JP6287293B2 - 表示システム、表示装置、および表示方法 - Google Patents
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Description
上記課題を解決する表示システムは、対象物の変形または移動を伴う加工作業の案内画像を当該対象物に表示する表示システムであって、前記対象物を撮像して前記対象物を示す画像データを取得する撮像部と、前記撮像部が取得した前記対象物の画像データから前記対象物の形状を示す形状データを生成する形状データ生成部と、前記形状データ生成部が生成した前記対象物の形状データと、前記加工作業によって形成すべき部品を示す部品データとに基づいて、当該対象物に対して行うべき加工作業を決定する作業決定部と、前記作業決定部が決定した前記加工作業の案内画像を生成する画像生成部と、前記画像生成部が生成した前記加工作業の案内画像を前記対象物に表示する画像表示部と、を備える。
上記表示システムにおいて、前記撮像部は予め定められた時間間隔で対象物を撮像して前記対象物の画像データを逐次取得し、前記画像生成部は、今回取得された前記対象物の画像データが、前回取得された前記対象物の画像データとは異なる場合、今回取得された前記対象物の画像データに基づいて前記案内画像を補正し、前記画像表示部は、補正された前記案内画像を前記対象物に重畳させて表示することが好ましい。
上記課題を解決する表示方法は、対象物の変形または移動を伴う加工作業の案内画像を当該対象物に表示する表示方法であって、前記対象物を撮像して前記対象物を示す画像データを取得するステップと、取得した前記対象物の画像データから前記対象物の形状を示す形状データを生成するステップと、生成した前記対象物の形状データと、前記加工作業によって形成すべき部品を示す部品データとに基づいて、当該対象物に対して行うべき加工作業を決定するステップと、決定した前記加工作業の案内画像を生成するステップと、生成した前記加工作業の案内画像を前記対象物に表示するステップと、を備える。
図1に示すように、本実施形態の表示システム11は、作業場に設置された加工の対象物としての材料50を撮像可能な4つの撮像部12と、キーボードやマウスなどのデータの入力機器14や表示モニターが接続された制御装置13と、入力された画像を投影表示するプロジェクターなどの画像表示部15を備えている。本実施形態では、材料50は、所定の厚さを有する木製や樹脂製、あるいは金属製の板材であり、表示システム11は、作業道具としての鋸16を用いて加工作業としての切断作業を行う際に切断線CLを示す案内画像GP(図5(a)参照)などの表示画像を材料50の主面(上面)に表示する。
図2に示すように、制御装置13は、形状データ生成部31、作業決定部32、画像生成部33、形状判定部34、着手検出部35、作業判定部36、および部品データ記憶部37、加工後形状データ記憶部38を備える。各部は、制御装置13が、記憶素子に記憶された所定のプログラムに従って動作することにより機能する。
図3に示すように、準備作業処理は、まずステップS1にて、全部品の形状データおよび数量データを入力処理する。ここでの処理は、例えば、作業者が、表示モニターに表示された入力テーブルに、切断作業によって完成させる全部品の部品データ、すなわち形状データと数量データとを、入力機器14を用いて入力する。入力された部品データは、制御装置13内の部品データ記憶部37に記憶される。
次に、図6を参照して、材料50を切断する本作業処理について説明する。なお、この処理は、表示システム11において、鋸16が撮像部12によって撮像され、その画像データが制御装置13に出力されることによって開始される。あるいは、作業者が、処理開始の命令データを入力機器14から制御装置13に入力することによって開始される。
(1)材料50の変形後または移動後の形状に応じた切断線CLをその材料50に画像で表示して案内することができるので、作業者は材料50を適切に切断することが容易である。
(4)移動した材料50に対して実際に切断すべき位置(切断線CLの位置)を示す案内画像GPが材料50上に重畳されて表示されるので、作業者は、材料50が切断作業中に移動しても、材料50を適切に切断することが容易である。
・上記実施形態において、画像表示部15は、必ずしもプロジェクターに限定されない。例えば、ヘッドマウントディスプレイを採用してもよい。この変形例について、図を参照して説明する。
Claims (15)
- 対象物の変形または移動を伴う加工作業の案内画像を当該対象物に表示する表示システムであって、
前記対象物を撮像して前記対象物を示す画像データを取得する撮像部と、
前記撮像部が取得した前記対象物の画像データから前記対象物の形状を示す形状データを生成する形状データ生成部と、
前記形状データ生成部が生成した前記対象物の形状データと、前記加工作業によって形成すべき部品を示す部品データとに基づいて、当該対象物に対して行うべき加工作業を決定する作業決定部と、
前記作業決定部が決定した前記加工作業の案内画像を生成する画像生成部と、
前記画像生成部が生成した前記加工作業の案内画像を前記対象物に表示する画像表示部と、
前記作業決定部が決定した前記加工作業どおりに加工されたときの前記対象物の加工後形状データを記憶する加工後形状データ記憶部と、
