JPH07334680A - ３次元形状処理装置 - Google Patents
３次元形状処理装置Info
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- JPH07334680A JPH07334680A JP6143940A JP14394094A JPH07334680A JP H07334680 A JPH07334680 A JP H07334680A JP 6143940 A JP6143940 A JP 6143940A JP 14394094 A JP14394094 A JP 14394094A JP H07334680 A JPH07334680 A JP H07334680A
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- memory
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- address
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 溶接ロボットが溶接の開先をならったり、２
枚の鉄板が交わる隅の部分を検知し自動溶接を可能にす
るための３次元教示のための処理装置や、塗装ロボット
が対象物の立体形状をならうための高速で、簡便な処理
を行う３次元形状処理装置を提供する。 【構成】 空間内の物体２の表面の座標を計測する３次
元カメラ１の形状処理装置において、各画素の３次元変
数ｘ，ｙ，ｚの値を独立のアドレスとし１ビットのデー
タを格納できる３次元アドレスメモリと、任意の２変数
をアドレスとし１ビット幅からなる２次元メモリ４，
５，６を３組もち、各々をＸＹ面，ＹＺ面，ＺＸ面への
射影値を計数して、その結果を格納する２次元メモリ
と、上記メモリ類をアクセスした形状判定処置を行うＣ
ＰＵ９とを具えたこと。
枚の鉄板が交わる隅の部分を検知し自動溶接を可能にす
るための３次元教示のための処理装置や、塗装ロボット
が対象物の立体形状をならうための高速で、簡便な処理
を行う３次元形状処理装置を提供する。 【構成】 空間内の物体２の表面の座標を計測する３次
元カメラ１の形状処理装置において、各画素の３次元変
数ｘ，ｙ，ｚの値を独立のアドレスとし１ビットのデー
タを格納できる３次元アドレスメモリと、任意の２変数
をアドレスとし１ビット幅からなる２次元メモリ４，
５，６を３組もち、各々をＸＹ面，ＹＺ面，ＺＸ面への
射影値を計数して、その結果を格納する２次元メモリ
と、上記メモリ類をアクセスした形状判定処置を行うＣ
ＰＵ９とを具えたこと。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、塗装ロボットや溶接ロ
ボットの教示用装置，無人搬送車の視覚誘導装置等にお
ける３次元形状処理装置に関する。
ボットの教示用装置，無人搬送車の視覚誘導装置等にお
ける３次元形状処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】物体の形状を認識する手段として、撮影
手段により得られる映像信号を画像処理装置で処理する
ものは、従来、知られている。この手段は２次元映像を
ベースにしており、３次元の立体形状を扱う場合でもあ
くまで２次元の映像をもって行っている。２次元画像は
一般に画像を水平５１２画素，垂直５１２画素に分割し
て処理する。すなわち、データ量は１画素あたり１バイ
トとして２５６ｋバイトである。 しかしながら、２次
元画像は直接立体を記述しているわけでなく、単に物体
表面の明暗や色を示しているに過ぎないので、立体形状
処理を正確に行うことはできない。ところで、３次元形
状を直接計測する手段として、スリット光を用いた光切
断法やレーザーレーダーの原理で作られたカメラも知ら
れている。この場合、３次元データが直接得られるの
で、立体形状を処理するのに必要なデータは得られる。
しかしながら、３次元カメラから得られるデータは、１
画素に対してｘ，ｙ，ｚと３変数のデータを有してお
り、２次元映像と同一分解能としても最低３倍のデータ
