特許ウォッチ

公開番号2024144360
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-10-11
出願番号2024052418
出願日2024-03-27
発明の名称三次元データ生成装置、三次元データ生成方法、三次元データ生成プログラム及び三次元データ生成システム
出願人シチズン時計株式会社
代理人個人,個人,個人,個人,個人
主分類G01B 11/24 20060101AFI20241003BHJP(測定;試験)
要約【課題】スティッチング処理によりに生成された三次元データの精度の低下の抑制が可能な三次元データ生成装置を提供することを目的とする。
【解決手段】三次元データ生成装置1は、被測定面30の面積よりも狭い検出領域31の三次元形状を測定するセンサ101によって、隣接する検出領域の一部が重複する重複領域を含む検出領域31の三次元形状を示す検出データを取得するデータ取得部21と、隣接する検出領域31の間で重複する重複領域40に含まれる検出データから、重複領域40の傾きを示す重複領域面41、42を算出する重複領域面算出部25と、隣接する検出領域31のそれぞれの重複領域面41、42を互いに一致させるように検出データを補正して、補正データを生成する補正処理部26と、隣接する検出領域のそれぞれの補正データを結合するように、被測定面30の三次元形状を示す三次元データを生成するデータ結合部24とを有する。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項１】
被測定対象における被測定面の面積よりも狭い複数の検出領域に対して前記被測定対象の三次元形状を測定するセンサによって、隣接する前記検出領域の一部が重複する重複領域を含む検出領域の三次元形状を示す検出データを取得するデータ取得部と、
前記重複領域に含まれる前記検出データから、前記重複領域の傾きを示す重複領域面を算出する重複領域面算出部と、
隣接する前記検出領域のそれぞれの前記重複領域面を互いに一致させるように前記検出データを補正して、補正データを生成する補正処理部と、
隣接する検出領域のそれぞれの前記補正データを結合するように、前記被測定面の三次元形状を示す三次元データを生成するデータ結合部と、
前記三次元データを出力する三次元データ出力部と、
を有する、ことを特徴とする三次元データ生成装置。
続きを表示（約 2,000 文字）【請求項２】
前記検出データは、点群データであり、
前記補正処理部は、
前記重複領域面の傾きを互いに一致させるように、前記点群データの座標を変換し、
前記重複領域面が重なるように、座標変換された前記点群データの座標を移動する、
請求項１に記載の三次元データ生成装置。
【請求項３】
前記検出データは、点群データであり、
前記重複領域面算出部は、
前記重複領域に含まれる点群データを抽出し、
抽出した前記点群データからノイズデータを除外し、
前記ノイズデータが除外された前記点群データから前記重複領域面を算出する、
請求項１に記載の三次元データ生成装置。
【請求項４】
前記検出領域は被測定面外の領域を含み、
前記点群データは、前記検出領域の高さを示す高さ情報を含み、
前記重複領域面算出部は、
前記高さ情報に対応する高さを所定の数値に変換し、
変換された前記数値を用いて、前記点群データを除外する、
請求項３に記載の三次元データ生成装置。
【請求項５】
前記被測定面の三次元形状を示す三次元データを生成するときの起点となる起点領域を決定する起点領域決定部を更に有し、
前記起点領域は、前記被測定面の外縁を含まない領域である、請求項１～４の何れか一項に記載の三次元データ生成装置。
【請求項６】
前記検出データを補正する順序を決定する補正順序決定部を更に有し、
前記補正順序決定部は、前記被測定面の外縁を含まない前記検出領域に対応する前記検出データを補正した後に、前記被測定面の外縁を含む前記検出領域に対応する前記検出データを補正するように順序を決定する、請求項５に記載の三次元データ生成装置。
【請求項７】
前記補正順序決定部は、前記被測定面の四隅を含まない前記検出領域に対応する前記検出データを補正した後に、前記被測定面の四隅を含む前記検出領域に対応する前記検出データを補正するように順序を決定する、請求項６に記載の三次元データ生成装置。
【請求項８】
被測定対象における被測定面の面積よりも狭い複数の検出領域に対して前記被測定対象の三次元形状を測定するセンサによって、隣接する前記検出領域の一部が重複する重複領域を含む検出領域の三次元形状を示す検出データを取得し、
前記重複領域に含まれる前記検出データから、前記重複領域の傾きを示す重複領域面を算出し、
隣接する前記検出領域のそれぞれの前記重複領域面を互いに一致させるように前記検出データのそれぞれを補正して、補正データを生成し、
前記補正データを結合して、前記被測定面の三次元形状を示す三次元データを生成し、
前記三次元データを出力する、
ことを含む、ことを特徴とする三次元データ生成方法。
【請求項９】
被測定対象における被測定面の面積よりも狭い複数の検出領域に対して前記被測定対象の三次元形状を測定するセンサによって、隣接する前記検出領域の一部が重複する重複領域を含む検出領域の三次元形状を示す検出データを取得し、
前記重複領域に含まれる前記検出データから、前記重複領域の傾きを示す重複領域面を算出し、
