比較して高価であり、またアナログタイプしか用意されていない測定工具も多いことから、依然としてアナログ測定工具も多く使われている。しかしながら、アナログ測定工具は、測定工具に刻印された目盛線及びダイヤル等から測定値を読取らなければならないという問題がある。

例えば図３及び図５は、アナログマイクロメータの目盛の読み取り方法を示している。図３に示す標準目盛の場合、スリーブの読み（１ｍｍ単位）＋シンブルの読み（０．０１ｍｍ単位）で０．０１ｍｍ単位まで読み取ることができる。この例ではスリーブの読み７ｍｍ＋シンブルの読み０．３７ｍｍ＝マイクロメータの読み７．３７ｍｍである。なお、スリーブ基線とシンブルメモリとのずれ量を読み取ることで、０．００１ｍｍ単位まで読み取ることも可能である。図５に示すバーニア付きの場合、スリーブの読み（１ｍｍ単位）＋シンブルの読み（スリーブ基線とシンブルの目盛が合致している箇所）（０．０１ｍｍ単位）＋バーニアとシンブル目盛の読み（バーニア目盛とシンブル目盛が合致している箇所）（０．００１ｍｍ）で０．００１ｍｍ単位まで読み取ることができる。この例ではスリーブの読み６ｍｍ＋シンブルの読み０．２１ｍｍ＋バーニアとシンブル目盛の読み０．００３ｍｍ＝マイクロメータの読み６．２１３ｍｍである。

このように、アナログ測定工具ではユーザが目盛線を数える必要があり、測定値を読み取るのに時間を要するため、デジタル測定工具に比べて測定時間が長くなってしまう。また、特に初心者などは読み取りミスをしやすいため、間違った値を測定結果としてしまう可能性もある。また、アナログ測定工具では目分量で高精度に読み取ることが可能であるが、測定者によって読み取り結果にばらつきが出やすい。また、測定現場では測定工具自体が汚れていて目盛線が判読しづらいことも少なくなく、正しい値を読み取ることが難しいことがある。また、機種によって読み取り方法が異なることから、正確かつ迅速に測定値を読み取るためには十分なトレーニングが必要となり、測定技術を修得するまでに多くの時間と費用がかかってしまう可能性がある。

さらに、アナログ測定工具から読み取った測定値を管理するために、近年では情報処理装置（例えばＰＣ：パーソナルコンピュータ）への入力操作が必要である。その入力操作においても、入力箇所（画面上のどこに入力するか）に対応する測定箇所（被測定物のどこを測定するか）を探さなくてはならなかったり、逆に測定箇所に対応する入力箇所を探さなくてはならなかったりといったように、入力作業自体に煩雑さがある。そのため、全体として測定時間が長くなってしまうという問題がある。

この点、特許文献１には、アナログ測定工具であるノギスの外観を撮像し、その画像から測定値を読み取る手段を備えた装置が記載されている。

特開２０１６－１８６４３９号公報

しかしながら、特許文献１記載の装置は、ノギス以外のアナログ測定工具、例えばアナログマイクロメータ、ダイヤルノギス、アナログダイヤルゲージ等の測定値の読み取り手法を開示していない。

また、特許文献１記載の装置においては、拡張現実（ＡＲ：Ａｕｇｕｍｅｎｔｅｄ Ｒｅａｌｉｔｙ）技術が、読み取られた測定値を提示することにのみ用いられている。しかしながら、読み取りの際のナビゲーションや、汚れ等により目盛が直接読み取れない場合等にもＡＲ技術を応用することができれば、工具姿勢の乱れや汚れに対して頑健な読み取りが可能となり、生産性を一層向上させることが可能である。

また、特許文献１記載の装置は、アナログ測定工具から読み取った測定値の情報処理装置における記録手法について、具体的に開示していない。

本発明は、このような問題点を解決するためになされたものであり、様々なアナログ測定工具が表示する測定値を自動的に認識でき、工具姿勢の乱れや汚れに対して頑健であり、測定値を自動的に記録することが可能なアナログ測定工具の測定値の読み取り装置を提供することを目的とする。

本発明に係るアナログ測定工具の測定値の読み取り装置は、アナログ測定工具の外観形状を示す形状データを取得するセンサ手段と、形状データに基づきアナログ測定工具における測定値が表示される位置又は領域を特定するマッチング手段と、測定値が表示されているアナログ測定工具の撮影画像を取得する撮像手段と、マッチング手段により特定された位置又は領域に表示されている測定値を撮像画像から読み取り、測定結果を生成する測定値読み取り手段と、測定結果を出力する測定値出力手段と、を有することを特徴とする。

本発明では、撮像手段をセンサ手段として供用し、撮像手段が取得した撮影画像を形状データとして用いるとよい。

本発明では、アナログ測定工具の測定値の読み取り装置は、アナログ測定工具の３次元モデルを保持する３次元モデル保持手段と、形状データに合致する３次元モデルを特定する３次元マッチング手段とをさらに備えるとよい。

本発明では、３次元モデル保持手段が保持するアナログ測定工具の３次元モデルは、アナログ測定工具における測定値が表示される位置又は領域の情報を含み、測定値読み取り手段は、３次元マッチング手段が特定した３次元モデルを参照して測定値が表示される位置又は領域を特定するとよい。

本発明では、アナログ測定工具の測定値の読み取り装置は、合致した３次元モデルに基づいて、アナログ測定工具の向きを修正するためのナビゲート情報を出力するナビゲート手段をさらに備えるとよい。

本発明では、合致した３次元モデルに基づいて、測定値読み取り手段が、撮影画像を補正するとよい。

本発明では、アナログ測定工具の測定値の読み取り装置は、センサ手段が取得したアナログ測定工具の形状データを、３次元モデル保持手段に登録する３次元モデル登録手段をさらに備えるとよい。

本発明では、アナログ測定工具の測定値の読み取り装置は、撮影画像と、ナビゲート情報又は測定結果と、を重畳表示する表示手段をさらに有するとよい。

本発明では、測定値出力手段は、時系列の測定結果をプロットしたグラフを出力するとよい。

本発明では、アナログ測定工具は、アナログマイクロメータ、バーニア付きアナログマイクロメータ、アナログノギス、アナログダイヤルノギス又はアナログダイヤルゲージとするとよい。また、本発明では、測定値読み取り手段は、アナログダイヤルゲージの測定値の中央値を出力結果として生成するとよい。

本発明により、様々なアナログ測定工具が表示する測定値を自動的に認識でき、工具姿勢の乱れや汚れに対して頑健であり、測定値を自動的に記録することが可能なアナログ測定工具の測定値の読み取り装置を提供することができる。