量となり、これを処理する簡便高速な手法は従来なかっ
た。３次元カメラ１からのデータは、図５に示すよう
に、計測時刻順に入ってくるので、データメモリ２１に
は同図に示すような形で入る。隣合うデータは図６に示
すように、３次元物体では死角が生じ、物体表面上では
隣接しているとはいえない。このため計算機２２がメモ
リ２１をアクセスするためには、メモリ内容に応じてあ
ちこち飛びながらデータを探す必要がある。従来の形状
処理法には面素統合法も知られている。これは図７に示
すように、視野内の近傍３点の３次元データから３点の
なす微小面（これを面素という）の法線の方向を求める
ものである。これを３次元画面全体でこの演算を行い、
隣合う面素の法線の方向が類似しているものを統合して
視野内物体の面を記述することができる。しかしなが
ら、３次元データのうち、例えば１軸のデータのみに着
目し、しきい値と比較するような場合、例えば、無人誘
導車が路面（ｚ＝０）か障害物（ｚ＞０）かを判断し、
ｚ＞０のデータが有れば停止する程度である。以上あく
まで従来の技術では３次元の座標値を計算機のメモリに
格納することを前提としている。
手段により得られる映像信号を画像処理装置で処理する
ものは、従来、知られている。この手段は２次元映像を
ベースにしており、３次元の立体形状を扱う場合でもあ
くまで２次元の映像をもって行っている。２次元画像は
一般に画像を水平５１２画素，垂直５１２画素に分割し
て処理する。すなわち、データ量は１画素あたり１バイ
トとして２５６ｋバイトである。 しかしながら、２次
元画像は直接立体を記述しているわけでなく、単に物体
表面の明暗や色を示しているに過ぎないので、立体形状
処理を正確に行うことはできない。ところで、３次元形
状を直接計測する手段として、スリット光を用いた光切
断法やレーザーレーダーの原理で作られたカメラも知ら
れている。この場合、３次元データが直接得られるの
で、立体形状を処理するのに必要なデータは得られる。
しかしながら、３次元カメラから得られるデータは、１
画素に対してｘ，ｙ，ｚと３変数のデータを有してお
り、２次元映像と同一分解能としても最低３倍のデータ
量となり、これを処理する簡便高速な手法は従来なかっ
た。３次元カメラ１からのデータは、図５に示すよう
に、計測時刻順に入ってくるので、データメモリ２１に
は同図に示すような形で入る。隣合うデータは図６に示
すように、３次元物体では死角が生じ、物体表面上では
隣接しているとはいえない。このため計算機２２がメモ
リ２１をアクセスするためには、メモリ内容に応じてあ
ちこち飛びながらデータを探す必要がある。従来の形状
処理法には面素統合法も知られている。これは図７に示
すように、視野内の近傍３点の３次元データから３点の
なす微小面（これを面素という）の法線の方向を求める
ものである。これを３次元画面全体でこの演算を行い、
隣合う面素の法線の方向が類似しているものを統合して
視野内物体の面を記述することができる。しかしなが
ら、３次元データのうち、例えば１軸のデータのみに着
目し、しきい値と比較するような場合、例えば、無人誘
導車が路面（ｚ＝０）か障害物（ｚ＞０）かを判断し、
ｚ＞０のデータが有れば停止する程度である。以上あく
まで従来の技術では３次元の座標値を計算機のメモリに
格納することを前提としている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】面素統合法では視野内
の画素を６４０００点とすると、１つの微小三角形の面
の法線計算は ６４０００÷３＝２１０００ の演算が必要である。微小三角形を統合してゆくには、
約２１０００個の法線データで隣合うもの同士の法線が
ほぼ同値か否かを調べる。同値の場合は、２つの三角形
を１つの面として登録する。このような微小面を逐次、
統合して物体の外表面を面の組み合わせで記述する。こ
れを処理するには処理装置の浮動少数点演算に依存す
る。また物体が曲面をなす場合は、前記の統合を行う基
準設定が難しくなる。物体の縁部分で任意の３点のうち
一部は物体上、一部が背景上の点を用いると誤判定の元
になる。また１軸のデータのみに着目し、処理時間を短
