JPH07134001A - 磁場による立体形状の計測及び表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 任意形状をした固体の表面形状を磁場により
容易に計測して、高分解能のモニタ上にその立体形状を
判り易く表示する。 【構成】 磁場を形成する発振器と、前記磁場を感知す
るセンサとを使用して、座標軸を指定する情報の入力を
促す促進表示に従って、前記センサが空間的に存在する
位置である空間位置を、前記発振器が空間的に存在する
位置を基準として測定し、前記測定した前記空間位置を
導入して座標情報に変換し、前記変換した座標情報に基
づいて、計測時には回転図形により表示し、形成時には
前記表面形状を前記モニタ上に陰影を付加して立体的に
表示して構成しており、表示された前記表面形状の疎ら
な部分を修正できる様になっていることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、全般的な産業分野にお
ける立体形状の計測及び表示装置、特に、任意形状を有
する固体を容易に計測し、且つ判り易く表示できる磁場
による立体形状の計測及び表示装置に関するものであ
る。

【０００２】また、セラミック産業分野において、陶
器、彫刻等の工芸作品を設計する際に、試作品の形状を
記録して、この形状を修正する際に使用するものであ
り、更に、ＭＥ（医用電子機器）分野においては、人体
及び動物の四肢、足型等、身体各での立体形状の計測及
び表示に関するものである。

【０００３】

【従来の技術】不規則な形状を有する固体の各部を表示
装置において観察しつつ、その立体的な形状を計測して
記録する際には、各部が有する多様な立体形状を自然な
状態で計測し分かり易く表示することが重要であり、こ
のための光束による立体形状の計測及び表示装置が種々
提案されている。

【０００４】図８は、従来の光束による立体形状の計測
及び表示装置の一例を示すもので、この装置はレーザー
測定画像装置であり、載置台１により被計測体２を回転
しつつレーザー光を照射し、この被計測体２による反射
光を検知して電気信号に変換して、被計測体２上の照射
箇所を上下方向に走査する測距部３と、この電気信号を
画像情報に変換して格納する記憶装置４と、この画像情
報を導入して被計測体２の外観であるワイヤーフレーム
画像を形成して表示する画像処理部５とを設けて構成し
ている。

【０００５】図９は、この装置の作用を説明するもの
で、測距部３を被計測体２の表面から所定間隔だけ離し
て配置し、熟練した操作員が規則的に、この被計測体２
を測距部３で走査して照射光に対する反射光の位相差を
検出し、被計測体２の外周における反射距離を計測し
て、被計測体２を多数の外周線２ａ，２ｂ，２ｃに細分
化して画像情報に変換する。

【０００６】次に、各画像情報を外周線２ａ，２ｂ，２
ｃ，・・・毎に大容量の記憶装置６における多数の画像
ファイル４ａ，４ｂ，４ｃ，・・・にそれぞれ記憶す
る。続いて、これら多数の画像ファイル４ａ，４ｂ，４
ｃ，・・・を画像処理部５に逐次に読出し、所定の画像
処理を行いワイヤーフレーム画像を形成して表示する様
になっている。

【０００７】しかし、レーザー光と言えども載置台との
接触面や陥没面には照射できないばかりか、細かな突出
部分に遮蔽される後背面にも到達できないので、被計測
体での特徴形状を有する表面を所定方向に固定すると共
に、熟練した操作員が経験的に判断して計測を行わねば
ならなかった。また、光学的な、又はレーザー走査によ
る簾型の縞模様を照射して得られる画像から、この縞模
様の曲折を解析して被計測体の表面形状を求めるものが
ある。更に、その縞模様を別の簾型のフィルターにより
透視し、その際のモアレ模様による干渉作用を利用して
曲面を把握するものがある。

【０００８】ところが、これらの方法を使用しても光学
的な計測手段を使用する限り、光の直進性により被遮蔽
面や陥没面や後背面の計測はできなかった。また、光学
的な計測方法の欠点として、例えば頭皮形状を測定する
ときには毛髪などが邪魔になってしまうことも考えられ
るし、測定中に被計測体の動きを封じなければならない
のもこともある。そこで、この遮蔽される後背面にも回
折して到達できる磁界により、三次元座標の基準点から
の位置を計測する計測装置が考えられた。例えば、POLH
EMUS社製ISOTRAK(登録商標）測定器、及び付属のプロー
ブを使用することができる。

