JPH11230735A - 座標測定装置のデータ処理方法 - Google Patents
座標測定装置のデータ処理方法Info
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- JPH11230735A JPH11230735A JP10029741A JP2974198A JPH11230735A JP H11230735 A JPH11230735 A JP H11230735A JP 10029741 A JP10029741 A JP 10029741A JP 2974198 A JP2974198 A JP 2974198A JP H11230735 A JPH11230735 A JP H11230735A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 測定対象の表面上を走査して取り込んだ測定
対象の座標データをもとに測定対象の形状評価を行うデ
ータ処理過程において、ごみ等による異常データが確実
に除去されて、測定対象の高精度な形状評価ができる座
標測定装置のデータ処理方法を提供する。 【解決手段】 採取した座標データ点列が有する理論形
状に対する誤差データ点列を幾つかの部分誤差データ点
列に分割し、各々の部分誤差データ点列について、その
誤差データ点列に存在する全ての誤差データ点の誤差量
の平均値Z及び標準偏差σを算出し、式|DーZ|≧K
σ(Kは正の実数)を満足する誤差量Dを有する誤差デ
ータ点を異常誤差データ点として求め、削除の対象とす
る。これを全ての部分誤差データ点列に対して実行して
修正された誤差データ点列を求め、これをもとに修正さ
れた新たな座標データ点列を求めて測定対象の形状評価
を行う。
対象の座標データをもとに測定対象の形状評価を行うデ
ータ処理過程において、ごみ等による異常データが確実
に除去されて、測定対象の高精度な形状評価ができる座
標測定装置のデータ処理方法を提供する。 【解決手段】 採取した座標データ点列が有する理論形
状に対する誤差データ点列を幾つかの部分誤差データ点
列に分割し、各々の部分誤差データ点列について、その
誤差データ点列に存在する全ての誤差データ点の誤差量
の平均値Z及び標準偏差σを算出し、式|DーZ|≧K
σ(Kは正の実数)を満足する誤差量Dを有する誤差デ
ータ点を異常誤差データ点として求め、削除の対象とす
る。これを全ての部分誤差データ点列に対して実行して
修正された誤差データ点列を求め、これをもとに修正さ
れた新たな座標データ点列を求めて測定対象の形状評価
を行う。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、測定対象の形状を
2次元あるいは3次元の座標データ点の列として取り込
み、これを数値処理することにより測定対象の形状評価
を行う座標測定装置のデータ処理方法に関する。
2次元あるいは3次元の座標データ点の列として取り込
み、これを数値処理することにより測定対象の形状評価
を行う座標測定装置のデータ処理方法に関する。
【0002】
【従来の技術】光学部材等の形状を評価するには、接触
プローブ等を用いてその表面上を走査することにより測
定対象表面の凹凸形状を2次元あるいは3次元の座標デ
ータ点の列として採取し、これを数値処理して測定対象
の形状評価を行うことが可能な座標測定装置が用いられ
ている。しかし、測定対象表面にごみ等があった場合に
は採取された座標データ点が異常な値を示すことがあ
り、このような異常データ点を含めて処理したのでは、
測定対象の正確な形状評価をすることはできない。
プローブ等を用いてその表面上を走査することにより測
定対象表面の凹凸形状を2次元あるいは3次元の座標デ
ータ点の列として採取し、これを数値処理して測定対象
の形状評価を行うことが可能な座標測定装置が用いられ
ている。しかし、測定対象表面にごみ等があった場合に
は採取された座標データ点が異常な値を示すことがあ
り、このような異常データ点を含めて処理したのでは、
測定対象の正確な形状評価をすることはできない。
【0003】このため、異常データ点については適当な
処理が施され、採取した座標データが異常のデータ点を
含まないように修正されるのが普通である。このデータ
の修正方法としては、採取した座標データ点列に測定対
象の理論形状をフィッティングさせて座標データ点列が
有する誤差データ点列を求め、更にこの誤差データ点列
から或る基準以上の誤差量を有する誤差データ点を異常
誤差データ点として求め、このような異常誤差データ点
に対応する座標データ点を元の座標データ列から削除す
る、等の方法が用いられている。
処理が施され、採取した座標データが異常のデータ点を
含まないように修正されるのが普通である。このデータ
の修正方法としては、採取した座標データ点列に測定対
象の理論形状をフィッティングさせて座標データ点列が
有する誤差データ点列を求め、更にこの誤差データ点列
から或る基準以上の誤差量を有する誤差データ点を異常
誤差データ点として求め、このような異常誤差データ点