隣接する前記検出領域のそれぞれの前記重複領域面を互いに一致させるように前記検出データを補正して、補正データを生成し、
前記補正データを結合して、前記被測定面の三次元形状を示す三次元データを生成し、
前記三次元データを出力する、
処理をコンピュータに実行させる、ことを特徴とする三次元データ生成プログラム。
【請求項１０】
被測定対象における被測定面の面積よりも狭い複数の検出領域に対して前記被測定対象の三次元形状を測定するセンサと、
前記センサによって検出された前記検出領域の三次元形状を示す三次元データを生成する三次元データ生成装置と、を有し、
前記三次元データ生成装置は、
前記センサによって、隣接する前記検出領域の一部が重複する重複領域を含む検出領域の三次元形状を示す検出データを取得するデータ取得部と、
前記重複領域に含まれる前記検出データから、前記重複領域の傾きを示す重複領域面を算出する重複領域面算出部と、
隣接する前記検出領域のそれぞれの前記重複領域面を互いに一致させるように前記検出データを補正して、補正データを生成する補正処理部と、
前記補正データを結合して、前記被測定面の三次元形状を示す三次元データを生成するデータ結合部と、
前記三次元データを出力する三次元データ出力部と、
を有する、ことを特徴とする三次元データ生成システム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、三次元データ生成装置、三次元データ生成方法、三次元データ生成プログラム及び三次元データ生成システムに関する。
続きを表示（約 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
被測定対象の三次元形状を示す測定データを生成するスティッチング処理により測定対象物の三次元形状を示す三次元データを生成する技術が知られている。例えば、特許文献１には、うねり形状を有する被測定面の三次元形状を、マイケルソン型等の干渉計によって測定するときに、被測定面の概略形状情報に基づいて分割された複数の測定面の測定データを接続して被測定面の三次元データを生成する技術が記載される。特許文献１に記載される技術は、被測定面の概略形状情報に基づいて被測定面を複数の測定面に分割することで、被測定面が大きなうねり形状を有する場合でも、測定時間を効果的に短縮することができる。
【０００３】
また、特許文献２には、予備画像に含まれる撮像範囲を測定対象範囲と非測定対象範囲とに分類し、測定対象範囲に分類された本測定視野範囲について測定された三次元形状を示す三次元データをスティッチング処理する技術が記載される。特許文献２に記載される技術は、非測定対象範囲について測定することなく、本測定視野範囲について測定された三次元形状を示す三次元データをスティッチング処理することで、広域な測定範囲を効率的に測定することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０１８－１６３０９２号公報
特開２０１４－２１５１５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１及び２に記載される技術は、複数の測定領域のそれぞれを測定するときの測定方向がずれたとき、スティッチング処理によりに生成された三次元データの接続部に誤差が生じて、生成された三次元データの精度が低下するおそれがある。
【０００６】
本発明は、このような課題を解決するものであり、スティッチング処理によりに生成された三次元データの精度の低下の抑制が可能な三次元データ生成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る三次元データ生成装置は、被測定対象における被測定面の面積よりも狭い複数の検出領域に対して被測定対象の三次元形状を測定するセンサによって、隣接する検出領域の一部が重複する重複領域を含む検出領域の三次元形状を示す検出データを取得するデータ取得部と、重複領域に含まれる検出データから、重複領域の傾きを示す重複領域面を算出する重複領域面算出部と、隣接する検出領域のそれぞれの重複領域面を互いに一致させるように検出データを補正して、補正データを生成する補正処理部と、隣接する検出領域のそれぞれの補正データを結合するように、被測定面の三次元形状を示す三次元データを生成するデータ結合部と、三次元データを出力する三次元データ出力部とを有する。
【０００８】
さらに、本発明に係る三次元データ生成装置では、検出データは、点群データであり、補正処理部は、重複領域面の傾きを互いに一致させるように、点群データの座標を変換し、重複領域面が重なるように、座標変換された点群データの座標を移動することが好ましい。
【０００９】
さらに、本発明に係る三次元データ生成装置では、検出データは、点群データであり、重複領域面算出部は、重複領域に含まれる点群データを抽出し、抽出した点群データからノイズデータを除外し、ノイズデータが除外された点群データから重複領域面を算出することが好ましい。
【００１０】
さらに、本発明に係る三次元データ生成装置では、検出領域は被測定面外の領域を含み、点群データは、検出領域の高さを示す高さ情報を含み、重複領域面算出部は、高さ情報に対応する高さを所定の数値に変換し、変換された数値を用いて、点群データを除外することが好ましい。
（【００１１】以降は省略されています）

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