【０００９】図１０は、従来の磁場による計測装置の一
例を説明する説明図である。図１０において、この計測
装置は、被計測体２上の二地点の位置関係を反復して測
定する測定部７と、これらの位置関係を座標情報に変換
して送出する変換部８と、この座標情報を画像情報に処
理して被計測体２の画像を画面上に立体的に表示する画
像処理部９とから構成してある。

【００１０】従って、直行する３つの方向への磁場７ｃ
を発振器７ａにより順次に形成し、これらの磁場７ｃの
強度を前記した磁場の形成と同期してセンサ７ｂにより
測定し、これら発振器７ａとセンサ７ｂとの相対的な位
置及び姿勢７ｄを計測し、３次元空間における二地点間
の相対的な位置関係に関する位置情報７ｅに変換して、
この位置情報７ｅを変換部８へ送出できる様になってい
る。

【００１１】測定部７は、磁場を形成する発振器７ａ
と、この磁場を感知する探針状のセンサ７ｂとを有して
構成しており、このセンサ７ｂが存在する空間的な位置
である空間位置を、この発振器７ａが存在する空間的な
位置を基準とする電気信号として三次元的に計測して出
力する様になっている。変換部８は、前記した位置情報
７ｅを反復して導入し、三次元座標系に基づく座標情報
８ａに変換して画像処理部９へ逐次に出力する様になっ
ている。

【００１２】画像処理部９は、大容量の記憶装置を有す
る一般的なコンピューターであり、前記した多数の画像
ファイルに記憶してから、ワイヤーフレーム画像を表示
する様になっている。因みに、この測定器を使用して計
測する際には、測定の精度は１mmであり、この精度が保
証できる被計測体の大きさは100x100x50cmである。

【００１３】また、計測空間に磁界を発生させて三次元
座標を形成し、この空間での磁気信号を座標成分として
計測して立体形状に変換するので、この計測体は非金属
であればプラスティックでも陶磁器でも、鉱産物、木製
品、草花や植木でも、果ては動物や人間の身体でさえも
計測して表示することができる。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、前記の装置を
使用しても一般的な物体の立体形状を汎用的に計測、及
び表示する際、次の様な問題点があった。 （１）複雑な立体形状を有する箇所でも被計測体上を一
様に走査するので、この箇所での計測点が相対的に疎ら
になりがちであるが、計測中はこれが分かり難く立体形
状の満足な再現をすることができなかった。 （２）また、被計測体上で計測する箇所は立体形状が再
現されるまで分からないので、現在どの地点を計測中で
あるか確認できず扱いが難しかった。 （３）更に、計測値を登録する登録タイミングを、コン
ピューターのプログラムに依存していたので、被計測体
の種類により必要な時点で計測値を登録することができ
なかった。 （４）原理的に大容量の記憶装置を使用すると共に、被
計測体との位置関係を維持して計測誤差を生じない様に
する機械的な構造が必要になるので、必然的に固定式の
大型な装置となり被計測体の動きを封じてしまい扱いず
らいにも拘らず高価なものであった。 本発明は前述の問題点に鑑み、任意形状を有する固体を
容易に計測し、且つ分かり易く表示できる磁場による立
体形状の計測及び表示装置を提供することを課題とす
る。