に対応する座標データ点を元の座標データ列から削除す
る、等の方法が用いられている。
【0004】このような従来のデータ処理方法について
図を用いて説明する。図7は座標測定装置によって得ら
れた、測定対象の表面形状を表す座標データ点列に所定
の形状をフィッティングさせた時の誤差量を表す点の
列、すなわち誤差データ点列を示している。ここでは説
明を簡単にするために2次元(XZ面)の誤差データ点
列として示してある。図7には誤差データ点列i及びこ
の誤差データ点列全体の誤差量から算出された平均値Z
を示すラインjが実線で、平均値Zプラスマイナス標準
偏差σの1倍(Z±1*σ)の値を示すラインk、k’
が一点鎖線で、及び平均値Zプラスマイナス標準偏差σ
の2倍を示すラインm、m’(Z±2*σ)が破線で示
してある。この図7には、ごみや傷等の影響で異常値を
示している異常誤差データ点が6点(d5〜d10)あ
る。ここで、正常な誤差データ点を削除しないようにK
=2と設定すると、平均値Zとの差の絶対値が標準偏差
σの2倍を越える誤差量を有する誤差データ点d6、d
7、d9、d10が異常誤差データ点と判断され、この
ような異常誤差データ点を有する座標データ点が元の座
標データ点列から削除されることとなる。
図を用いて説明する。図7は座標測定装置によって得ら
れた、測定対象の表面形状を表す座標データ点列に所定
の形状をフィッティングさせた時の誤差量を表す点の
列、すなわち誤差データ点列を示している。ここでは説
明を簡単にするために2次元(XZ面)の誤差データ点
列として示してある。図7には誤差データ点列i及びこ
の誤差データ点列全体の誤差量から算出された平均値Z
を示すラインjが実線で、平均値Zプラスマイナス標準
偏差σの1倍(Z±1*σ)の値を示すラインk、k’
が一点鎖線で、及び平均値Zプラスマイナス標準偏差σ
の2倍を示すラインm、m’(Z±2*σ)が破線で示
してある。この図7には、ごみや傷等の影響で異常値を
示している異常誤差データ点が6点(d5〜d10)あ
る。ここで、正常な誤差データ点を削除しないようにK
=2と設定すると、平均値Zとの差の絶対値が標準偏差
σの2倍を越える誤差量を有する誤差データ点d6、d
7、d9、d10が異常誤差データ点と判断され、この
ような異常誤差データ点を有する座標データ点が元の座
標データ点列から削除されることとなる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記方法
では、図7の誤差データ点d5及びd8のように実際に
は異常誤差データ点と認められるべきものであっても、
その誤差量がZ±Kσの両値間にあるために異常誤差デ
ータ点とは判断されないため、このような誤差データ点
を有する座標データ点は削除されないこととなる。これ
は、異常誤差データ点の判定基準が全ての誤差データ点
の誤差量から求められる平均値及び標準偏差をパラメー
タとしていることに起因しており、図7に示す誤差デー
タ点列のように誤差データ点列自体が比較的大きなうね
りを有する場合には、上記d5及びd8のような異常誤
差データ点を取りこぼしてしまう虞がある。
では、図7の誤差データ点d5及びd8のように実際に
は異常誤差データ点と認められるべきものであっても、
その誤差量がZ±Kσの両値間にあるために異常誤差デ
ータ点とは判断されないため、このような誤差データ点
を有する座標データ点は削除されないこととなる。これ
は、異常誤差データ点の判定基準が全ての誤差データ点
の誤差量から求められる平均値及び標準偏差をパラメー
タとしていることに起因しており、図7に示す誤差デー
タ点列のように誤差データ点列自体が比較的大きなうね
りを有する場合には、上記d5及びd8のような異常誤
差データ点を取りこぼしてしまう虞がある。
【0006】本発明は、このような問題に鑑みてなされ
たものであり、取り込んだ測定対象の座標データをもと
に測定対象の形状評価を行うデータ処理過程において、
ごみ等による異常データが確実に除去されて、測定対象
の高精度な形状評価ができる座標測定装置のデータ処理
方法を提供することを目的とする。
たものであり、取り込んだ測定対象の座標データをもと
に測定対象の形状評価を行うデータ処理過程において、
ごみ等による異常データが確実に除去されて、測定対象
の高精度な形状評価ができる座標測定装置のデータ処理
方法を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明に係る座標測定装置のデータ処理方法は、
測定対象の表面上を走査して前記測定対象の凹凸形状を
2次元あるいは3次元の座標データ点の列として取り込
み、この座標データ点列の形成する測定対象の凹凸形状
と測定対象の理論形状とを比較し、座標データ点列が有
する理論形状に対する誤差データ点列を求める第1ステ
ップと、第1ステップにおいて求められた誤差データ点
列を分割して、複数の部分誤差データ点列を設定する第
2ステップと、第2ステップにおいて設定された複数の
部分誤差データ点列の中から一つの部分誤差データ点列
を選択するとともに、この選択された部分誤差データ点