縮する場合には、路面を走る搬送車のような単純な３次
元情景しか対象にできない。３次元データを格納するメ
モリに関しては、座標値を単にメモリに格納するので、
データは入力順に逐次格納してゆく。入力値は計測する
装置の計測法に依存し、汎用的な対応ができない。
の画素を６４０００点とすると、１つの微小三角形の面
の法線計算は ６４０００÷３＝２１０００ の演算が必要である。微小三角形を統合してゆくには、
約２１０００個の法線データで隣合うもの同士の法線が
ほぼ同値か否かを調べる。同値の場合は、２つの三角形
を１つの面として登録する。このような微小面を逐次、
統合して物体の外表面を面の組み合わせで記述する。こ
れを処理するには処理装置の浮動少数点演算に依存す
る。また物体が曲面をなす場合は、前記の統合を行う基
準設定が難しくなる。物体の縁部分で任意の３点のうち
一部は物体上、一部が背景上の点を用いると誤判定の元
になる。また１軸のデータのみに着目し、処理時間を短
縮する場合には、路面を走る搬送車のような単純な３次
元情景しか対象にできない。３次元データを格納するメ
モリに関しては、座標値を単にメモリに格納するので、
データは入力順に逐次格納してゆく。入力値は計測する
装置の計測法に依存し、汎用的な対応ができない。
【０００４】本発明はこのような事情に鑑みて提案され
たもので、溶接ロボットが溶接の開先をならったり、２
枚の鉄板が交わる隅の部分を検知し自動溶接を可能にす
るための３次元教示のための処理装置や、塗装ロボット
が対象物の立体形状をならうための高速で簡便な処理を
行う３次元形状処理装置を提供することを目的とする。
たもので、溶接ロボットが溶接の開先をならったり、２
枚の鉄板が交わる隅の部分を検知し自動溶接を可能にす
るための３次元教示のための処理装置や、塗装ロボット
が対象物の立体形状をならうための高速で簡便な処理を
行う３次元形状処理装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】そのために請求項１の発
明は、空間内の物体の表面の座標を計測する３次元カメ
ラの形状処理装置において、各画素の３次元変数ｘ，
ｙ，ｚの値を独立のアドレスとし１ビット幅のデータを
格納できる３次元アドレスメモリと、任意の２変数をア
ドレスとし１ビット幅のデータを格納できる２次元メモ
リを３組もち、それぞれをＸＹ面，ＹＺ面，ＺＸ面への
射影値を計数してその結果を格納する２次元メモリと、
上記メモリ類をアクセスして形状判定処置を行うＣＰＵ
とを具えたことを特徴とする。
明は、空間内の物体の表面の座標を計測する３次元カメ
ラの形状処理装置において、各画素の３次元変数ｘ，
ｙ，ｚの値を独立のアドレスとし１ビット幅のデータを
格納できる３次元アドレスメモリと、任意の２変数をア
ドレスとし１ビット幅のデータを格納できる２次元メモ
リを３組もち、それぞれをＸＹ面，ＹＺ面，ＺＸ面への
射影値を計数してその結果を格納する２次元メモリと、
上記メモリ類をアクセスして形状判定処置を行うＣＰＵ
とを具えたことを特徴とする。
【０００６】請求項２の発明は、請求項１において、ア
ドレス値を座標変換し、もしくはｘ，ｙ，ｚ変数を極座
標形のＲ，α，βに変換することができることを特徴と
する。
ドレス値を座標変換し、もしくはｘ，ｙ，ｚ変数を極座
標形のＲ，α，βに変換することができることを特徴と
する。
【０００７】請求項３の発明は、請求項１又は請求項２
において、その射影値を実行する領域を選択可能とした
ことを特徴とする。
において、その射影値を実行する領域を選択可能とした
ことを特徴とする。
【０００８】
【作用】このような構成によれば、３次元カメラで対象
物を写し、同カメラを原点とする対象物の表面の３次元
座標を求める。この対象物の表面の３次元座標は３次元
メモリに記憶され、メモリする値は“１”，“０”のみ
であり、この２値はメモリのアドレスとして使用する。
３次元メモリはそれぞれ２次元の射影メモリに分解され
て記憶され、これらの３組の各２次元メモリも、３次元
メモリと同様に“１”，“０”の２値で記録される。上
記３次元メモリ及び２次元メモリをアクセスして対象物
の形状判定処理を行う。