【００１５】

【課題を解決する手段】前述の課題を解決するため、本
発明では次の手段を構成した。 （１） 磁場を感知するセンサが空間的に存在する位置
である空間位置を、前記磁場を形成する発振器が空間的
に存在する位置を基準として測定し、前記空間位置に関
する位置情報を送出する測定部と、前記位置情報を反復
的に導入して座標情報に変換する変換部とを有し、任意
形状をした固体の表面形状を計測して、前記表面形状に
従う立体形状を高分解能のモニタ上に表示する磁場によ
る立体形状の計測及び表示装置において、前記変換部で
変換する座標情報に基づき、前記空間位置を再生するた
めの三次元座標系を初期設定する座標系設定部を前置
し、先ず、前記立体形状を形成するための計測情報を、
三面図形式による投影図として静止表示すると共に、前
記三次元座標系で立体的に回転表示し、次に、前記立体
形状に陰影を付加しつつ、前記立体形状を静止表示する
描画部を続けて設けており、回転表示される前記計測情
報の疎らな部分に、新たな前記計測情報を部分的に補足
できる様になっていることを特徴とする磁場による立体
形状の計測及び表示装置。 （２） 前記センサーは、前記立体形状における特定の
位置において計測するタイミングを指示し、電気信号を
送出する指示部を付加して設けており、前記電気信号の
送出時点における前記座標情報に基づき前記空間位置を
再生できる様になっていることを特徴とする前項（１）
に記載の磁場による立体形状の計測及び表示装置。 （３） 前記発振器は、前記立体形状における特定の位
置に固定するための固定具を付加して設けており、基準
となる前記発振器による磁場を前記立体形状に対して安
定に維持できる様になっていることを特徴とする前項
（１）、又は前項（２）に記載の磁場による立体形状の
計測及び表示装置。 （４） 前記画像処理部は、前記座標情報に基づいて、
前記固体の体積を全体的、及び部分的に推定し得る様に
なっていることを特徴とする前項（１）、前項（２）、
又は前項（３）に記載の磁場による立体形状の計測及び
表示装置。

【００１６】

【作用】被計測体の表面形状が位置情報として、測定部
を介して変換部へ入力され座標情報に変換され、この座
標情報に基づき立体形状が形成され、この立体形状が表
示画面に立体的に表示されつつ、必要に応じ部分的、及
び全体的に修正される。また、計測位置の指定具により
座標が任意に設定され、発振器の固定具により磁場が安
定に維持される。更に、この座標情報に基づいて、前記
の表面形状により立体的に囲まれる体積が求まる。

【００１７】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。尚、図中の符号については、従来の技術を説明し
た際の各部と同じ部分に同じ符号を付して示し、説明を
省略する。図１は本発明の実施例を示すもので、図１に
おいてこの実施例の主要部は、所定の計測タイミングに
基づいて、三次元座標系を任意に設定し、この座標系に
おいて被計測体２の立体形状を形成する形成部９１と、
操作員に入力を促す促進表示を逐次に表示する表示部９
４である。

【００１８】この形成部９１は、最適モデルを選択して
被計測体２を認識する認識部９２と、この最適モデルを
評価する評価部９３とに順に接続されており、これら三
次元座標系、立体形状、及び最適モデルを所定の様式に
基づき画像化して表示部９４に表示する様になっている
が、これら認識部９２と評価部９３とは、本発明の主要
部ではない。尚、この表示部９４は、スクリーン装置を
有するものでも、前記した画像をプリントアウトする印
刷装置を有するものであってもよい。

【００１９】図２は、図１における形成部の一例を具体
的に説明する流れ図である。図２において、形成部９１
は、先ず、前記した促進表示を表示部９４に指示しつ
つ、ほぼ同一平面上の位置関係を有する三地点の座標値
である座標軸情報８ａを変換部８から順次に入力するＸ
ＹＺ軸入力段階９１１を最初に設け、この座標軸情報８
ａに基づいて画像処理するための三次元座標系を設定す
る座標系設定部９１２を続けて設け、この座標系におい
て各座標軸の形成が完了し、これら座標軸と被計測体２
との相互配置を評価して妥当性を判定する配置判定段階
９１３を最後に設けており、この妥当性が否定されれば
実行の流れを分岐して、ＸＹＺ軸入力段階９１１へ戻す
様になっている。

【００２０】続いて、形成部９１は、前記した三次元座
標系の画像化を表示部９４に指示しつつ、任意の座標値
である計測情報８ｂを入力する座標値入力段階９１４を
配置判定段階９１３の肯定側に続けて設け、この計測情
報８ｂを三次元座標系にプロットして描画する描画段階
９１５を更に続けて設け、この描画する計測情報８ｂが
分布する密度を評価して妥当性を判定する分布判定段階
９１６を最後に設けて構成しており、この密度が不充分
であり妥当性が否定されれば実行の流れを分岐して、座
標値入力段階９１４へ戻す様になっている。前記した各
部は、コンピュータのソフトウエアによりそれぞれのプ
ログラム・モジュールとして実現できる。尚、開始１端
子９１０は、この形成部９１の各段階での処理を準備し
て開始し、終了１端子９１９は、これらの処理を整理し
て終了するものである。