実施の形態１に係るアナログ測定工具の測定値の読み取り装置１００の構成を示すブロック図である。 実施例１（アナログマイクロメータの読み取り）にかかるアナログ測定工具の測定値の読み取り装置１００の動作を示すフローチャートである。 アナログマイクロメータの一形態を示す図である。 実施例２（バーニア付きアナログマイクロメータの読み取り）にかかるアナログ測定工具の測定値の読み取り装置１００の動作を示すフローチャートである。 バーニア付きアナログマイクロメータの一形態を示す図である。 実施例３（アナログノギスの読み取り）にかかるアナログ測定工具の測定値の読み取り装置１００の動作を示すフローチャートである。 アナログノギスの一形態を示す図である。 実施例４（アナログダイヤルノギスの読み取り）にかかるアナログ測定工具の測定値の読み取り装置１００の動作を示すフローチャートである。 アナログダイヤルノギスの一形態を示す図である。 アナログダイヤルゲージの一形態を示す図である。 実施例５（アナログダイヤルゲージの読み取り）にかかるアナログ測定工具の測定値の読み取り装置１００の動作を示すフローチャートである。 アナログダイヤルゲージの一形態を示す図である。 実施例６（アナログダイヤルゲージの読み取り）にかかるアナログ測定工具の測定値の読み取り装置１００の動作を示すフローチャートである。 アナログ測定工具の測定値の読み取り装置１００を、形状・幾何データ計測に適用した例を示す図である。 アナログ測定工具の測定値の読み取り装置１００を、変位計に適用した例を示す図である。 アナログ測定工具の測定値の読み取り装置１００を、振動計測に適用した例を示す図である。 実施の形態２に係るアナログ測定工具の測定値の読み取り装置１００Ｂの構成を示すブロック図である。

以下、本発明を適用した具体的な実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。

＜実施の形態１＞
まず、図１のブロック図を用いて、本発明の実施の形態１にかかるアナログ測定工具の測定値の読み取り装置１００の構成について説明する。アナログ測定工具の測定値の読み取り装置１００は、撮像手段１１０、表示手段１２０、３次元モデル保持手段１３０、３次元マッチング手段１４０、ナビゲート手段１５０、測定値読み取り手段１６０、測定値出力手段１７０を有する。アナログ測定工具の測定値の読み取り装置１００は、典型的には中央処理装置（ＣＰＵ）、記憶装置、入出力装置（カメラやディスプレイ等を含む）、通信装置等を有する情報処理装置であって、ＣＰＵが記憶装置に記憶されたプログラムを読み出して実行することにより上記各手段を論理的に実現する。アナログ測定工具の測定値の読み取り装置１００は、例えばカメラを備えたスマートフォン、スマートグラス等であって良い。又は、カメラが接続されたＰＣであっても良い。

撮像手段１１０は、測定値が表示されたアナログ測定工具の外観を撮像する。撮像手段１１０は、典型的には静止画像又は動画像（以下、撮影画像）を撮像するカメラである。ここでアナログ測定工具は、外観から測定値を視認できる工具であればいかなる工具であっても構わない。測定値は、一般に目盛と指針等によりアナログ測定工具の外観上に表現され、ユーザが目視で読み取ることが可能である。撮像手段１１０の撮影画像は、測定値を外観画像から読み取る必要から、少なくともアナログ測定工具の種類を特定し、測定結果を読み取るのに必要な姿勢、範囲、及び解像度において撮影されることが望ましい。

表示手段１２０は、撮像手段１１０の撮影画像、すなわちカメラが捉えたリアルタイムの光景に重畳して、ナビゲート手段１５０や測定値読み取り手段１６０が生成するナビゲート情報や測定結果を表示する。このように表示手段１２０はＡＲ技術により、測定操作をしている現実の環境にナビゲート情報や測定結果という追加情報を付加して提示するものである。これにより、ユーザはアナログ測定工具を適正に使用するよう導かれるとともに、測定結果を即座に数値として視認することができる。これにより、目盛からの測定値の読み取り方を知らないか、又はスムーズに読み取ることができないユーザの作業効率を向上させることができる。

３次元モデル保持手段１３０は、１以上のアナログ測定工具の３次元モデルデータ（以下、３次元モデル）を予め保持する。３次元モデルとは、典型的にはアナログ測定工具のＣＡＤデータ、ポリゴンデータ等である。３次元モデルには、アナログ測定工具の外形のほか、目盛線や目盛線に付された数字等の情報も含まれる。また、３次元モデルは、アナログ測定工具の正対方向、すなわちユーザがアナログ測定工具を適正に保持した場合のアナログ測定工具の向きに関する情報を含む。例えば３次元モデルは、モデル座標系の３軸が、アナログ測定工具が適正に保持された場合におけるアナログ測定工具の天地方向、左右方向、前後方向とそれぞれ一致するように作成されていても良い。

３次元マッチング手段１４０は、撮像手段１１０の撮影画像と、３次元モデル保持手段１３０が保持する１以上のアナログ測定工具の３次元モデルとを照合して、撮影画像に含まれるアナログ測定工具の種類を特定する。３次元マッチング手段１４０は、例えば撮影画像から抽出される複数の特徴点と、アナログ測定工具Ｘの３次元モデルが有する複数の特徴点と、が一定以上の類似度を保つ場合に、両者は一致する、すなわち撮影画像に含まれるアナログ測定工具はＸであると判定することができる。なお、３次元マッチング手段１４０は、他の任意の公知技術を用いて上記照合を行うこともできる。

ナビゲート手段１５０は、３次元マッチング手段１４０の照合結果に応じて、撮像手段１１０の撮影画像に含まれるアナログ測定工具を適正な向きに修正できるよう、ユーザをナビゲートする。例えばナビゲート手段１５０は、まず撮影画像に含まれるアナログ測定工具に、３次元モデルを重畳する。次に、３次元モデルのモデル座標系と、３次元モデルが置かれた環境を定義する座標系（以下、グローバル座標系と称する）との間にずれがあるか否かを判断する。ずれが有る場合、そのずれを解消するために３次元モデル（すなわちそれに重畳するアナログ測定工具）をどの向きに動かせばよいかを示すナビゲート情報を、表示手段１２０に表示させる。ナビゲート情報としては、例えばアナログ測定工具を回転又は移動させるべき方向を示す矢印等の記号を表示させたり、「左右を逆にして下さい」等の文字によるガイダンスを表示させたりすることができる。なお、ナビゲート手段１５０が表示手段１２０に表示させるナビゲート情報は、測定工具をどの向きに動かせばよいかを示す情報に限定されず、例えばアナログ測定工具の測定値の読み取り装置１００が有する撮像手段１１０をいかに動かせばよいかを示す情報としてもよい。すなわち、アナログ測定工具の測定値の読み取り装置１００と測定工具との相対的な位置関係をいかに変化させるべきかを示す情報をナビゲート情報とするとよい。ナビゲート手段１５０は、モデル座標系とグローバル座標系との誤差が一定以下となるまでの間、一定時間毎にナビゲート情報を生成し、表示し続けることが望ましい。

測定値読み取り手段１６０は、撮像手段１１０の撮影画像から、測定値を読み取る。測定値の読み取りは、典型的には画像解析により行うことが可能である。例えば測定値読み取り手段１６０は、３次元モデルを参照して、アナログ測定工具の外表面上において目盛が存在するはずの位置又は領域を特定する。次に測定値読み取り手段１６０は、当該領域に相当する撮影画像の領域内に存在する、目盛線及び数字を認識する。ここで一部の目盛や数字が汚れ等により認識できない場合、測定値読み取り手段１６０は、３次元モデルを参照して、本来存在するはずの目盛線及び数字を補完することができる。次いで測定値読み取り手段１６０は、アナログ測定工具の種類ごとに予め定められた読み取りルールに従って、目盛線から測定値を読み取り、測定結果として出力する。

測定値出力手段１７０は、測定値読み取り手段１６０が生成した測定結果を外部に出力する。例えば、表示手段１２０に測定結果を出力しても良い。又は、所定のアプリケーションや外部の情報処理装置に対して測定結果を出力しても良い。例えば、リアルタイムにグラフを生成、表示する機能を持ったアプリケーションに測定結果を出力することにより、測定結果をリアルタイムにプロットしたグラフをユーザに提示することが可能になる。

