JP2020204806A - Measurement support device and measurement support method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、計測支援装置および計測支援方法に関する。 The present invention relates to a measurement support device and a measurement support method.
発電プラントや化学プラント等の大規模構造物のメンテナンスや解体などの工事において、余計なコストをかけずに無駄なく工事を実施するためには、事前の対象構造物の状況把握が重要である。そのために3次元計測を活用して現場状況と設計図を比較する方法が用いられることがある。
しかし、3次元計測により取得された点群データはサイズが大きく、設計図との比較に時間がかかり、現場で計測結果を確認できないため、設計図と差のある箇所を重点的に計測するといった効率的な計測作業が困難であった。そのため、3次元計測データと設計図との比較処理を高速化する技術の開発が望まれていた。
In the maintenance and demolition of large-scale structures such as power plants and chemical plants, it is important to grasp the status of the target structures in advance in order to carry out the construction without extra cost and without waste. Therefore, a method of comparing the site situation and the design drawing by utilizing three-dimensional measurement may be used.
However, the point cloud data acquired by 3D measurement is large in size, it takes time to compare with the design drawing, and the measurement result cannot be confirmed at the site, so the points that are different from the design drawing are mainly measured. Efficient measurement work was difficult. Therefore, it has been desired to develop a technique for speeding up the comparison process between the three-dimensional measurement data and the design drawing.
特許文献1には、3次元計測データから貫通孔などの3次元モデルを効率的に生成する技術についての記載がある。 Patent Document 1 describes a technique for efficiently generating a three-dimensional model such as a through hole from three-dimensional measurement data.
特許文献1などに記載された技術では、複数個所からの3次元計測データを統合(レジストレーション)する作業が必要である。このレジストレーションには時間がかかる上、扱うデータ量も大きくなるため、計測現場での使用は難しく、計測現場で直ぐに計測結果を得ることができないという問題がある。 In the technique described in Patent Document 1 and the like, it is necessary to integrate (register) three-dimensional measurement data from a plurality of locations. Since this registration takes time and the amount of data to be handled is large, it is difficult to use it at the measurement site, and there is a problem that the measurement result cannot be obtained immediately at the measurement site.
本発明は、計測データ量と解析計算量を削減することで、3次元計測データと設計図との比較処理を高速化することができる計測支援装置および計測支援方法を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a measurement support device and a measurement support method capable of speeding up the comparison process between three-dimensional measurement data and a design drawing by reducing the amount of measurement data and the amount of analysis calculation. ..
上記課題を解決するために、例えば特許請求の範囲に記載の構成を採用する。
本願は、上記課題を解決する手段を複数含んでいるが、その一例を挙げるならば、特定の空間についての3次元計測データを取得する計測データ取得部と、計測データ取得部が取得した3次元計測データから判断される空間、または特定の空間についての設計モデルから得られる空間を、複数の領域に分割する領域分割部と、領域分割部が分割した領域内に存在する3次元計測データの属性情報を用いて、当該領域内に存在する構造物の部材を推定する領域部材属性判定部と、領域部材属性判定部が推定した3次元計測データの領域部材属性と設計モデルの領域部材属性とを比較して、3次元計測データと設計モデルの位置合わせをする領域重畳部と、領域重畳部での位置合わせ結果を出力する出力部と、を備える計測支援装置としたものである。
In order to solve the above problems, for example, the configuration described in the claims is adopted.
The present application includes a plurality of means for solving the above problems. For example, a measurement data acquisition unit that acquires three-dimensional measurement data for a specific space and a three-dimensional acquisition unit that acquires the three-dimensional measurement data. The area division part that divides the space judged from the measurement data or the space obtained from the design model for a specific space into multiple areas, and the attributes of the three-dimensional measurement data existing in the area divided by the area division part. Using the information, the area member attribute determination unit that estimates the members of the structure existing in the area, the area member attribute of the 3D measurement data estimated by the area member attribute determination unit, and the area member attribute of the design model In comparison, the measurement support device includes an area superimposing unit that aligns the three-dimensional measurement data and the design model, and an output unit that outputs the alignment result in the area superimposing unit.
本発明によれば、3次元計測データと設計データとの比較作業を、比較的少ないデータ量による高速な演算で行うことができ、例えば3次元計測作業を行いながら、その場で設計データと比較することが可能になる。したがって、工事現場の状況を確認する作業の効率化を図ることができ、工事コストの低減や工期遅延リスクの低減に寄与することができる。
上記した以外の課題、構成および効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。
According to the present invention, the comparison work between the three-dimensional measurement data and the design data can be performed by a high-speed calculation with a relatively small amount of data. For example, the three-dimensional measurement data can be compared with the design data on the spot while being performed. It becomes possible to do. Therefore, it is possible to improve the efficiency of the work of checking the status of the construction site, and it is possible to contribute to the reduction of the construction cost and the risk of delay in the construction period.
Issues, configurations and effects other than those described above will be clarified by the description of the following embodiments.
以下、本発明の一実施の形態例(以下、「本例」と称する)を、添付図面を参照して説明する。
[全体構成]
図1は、本例に係るプラント計測支援装置100の全体構成例を示す機能ブロック図である。図1に示すように、プラント計測支援装置100は、3次元計測装置110、記憶装置120、計算装置130、および出力装置140から成る。
Hereinafter, an example of an embodiment of the present invention (hereinafter, referred to as “this example”) will be described with reference to the accompanying drawings.
[overall structure]
FIG. 1 is a functional block diagram showing an overall configuration example of the plant measurement support device 100 according to this example. As shown in FIG. 1, the plant measurement support device 100 includes a three-dimensional measurement device 110, a storage device 120, a calculation device 130, and an output device 140.
3次元計測装置110は、レーザスキャナ、デプスカメラ、ステレオカメラ等の装置の周囲の空間の距離を計測するものである。
記憶装置120は、メモリ、ハードディスクドライブ等の主記憶装置または補助記憶装置である。記憶装置120は、形状統計データ記憶部121、色統計データ記憶部122、および設計モデル領域部材属性情報記憶部123を備える。
The three-dimensional measuring device 110 measures the distance of the space around the device such as a laser scanner, a depth camera, and a stereo camera.
The storage device 120 is a main storage device or an auxiliary storage device such as a memory or a hard disk drive. The storage device 120 includes a shape statistical data storage unit 121, a color statistical data storage unit 122, and a design model area member attribute information storage unit 123.
計算装置130は、プログラムによりデータ処理を実行するコンピュータ装置などで構成される。計算装置130は、機能から見た処理部として、計測データ取得部131、領域分割部132、領域部材属性判定部133、領域重畳部134、および表示処理部135を有する。計算装置130の各処理部131〜135が行う処理の詳細は後述する。
計算装置130の表示処理部135で作成された画像データは、表示を行うモニタなどで構成された出力装置140に供給され、表示される。
The calculation device 130 is composed of a computer device or the like that executes data processing by a program. The calculation device 130 includes a measurement data acquisition unit 131, a region division unit 132, a region member attribute determination unit 133, an area superimposition unit 134, and a display processing unit 135 as processing units in terms of function. Details of the processing performed by each processing unit 131 to 135 of the computing device 130 will be described later.
