JP3075023B2 - ３次元形状データの処理方法 - Google Patents
３次元形状データの処理方法Info
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- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
- G06T5/00—Image enhancement or restoration
- G06T5/20—Image enhancement or restoration using local operators
- G06T5/30—Erosion or dilatation, e.g. thinning
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
- G01B11/24—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring contours or curvatures
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- G—PHYSICS
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- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
- G06T2200/00—Indexing scheme for image data processing or generation, in general
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- Theoretical Computer Science (AREA)
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、３次元形状を有する
表面に沿って得た前記３次元形状に対応する点データに
対し間引き処理の可否判定を行うデータ処理方法に関す
る。
表面に沿って得た前記３次元形状に対応する点データに
対し間引き処理の可否判定を行うデータ処理方法に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】３次元形状を有する表面（例えば、機械
加工部品や見本品などの表面）に沿って所定の間隔で順
次３次元形状に対応する点データを得て、これを記憶部
に取り込み（格納する）、記憶部に格納された３次元形
状に対応する点データは、機械加工部品の検査を行った
り、あるいは、見本品の図面やＮＣ加工用の制御データ
を作成したりするのに使用することができる。
加工部品や見本品などの表面）に沿って所定の間隔で順
次３次元形状に対応する点データを得て、これを記憶部
に取り込み（格納する）、記憶部に格納された３次元形
状に対応する点データは、機械加工部品の検査を行った
り、あるいは、見本品の図面やＮＣ加工用の制御データ
を作成したりするのに使用することができる。
【０００３】例えば、図５にみるように、３次元形状を
有する表面に沿って３次元形状に対応する点データＤ１
０１〜Ｄ１１８を順次得て記憶部へ格納してゆく。
有する表面に沿って３次元形状に対応する点データＤ１
０１〜Ｄ１１８を順次得て記憶部へ格納してゆく。
【０００４】ただ、記憶部へ格納する点データの数は非
常に多い。元の３次元形状を有する表面の形に正確に対
応させるために点データを短い間隔で得ており、全デー
タ数が非常に多くなる。そこで、記憶部にいったん格納
した点データを間引き処理して特定の点データだけを再
格納し最終的に格納保持することが考えられる。こうす
れば、同一の記憶容量で格納保持できる３次元形状を有
する表面の全情報量が多くなるし、記憶保持された点デ
ータを利用して行う処理がやり易くなる。
常に多い。元の３次元形状を有する表面の形に正確に対
応させるために点データを短い間隔で得ており、全デー
タ数が非常に多くなる。そこで、記憶部にいったん格納
した点データを間引き処理して特定の点データだけを再
格納し最終的に格納保持することが考えられる。こうす
れば、同一の記憶容量で格納保持できる３次元形状を有
する表面の全情報量が多くなるし、記憶保持された点デ
ータを利用して行う処理がやり易くなる。
【０００５】具体的には、図６にみるように、点データ
を等間隔に間引いて特定の点データＤ１０１，Ｄ１０
３，Ｄ１０６，Ｄ１０９，Ｄ１１２，Ｄ１１５，Ｄ１１
８だけを記憶部に格納保持すれば、最終的に記憶部へ残
る点データを減らすことが出来る。
を等間隔に間引いて特定の点データＤ１０１，Ｄ１０
３，Ｄ１０６，Ｄ１０９，Ｄ１１２，Ｄ１１５，Ｄ１１
８だけを記憶部に格納保持すれば、最終的に記憶部へ残
る点データを減らすことが出来る。
【０００６】しかしながら、このように、点データを等
間隔に間引くだけでは記憶保持する点データの数は減ら
せても、記憶部に残した点データからは元の形に精度よ
く一致した形を引き出せないという別の問題が生じる。
コンピュータを用いた図形処理手法により図６に太い実
線Ｓで元の形を復元することが出来るわけであるが、図
６に太い実線Ｓにより示す形は、細い実線Ｔで示す元の
形と余りよく一致していない。エッジ部での点データＤ