物を写し、同カメラを原点とする対象物の表面の３次元
座標を求める。この対象物の表面の３次元座標は３次元
メモリに記憶され、メモリする値は“１”，“０”のみ
であり、この２値はメモリのアドレスとして使用する。
３次元メモリはそれぞれ２次元の射影メモリに分解され
て記憶され、これらの３組の各２次元メモリも、３次元
メモリと同様に“１”，“０”の２値で記録される。上
記３次元メモリ及び２次元メモリをアクセスして対象物
の形状判定処理を行う。
【０００９】
【実施例】本発明の一実施例を図面について説明する
と、図１はその基本機能を示す斜視図、図２はそれぞれ
本願発明の装置の入力に使用される３次元的カメラを示
す図、図３は本発明装置のブロック図、図４は本発明装
置でＣＰＵを用いて形状処理を行う場合を示す説明図で
ある。
と、図１はその基本機能を示す斜視図、図２はそれぞれ
本願発明の装置の入力に使用される３次元的カメラを示
す図、図３は本発明装置のブロック図、図４は本発明装
置でＣＰＵを用いて形状処理を行う場合を示す説明図で
ある。
【００１０】まず、図１に示すように、１は３次元カメ
ラで、これからは写した情景のカメラを原点とした対象
物の表面の３次元座標を出力し、３は３次元メモリで、
カメラから得られた３次元座標値を記憶するために用い
る。ただし、このメモリする値は、“１”か“０”のみ
であり、３次元座標値はメモリのアドレスとして用いら
れる。４，５，６は射影メモリで３面図を示すためのメ
モリであり、３次元メモリ３と同様に“１”か“０”の
２値を格納するメモリであり、このメモリの２値画像は
物体２から得た３次元座標データを当該面に投影した映
像を示す。
ラで、これからは写した情景のカメラを原点とした対象
物の表面の３次元座標を出力し、３は３次元メモリで、
カメラから得られた３次元座標値を記憶するために用い
る。ただし、このメモリする値は、“１”か“０”のみ
であり、３次元座標値はメモリのアドレスとして用いら
れる。４，５，６は射影メモリで３面図を示すためのメ
モリであり、３次元メモリ３と同様に“１”か“０”の
２値を格納するメモリであり、このメモリの２値画像は
物体２から得た３次元座標データを当該面に投影した映
像を示す。
【００１１】次に、図２（Ａ）に示すような２眼ステレ
オ法は左右両カメラの視野の中から対応する点の画面内
座標に基づいて３次元座標を計算する。次に、同図
（Ｂ）に示すように、レーザービームもしくはレーザー
スリット光を空間に走査し、これをカメラで撮影し画面
上でのレーザーの写る位置からその点の３次元座標を求
める。これらは基本的に三角形ＡＢＣで∠ＡＢＣと∠Ａ
ＣＢとＢＣ間距離ＬからＡ点の位置を求める三角測量の
原理によるものである。さらに、同図（Ｃ）はレーザー
レーダーによるもので、レーザーを投射し、それが物体
に当たり反射しカメラに返ってくるまでの時間を計測
し、光速に基づいて距離を求めるものである。こうし
て、レーザービームを走査することにより、空間内の距
離マップが得られる。
オ法は左右両カメラの視野の中から対応する点の画面内
座標に基づいて３次元座標を計算する。次に、同図
（Ｂ）に示すように、レーザービームもしくはレーザー
スリット光を空間に走査し、これをカメラで撮影し画面
上でのレーザーの写る位置からその点の３次元座標を求
める。これらは基本的に三角形ＡＢＣで∠ＡＢＣと∠Ａ
ＣＢとＢＣ間距離ＬからＡ点の位置を求める三角測量の
原理によるものである。さらに、同図（Ｃ）はレーザー
レーダーによるもので、レーザーを投射し、それが物体
に当たり反射しカメラに返ってくるまでの時間を計測
し、光速に基づいて距離を求めるものである。こうし
て、レーザービームを走査することにより、空間内の距
離マップが得られる。
【００１２】このようにして、すべての計測したい点の
３次元座標を走査等により逐次求めてゆき、空間内にあ
る物体の表面全体にわたる３次元座標データを得ること
ができる。３次元カメラ１から得られるｘ，ｙ，ｚ座標
データは３次元メモリ３へ導入される。３次元メモリ３
は、３本のアドレスバスを有し、それぞれに前記ｘ，
ｙ，ｚデータを入力する。３次元メモリ３はデータ幅は
１ビットであり、３次元カメラ１からの座標がデータを