列に存在する全ての誤差データ点の誤差量の平均値Z及
び標準偏差σを算出し、選択された部分誤差データ点列
を構成する全ての誤差データ点の中から、式|D−Z|
≧Kσ(但し、Kは正の実数)を満足する誤差量Dを有
することにより定義される異常誤差データ点を求め、こ
の異常誤差データ点を前記選択された部分誤差データ点
列から削除して新たな部分誤差データ点列を求める第3
ステップと、第3ステップにおける処理を、第2ステッ
プにおいて設定された全ての部分誤差データ点列に対し
て行い、第1ステップにより求められた誤差データ点列
の全範囲に対応する新たな誤差データ点列を求め、この
新たな誤差データ点列から得られる新たな座標データ点
列を用いて測定対象形状の評価を行う第4ステップとを
有する。
めに、本発明に係る座標測定装置のデータ処理方法は、
測定対象の表面上を走査して前記測定対象の凹凸形状を
2次元あるいは3次元の座標データ点の列として取り込
み、この座標データ点列の形成する測定対象の凹凸形状
と測定対象の理論形状とを比較し、座標データ点列が有
する理論形状に対する誤差データ点列を求める第1ステ
ップと、第1ステップにおいて求められた誤差データ点
列を分割して、複数の部分誤差データ点列を設定する第
2ステップと、第2ステップにおいて設定された複数の
部分誤差データ点列の中から一つの部分誤差データ点列
を選択するとともに、この選択された部分誤差データ点
列に存在する全ての誤差データ点の誤差量の平均値Z及
び標準偏差σを算出し、選択された部分誤差データ点列
を構成する全ての誤差データ点の中から、式|D−Z|
≧Kσ(但し、Kは正の実数)を満足する誤差量Dを有
することにより定義される異常誤差データ点を求め、こ
の異常誤差データ点を前記選択された部分誤差データ点
列から削除して新たな部分誤差データ点列を求める第3
ステップと、第3ステップにおける処理を、第2ステッ
プにおいて設定された全ての部分誤差データ点列に対し
て行い、第1ステップにより求められた誤差データ点列
の全範囲に対応する新たな誤差データ点列を求め、この
新たな誤差データ点列から得られる新たな座標データ点
列を用いて測定対象形状の評価を行う第4ステップとを
有する。
【0008】あるいは、測定対象の表面上を走査して前
記測定対象の凹凸形状を2次元あるいは3次元の座標デ
ータ点の列として取り込み、この座標データ点列の形成
する測定対象の凹凸形状と測定対象の理論形状とを比較
し、座標データ点列が有する理論形状に対する誤差デー
タ点列を求める第1ステップと、第1ステップにおいて
求められた誤差データ点列を分割して、複数の部分誤差
データ点列を設定する第2ステップと、第2ステップに
おいて設定された複数の部分誤差データ点列の中から一
つの部分誤差データ点列を選択するとともに、この選択
された部分誤差データ点列に存在する全ての誤差データ
点の誤差量の平均値Z及び標準偏差σを算出し、選択さ
れた部分誤差データ点列を構成する全ての誤差データ点
の中から、式|D−Z|≧Kσ(但し、Kは正の実数)
を満足する誤差量Dを有することにより定義される異常
誤差データ点を求めた後、この異常誤差データ点の近傍
に存在する他の誤差データ点の誤差量から補間して得ら
れる誤差量を有する補間誤差データ点を求め、この補間
誤差データ点を異常誤差データ点と置き換えて新たな部
分誤差データ点列を求める第3ステップと、第3ステッ
プにおける処理を、第2ステップにおいて設定された全
ての部分誤差データ点列に対して行い、第1ステップに
より求められた誤差データ点列の全範囲に対応する新た
な誤差データ点列を求め、この新たな誤差データ点列か
ら得られる新たな座標データ点列を用いて測定対象形状
の評価を行う第4ステップとを有する。
記測定対象の凹凸形状を2次元あるいは3次元の座標デ
ータ点の列として取り込み、この座標データ点列の形成
する測定対象の凹凸形状と測定対象の理論形状とを比較
し、座標データ点列が有する理論形状に対する誤差デー
タ点列を求める第1ステップと、第1ステップにおいて
求められた誤差データ点列を分割して、複数の部分誤差
データ点列を設定する第2ステップと、第2ステップに
おいて設定された複数の部分誤差データ点列の中から一
つの部分誤差データ点列を選択するとともに、この選択
された部分誤差データ点列に存在する全ての誤差データ
点の誤差量の平均値Z及び標準偏差σを算出し、選択さ
れた部分誤差データ点列を構成する全ての誤差データ点
の中から、式|D−Z|≧Kσ(但し、Kは正の実数)
を満足する誤差量Dを有することにより定義される異常
誤差データ点を求めた後、この異常誤差データ点の近傍
に存在する他の誤差データ点の誤差量から補間して得ら
れる誤差量を有する補間誤差データ点を求め、この補間
誤差データ点を異常誤差データ点と置き換えて新たな部
分誤差データ点列を求める第3ステップと、第3ステッ
プにおける処理を、第2ステップにおいて設定された全
ての部分誤差データ点列に対して行い、第1ステップに
より求められた誤差データ点列の全範囲に対応する新た