The image data created by the display processing unit 135 of the calculation device 130 is supplied to and displayed on the output device 140 configured by a monitor or the like that performs display.
なお、出力装置140が表示機能を備えるのは一例であり、その他の出力処理を行うプリンタなどの装置としてもよい。あるいは、出力装置140として、外部のネットワークや他の機器にデータを出力する出力部を備えた装置としてもよい。
また、図1に示す構成では、記憶装置120と計算装置130と出力装置140は、それぞれ別の装置として構成した例を示すが、記憶装置120、計算装置130、出力装置140を一つの装置として構成してもよい。
It should be noted that the output device 140 has a display function as an example, and may be a device such as a printer that performs other output processing. Alternatively, the output device 140 may be a device provided with an output unit that outputs data to an external network or other device.
Further, in the configuration shown in FIG. 1, an example in which the storage device 120, the calculation device 130, and the output device 140 are configured as separate devices is shown, but the storage device 120, the calculation device 130, and the output device 140 are used as one device. It may be configured.
[ハードウェア構成例]
図2は、図1に示す計算装置130などをコンピュータ装置で構成した場合のハードウェア構成例を示す。
図2に示すコンピュータ装置10は、バスにそれぞれ接続されたCPU(Central Processing Unit:中央処理装置)11、ROM(Read Only Memory)12、およびRAM(Random Access Memory)13を備える。さらに、コンピュータ装置10は、不揮発性ストレージ14、ネットワークインタフェース15、入力装置16、および表示装置17を備える。
[Hardware configuration example]
FIG. 2 shows an example of hardware configuration when the computing device 130 and the like shown in FIG. 1 are configured by a computer device.
The computer device 10 shown in FIG. 2 includes a CPU (Central Processing Unit) 11, a ROM (Read Only Memory) 12, and a RAM (Random Access Memory) 13 connected to the bus, respectively. Further, the computer device 10 includes a non-volatile storage 14, a network interface 15, an input device 16, and a display device 17.
CPU11は、計算装置130が備える各処理部131〜135を実現するソフトウェアのプログラムコードをROM12から読み出して実行する演算処理部である。
RAM13には、演算処理の途中に発生した変数やパラメータ等が一時的に書き込まれる。
The CPU 11 is an arithmetic processing unit that reads a program code of software for realizing each processing unit 131 to 135 included in the computing device 130 from the ROM 12 and executes it.
Variables, parameters and the like generated during the arithmetic processing are temporarily written in the RAM 13.
入力装置16には、例えば、キーボード、マウスなどが用いられる。
表示装置17は、例えば、液晶ディスプレイモニタであり、この表示装置17によりコンピュータで実行される計算処理の結果が表示される。
For the input device 16, for example, a keyboard, a mouse, or the like is used.
The display device 17 is, for example, a liquid crystal display monitor, and the result of the calculation process executed by the computer is displayed by the display device 17.
不揮発性ストレージ14には、例えば、HDD(Hard Disk Drive)、SSD(Solid State Drive)などの大容量情報記憶媒体が用いられる。不揮発性ストレージ14には、計算装置130の処理機能を実行するプログラムが記録される。また、コンピュータ装置10が記憶装置120を兼ねる場合には、記憶装置120の形状統計情報データ部121、色統計データ記憶部122、および設計モデル領域部材属性データ記憶部123が、不揮発性ストレージ14上に構成される。 For the non-volatile storage 14, for example, a large-capacity information storage medium such as an HDD (Hard Disk Drive) or an SSD (Solid State Drive) is used. A program that executes a processing function of the computing device 130 is recorded in the non-volatile storage 14. When the computer device 10 also serves as the storage device 120, the shape statistical information data unit 121, the color statistical data storage unit 122, and the design model area member attribute data storage unit 123 of the storage device 120 are placed on the non-volatile storage 14. It is composed of.
ネットワークインタフェース15には、例えば、NIC(Network Interface Card)などが用いられる。ネットワークインタフェース15は、LAN(Local Area Network)、専用線などを介して外部と各種情報の送受信を行う。 For the network interface 15, for example, a NIC (Network Interface Card) or the like is used. The network interface 15 transmits and receives various information to and from the outside via a LAN (Local Area Network), a dedicated line, and the like.
なお、計算装置130などを図2に示すコンピュータ装置で構成するのは一例であり、コンピュータ以外のその他の演算処理装置で構成してもよい。例えば、計算装置130が行う機能の一部又は全部を、FPGA(Field Programmable Gate Array)やASIC(Application Specific Integrated Circuit)などのハードウェアによって実現してもよい。 It should be noted that the calculation device 130 and the like are configured by the computer device shown in FIG. 2 as an example, and may be configured by other arithmetic processing devices other than the computer. For example, a part or all of the functions performed by the computing device 130 may be realized by hardware such as FPGA (Field Programmable Gate Array) or ASIC (Application Specific Integrated Circuit).
[計算装置が実行する処理機能の流れ]
図3は、計算装置130が実行する計算処理の流れを示すフローチャートである。
まず、計測データ取得部131は、3次元計測装置110から、位置合わせの対象となる個所の計測データを読み込む(計測データ取得処理:ステップS1)。このとき、ユーザは、操作画面上での操作により対象データを選択する。なお、操作画面の具体例(図23)については後述する。
次に、ユーザは、対象とする計測データの計測場所を入力する(ステップS2)。ここでは、ユーザは、操作画面上で、建屋名、フロア名、エリア名の少なくとも一つを選択する。この計測データの計測場所の入力があると、計算装置130は、該当する個所の設計モデルを記憶装置120から読み出す。
[Flow of processing functions executed by the computing device]
FIG. 3 is a flowchart showing the flow of calculation processing executed by the calculation device 130.
First, the measurement data acquisition unit 131 reads the measurement data at the location to be aligned from the three-dimensional measurement device 110 (measurement data acquisition process: step S1). At this time, the user selects the target data by operating on the operation screen. A specific example of the operation screen (FIG. 23) will be described later.
Next, the user inputs the measurement location of the target measurement data (step S2). Here, the user selects at least one of the building name, the floor name, and the area name on the operation screen. When the measurement location of the measurement data is input, the calculation device 130 reads the design model of the corresponding location from the storage device 120.
そして、計算装置130は、領域分割部132、領域部材属性判定部133、および領域重畳部134での処理で、設計モデルと計測データの位置合わせを行う(ステップS3)。これは、例えばユーザによる操作画面上での実行ボタンの押下で開始される。
この位置合わせ処理が完了すると、位置合わせ処理の結果を示す画面の画像データが、表示処理部135で作成され、位置合わせ処理結果を示す画面が出力装置140に表示される(ステップS4)。この際、位置合わせ処理結果として、複数の位置合わせ候補が存在する場合には、複数の位置合わせ候補を、位置の類似度の大きい順に表示するようにしてもよい。
Then, the calculation device 130 aligns the design model with the measurement data by the processing in the area division unit 132, the area member attribute determination unit 133, and the area superimposition unit 134 (step S3). This is started, for example, by pressing the execute button on the operation screen by the user.
