JP7282960B2 - アナログ測定工具の測定値の読み取り装置 - Google Patents
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Description
まず、図1のブロック図を用いて、本発明の実施の形態1にかかるアナログ測定工具の測定値の読み取り装置100の構成について説明する。アナログ測定工具の測定値の読み取り装置100は、撮像手段110、表示手段120、3次元モデル保持手段130、3次元マッチング手段140、ナビゲート手段150、測定値読み取り手段160、測定値出力手段170を有する。アナログ測定工具の測定値の読み取り装置100は、典型的には中央処理装置(CPU)、記憶装置、入出力装置(カメラやディスプレイ等を含む)、通信装置等を有する情報処理装置であって、CPUが記憶装置に記憶されたプログラムを読み出して実行することにより上記各手段を論理的に実現する。アナログ測定工具の測定値の読み取り装置100は、例えばカメラを備えたスマートフォン、スマートグラス等であって良い。又は、カメラが接続されたPCであっても良い。
実施例1は、アナログ測定工具の測定値の読み取り装置100が、アナログマイクロメータの測定値を読み取る例に関するものである。図2のフローチャートを用いて、実施例1におけるアナログ測定工具の測定値の読み取り装置100の動作について説明する。
実施例2は、アナログ測定工具の測定値の読み取り装置100が、バーニア付きアナログマイクロメータの測定値を読み取る例に関するものである。図4のフローチャートを用いて、実施例2におけるアナログ測定工具の測定値の読み取り装置100の動作について説明する。
実施例3は、アナログ測定工具の測定値の読み取り装置100が、アナログノギスの測定値を読み取る例に関するものである。図6のフローチャートを用いて、実施例3におけるアナログ測定工具の測定値の読み取り装置100の動作について説明する。
実施例4は、アナログ測定工具の測定値の読み取り装置100が、アナログダイヤルノギスの測定値を読み取る例に関するものである。図8のフローチャートを用いて、実施例4におけるアナログ測定工具の測定値の読み取り装置100の動作について説明する。
アナログダイヤルゲージは、測定値を読み取るために使用されるだけでなく、基準値からの乖離の程度を指針の振幅(振れ量)とその方向(CW:ClockWise又はCCW:CounterClockWise)により測定するための比較測定器としても使用される。例えば、アナログダイヤルゲージを円筒の外周に接触させた状態で円筒を回転させることで、円筒の真円度、芯ずれ、撓み等を把握することができる。つまりアナログダイヤルゲージは、測定値そのものを把握するためというよりも、測定値の変動量(振れ量)が所定のリミットより大きいか小さいかを把握するために使われることが少なくない。
アナログダイヤルゲージの連続的な測定値を電子データとして保存したり、プロットしたりできれば便利である。例えば、従来は熟練の測定者が長針及び短針の動きを見て、感覚的に測定値の傾向を把握していた。しかし、測定値の変化傾向を情報処理により数値化、可視化できれば、属人的なスキルに頼ることなくより正確な評価が可能である。また、従来の目視による測定では測定対象物の形状を大まかにしか把握できなかった。しかし、測定値の変化をプロットすることができれば、測定対象物の形状もより微細にかつ連続的に把握することができ、設計値やマスターとの比較も可能となる。また、従来の人手による読み取りでは、長時間連続して測定値を読み取り続けることは困難であった。もし長時間の測定を行いたければ、変位計や振動計を用いた大規模で高コストな測定システムを構築する必要があった。しかし、もしアナログダイヤルゲージの測定値を自動的に読み取ってこれをデータとして取得することができれば、低コストで高精度な連続測定が可能となる。
図14は、実施例6にかかるアナログ測定工具の測定値の読み取り装置100を、形状・幾何データ計測に適用した例を示す図である。図14に示すように、測定対象物の表面上をアナログダイヤルゲージの測定子を接触させた状態で移動させると、測定対象物の表面の凹凸に応じてアナログダイヤルゲージの長針及び短針が連続的に動く。このとき、アナログ測定工具の測定値の読み取り装置100であるスマートフォンが、撮像手段110であるカメラによって、アナログダイヤルゲージの目盛板を動画撮影する。すると、一定時間毎に上述のG1乃至G7の処理がなされて、測定値読み取り手段160がリアルタイムの測定結果を出力し続ける。
図15は、実施例6にかかるアナログ測定工具の測定値の読み取り装置100を、変位計に適用した例を示す図である。図15に示すように、構造物等の測定対象物の表面にアナログダイヤルゲージの測定子を接触させた状態で静置する。構造物は、劣化や損傷等が生じると変形や位置のずれ、すなわち変位が大きくなる傾向を有する。測定対象物に変位が生じると、変位に応じてアナログダイヤルゲージの長針及び短針が動く。アナログ測定工具の測定値の読み取り装置100であるスマートフォンは、撮像手段110であるカメラによって、アナログダイヤルゲージの目盛板を一定時間毎に撮影する。すると、一定時間毎に上述のG1乃至G7の処理がなされ、測定値読み取り手段160が測定結果を出力する。
図16は、実施例6にかかるアナログ測定工具の測定値の読み取り装置100を、振動計測に適用した例を示す図である。図16に示すように、橋梁等の測定対象物の表面にアナログダイヤルゲージの測定子を接触させた状態で静置する。すると橋梁の低周波振動音の発生などに応じて、アナログダイヤルゲージの長針及び短針が動く。このとき、アナログ測定工具の測定値の読み取り装置100であるスマートフォンが、撮像手段110であるカメラによって、アナログダイヤルゲージの目盛板を動画撮影する。すると、一定時間毎に上述のG1乃至G7の処理がなされて、測定値読み取り手段160がリアルタイムの測定結果を出力し続ける。