１１１，Ｄ１１６が落ちてエッジが正しく復元されず、
Ｒ部でも点データが落ち過ぎてＲが正しく復元されな
い。
間隔に間引くだけでは記憶保持する点データの数は減ら
せても、記憶部に残した点データからは元の形に精度よ
く一致した形を引き出せないという別の問題が生じる。
コンピュータを用いた図形処理手法により図６に太い実
線Ｓで元の形を復元することが出来るわけであるが、図
６に太い実線Ｓにより示す形は、細い実線Ｔで示す元の
形と余りよく一致していない。エッジ部での点データＤ
１１１，Ｄ１１６が落ちてエッジが正しく復元されず、
Ｒ部でも点データが落ち過ぎてＲが正しく復元されな
い。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】この発明は、上記事情
に鑑み、記憶部へ格納保持して残す点データの数を減ら
すことが出来、しかも、記憶部に残る点データで再現で
きる形の精度が向上する３次元形状データの処理方法を
提供することを課題とする。
に鑑み、記憶部へ格納保持して残す点データの数を減ら
すことが出来、しかも、記憶部に残る点データで再現で
きる形の精度が向上する３次元形状データの処理方法を
提供することを課題とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、この発明では、３次元形状を有する表面に沿って得
た前記３次元形状に対応する点データに対し間引き処理
の可否判定を行うデータ処理方法であって、各点データ
に対し、間引き処理の可否判定を行う判定点データおよ
び判定点データより前の点データの中から選ばれた前点
データ群と、判定点データおよび判定点データより後の
点データの中から選ばれた後点データ群のそれぞれにつ
いて、各点データ群のもつ形に見合う仮想線を所定の関
数式に従って求めた後、それぞれの仮想線に対する判定
点データを通る接線をそれぞれ得て、両接線のなす角に
基づいて判定点データの前後での形状変化を求めたの
ち、形状変化が一定値以上であれば間引き不可と判定
し、その他の場合は間引き可と判定するようにしてい
る。
め、この発明では、３次元形状を有する表面に沿って得
た前記３次元形状に対応する点データに対し間引き処理
の可否判定を行うデータ処理方法であって、各点データ
に対し、間引き処理の可否判定を行う判定点データおよ
び判定点データより前の点データの中から選ばれた前点
データ群と、判定点データおよび判定点データより後の
点データの中から選ばれた後点データ群のそれぞれにつ
いて、各点データ群のもつ形に見合う仮想線を所定の関
数式に従って求めた後、それぞれの仮想線に対する判定
点データを通る接線をそれぞれ得て、両接線のなす角に
基づいて判定点データの前後での形状変化を求めたの
ち、形状変化が一定値以上であれば間引き不可と判定
し、その他の場合は間引き可と判定するようにしてい
る。
【０００９】この発明の３次元形状データの処理方法
は、記憶部に格納された点データに対し適用して記憶部
の記憶を更新する形で適用されてもよいし、３次元形状
データを得る装置から逐次に送られてくる点データに対
して適用し点データを間引きつつ記憶部に格納する場合
に適用されてもよい。
は、記憶部に格納された点データに対し適用して記憶部
の記憶を更新する形で適用されてもよいし、３次元形状
データを得る装置から逐次に送られてくる点データに対
して適用し点データを間引きつつ記憶部に格納する場合
に適用されてもよい。
【００１０】前点データ群としては、そのときの判定点
データと直前の３つの点データを加えた４つの点データ
からなる群が、後点データ群としては、そのときの判定
点データと直後の３つの点データを加えた４つの点デー
タからなる群が例示されるが、これに限らず、前点デー
タ群として、そのときの判定点データと直前の１つの点
データを加えた２つの点データからなる群が、後点デー
タ群として、そのときの判定点データと直後の１つの点
データを加えた２つの点データからなる群が例示される
し、前点データ群として、そのときの判定点データは加
えず直前の３つの点データからなる群が、後点データ群
として、そのときの判定点データは加えず直後の３つの
点データからなる群もそれぞれ例示される。
データと直前の３つの点データを加えた４つの点データ
からなる群が、後点データ群としては、そのときの判定
点データと直後の３つの点データを加えた４つの点デー
タからなる群が例示されるが、これに限らず、前点デー
タ群として、そのときの判定点データと直前の１つの点
データを加えた２つの点データからなる群が、後点デー
タ群として、そのときの判定点データと直後の１つの点
データを加えた２つの点データからなる群が例示される
し、前点データ群として、そのときの判定点データは加
えず直前の３つの点データからなる群が、後点データ群
として、そのときの判定点データは加えず直後の３つの
点データからなる群もそれぞれ例示される。
【００１１】この発明における所定の関数式としては、
ＮＵＲＢＳ関数やチェビシェフ多項式などが例示され
る。形状変化の大きいほど両接線の角度（開き度合い）
が小さくなる。形状変化が全くない（水平な）場合は、
両接線の角度が最大（１８０°）となる。勿論、対象物
に合わせて適当な基準角度を予め設定しておいて比較し
判定を行うことになる。