入力する前はメモリ内容はゼロクリアされる。カメラか
ら３次元データが出力されると、ｘ，ｙ，ｚで決まるア
ドレスのデータに“１”の値がセットされる。以上によ
り３次元カメラ１が視野内を全部走査し終わると、計測
した物体表面の座標ｘ，ｙ，ｚに相当する番地の３次元
メモリの内容はすべて“１”の値が格納されることにな
る。
３次元座標を走査等により逐次求めてゆき、空間内にあ
る物体の表面全体にわたる３次元座標データを得ること
ができる。３次元カメラ１から得られるｘ，ｙ，ｚ座標
データは３次元メモリ３へ導入される。３次元メモリ３
は、３本のアドレスバスを有し、それぞれに前記ｘ，
ｙ，ｚデータを入力する。３次元メモリ３はデータ幅は
１ビットであり、３次元カメラ１からの座標がデータを
入力する前はメモリ内容はゼロクリアされる。カメラか
ら３次元データが出力されると、ｘ，ｙ，ｚで決まるア
ドレスのデータに“１”の値がセットされる。以上によ
り３次元カメラ１が視野内を全部走査し終わると、計測
した物体表面の座標ｘ，ｙ，ｚに相当する番地の３次元
メモリの内容はすべて“１”の値が格納されることにな
る。
【００１３】対象とする直方体空間が例えば５１２で分
割されるとした場合のｘ，ｙ，ｚデータが入力されると
アドレスは、 アドレス＝ｘ×５１２2 ＋ｙ×５１２＋ｚとともにそれ
ぞれ５１２に分割 の計算により求まり、該アドレスのメモリが“１”の値
にセットされる。逐次３次元座標データが入力される際
にも、同様なアドレス計算により３次元メモリがセット
されてゆく。５１２に分割することは、計測対象空間を
５１２×５１２×５１２の微小直方体で空間を示すこと
を意味する。
割されるとした場合のｘ，ｙ，ｚデータが入力されると
アドレスは、 アドレス＝ｘ×５１２2 ＋ｙ×５１２＋ｚとともにそれ
ぞれ５１２に分割 の計算により求まり、該アドレスのメモリが“１”の値
にセットされる。逐次３次元座標データが入力される際
にも、同様なアドレス計算により３次元メモリがセット
されてゆく。５１２に分割することは、計測対象空間を
５１２×５１２×５１２の微小直方体で空間を示すこと
を意味する。
【００１４】つぎに４はｘｙ射影メモリ，５はｙｚ射影
メモリ，６はｚｘ射影メモリであり、サイズは５１２×
５１２×１ビット幅の容量を持つ。これは２次元画像メ
モリと同様な構成となっている。例えば、射影メモリ４
は３次元座標データｘ，ｙ，ｚでｚの値にかかわらず
ｘ，ｙで決まる２次元位置のメモリ内容を“１”の値に
する。このメモリは、３次元メモリ３の内容のｘｙ平面
での射影を示すことになる。同じくｙｚ射影メモリ５は
ｙｚ平面での射影を示し、ｚｘの射影メモリ６はｚｘ平
面での射影を示す。
メモリ，６はｚｘ射影メモリであり、サイズは５１２×
５１２×１ビット幅の容量を持つ。これは２次元画像メ
モリと同様な構成となっている。例えば、射影メモリ４
は３次元座標データｘ，ｙ，ｚでｚの値にかかわらず
ｘ，ｙで決まる２次元位置のメモリ内容を“１”の値に
する。このメモリは、３次元メモリ３の内容のｘｙ平面
での射影を示すことになる。同じくｙｚ射影メモリ５は
ｙｚ平面での射影を示し、ｚｘの射影メモリ６はｚｘ平
面での射影を示す。
【００１５】以上の基本機能に付加する機能を述べる
と、図３に示すように、３次元メモリ３，各射影メモリ
４，５，６へデータをセットする際には、座標値をチェ
ックする比較器を各メモリへのデータセットの前に設け
る。これが比較器３１，３２，３３，３４である。これ
は、例えばｚ値に対し、しきい値ａを決め、ｚ＞ａのと
きのみｚを有効とするもので、射影メモリのセットを可
能とする場合である。この比較器ではしきい値は、ｂ＞
ｚ＞ａのように区間で指示してもよい。３次元メモリ３
の出力が１ｍ×１ｍ×１ｍであったり、１０ｍ×１０ｍ
×１０ｍであったり決まっていないことがある。ｘ，
ｙ，ｚのデータが例えば、９ビット（２9 ＝５１２）を
超える場合、前記ではメモリは５１２（９ビット）とな
っておりオーバーフローするので、このときはデータは
上位の９ビットを採用する。以上の機能により、３次元
メモリ３は３次元立体を示し、４，５，６の射影メモリ
