JPH0697166B2 - ３次元データ修正方法 - Google Patents
３次元データ修正方法Info
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- JPH0697166B2 JPH0697166B2 JP1564088A JP1564088A JPH0697166B2 JP H0697166 B2 JPH0697166 B2 JP H0697166B2 JP 1564088 A JP1564088 A JP 1564088A JP 1564088 A JP1564088 A JP 1564088A JP H0697166 B2 JPH0697166 B2 JP H0697166B2
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- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 14
- 239000000523 sample Substances 0.000 claims description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
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- Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
- Numerical Control (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、３次元位置測定機等により得られる３次元空
間の点群データにおける３次元データ修正方法に関す
る。
間の点群データにおける３次元データ修正方法に関す
る。
（従来の技術） ３次元位置測定機等の測定子を、その１軸を固定した状
態でモデル表面に接触させ、所定間隔で複数回走査させ
ることで、モデル形状の点群データを得ることができ
る。例えば第７図に示すようにＸ軸を固定，走査（測
定）方向をＹ軸方向とし、測定間隔ａで測定子STをモデ
ルＭの表面で５回走査して所定の補間を行なうことで、
図示黒丸の点群データを得ることができる。この点群デ
ータは各点が測定方向に関しては微細な直線区間の連続
として結合されている（図示S1,S2,…,S5）。このよう
な点群データの利用方法としては、そのままの状態で加
工情報としたり、測定形状の角部や谷間のみを抽出する
形状特徴認識（例えば第７図に示すモデルＭの角部MCを
第８図のように抽出（実線部））、若しくは測定形状の
端部を形状に沿って拡張する形状操作（例えば第７図に
示すモデルＭの端部MEを第９図のように拡張（実線
部））等がある。
態でモデル表面に接触させ、所定間隔で複数回走査させ
ることで、モデル形状の点群データを得ることができ
る。例えば第７図に示すようにＸ軸を固定，走査（測
定）方向をＹ軸方向とし、測定間隔ａで測定子STをモデ
ルＭの表面で５回走査して所定の補間を行なうことで、
図示黒丸の点群データを得ることができる。この点群デ
ータは各点が測定方向に関しては微細な直線区間の連続
として結合されている（図示S1,S2,…,S5）。このよう
な点群データの利用方法としては、そのままの状態で加
工情報としたり、測定形状の角部や谷間のみを抽出する
形状特徴認識（例えば第７図に示すモデルＭの角部MCを
第８図のように抽出（実線部））、若しくは測定形状の
端部を形状に沿って拡張する形状操作（例えば第７図に
示すモデルＭの端部MEを第９図のように拡張（実線
部））等がある。
（発明が解決しようとする課題） 上述した３次元位置測定機等の測定子で測定して得られ
る点群データの精度を高めるには、測定子の１軸を完全
に固定することが必要である。しかし、物理的に完全固
定することは不可能であり、変動成分を含む点群データ
と成る。そして、このような変動成分を含む点群データ
（例えば第10図）を用い、上述した形状特徴認識を行な
うと認識すべき箇所を誤って抽出（例えば第11図に示す
実線部）したり、また、形状操作を行なうとでたらめな
方向に拡張（例えば第12図に示す実線部）したりする問
題があった。
る点群データの精度を高めるには、測定子の１軸を完全
に固定することが必要である。しかし、物理的に完全固
定することは不可能であり、変動成分を含む点群データ
と成る。そして、このような変動成分を含む点群データ
（例えば第10図）を用い、上述した形状特徴認識を行な
うと認識すべき箇所を誤って抽出（例えば第11図に示す
実線部）したり、また、形状操作を行なうとでたらめな
方向に拡張（例えば第12図に示す実線部）したりする問
題があった。
本発明は上述のような事情から成されたものであり、本
発明の目的は、モデル形状の点群データに変動成分が含
