[發明專利]三維計測裝置及其計測輔助處理方法

有效

• 申請號: 201680078774.3
• 申請日: 2016-01-20
• 公開（公告）號: CN108474653B
• 公開（公告）日: 2020-03-20
• 發明（設計）人: 川西亮輔;關真規人;三本木慧介;榎本優
• 申請（專利權）人: 三菱電機株式會社
• 主分類號: G01B11/25
• 分類號: G01B11/25;G01B11/245;G01C3/06
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 鄧毅;馬建軍

在三維計測裝置中，計測裝置主體計算距離傳感器的位置和方向。并且，計測裝置主體決定下次應使距離傳感器移動到的位置和方向的候選即移動候選。另外，計測裝置主體取得在移動候選中能夠由距離傳感器觀測的特征即移動候選內特征，使用移動候選內特征評價移動候選的映射的穩定性。進而，計測裝置主體根據評價結果對使用者提示距離傳感器的移動方向和移動速度中的至少任意一方。

技術領域

本發明涉及三維計測裝置及其計測輔助處理方法，計測例如生產現場和電梯井道等三維空間的尺寸并生成三維圖。

背景技術

在例如生產現場和電梯井道等中需要計測作為三維空間的作業環境的尺寸，以便進行設備的安裝或者維護。但是，通過人手很難計測三維空間，忘記計測一部分部位或一部分計測值錯誤的情況時有發生。在這種情況下，將發生設計的修正或者部件的再加工等，導致作業的延遲。

另外，在對象物件是顧客的物件的情況下，為了進行尺寸的再計測，必須再次委托顧客現場停止(停止生產或者停止電梯的運轉等)。

針對此情況，通過簡單地計測(掃描)三維空間的形狀并保存其三維形狀，從而要求任何時候都能計測全部部位的尺寸，并且能夠進行模擬的安裝驗證。

作為三維空間的形狀取得方法之一，有使用3D(three-dimensional：三維)傳感器手動掃描的方法。在這種情況下，從多個計測數據分別提取特征。然后，對計測數據進行定位使得在計測數據之間共同觀測到的特征重疊，從而生成(更新)三維圖。將這樣的數據的定位處理稱作映射。

在現有的圖像處理裝置中，在控制部設有三維圖生成部。三維圖生成部使攝像機移動，根據在2個地點拍攝到的2張二維圖像生成局部的三維圖。并且，控制部使攝像機從導軌上的各地點進行拍攝，根據得到的圖像生成并存儲整體的三維圖。另外，控制部根據存儲著的整體的三維圖導出可看到任意攝像對象地點的地點。然后，在導出的地點附近使攝像機10進行拍攝直到能夠生成包含攝像對象地點的三維圖為止，生成該部分的三維圖，取得攝像對象地點的三維圖(例如，參照專利文獻1)。

另外，在現有的自身位置估計方法中，檢測由搭載于移動體的攝像裝置拍攝到的圖像中的特征點，并且根據與移動體的移動相伴的圖像上的特征點的變化，檢測移動體周圍的物體的位置，由此估計自身位置。此時，當移動體未在此地旋轉的情況下，設攝像裝置的攝像方向為初始方向。并且，當移動體在此地旋轉的情況下，設攝像裝置的攝像方向為能夠拍攝位于在移動體旋轉之前取得的圖像中的特征點的至少一部分的朝向。由此，能夠減小丟失特征點的可能性，從而持續地實施自身位置估計(例如，參照專利文獻2)。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2009-155056號公報

專利文獻2：日本專利第5310285號公報

發明內容

發明要解決的問題

在專利文獻1所示的現有的圖像處理裝置中，在攝像機移動之后進行映射的穩定性評價，必須通過試行錯誤來決定最佳的視點。

另外，在專利文獻2所示的現有的自身位置估計方法中，由于沒有評價映射的穩定性，因而精度有可能根據傳感器路徑而下降。

本發明正是為了解決如上所述的問題而完成的，其目的在于，得到能夠更順利地且高精度地生成三維圖的三維計測裝置及其計測輔助處理方法。

用于解決問題的手段