は３面図を示すことになる。特に、射影メモリ４，５，
６はＤＡ変換器７を介してモニター８に表示すれば、物
体の認識に非常に有利となる。すなわち、３次元の物体
の認識を２次元の画像処理で演算できるからである。９
はＣＰＵであり、この画像認識処理を行う。
と、図３に示すように、３次元メモリ３，各射影メモリ
４，５，６へデータをセットする際には、座標値をチェ
ックする比較器を各メモリへのデータセットの前に設け
る。これが比較器３１，３２，３３，３４である。これ
は、例えばｚ値に対し、しきい値ａを決め、ｚ＞ａのと
きのみｚを有効とするもので、射影メモリのセットを可
能とする場合である。この比較器ではしきい値は、ｂ＞
ｚ＞ａのように区間で指示してもよい。３次元メモリ３
の出力が１ｍ×１ｍ×１ｍであったり、１０ｍ×１０ｍ
×１０ｍであったり決まっていないことがある。ｘ，
ｙ，ｚのデータが例えば、９ビット（２9 ＝５１２）を
超える場合、前記ではメモリは５１２（９ビット）とな
っておりオーバーフローするので、このときはデータは
上位の９ビットを採用する。以上の機能により、３次元
メモリ３は３次元立体を示し、４，５，６の射影メモリ
は３面図を示すことになる。特に、射影メモリ４，５，
６はＤＡ変換器７を介してモニター８に表示すれば、物
体の認識に非常に有利となる。すなわち、３次元の物体
の認識を２次元の画像処理で演算できるからである。９
はＣＰＵであり、この画像認識処理を行う。
【００１６】また、座標系を変換する場合には、下記行
列式に示すように、３次元メモリ３からの３次元データ
を座標変換部１０で座標変換してもよい。これは直交座
標系から直交座標系への変換でもよいし、直交座標系か
ら極座標系への変換、又はその逆でもよい。すなわち、 ｘ′ ｘ ｘ0 ｙ′ ＝ ｜変換行列｜ ｙ ＋ ｙ0 ｚ′ ｚ ｚ0 なお、メモリ３，４，５，６は３次元データをセットす
る際には、１ビットデータごとにアドレスが割り当てら
れているが、ＣＰＵ９がアクセスする際にはデータバス
にはワード（１６ビット）等をまとめてアクセスするよ
うなアドレスを取る。このように計測データの入力時と
ＣＰＵ演算処理時のアドレス，データバス変換をバス制
御部１１，１２で行う。
列式に示すように、３次元メモリ３からの３次元データ
を座標変換部１０で座標変換してもよい。これは直交座
標系から直交座標系への変換でもよいし、直交座標系か
ら極座標系への変換、又はその逆でもよい。すなわち、 ｘ′ ｘ ｘ0 ｙ′ ＝ ｜変換行列｜ ｙ ＋ ｙ0 ｚ′ ｚ ｚ0 なお、メモリ３，４，５，６は３次元データをセットす
る際には、１ビットデータごとにアドレスが割り当てら
れているが、ＣＰＵ９がアクセスする際にはデータバス
にはワード（１６ビット）等をまとめてアクセスするよ
うなアドレスを取る。このように計測データの入力時と
ＣＰＵ演算処理時のアドレス，データバス変換をバス制
御部１１，１２で行う。
【００１７】次に、ＣＰＵ９を用いて形状処理する場合
の例を示す。図４のように、３次元カメラ１で円盤を写
したとする。ここで、射影メモリ４，５，６には得られ
た３次元データの射影映像が格納される。すなわち射影
メモリは得られた３次元座標値群から、機械図面の３面
図的なものが得られる。これにより円盤の向きや寸法な
ど３次元形状を判定することが容易になる。なお、３面
図的とは物の裏側の３次元データがないので正確な３面
図でないことをいう。
の例を示す。図４のように、３次元カメラ１で円盤を写
したとする。ここで、射影メモリ４，５，６には得られ
た３次元データの射影映像が格納される。すなわち射影
メモリは得られた３次元座標値群から、機械図面の３面
図的なものが得られる。これにより円盤の向きや寸法な
ど３次元形状を判定することが容易になる。なお、３面
図的とは物の裏側の３次元データがないので正確な３面
図でないことをいう。
【００１８】
【発明の効果】本発明では、３次元データを格納するの
に、座標値をアドレスに用いたこと及び３次元メモリを
２次元に射影した３面図で表したことで形状認識が容易
になる。また、座標変換等時間を要する演算がデータ入
力と同一速度で実施できるので、メモリへの入力完了と