ＮＵＲＢＳ関数やチェビシェフ多項式などが例示され
る。形状変化の大きいほど両接線の角度（開き度合い）
が小さくなる。形状変化が全くない（水平な）場合は、
両接線の角度が最大（１８０°）となる。勿論、対象物
に合わせて適当な基準角度を予め設定しておいて比較し
判定を行うことになる。
【００１２】この発明で用いる３次元形状に対応する点
データは、例えば、以下に述べるように、走査レーザビ
ームの反射点の高さ位置が基準点の高さ位置の差に比例
して反射レーザビームの受光位置が変化する現象を利用
する三角測量方法を用いて得ることが出来る。この他、
モアレ・ＣＴ画像処理法を用いて得られた点データであ
ってもよい。
データは、例えば、以下に述べるように、走査レーザビ
ームの反射点の高さ位置が基準点の高さ位置の差に比例
して反射レーザビームの受光位置が変化する現象を利用
する三角測量方法を用いて得ることが出来る。この他、
モアレ・ＣＴ画像処理法を用いて得られた点データであ
ってもよい。
【００１３】図４に示すように、物体１の３次元形状を
有する表面に投光部２から投光レンズ３を介してレーザ
ビーム１０が当てられる。レーザビーム１０は物体１の
表面で反射して受光レンズ６を介してＣＣＤカメラ検出
部５に入る。この光学系では、基準点１１の高さでレー
ザビーム１０が反射した場合、反射したレーザビーム１
０は、ＣＣＤカメラ検出部５の基準位置１７で検出され
るようになっている。一方、物体１表面における、基準
点１１と異なる高さを持つ点１２で反射したレーザビー
ム１０は、ＣＣＤカメラ検出部５の基準位置１７から距
離Ｌ１だけ外れた位置１８で検出される。このとき、反
射レーザビームの受光位置は測定点１２の高さ位置と基
準点１１の高さ位置の差に比例して変化する。その結
果、測定点１２の高さ位置（Ｚ軸上の位置）が分かる。
有する表面に投光部２から投光レンズ３を介してレーザ
ビーム１０が当てられる。レーザビーム１０は物体１の
表面で反射して受光レンズ６を介してＣＣＤカメラ検出
部５に入る。この光学系では、基準点１１の高さでレー
ザビーム１０が反射した場合、反射したレーザビーム１
０は、ＣＣＤカメラ検出部５の基準位置１７で検出され
るようになっている。一方、物体１表面における、基準
点１１と異なる高さを持つ点１２で反射したレーザビー
ム１０は、ＣＣＤカメラ検出部５の基準位置１７から距
離Ｌ１だけ外れた位置１８で検出される。このとき、反
射レーザビームの受光位置は測定点１２の高さ位置と基
準点１１の高さ位置の差に比例して変化する。その結
果、測定点１２の高さ位置（Ｚ軸上の位置）が分かる。
【００１４】この三角測量方法を用いて実際に面形状を
求める場合は、レーザビーム１０で物体１の表面を走査
する。この走査範囲は、反射レーザビーム１０の受光位
置が基準位置１７に収まる範囲である。反射レーザビー
ム１０の受光位置が基準位置１７に収まる範囲内の面を
基準面と言う。基準面の形状は、例えば、特開昭６４−
２６８１６号公報にみるように、レンズの形状等の調整
により、曲面や平面など様々な形で設定できる。測定点
１２は、この基準面内での走査で測定対象となる各点で
あり、基準面内で基準点１１と同じ高さ位置や異なる高
さ位置を持つ。受光レンズ６と基準点１１の距離Ｌ２、
受光レンズ６と基準位置１７の距離Ｌ３、および受光レ
ンズ６と基準点１１を結ぶ線と投光レンズ３と基準点１
１を結ぶ線とのなす角度θが予め分かっているため、物
体１表面上の測定点１２と基準点１１の間の距離Ｚは直
ちに求まる。このようにして、基準点１１からの距離Ｚ
が二次元的に異なる測定点の高さ位置がレーザビーム１
０の走査により順次得られ、これらの点データが蓄積さ
れて、三次元形状を認識することかできる。各測定点１
２のＸＹ軸上の位置（二次元的位置）は、通常、前記距
離Ｚに基準点１１と載置テーブル１４の間の距離を足し
た距離Ｌｚとして表現される。なお、図のＺＨは測定可
能範囲を示す。
求める場合は、レーザビーム１０で物体１の表面を走査
する。この走査範囲は、反射レーザビーム１０の受光位
置が基準位置１７に収まる範囲である。反射レーザビー
ム１０の受光位置が基準位置１７に収まる範囲内の面を
基準面と言う。基準面の形状は、例えば、特開昭６４−
２６８１６号公報にみるように、レンズの形状等の調整
により、曲面や平面など様々な形で設定できる。測定点
１２は、この基準面内での走査で測定対象となる各点で
あり、基準面内で基準点１１と同じ高さ位置や異なる高
さ位置を持つ。受光レンズ６と基準点１１の距離Ｌ２、
受光レンズ６と基準位置１７の距離Ｌ３、および受光レ
ンズ６と基準点１１を結ぶ線と投光レンズ３と基準点１
１を結ぶ線とのなす角度θが予め分かっているため、物
体１表面上の測定点１２と基準点１１の間の距離Ｚは直
ちに求まる。このようにして、基準点１１からの距離Ｚ
が二次元的に異なる測定点の高さ位置がレーザビーム１
０の走査により順次得られ、これらの点データが蓄積さ
れて、三次元形状を認識することかできる。各測定点１
２のＸＹ軸上の位置（二次元的位置）は、通常、前記距
離Ｚに基準点１１と載置テーブル１４の間の距離を足し
た距離Ｌｚとして表現される。なお、図のＺＨは測定可
能範囲を示す。
【００１５】この発明を適用した結果、不要なものは間
引いた上で点データを記憶部へ格納してゆくが、一定値