まれていても正確な形状特徴認識や安定した形状操作等
を行なうことができる３次元データ修正方法を提供する
ことにある。
発明の目的は、モデル形状の点群データに変動成分が含
まれていても正確な形状特徴認識や安定した形状操作等
を行なうことができる３次元データ修正方法を提供する
ことにある。
（課題を解決するための手段） 本発明は、３次元位置測定機等により得られる３次元空
間の点群データにおける３次元データ修正方法に関する
ものであり、本発明の上記目的は、測定子をモデル表面
にて所定間隔で複数回走査させることにより得られる３
次元空間の点群データを入力し、隣合った１走査分の前
記点群データの一方の点群データの各点から他方の点群
データの各点を結ぶ線上の点との結合線をそれぞれ求
め、前記測定子による測定の際の理想的な走査線が含ま
れる面を求め、前記点群データの各点を前記走査方向に
結んだ線及び前記結合線と前記面との交点を求め、求め
た交点を修正した点群データとするようにしたことを特
徴とすることによって達成される。
間の点群データにおける３次元データ修正方法に関する
ものであり、本発明の上記目的は、測定子をモデル表面
にて所定間隔で複数回走査させることにより得られる３
次元空間の点群データを入力し、隣合った１走査分の前
記点群データの一方の点群データの各点から他方の点群
データの各点を結ぶ線上の点との結合線をそれぞれ求
め、前記測定子による測定の際の理想的な走査線が含ま
れる面を求め、前記点群データの各点を前記走査方向に
結んだ線及び前記結合線と前記面との交点を求め、求め
た交点を修正した点群データとするようにしたことを特
徴とすることによって達成される。
（作用） 本発明の３次元データ修正方法は、点群データ間に網状
に張りめぐらされた結線と理想的な走査線を含む面との
交点を求め、求めた交点を修正点群データとしているの
で、もとの点群データに含まれる変動成分を完全に除去
することができるものである。
に張りめぐらされた結線と理想的な走査線を含む面との
交点を求め、求めた交点を修正点群データとしているの
で、もとの点群データに含まれる変動成分を完全に除去
することができるものである。
（実施例） 第１図は、本発明の３次元データ修正方法を実現する装
置の一例を示すブロック図であり、操作盤１からの指令
により３次元位置測定機等で測定された点群データを入
力し、１走査分の点群データＳｉ（ｉ＝1,2,…Ｎ）を測
定データ読込みメモリ３に順次格納し、また、隣合った
１走査分の点群データＳｉ−１,Sｉの一方の点群データ
の各点から他方の点群データの各点を結ぶ線上までの距
離が最短となる他方の点群データ上の点を求め、最短距
離となる点同士を結んだ各結合線Cik（ｋ＝1,2,…）で
成る結合情報CTｍ（ｍ−1,2,…,N−１）を求めて結合情
報メモリ４に順次格納し、さらに、測定の際の理想的な
走査線が含まれる平面を求め、この平面及び網状に張り
めぐらされている点群データの結線（測定方向の結線及
び結合線）の交点を順次求め、求めた交点を修正した点
群データとして外部へ出力する処理装置２で構成されて
いる。
置の一例を示すブロック図であり、操作盤１からの指令
により３次元位置測定機等で測定された点群データを入
力し、１走査分の点群データＳｉ（ｉ＝1,2,…Ｎ）を測
定データ読込みメモリ３に順次格納し、また、隣合った
１走査分の点群データＳｉ−１,Sｉの一方の点群データ
の各点から他方の点群データの各点を結ぶ線上までの距
離が最短となる他方の点群データ上の点を求め、最短距
離となる点同士を結んだ各結合線Cik（ｋ＝1,2,…）で
成る結合情報CTｍ（ｍ−1,2,…,N−１）を求めて結合情
報メモリ４に順次格納し、さらに、測定の際の理想的な
走査線が含まれる平面を求め、この平面及び網状に張り
めぐらされている点群データの結線（測定方向の結線及
び結合線）の交点を順次求め、求めた交点を修正した点
群データとして外部へ出力する処理装置２で構成されて
いる。
このような構成において、その動作を第２図のフロチャ
ート及び第３図の点群データの一例で説明すると、操作
盤１からの指令により処理装置２で、３次元位置測定機
等で測定された点群データを読込んで１走査分の点群デ
ータを測定データ読込みメモリ３に順次格納する（ステ
ップS1）。そして、点群データの格納が終了したか否か
を確認し（ステップS2）、点群データの格納が終了して
いない場合にはステップS1にリターンして上述した動作
を繰返す。一方、前記判断ステップS2において、点群デ
ータＳｉ−１,Sｉの格納が終了した場合には、隣り合っ
た１走査分の点群データの一方の点群データ、例えばＳ
ｉ−１（Ｓｉ）上の点Q3（P3）から他方の点群データＳ
ｉ（Ｓｉ−１）までの距離が最短となる他方の点群デー
タＳｉ（Ｓｉ−１）上の点P3′（Q3′）を求めて結合線
Ｃi3（Ｃi4）を求める動作をすべての点について行な