同時にＣＰＵは各メモリを用いた認識処理を開始するこ
とができるから、従来のような並べ変え処理（ソート）
等は不要となる。
に、座標値をアドレスに用いたこと及び３次元メモリを
２次元に射影した３面図で表したことで形状認識が容易
になる。また、座標変換等時間を要する演算がデータ入
力と同一速度で実施できるので、メモリへの入力完了と
同時にＣＰＵは各メモリを用いた認識処理を開始するこ
とができるから、従来のような並べ変え処理（ソート）
等は不要となる。
【００１９】要するに、請求項１の発明によれば、空間
内の物体の表面の座標を計測する３次元カメラの形状処
理装置において、各画素の３次元変数ｘ，ｙ，ｚの値を
独立のアドレスとし１ビット幅のデータを格納できる３
次元アドレスメモリと、任意の２変数をアドレスとし１
ビット幅のデータを格納できる２次元メモリを３組も
ち、それぞれをＸＹ面，ＹＺ面，ＺＸ面への射影値を計
数してその結果を格納する２次元メモリと、上記メモリ
類をアクセスして形状判定処置を行うＣＰＵとを具えた
ことにより、溶接ロボットが溶接の開先をならったり、
２枚の鉄板が交わる隅の部分を検知し自動溶接を可能に
するための３次元教示のための処理装置や、塗装ロボッ
トが対象物の立体形状をならうための高速で簡便な処理
を行う３次元形状処理装置を得るから、本発明は産業上
極めて有益なものである。
内の物体の表面の座標を計測する３次元カメラの形状処
理装置において、各画素の３次元変数ｘ，ｙ，ｚの値を
独立のアドレスとし１ビット幅のデータを格納できる３
次元アドレスメモリと、任意の２変数をアドレスとし１
ビット幅のデータを格納できる２次元メモリを３組も
ち、それぞれをＸＹ面，ＹＺ面，ＺＸ面への射影値を計
数してその結果を格納する２次元メモリと、上記メモリ
類をアクセスして形状判定処置を行うＣＰＵとを具えた
ことにより、溶接ロボットが溶接の開先をならったり、
２枚の鉄板が交わる隅の部分を検知し自動溶接を可能に
するための３次元教示のための処理装置や、塗装ロボッ
トが対象物の立体形状をならうための高速で簡便な処理
を行う３次元形状処理装置を得るから、本発明は産業上
極めて有益なものである。
【００２０】請求項２の発明によれば、請求項１におい
て、アドレス値を座標変換し、もしくはｘ，ｙ，ｚ変数
を極座標形のＲ，α，βに変換することができることに
より、極座標を使って溶接ロボットが溶接の開先をなら
ったり、２枚の鉄板が交わる隅の部分を検知し自動溶接
を可能にするための３次元教示のための処理装置や、塗
装ロボットが対象物の立体形状をならうための高速で簡
便な処理を行う３次元形状処理装置を得るから、本発明
は産業上極めて有益なものである。
て、アドレス値を座標変換し、もしくはｘ，ｙ，ｚ変数
を極座標形のＲ，α，βに変換することができることに
より、極座標を使って溶接ロボットが溶接の開先をなら
ったり、２枚の鉄板が交わる隅の部分を検知し自動溶接
を可能にするための３次元教示のための処理装置や、塗
装ロボットが対象物の立体形状をならうための高速で簡
便な処理を行う３次元形状処理装置を得るから、本発明
は産業上極めて有益なものである。
【００２１】請求項３の発明によれば、請求項１又は請
求項２において、その射影値を実行する領域を選択可能
としたことにより、請求項１又は請求項２における２次
元射影値を得るから、本発明は産業上極めて有益なもの
である。
求項２において、その射影値を実行する領域を選択可能
としたことにより、請求項１又は請求項２における２次
元射影値を得るから、本発明は産業上極めて有益なもの
である。
【図１】本発明の基本機能を示す斜視図である。
【図２】本発明装置の入力に使用される３次元的カメラ
を示す図である。
を示す図である。
【図３】本発明装置を示すブロック図である。
【図４】本発明でＣＰＵを用いて形状処理を行う場合を
示す説明図である。
示す説明図である。
【図５】従来の３次元カメラにおけるデータメモリを示
す図である。
す図である。
【図６】図５において隣り合うデータの入力状況を示す
図である。
図である。
【図７】従来の面素統合による形状処理要領を示す説明
図である。
図である。