以上の形状変化が認められず、点データを間引く状態が
連続する場合には適当な補完データをところどころに挿
入して格納させるようにしてもよい。つまり、間引き不
可と判定された点データを記憶部に格納する他に、間引
き可の判定が連続して続く場合にその間の点データ数よ
り少ない数の補完データを記憶部に間引き不可データと
して格納するようにしてもよい。
引いた上で点データを記憶部へ格納してゆくが、一定値
以上の形状変化が認められず、点データを間引く状態が
連続する場合には適当な補完データをところどころに挿
入して格納させるようにしてもよい。つまり、間引き不
可と判定された点データを記憶部に格納する他に、間引
き可の判定が連続して続く場合にその間の点データ数よ
り少ない数の補完データを記憶部に間引き不可データと
して格納するようにしてもよい。
【００１６】この発明が対象とする３次元形状を有する
表面としては、例えば、機械加工部品や見本品、人体・
歯などの表面が挙げられるが、これに限らないことは言
うまでもない。
表面としては、例えば、機械加工部品や見本品、人体・
歯などの表面が挙げられるが、これに限らないことは言
うまでもない。
【００１７】
【作用】この発明の３次元形状データの処理方法を用い
れば、不要な点データを間引き、全点データから必要な
点データを適切に選択して記憶部に格納させることが出
来る。これは、各点データに対し、前点データ群と後点
データ群とに基づいて、判定点データの前後での形状変
化を求めたのち、形状変化が一定値以上であれば間引き
不可と判定しているからである。そのため、一定値以上
の形状変化の起こるところの点データを過不足のない状
態で記憶部に格納させられるようになる。
れば、不要な点データを間引き、全点データから必要な
点データを適切に選択して記憶部に格納させることが出
来る。これは、各点データに対し、前点データ群と後点
データ群とに基づいて、判定点データの前後での形状変
化を求めたのち、形状変化が一定値以上であれば間引き
不可と判定しているからである。そのため、一定値以上
の形状変化の起こるところの点データを過不足のない状
態で記憶部に格納させられるようになる。
【００１８】つまり、図５の場合だと、点データＤ１１
１や点データＤ１１６も記憶部に格納保持され、エッジ
が正しく復元できるようになる。
１や点データＤ１１６も記憶部に格納保持され、エッジ
が正しく復元できるようになる。
【００１９】この発明で、上に加えて、一定値以上の形
状変化が認められない時でも、その状態が連続する場合
には当該点データの一部を補完データとして取り込む場
合、点データを利用し易くなる。
状変化が認められない時でも、その状態が連続する場合
には当該点データの一部を補完データとして取り込む場
合、点データを利用し易くなる。
【００２０】前点データ群と後点データ群のそれぞれに
ついて、各点データ群のもつ形に見合う仮想線を所定の
関数式に従って求めた後、それぞれの仮想線に対する間
引きの可否判定を行う判定点データを通る接線をそれぞ
れ得て、両接線のなす角に基づいて判定点データの前後
での形状変化を求める場合、特に難しいアルゴリズムを
必要とすることなく適切な判定結果を得ることができ
る。
ついて、各点データ群のもつ形に見合う仮想線を所定の
関数式に従って求めた後、それぞれの仮想線に対する間
引きの可否判定を行う判定点データを通る接線をそれぞ
れ得て、両接線のなす角に基づいて判定点データの前後
での形状変化を求める場合、特に難しいアルゴリズムを
必要とすることなく適切な判定結果を得ることができ
る。
【００２１】間引き可の判定が連続して続く場合にその
間の点データ数より少ない数の補完データを記憶部に間
引き不可データとして格納するようにすれば、この点デ
ータを利用し易くなる。データブランク区間が長すぎる
と処理し難くなることがある。
間の点データ数より少ない数の補完データを記憶部に間
引き不可データとして格納するようにすれば、この点デ
ータを利用し易くなる。データブランク区間が長すぎる
と処理し難くなることがある。
【００２２】三角測量方法を利用する場合は、３次元形
状に対応する点データを簡単かつ迅速に得ることが出来
る。市販の装置の利用も可能であり、この発明の実施が
非常に容易となる。
状に対応する点データを簡単かつ迅速に得ることが出来
る。市販の装置の利用も可能であり、この発明の実施が
非常に容易となる。
【００２３】
【実施例】以下、この発明の実施例を説明する。この発
明は、勿論、下記の実施例に限らない。
明は、勿論、下記の実施例に限らない。
【００２４】図１は、実施例での３次元形状に対応する
点データをあらわしており、点データＤ１〜Ｄ１８は、
前述の三角測量方法を利用して３次元形状を有する表面
に沿って順次に得られた点データであり、記憶部に生の
点データとして格納されている。図１の点データＤ１〜
Ｄ１８は、図５の点データＤ１０１〜Ｄ１１８と同じも
のである。これらの点データＤ１〜Ｄ１８に対し間引き
可・不可の判定を行い、間引き不可の場合は記憶部へ格
納保持し、間引き可の場合は原則として格納保持しな
い。実施例の場合は、各点データに対し、間引き処理の
可否判定を行う判定点データおよび判定点データの直前
の３つの点データからなる前点データ群と、判定点デー
タおよび判定点データの直後の３つの点データからなる