When this alignment processing is completed, the image data of the screen showing the result of the alignment processing is created by the display processing unit 135, and the screen showing the alignment processing result is displayed on the output device 140 (step S4). At this time, if there are a plurality of alignment candidates as the alignment processing result, the plurality of alignment candidates may be displayed in descending order of similarity in position.
さらに、位置合わせ処理結果の表示により、位置合わせ結果を確認したユーザは、操作画面上での保存ボタンの押下を行い、位置合わせ処理の結果の保存を指示する。そして、記憶装置120に位置合わせ処理のデータを保存する(ステップS5)。位置合わせ候補が複数存在する場合には、ユーザの操作で選択された結果が記憶装置120に保存される。 Further, the user who confirms the alignment result by displaying the alignment processing result presses the save button on the operation screen and instructs to save the alignment processing result. Then, the data of the alignment process is stored in the storage device 120 (step S5). When there are a plurality of alignment candidates, the result selected by the user's operation is stored in the storage device 120.
次に、計算装置130の各処理部131〜135で行われる処理の詳細について説明する。 Next, the details of the processing performed by each processing unit 131 to 135 of the computing device 130 will be described.
[計測データ取得部での処理]
計測データ取得部101は、3次元計測装置110からデータを取得する。
ここでは、図4に計測対象の空間例(上面図)を示す。計測対象の空間には、躯体1と配管2と機器(ポンプ)3とが配置されている。また、図4の空間内の地点Sは、3次元計測装置110で計測を行う計測地点を示す。図4では、X軸(図中の水平方向)とY軸(図中の垂直方向)のみ示しているが、ここでの空間は3次元空間なので、X軸およびY軸と直交するZ軸方向も定義される。
[Processing in the measurement data acquisition section]
The measurement data acquisition unit 101 acquires data from the three-dimensional measurement device 110.
Here, FIG. 4 shows an example of the space to be measured (top view). The skeleton 1, the pipe 2, and the device (pump) 3 are arranged in the space to be measured. Further, the point S in the space of FIG. 4 indicates a measurement point for measurement by the three-dimensional measuring device 110. In FIG. 4, only the X-axis (horizontal direction in the figure) and the Y-axis (vertical direction in the figure) are shown, but since the space here is a three-dimensional space, the Z-axis direction orthogonal to the X-axis and the Y-axis Is also defined.
3次元計測装置110から取得されたデータは、色付き点群データであり、例えば、計測データを区別するための計測IDや計測時刻、各点の空間座標値、RGBで表現された色で構成される。計測IDは1回の計測毎にユニークとなるIDとする。点群データのそれぞれの点には物体表面の色が着色されている。これは、レーザスキャナである3次元計測装置110に搭載されたカメラの撮影データと点群データをマッピングして作成されるものである。 The data acquired from the three-dimensional measuring device 110 is colored point cloud data, and is composed of, for example, a measurement ID and measurement time for distinguishing the measurement data, spatial coordinate values of each point, and colors expressed in RGB. To. The measurement ID is an ID that is unique for each measurement. The color of the object surface is colored at each point of the point cloud data. This is created by mapping the photographed data of the camera mounted on the three-dimensional measuring device 110, which is a laser scanner, with the point cloud data.
図5は、3次元計測装置110としてレーザスキャナを使用した場合の点群データの一部を示す。図5に示す○印が点群データxである。この点群データxは、躯体1、配管2、機器3などの何らかの物体が存在する箇所を3次元計測したものである。
この点群データxは、物体の色の状態に応じて、色付きで分けられた点群データとされる。
なお、点群データは、図6に示すように、躯体1の箇所の状態(色)に対応した点群データx1と、配管2の箇所の状態(色)に対応した点群データx2と、機器3の箇所の状態(色)に対応した点群データx3とに分けて示される。
FIG. 5 shows a part of the point cloud data when the laser scanner is used as the three-dimensional measuring device 110. The circles shown in FIG. 5 are the point cloud data x. This point cloud data x is a three-dimensional measurement of a location where some object such as a skeleton 1, a pipe 2, or a device 3 exists.
The point cloud data x is color-divided point cloud data according to the color state of the object.
As shown in FIG. 6, the point cloud data includes point cloud data x1 corresponding to the state (color) of the skeleton 1 and point cloud data x2 corresponding to the state (color) of the pipe 2. It is shown separately from the point cloud data x3 corresponding to the state (color) of the location of the device 3.
[領域分割部での処理]
領域分割部132は、計測データ取得部101で取得された3次元計測データが表現する空間全体を、複数の領域に分割する(領域分割処理)。
図7は、3次元計測データが表現する空間全体を複数の領域aに分割した例を示す。ここでは、直方体の形状の空間を点群空間内に敷き詰める。点群空間を「点群の中からX軸・Y軸・Z軸の各軸の最大および最小となる点を頂点に持つ直方体」と定義すると、点群空間の大きさを最小限とすることができ、計算の負荷を低減することができる。分割領域の大きさはユーザが指定するなどして決定される。また、八分木のようにサイズの異なる直方体領域を階層的に生成するようにしてもよい。
さらに、図7では直方体を敷き詰めた領域としたが、球体や円柱などのその他の形状のものを敷き詰めて、複数の領域に分割してもよい。
[Processing in the area division]
The area division unit 132 divides the entire space represented by the three-dimensional measurement data acquired by the measurement data acquisition unit 101 into a plurality of areas (area division processing).
FIG. 7 shows an example in which the entire space represented by the three-dimensional measurement data is divided into a plurality of regions a. Here, a rectangular parallelepiped-shaped space is spread in the point cloud space. If the point cloud space is defined as "a rectangular parallelepiped whose vertices are the maximum and minimum points of each of the X-axis, Y-axis, and Z-axis", the size of the point cloud space should be minimized. It is possible to reduce the calculation load. The size of the divided area is determined by the user. Further, rectangular parallelepiped regions having different sizes such as an ocree may be generated hierarchically.
Further, although the rectangular parallelepiped is spread in FIG. 7, other shapes such as a sphere and a cylinder may be spread and divided into a plurality of regions.
[領域部材属性判定部での処理]
領域部材属性判定部133は、領域分割部132で領域分割された各領域内に存在する部材を推定する(領域部材判定処理)。
領域部材属性判定部133は、部材を推定するために、点群データから得た形状統計データを使用する。この形状統計データは、あらかじめ一部の3次元計測データ(点群データ)を部材毎に分類し、部材毎の形状や色の特徴を統計データとして格納したものである。形状統計データは、記憶装置120の形状統計データ記憶部121に格納される。点群データから部材毎の形状や色の特徴を統計データとする処理は、計算装置130での計算で行ってもよいが、あらかじめユーザが目視などによって部材毎に分類してもよい。
[Processing in the area member attribute determination unit]
The area member attribute determination unit 133 estimates the members existing in each area divided by the area division unit 132 (region member determination process).
The area member attribute determination unit 133 uses the shape statistical data obtained from the point cloud data in order to estimate the member. In this shape statistical data, a part of three-dimensional measurement data (point cloud data) is classified in advance for each member, and the shape and color features of each member are stored as statistical data. The shape statistical data is stored in the shape statistical data storage unit 121 of the storage device 120. The process of converting the shape and color characteristics of each member into statistical data from the point cloud data may be performed by calculation by the calculation device 130, or may be classified by the user in advance by visual inspection or the like.
