JP2014137244A - 三次元合成処理システムおよび三次元合成処理方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】実施形態の三次元合成処理システム1aは、複数の計測位置で前記構造物の表面の位置および形状を計測して複数の計測データを取得する三次元計測装置11と、三次元計測装置11の姿勢を計測する姿勢計測装置12と、三次元計測装置11が計測を実行する第1の計測位置と第1の計測位置と第2の計測位置との間の距離および第2の計測位置から第1の計測位置への方向を計測する位置計測装置13と、第1の計測データと第2の計測データとに基づいて構造物について三次元合成処理する三次元合成処理装置2aと、構造物について三次元合成処理した結果を表示する表示装置14とを備えている。
【選択図】図1
Description
図1は、本発明に係る三次元合成処理システムの第1の実施形態の構成を示すブロック図である。また、図2は計測位置ごとのローカル座標系の関係を示す図であり、図3は計測位置ごとのローカル座標系とグローバル座標系の関係を示す図である。
図10は、本発明に係る三次元合成処理システムの第2の実施形態の構成を示すブロック図である。また、図11は、第2の実施形態の三次元合成処理システムに用いられる三次元合成処理フローを示すフロー図である。さらに、図12は、第2の実施形態の三次元合成処理システムに用いられる計測位置提示処理フローを示すフロー図である。図13は評価空間におけるブロック分割の一例を示す図であり、図14は評価空間における選択ブロックの一例を示す図である。
図15は、本発明に係る三次元合成処理システムの第3の実施形態の構成を示すブロック図である。また、図16は、第3の実施形態の三次元合成処理システムに用いられる三次元合成処理フローを示すフロー図である。
以上、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。例えば、各実施形態の特徴を組み合わせてもよい。さらに、これらの実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形には、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。また、前述した実施形態の適用例として、レーザ計測などによる非接触計測を用いた三次元合成処理システムを一例として示したが、超音波計測などのその他の接触/非接触計測を用いる場合にも、同様に適用できることはいうまでもない。
Claims (12)
- 計測対象の構造物の計測を行って当該構造物を三次元に観察可能に表示する三次元合成処理システムであって、
複数の計測位置で前記構造物の表面の位置および形状を計測して複数の計測データを取得する三次元計測装置と、
前記三次元計測装置の姿勢を計測する姿勢計測装置と、
前記三次元計測装置が計測を実行する第1の計測位置と前記第1の計測位置と異なる前記三次元計測装置が計測を実行する第2の計測位置との間の距離、および、前記第2の計測位置から前記第1の計測位置への方向を計測する位置計測装置と、
前記複数の計測データに基づいて前記構造物について三次元合成処理する三次元合成処理装置と、
前記構造物について三次元合成処理した結果を表示する表示装置と、を備え、
前記三次元合成処理装置は、
前記姿勢計測装置により計測された前記姿勢に基づいて姿勢計測情報を生成し、前記位置計測装置により計測された前記距離および前記方向に基づいて位置計測情報を生成する計測状態取得部と、
前記複数の計測位置と、前記複数の計測データと、前記姿勢計測情報と、前記位置計測情報とを記憶するデータ記憶部と、
いずれかの位置を基準とする座標系を同一座標系とし、前記姿勢計測情報および前記位置計測情報に基づいて前記複数の計測位置の各々を基準とする座標系を前記同一座標系に変換する座標変換を用いて、前記複数の計測データを前記同一座標系を基準とする座標に変換する座標変換部と、
前記構造物について前記三次元合成処理した結果として、前記座標変換部により前記同一座標系に変換された前記複数の計測データの座標を前記同一座標系に配置して前記表示装置に出力するデータ合成出力部と、を有する
ことを特徴とする三次元合成処理システム。 - 前記計測状態取得部は、前記複数の計測位置と、前記複数の計測データと、前記姿勢計測情報と、前記位置計測情報とを関連付けて前記データ記憶部に格納する
ことを特徴とする請求項1に記載の三次元合成処理システム。 - 前記姿勢計測装置は、三次元磁気センサを有し、前記三次元磁気センサにより計測される前記方向に基づいて前記三次元計測装置の前記姿勢を計測する