い、求めた各結合線Ｃi1〜Ｃi5で成る結合情報CTｉを結
合情報メモリ４に格納する。なお、形状の角部であると
明らかに認識される点（例えばP2及びQ2），点群データ
の開始点（例えばP1及びQ1），終了点（例えばP4及び
Q4）における結合線は最短距離を求めずに各点同士を結
合させたものＣi1,Ci2,Ci5とする。そして、この動作を
１番目の走査分の点群データから順次行ない（ステップ
S3〜S5）、最終番目（Ｎ）の走査分の点群データまで終
了したか否かを認識し（ステップS6）、Ｎ番目の走査分
の点群データまで終了していない場合にはステップS4に
リターンして上述した動作を繰返す。一方、前記判断ス
テップS6において、Ｎ番目の走査分の点群データまで終
了した場合には、例えばＳｉ番目の測定の際の理想的な
走査線が含まれる平面PLｉを求め、この平面PLｉと網状
に張りめぐらされている点群データの結線との交点R1〜
R8を求め、求めた交点R1〜R8を修正した点群データとし
て外部へ出力する動作を、１番目の測定の際の理想的な
走査線から順次行なう（ステップS7〜S11）。そして、
最終番目（Ｎ）の測定の際の理想的な走査線まで終了し
たか否かを確認し（ステップS12）、Ｎ番目の測定の際
の理想的な走査線まで終了していない場合にはステップ
S8にリターンして上述した動作を繰返し、またＮ番目の
測定の際の理想的な走査線まで終了した場合には全ての
処理を終了する。
ート及び第３図の点群データの一例で説明すると、操作
盤１からの指令により処理装置２で、３次元位置測定機
等で測定された点群データを読込んで１走査分の点群デ
ータを測定データ読込みメモリ３に順次格納する（ステ
ップS1）。そして、点群データの格納が終了したか否か
を確認し（ステップS2）、点群データの格納が終了して
いない場合にはステップS1にリターンして上述した動作
を繰返す。一方、前記判断ステップS2において、点群デ
ータＳｉ−１,Sｉの格納が終了した場合には、隣り合っ
た１走査分の点群データの一方の点群データ、例えばＳ
ｉ−１（Ｓｉ）上の点Q3（P3）から他方の点群データＳ
ｉ（Ｓｉ−１）までの距離が最短となる他方の点群デー
タＳｉ（Ｓｉ−１）上の点P3′（Q3′）を求めて結合線
Ｃi3（Ｃi4）を求める動作をすべての点について行な
い、求めた各結合線Ｃi1〜Ｃi5で成る結合情報CTｉを結
合情報メモリ４に格納する。なお、形状の角部であると
明らかに認識される点（例えばP2及びQ2），点群データ
の開始点（例えばP1及びQ1），終了点（例えばP4及び
Q4）における結合線は最短距離を求めずに各点同士を結
合させたものＣi1,Ci2,Ci5とする。そして、この動作を
１番目の走査分の点群データから順次行ない（ステップ
S3〜S5）、最終番目（Ｎ）の走査分の点群データまで終
了したか否かを認識し（ステップS6）、Ｎ番目の走査分
の点群データまで終了していない場合にはステップS4に
リターンして上述した動作を繰返す。一方、前記判断ス
テップS6において、Ｎ番目の走査分の点群データまで終
了した場合には、例えばＳｉ番目の測定の際の理想的な
走査線が含まれる平面PLｉを求め、この平面PLｉと網状
に張りめぐらされている点群データの結線との交点R1〜
R8を求め、求めた交点R1〜R8を修正した点群データとし
て外部へ出力する動作を、１番目の測定の際の理想的な
走査線から順次行なう（ステップS7〜S11）。そして、
最終番目（Ｎ）の測定の際の理想的な走査線まで終了し
たか否かを確認し（ステップS12）、Ｎ番目の測定の際
の理想的な走査線まで終了していない場合にはステップ
S8にリターンして上述した動作を繰返し、またＮ番目の
測定の際の理想的な走査線まで終了した場合には全ての
処理を終了する。
第４図〜第６図は、第10図に示す変動した点群データに
本発明による修正方法を適用した場合を示すものであ
る。まず、第４図に示すように点群データの各点におけ
る結合線（点線）を求めて網状にし、例えば３番目の測
定の際の理想的な走査線が含まれる平面PL3を求め、こ
の平面PL3と各結線との交点（第５図に示す黒丸）を求
めることで、修正された点群データを得ることができ
る。このように、S1′〜S5′の各点群データについて修
正を行なうと、第６図に示すような精度の高い点群デー
タS1″〜S5″を得ることができる。
本発明による修正方法を適用した場合を示すものであ
る。まず、第４図に示すように点群データの各点におけ
る結合線（点線）を求めて網状にし、例えば３番目の測
定の際の理想的な走査線が含まれる平面PL3を求め、こ
の平面PL3と各結線との交点（第５図に示す黒丸）を求
めることで、修正された点群データを得ることができ
る。このように、S1′〜S5′の各点群データについて修
正を行なうと、第６図に示すような精度の高い点群デー
タS1″〜S5″を得ることができる。