形状統計データを得る際には、分類された点群の各点の曲率の大きさや、面法線ベクトルのXY平面からの向きの分布を集計する。この集計結果は正規分布のようなモデルで表現する方法や、ヒストグラムのように等級を定めて集計する方法がある。 When obtaining shape statistical data, the magnitude of the curvature of each point in the classified point cloud and the distribution of the orientation of the surface normal vector from the XY plane are totaled. This aggregation result can be expressed by a model such as a normal distribution, or can be aggregated by determining a grade like a histogram.
図8および図9は、形状統計データの例を示す。
図8は、躯体1の箇所の各点の形状統計データである。図8(A)は、点群データから得た躯体1の表面の曲率と頻度の関係を示す。横軸は曲率、縦軸は頻度である。図8(B)は、点群データから得た躯体1の表面の向きと頻度の関係を示す。横軸は配管表面の向き、縦軸は頻度である。
図8(A)、(B)に示すように、躯体1の場合、曲率と向きのいずれについても、特定の箇所に集中していることが分かる。
8 and 9 show examples of shape statistical data.
FIG. 8 is shape statistical data of each point of the skeleton 1. FIG. 8A shows the relationship between the curvature and the frequency of the surface of the skeleton 1 obtained from the point cloud data. The horizontal axis is the curvature and the vertical axis is the frequency. FIG. 8B shows the relationship between the orientation and frequency of the surface of the skeleton 1 obtained from the point cloud data. The horizontal axis is the direction of the pipe surface, and the vertical axis is the frequency.
As shown in FIGS. 8A and 8B, in the case of the skeleton 1, it can be seen that both the curvature and the direction are concentrated in a specific place.
図9は、配管2の箇所の各点の形状統計データである。図9(A)は、点群データから得た配管2の表面の曲率と頻度の関係を示す。横軸は曲率、縦軸は頻度である。図9(B)は、点群データから得た配管2の表面の向きと頻度の関係を示す。横軸は配管表面の向き、縦軸は頻度である。
図9(A)、(B)に示すように、配管2の場合、曲率は特定箇所に集中せず、向きについても、複数箇所で頻度が高くなる特有の特性を持つことが分かる。
FIG. 9 is shape statistical data of each point of the pipe 2. FIG. 9A shows the relationship between the curvature of the surface of the pipe 2 and the frequency obtained from the point cloud data. The horizontal axis is the curvature and the vertical axis is the frequency. FIG. 9B shows the relationship between the orientation of the surface of the pipe 2 and the frequency obtained from the point cloud data. The horizontal axis is the direction of the pipe surface, and the vertical axis is the frequency.
As shown in FIGS. 9A and 9B, it can be seen that in the case of the pipe 2, the curvature is not concentrated at a specific location, and the orientation also has a peculiar characteristic that the frequency increases at a plurality of locations.
領域部材属性判定部133は、図8に示す躯体1の形状統計データと、図9に配管2の形状統計データとから、各点が配置された領域に存在する物体(部材)が、躯体1か配管2かを判定する。ここでは、躯体1と配管2の例を示すが、機器3についても、これらとは異なる形状統計データが得られ、領域部材属性判定部133は、機器3についても判定することができる。 In the area member attribute determination unit 133, from the shape statistical data of the skeleton 1 shown in FIG. 8 and the shape statistical data of the pipe 2 shown in FIG. Determine whether it is piping 2 or piping 2. Here, an example of the skeleton 1 and the pipe 2 is shown, but shape statistical data different from these can be obtained for the device 3, and the area member attribute determination unit 133 can also determine the device 3.
領域部材属性判定部133は、色統計データを使って、各領域に存在する部材を判定することもできる。
すなわち、分類された点群各点の色がRGBモデルであれば、Red(赤)、Green(緑)、Blue(青)の成分に分けて集計したり、HSVモデルに変換してHue(色相)、Saturation(彩度)、Value(明度)に分けて集計したりすることができる。
The area member attribute determination unit 133 can also determine the members existing in each area by using the color statistical data.
That is, if the color of each point in the classified point group is an RGB model, it can be divided into Red (red), Green (green), and Blue (blue) components for aggregation, or converted to an HSV model and Hue (hue). ), Saturation (saturation), Value (brightness) can be divided and aggregated.
図10および図11は、色統計データの例を示す。
図10は、躯体1の箇所の各点の色統計データである。図10(A)は、Hue(色相)に対する頻度を示し、図10(B)は、Saturation(彩度)に対する頻度を示す。図10(C)は、Value(明度)に対する頻度を示している。
図11は、配管2の箇所の各点の色統計データである。図10(A)は、Hue(色相)に対する頻度を示し、図11(B)は、Saturation(彩度)に対する頻度を示す。図10(C)は、Value(明度)に対する頻度を示している。
10 and 11 show examples of color statistical data.
FIG. 10 is color statistical data of each point of the skeleton 1. FIG. 10 (A) shows the frequency with respect to Hue (hue), and FIG. 10 (B) shows the frequency with respect to Saturation (saturation). FIG. 10C shows the frequency with respect to Value (brightness).
FIG. 11 is color statistical data of each point of the pipe 2. FIG. 10 (A) shows the frequency with respect to Hue (hue), and FIG. 11 (B) shows the frequency with respect to Saturation (saturation). FIG. 10C shows the frequency with respect to Value (brightness).
図10と図11を比較すると分かるように、躯体1の箇所と配管2の箇所では、色統計データに明確な相違がある。したがって、領域部材属性判定部133は、色統計データを使って、各点の領域が躯体1か配管2かを判定することができる。 As can be seen by comparing FIGS. 10 and 11, there is a clear difference in the color statistical data between the location of the skeleton 1 and the location of the pipe 2. Therefore, the area member attribute determination unit 133 can determine whether the area of each point is the skeleton 1 or the pipe 2 by using the color statistical data.
領域部材属性判定部133は、形状統計データと色統計データの双方を使って判定することで、より高い精度で各領域に存在する部材を推定できるようになる。
すなわち、領域部材属性判定部133は、分割された領域毎に、その内部に存在する計測点群の形状分布と色分布を集計し、形状統計や色統計と比較して、一致度の最も高い部材を、当該領域内に存在する部材として推定する。
一致度は、Hue(色相)などの各分布における最頻値を比較して、それらの差の重み付け和で計算することができる。一致度の最も高い部材とその他の部材の一致度の差が事前に定める閾値より小さい場合は、領域部材属性判定部133は、当該する部材も領域内に存在するものと推定する。
The region member attribute determination unit 133 can estimate the members existing in each region with higher accuracy by making a determination using both the shape statistical data and the color statistical data.
That is, the area member attribute determination unit 133 aggregates the shape distribution and the color distribution of the measurement point group existing in each divided area, and has the highest degree of agreement as compared with the shape statistics and the color statistics. The member is estimated as a member existing in the region.