＜実施例１＞
実施例１は、アナログ測定工具の測定値の読み取り装置１００が、アナログマイクロメータの測定値を読み取る例に関するものである。図２のフローチャートを用いて、実施例１におけるアナログ測定工具の測定値の読み取り装置１００の動作について説明する。

Ｓ１：ユーザが、アナログマイクロメータで被測定物の寸法を測定する。撮像手段１１０が、測定結果を示しているアナログマイクロメータの外観を撮像する。このとき表示手段１２０には、撮影画像すなわちカメラがリアルタイムに捉えているアナログマイクロメータが表示されていても良い。

次に、３次元マッチング手段１４０が、３次元モデル保持手段１３０から１以上のアナログ測定工具の３次元モデルを取得し、それら３次元モデル各々と、Ｓ１で取得された撮影画像と、を比較照合する。撮影画像と一致する３次元モデルが発見された場合はＳ２へ遷移する。その他の場合はＳ１の処理を繰り返し実行する。

Ｓ２：ナビゲート手段１５０は、撮影画像に含まれるアナログ測定工具に、３次元モデルを重畳する。このとき表示手段１２０には、撮影画像に重畳して３次元モデルを表示させも良いが、必ずしも表示させなくても良い。ナビゲート手段１５０は、３次元モデルのモデル座標系と、グローバル座標系との間のずれを検出し、そのずれを解消するためのナビゲート情報（アナログ測定工具の移動、回転方向を示す矢印等）を、表示手段１２０に表示させる。

Ｓ３：測定値読み取り手段１６０が、撮影画像の所定領域内に存在する目盛線及び数値を認識する。グローバル座標系で測定値の読み取り処理を行う場合は、モデル座標系とグローバル座標系との間のずれが略０となるよう、認識した目盛線及び数値の姿勢を補正する。この場合、測定値読み取り手段１６０は、モデル座標系とグローバル座標系との間のずれが所定の補正可能範囲内に入った場合に自動的に撮像画像に対する補正を実施するようにするとよい。

Ｓ４：測定値読み取り手段１６０は、撮影画像中の一部の目盛や数字が汚れ等により認識できない場合、３次元モデルを参照して、本来存在するはずの目盛線及び数字を復元する。なお、汚れ等により撮影画像中の一部の目盛や数字が測定値読み取り手段１６０によって認識できない場合、そのことをナビゲート手段１５０が警告して適正に使用すようにしてもよい。

Ｓ５：測定値読み取り手段１６０が、撮影画像から認識した目盛線及び数値に基づいて測定値を読み取る。アナログマイクロメータの場合、１ｍｍごとに振られたスリーブの目盛Ｍ１と、０．０１ｍｍごとに振られたシンブルの目盛Ｍ２とを読み取ることにより、測定値が得られる（図３参照）。

まず、測定値読み取り手段１６０は、スリーブの値を読み取る。図３を用いて具体的に説明する。測定値読み取り手段１６０は、スリーブから認識できる数字の最大値（図３では「５」）と、その数字より右側に存在する目盛線の数（図３では２つ）とを認識する。これら２つを加算した値「７」（５＋２）が、スリーブの読みとなる。

Ｓ６：次に、測定値読み取り手段１６０は、シンブルの値を読み取る。具体的には、スリーブの基線Ｂを超えず（すなわち下側で）かつスリーブの基線Ｂに最も近いシンブルの目盛線Ｌ１と、スリーブの基線Ｂを超え（すなわち上側で）かつスリーブの基線に最も近いシンブルの目盛線Ｌ２とを読み取る。そして、Ｌ１－Ｂ間の距離と、Ｌ２－Ｂ間の距離をそれぞれ求め、両者の比を算出する。最後に、Ｌ１の読み、Ｌ２の読み、及び上記比に基づいて、スリーブの読みを０．００１ｍｍ単位で求める。

まず、測定値読み取り手段１６０は、スリーブの基線Ｂを超えず（すなわち下側で）かつスリーブの基線Ｂに最も近いシンブルの目盛線Ｌ１を特定する。また、目盛線Ｌ１以下（すなわち下側）でかつ最も近い位置に存在する数字（図３では「３５」）、及び、目盛線Ｌ１と上記数字との間の目盛数（図３では２つ）とを認識する。そして、これら２つの和「３７」（３５＋２）を求める。シンブルは１目盛が０．０１ｍｍであるから、これは「０．３７」を示している。これが目盛線Ｌ１の読みとなる。

Ｓ７：測定値読み取り手段１６０は、スリーブの基線Ｂを超え（すなわち上側で）かつスリーブの基線Ｂに最も近いシンブルの目盛線Ｌ２を特定する。シンブルの目盛は０．０１ｍｍ単位であるから、Ｌ２の読みは「０．３８」である。

Ｓ８：測定値読み取り手段１６０は、Ｌ１－Ｂ間の距離と、Ｌ２－Ｂ間の距離をそれぞれ求め、両者の比を算出する。いま、両者の比が１：９であったものとすると、シンブルの読みは「０．３７１」（Ｌ１の読み０．３７＋０．００１）となる。

Ｓ９：測定値読み取り手段１６０は、スリーブの読み「７」＋シンブルの読み「０．３７１」を加算し、測定値「７．３７１」を得る。測定値出力手段１７０が、この測定値を測定結果として外部に出力する。例えば、測定結果が表示手段１２０に出力されると、表示手段１２０は現在世界の映像に測定結果を示す文字を重畳して表示する。

＜実施例２＞
実施例２は、アナログ測定工具の測定値の読み取り装置１００が、バーニア付きアナログマイクロメータの測定値を読み取る例に関するものである。図４のフローチャートを用いて、実施例２におけるアナログ測定工具の測定値の読み取り装置１００の動作について説明する。

Ｖ１：実施例１のＳ１と同様に、撮像手段１１０が、測定結果が表示されたバーニア付きアナログマイクロメータの外観を撮像する。３次元マッチング手段１４０が、３次元モデル保持手段１３０から取得した３次元モデル各々と、Ｖ１で取得された撮影画像と、を比較照合する。撮影画像と一致する３次元モデルが発見された場合はＶ２へ遷移する。その他の場合はＶ１の処理を繰り返し実行する。

なお、実施例１のアナログマイクロメータと、実施例２のバーニア付きアナログマイクロメータとは、外観上、スリーブ部の目盛線の方向により判別が可能である。すなわち、図３に示すように、実施例１のアナログマイクロメータはスリーブ基線の上部に目盛線がある。一方、図５に示すように、実施例２のバーニア付きアナログマイクロメータスリーブ基線の下部に目盛線がある。３次元モデル保持手段１３０が、例えばこのような目盛線の形態を３次元モデルの特徴の一部として保持しているならば、３次元マッチング手段１４０は、実施例１のアナログマイクロメータと、実施例２のバーニア付きアナログマイクロメータと、を判別することが可能である。

Ｖ２：実施例１のＳ２と同様に、ナビゲート手段１５０は、撮影画像に含まれるアナログ測定工具に、３次元モデルを重畳する。そして、３次元モデルのモデル座標系と、グローバル座標系との間のずれを検出し、そのずれを解消するためのナビゲート情報（アナログ測定工具の移動、回転方向を示す矢印等）を、表示手段１２０に表示させる。