１ ３次元カメラ ２ 物体 ３ ３次元メモリ ４ 射影メモリ ５ 射影メモリ ６ 射影メモリ ７ ＤＡ変換器 ８ モニター ９ ＣＰＵ １０ 座標変換部 １１ バス制御部 １２ バス制御部 ３１ 比較器 ３２ 比較器 ３３ 比較器 ３４ 比較器
Claims (3)
- 【請求項１】 空間内の物体の表面の座標を計測する３
次元カメラの形状処理装置において、各画素の３次元変
数ｘ，ｙ，ｚの値を独立のアドレスとし１ビット幅のデ
ータを格納できる３次元アドレスメモリと、任意の２変
数をアドレスとし１ビット幅のデータを格納できる２次
元メモリを３組もち、それぞれをＸＹ面，ＹＺ面，ＺＸ
面への射影値を計数してその結果を格納する２次元メモ
リと、上記メモリ類をアクセスして形状判定処置を行う
ＣＰＵとを具えたことを特徴とする３次元形状処理装
置。 - 【請求項２】 請求項１において、アドレス値を座標変
換し、もしくはｘ，ｙ，ｚ変数を極座標形のＲ，α，β
に変換することができることを特徴とする３次元形状処
理装置。 - 【請求項３】 請求項１又は請求項２において、その射
影値を実行する領域を選択可能としたことを特徴とする
３次元形状処理装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6143940A JPH07334680A (ja) | 1994-06-02 | 1994-06-02 | ３次元形状処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6143940A JPH07334680A (ja) | 1994-06-02 | 1994-06-02 | ３次元形状処理装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07334680A true JPH07334680A (ja) | 1995-12-22 |
Family
ID=15350607
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6143940A Withdrawn JPH07334680A (ja) | 1994-06-02 | 1994-06-02 | ３次元形状処理装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07334680A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20020045936A (ko) * | 2000-12-12 | 2002-06-20 | 정재문 | 자동 도포장치 및 방법 |
| WO2016103492A1 (ja) * | 2014-12-26 | 2016-06-30 | 株式会社日立製作所 | 形状計測方法およびその装置 |
| WO2022149315A1 (ja) * | 2021-01-07 | 2022-07-14 | グローリー株式会社 | 寸法測定装置および寸法測定方法 |
-
1994
- 1994-06-02 JP JP6143940A patent/JPH07334680A/ja not_active Withdrawn
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20020045936A (ko) * | 2000-12-12 | 2002-06-20 | 정재문 | 자동 도포장치 및 방법 |
| WO2016103492A1 (ja) * | 2014-12-26 | 2016-06-30 | 株式会社日立製作所 | 形状計測方法およびその装置 |
| JPWO2016103492A1 (ja) * | 2014-12-26 | 2017-06-08 | 株式会社日立製作所 | 形状計測方法およびその装置 |
| WO2022149315A1 (ja) * | 2021-01-07 | 2022-07-14 | グローリー株式会社 | 寸法測定装置および寸法測定方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20010904 |