The degree of agreement can be calculated by comparing the modes in each distribution such as Hue (hue) and weighting the difference between them. When the difference in the degree of coincidence between the member having the highest degree of coincidence and the degree of coincidence of the other members is smaller than the predetermined threshold value, the region member attribute determination unit 133 presumes that the member also exists in the region.
図12は、領域部材属性判定部133で各領域の部材を判定した結果のイメージを、空間上に示した図である。ここでは、躯体1が存在すると推定された領域をC、配管2が存在すると推定された領域をP、機器3が存在すると推定された領域をEという部材属性で表現している。
図13は、実際のデータ構成の一例を示す。
図13に示すように、計測地点毎のデータを区別するための計測ID、計測時刻、各領域のID、領域の位置を示す領域座標、領域の大きさを示す領域サイズ、部材属性が判定結果として保持される。
FIG. 12 is a diagram showing in space an image of the result of determining the member of each region by the region member attribute determination unit 133. Here, the region where the skeleton 1 is estimated to exist is represented by C, the region where the pipe 2 is estimated to exist is represented by P, and the region where the device 3 is estimated to exist is represented by the member attribute E.
FIG. 13 shows an example of an actual data structure.
As shown in FIG. 13, the measurement ID for distinguishing the data for each measurement point, the measurement time, the ID of each area, the area coordinates indicating the position of the area, the area size indicating the size of the area, and the member attributes are the determination results. Is retained as.
領域座標と領域サイズは、それぞれの領域を再現できる形式とする。例えば領域形状が直方体の場合であれば、直方体の8個の頂点の中からX軸・Y軸・Z軸の各軸座標値が最小となる頂点の座標値を領域座標とし、X軸・Y軸・Z軸の辺の長さを領域サイズとすればよい。
また、領域形状が球の場合、球の中心座標値を領域座標とし、球の半径を領域サイズとすればよい。
部材属性は、少なくとも1つの部材名を保持し、一致度の計算時に複数の部材が存在すると推定された場合には複数の部材名を保持する。すなわち、図13に示すように、判定結果の記憶領域には、部材属性1、部材属性2、・・・と複数の部材名を保持するエリアを用意し、推定された複数の部材名を記憶する。以上の処理が領域部材属性判定処理である。
The area coordinates and area size shall be in a format that can reproduce each area. For example, if the region shape is a rectangular parallelepiped, the coordinate values of the vertices that minimize the X-axis, Y-axis, and Z-axis coordinates from the eight vertices of the rectangular parallelepiped are set as the region coordinates, and the X-axis and Y are used. The length of the side of the axis / Z axis may be the area size.
When the region shape is a sphere, the center coordinate value of the sphere may be the region coordinate and the radius of the sphere may be the region size.
The member attribute holds at least one member name, and holds a plurality of member names when it is estimated that a plurality of members exist at the time of calculating the degree of agreement. That is, as shown in FIG. 13, in the storage area of the determination result, an area for holding a plurality of member names such as member attribute 1, member attribute 2, ... Is prepared, and the estimated plurality of member names are stored. To do. The above processing is the area member attribute determination processing.
[設計モデル領域部材属性]
領域部材属性判定部133が各領域の部材を推定した後に、領域重畳部134が、設計モデルの領域部材属性と推定した部材とを重畳して比較する。ここで、設計モデル領域部材属性について説明する。
図14は、設計モデル領域部材属性の例を示す。
設計モデル領域部材属性は、図14に示すように、3次元CADなどで作成された構造物の設計モデル空間を用意する。この設計モデル空間には、設計モデルで示された躯体1、配管2、および機器3が配置されている。
[Design model area member attributes]
After the region member attribute determination unit 133 estimates the members of each region, the region superimposing unit 134 superimposes and compares the region member attribute of the design model with the estimated member. Here, the design model area member attributes will be described.
FIG. 14 shows an example of design model area member attributes.
As shown in FIG. 14, the design model area member attribute prepares the design model space of the structure created by three-dimensional CAD or the like. In this design model space, the skeleton 1, the pipe 2, and the device 3 shown in the design model are arranged.
この設計モデル空間は、領域分割部132での点群データの領域分割と同様に、領域分割する。
図15は、設計モデル空間を領域a11,a12,a13,・・・に分割した例を示す。領域分割する際の各領域の形状やサイズは、領域分割部132での点群データの領域分割と同じに設定する。
さらに、領域分割した各領域の内部に存在する部材を部材属性として表したデータを得る。すなわち、図16に示すように、各領域の内部に存在する部材(躯体C、配管P、機器E)を示すデータを得る。
This design model space is divided into regions in the same manner as the region division of the point cloud data in the region division unit 132.
FIG. 15 shows an example in which the design model space is divided into regions a11, a12, a13, .... The shape and size of each region when the region is divided are set to be the same as the region division of the point cloud data in the region division unit 132.
Further, data representing the members existing inside each region divided into regions as member attributes is obtained. That is, as shown in FIG. 16, data showing the members (frame C, pipe P, device E) existing inside each region is obtained.
実際には、各領域に存在する部材の部材属性データとして、図17に示すように、各領域が属する場所を表す建物名称、フロア名称、エリア名称、および、図13に示した点群データの領域部材属性と同様の領域ID、領域座標、領域サイズ、部材属性から成る。 Actually, as the member attribute data of the members existing in each area, as shown in FIG. 17, the building name, the floor name, the area name representing the place to which each area belongs, and the point group data shown in FIG. 13 It consists of the same area ID, area coordinates, area size, and member attributes as the area member attributes.
領域内に存在する部材の判定については、一般的な設計モデルはオブジェクト形状と部材名の対応関係を有するため、それを用いて、領域とオブジェクト(部材)との3次元空間上での干渉チェックにより判定できる。干渉チェックは、一般的な3次元CADが有する機能を使用すれば実現可能である。1つの領域内に複数の部材が存在する場合は、干渉計算の結果得られる干渉部位の体積が大きい順に、少なくとも1つの部材名を領域部材属性として保持しておく。 Regarding the determination of the members existing in the area, since a general design model has a correspondence relationship between the object shape and the member name, it is used to check the interference between the area and the object (member) in the three-dimensional space. Can be determined by. Interference check can be realized by using the function of general 3D CAD. When a plurality of members exist in one region, at least one member name is retained as a region member attribute in descending order of the volume of the interference portion obtained as a result of the interference calculation.
[領域重畳部での処理]
領域重畳部134は、このようにして得た設計モデル領域部材属性と、領域部材属性判定部133により計算されたデータとを比較(マッチング)して、設計モデルと計測データとの位置合わせを行う(領域重畳処理)。
図18は、領域重畳部134での比較(マッチング)状態を示す。領域重畳部134は、図18に示すように、計測データ空間を設計モデル空間に照合し、類似度を計算する。ここでの照合とは、分割された領域から成る計測データ空間を、分割された領域から成る設計モデル空間内の特定箇所に位置合わせを行い、重なった領域同士を比較することである。
[Processing in the area superimposition part]
The area superimposition unit 134 compares (matches) the design model area member attribute obtained in this way with the data calculated by the area member attribute determination unit 133, and aligns the design model with the measurement data. (Area superimposition processing).