Ｖ３：実施例１のＳ３と同様に、測定値読み取り手段１６０が、撮影画像の所定領域内に存在する目盛線及び数値を認識する。

Ｖ４：実施例１のＳ４と同様に、測定値読み取り手段１６０は、撮影画像中の一部の目盛や数字が汚れ等により認識できない場合、３次元モデルを参照して、本来存在するはずの目盛線及び数字を復元する。

Ｖ５：測定値読み取り手段１６０が、撮影画像から認識した目盛線及び数値に基づいて測定値を読み取る。バーニア付きアナログマイクロメータの場合、１ｍｍごとに振られたスリーブの目盛Ｍ１と、０．０１ｍｍごとに振られたシンブルの目盛Ｍ２と、０．００１ｍｍごとに振られたバーニアの目盛Ｍ３と、を読み取ることにより、測定値が得られる（図５参照）。

まず、測定値読み取り手段１６０は、スリーブの値を読み取る。図５を用いて具体的に説明する。測定値読み取り手段１６０は、スリーブから認識できる数字の最大値（図５では「５」）と、その数字より右側に存在する目盛線の数（図５では１つ）とを認識する。これら２つを加算した値「６」（５＋１）が、スリーブの読みとなる。

Ｖ６：次に、測定値読み取り手段１６０は、シンブルの値を読み取る。測定値読み取り手段１６０は、スリーブの基線Ｂを超えず（すなわち下側で）かつスリーブの基線Ｂに最も近いシンブルの目盛線Ｌ１を特定する。また、目盛線Ｌ１以下（すなわち下側）でかつ最も近い位置に存在する数字（図５では「２０」）、及び、目盛線Ｌ１と上記数字との間の目盛数（図５では１つ）とを認識する。そして、これら２つの和「２１」（２０＋１）を求める。シンブルは１目盛が０．０１ｍｍであるから、これは「０．２１」を示している。これが目盛線Ｌ１の読みとなる。

Ｖ７：次に、測定値読み取り手段１６０は、いずれかのシンブル目盛と合致しているバーニアの目盛線Ｌ２を特定し、目盛線Ｌ２の値を読み取る。具体的には、測定値読み取り手段１６０は、撮影画像に含まれる全てのバーニアの目盛線それぞれについて、当該バーニア目盛に最も近いシンブル目盛とのずれ量（距離）を求める。そして、ずれ量が所定のしきい値（ずれ量を０とみなしうる値の上限）以下であるバーニア目盛を抽出し、それらのうち最も値の小さいもの（すなわち最も下側にあるもの）をＬ２として特定する。ここで、ずれ量が所定のしきい値以下であるバーニア目盛が存在しない場合、ずれ量が最も小さいバーニア目盛をＬ２として特定する。

測定値読み取り手段１６０は、目盛線Ｌ２以下（すなわち下側）でかつ最も近い位置に存在する数字（図５では「２」）、及び、目盛線Ｌ１と上記数字との間の目盛数（図５では１つ）とを認識する。そして、これら２つの和「３」（２＋１）を求める。バーニアは１目盛が０．００１ｍｍであるから、これは「０．００３」を示している。これが目盛線Ｌ２の読みとなる。

Ｖ８：測定値読み取り手段１６０は、スリーブの読み「６」＋シンブルの読み「０．２１」＋バーニアの読み「０．００３」を加算し、測定値「６．２１３」を得る。実施例１のＳ９と同様に、測定値出力手段１７０が、この測定値を測定結果として外部に出力する。

＜実施例３＞
実施例３は、アナログ測定工具の測定値の読み取り装置１００が、アナログノギスの測定値を読み取る例に関するものである。図６のフローチャートを用いて、実施例３におけるアナログ測定工具の測定値の読み取り装置１００の動作について説明する。

Ｎ１：実施例１のＳ１と同様に、撮像手段１１０が、測定結果が表示されたアナログノギスの外観を撮像する。３次元マッチング手段１４０が、３次元モデル保持手段１３０から取得した３次元モデル各々と、Ｎ１で取得された撮影画像と、を比較照合する。撮影画像と一致する３次元モデルが発見された場合はＮ２へ遷移する。その他の場合はＮ１の処理を繰り返し実行する。

Ｎ２：実施例１のＳ２と同様に、ナビゲート手段１５０は、撮影画像に含まれるアナログ測定工具に、３次元モデルを重畳する。そして、３次元モデルのモデル座標系と、グローバル座標系との間のずれを検出し、そのずれを解消するためのナビゲート情報（アナログ測定工具の移動、回転方向を示す矢印等）を、表示手段１２０に表示させる。

Ｎ３：実施例１のＳ３と同様に、測定値読み取り手段１６０が、撮影画像の所定領域内に存在する目盛線及び数値を認識する。

Ｎ４：実施例１のＳ４と同様に、測定値読み取り手段１６０は、撮影画像中の一部の目盛や数字が汚れ等により認識できない場合、３次元モデルを参照して、本来存在するはずの目盛線及び数字を復元する。

Ｎ５：測定値読み取り手段１６０が、撮影画像から認識した目盛線及び数値に基づいて測定値を読み取る。アナログノギスの場合、１ｍｍごとに振られた本尺目盛Ｍ１と、０．０５ｍｍごとに振られたバーニア目盛Ｍ２と、を読み取ることにより、測定値が得られる（図７参照）。

まず、測定値読み取り手段１６０は、本尺目盛の値を読み取る。図７を用いて具体的に説明する。測定値読み取り手段１６０は、バーニアの目盛０を超えず（すなわち左側で）かつバーニアの目盛０に最も近い本尺の目盛線Ｌ１を特定する。また、目盛線Ｌ１以下（すなわち左側）でかつ最も近い位置に存在する数字（図７では「１０」）、及び、目盛線Ｌ１と上記数字との間の目盛数（図７では６つ）とを認識する。そして、これら２つの和「１６」（１０＋６）を求める。本尺は１目盛が１ｍｍであるから、「１６」が目盛線Ｌ１の読みとなる。

Ｎ６：次に、測定値読み取り手段１６０は、いずれかの本尺目盛と合致しているバーニアの目盛線Ｌ２を特定し、目盛線Ｌ２の値を読み取る。具体的には、測定値読み取り手段１６０は、撮影画像に含まれる全てのバーニアの目盛線それぞれについて、当該バーニア目盛に最も近い本尺目盛とのずれ量（距離）を求める。そして、ずれ量が所定のしきい値（ずれ量を０とみなしうる値の上限）以下であるバーニア目盛を抽出し、それらのうち最も値の小さいもの（すなわち最も下側にあるもの）をＬ２として特定する。ここで、ずれ量が所定のしきい値以下であるバーニア目盛が存在しない場合、ずれ量が最も小さいバーニア目盛をＬ２として特定する。

測定値読み取り手段１６０は、目盛線Ｌ２以下（すなわち左側）でかつ最も近い位置に存在する数字（図７では「１」）、及び、目盛線Ｌ１と上記数字との間の目盛数（図１では１つ）とを認識する。バーニアは１目盛が０．０５ｍｍであるから、１目盛は「０．０５」（ｍｍ）、２目盛ごとにインクリメントする数字は「１」あたり「０．１」（ｍｍ）に相当する。すなわち「０．１５」が目盛線Ｌ２の読みとなる。