【００２１】この座標系設定部９１２では、先ず、前記
三地点の座標軸情報８ａを数値演算してＸＹ座標面を設
定する。次に、前記三地点の内から二地点を選択し、そ
の座標軸情報８ａから前記二地点の中点を数値演算して
求め、この中点を座標原点に設定する。続いて、残り一
地点の座標情報８ａを数値演算し、この地点を通過する
Ｘ軸を座標原点に設定してＸＹＺ各座標軸を決定する様
になっている。

【００２２】図３は、描画部を部分的に示すものであ
る。図３において、描画部９１５は、座標系設定部９１
２で設定される前記の三次元座標系をＺ座標軸を中心に
回転する回転情報を形成する回転形成処理９１５１を先
ず設け、前記した任意の座標軸情報８ａのＸＹＺ成分か
ら２成分を順次に循環して選択し、これら２成分の数値
情報に基づいて、ＸＹ軸、ＸＺ軸、ＹＺ軸により設定さ
れるＸＹ、ＸＺ、及びＹＺ面である三座標面における三
種類の投影図を形成する投影形成処理９１５２を続けて
設け、これら三投影図に基づいて数値演算し、被計測体
の静止画像である立体形状を形成する立体形成処理９１
５３を最後に設けて構成している。

【００２３】立体形成処理９１５３は、被計測体の外側
に面する表面及び底面を先ず形成し、内側に面する裏面
を次に形成して、これら表面、底面、及び裏面を最後に
結合して立体形状自体を形成する様になっている。尚、
開始３端子９１５０は、この描画部９１５の各段階での
処理を準備して開始し、終了３端子９１５９は、これら
の処理を整理して終了するものである。

【００２４】図４は、表示される画面を概略的に説明す
る説明図である。図４において、この画面は、前記した
数値情報を表示する領域である数値領域ＮＲと、三座標
面のそれぞれに区分される領域に正面、平面、側面の三
面図形式で、前記した三種類の投影図の画像を表示する
領域である投影画像領域ＳＨ１，ＳＨ２，ＳＨ３と、被
計測体の立体的な画像を表示する領域である立体画像領
域ＳＬとを含んで構成している。

【００２５】投影画像領域ＳＨ１，ＳＨ２，ＳＨ３は矢
印カーソルを表示し、前記した短針状のセンサ７ｂの先
端が移動すると共に、この移動に合わせて矢印カーソル
をも移動しており、センサー７ｂの先端が存在する現在
の位置を継続的に識別できる様になっている。

【００２６】立体画像領域ＳＬは、座標軸情報８ａによ
り形成され、後記する促進表示を伴う座標形成画像と、
計測情報８ｂにより形成されＺ軸を中心に回転する計測
回転画像とを計測期間中に表示し、立体形状の静止画像
を計測完了後に表示する。尚、矢印カーソルを、この計
測回転画像にも表示する様にしてもよい。

【００２７】図５は、図４における促進表示の一例を時
間を追って具体的に説明する説明図であり、例えば、人
体の頭部を被計測体とする場合について示すものである
が、各種形状を有する一般的な物体に適用できるのは勿
論である。各図５（ａ）、図５（ｂ）、図５（ｃ）相互
の相違点については、後記して詳しく述べる。

【００２８】図５（ａ），（ｂ），（ｃ）において、こ
の促進表示は、被計測体の全体的なイメージを模擬的に
現すための全体模擬図形２０と、この全体模擬図形２０
上に付加し、左右の側面を表す特徴的な部分として示さ
れる側面特徴図形２１と、前記したと同様に付加し、こ
の側面特徴図形２１との位置関係から上下の方向と正面
とを表す特徴的な部分として示される正面特徴図形２２
と、同じく付加し、これら側面特徴図形２１と正面特徴
図形２２とからの位置関係を点滅する輝点として表示
し、これら位置関係により実際に計測すべき空間的な位
置と順序とを操作員に指示するための各計測輝点２３
ａ，２３ｂ，２３ｃとをそれぞれ表示する。尚、計測輝
点２３ｃは側面の特徴に付随するものであれば、左右い
ずれに設けてもよい。