ことを特徴とする請求項2に記載の三次元合成処理システム。 - 前記姿勢計測装置は、ジャイロセンサを有し、前記ジャイロセンサにより計測される角加速度に基づいて前記三次元計測装置の前記姿勢を計測する
ことを特徴とする請求項2に記載の三次元合成処理システム。 - 前記位置計測装置は、GPSセンサを有し、前記三次元計測装置と一体となるように据え付けられ、前記GPSセンサを用いて前記第1の計測位置と前記第2の計測位置との間の前記距離および前記方向を計測する
ことを特徴とする請求項2ないし請求項4のいずれか一項に記載の三次元合成処理システム。 - 前記位置計測装置は、レーザ距離計を有し、前記レーザ距離計を用いて前記第1の計測位置と前記第2の計測位置との間の前記距離および前記方向を計測する
ことを特徴とする請求項2ないし請求項4のいずれか一項に記載の三次元合成処理システム。 - 前記三次元合成処理装置は、
前記表示装置に表示されている画面上において前記三次元計測装置を設置する位置に目印を表示し、当該表示された目印の位置を前記三次元計測装置の前記第2の計測位置として提示する計測位置提示部をさらに有する
ことを特徴とする請求項1ないし請求項6のいずれか一項に記載の三次元合成処理システム。 - 前記三次元合成処理装置は、
前記同一座標系に前記複数の計測データが座標変換されて配置された有限の評価空間を設定し、当該評価空間について所定の単位の複数のブロックに分割して前記計測データの密度評価を行う密度評価部をさらに有し、
前記計測位置提示部は、前記計測データの前記密度評価に基づいて、前記計測データの密度が所定の閾値よりも低い前記ブロックを抽出し、当該抽出した前記ブロックの範囲にある座標を、前記三次元計測装置を設置すべき位置である提示計測位置として提示する
ことを特徴とする請求項7に記載の三次元合成処理システム。 - 前記三次元計測装置が設置される位置を撮影する可視画像撮影装置をさらに備え、
前記計測位置提示部は、前記可視画像撮影装置により撮影された画像を用いて、前記画像上において前記三次元計測装置を設置する前記第2の計測位置に前記目印を表示して、前記画像上に前記第2の計測位置を提示する
ことを特徴とする請求項7または請求項8に記載の三次元合成処理システム。 - 前記三次元合成処理装置は、
前記三次元計測装置の初期姿勢を設定する初期姿勢設定部をさらに有し、
前記計測状態取得部は、前記姿勢計測装置により計測された前記三次元計測装置の前記姿勢が前記初期姿勢設定部により設定された前記初期姿勢と一致した場合に、前記表示装置に一致した旨を表示させる
ことを特徴とする請求項1ないし請求項9のいずれか一項に記載の三次元合成処理システム。 - 前記姿勢計測装置により計測された前記三次元計測装置の前記姿勢と前記初期姿勢設定部により設定された前記初期姿勢とが一致するように前記三次元計測装置の前記姿勢を調整する姿勢自動制御装置をさらに備える
ことを特徴とする請求項10に記載の三次元合成処理システム。 - 複数の計測位置で計測対象の構造物の表面の位置および形状を計測して複数の計測データを取得する三次元計測装置と、前記三次元計測装置の姿勢を計測する姿勢計測装置と、異なる前記計測位置での距離および方向を計測する位置計測装置と、前記複数の計測データに基づいて前記構造物について三次元合成処理する三次元合成処理装置と、前記構造物について三次元合成処理した結果を表示する表示装置とを備え、前記構造物の計測を行って前記構造物を三次元に観察可能に表示する三次元合成処理システムに用いられる三次元合成処理方法であって、
前記三次元合成処理装置が、前記姿勢計測装置により計測された前記姿勢に基づいて姿勢計測情報を生成し、前記位置計測装置により計測された前記距離および前記方向に基づいて位置計測情報を生成する計測状態取得ステップと、
前記三次元合成処理装置が、前記複数の計測位置と、前記複数の計測データと、前記姿勢計測情報と、前記位置計測情報とを記憶するデータ記憶ステップと、
前記三次元合成処理装置が、いずれかの位置を基準とする座標系を同一座標系とし、前記姿勢計測情報および前記位置計測情報に基づいて前記複数の計測位置の各々を基準とする座標系を前記同一座標系に変換する座標変換を用いて、前記複数の計測データを前記同一座標系を基準とする座標に変換する座標変換ステップと、
前記三次元合成処理装置が、前記構造物について前記三次元合成処理した結果として、前記座標変換ステップにより座標変換された前記複数の計測データを前記同一座標系に配置して前記表示装置に出力するデータ合成出力ステップと、を含む
ことを特徴とする三次元合成処理方法。
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