な誤差データ点列を求め、この新たな誤差データ点列か
ら得られる新たな座標データ点列を用いて測定対象形状
の評価を行う第4ステップとを有する。
【0009】また、測定対象の表面形状に応じた座標デ
ータを複数の所望の位置で得て、座標データから測定対
象の表面形状データを得る座標測定装置のデータ処理方
法においては、複数の所望の位置で得られた座標データ
を複数のグループに分割することで、誤差データ点列を
いくつかの部分誤差データ点列に分割する第1ステップ
と、各々のグループである部分誤差データ点列ごとに誤
差量の許容値を決定する第2ステップと、各部分誤差デ
ータ点列ごとに決められた誤差の許容値と、許容値を得
るために用いられた座標データとを比較して、誤差量の
許容値外の座標データを除外して、測定対象の表面形状
データを得る第3ステップとを有する。
ータを複数の所望の位置で得て、座標データから測定対
象の表面形状データを得る座標測定装置のデータ処理方
法においては、複数の所望の位置で得られた座標データ
を複数のグループに分割することで、誤差データ点列を
いくつかの部分誤差データ点列に分割する第1ステップ
と、各々のグループである部分誤差データ点列ごとに誤
差量の許容値を決定する第2ステップと、各部分誤差デ
ータ点列ごとに決められた誤差の許容値と、許容値を得
るために用いられた座標データとを比較して、誤差量の
許容値外の座標データを除外して、測定対象の表面形状
データを得る第3ステップとを有する。
【0010】このようなデータ制御方法によれば、従来
のように、採取された座標データ点列に対する誤差デー
タ点列全体を対象として異常誤差データ点を抽出して削
除するのではなく、誤差データ点列を幾つかの部分誤差
データ点列(部分区間)に分割し、その各々の部分誤差
データ点列において異常誤差データ点を抽出して削除
(あるいは近傍の誤差データ点の誤差量をもとに補間し
て置き換え)するので、従来の方法では抽出できなかっ
た異常誤差データ点も抽出して処理(削除あるいは補
間)することができる。そしてこの異常データ点の抽出
・処理を全ての部分誤差データ点列について行えば(す
なわち誤差データ点列の全域について行えば)、測定し
た座標データ列全領域についての正確な異常データ点の
抽出・処理ができ、測定対象の精度の高い形状評価を行
うことができる。
のように、採取された座標データ点列に対する誤差デー
タ点列全体を対象として異常誤差データ点を抽出して削
除するのではなく、誤差データ点列を幾つかの部分誤差
データ点列(部分区間)に分割し、その各々の部分誤差
データ点列において異常誤差データ点を抽出して削除
(あるいは近傍の誤差データ点の誤差量をもとに補間し
て置き換え)するので、従来の方法では抽出できなかっ
た異常誤差データ点も抽出して処理(削除あるいは補
間)することができる。そしてこの異常データ点の抽出
・処理を全ての部分誤差データ点列について行えば(す
なわち誤差データ点列の全域について行えば)、測定し
た座標データ列全領域についての正確な異常データ点の
抽出・処理ができ、測定対象の精度の高い形状評価を行
うことができる。
【0011】
【発明の実施の形態】以下、本発明の好ましい実施形態
について図を参照して説明する。図2には座標測定装置
1を示している。この座標測定装置1は測定対象Mの表
面形状の3次元座標測定が可能であり、水平テーブル1
1上に門型の支持架12が設けられ、その水平部材12
aにはプローブ機構を有しZ方向に移動自在なZステー
ジ13がY方向移動自在に配設されている。また、測定
対象Mを載せてX方向へ移動可能なXステージ14が、
これを支持するスライダ15を介して水平テーブル11
上に設けられている。Zステージ13に組み込まれたプ
ローブ機構より下方へ突き出しているプローブ16はZ
ステージ13に対しZ方向へのみ変位可能である。ま
た、それぞれのステージには位置検出手段が設けてあ
り、各ステージの移動量が検出可能である。また、座標
測定装置1には測長スケールが組み込まれており、これ
によりプローブ16のZ方向変位が計測される。
について図を参照して説明する。図2には座標測定装置
1を示している。この座標測定装置1は測定対象Mの表
面形状の3次元座標測定が可能であり、水平テーブル1
1上に門型の支持架12が設けられ、その水平部材12
aにはプローブ機構を有しZ方向に移動自在なZステー
ジ13がY方向移動自在に配設されている。また、測定
対象Mを載せてX方向へ移動可能なXステージ14が、
これを支持するスライダ15を介して水平テーブル11
上に設けられている。Zステージ13に組み込まれたプ
ローブ機構より下方へ突き出しているプローブ16はZ
ステージ13に対しZ方向へのみ変位可能である。ま
た、それぞれのステージには位置検出手段が設けてあ
り、各ステージの移動量が検出可能である。また、座標
測定装置1には測長スケールが組み込まれており、これ
によりプローブ16のZ方向変位が計測される。
【0012】この座標測定装置1により測定対象Mの座
標測定をする場合には、先ず測定対象MをXステージ1
4上に固定し、Xステージ14及びZステージ13を移
動して、プローブ16が測定対象M上の測定開始点に適
当な押し付け力で当接された状態とする。そして、Zス
テージ13をY方向に、あるいはXステージ14をX方
向に移動させ、このX方向あるいはY方向の移動距離を
測定するとともにプローブ16のZ方向(鉛直方向)変
位を測定し記録する。
標測定をする場合には、先ず測定対象MをXステージ1
4上に固定し、Xステージ14及びZステージ13を移
動して、プローブ16が測定対象M上の測定開始点に適
当な押し付け力で当接された状態とする。そして、Zス
テージ13をY方向に、あるいはXステージ14をX方
向に移動させ、このX方向あるいはY方向の移動距離を
測定するとともにプローブ16のZ方向(鉛直方向)変
位を測定し記録する。
【0013】図3はこのような座標測定装置1により得
られた測定対象Mの座標データ点列を模式的に表したも
のである。ここでは説明を簡単にするためにX−Z2次
元の座標データ列として表現している。図3中、実線で
示される曲線が採取した座標データ点列aで,破線で示
される曲線は測定対象の理論形状bである。
られた測定対象Mの座標データ点列を模式的に表したも
のである。ここでは説明を簡単にするためにX−Z2次
元の座標データ列として表現している。図3中、実線で
示される曲線が採取した座標データ点列aで,破線で示
される曲線は測定対象の理論形状bである。
【0014】図4は、図3において座標データ点列aに
理論形状bをフィッティングした時の誤差量を表す点の
列、すなわち誤差データ点列cを示している。又、図の
Z軸に平行に引かれた破線の間に挟まれた領域は部分区
間であり、各々の部分区間eは部分誤差データ点列を有
している。ここで、Z軸に平行な太実線の間に挟まれた
領域は選択された部分区間eであり、部分誤差データ点
列e’を有する。
理論形状bをフィッティングした時の誤差量を表す点の
列、すなわち誤差データ点列cを示している。又、図の
Z軸に平行に引かれた破線の間に挟まれた領域は部分区
間であり、各々の部分区間eは部分誤差データ点列を有
している。ここで、Z軸に平行な太実線の間に挟まれた
領域は選択された部分区間eであり、部分誤差データ点
列e’を有する。
【0015】図1は,図4において選択された部分区間
eの部分誤差データ点列e’を拡大して表したものであ
る。図1中の黒丸は、各誤差データ点を分かり易く表示
したものであり、この例では、部分区間eは10個の誤
差データ点からなる部分誤差データ点列e’を有したも
のである。ここで、この部分区間eにおける全ての誤差
データ点の値(すなわち誤差量)から算出される平均値
をZ及び標準偏差をσとし、正の実数Kの値を指定した
ときに式|DーZ|≧Kσを満足する誤差量Dを有する
誤差データ点は異常誤差データ点として判断される。図
1では、平均値Zを示すラインを実線fで,平均値Zプ
ラスマイナス標準偏差σの1倍(Z±1*σ)の値を示
すラインを一点鎖線g、g’で、平均値Zプラスマイナ
ス標準偏差σのK倍(Z±2*σ)の値を示すラインを
破線h、h’で示す。
eの部分誤差データ点列e’を拡大して表したものであ
る。図1中の黒丸は、各誤差データ点を分かり易く表示
したものであり、この例では、部分区間eは10個の誤
差データ点からなる部分誤差データ点列e’を有したも
のである。ここで、この部分区間eにおける全ての誤差
データ点の値(すなわち誤差量)から算出される平均値
をZ及び標準偏差をσとし、正の実数Kの値を指定した
ときに式|DーZ|≧Kσを満足する誤差量Dを有する
誤差データ点は異常誤差データ点として判断される。図
1では、平均値Zを示すラインを実線fで,平均値Zプ
ラスマイナス標準偏差σの1倍(Z±1*σ)の値を示
すラインを一点鎖線g、g’で、平均値Zプラスマイナ
ス標準偏差σのK倍(Z±2*σ)の値を示すラインを
破線h、h’で示す。
【0016】図1においてK=2とした場合(破線h、
h’)には、誤差データ点d1の値(誤差量)D1は式
|D1ーZ|≧2*σを満たすため、誤差データ点d1
は部分誤差データ点列eから削除の対象となる。K=1
とした場合(一点鎖線g、g’)には、更に誤差データ
点d2も削除の対象となる。このように部分区間e(す
なわち部分誤差データ点列e)を選択した上でKの値を
適当に変化させることにより、従来の方法では削除し得
なかった異常誤差データ点をも削除することができる。
h’)には、誤差データ点d1の値(誤差量)D1は式
|D1ーZ|≧2*σを満たすため、誤差データ点d1
は部分誤差データ点列eから削除の対象となる。K=1
とした場合(一点鎖線g、g’)には、更に誤差データ
点d2も削除の対象となる。このように部分区間e(す
なわち部分誤差データ点列e)を選択した上でKの値を
適当に変化させることにより、従来の方法では削除し得
なかった異常誤差データ点をも削除することができる。
【0017】図5はK=1のレベルで異常誤差データ点
(d1及びd2)を削除した後の部分誤差データ点列
e’を拡大して示したものである。図5では削除された
誤差データ点d1及びd2が削除されたままであるが,
この削除された誤差データ点d1、d2近傍の誤差デー
タ点(この場合前後の誤差データ点)の値をもとに補間
して得られる補間誤差データ点を、削除された異常誤差
データ点と置き換えることも可能である。図6は、図5
において削除された異常誤差データ点d1、d2を補間
誤差データ点d3、d4で補った例を示している。補間
の方法には多項式近似やスプライン補間などの一般的な
手法が適用可能である。
(d1及びd2)を削除した後の部分誤差データ点列
e’を拡大して示したものである。図5では削除された
誤差データ点d1及びd2が削除されたままであるが,
この削除された誤差データ点d1、d2近傍の誤差デー
タ点(この場合前後の誤差データ点)の値をもとに補間
して得られる補間誤差データ点を、削除された異常誤差
データ点と置き換えることも可能である。図6は、図5
において削除された異常誤差データ点d1、d2を補間
誤差データ点d3、d4で補った例を示している。補間
の方法には多項式近似やスプライン補間などの一般的な
手法が適用可能である。
【0018】このような処理を全ての部分区間全てにつ
いて行えば、誤差データ点列cの全領域について異常誤
差データ点を処理することができ、これにより測定した
座標データ点列の全領域について精度の高い形状評価を
行うことができる。
いて行えば、誤差データ点列cの全領域について異常誤
差データ点を処理することができ、これにより測定した
座標データ点列の全領域について精度の高い形状評価を
行うことができる。
【0019】上記説明では、部分誤差データ点列e’が
10個の誤差データ点からなる場合、すなわち部分誤差
データ点列e’が10個の誤差データ点を含むように部
分区間e(のひとつ)が設定された例を示したが、一般
には部分誤差データ点列e’は、2個以上の誤差データ
点からなる連続した誤差データ点の列であれば、任意の
数に設定可能である。ここで部分区間(すなわち部分誤
差データ点列)の幅(X軸方向の幅)は、誤差データ点
列cの傾斜(変化率)が急な箇所ほど狭くなるように設
定されることが望ましい。
10個の誤差データ点からなる場合、すなわち部分誤差
データ点列e’が10個の誤差データ点を含むように部
分区間e(のひとつ)が設定された例を示したが、一般
には部分誤差データ点列e’は、2個以上の誤差データ
点からなる連続した誤差データ点の列であれば、任意の
数に設定可能である。ここで部分区間(すなわち部分誤
差データ点列)の幅(X軸方向の幅)は、誤差データ点
列cの傾斜(変化率)が急な箇所ほど狭くなるように設
定されることが望ましい。
【0020】なお、上記実施例ではKの値を1若しくは
2として説明したが、正の実数Kは、選択した部分区間
内の部分誤差データ点列の有する全誤差データ点の数に
対する異常誤差データ点の数の割合が所定値以下となる
ように設定されることが望ましい。この設定の仕方の一
例を示すと、先ずKに初期値(例えば、K=2)を与え
て、選択した部分区間内の部分誤差データ点列の有する
全誤差データ点の数に対する異常誤差データ点の数の割
合を求め、この割合が所定値(例えば10%とする)を
越える割合(例えば12%)であったときには、次にK
の値を増加させて(例えば、K=2.1として)同様の
処理を行い、最終的に全誤差データ点の数に対する異常
誤差データ点の数の割合が所定値(ここでは10%)以
下となるように設定される。
2として説明したが、正の実数Kは、選択した部分区間
内の部分誤差データ点列の有する全誤差データ点の数に
対する異常誤差データ点の数の割合が所定値以下となる
ように設定されることが望ましい。この設定の仕方の一
例を示すと、先ずKに初期値(例えば、K=2)を与え
て、選択した部分区間内の部分誤差データ点列の有する
全誤差データ点の数に対する異常誤差データ点の数の割
合を求め、この割合が所定値(例えば10%とする)を
越える割合(例えば12%)であったときには、次にK
の値を増加させて(例えば、K=2.1として)同様の
処理を行い、最終的に全誤差データ点の数に対する異常
誤差データ点の数の割合が所定値(ここでは10%)以
下となるように設定される。
【0021】以上の説明では,説明を容易にするために
2次元的な座標データ処理の例を示したが、3次元的な
座標データ処理への拡張も可能である。この場合に選択
される部分区間は、2つ以上の連続した誤差データ点が
含まれる任意の面積を有する領域となる。
2次元的な座標データ処理の例を示したが、3次元的な
座標データ処理への拡張も可能である。この場合に選択
される部分区間は、2つ以上の連続した誤差データ点が
含まれる任意の面積を有する領域となる。
【0022】
【発明の効果】以上のように、本発明に係る座標測定装
置のデータ処理方法によれば、従来のように、採取され
た座標データ点列に対する誤差データ点列全体を対象と
して異常誤差データ点を抽出して削除するのではなく、
誤差データ点列を幾つかの部分誤差データ点列(部分区
間)に分割し、その各々の部分誤差データ点列において
異常誤差データ点を抽出して削除(あるいは近傍の誤差