【００２９】図６は、図４における計測回転画像を詳し
く説明する説明図である。図６において、この計測回転
画像は、各座標軸情報８ａによる空間的な位置を表示す
る座標形成輝点２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄと、各
計測情報による空間的な位置を表示する形状計測輝点２
５ａ，２５ｂ，２５ｃ，・・・とを表示して構成してい
る。

【００３０】座標形成輝点２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２
４ｄと、形状計測輝点２５ａ，２５ｂ，２５ｃ，・・・
とは、Ｚ座標軸を中心に立体的に回転しつつ表示してお
り、回転して背景側に面する形状計測輝点の明度を減少
させ、前景側に面する際には増加させて、この明度差を
伴う回転表示により立体感を現し、形状計測輝点が不足
する領域を明らかに示す様になっている。尚、ＸＹＺ座
標軸は、三次元座標での計測の目安として表示してもよ
いが、複雑で紛らわしければ表示しなくてもよい。

【００３１】次に、この実施例の取扱要領と、形成部及
び表示部の作用について、図１乃至図６を用い、例えば
人体の頭部を計測する際について説明する。図１におい
て、操作員は、測定部７と変換部８と画像処理部９とに
電源を供給し、発振器７ａを、被計測体２と一定の位置
関係を保つ位置に固定し、この発振器７ａ自体にセンサ
７ａの先端を接触させて計測の開始を指示する。する
と、図４における立体画像領域ＳＬに、図５（ａ）によ
る最初の促進表示が表示され、この促進表示における計
測輝点２３ａにより、最初に計測すべき頭部上の位置を
頭部模擬図形２０において立体的に操作員に指示する様
になっている。

【００３２】続いて、この最初の促進表示を操作員が参
照して、計測輝点２３ａに対応する頭部上の計測位置を
認識し、この計測位置にセンサ７ｂの先端を接触させて
位置情報７ｅを計測する。この位置情報７ｅは、変換部
８で座標軸情報８ａに変換されて形成部９１に導入さ
れ、発振器７ａの両側に形成される対称磁界の内で、被
計測体２が存在する側の磁界を指定すると共に、三次元
座標における正負の方向を決定する様になっている。以
上は準備の段階であり、続いて、三次元座標を設定する
段階に移る。

【００３３】（１）この三次元座標を設定する段階は、
先ず、図５（ｂ）による二番目の促進表示が同様に表示
され、計測輝点２３ｂにより次に計測すべき位置を操作
員に指示する。この促進表示を操作員が参照して、頭部
上の計測位置を同様に認識し、二番目の位置情報を計測
する。この位置情報は、前記と同様に座標情報に変換さ
れて形成部に導入される。

【００３４】（２）次に、図４（ｃ）による三番目の促
進表示が同じく表示され、三番目と四番目とに計測すべ
き左右側面の位置を操作員に指示する。操作員は、前記
したと同様にこれらの位置情報を計測する。これらの位
置情報が同じく座標情報に変換されて形成部に導入さ
れ、既に導入されている各座標情報と合わせて数値演算
される。

【００３５】以上は、三次元座標系を設定する段階であ
り、続いて、立体形状を形成する段階を図６を用いて説
明する。先ず、時間を掛ける詳細な計測に先立って、予
備的な短時間の計測である図示しない予備計測段階を有
している。

【００３６】この予備計測段階は、予め決定されている
複数の位置を計測輝点として表示し、被計測体における
典型的な特徴を有する代表的な計測箇所を指示して、こ
の計測箇所の優先的な計測を促す様になっている。この
段階は、被計測体の概略的な形状を優先的に表示して全
体の大まかな姿を把握するためのもので、計測の対象が
予め限定できる際には極めて有効であるが、汎用的な計
測を目的とする際には省略してもよい。