FIG. 18 shows a comparison (matching) state in the region superimposing portion 134. As shown in FIG. 18, the region superimposition unit 134 collates the measurement data space with the design model space and calculates the similarity. The collation here is to align the measurement data space composed of the divided areas with a specific location in the design model space composed of the divided areas, and compare the overlapping areas with each other.
位置合わせは、設計モデル空間のいずれかの端点から出発し、1領域分ずつ順次スライドさせていくことで、設計モデル空間全体にわたって行うことができる。また、図4に示す計測空間と、図14に示す設計モデル空間のように、計測データ空間の向きが設計モデル空間の向きと一致しているとは限らないため、座標系をZ軸回りに90°ずつ4回、旋回させて、順次、位置合わせ処理を行う。このため、90°、180°、270°360°の合計で4パターンでの位置合わせが行われることになる。 Alignment can be performed over the entire design model space by starting from any end point of the design model space and sliding one region at a time in sequence. Further, since the orientation of the measurement data space does not always match the orientation of the design model space as in the measurement space shown in FIG. 4 and the design model space shown in FIG. 14, the coordinate system is set around the Z axis. The alignment process is sequentially performed by turning 90 ° four times. Therefore, the alignment is performed in a total of 4 patterns of 90 °, 180 °, 270 ° and 360 °.
なお、位置合わせ処理の計算負荷を低減するため、設計モデル空間内にランダムに抽出した複数の位置に対して位置合わせの計算を行い、類似度の大きい位置の周辺を探索する方法を用いてもよい。 In order to reduce the calculation load of the alignment process, it is also possible to use a method of performing alignment calculation on a plurality of randomly extracted positions in the design model space and searching around the positions having a high degree of similarity. Good.
また、位置合わせ処理時には、図19に示すように、八分木のような上位階層と下位階層を持った階層的な領域分割および領域属性を保持することで、計算負荷を低減することも可能である。具体的には、まず図20に示すように、上位階層で総当たりの位置合わせを行い、類似度が高い位置(マッチング候補位置)を計算する。次に、図21に示すように、マッチング候補位置における下位階層での位置合わせを行って、正確な類似度を計算する。上位階層でのマッチング候補位置が複数ある場合は、それぞれ同様に類似度を計算し、それらの中から最も類似度が大きい位置を最終的な位置合わせ結果とする。 Further, during the alignment process, as shown in FIG. 19, it is possible to reduce the calculation load by holding the hierarchical area division and the area attribute having the upper layer and the lower layer such as the ocree. Is. Specifically, as shown in FIG. 20, first, brute force alignment is performed in the upper layer, and a position having a high degree of similarity (matching candidate position) is calculated. Next, as shown in FIG. 21, the matching candidate positions are aligned in the lower hierarchy, and the accurate similarity is calculated. When there are a plurality of matching candidate positions in the upper layer, the similarity is calculated in the same manner, and the position having the highest similarity is used as the final alignment result.
図22は、類似度の計算例を示す。
すなわち、図22に示すように、設計モデル空間(CAD空間)の躯体1(C)の領域に、「1」を当てはめ、それ以外の領域に「0」を当てはめる。また、計測空間についても、同様に躯体1(C)の領域に、「1」を当てはめ、それ以外の領域に「0」を当てはめる。図22では、「0」の領域は空欄で示している。
FIG. 22 shows an example of calculating the similarity.
That is, as shown in FIG. 22, "1" is applied to the region of the skeleton 1 (C) of the design model space (CAD space), and "0" is applied to the other regions. Similarly, for the measurement space, “1” is applied to the region of the skeleton 1 (C), and “0” is applied to the other regions. In FIG. 22, the area of “0” is shown as a blank.
そして、設計モデル空間と計測空間の積をとって各領域の評価値を計算し、その和をとることで、位置合わせの計算を行うことができる。
配管2や機器3の領域にも同様に1や0といった数値を与える。これらの数値は部材毎にあらかじめ定めた異なる値にすることで、マッチングにおける部材毎の重みを与えることもできる。例えば、躯体領域を「3」、機器領域を「2」、配管領域を「1」とすることで、躯体領域の位置の一致を、機器や配管と比較して優先させることができる。
Then, the product of the design model space and the measurement space is calculated, the evaluation value of each region is calculated, and the sum is taken to calculate the alignment.
Similarly, numerical values such as 1 and 0 are given to the areas of the pipe 2 and the device 3. By setting these numerical values to different values predetermined for each member, it is possible to give a weight for each member in matching. For example, by setting the skeleton area to "3", the equipment area to "2", and the piping area to "1", the matching of the positions of the skeleton areas can be prioritized as compared with the equipment and piping.
[位置合わせ結果の表示画面]
図23および図24は、領域重畳部134での位置合わせ結果に基づいて、表示処理部135が作成した表示画面200、300の例を示す。この表示画面200、300は、出力装置140に表示される。
図23に示すように、表示画面200は、計測データの選択箇所201と、計測場所の選択箇所202と、実行ボタン203と、位置合わせ結果表示箇所210とを備える。
計測データの選択箇所201と、計測場所の選択箇所202については、それぞれプルダウン形式などで複数の候補が表示され、ユーザ操作でいずれかの候補を選択した後、実行ボタン203の押下で、設計モデルと計測データの位置合わせ処理が開始される。
[Alignment result display screen]
23 and 24 show examples of display screens 200 and 300 created by the display processing unit 135 based on the alignment result in the area superimposing unit 134. The display screens 200 and 300 are displayed on the output device 140.
As shown in FIG. 23, the display screen 200 includes a measurement data selection location 201, a measurement location selection location 202, an execution button 203, and an alignment result display location 210.
For the measurement data selection point 201 and the measurement location selection point 202, a plurality of candidates are displayed in a pull-down format, etc., and after selecting one of the candidates by user operation, the design model is pressed by pressing the execute button 203. And the alignment process of the measurement data is started.
位置合わせ結果表示箇所210には、位置合わせ結果で一致した可能性が高い複数の候補が表示される。図23の例では、候補1の表示箇所211と、候補2の表示箇所212とが用意される。2つの表示箇所211、212には、類似度の大きい順に2つの候補が順に表示される。
また、位置合わせ結果表示箇所210は、詳細表示ボタン213と、保存ボタン214とを備える。詳細表示ボタン213がユーザにより押下されると、選択された候補についての詳細の表示画面に移る。保存ボタン214がユーザにより押下されると、選択された候補の位置合わせ結果が保存される。
At the alignment result display location 210, a plurality of candidates with a high possibility of matching in the alignment result are displayed. In the example of FIG. 23, the display portion 211 of the candidate 1 and the display portion 212 of the candidate 2 are prepared. At the two display locations 211 and 212, two candidates are displayed in order of increasing similarity.
Further, the alignment result display location 210 includes a detailed display button 213 and a save button 214. When the detail display button 213 is pressed by the user, the screen shifts to the detail display screen for the selected candidate. When the save button 214 is pressed by the user, the alignment result of the selected candidate is saved.