点データ群とに基づいて、判定点データの前後での形状
変化を求めたのち、形状変化が一定値以上であれば間引
き不可と判定し、その他の場合は間引き可と判定する演
算をコンピュータ等を利用して行う。
点データをあらわしており、点データＤ１〜Ｄ１８は、
前述の三角測量方法を利用して３次元形状を有する表面
に沿って順次に得られた点データであり、記憶部に生の
点データとして格納されている。図１の点データＤ１〜
Ｄ１８は、図５の点データＤ１０１〜Ｄ１１８と同じも
のである。これらの点データＤ１〜Ｄ１８に対し間引き
可・不可の判定を行い、間引き不可の場合は記憶部へ格
納保持し、間引き可の場合は原則として格納保持しな
い。実施例の場合は、各点データに対し、間引き処理の
可否判定を行う判定点データおよび判定点データの直前
の３つの点データからなる前点データ群と、判定点デー
タおよび判定点データの直後の３つの点データからなる
点データ群とに基づいて、判定点データの前後での形状
変化を求めたのち、形状変化が一定値以上であれば間引
き不可と判定し、その他の場合は間引き可と判定する演
算をコンピュータ等を利用して行う。
【００２５】今、判定対象の判定点データを点データＤ
５とすると、実施例の場合、点データＤ５と点データＤ
２，Ｄ３，Ｄ４の３つの計４つが前点データ群であり、
点データＤ５と点データＤ６，Ｄ７，Ｄ８の３つの計４
つが後点データ群となる。まず、点データＤ２，Ｄ３，
Ｄ４，Ｄ５の前点データ群から、この点データ群のもつ
形に見合う仮想線を２次近似式を用いて求め、この仮想
線に対する点データＤ５を通る接線Ｐを単位ベクトルの
形で得る。一方、点データＤ５，Ｄ６，Ｄ７，Ｄ８の後
点データ群から仮想線を２次近似式を用いて求め、この
仮想線に対する点データＤ５を通る接線Ｑを単位ベクト
ルの形で得る。２次式で近似しているが、多項式の次数
は適宜変更可能である。
５とすると、実施例の場合、点データＤ５と点データＤ
２，Ｄ３，Ｄ４の３つの計４つが前点データ群であり、
点データＤ５と点データＤ６，Ｄ７，Ｄ８の３つの計４
つが後点データ群となる。まず、点データＤ２，Ｄ３，
Ｄ４，Ｄ５の前点データ群から、この点データ群のもつ
形に見合う仮想線を２次近似式を用いて求め、この仮想
線に対する点データＤ５を通る接線Ｐを単位ベクトルの
形で得る。一方、点データＤ５，Ｄ６，Ｄ７，Ｄ８の後
点データ群から仮想線を２次近似式を用いて求め、この
仮想線に対する点データＤ５を通る接線Ｑを単位ベクト
ルの形で得る。２次式で近似しているが、多項式の次数
は適宜変更可能である。
【００２６】両接線Ｐ，Ｑを求めた後、両接線Ｐ，Ｑの
先端の間の距離Ｍを算出する。距離Ｍは、両接線Ｐ，Ｑ
の開き角度と比例関係にあり、距離Ｍが長いほど開き角
度が大きい。他方、接線Ｐ，Ｑの開き角度と形状変化は
逆比例の関係があり、角度が小さいほど形状変化は大き
くなる。そこで、一定以上の形状変化に対応する接線
Ｐ，Ｑの開き角度に相当する距離Ｍ０を予め決めておい
て、算出される距離Ｍが一定以下となる当該点データは
一定値以上の形状変化が認められたとして間引き不可に
し記憶部に格納保持し、それ以外のものは、間引き可と
判定し格納保持しないようにする。このように、各点デ
ータについて同様の判定演算を繰り返し行い、算出され
る距離Ｍが一定以下となる点データは記憶部に格納して
ゆく。
先端の間の距離Ｍを算出する。距離Ｍは、両接線Ｐ，Ｑ
の開き角度と比例関係にあり、距離Ｍが長いほど開き角
度が大きい。他方、接線Ｐ，Ｑの開き角度と形状変化は
逆比例の関係があり、角度が小さいほど形状変化は大き
くなる。そこで、一定以上の形状変化に対応する接線
Ｐ，Ｑの開き角度に相当する距離Ｍ０を予め決めておい
て、算出される距離Ｍが一定以下となる当該点データは
一定値以上の形状変化が認められたとして間引き不可に
し記憶部に格納保持し、それ以外のものは、間引き可と
判定し格納保持しないようにする。このように、各点デ
ータについて同様の判定演算を繰り返し行い、算出され
る距離Ｍが一定以下となる点データは記憶部に格納して
ゆく。
【００２７】勿論、接線Ｐ，Ｑのなす角度を直に算出
し、判定を行うようにしてもよい。図２は、判定演算の
結果、記憶部に格納保持された点データを示す。形状変
化の大きなところの点データは全て落ちずに拾われてお
り、精度よく形を再現出来るようになる。
し、判定を行うようにしてもよい。図２は、判定演算の
結果、記憶部に格納保持された点データを示す。形状変
化の大きなところの点データは全て落ちずに拾われてお
り、精度よく形を再現出来るようになる。
【００２８】なお、図３にみるように、点データの間引
き可という判定が一定以上の区間で連続して続く場合
は、間引くべき点データを一部だけ格納保持したり、そ
の間に強制的に点データを挿入したりして、補完データ
ＤＡ，ＤＢ，ＤＣ，ＤＥも記憶部に格納するようにして
もよい。勿論、挿入するデータの数は間引き可と判定さ
れた点データの数よりも少ない数である。補完データの
挿入の場合、例えば、間引かない点データＤ６，Ｄ７，
Ｄ１１，Ｄ１２からＮＵＲＢＳ曲線近似による仮想線を
出して適当な位置のデータを点データとして求め、これ
を補完データＤＡ，ＤＢ，ＤＣ，ＤＥとして挿入する。
き可という判定が一定以上の区間で連続して続く場合
は、間引くべき点データを一部だけ格納保持したり、そ