前記形状データ生成部が生成した前記形状データが、前記加工後形状データと一致するか否かを判定する形状判定部と、
を備え、
前記作業決定部は、
前記形状判定部が前記形状データと前記加工後形状データとは一致しないと判定した場合、前記案内画像どおりに加工された場合に決定する加工作業を修正した修正加工作業を、前記対象物に行うべき加工作業として決定する表示システム。 - 前記撮像部は前記加工作業に用いられる作業道具の位置と姿勢とを示す画像データを取得し、
取得された前記作業道具の画像データを用いて前記対象物に対する加工作業の着手時を検出する着手検出部と、
前記着手検出部が前記着手時を検出した前記加工作業が、前記画像表示部が表示する前記案内画像どおりの加工作業であるか否かを判定する作業判定部と、
を備え、
前記作業判定部が前記案内画像どおりの加工作業ではない非加工作業であると判定した場合、
前記画像生成部は前記非加工作業に応じた警告画像を生成し、
前記画像表示部は前記警告画像を前記対象物に表示する請求項1に記載の表示システム。 - 前記撮像部は予め定められた時間間隔で対象物を撮像して前記対象物の画像データを逐次取得し、
前記画像生成部は、今回取得された前記対象物の画像データが、前回取得された前記対象物の画像データとは異なる場合、今回取得された前記対象物の画像データに基づいて前記案内画像を補正し、
前記画像表示部は、補正された前記案内画像を前記対象物に重畳させて表示する請求項1または2に記載の表示システム。 - 前記加工作業は、前記対象物を切断して複数に分離させる切断作業であり、
前記形状データ生成部は、切断によって分離された複数の対象物のそれぞれの形状データを生成し、
前記作業決定部は、生成されたそれぞれの前記形状データに基づいて、分離された前記
複数の対象物に行うべき加工作業を決定する
請求項1から3のいずれか一項に記載の表示システム。 - 対象物の変形または移動を伴う加工作業の案内画像を当該対象物に表示する表示装置であって、
前記対象物を示す画像データから前記対象物の形状データを生成する形状データ生成部と、
前記形状データ生成部が生成した前記対象物の形状データに基づいて、当該対象物に行うべき加工作業を決定する作業決定部と、
前記作業決定部が決定した前記加工作業の案内画像を生成する画像生成部と、
前記画像生成部が生成した前記加工作業の案内画像を前記対象物に表示する画像表示部と、
前記作業決定部が決定した前記加工作業どおりに加工されたときの前記対象物の加工後形状データを記憶する加工後形状データ記憶部と、
前記形状データ生成部が生成した前記形状データが、前記加工後形状データと一致するか否かを判定する形状判定部と、
を備え、
前記作業決定部は、
前記形状判定部が前記形状データと前記加工後形状データとは一致しないと判定した場合、前記案内画像どおりに加工された場合に決定する加工作業を修正した修正加工作業を、前記対象物に行うべき加工作業として決定する表示装置。 - 対象物の変形または移動を伴う加工作業の案内画像を当該対象物に表示する表示方法であって、
前記対象物を撮像して前記対象物を示す画像データを取得するステップと、
取得した前記対象物の画像データから前記対象物の形状を示す形状データを生成するステップと、
生成した前記対象物の形状データと、前記加工作業によって形成すべき部品を示す部品データとに基づいて、当該対象物に対して行うべき加工作業を決定するステップと、
決定した前記加工作業の案内画像を生成するステップと、
生成した前記加工作業の案内画像を前記対象物に表示するステップと、
前記決定した前記加工作業どおりに加工されたときの前記対象物の加工後形状データを記憶するステップと、
前記生成した前記形状データが、前記加工後形状データと一致するか否かを判定するステップと、
を備える表示方法。 - 対象物の変形または移動を伴う加工作業の案内画像を当該対象物に表示する表示システムであって、
前記対象物を撮像して前記対象物を示す画像データ及び前記加工作業に用いられる作業道具の位置と姿勢とを示す画像データを取得する撮像部と、
前記撮像部が取得した前記対象物の画像データから前記対象物の形状を示す形状データを生成する形状データ生成部と、
前記形状データ生成部が生成した前記対象物の形状データと、前記加工作業によって形成すべき部品を示す部品データとに基づいて、当該対象物に対して行うべき加工作業を決定する作業決定部と、
前記作業決定部が決定した前記加工作業の案内画像を生成する画像生成部と、
前記画像生成部が生成した前記加工作業の案内画像を前記対象物に表示する画像表示部と、
取得された前記作業道具の画像データを用いて、前記加工作業の各工程において、前記作業道具が前記対象物に接触した状態を作業着手時として検出する着手検出部と、
前記着手検出部が前記接触により前記作業着手時を検出した前記加工作業が、前記画像表示部が表示する前記案内画像どおりの加工作業であるか否かを判定する作業判定部と、
を備え、
前記作業判定部が前記案内画像どおりの加工作業ではない非加工作業であると判定した場合、
前記画像生成部は前記非加工作業に応じた警告画像を生成し、
