JP7414290B2 - 測定装置、測定システム、制御方法、及びプログラム - Google Patents
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Description
空間に存在する物体の表面の複数箇所についての前記測定装置を基準とした3次元座標系における座標を表わす点群データを取得するセンサと、
空間に存在する物体の表面の複数箇所についての他装置を基準とした3次元座標系における座標を表わす点群データを取得するセンサを備えた前記他装置の位置を、前記測定装置が備える前記センサが取得した点群データに基づいて特定する位置特定部と、
特定された前記他装置の位置に基づいて、前記測定装置の前記センサが取得した点群データと、前記他装置の前記センサが取得した点群データとを合成する合成処理部と
を有する。
一つのマスター測定装置と、
一つ以上のスレーブ測定装置と
を備え、
前記スレーブ測定装置は、
空間に存在する物体の表面の複数箇所についての前記スレーブ測定装置を基準とした3次元座標系における座標を表わす点群データを取得するセンサを
有し、
前記マスター測定装置は、
空間に存在する物体の表面の複数箇所についての前記マスター測定装置を基準とした3次元座標系における座標を表わす点群データを取得するセンサと、
前記スレーブ測定装置の位置を、前記マスター測定装置が備える前記センサが取得した点群データに基づいて特定する位置特定部と、
特定された前記スレーブ測定装置の位置に基づいて、前記マスター測定装置の前記センサが取得した点群データと、前記スレーブ測定装置の前記センサが取得した点群データとを合成する合成処理部と
を有する。
空間に存在する物体の表面の複数箇所についての前記測定装置を基準とした3次元座標系における座標を表わす点群データを前記測定装置が備えるセンサにより取得し、
空間に存在する物体の表面の複数箇所についての他装置を基準とした3次元座標系における座標を表わす点群データを取得するセンサを備えた前記他装置の位置を、前記測定装置が備える前記センサが取得した点群データに基づいて特定し、
特定された前記他装置の位置に基づいて、前記測定装置の前記センサが取得した点群データと、前記他装置の前記センサが取得した点群データとを合成する。
測定装置のコンピュータが用いるプログラムであって、
空間に存在する物体の表面の複数箇所についての前記測定装置を基準とした3次元座標系における座標を表わす点群データを前記測定装置が備えるセンサにより取得するステップと、
空間に存在する物体の表面の複数箇所についての他装置を基準とした3次元座標系における座標を表わす点群データを取得するセンサを備えた前記他装置の位置を、前記測定装置が備える前記センサが取得した点群データに基づいて特定する位置特定ステップと、
特定された前記他装置の位置に基づいて、前記測定装置の前記センサが取得した点群データと、前記他装置の前記センサが取得した点群データとを合成する合成処理ステップと
を前記コンピュータに実行させる。
実施の形態の詳細な説明に先立って、実施の形態の概要を説明する。図1は、実施の形態の概要にかかる測定装置1の構成の一例を示すブロック図である。測定装置1は、点群データを取得する他の測定装置(他装置)とともに用いられる。すなわち、測定装置1は、同一空間における点群データを取得する複数の測定装置のうちの一つである。なお、測定装置1及び他装置は、空間内に存在する物体を異なる方向からスキャンするために、分散して配置される。図1に示すように、測定装置1は、センサ2と、位置特定部3と、合成処理部4とを有する。
図2は、実施の形態1にかかる測定システム10の構成の一例を示すブロック図である。図2に示した測定システム10は、一例として、マスター測定装置100と、スレーブ測定装置200_1、200_2及び200_3とを有する。なお、図2に示した例では、測定システム10は、3台のスレーブ測定装置を備えているが、スレーブ測定装置の台数は1以上であればよい。マスター測定装置100、スレーブ測定装置200_1、200_2及び200_3は、無線により通信可能に接続されている。図2に示すように、マスター測定装置100、スレーブ測定装置200_1、200_2及び200_3は、空間内に存在する物体を異なる方向からスキャンするために、分散して配置される。なお、測定装置間の距離は、後述する1対のマーカ153A、153Bの離間距離に比べて十分に大きい。以下の説明では、スレーブ測定装置200_1、200_2及び200_3について、特に区別して言及しない場合には、スレーブ測定装置200と称すこととする。マスター測定装置100は、実施の形態の概要の説明で言及した測定装置1に対応している。また、スレーブ測定装置200は、実施の形態の概要の説明で言及した他装置に対応している。
以上により、測定システム10におけるキャリブレーション動作が終了する。その後、測定システム10による物体の測定の動作として、ステップS107以降の処理が行われる。