の間に強制的に点データを挿入したりして、補完データ
ＤＡ，ＤＢ，ＤＣ，ＤＥも記憶部に格納するようにして
もよい。勿論、挿入するデータの数は間引き可と判定さ
れた点データの数よりも少ない数である。補完データの
挿入の場合、例えば、間引かない点データＤ６，Ｄ７，
Ｄ１１，Ｄ１２からＮＵＲＢＳ曲線近似による仮想線を
出して適当な位置のデータを点データとして求め、これ
を補完データＤＡ，ＤＢ，ＤＣ，ＤＥとして挿入する。
【００２９】物品１としてラジオカセットを用い、全点
データを格納保持すれば２ＭＢの記憶容量の記憶部が必
要となる場合、この発明の３次元形状データの処理方法
により、先の補完データの挿入を行うようにしても約７
０ＫＢの記憶容量で格納保持できることが確認できた。
データを格納保持すれば２ＭＢの記憶容量の記憶部が必
要となる場合、この発明の３次元形状データの処理方法
により、先の補完データの挿入を行うようにしても約７
０ＫＢの記憶容量で格納保持できることが確認できた。
【００３０】
【発明の効果】この発明の３次元形状データの処理方法
を用いれば、不要な点データを適切に間引き、全点デー
タから必要な点データを適切に選択して記憶部に格納さ
せることが出来るため、記憶部へ格納保持する点データ
の数を再現形状の精度を確保しつつ減らせられ、必要記
憶容量が少なくてすみ後の処理がし易くなる。
を用いれば、不要な点データを適切に間引き、全点デー
タから必要な点データを適切に選択して記憶部に格納さ
せることが出来るため、記憶部へ格納保持する点データ
の数を再現形状の精度を確保しつつ減らせられ、必要記
憶容量が少なくてすみ後の処理がし易くなる。
【００３１】この発明において、前点データ群と後点デ
ータ群のそれぞれについて、各点データ群のもつ形に見
合う仮想線を所定の関数式に従って求めた後、それぞれ
の仮想線に対する間引きの可否判定を行う判定点データ
を通る接線をそれぞれ得て、両接線のなす角に基づいて
判定点データの前後での形状変化を求める場合、特に難
しいアルゴリズムを必要とすることなく適切な判定結果
を得ることができるという利点がある。
ータ群のそれぞれについて、各点データ群のもつ形に見
合う仮想線を所定の関数式に従って求めた後、それぞれ
の仮想線に対する間引きの可否判定を行う判定点データ
を通る接線をそれぞれ得て、両接線のなす角に基づいて
判定点データの前後での形状変化を求める場合、特に難
しいアルゴリズムを必要とすることなく適切な判定結果
を得ることができるという利点がある。
【００３２】間引き可の判定が連続して続く場合にその
間の点データ数より少ない数の補完データを記憶部に間
引き不可データとして格納するようにすれば、この点デ
ータを利用し易くなるという利点がある。
間の点データ数より少ない数の補完データを記憶部に間
引き不可データとして格納するようにすれば、この点デ
ータを利用し易くなるという利点がある。
【００３３】この発明において、三角測量方法でデータ
を得る場合は、３次元形状に対応するデータを簡単かつ
迅速に得ることが出来る上、市販の装置の利用も可能で
あり、この発明の実施が非常に容易となるという利点が
ある。
を得る場合は、３次元形状に対応するデータを簡単かつ
迅速に得ることが出来る上、市販の装置の利用も可能で
あり、この発明の実施が非常に容易となるという利点が
ある。
【図１】実施例で用いる間引き処理前の点データと判定
の様子をあらわす説明図
の様子をあらわす説明図
【図２】実施例の間引き処理後の点データを示す説明図
【図３】実施例において補完データも挿入格納する場合
を示す説明図
を示す説明図
【図４】三角測量方法の原理を示す説明図
【図５】従来法での間引き前の点データをあらわす説明
図
図
【図６】参考例での間引き後の点データと再生形状を示
す説明図
す説明図
Ｄ１〜Ｄ１８ ３次元形状に対応する点データ Ｐ 接線 Ｑ 接線 Ｍ 距離
フロントページの続き (72)発明者 浜村 公平 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (56)参考文献 特開 平５−164520（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−230382（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−147275（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−118781（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01B 11/00 - 11/30 G06T 1/00 - 7/00
Claims (3)
- 【請求項１】 ３次元形状を有する表面に沿って得た前
記３次元形状に対応する点データに対し間引き処理の可
否判定を行うデータ処理方法であって、各点データに対
し、間引き処理の可否判定を行う判定点データおよび判
定点データより前の点データの中から選ばれた前点デー
タ群と、判定点データおよび判定点データより後の点デ
ータの中から選ばれた後点データ群のそれぞれについ
て、各点データ群のもつ形に見合う仮想線を所定の関数
式に従って求めた後、それぞれの仮想線に対する判定点
データを通る接線をそれぞれ得て、両接線のなす角に基