図24は、位置合わせ結果を詳細に示す表示画面300の例を示す。
表示画面300は、計測データの表示領域301と、設計モデルの表示領域302とを並べて示している。それぞれの表示領域301、302では、領域部材属性判定部133よって計算された領域毎の部材属性が、計測データおよび設計モデルのそれぞれについて図形表示される。このように計測データと設計モデルを図形表示することで、分析の妥当性をユーザを判断することができる。具体的には、どの領域が相違するかが明確になり、修繕などで追加された部材や、撤去された部材などを確認できるようになる。
FIG. 24 shows an example of the display screen 300 showing the alignment result in detail.
The display screen 300 shows the measurement data display area 301 and the design model display area 302 side by side. In the respective display areas 301 and 302, the member attributes for each area calculated by the area member attribute determination unit 133 are graphically displayed for each of the measurement data and the design model. By displaying the measurement data and the design model graphically in this way, the user can judge the validity of the analysis. Specifically, it becomes clear which areas are different, and it becomes possible to confirm the members added by repairs and the members removed.
この計測データの表示領域301と、設計モデルの表示領域302とを並べて表示する際には、両者で相違する箇所が明確になるように表示してもよい。すなわち、一致する領域と相違する領域とを、異なる表示形態(表示色の変更など)とすることで、ユーザに相違箇所を明確に告知できるようになる。
例えば、設計モデルにないが、計測データに配管が存在するとき、その配管が存在する箇所を、他の箇所とは異なる表示形態(異なる表示色など)とし、ユーザに相違を警告するようにしてもよい。
また、計測できでない領域が計測データの中に存在する場合にも、その計測できていない領域を、他の領域とは異なる表示形態(例えば低い輝度での表示)とし、ユーザに計測できていないことが分かるようにしてもよい。
When the display area 301 of the measurement data and the display area 302 of the design model are displayed side by side, the differences between the two may be clearly displayed. That is, by setting the matching area and the different area to different display forms (change of display color, etc.), the user can be clearly notified of the difference.
For example, although it is not in the design model, when a pipe exists in the measurement data, the place where the pipe exists is set to a display form (different display color, etc.) different from other places, and the user is warned of the difference. May be good.
In addition, even if an area that cannot be measured exists in the measurement data, the area that cannot be measured is set to a display form different from other areas (for example, display with low brightness) and cannot be measured by the user. You may be able to understand.
さらに、本例のプラント計測支援装置100では、位置合わせの結果、それぞれの領域の対応関係を座標の一致により計算することができる。このため、計測データの一部の領域をマウスクリックなどで入力すると、設計モデルの領域の中で当該指定領域に対応する領域をハイライトすることもでき、両者の対応位置を明示することができる。逆に、設計モデルの一部領域をクリックして計測データの対応領域をハイライトすることもできる。 Further, in the plant measurement support device 100 of this example, as a result of the alignment, the correspondence relationship of each region can be calculated by matching the coordinates. Therefore, when a part of the measurement data area is input by mouse click or the like, the area corresponding to the specified area can be highlighted in the design model area, and the corresponding positions of both can be clearly indicated. .. Conversely, you can click on a part of the design model area to highlight the corresponding area of the measurement data.
なお、表示画面300に、計測データの表示領域301と、設計モデルの表示領域302とを表示する際に、各分割領域で判定した部材毎に、表示色などの表示形態を変えて、色分けなどでどの部材があるのかが、ユーザに容易に判定できるようにしてもよい。図24の例では、分割領域ごとに、判定部材を示す記号の文字(C、E、P)を付加するようにしたので、より確実に各領域に存在する部材の属性が分かるようになる。図24では判定部材属性を示す記号の文字を表示するようにしたが、「躯体」、「配管」、「ポンプ」などの文字を直接画面上に配置してもよい。あるいは、判定部材属性を示す記号の代わりに、判定部材属性を示す何らかの図形を、それぞれの領域に配置してもよい。 When displaying the measurement data display area 301 and the design model display area 302 on the display screen 300, the display form such as the display color is changed for each member determined in each division area, and the display color is coded. The user may be able to easily determine which member is present. In the example of FIG. 24, since the characters (C, E, P) of the symbols indicating the determination members are added to each divided region, the attributes of the members existing in each region can be more reliably understood. In FIG. 24, the characters of the symbols indicating the attributes of the determination members are displayed, but characters such as "framework", "piping", and "pump" may be arranged directly on the screen. Alternatively, instead of the symbol indicating the determination member attribute, some figure indicating the determination member attribute may be arranged in each area.
図25は、図23の保存ボタン214が押下されたときに保存される位置合わせ結果の例を示す。
表示画面300などで候補を確認した後、ユーザが表示画面200の保存ボタン214を押すことで、いずれかの候補が最終結果として保存される。
ここでは、例えば図25(A)に示すように、計測データから設計モデルへの変換行列を行ったデータ401を保存する。データ401は、計測データを特定するためのユニークな計測IDに対して、位置合わせの結果として対応する設計モデルの建物名、フロア名、エリア名、および、変換行列を格納したものである。また、図25(B)に示すように、計測データの領域と設計モデルの領域との対応関係のデータ402が保存される。
なお、計測データと設計モデルが重なり合ったCADデータを出力して保存してもよい。
FIG. 25 shows an example of the alignment result saved when the save button 214 of FIG. 23 is pressed.
After confirming the candidates on the display screen 300 or the like, the user presses the save button 214 on the display screen 200, and one of the candidates is saved as the final result.
Here, for example, as shown in FIG. 25 (A), the data 401 obtained by performing the transformation matrix from the measurement data to the design model is stored. The data 401 stores the building name, floor name, area name, and transformation matrix of the design model corresponding to the unique measurement ID for specifying the measurement data as a result of the alignment. Further, as shown in FIG. 25B, the data 402 of the correspondence between the measurement data area and the design model area is stored.
The CAD data in which the measurement data and the design model overlap may be output and saved.
以上説明したように、本例のプラント計測支援装置100によると、大規模構造物の3D計測データと設計モデルとの比較作業を、少ない計算処理で簡単かつ迅速に行うことができる。したがって、例えば現場で3次元計測装置110により3D計測を行いながら、出力装置140で比較結果を直ちに確認でき、プラント計測作業の省力化に繋がり、日々の作業効率が向上する。 As described above, according to the plant measurement support device 100 of this example, the comparison work between the 3D measurement data of a large-scale structure and the design model can be easily and quickly performed with a small amount of calculation processing. Therefore, for example, while performing 3D measurement with the three-dimensional measuring device 110 at the site, the comparison result can be immediately confirmed by the output device 140, which leads to labor saving in the plant measurement work and improves daily work efficiency.
[変形例]
なお、本発明は、上述した実施の形態例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施の形態例は、本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。例えば、上述した実施の形態例では躯体と配管と機器を区別する例を示したが、機器の種類などの詳細を区別するようにしてもよい。
また、図25のように解析結果として、計測データの表示領域301と、設計モデルの表示領域302とを並べて表示するのも一例であり、両者を重ねて1つの画面で表示して、相違箇所が色分けなどで分かるようにしてもよい。
[Modification example]
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and includes various modifications. For example, the above-described embodiment has been described in detail in order to explain the present invention in an easy-to-understand manner, and is not necessarily limited to the one including all the described configurations. For example, in the above-described embodiment, the skeleton, the piping, and the device are distinguished from each other, but details such as the type of the device may be distinguished.