データ点の誤差量をもとに補間して置き換え)するの
で、従来の方法では削除できなかった異常誤差データ点
も抽出して処理(削除あるいは補間)することができ
る。そしてこの異常データ点の抽出・処理を全ての部分
誤差データ点列について行えば(すなわち誤差データ点
列の全域について行えば)、測定した座標データ列全領
域についての正確な異常データ点の抽出・処理ができ、
測定対象の精度の高い形状評価を行うことができる。
置のデータ処理方法によれば、従来のように、採取され
た座標データ点列に対する誤差データ点列全体を対象と
して異常誤差データ点を抽出して削除するのではなく、
誤差データ点列を幾つかの部分誤差データ点列(部分区
間)に分割し、その各々の部分誤差データ点列において
異常誤差データ点を抽出して削除(あるいは近傍の誤差
データ点の誤差量をもとに補間して置き換え)するの
で、従来の方法では削除できなかった異常誤差データ点
も抽出して処理(削除あるいは補間)することができ
る。そしてこの異常データ点の抽出・処理を全ての部分
誤差データ点列について行えば(すなわち誤差データ点
列の全域について行えば)、測定した座標データ列全領
域についての正確な異常データ点の抽出・処理ができ、
測定対象の精度の高い形状評価を行うことができる。
【図1】本発明のデータ処理方法による異常誤差データ
点を処理する過程を示す図である。
点を処理する過程を示す図である。
【図2】座標測定装置の斜視図である。
【図3】採取した座標データ列に理論形状をフィッティ
ングさせた図である。
ングさせた図である。
【図4】誤差データ列の一例を示す図である。
【図5】異常データ点を削除した誤差データ列の一例を
示す図である。
示す図である。
【図6】補間誤差データ点で削除された異常誤差データ
点を補った誤差データ列の一例を示す図である。
点を補った誤差データ列の一例を示す図である。
【図7】従来のデータ処理方法による異常誤差データ点
を処理する過程を示す図である。
を処理する過程を示す図である。
1 座標測定装置 M 測定対象 a 座標データ点列 c 誤差データ点列 e 部分区間 e’ 部分誤差データ点列 d1、d2 異常誤差データ点 d3、d4 補間誤差データ点
Claims (4)
- 【請求項1】 測定対象の表面上を走査して前記測定対
象の凹凸形状を2次元あるいは3次元の座標データ点の
列として取り込み、この座標データ点列の形成する前記
測定対象の凹凸形状と前記測定対象の理論形状とを比較
し、前記座標データ点列が有する前記理論形状に対する
誤差データ点列を求める第1ステップと、 第1ステップにおいて求められた誤差データ点列を分割
して、複数の部分誤差データ点列を設定する第2ステッ
プと、 第2ステップにおいて設定された複数の部分誤差データ
点列の中から一つの部分誤差データ点列を選択するとと
もに、この選択された部分誤差データ点列に存在する全
ての誤差データ点の誤差量の平均値Z及び標準偏差σを
算出し、前記選択された部分誤差データ点列を構成する
全ての誤差データ点の中から、式|D−Z|≧Kσ(但
し、Kは正の実数)を満足する誤差量Dを有することに
より定義される異常誤差データ点を求め、この異常誤差
データ点を前記選択された部分誤差データ点列から削除
して新たな部分誤差データ点列を求める第3ステップ
と、 第3ステップにおける処理を、第2ステップにおいて設
定された全ての部分誤差データ点列に対して行い、第1
ステップにより求められた誤差データ点列の全範囲に対
応する新たな誤差データ点列を求め、この新たな誤差デ
ータ点列から得られる新たな座標データ点列を用いて前
記測定対象形状の評価を行う第4ステップとを有するこ
とを特徴とする座標測定装置のデータ処理方法。 - 【請求項2】 測定対象の表面上を走査して前記測定対
象の凹凸形状を2次元あるいは3次元の座標データ点の
列として取り込み、この座標データ点列の形成する前記
測定対象の凹凸形状と前記測定対象の理論形状とを比較
し、前記座標データ点列が有する前記理論形状に対する
誤差データ点列を求める第1ステップと、 第1ステップにおいて求められた誤差データ点列を分割
して、複数の部分誤差データ点列を設定する第2ステッ
プと、 第2ステップにおいて設定された複数の部分誤差データ
点列の中から一つの部分誤差データ点列を選択するとと
もに、この選択された部分誤差データ点列に存在する全
ての誤差データ点の誤差量の平均値Z及び標準偏差σを
算出し、前記選択された部分誤差データ点列を構成する
全ての誤差データ点の中から、式|D−Z|≧Kσ(但
し、Kは正の実数)を満足する誤差量Dを有することに
より定義される異常誤差データ点を求めた後、この異常
誤差データ点の近傍に存在する他の誤差データ点の誤差
量から補間して得られる誤差量を有する補間誤差データ
点を求め、この補間誤差データ点を前記異常誤差データ
点と置き換えて新たな部分誤差データ点列を求める第3
ステップと、 第3ステップにおける処理を、第2ステップにおいて設
定された全ての部分誤差データ点列に対して行い、第1
ステップにより求められた誤差データ点列の全範囲に対