づいて判定点データの前後での形状変化を求めたのち、
形状変化が一定値以上であれば間引き不可と判定し、そ
の他の場合は間引き可と判定することを特徴とする３次
元形状データの処理方法。 - 【請求項２】 間引き不可と判定された点データを記憶
部に格納する他に、間引き可の判定が連続して続く場合
にその間の点データ数より少ない数の補完データを記憶
部に間引き不可データとして格納する請求項１記載の３
次元形状データの処理方法。 - 【請求項３】 ３次元形状に対応する点データは、走査
レーザビームの反射点の高さ位置が基準点の高さ位置の
差に比例して反射レーザビームの受光位置が変化する現
象を利用する三角測量方法を用いて得る請求項１、２の
いずれかに記載の３次元形状データの処理方法。
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|---|---|---|---|
| JP05182580A JP3075023B2 (ja) | 1993-07-23 | 1993-07-23 | ３次元形状データの処理方法 |
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| CN94108520A CN1096657C (zh) | 1993-07-23 | 1994-07-22 | 三维形状数据处理方法 |
| US08/277,308 US5668894A (en) | 1993-07-23 | 1994-07-22 | Method for processing three-dimensional shape data |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05182580A JP3075023B2 (ja) | 1993-07-23 | 1993-07-23 | ３次元形状データの処理方法 |
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|---|---|
| JPH0735529A JPH0735529A (ja) | 1995-02-07 |
| JP3075023B2 true JP3075023B2 (ja) | 2000-08-07 |
Family
ID=16120774
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP05182580A Expired - Fee Related JP3075023B2 (ja) | 1993-07-23 | 1993-07-23 | ３次元形状データの処理方法 |
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| JP (1) | JP3075023B2 (ja) |
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| JPH1083453A (ja) * | 1996-05-30 | 1998-03-31 | Daewoo Electron Co Ltd | チップマウンターにおける角形部品のコーナー認識方法 |
| US6260000B1 (en) * | 1997-11-04 | 2001-07-10 | Minolta Co., Ltd. | Three-dimensional shape data processing apparatus |
| US6377865B1 (en) | 1998-02-11 | 2002-04-23 | Raindrop Geomagic, Inc. | Methods of generating three-dimensional digital models of objects by wrapping point cloud data points |
| US6483509B1 (en) * | 1999-04-09 | 2002-11-19 | International Business Machines Corp. | Curve contour smoothing |
| CA2267519A1 (en) | 1999-04-13 | 2000-10-13 | Inspeck Inc. | Optical full human body 3d digitizer |
| US6625565B1 (en) * | 2000-06-01 | 2003-09-23 | Lockheed Martin Corporation | Method and apparatus for determining an unsupervised planar geodesic path |
| US6996505B1 (en) | 2000-06-21 | 2006-02-07 | Raindrop Geomagic, Inc. | Methods, apparatus and computer program products for automatically generating nurbs models of triangulated surfaces using homeomorphisms |