次に、実施の形態2について説明する。実施の形態2では、全てのスレーブ測定装置200をマスター測定装置100のLiDAR装置151が測定できない場合であっても、全てのスレーブ測定装置200に対する座標変換を決定することができる構成について示す。図10は、実施の形態2にかかるスレーブ測定装置200の制御装置210aの構成の一例を示すブロック図である。なお、実施の形態2にかかるマスター測定装置100の制御装置110の構成例は、実施の形態1と同様であるため、図示を省略する。以下、実施の形態1と異なる点について具体的に説明する。なお、マスター測定装置100のLiDAR装置151により測定できないスレーブ測定装置200をマスター死角装置と称すこととする。マスター死角装置は、マスター測定装置100の他装置データ抽出部113により点群データが抽出されなかったスレーブ測定装置200に相当する。また、マスター測定装置100のLiDAR装置151により測定できるスレーブ測定装置200をマスター可視装置と称すこととする。マスター可視装置は、マスター測定装置100の他装置データ抽出部113により点群データが抽出されたスレーブ測定装置200に相当する。
(付記1)
測定装置であって、
空間に存在する物体の表面の複数箇所についての前記測定装置を基準とした3次元座標系における座標を表わす点群データを取得するセンサと、
空間に存在する物体の表面の複数箇所についての他装置を基準とした3次元座標系における座標を表わす点群データを取得するセンサを備えた前記他装置の位置を、前記測定装置が備える前記センサが取得した点群データに基づいて特定する位置特定部と、
特定された前記他装置の位置に基づいて、前記測定装置の前記センサが取得した点群データと、前記他装置の前記センサが取得した点群データとを合成する合成処理部と
を有する測定装置。
(付記2)
前記他装置には、所定の形状のマーカが取り付けられており、
前記測定装置は、
前記測定装置の前記センサが取得した点群データにより表される物体の形状と前記マーカの前記所定の形状とを比較することにより、前記他装置の前記マーカについての点群データを抽出する他装置データ抽出部を
さらに有し、
前記位置特定部は、抽出された点群データに基づいて前記他装置の位置を特定する
付記1に記載の測定装置。
(付記3)
前記測定装置には、前記マーカが取り付けられており、
前記測定装置は、
複数の前記他装置についての点群データが抽出された場合に、抽出された点群データから得られるマーカ距離情報と、前記他装置の前記センサが取得した点群データから得られるマーカ距離情報とを比較することにより、抽出された点群データと前記他装置とを対応付ける他装置識別部を
さらに有する付記2に記載の測定装置。
(付記4)
前記他装置には、2つの前記マーカが取り付けられており、
前記測定装置は、
前記測定装置の前記センサが取得した点群データから特定される2つの前記マーカの座標に基づいて、当該他装置の姿勢を特定する姿勢特定部を
さらに有し、
前記合成処理部は、特定された姿勢にも基づいて、前記測定装置の前記センサが取得した点群データと、前記他装置の前記センサが取得した点群データとを合成する
付記2又は3に記載の測定装置。
(付記5)
前記測定装置は、
前記他装置から、当該他装置に設けられたジャイロセンサの出力データを取得するジャイロデータ取得部を
さらに有し、
前記姿勢特定部は、さらに前記ジャイロセンサの出力データを用いて、前記他装置の姿勢を特定する
付記4に記載の測定装置。
(付記6)
前記測定装置は、
前記他装置データ抽出部により点群データが抽出された前記他装置の数が、前記他装置の総数に満たない場合、前記他装置データ抽出部により点群データが抽出された前記他装置から、前記他装置データ抽出部により点群データが抽出されなかった前記他装置の位置情報を取得する不足情報取得部を
さらに有する付記2乃至4のいずれか一項に記載の測定装置。
(付記7)
前記センサは、LiDAR(Light Detection and Ranging)装置である
付記1乃至6のいずれか一項に記載の測定装置。
(付記8)
一つのマスター測定装置と、
一つ以上のスレーブ測定装置と
を備え、
前記スレーブ測定装置は、
空間に存在する物体の表面の複数箇所についての前記スレーブ測定装置を基準とした3次元座標系における座標を表わす点群データを取得するセンサを
有し、
前記マスター測定装置は、
空間に存在する物体の表面の複数箇所についての前記マスター測定装置を基準とした3次元座標系における座標を表わす点群データを取得するセンサと、
前記スレーブ測定装置の位置を、前記マスター測定装置が備える前記センサが取得した点群データに基づいて特定する位置特定部と、
特定された前記スレーブ測定装置の位置に基づいて、前記マスター測定装置の前記センサが取得した点群データと、前記スレーブ測定装置の前記センサが取得した点群データとを合成する合成処理部と
を有する
測定システム。
(付記9)
前記スレーブ測定装置には、所定の形状のマーカが取り付けられており、
