JP2019510975A - デジタル撮影によって得られる薄壁シェルの実測された3dプロファイルポイントクラウドデータ処理方法 - Google Patents
デジタル撮影によって得られる薄壁シェルの実測された3dプロファイルポイントクラウドデータ処理方法 Download PDFInfo
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Abstract
Description
薄壁シェル3Dプロファイル測定において、複数回の測定によって薄壁シェルの完全な3D−PPCDを獲得し、座標変換法を用いて3D−PPCDに対する座標変換を行い、前記完全な3D−PPCDは複数の異なる座標系に分けられた測定データであり、前記座標変換方法には3D−PPCDの回転、水平移動および比例変化処理などが含まれる、
測定データのノイズは、測定の質に直接影響をもたらすだけでなく、後続処理の難易度も増加させるので、ステップ1の座標変換後に得られた3D−PPCDをフィルタリング法を用いてフィルタリング処理を行ってノイズを除去するが、前記薄壁シェル3D−PPCDのフィルタリング処理の計算方法は具体的に以下に示す。
ここで、
は測定ポイントiデータのフィルタリング済み値、
は測定ポイントiの隣接エリア平均値、
は測定ポイントiの初期半径、Mは閾値、Nは測定ポイント数、
は測定ポイントjの測定ポイントiの隣接エリア平均値の重み係数、Lは測定ポイントiの隣接エリア半径、
は測定ポイントiの3D座標ベクトルである。
3−1:3Dプロファイルの特徴を失わないことを前提として、ポイントクラウドデータのオーダーを低下する目的で、ステップ2からフィルタリングされた3D−PPCDに対する1回目の簡略化処理を行う。前記1回目の簡略化処理方法は、バウンディングボックス法やランダム採用法、均等グリッド法または非均等グリッド法などからなる。
薄壁シェル3Dプロファイル測定において、デジタル撮影方法を用いて、直径1.0m、高さ0.6m、壁厚2.0mmである薄壁シェル構造を測定して、薄壁シェルの6つの異なるエリアの3DーPPCDを獲得する。また3D−PPCDの回転、水平移動および比例変化処理を利用して、3D−PPCDに対する座標変換を行って、薄壁シェル構造全体の3D−PPCDを得る。
限界値超過隣接エリアでの平均化フィルター計算法を利用して、ステップ1から得られた薄壁シェル構造全体の3D−PPCDに対するフィルタリング処理を行い、ノイズを除去する。
3−1:ステップ2において処理された3D−PPCDを非均等グリッド法を利用して1回目の簡略化を行い、この時、3D−PPCDは100万から60万に減る。
3−2:ステップ3−1から得られた3D−PPCDを放物面あてはめ局所曲面を利用して、あてはめ曲面方程式を解いて、3D−PPCDの曲率値を算出し、さらに、3D−PPCDの隣接エリア(20mm)の曲率平均値を算出する。
3−3:3D−PPCDの曲率値と隣接エリアの曲率平均値を比較分析し、3D−PPCDの曲率値が隣接エリア曲率平均値より小さければ、当該3D−PPCDを簡略化し、さもなければ、3D−PPCDを留保し、3D−PPCD中の個々のデータに対する循環処理を通じて、薄壁シェル3D−PPCDの簡略化を実現するが、この時、3D−PPCDは1万まで下がる。
Claims (5)
- デジタル撮影によって得られる薄壁シェルの実測された3D−PPCD処理方法であって、ステップ1、ステップ2、ステップ3を含み、
前記ステップ1:薄壁シェル3D−PPCDの変換
薄壁シェル3Dプロファイル測定において、複数回の測定によって薄壁シェルの完全な3D−PPCDを獲得し、座標変換法を用いて3D−PPCDに対する座標変換を行い、
前記ステップ2:薄壁シェル3D−PPCDのフィルタリング処理
ステップ1の座標変換後に得られた3D−PPCDをフィルタリング法を用いてフィルタリング処理を行ってノイズを除去するが、前記薄壁シェル3D−PPCDのフィルタリング処理の計算方法は:閾値を設定し、3Dプロフェイルのポイントクラウドデータと隣接エリアの平均値との差値が閾値を超えると、当該隣接エリアの平均値と同じになるようにし、さもなければデータ値は変わらず、前記薄壁シェルの3D−PPCDのフィルタリング処理計算方法の計算式は:
ここで、
は測定ポイントiデータのフィルタリング済み値、
は測定ポイントiの隣接エリア平均値、
は測定ポイントiの初期半径、Mは閾値、Nは測定ポイント数、
は測定ポイントjの測定ポイントiの隣接エリア平均値の重み係数、Lは測定ポイントiの隣接エリア半径、
は測定ポイントiの3D座標ベクトルであり、
前記ステップ3:薄壁シェル3D−PPCDの簡略化処理
下記のステップ3−1、ステップ3−2、ステップ3−3を含み、
前記ステップ3−1:ステップ2からフィルタリングされた3D−PPCDに対する1回目の簡略化処理を行い、3Dプロファイルの特徴を失わないことを前提として、ポイントクラウドデータオーダーを下げ、
前記ステップ3−2:ステップ3−1において処理された3D−PPCDに対する局所曲面あてはめを行い、あてはめ曲面方程式を解いて、3D−PPCDの曲率値を算出し、さらに3D−PPCDの隣接エリアの曲率平均値を算出し、
前記ステップ3−3:3D−PPCDの曲率が隣接エリア曲率平均値より小さければ、当該3D−PPCDを簡略化して、3D−PPCDの高効率な簡略化を実現し、さもなければ、3D−PPCDを留保する、
ことを特徴とするデジタル撮影によって得られる薄壁シェルの実測された3D−PPCD処理方法。 - ステップ1において、前記座標方法には3D−PPCDの回転、水平移動および比例変化処理を含む、ことを特徴とする請求項1に記載のデジタル撮影によって得られる薄壁シェルの実測された3D−PPCD処理方法。
- ステップ3−1における前記1回目の簡略化処理は、バウンディングボックス法やランダム採用法、均等グリッド法または非均等グリッド法などからなる、ことを特徴とする請求項1または2に記載のデジタル撮影によって得られる薄壁シェルの実測された3D−PPCD処理方法。
- ステップ3−2における局所あてはめ方法は、円あてはめ、または放物面あてはめからなる、ことを特徴とする請求項1または2に記載のデジタル撮影によって得られる薄壁シェルの実測された3D−PPCD処理方法。
- ステップ3−2における局所あてはめ方法は、円あてはめ、または放物面あてはめからなる、ことを特徴とする請求項3に記載のデジタル撮影によって得られる薄壁シェルの実測された3D−PPCD処理方法。
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