Ｎ７：測定値読み取り手段１６０は、本尺の読み「１６」＋バーニアの読み「０．１５」を加算し、測定値「１６．１５」を得る。実施例１のＳ９と同様に、測定値出力手段１７０が、この測定値を測定結果として外部に出力する。

＜実施例４＞
実施例４は、アナログ測定工具の測定値の読み取り装置１００が、アナログダイヤルノギスの測定値を読み取る例に関するものである。図８のフローチャートを用いて、実施例４におけるアナログ測定工具の測定値の読み取り装置１００の動作について説明する。

Ｄ１：実施例１のＳ１と同様に、撮像手段１１０が、測定結果が表示されたダイヤルノギスの外観を撮像する。３次元マッチング手段１４０が、３次元モデル保持手段１３０から取得した３次元モデル各々と、Ｄ１で取得された撮影画像と、を比較照合する。撮影画像と一致する３次元モデルが発見された場合はＤ２へ遷移する。その他の場合はＤ１の処理を繰り返し実行する。

Ｄ２：実施例１のＳ２と同様に、ナビゲート手段１５０は、撮影画像に含まれるアナログ測定工具に、３次元モデルを重畳する。そして、３次元モデルのモデル座標系と、グローバル座標系との間のずれを検出し、そのずれを解消するためのナビゲート情報（アナログ測定工具の移動、回転方向を示す矢印等）を、表示手段１２０に表示させる。

Ｄ３：実施例１のＳ３と同様に、測定値読み取り手段１６０が、撮影画像の所定領域内に存在する目盛線、数値及び指針を認識する。

Ｄ４：実施例１のＳ４と同様に、測定値読み取り手段１６０は、撮影画像中の一部の目盛や数字が汚れ等により認識できない場合、３次元モデルを参照して、本来存在するはずの目盛線及び数字を復元する。

Ｄ５：測定値読み取り手段１６０が、撮影画像から認識した目盛線及び数値に基づいて測定値を読み取る。ダイヤルノギスの場合、１ｍｍごとに振られた本尺目盛Ｍ１と、目盛板の円周上に０．０１ｍｍごとに振られたダイヤル目盛Ｍ２と、を読み取ることにより、測定値が得られる（図９参照）。

まず、測定値読み取り手段１６０は、本尺目盛の値を読み取る。図９を用いて具体的に説明する。測定値読み取り手段１６０は、目盛板より左側の領域において、本尺から認識できる数字の最大値（図９では「１０」）と、その数字より右側に存在する目盛線の数（図９では６つ）とを認識する。これら２つを加算した値「１６」（１０＋６）が、本尺目盛の読みとなる。

Ｄ６：次に、測定値読み取り手段１６０は、目盛板において指針が示すダイヤル目盛の値を特定する。まず、測定値読み取り手段１６０は、１２時の位置にあたる目盛０と、指針の回転中心Ｐと、を結ぶ線分Ｑを定義する。そして線分Ｑと、指針と、がなす角θを求める。この例ではθ＝４６．８である。次に、測定値読み取り手段１６０は、１目盛あたりの指針の回転角を求める。この例では目盛板は１周３６０度を１００目盛で分割しているから、１目盛あたりの角度は３．６度である。次いで、測定値読み取り手段１６０は、θと、１目盛あたりの指針の回転角と、から指針が示す目盛の値を算出する。この例ではθ／３．６＝４６．８／３．６＝１３が、指針が示す目盛の値である。目盛板は１目盛が０．０１ｍｍであるから、目盛板の読みは「０．１３」となる。

Ｄ７：測定値読み取り手段１６０は、本尺の読み「１６」＋目盛板の読み「０．１３」を加算し、測定値「１６．１３」を得る。実施例１のＳ９と同様に、測定値出力手段１７０が、この測定値を測定結果として外部に出力する。

＜実施例５＞
アナログダイヤルゲージは、測定値を読み取るために使用されるだけでなく、基準値からの乖離の程度を指針の振幅（振れ量）とその方向（ＣＷ：ＣｌｏｃｋＷｉｓｅ又はＣＣＷ：ＣｏｕｎｔｅｒＣｌｏｃｋＷｉｓｅ）により測定するための比較測定器としても使用される。例えば、アナログダイヤルゲージを円筒の外周に接触させた状態で円筒を回転させることで、円筒の真円度、芯ずれ、撓み等を把握することができる。つまりアナログダイヤルゲージは、測定値そのものを把握するためというよりも、測定値の変動量（振れ量）が所定のリミットより大きいか小さいかを把握するために使われることが少なくない。

図１０に示すように、典型的なアナログダイヤルゲージは、長針、短針及びリミット針を有している。リミット針は、ユーザが予め定めた振れ量のリミットを示しており、長針がリミット針が示す領域内で振動しているか否かによって合格又は不合格などの判定が行われる。このような判定であれば初心者でも即座に実施可能である。

一方、アナログダイヤルゲージの測定値を読み取ることは必ずしも簡単ではない。アナログダイヤルゲージには連続目盛、バランス目盛、逆目盛など様々な種類の目盛が取り付けられることがあり、それぞれに読み取り方法が異なるので、読み取り時間が長くかかってしまうという問題がある。また、多回転型ダイヤルゲージの場合は、回転数の読み取り間違いによる測定値の読み取りミスが生じることがある。また、アナログダイヤルゲージを使用して円筒の真円度を回転計測する場合などは、長針が連続的に振れるため、測定値を正確に読み取ることが難しい。また、デジタル測定工具には測定値のピーク（最大）値を保持するピークホールド機能を有するものもあるが、アナログダイヤルゲージでは測定者が目視により読み取るしかない。そのため、一般に円筒の周囲を１回転させただけで測定結果を判定することは非常に難しく、何度も測定を重ねる必要があり、測定時間が長くかかってしまう。

実施例５は、アナログ測定工具の測定値の読み取り装置１００が、このようなアナログダイヤルゲージの測定値を読み取る例に関するものである。図１１のフローチャートを用いて、実施例５におけるアナログ測定工具の測定値の読み取り装置１００の動作について説明する。

Ｇ１：実施例１のＳ１と同様に、撮像手段１１０が、測定結果が表示されたアナログダイヤルゲージの外観を撮像する。３次元マッチング手段１４０が、３次元モデル保持手段１３０から取得した３次元モデル各々と、Ｇ１で取得された撮影画像と、を比較照合する。撮影画像と一致する３次元モデルが発見された場合はＧ２へ遷移する。その他の場合はＧ１の処理を繰り返し実行する。

なお、アナログダイヤルゲージには、短針の有無、目盛の種類、最小目量などが異なる多数の機種が存在する。そこでアナログ測定工具の測定値の読み取り装置１００は、アナログダイヤルゲージの機種情報を予め設定するための手段を設けても良い。また、アナログ測定工具の測定値の読み取り装置１００は、その記憶手段に、機種情報に対応させて、３次元モデル、短針の有無、目盛の種類、最小目量などの情報を予め保持しておくことが好ましい。例えば、アナログ測定工具の測定値の読み取り装置１００は、図示しない入力手段を介して、ユーザに機種情報を入力又は選択させることができる。機種情報が設定されたならば、アナログ測定工具の測定値の読み取り装置１００は、当該機種情報に対応する３次元モデル、短針の有無、目盛の種類、最小目量などを記憶手段から取得する。