前記マスター測定装置は、
前記マスター測定装置の前記センサが取得した点群データにより表される物体の形状と前記マーカの前記所定の形状とを比較することにより、前記スレーブ測定装置の前記マーカについての点群データを抽出する他装置データ抽出部を
さらに有し、
前記位置特定部は、抽出された点群データに基づいて前記スレーブ測定装置の位置を特定する
付記8に記載の測定システム。
(付記10)
測定装置の制御方法であって、
空間に存在する物体の表面の複数箇所についての前記測定装置を基準とした3次元座標系における座標を表わす点群データを前記測定装置が備えるセンサにより取得し、
空間に存在する物体の表面の複数箇所についての他装置を基準とした3次元座標系における座標を表わす点群データを取得するセンサを備えた前記他装置の位置を、前記測定装置が備える前記センサが取得した点群データに基づいて特定し、
特定された前記他装置の位置に基づいて、前記測定装置の前記センサが取得した点群データと、前記他装置の前記センサが取得した点群データとを合成する
制御方法。
(付記11)
測定装置のコンピュータが用いるプログラムであって、
空間に存在する物体の表面の複数箇所についての前記測定装置を基準とした3次元座標系における座標を表わす点群データを前記測定装置が備えるセンサにより取得するステップと、
空間に存在する物体の表面の複数箇所についての他装置を基準とした3次元座標系における座標を表わす点群データを取得するセンサを備えた前記他装置の位置を、前記測定装置が備える前記センサが取得した点群データに基づいて特定する位置特定ステップと、
特定された前記他装置の位置に基づいて、前記測定装置の前記センサが取得した点群データと、前記他装置の前記センサが取得した点群データとを合成する合成処理ステップと
を前記コンピュータに実行させるプログラム。
2 センサ
3 位置特定部
4 合成処理部
10 測定システム
90 障害物
100 マスター測定装置
110 制御装置
111 通信部
112 LiDAR制御部
113 他装置データ抽出部
114 他装置識別部
115 座標変換決定部
116 位置特定部
117 姿勢特定部
118 合成処理部
150 台座
151 LiDAR装置
152 ジャイロセンサ
153A マーカ
153B マーカ
154A ポール
154B ポール
160 ネットワークインタフェース
161 メモリ
162 プロセッサ
200 スレーブ測定装置
210 制御装置
210a 制御装置
211 通信部
212 LiDAR制御部
213 他装置データ抽出部
214 他装置識別部
215 特定部
216 位置特定部
217 姿勢特定部
Claims (8)
- 測定装置であって、
空間に存在する物体の表面の複数箇所についての前記測定装置を基準とした3次元座標系における座標を表わす点群データを取得するセンサと、
他装置データ抽出部と、
空間に存在する物体の表面の複数箇所についての他装置を基準とした3次元座標系における座標を表わす点群データを取得するセンサを備えた前記他装置の位置を、前記測定装置が備える前記センサが取得した点群データに基づいて特定する位置特定部と、
不足情報取得部と、
特定又は取得された前記他装置の位置に基づいて、前記測定装置の前記センサが取得した点群データと、前記他装置の前記センサが取得した点群データとを合成する合成処理部と
を有し、
前記他装置には、所定の形状のマーカが取り付けられており、
前記他装置データ抽出部は、前記測定装置の前記センサが取得した点群データにより表される物体の形状と前記マーカの前記所定の形状とを比較することにより、前記他装置の前記マーカについての点群データを抽出し、
前記位置特定部は、抽出された点群データに基づいて前記他装置の位置を特定し、
前記不足情報取得部は、前記他装置データ抽出部により点群データが抽出された前記他装置の数が、前記他装置の総数に満たない場合、前記他装置データ抽出部により点群データが抽出された前記他装置から、前記他装置データ抽出部により点群データが抽出されなかった前記他装置の位置情報を取得する
測定装置。 - 前記測定装置には、前記マーカが取り付けられており、
前記測定装置は、
複数の前記他装置についての点群データが抽出された場合に、抽出された点群データから得られるマーカ距離情報と、前記他装置の前記センサが取得した点群データから得られるマーカ距離情報とを比較することにより、抽出された点群データと前記他装置とを対応付ける他装置識別部を
さらに有する請求項1に記載の測定装置。 - 前記他装置には、2つの前記マーカが取り付けられており、
前記測定装置は、
前記測定装置の前記センサが取得した点群データから特定される2つの前記マーカの座標に基づいて、当該他装置の姿勢を特定する姿勢特定部を
さらに有し、
前記合成処理部は、特定された姿勢にも基づいて、前記測定装置の前記センサが取得した点群データと、前記他装置の前記センサが取得した点群データとを合成する
請求項1又は2に記載の測定装置。 - 前記測定装置は、
前記他装置から、当該他装置に設けられたジャイロセンサの出力データを取得するジャイロデータ取得部を
さらに有し、
前記姿勢特定部は、さらに前記ジャイロセンサの出力データを用いて、前記他装置の姿勢を特定する
請求項3に記載の測定装置。 - 前記センサは、LiDAR(Light Detection and Ranging)装置である
請求項1乃至4のいずれか一項に記載の測定装置。 - 一つのマスター測定装置と、
一つ以上のスレーブ測定装置と
を備え、
前記スレーブ測定装置は、
所定の形状のマーカが取り付けられており、
空間に存在する物体の表面の複数箇所についての前記スレーブ測定装置を基準とした3次元座標系における座標を表わす点群データを取得するセンサを
有し、
前記マスター測定装置は、
空間に存在する物体の表面の複数箇所についての前記マスター測定装置を基準とした3次元座標系における座標を表わす点群データを取得するセンサと、
他装置データ抽出部と、
前記スレーブ測定装置の位置を、前記マスター測定装置が備える前記センサが取得した点群データに基づいて特定する位置特定部と、
不足情報取得部と、
特定又は取得された前記スレーブ測定装置の位置に基づいて、前記マスター測定装置の前記センサが取得した点群データと、前記スレーブ測定装置の前記センサが取得した点群データとを合成する合成処理部と
を有し、
前記他装置データ抽出部は、前記マスター測定装置の前記センサが取得した点群データにより表される物体の形状と前記マーカの前記所定の形状とを比較することにより、前記スレーブ測定装置の前記マーカについての点群データを抽出し、
前記位置特定部は、抽出された点群データに基づいて前記スレーブ測定装置の位置を特定し、
前記不足情報取得部は、前記他装置データ抽出部により点群データが抽出された前記スレーブ測定装置の数が、前記スレーブ測定装置の総数に満たない場合、前記他装置データ抽出部により点群データが抽出された前記スレーブ測定装置から、前記他装置データ抽出部により点群データが抽出されなかった前記スレーブ測定装置の位置情報を取得する
測定システム。 - 測定装置の制御方法であって、
空間に存在する物体の表面の複数箇所についての前記測定装置を基準とした3次元座標系における座標を表わす点群データを前記測定装置が備えるセンサにより取得し、
点群データを抽出し、
空間に存在する物体の表面の複数箇所についての他装置を基準とした3次元座標系における座標を表わす点群データを取得するセンサを備えた前記他装置の位置を、前記測定装置が備える前記センサが取得した点群データに基づいて特定し、
前記他装置の位置情報を取得し、
特定又は取得された前記他装置の位置に基づいて、前記測定装置の前記センサが取得した点群データと、前記他装置の前記センサが取得した点群データとを合成し、
前記他装置には、所定の形状のマーカが取り付けられており、
点群データの前記抽出では、前記測定装置の前記センサが取得した点群データにより表される物体の形状と前記マーカの前記所定の形状とを比較することにより、前記他装置の前記マーカについての点群データを抽出し、
前記他装置の位置の前記特定では、抽出された点群データに基づいて前記他装置の位置を特定し、
前記他装置の位置情報の前記取得では、点群データが抽出された前記他装置の数が、前記他装置の総数に満たない場合、点群データが抽出された前記他装置から、点群データが抽出されなかった前記他装置の位置情報を取得する
制御方法。 - 測定装置のコンピュータが用いるプログラムであって、
空間に存在する物体の表面の複数箇所についての前記測定装置を基準とした3次元座標系における座標を表わす点群データを前記測定装置が備えるセンサにより取得するステップと、
他装置データ抽出ステップと、
空間に存在する物体の表面の複数箇所についての他装置を基準とした3次元座標系における座標を表わす点群データを取得するセンサを備えた前記他装置の位置を、前記測定装置が備える前記センサが取得した点群データに基づいて特定する位置特定ステップと、
不足情報取得ステップと、
特定又は取得された前記他装置の位置に基づいて、前記測定装置の前記センサが取得した点群データと、前記他装置の前記センサが取得した点群データとを合成する合成処理ステップと
を前記コンピュータに実行させ、
前記他装置には、所定の形状のマーカが取り付けられており、
前記他装置データ抽出ステップでは、前記測定装置の前記センサが取得した点群データにより表される物体の形状と前記マーカの前記所定の形状とを比較することにより、前記他装置の前記マーカについての点群データを抽出し、
前記位置特定ステップでは、抽出された点群データに基づいて前記他装置の位置を特定し、
前記不足情報取得ステップでは、点群データが抽出された前記他装置の数が、前記他装置の総数に満たない場合、点群データが抽出された前記他装置から、点群データが抽出されなかった前記他装置の位置情報を取得する
プログラム。
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