前記画像表示部は前記警告画像を前記対象物に表示する表示システム。 - 前記作業決定部が決定した前記加工作業どおりに加工されたときの前記対象物の加工後形状データを記憶する加工後形状データ記憶部と、
前記形状データ生成部が生成した前記形状データが、前記加工後形状データと一致するか否かを判定する形状判定部と、
を備え、
前記作業決定部は、
前記形状判定部が前記形状データと前記加工後形状データとは一致しないと判定した場合、前記案内画像どおりに加工された場合に決定する加工作業を修正した修正加工作業を、前記対象物に行うべき加工作業として決定する請求項7に記載の表示システム。 - 前記撮像部は予め定められた時間間隔で対象物を撮像して前記対象物の画像データを逐次取得し、
前記画像生成部は、今回取得された前記対象物の画像データが、前回取得された前記対象物の画像データとは異なる場合、今回取得された前記対象物の画像データに基づいて前記案内画像を補正し、
前記画像表示部は、補正された前記案内画像を前記対象物に重畳させて表示する請求項7または8に記載の表示システム。 - 前記加工作業は、前記対象物を切断して複数に分離させる切断作業であり、
前記形状データ生成部は、切断によって分離された複数の対象物のそれぞれの形状データを生成し、
前記作業決定部は、生成されたそれぞれの前記形状データに基づいて、分離された前記
複数の対象物に行うべき加工作業を決定する
請求項7から9のいずれか一項に記載の表示システム。 - 対象物の変形または移動を伴う加工作業の案内画像を当該対象物に表示する表示方法であって、
前記対象物を撮像して前記対象物を示す画像データ及び前記加工作業に用いられる作業道具の位置と姿勢とを示す画像データを取得するステップと、
取得した前記対象物の画像データから前記対象物の形状を示す形状データを生成するステップと、
生成した前記対象物の形状データと、前記加工作業によって形成すべき部品を示す部品データとに基づいて、当該対象物に対して行うべき加工作業を決定するステップと、
決定した前記加工作業の案内画像を生成するステップと、
生成した前記加工作業の案内画像を前記対象物に表示するステップと、
取得された前記作業道具の画像データを用いて、前記加工作業の各工程において、前記作業道具が前記対象物に接触した状態を作業着手時として検出するステップと、
前記作業着手時を検出した前記加工作業が、前記表示する前記案内画像どおりの加工作業であるか否かを判定するステップと、
を備える表示方法。 - 対象物の変形または移動を伴う加工作業の案内画像を当該対象物に表示する表示システムであって、
前記対象物を撮像して前記対象物を示す画像データを取得する撮像部と、
前記撮像部が取得した前記対象物の画像データから前記対象物の形状を示す形状データを生成する形状データ生成部と、
前記形状データ生成部が生成した前記対象物の形状データと、前記加工作業によって形成すべき部品を示す部品データとに基づいて、当該対象物に対して行うべき加工作業を決定する作業決定部と、
前記作業決定部が決定した前記加工作業の案内画像を生成する画像生成部と、
前記画像生成部が生成した前記加工作業の案内画像を前記対象物に表示する画像表示部と、
を備え、
前記加工作業は、前記対象物を切断して複数に分離させる切断作業であり、
前記形状データ生成部は、切断によって分離された複数の対象物のそれぞれの形状データを生成し、
前記作業決定部は、生成されたそれぞれの前記形状データに基づいて、分離された前記
複数の対象物に行うべき加工作業を決定する表示システム。 - 前記作業決定部が決定した前記加工作業どおりに加工されたときの前記対象物の加工後形状データを記憶する加工後形状データ記憶部と、
前記形状データ生成部が生成した前記形状データが、前記加工後形状データと一致するか否かを判定する形状判定部と、
を備え、
前記作業決定部は、
前記形状判定部が前記形状データと前記加工後形状データとは一致しないと判定した場合、前記案内画像どおりに加工された場合に決定する加工作業を修正した修正加工作業を、前記対象物に行うべき加工作業として決定する請求項12に記載の表示システム。 - 前記撮像部は前記加工作業に用いられる作業道具の位置と姿勢とを示す画像データを取得し、
取得された前記作業道具の画像データを用いて前記対象物に対する加工作業の着手時を検出する着手検出部と、
前記着手検出部が前記着手時を検出した前記加工作業が、前記画像表示部が表示する前記案内画像どおりの加工作業であるか否かを判定する作業判定部と、
を備え、
前記作業判定部が前記案内画像どおりの加工作業ではない非加工作業であると判定した場合、
前記画像生成部は前記非加工作業に応じた警告画像を生成し、
前記画像表示部は前記警告画像を前記対象物に表示する請求項12または13に記載の表示システム。 - 前記撮像部は予め定められた時間間隔で対象物を撮像して前記対象物の画像データを逐次取得し、
前記画像生成部は、今回取得された前記対象物の画像データが、前回取得された前記対象物の画像データとは異なる場合、今回取得された前記対象物の画像データに基づいて前記案内画像を補正し、
前記画像表示部は、補正された前記案内画像を前記対象物に重畳させて表示する請求項12〜14のいずれか一項に記載の表示システム。
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