上記の実施の形態1では、撮像手段110による撮像画像と3次元モデル保持手段130が保持するアナログ測定工具の3次元モデルとを、3次元マッチング手段140が照合してアナログ測定工具を特定したが、撮像手段110とは別にアナログ測定工具の外観形状を検知可能なセンサ(例えば深度センサ)を備え、当該センサにより取得したデータ(例えば深度センサにより得た点群データ)と3次元モデル保持手段130が保持するアナログ測定工具の3次元モデルとを、3次元マッチング手段140が照合してアナログ測定工具を特定する構成としてもよい。すなわち、アナログ測定工具の形状を取得するセンサと測定値を読み取る撮像手段110とが別であってもよい。なお、アナログ測定工具の形状を検知可能なセンサは、上記で例示した深度センサに限らず、アナログ測定工具の形状を特定するための情報を取得できればいかなるものであってもよい。
続いて、図17を参照して本発明の実施の形態2を説明する。本発明の実施の形態2に係るアナログ測定工具の測定値の読み取り装置100Bは、実施の形態1(またはその変形例)に係るアナログ測定工具の測定値の読み取り装置100の構成に加え、測定値を読み取ろうとしているアナログ測定工具の3Dモデルが3次元モデル保持手段130に予め保持されていない場合に、新たにアナログ測定工具の3次元モデルを3次元モデル保持手段130に登録することを可能とする3次元モデル登録手段180を備える。なお、この3次元モデル登録手段180によって新たな3Dモデルを登録する機能を実現するための構成以外については、上述した実施の形態1と同様なので、ここでの説明を省略する。
110 撮像手段
120 表示手段
130 3次元モデル保持手段
140 3次元マッチング手段
150 ナビゲート手段
160 測定値読み取り手段
170 測定値出力手段
180 3次元モデル登録手段
Claims (11)
- アナログ測定工具の外観形状を示す形状データを取得するセンサ手段と、
前記形状データに基づき前記アナログ測定工具における測定値が表示される位置又は領域を特定するマッチング手段と、
測定値が表示されているアナログ測定工具の撮影画像を取得する撮像手段と、
前記マッチング手段により特定された位置又は領域に表示されている前記測定値を前記撮影画像から読み取り、測定結果を生成する測定値読み取り手段と、
前記測定結果を出力する測定値出力手段と、
前記マッチング手段により特定された位置又は領域に表示されている前記測定値を前記測定値読み取り手段が認識することができない場合に、警告を発し適正な使用を促すナビゲート手段と
を有することを特徴とするアナログ測定工具の測定値の読み取り装置。 - 前記撮像手段を前記センサ手段として供用し、前記撮像手段が取得した前記撮影画像を形状データとして用いることを特徴とする請求項1に記載のアナログ測定工具の測定値の読み取り装置。
- 前記アナログ測定工具の3次元モデルを保持する3次元モデル保持手段と、
前記形状データに合致する前記3次元モデルを特定する3次元マッチング手段と
をさらに備えることを特徴とする請求項1または2に記載のアナログ測定工具の測定値の読み取り装置。 - 前記3次元モデル保持手段が保持する前記アナログ測定工具の3次元モデルは、前記アナログ測定工具における測定値が表示される位置又は領域の情報を含み、
前記測定値読み取り手段は、前記3次元マッチング手段が特定した前記3次元モデルを参照して測定値が表示される位置又は領域を特定することを特徴とする請求項3に記載のアナログ測定工具の測定値の読み取り装置。 - 前記合致した前記3次元モデルに基づいて、前記アナログ測定工具の向きを修正するためのナビゲート情報を出力するナビゲート手段をさらに備える請求項3または4に記載のアナログ測定工具の測定値の読み取り装置。
- 前記合致した前記3次元モデルに基づいて、前記測定値読み取り手段が、前記撮影画像を補正することを特徴とする請求項3から5の何れか1項に記載のアナログ測定工具の測定値の読み取り装置。
- 前記センサ手段が取得した前記アナログ測定工具の形状データを、前記3次元モデル保持手段に登録する3次元モデル登録手段をさらに備えることを特徴とする請求項3から6の何れか1項に記載のアナログ測定工具の測定値の読み取り装置。
- 前記撮影画像と、前記ナビゲート手段が生成するナビゲート情報又は前記測定値読み取り手段が生成する前記測定結果と、を重畳表示する表示手段をさらに有する
ことを特徴とする請求項1から7の何れか1項に記載のアナログ測定工具の測定値の読み取り装置。 - 前記測定値出力手段は、時系列の前記測定結果をプロットしたグラフを出力する
ことを特徴とする請求項1から8の何れか1項に記載のアナログ測定工具の測定値の読み取り装置。 - 前記アナログ測定工具は、アナログマイクロメータ、バーニア付きアナログマイクロメータ、アナログノギス、アナログダイヤルノギス又はアナログダイヤルゲージである
ことを特徴とする請求項1から9の何れか1項に記載のアナログ測定工具の測定値の読み取り装置。 - 前記測定値読み取り手段は、アナログダイヤルゲージの測定値の中央値を前記測定結果として生成する
ことを特徴とする請求項1から9の何れか1項に記載のアナログ測定工具の測定値の読み取り装置。
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