Ｇ２：実施例１のＳ２と同様に、ナビゲート手段１５０は、撮影画像に含まれるアナログ測定工具に、３次元モデルを重畳する。そして、３次元モデルのモデル座標系と、グローバル座標系との間のずれを検出し、そのずれを解消するためのナビゲート情報（アナログ測定工具の移動、回転方向を示す矢印等）を、表示手段１２０に表示させる。

Ｇ３：実施例１のＳ３と同様に、測定値読み取り手段１６０が、撮影画像の所定領域内に存在する目盛線、数値及び指針を認識する。

Ｇ４：実施例１のＳ４と同様に、測定値読み取り手段１６０は、撮影画像中の一部の目盛や数字が汚れ等により認識できない場合、３次元モデルを参照して、本来存在するはずの目盛線及び数字を復元する。

Ｇ５：測定値読み取り手段１６０が、撮影画像から認識した目盛線及び数値に基づいて測定値を読み取る。アナログダイヤルゲージの場合、所定の目量Ｒ１ｍｍごとに振られた長針用の目盛Ｍ１と、所定の目量Ｒ２ｍｍごとに振られた短針用の目盛Ｍ２と、を読み取ることにより、測定値が得られる（図１２参照）。

まず、測定値読み取り手段１６０は、長針用の目盛の値を読み取る。図１２を用いて具体的に説明する。まず、測定値読み取り手段１６０は、長針用の目盛で１２時の位置にあたる目盛０と、長針の回転中心Ｐ１と、を結ぶ線分Ｑ１を定義する。そして線分Ｑ１と、長針と、がなす角θ１を求める。次に、測定値読み取り手段１６０は、１目盛あたりの長針の回転角を求める。次いで、測定値読み取り手段１６０は、θ１を、１目盛あたりの長針の回転角で除し、長針が示す目盛の値を算出する。この目盛の値に長針の最小目量（Ｇ１で取得できる）を乗じた値が、目盛板の読みとなる。

Ｇ６：次に、測定値読み取り手段１６０は、短針用の目盛の値を読み取る。まず、測定値読み取り手段１６０は、短針用の目盛で１２時の位置にあたる目盛０と、短針の回転中心Ｐ２と、を結ぶ線分Ｑ２を定義する。そして線分Ｑ２と、短針と、がなす角θ２を求める。次に、測定値読み取り手段１６０は、１目盛あたりの短針の回転角を求める。次いで、測定値読み取り手段１６０は、θ２を、１目盛あたりの短針の回転角で除し、短針が示す目盛の値を算出する。この目盛の値に短針の最小目量（Ｇ１で取得できる）を乗じた値が、目盛板の読みとなる。

Ｇ７：測定値読み取り手段１６０は、長針の読みと短針の読みとを加算し、測定値を得る。実施例１のＳ９と同様に、測定値出力手段１７０が、この測定値を測定結果として外部に出力する。

なお、Ｇ５及びＧ６において、測定値読み取り手段１６０は、長針及び短針の振れ幅の中央値を読み取るよう構成しても良い。アナログダイヤルゲージの指針は連続的に振動していることが多く、ある瞬間において指針が示す値は必ずしも測定値としてふさわしいとは言えないためである。そこで測定値読み取り手段１６０は、一定の期間にわたり、所定の時間間隔で複数回、長針及び短針の測定値を計算する。こうして取得された複数の測定値から最小値と最大値とを抽出し、その中央値を測定結果として出力する。

＜実施例６＞
アナログダイヤルゲージの連続的な測定値を電子データとして保存したり、プロットしたりできれば便利である。例えば、従来は熟練の測定者が長針及び短針の動きを見て、感覚的に測定値の傾向を把握していた。しかし、測定値の変化傾向を情報処理により数値化、可視化できれば、属人的なスキルに頼ることなくより正確な評価が可能である。また、従来の目視による測定では測定対象物の形状を大まかにしか把握できなかった。しかし、測定値の変化をプロットすることができれば、測定対象物の形状もより微細にかつ連続的に把握することができ、設計値やマスターとの比較も可能となる。また、従来の人手による読み取りでは、長時間連続して測定値を読み取り続けることは困難であった。もし長時間の測定を行いたければ、変位計や振動計を用いた大規模で高コストな測定システムを構築する必要があった。しかし、もしアナログダイヤルゲージの測定値を自動的に読み取ってこれをデータとして取得することができれば、低コストで高精度な連続測定が可能となる。

実施例６は、アナログ測定工具の測定値の読み取り装置１００が、アナログダイヤルゲージの画像認識をリアルタイムに行い、かつ測定値を出力する例に関するものである。図１３のフローチャートを用いて、実施例６におけるアナログ測定工具の測定値の読み取り装置１００の動作について説明する。

Ｇ１乃至Ｇ７：アナログ測定工具の測定値の読み取り装置１００は、実施例５と同様に、アナログダイヤルゲージの測定値を読み取り、測定結果として外部に出力する。ここで、測定値読み取り手段１６０は、アナログダイヤルゲージの測定値を観測し続け、所定時間毎に測定値の瞬間値を出力しても良い。あるいは、所定時間毎に測定値の中央値等の統計値を計算して出力しても良い。

Ｇ８：測定値出力手段１７０は、測定値読み取り手段１６０がリアルタイムに、すなわち一定時間毎に断続的に出力する測定結果（測定値の瞬間値又は中央値等であり得る）を取得する。すなわち、時系列の測定結果のデータセットを受信する。測定値出力手段１７０は、受信した時系列の測定結果のデータセットをプロットしてグラフとしてディスプレイ等の表示手段１２０に表示することができる。又は、単にリストとして表示するなど、任意の形態でユーザに対して提示することができる。

＜実施例６－１＞
図１４は、実施例６にかかるアナログ測定工具の測定値の読み取り装置１００を、形状・幾何データ計測に適用した例を示す図である。図１４に示すように、測定対象物の表面上をアナログダイヤルゲージの測定子を接触させた状態で移動させると、測定対象物の表面の凹凸に応じてアナログダイヤルゲージの長針及び短針が連続的に動く。このとき、アナログ測定工具の測定値の読み取り装置１００であるスマートフォンが、撮像手段１１０であるカメラによって、アナログダイヤルゲージの目盛板を動画撮影する。すると、一定時間毎に上述のＧ１乃至Ｇ７の処理がなされて、測定値読み取り手段１６０がリアルタイムの測定結果を出力し続ける。

そしてＧ８において、測定値出力手段１７０は、測定値を時系列順にしたがってプロットしたグラフを生成し、表示手段１２０であるディスプレイに表示する。ユーザは、このグラフを見ることで測定値、真直度、平面度などを把握することができる。また、幾何公差に対する合否判定を行うこともできる。

このように、本実施例によればスマートフォンなどの非常に安価な装置で形状・幾何データの計測を行うことが可能である。従来、形状・幾何データを計測するには高価な測定機を使用しなければならなかったが、本実施例を利用することで計測コストを大幅に抑制することができる。

＜実施例６－２＞
図１５は、実施例６にかかるアナログ測定工具の測定値の読み取り装置１００を、変位計に適用した例を示す図である。図１５に示すように、構造物等の測定対象物の表面にアナログダイヤルゲージの測定子を接触させた状態で静置する。構造物は、劣化や損傷等が生じると変形や位置のずれ、すなわち変位が大きくなる傾向を有する。測定対象物に変位が生じると、変位に応じてアナログダイヤルゲージの長針及び短針が動く。アナログ測定工具の測定値の読み取り装置１００であるスマートフォンは、撮像手段１１０であるカメラによって、アナログダイヤルゲージの目盛板を一定時間毎に撮影する。すると、一定時間毎に上述のＧ１乃至Ｇ７の処理がなされ、測定値読み取り手段１６０が測定結果を出力する。

Ｇ８において、測定値出力手段１７０は、測定結果を時系列順にしたがってプロットしたグラフを生成し、通信機能によって遠隔地にある他の情報処理装置に当該グラフを送信する。あるいは、測定値出力手段１７０は測定値をそのまま、又は所定の加工を行ってから他の情報処理装置に送信しても良い。この場合、他の情報処理装置がグラフの表示等を行っても良い。ここで測定値出力手段１７０は、任意のタイミングで外部にデータを送信することができる。例えば、一定時間毎に（リアルタイムに又は測定からの一定の時間差をもって）データを送信しても良い。又は、測定結果が所定のしきい値を超えたことをトリガとして、データの送信を行っても良い。

このように、本実施例によればスマートフォンなどの非常に安価な装置で構造物の変位を観測し、健全性を把握することができる。また、従来は観測の度に構造物の周囲に仮設足場等を設定する必要があったが、本実施例によれば一度アナログダイヤルゲージとアナログ測定工具の測定値の読み取り装置１００とを設置したならば、以後は遠隔地から測定結果の観測が可能となる。なお、撮像手段１１０として、スマートフォンのカメラを使用するほか、例えばウェブカメラを使用しても良い。この場合、ウェブカメラの撮影画像をスマートフォンやＰＣが遠隔で受信し、測定結果の算出及び出力を行っても良い。

＜実施例６－３＞
図１６は、実施例６にかかるアナログ測定工具の測定値の読み取り装置１００を、振動計測に適用した例を示す図である。図１６に示すように、橋梁等の測定対象物の表面にアナログダイヤルゲージの測定子を接触させた状態で静置する。すると橋梁の低周波振動音の発生などに応じて、アナログダイヤルゲージの長針及び短針が動く。このとき、アナログ測定工具の測定値の読み取り装置１００であるスマートフォンが、撮像手段１１０であるカメラによって、アナログダイヤルゲージの目盛板を動画撮影する。すると、一定時間毎に上述のＧ１乃至Ｇ７の処理がなされて、測定値読み取り手段１６０がリアルタイムの測定結果を出力し続ける。

Ｇ８において、測定値出力手段１７０は、測定結果を時系列順にしたがってプロットしたグラフを生成し、通信機能によって遠隔地にある他の情報処理装置に当該グラフを送信する。あるいは、測定値出力手段１７０は測定結果をそのまま、又は所定の加工を行ってから他の情報処理装置に送信しても良い。この場合、他の情報処理装置がグラフの表示等を行っても良い。また、測定結果を振動解析の基礎データとして用いても良い。本実施例においても、測定値出力手段１７０は、任意のタイミングで外部にデータを送信することができることは勿論である。

このように、本実施例によれば、従来のように高価な高精度振動計を使用しなくても、スマートフォンなどの非常に安価な装置で簡易に振動解析を行うことができる。また、橋梁など常時直接観測することが難しい測定対象物についても、一度アナログダイヤルゲージとアナログ測定工具の測定値の読み取り装置１００とを設置したならば、以後は遠隔地から任意のタイミングで測定結果を観測することが可能となる。なお、本実施例においても、撮像手段１１０として例えばウェブカメラを使用しても良い。

本実施の形態にかかるアナログ測定工具の測定値の読み取り装置１００によれば、アナログマイクロメータ、ダイヤルノギス、アナログダイヤルゲージ等の測定値を自動的に読み取ることが可能である。

また、本実施の形態にかかるアナログ測定工具の測定値の読み取り装置１００は、３次元モデルとアナログ測定工具とを重畳するＡＲ技術により、読み取りの際のナビゲーションや、汚れ等により読み取れない場合等における目盛の補完を行う。これにより、工具姿勢の乱れや汚れに対して頑健な読み取りが可能となり、生産性を一層向上させることが可能である。

また、本実施の形態にかかるアナログ測定工具の測定値の読み取り装置１００はアナログ測定工具から読み取った測定値を出力することができる。例えば、時系列データをグラフとして表示したり、他の情報処理装置に解析用データとして提供したりすることが可能である。

＜実施の形態１の変形＞
上記の実施の形態１では、撮像手段１１０による撮像画像と３次元モデル保持手段１３０が保持するアナログ測定工具の３次元モデルとを、３次元マッチング手段１４０が照合してアナログ測定工具を特定したが、撮像手段１１０とは別にアナログ測定工具の外観形状を検知可能なセンサ（例えば深度センサ）を備え、当該センサにより取得したデータ（例えば深度センサにより得た点群データ）と３次元モデル保持手段１３０が保持するアナログ測定工具の３次元モデルとを、３次元マッチング手段１４０が照合してアナログ測定工具を特定する構成としてもよい。すなわち、アナログ測定工具の形状を取得するセンサと測定値を読み取る撮像手段１１０とが別であってもよい。なお、アナログ測定工具の形状を検知可能なセンサは、上記で例示した深度センサに限らず、アナログ測定工具の形状を特定するための情報を取得できればいかなるものであってもよい。

上記の実施の形態１では、ステップＳ２において、ナビゲート手段１５０が補正の可否に関わらずナビゲート情報を表示手段１２０に表示させる構成としたが、補正が可能な場合には自動的に補正を実行して測定結果を読み取ってもよい。この際、補正に不適な姿勢の場合にナビゲート情報を表示手段１２０に表示させて、姿勢の修正を促すようにしてもよい。

上記の実施の形態１では、ステップＳ４において、測定値読み取り手段１６０が、撮影画像中の一部の目盛や数字が汚れ等により認識できない場合、３次元モデルを参照して、本来存在するはずの目盛線及び数字を復元したが、汚れ等により撮影画像中の一部の目盛や数字が測定値読み取り手段１６０によって認識できない場合に、ナビゲート手段１５０が、汚れ等を警告して適正に使用するようにしてもよい。

上記の実施の形態１では、撮像手段１１０による撮像画像と３次元モデル保持手段１３０が保持するアナログ測定工具の３次元モデルとを、３次元マッチング手段１４０が照合してアナログ測定工具を特定し、特定したアナログ測定工具の目盛が存在する位置又は領域を特定したが、アナログ測定工具の３次元モデルを保持しない構成としてもよい。そして、工具の種類によって測定値を表示する目盛等の形状、位置、外観等に共通の特徴がある場合には、３次元マッチング手段１４０が撮像手段１１０による撮像画像に対しその共通の特徴についての画像認識処理を実行して、アナログ測定工具の目盛が存在する位置又は領域を特定するようにしてもよい。

例えば、ダイヤルゲージは一般に円形の目盛板を有するので、撮像手段１１０による撮像画像における円形の領域を認識し、目盛が存在する位置又は領域として特定するとよい。なお、目盛板の種類等について画像認識処理による特定が困難な場合には、ユーザが適切な目盛板の種類を選択するよう促すインタフェースを提供するとよい。

＜実施の形態２＞
続いて、図１７を参照して本発明の実施の形態２を説明する。本発明の実施の形態２に係るアナログ測定工具の測定値の読み取り装置１００Ｂは、実施の形態１（またはその変形例）に係るアナログ測定工具の測定値の読み取り装置１００の構成に加え、測定値を読み取ろうとしているアナログ測定工具の３Ｄモデルが３次元モデル保持手段１３０に予め保持されていない場合に、新たにアナログ測定工具の３次元モデルを３次元モデル保持手段１３０に登録することを可能とする３次元モデル登録手段１８０を備える。なお、この３次元モデル登録手段１８０によって新たな３Ｄモデルを登録する機能を実現するための構成以外については、上述した実施の形態１と同様なので、ここでの説明を省略する。

３次元モデル登録手段１８０は、３次元マッチング手段１４０がアナログ測定工具を特定できなかった場合やユーザにより新規３Ｄモデルの登録を指示する操作がなされた場合に、撮像手段１１０による撮像画像（又は実施の形態１の変形例にて説明したアナログ測定工具の外観形状を検知可能なセンサにより取得したデータ、以下これらを総称して形状データという）に基づいて、アナログ測定工具の外観の特徴点を抽出する。また、３次元モデル登録手段１８０は、形状データに基づき表示手段１２０に登録しようとするアナログ測定工具の外観を表示させるとともに、表示した外観の中で目盛や針等の測定値を示す構成が存在する読み取り範囲及び当該読み取り範囲における測定値の読み取り方法を、図示しない入力手段を介してユーザに指定させる。なお、測定値の読み取り方法は、予め用意された複数の読み取り方法（例えば実施の形態１において例示した様々な目盛の読み取り方法）からユーザが選択するように構成するとよい。そして、３次元モデル登録手段１８０は、外観の特徴点の情報、読み取り範囲、及び読み取り方法を対応付けて、３次元モデル保持手段１３０に登録する。

３次元モデル保持手段１３０に新たな３Ｄモデルを登録すると、ナビゲート手段１５０は、校正測定を行うことをユーザに促すナビゲート情報を表示手段１２０に表示させる。このナビゲート情報に応えてユーザが校正測定を行う。校正測定では、最も測定値を読み取りやすいとユーザが判断する向きで測定を実施する。３次元モデル登録手段１８０は、この校正測定を行ったときのアナログ測定工具の向きを正対方向として、当該アナログ測定工具の３Ｄモデルに含めて、３次元モデル保持手段１３０に登録する。

以上で説明したように、実施の形態２に係るアナログ測定工具の測定値の読み取り装置１００Ｂによれば、新たにアナログ測定工具の３次元モデルを３次元モデル保持手段１３０に登録することを可能とする３次元モデル登録手段１８０を備えることにより、ユーザが所有する任意のアナログ測定工具を自由に登録して利用することができる。

なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。例えば、上述の実施の形態において例示したアナログ測定工具はあくまで一例であり、本発明は他の種類のアナログ測定工具に対しても同様に適用可能である。すなわち、アナログ測定工具は、アナログ式の表示態様により測定値を表示する測定工具であればいかなるものでもよい。アナログ測定工具は、例えば、アナログマイクロメータ、バーニア付きアナログマイクロメータ、アナログノギス、アナログダイヤルノギス又はアナログダイヤルゲージ等のように寸法や変位量を測定する工具とするとよい。その他、例えば、電子天秤、トルクレンチ等の質量や力を測定する工具としてもよい。

また、上述の実施の形態では、ナビゲート手段１５０や測定値出力手段１７０が表示手段１２０に情報を出力する例を示したが、本発明はこれに限定されず、例えば音声など他の手段により情報を出力しても構わない。

１００ アナログ測定工具の測定値の読み取り装置
１１０ 撮像手段
１２０ 表示手段
１３０ ３次元モデル保持手段
１４０ ３次元マッチング手段
１５０ ナビゲート手段
１６０ 測定値読み取り手段
１７０ 測定値出力手段
１８０ ３次元モデル登録手段

Claims (10)

1. アナログ測定工具の測定値を読み取る読み取り装置であって、
   アナログ測定工具の外観形状を示す形状データを取得するセンサ手段と、
   前記形状データに基づき前記アナログ測定工具における測定値が表示される位置又は領域を特定するマッチング手段と、
   測定値が表示されているアナログ測定工具の撮影画像を取得する撮像手段と、
   前記マッチング手段により特定された位置又は領域に表示されている前記測定値を前記撮影画像から読み取り、測定結果を生成する測定値読み取り手段と、
   前記測定結果を出力する測定値出力手段と、
   前記アナログ測定工具の３次元モデルを保持する３次元モデル保持手段と、
   前記形状データに合致する前記３次元モデルを特定する３次元マッチング手段と、
   前記撮影画像に含まれる前記アナログ測定工具に前記合致した前記３次元モデルを重畳し、前記合致した前記３次元モデルのモデル座標系と前記合致した前記３次元モデルが置かれた環境を定義するグローバル座標系との間にずれがあるか否かを判断し、ずれがある場合に、ずれを解消するために、前記読み取り装置と前記アナログ測定工具との相対的な位置関係をいかに変化させるべきかを示すナビゲート情報を出力するナビゲート手段と
   を有することを特徴とするアナログ測定工具の測定値の読み取り装置。
2. 前記ナビゲート手段は、ナビゲート情報として、前記アナログ測定工具の向きをどのように修正すればよいかを示す情報を出力することを特徴とする請求項１に記載のアナログ測定工具の測定値の読み取り装置。
3. 前記ナビゲート手段は、ナビゲート情報として、前記読み取り装置が有する前記撮像手段をいかに動かせばよいかを示す情報を出力することを特徴とする請求項１に記載のアナログ測定工具の測定値の読み取り装置。
4. 前記撮影画像と、前記ナビゲート情報又は前記測定結果と、を重畳表示する表示手段をさらに有することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載のアナログ測定工具の測定値の読み取り装置。
5. 前記センサ手段が取得した前記アナログ測定工具の形状データを、前記３次元モデル保持手段に登録する３次元モデル登録手段をさらに備えることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載のアナログ測定工具の測定値の読み取り装置。
6. 前記撮像手段を前記センサ手段として供用し、前記撮像手段が取得した前記撮影画像を形状データとして用いることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載のアナログ測定工具の測定値の読み取り装置。
7. 前記３次元モデル保持手段が保持する前記アナログ測定工具の３次元モデルは、前記アナログ測定工具における測定値が表示される位置又は領域の情報を含み、
   前記測定値読み取り手段は、前記３次元マッチング手段が特定した前記３次元モデルを参照して測定値が表示される位置又は領域を特定することを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載のアナログ測定工具の測定値の読み取り装置。
8. 前記測定値出力手段は、時系列の前記測定結果をプロットしたグラフを出力する
   ことを特徴とする請求項１から７の何れか１項に記載のアナログ測定工具の測定値の読み取り装置。
9. 前記アナログ測定工具は、アナログマイクロメータ、バーニア付きアナログマイクロメータ、アナログノギス、アナログダイヤルノギス又はアナログダイヤルゲージである
   ことを特徴とする請求項１から８の何れか１項に記載のアナログ測定工具の測定値の読み取り装置。
10. 前記測定値読み取り手段は、アナログダイヤルゲージの測定値の中央値を前記測定結果として生成する
    ことを特徴とする請求項１から９の何れか１項に記載のアナログ測定工具の測定値の読み取り装置。

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