応する新たな誤差データ点列を求め、この新たな誤差デ
ータ点列から得られる新たな座標データ点列を用いて前
記測定対象形状の評価を行う第4ステップとを有するこ
とを特徴とする座標測定装置のデータ処理方法。 - 【請求項3】 第2ステップにおいて、前記誤差データ
点列の傾斜が急な箇所ほど狭い幅を有する部分誤差デー
タ点列が設定されるように、前記誤差データ点列が分割
されることを特徴とする請求項1又は請求項2記載の座
標測定装置のデータ処理方法。 - 【請求項4】 測定対象の表面形状に応じた座標データ
を複数の所望の位置で得て、前記座標データから前記測
定対象の表面形状データを得る座標測定装置のデータ処
理方法であって、 前記複数の所望の位置で得られた座標データを複数のグ
ループに分割する第1ステップと、 前記グループごとに誤差量の許容値を決定する第2ステ
ップと、 前記各グループごとに決められた前記誤差量の許容値
と、この許容値を得るために用いられた前記座標データ
とを比較して、前記誤差量の許容値外の座標データを除
外して、前記測定対象の表面形状データを得る第3ステ
ップとを有することを特徴とする座標測定装置のデータ
処理方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10029741A JPH11230735A (ja) | 1998-02-12 | 1998-02-12 | 座標測定装置のデータ処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10029741A JPH11230735A (ja) | 1998-02-12 | 1998-02-12 | 座標測定装置のデータ処理方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH11230735A true JPH11230735A (ja) | 1999-08-27 |
Family
ID=12284539
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP10029741A Pending JPH11230735A (ja) | 1998-02-12 | 1998-02-12 | 座標測定装置のデータ処理方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH11230735A (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002202115A (ja) * | 2000-11-09 | 2002-07-19 | Samsung Electronics Co Ltd | 測定装置の自動測定エラー検出方法 |
CN102589503A (zh) * | 2011-01-18 | 2012-07-18 | 苏州春兴精工股份有限公司 | 基于短小圆弧的三坐标检测方法 |
JP2016156793A (ja) * | 2015-02-26 | 2016-09-01 | 住友重機械工業株式会社 | 形状計測装置、加工装置及び形状計測方法 |
CN106682011A (zh) * | 2015-11-06 | 2017-05-17 | 北京国双科技有限公司 | 利用图形展示数据的方法和装置 |
CN114001696A (zh) * | 2021-12-31 | 2022-02-01 | 杭州思看科技有限公司 | 三维扫描系统、工作精度监控方法及三维扫描平台 |
-
1998
- 1998-02-12 JP JP10029741A patent/JPH11230735A/ja active Pending
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002202115A (ja) * | 2000-11-09 | 2002-07-19 | Samsung Electronics Co Ltd | 測定装置の自動測定エラー検出方法 |
CN102589503A (zh) * | 2011-01-18 | 2012-07-18 | 苏州春兴精工股份有限公司 | 基于短小圆弧的三坐标检测方法 |
JP2016156793A (ja) * | 2015-02-26 | 2016-09-01 | 住友重機械工業株式会社 | 形状計測装置、加工装置及び形状計測方法 |
CN106682011A (zh) * | 2015-11-06 | 2017-05-17 | 北京国双科技有限公司 | 利用图形展示数据的方法和装置 |
CN106682011B (zh) * | 2015-11-06 | 2019-12-10 | 北京国双科技有限公司 | 利用图形展示数据的方法和装置 |
CN114001696A (zh) * | 2021-12-31 | 2022-02-01 | 杭州思看科技有限公司 | 三维扫描系统、工作精度监控方法及三维扫描平台 |
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