【００３７】次に、予備計測段階での全ての計測輝点の
計測が完了することにより、立体形状を形成する段階の
主要部を自動的に遂行する様になっている。 （３）この立体形状を形成する段階の主要部は、先ず、
図６による回転する立体形状の画像の内、軸設定輝点２
４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄと予備計測段階での形状
計測輝点２５ａ，２５ｂ，２５ｃ，・・・のみが、前記
した立体画像領域ＳＬに表示されており、三次元座標系
が確かに設定され、この立体形状を形成する段階の主要
部が開始されることを操作員に指示する様になってい
る。

【００３８】（４）次に操作員は、この立体形状の画像
を参照すると共に、頭部上における任意の位置にセンサ
の先端を接触させ、この位置を順次に移動して、それぞ
れの位置情報を計測する。これらの位置情報により、前
記した形状形成輝点２５ａ，２５ｂ，２５ｃ，・・・が
立体形成処理９１５２で順次に形成され、軸設定輝点２
４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄに付加されて立体形状の
画像が表示されると共に、投影図が投影形成処理９１５
１で形成されて、投影画像領域ＳＨ１，ＳＨ２，ＳＨ３
に表示される。

【００３９】（５）続いて操作員は、前記の立体形状の
画像を参照して、この画像における形状形成輝点２５
ａ，２５ｂ，２５ｃ，・・・が分布する密度を考慮しな
がら、この密度が疎な部分、及び曲率の急な部分に対応
する頭部上における任意の位置を次々に計測し、これら
の部分に新たな形状形成輝点を充分に補充する。

【００４０】（６）最後に、形状形成輝点２５ａ，２５
ｂ，２５ｃ，・・・の分布が立体感を呈するのに充分な
予め設定された所定の密度に到達すると、この実際に計
測する段階を完了し、前記した認識部９２の処理が開始
できることを操作員に指示する図示しない画像が表示さ
れる。操作員は、この画像を表示する画面上において、
図示しないモデル化指令をマウスにより、あるいはキー
ボード上のキーによって認識部９２へ発行する。このモ
デル化指令により、認識部９２では、以上の計測で得ら
れた全ての座標情報に基づいて、所定のメッシュモデル
を形成し、このメッシュモデルの所定部分には曲面補間
が施され、立体感を強調する陰影が付加される立体的な
静止画像として表示される。

【００４１】本発明の第２の実施例を図７に示す。図７
において、この実施例は、前記した発振器７ａを頭部に
固定する固定具１０に取り付け、計測タイミングを指示
する指示部１１をセンサ７ｂに設けており、それ以外は
第１の実施例と変わるところはない。

【００４２】この実施例の固定具１０は、頭部に直接貼
り付ける接着テープでも、頭髪を挟んだり頭部の凹凸に
引っ掛けるものでもよいし、鉢巻き状、帽子状、及びヘ
ッドホン状のものであってもよい。また、この指示部１
１は、図示したとおり、センサ７ｂの腹部に設けても、
前記した計測位置に接触する先端部に取り付けたもので
もよいし、電気的な押しボタンスイッチ、磁気検出素
子、及び感圧素子であってもよい。

【００４３】この実施例によれば、この固定具１０は、
安全で日常的に馴染のある形態なので、頭部を計測され
る被検者に何ら不安や苦痛を与えることなく、この被検
者が身動きできる自然な状態で計測するのに便利であ
る。また、この指示部１１は、測定部７本体から離れて
遠隔操作ができ、片手でセンサ７ｂを支持しつつタイミ
ングを指示するので、極めて容易に操作できる利点があ
る。

【００４４】支持部１１で指示する計測タイミングは、
計測者により特定の時点を終始指示するものでもよい
し、三次元座標系を設定する際にのみ指示する様にし
て、ある程度の時間を要する具体的な形状を計測する際
にはプログラムにより自動的に発生させれば、更に扱い
易いものとすることができる。

【００４５】尚、本発明の方法は前述にのみ限定される
ものではなく、全般的な産業分野における各種の形状を
有する一般的な物体に適用できるものである。また、例
えば表示部に表示される立体形状を見ながら、この立体
形状をマウスを用いて変更する様にしてもよい。更に、
任意形状をなす物体の体積を測定する様にしてもよいこ
と等、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加
えうることは勿論である。

【００４６】

【発明の効果】

（１）被計測体を立体感のある図形として回転させ、36
0 度全ての方向から画面上に再現するので、計測輝点が
疎らで未だ立体形状に至らない計測箇所が明らかとな
り、この計測箇所を誰でも分かり易く選択して新たな計
測輝点を任意に補足することができる。 （２）計測する際のセンサー先端の位置を継続的に矢印
で表示するので、現在どこを計測しているのかが時々刻
々分かり、一層分かり易くこの装置を運用することがで
きる。 （３）片手で操作できる必然的に小型で軽量な指示部を
使用し、被計測体との任意の位置関係を維持して計測誤
差を生ぜす、任意の計測タイミングを発生できるので、
この被計測体を片手で保持しつつ自由に動かし被計測体
の動きを封じることなく扱い易く、陥没面や他の物体に
遮蔽される部分でさえも任意の時点で計測することがで
きる。 本発明は以上（１）乃至（３）により、任意の形状を有
する被計測体を誰でも容易に計測でき、且つ直観的で分
かり易く表示できる磁場による立体形状の計測及び表示
装置を提供することができる様になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を説明するブロック図である。

【図２】図１における形成部を具体的に説明する流れ図
である。

【図３】図１における描画部を具体的に説明する流れ図
である。

【図４】図１における表示画面を概略的に配置する配置
図である。

【図５】図３における促進表示を具体的に説明する説明
図である。

【図６】図３における立体形状の画像を具体的に説明す
る説明図である。

【図７】本発明の第２の実施例を説明する説明図であ
る。

【図８】従来の計測装置を説明する説明図である。

【図９】図７における作用を説明する説明図である。

【図１０】図７における装置の一例を概略的に説明する
ブロック図である。

【符号の説明】 ８ ・・・・・ 変換部 ９ ・・・・・ 画
像処理部 ９１・・・・・ 形成部 ９２・・・・・ 認
識部 ９３・・・・・ 評価部 ９４・・・・・ 表
示部

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 磁場を感知するセンサが空間的に存在す
   る位置である空間位置を、前記磁場を形成する発振器が
   空間的に存在する位置を基準として測定し、前記空間位
   置に関する位置情報を送出する測定部と、前記位置情報
   を反復的に導入して座標情報に変換する変換部とを有
   し、任意形状をした固体の表面形状を計測して、前記表
   面形状に従う立体形状を高分解能のモニタ上に表示する
   磁場による立体形状の計測及び表示装置において、 前記変換部で変換する座標情報に基づき、前記空間位置
   を再生するための三次元座標系を初期設定する座標系設
   定部を前置し、 先ず、前記立体形状を形成するための計測情報を、三面
   図形式による投影図として静止表示すると共に、前記三
   次元座標系で立体的に回転表示し、 次に、前記立体形状に陰影を付加しつつ、前記立体形状
   を静止表示する描画部を続けて設けており、 回転表示される前記計測情報の疎らな部分に、新たな前
   記計測情報を部分的に補足できる様になっていることを
   特徴とする磁場による立体形状の計測及び表示装置。
2. 【請求項２】 前記センサーは、前記立体形状における
   特定の位置において計測するタイミングを指示し、電気
   信号を送出する指示部を付加して設けており、 前記電気信号の送出時点における前記座標情報に基づき
   前記空間位置を再生できる様になっていることを特徴と
   する請求項１に記載の磁場による立体形状の計測及び表
   示装置。
3. 【請求項３】 前記発振器は、前記立体形状における特
   定の位置に固定するための固定具を付加して設けてお
   り、 基準となる前記発振器による磁場を前記立体形状に対し
   て安定に維持できる様になっていることを特徴とする請
   求項１、又は請求項２に記載の磁場による立体形状の計
   測及び表示装置。
4. 【請求項４】 前記画像処理部は、前記座標情報に基づ
   いて、前記固体の体積を全体的、及び部分的に推定し得
   る様になっていることを特徴とする請求項１、請求項
   ２、又は請求項３に記載の磁場による立体形状の計測及
   び表示装置。