Further, as an analysis result as shown in FIG. 25, it is an example that the display area 301 of the measurement data and the display area 302 of the design model are displayed side by side, and both are overlapped and displayed on one screen to display the difference. May be identified by color coding or the like.
また、図1などの構成図では、制御線や情報線は説明上必要と考えられるものだけを示しており、製品上必ずしも全ての制御線や情報線を示しているとは限らない。実際には殆ど全ての構成が相互に接続されていると考えてもよい。 Further, in the configuration diagram such as FIG. 1, only the control lines and information lines considered to be necessary for explanation are shown, and not all the control lines and information lines are necessarily shown in the product. In practice, it can be considered that almost all configurations are interconnected.
また、実施の形態例で説明した構成は、プロセッサがそれぞれの機能を実現するプログラムを解釈し、実行することによりソフトウェアで実現してもよい。各機能を実現するプログラムなどの情報は、メモリや、ハードディスク、SSD(Solid State Drive)等の記録装置、または、ICカード、SDカード、光ディスク等の記録媒体に置くことができる。 Further, the configuration described in the embodiment may be realized by software by the processor interpreting and executing a program that realizes each function. Information such as a program that realizes each function can be stored in a memory, a hard disk, a recording device such as an SSD (Solid State Drive), or a recording medium such as an IC card, an SD card, or an optical disk.
1…躯体、2…配管、3…機器、11…CPU(中央制御ユニット)、12…ROM、13…RAM、14…不揮発性ストレージ、15…ネットワークインタフェース、16…入力装置、17…表示装置、100…プラント計測支援装置、110…3次元計測装置、120…記憶装置、121…形状統計データ記憶部、122…色統計データ記憶部、123…設計モデル領域部材属性記憶部、130…計算装置、131…計測データ取得部、132…領域分割部、133…領域部材属性判定部、134…領域重畳部、135…表示処理部、140…出力装置、200,300…表示画面 1 ... skeleton, 2 ... piping, 3 ... equipment, 11 ... CPU (central control unit), 12 ... ROM, 13 ... RAM, 14 ... non-volatile storage, 15 ... network interface, 16 ... input device, 17 ... display device, 100 ... Plant measurement support device, 110 ... Three-dimensional measurement device, 120 ... Storage device, 121 ... Shape statistics data storage unit, 122 ... Color statistics data storage unit, 123 ... Design model area member attribute storage unit, 130 ... Calculation device, 131 ... Measurement data acquisition unit, 132 ... Area division unit, 133 ... Area member attribute determination unit, 134 ... Area superimposition unit, 135 ... Display processing unit, 140 ... Output device, 200, 300 ... Display screen
Claims (11)
前記計測データ取得部が取得した3次元計測データから判断される空間、または前記特定の空間についての設計モデルから得られる空間を、複数の領域に分割する領域分割部と、
前記領域分割部が分割した領域内に存在する前記3次元計測データの属性情報を用いて、当該領域内に存在する構造物の部材を推定する領域部材属性判定部と、
前記領域部材属性判定部が推定した3次元計測データの領域部材属性と、前記設計モデルの領域部材属性とを比較して、3次元計測データと設計モデルの位置合わせをする領域重畳部と、
前記領域重畳部での位置合わせ結果を出力する出力部と、を備える
計測支援装置。 A measurement data acquisition unit that acquires 3D measurement data for a specific space,
A region division unit that divides the space determined from the three-dimensional measurement data acquired by the measurement data acquisition unit or the space obtained from the design model for the specific space into a plurality of regions.
A region member attribute determination unit that estimates a member of a structure existing in the region by using the attribute information of the three-dimensional measurement data existing in the region divided by the region division unit.
A region superimposing unit that compares the region member attribute of the three-dimensional measurement data estimated by the region member attribute determination unit with the region member attribute of the design model and aligns the three-dimensional measurement data with the design model.
A measurement support device including an output unit that outputs an alignment result in the area superimposition unit.
請求項1に記載の計測支援装置。 The measurement support device according to claim 1, wherein the attribute information of the three-dimensional measurement data is shape statistical information showing a statistical distribution of at least one of the curvature of the measured portion and the direction of the surface normal vector.
請求項1に記載の計測支援装置。 The measurement support device according to claim 1, wherein the attribute information of the three-dimensional measurement data is color statistical information indicating a statistical distribution of colors at a measured location.
請求項1に記載の計測支援装置。 The measurement support device according to claim 1, wherein the attribute information of the design model uses at least one of the member name given to the design model and the volume of the interference portion with the divided region or the number of models.
前記画像データは、前記領域部材属性判定部によって判定された属性によって、それぞれの領域の表示形態を異なるものとする
請求項1に記載の計測支援装置。 The output unit outputs image data showing the alignment result in the area superimposition unit.
The measurement support device according to claim 1, wherein the image data has a display form of each area different depending on the attribute determined by the area member attribute determination unit.
請求項5に記載の計測支援装置。 The measurement support device according to claim 5, wherein the display form of each area is different depending on the image data by changing the display color for each of the determined attributes.
請求項5に記載の計測支援装置。 The measurement support device according to claim 5, wherein the display form of each area is different depending on the image data by changing the characters or figures to be superimposed and displayed for each of the determined attributes.
請求項5に記載の計測支援装置。 The measurement support device according to claim 5, wherein in the image data, the display form of the matching area and the different area is different as a result of the alignment of the measurement data and the design model.
請求項1に記載の計測支援装置。 The measurement support device according to claim 1, wherein the region divided by the region dividing portion is any of a rectangular parallelepiped, a cylinder, and a sphere.
請求項9に記載の計測支援装置。 The measurement support device according to claim 9, wherein a region composed of a rectangular parallelepiped, a cylinder, or a sphere is densely spread in a space.
前記計測データ取得処理により取得した3次元計測データから判断される空間、または前記特定の空間についての設計モデルから得られる空間を、複数の領域に分割する領域分割処理と、
前記領域分割処理により分割した領域内に存在する前記3次元計測データの属性情報を用いて、当該領域内に存在する構造物の部材を推定する領域部材属性判定処理と、
前記領域部材属性判定処理により推定した3次元計測データの領域部材属性と、前記設計モデルの領域部材属性とを比較して、3次元計測データと設計モデルの位置合わせをする領域重畳処理と、
前記領域重畳処理による位置合わせ結果を出力する出力処理と、を含む
計測支援方法。 Measurement data acquisition processing to acquire 3D measurement data for a specific space,
Area division processing that divides the space determined from the three-dimensional measurement data acquired by the measurement data acquisition process or the space obtained from the design model for the specific space into a plurality of areas.
The area member attribute determination process for estimating the member of the structure existing in the area by using the attribute information of the three-dimensional measurement data existing in the area divided by the area division process.
Area superimposition processing for aligning the 3D measurement data and the design model by comparing the area member attributes of the 3D measurement data estimated by the area member attribute determination process with the area member attributes of the design model.
A measurement support method including an output process for outputting an alignment result by the area superimposition process.
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