| US7616328B2 (en) * | 2006-11-07 | 2009-11-10 | Rudolph Technologies, Inc. | Method and system for providing a high definition triangulation system |
| JP2009080076A (ja) * | 2007-09-27 | 2009-04-16 | Nippon Steel Corp | 成形品の形状評価方法及び装置 |
| US8269775B2 (en) * | 2008-12-09 | 2012-09-18 | Qualcomm Incorporated | Discarding of vertex points during two-dimensional graphics rendering using three-dimensional graphics hardware |
| US20120329008A1 (en) * | 2011-06-22 | 2012-12-27 | Trident Labs, Inc. d/b/a Trident Dental Laboratories | Process for making a dental restoration model |
| JP6428049B2 (ja) * | 2014-08-25 | 2018-11-28 | 富士ゼロックス株式会社 | 積層造形装置及び積層造形プログラム |
| CN105115441A (zh) * | 2015-04-23 | 2015-12-02 | 北京理工大学 | 一种回转体零件廓形的特征点提取及自动分段方法 |
| CN105157597B (zh) * | 2015-10-23 | 2017-09-29 | 西安近代化学研究所 | 一种激光测量效应靶变形的方法 |
| JP6207647B2 (ja) * | 2016-03-08 | 2017-10-04 | エーティーラボ株式会社 | データ圧縮装置、データ圧縮方法およびデータ圧縮プログラム |
| JP6946217B2 (ja) * | 2018-03-19 | 2021-10-06 | ヤンマーパワーテクノロジー株式会社 | 圃場登録装置 |
| JP6878344B2 (ja) * | 2018-03-27 | 2021-05-26 | ヤンマーパワーテクノロジー株式会社 | 領域登録システム |
| JP2019218766A (ja) * | 2018-06-20 | 2019-12-26 | シナノケンシ株式会社 | 建設工事方法及び３ｄレーザースキャナ |
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|---|---|---|---|---|
| DE3113970A1 (de) * | 1981-04-07 | 1982-11-04 | Dr. Johannes Heidenhain Gmbh, 8225 Traunreut | Numerische bahnsteuerung fuer eine werkzeugmaschine |
| US4627734A (en) * | 1983-06-30 | 1986-12-09 | Canadian Patents And Development Limited | Three dimensional imaging method and device |
| GB2147474B (en) * | 1983-10-03 | 1987-05-07 | Shaken Kk | Method of processing character or pictorial image data |
| US4787748A (en) * | 1987-05-06 | 1988-11-29 | Canadian Patents And Development Limited | Synchronous optical scanning apparatus |
| JPH03127186A (ja) * | 1989-10-12 | 1991-05-30 | Mitsubishi Electric Corp | 描画方式 |
-
1993
- 1993-07-23 JP JP05182580A patent/JP3075023B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1994
- 1994-07-21 KR KR1019940017615A patent/KR0141442B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1994-07-22 CN CN94108520A patent/CN1096657C/zh not_active Expired - Fee Related
- 1994-07-22 US US08/277,308 patent/US5668894A/en not_active Expired - Fee Related
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| KR0141442B1 (ko) | 1998-07-01 |
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