（発明の効果） 以上のように本発明の３次元データ修正方法によれば、
変動成分が含まれている点群データでも正確な形状特徴
認識や安定した形状操作等を行なうことができるので、
寸法精度の高い製品を安定して供給し、製造コストの低
減を図ることができる。
変動成分が含まれている点群データでも正確な形状特徴
認識や安定した形状操作等を行なうことができるので、
寸法精度の高い製品を安定して供給し、製造コストの低
減を図ることができる。
第１図は、本発明の３次元データ修正方法を実現する装
置の一例を示すブロック図、第２図はその動作を説明す
るフローチャート、第３図は本発明の３次元データ修正
方法を説明する点群データの一例を示す斜視図、第４図
〜第６図はそれぞれ点群データの一例に本発明の３次元
データ修正方法を適用した場合の過程を示す斜視図、第
７図はモデルの一例の点群データを得る方法を説明する
斜視図、第８図及び第９図はそれぞれ点群データの利用
方法を説明する斜視図、第10図は変動成分を含む点群デ
ータの一例を示す斜視図、第11図及び第12図はそれぞれ
変動成分を含む点群データに第８図及び第９図に示す利
用方法を適用した場合を示す斜視図である。 １……操作盤、２……処理装置、３……測定データ読込
みメモリ、４……結合情報メモリ。
置の一例を示すブロック図、第２図はその動作を説明す
るフローチャート、第３図は本発明の３次元データ修正
方法を説明する点群データの一例を示す斜視図、第４図
〜第６図はそれぞれ点群データの一例に本発明の３次元
データ修正方法を適用した場合の過程を示す斜視図、第
７図はモデルの一例の点群データを得る方法を説明する
斜視図、第８図及び第９図はそれぞれ点群データの利用
方法を説明する斜視図、第10図は変動成分を含む点群デ
ータの一例を示す斜視図、第11図及び第12図はそれぞれ
変動成分を含む点群データに第８図及び第９図に示す利
用方法を適用した場合を示す斜視図である。 １……操作盤、２……処理装置、３……測定データ読込
みメモリ、４……結合情報メモリ。
Claims (1)
- 【請求項１】測定子をモデル表面にて所定間隔で複数回
走査させることにより得られる３次元空間の点群データ
を入力し、隣合った１走査分の前記点群データの一方の
点群データの各点から他方の点群データの各点を結ぶ線
上の点との結合線をそれぞれ求め、前記測定子による測
定の際の理想的な走査線が含まれる面を求め、前記点群
データの各点を前記走査方向に結んだ線及び前記結合線
と前記面との交点を求め、求めた交点を修正した点群デ
ータとするようにしたことを特徴とする３次元データ修
正方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1564088A JPH0697166B2 (ja) | 1988-01-26 | 1988-01-26 | ３次元データ修正方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1564088A JPH0697166B2 (ja) | 1988-01-26 | 1988-01-26 | ３次元データ修正方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01191012A JPH01191012A (ja) | 1989-08-01 |
| JPH0697166B2 true JPH0697166B2 (ja) | 1994-11-30 |
Family
ID=11894316
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1564088A Expired - Fee Related JPH0697166B2 (ja) | 1988-01-26 | 1988-01-26 | ３次元データ修正方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0697166B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5550330A (en) * | 1991-10-16 | 1996-08-27 | Fanuc Limited | Digitizing control apparatus |
| JPH05104413A (ja) * | 1991-10-16 | 1993-04-27 | Fanuc Ltd | デイジタイジング制御装置 |
-
1988
- 1988-01-26 JP JP1564088A patent/JPH0697166B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01191012A (ja) | 1989-08-01 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |