三維模型生成裝置、三維模型生成方法以及程序的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種三維模型生成技術(shù)。
【背景技術(shù)】
[0002]在專利文獻(xiàn)I中記載了一種三維物體認(rèn)識(shí)方法，其中，關(guān)于表示物體的局部的表面形狀的特征量，對(duì)照通過能夠測(cè)量距離的傳感器測(cè)量出的真實(shí)數(shù)據(jù)和表示目的物體的三維形狀的模型數(shù)據(jù)，由此檢測(cè)物體的三維位置姿勢(shì)，將模型配置為成為候補(bǔ)的位置姿勢(shì)時(shí)，算出在被模型遮擋，本來不能測(cè)量的范圍內(nèi)是否存在真實(shí)數(shù)據(jù)，根據(jù)其在幾何學(xué)上有無(wú)矛盾，來驗(yàn)證是否成為模型的位置姿勢(shì)候補(bǔ)。
[0003]在專利文獻(xiàn)I中記載的技術(shù)，可以根據(jù)通過能夠測(cè)量距離的傳感器測(cè)量出的真實(shí)數(shù)據(jù)和表示三維形狀的模型數(shù)據(jù)，來檢測(cè)姿勢(shì)。然而，在專利文獻(xiàn)I記載的技術(shù)中，無(wú)法根據(jù)測(cè)量出的數(shù)據(jù)生成三維模型。
[0004]專利文獻(xiàn)1:日本特開2009-129189號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]因此，本發(fā)明的目的是提供一種能夠根據(jù)測(cè)量出的數(shù)據(jù)生成三維模型的技術(shù)。
[0006]本發(fā)明包括多個(gè)用于解決上述課題的技術(shù)的單元，如果舉其一例，則其特征在于，具有:存儲(chǔ)部，其存儲(chǔ)構(gòu)造體的三維模型和構(gòu)造體的三維測(cè)量值；切片生成部，其分割所述三維模型來生成多個(gè)切片；連接關(guān)系確定部，其確定所述生成的切片的連接關(guān)系；形狀特征確定部，其根據(jù)所述多個(gè)切片中的部分切片和通過所述連接關(guān)系確定的與所述部分切片連接的其他切片，來確定由這些切片構(gòu)成的三維模型的形狀特征；形狀信息確定部，其確定用于規(guī)定所述確定的形狀特征的形狀信息；姿勢(shì)確定部，其根據(jù)與所述確定的形狀特征以及所述確定的形狀信息對(duì)應(yīng)的構(gòu)造體與所述測(cè)量值的距離，來確定所述構(gòu)造體的姿勢(shì)；以及模型生成部，其根據(jù)所述確定的形狀特征、所述確定的形狀信息以及所述確定的姿勢(shì)，來生成三維模型。
[0007]根據(jù)本發(fā)明，能夠根據(jù)測(cè)量出的數(shù)據(jù)生成三維模型。通過以下的實(shí)施方式的說明，明確所述以外的課題、結(jié)構(gòu)以及效果等。
【附圖說明】
[0008]圖1是一實(shí)施方式的三維模型生成裝置的結(jié)構(gòu)圖的一例。
[0009]圖2是存儲(chǔ)在三維模型存儲(chǔ)部中的數(shù)據(jù)的一例。
[0010]圖3是模型生成裝置的硬件結(jié)構(gòu)例。
[0011]圖4是模型生成裝置的動(dòng)作例。
[0012]圖5是用于說明向切片的分割以及其連接關(guān)系的確定的圖。
[0013]圖6是形狀特征的確定以及形狀信息的確定的處理流程的圖。
[0014]圖7是用于說明圓筒的形狀特征的判定以及確定的形狀信息的圖。
[0015]圖8是用于說明環(huán)狀的形狀特征的判定以及確定的形狀信息的圖。
[0016]圖9是用于說明圓錐的形狀特征的判定以及確定的形狀信息的圖。
[0017]圖10是用于說明長(zhǎng)方體的形狀特征的判定以及確定的形狀信息的圖。
[0018]圖11是用于說明來自測(cè)量值的距離和形狀特征的姿勢(shì)確定的圖。
[0019]圖12是輸出的畫面的一例。
[0020]圖13是顯示詳細(xì)信息的畫面例。
[0021]符號(hào)說明
[0022]100三維模型生成裝置
[0023]110控制部
[0024]120存儲(chǔ)部
[0025]130輸入部
[0026]140輸出部
[0027]150通信部
[0028]111切片生成部
[0029]112連接關(guān)系確定部
[0030]113形狀特征確定部
[0031]114形狀信息確定部
[0032]115姿勢(shì)確定部
[0033]116模型生成部
[0034]121三維模型存儲(chǔ)部
[0035]122三維測(cè)量值存儲(chǔ)部
[0036]123規(guī)則存儲(chǔ)部
【具體實(shí)施方式】
[0037]以下，參照附圖對(duì)本發(fā)明的一實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)的說明。另外，在以下，對(duì)具有相同結(jié)構(gòu)的部分賦予相同符號(hào)并省略說明。
[0038]圖1是本實(shí)施方式的三維模型生成裝置100的結(jié)構(gòu)圖的一例。三維模型生成裝置100具有:控制部110、存儲(chǔ)部120、輸入部130、輸出部140以及通信部150等。
[0039]存儲(chǔ)部120具有:三維模型存儲(chǔ)部121、三維測(cè)量值存儲(chǔ)部122以及規(guī)則存儲(chǔ)部123等。在三維模型存儲(chǔ)部121中存儲(chǔ)構(gòu)造體的三維模型等。
[0040]在此，對(duì)存儲(chǔ)在三維模型存儲(chǔ)部121中的數(shù)據(jù)的一例進(jìn)行說明。
[0041]圖2是存儲(chǔ)在三維模型存儲(chǔ)部121中的數(shù)據(jù)的一例。在三維模型存儲(chǔ)部121中，將構(gòu)造體的三維模型與該三維模型的識(shí)別信息對(duì)應(yīng)起來進(jìn)行存儲(chǔ)。不對(duì)三維模型的具體形態(tài)進(jìn)行限定，也可以與公知的三維模型相同。具體而言，三維模型例如包括規(guī)定構(gòu)成構(gòu)造體的線、面、點(diǎn)等xyz坐標(biāo)和任意的屬性信息等信息。此外，識(shí)別信息是確定構(gòu)造器本身或構(gòu)成構(gòu)造體的其他構(gòu)造體(例如部件或組件等)的名稱或識(shí)別號(hào)，或者也可以是它們的組合。
[0042]另外，從圖2中可知，在三維模型存儲(chǔ)部121中，一個(gè)構(gòu)造體由組件或部件等多個(gè)構(gòu)造體構(gòu)成。但并不局限于此，一個(gè)構(gòu)造體也可以僅由一個(gè)構(gòu)造體構(gòu)成。
[0043]此外，在圖2中表示一例的三維模型存儲(chǔ)部121的數(shù)據(jù)是用于進(jìn)行說明的數(shù)據(jù)，并不局限于圖中所示的數(shù)據(jù)。此外，實(shí)現(xiàn)三維模型存儲(chǔ)部121的數(shù)據(jù)構(gòu)造是任意的，并不局限于上述。
[0044]返回圖1。在三維測(cè)量值存儲(chǔ)部122中存儲(chǔ)測(cè)量實(shí)際存在的構(gòu)造體而得的三維測(cè)量值群等。具體而言，在三維測(cè)量值存儲(chǔ)部122中存儲(chǔ)例如通過物鏡傳感器(対物★
一)等任意的公知技術(shù)測(cè)量構(gòu)造體而取得的xyz坐標(biāo)的集合等。在規(guī)則存儲(chǔ)部123中存儲(chǔ)用于判定后述的形狀特征的條件等。
[0045]另外，從上述中可知，這里所說的構(gòu)造體是立體即可，而并不局限于具體的對(duì)象。此外，三維模型例如也只要是三維CAD模型數(shù)據(jù)等表示構(gòu)造體的立體形狀的信息即可，而并不局限于具體形態(tài)。
[0046]控制部110具有:切片生成部111、連接關(guān)系確定部112、形狀特征確定部113、形狀信息確定部114、姿勢(shì)確定部115以及模型生成部116等。
[0047]切片生成部111分割存儲(chǔ)在三維模型存儲(chǔ)部121中的三維模型來生成切片。連接關(guān)系確定部112確定通過連接關(guān)系確定部112生成的切片的連接關(guān)系。形狀特征確定部113根據(jù)切片的一部分和與該切片連接的其他切片，確定由這些切片構(gòu)成的三維模型的形狀特征。形狀信息確定部114確定與由形狀特征確定部113確定的形狀特征相關(guān)的形狀信息。對(duì)該形狀信息不進(jìn)行特別的限定，例如是表示形狀特征的位置、尺寸等的數(shù)值等。姿勢(shì)確定部115根據(jù)是否存在與形狀特征對(duì)應(yīng)的三維測(cè)量值，來判定是否存在作為構(gòu)造體的與該形狀特征以及形狀信息對(duì)應(yīng)的三維模型部分。當(dāng)存在對(duì)應(yīng)構(gòu)造體時(shí)，姿勢(shì)確定部115根據(jù)三維模型與三維測(cè)量值存儲(chǔ)部122的測(cè)量值的距離，來確定與該三維模型相當(dāng)?shù)男螤钐卣鞯淖藙?shì)。模型生成部116根據(jù)形狀特征、形狀信息以及姿勢(shì)等生成構(gòu)造體的三維模型。在后面對(duì)這些的細(xì)節(jié)進(jìn)行描述。
[0048]接著，對(duì)實(shí)現(xiàn)三維模型生成裝置100的硬件結(jié)構(gòu)例進(jìn)行說明。圖3是三維模型生成裝置100的硬件結(jié)構(gòu)例。
[0049]三維模型生成裝置100分別具有:運(yùn)算裝置301、存儲(chǔ)器302、外部存儲(chǔ)裝置303、輸入裝置304、輸出裝置305、通信裝置306以及存儲(chǔ)介質(zhì)驅(qū)動(dòng)裝置307等。
[0050]運(yùn)算裝置301例如是CPU (Central Processing Unit,中央處理器)等。存儲(chǔ)器302是易失性和/或非易失性存儲(chǔ)器。外部存儲(chǔ)裝置303例如是HDD (Hard Disk Drive，硬盤驅(qū)動(dòng)器)或SDD (Solid State Drive,固態(tài)硬盤)等。存儲(chǔ)介質(zhì)驅(qū)動(dòng)裝置307例如可以針對(duì)⑶(Compact Disk)或DVD(Digital Versatile Disk)、其他任意的具有可移動(dòng)性的存儲(chǔ)介質(zhì)308讀寫信息。輸入裝置304是鍵盤或鼠標(biāo)、麥克風(fēng)等。輸出裝置305例如是顯示裝置、打印機(jī)、揚(yáng)聲器等。通信裝置306例如是用于與未圖示的通信網(wǎng)絡(luò)連接的NIC(NetWOrkInterface Card,網(wǎng)絡(luò)接口卡)等。
[0051]將預(yù)定程序下載到存儲(chǔ)器302后由運(yùn)算裝置301執(zhí)行，由此能夠?qū)崿F(xiàn)控制部110的各部。
[0052]可以將該預(yù)定的程序經(jīng)由存儲(chǔ)介質(zhì)驅(qū)動(dòng)裝置307從存儲(chǔ)介質(zhì)308下載到外部存儲(chǔ)裝置303中，或者經(jīng)由通信裝置306從通信網(wǎng)絡(luò)下載到外部存儲(chǔ)裝置303中，然后，加載到存儲(chǔ)器302中，通過運(yùn)算裝置301執(zhí)行。此外，也可以經(jīng)由存儲(chǔ)介質(zhì)驅(qū)動(dòng)裝置307從存儲(chǔ)介質(zhì)308直接加載到存儲(chǔ)器302中，或者經(jīng)由通信裝置306從通信網(wǎng)絡(luò)直接加載到存儲(chǔ)器302中，通過運(yùn)算裝置301執(zhí)行。
[0053]或者，也可以通過電路等以硬件來實(shí)現(xiàn)控制部110的各部中的部分或全部。
[0054]此外，存儲(chǔ)部120可以通過存儲(chǔ)器302、外部存儲(chǔ)裝置303、存儲(chǔ)介質(zhì)驅(qū)動(dòng)裝置307以及存儲(chǔ)介質(zhì)308等的全部或部分來實(shí)現(xiàn)?；蛘撸部梢酝ㄟ^運(yùn)算裝置301執(zhí)行上述程序，控制存儲(chǔ)器302、外部存儲(chǔ)裝置303、存儲(chǔ)介質(zhì)驅(qū)動(dòng)裝置307以及存儲(chǔ)介質(zhì)308等的全部或部分來實(shí)現(xiàn)。
[0055]此外，輸出部140可以通過輸出裝置305來實(shí)現(xiàn)?；蛘?，也可以通過運(yùn)算裝置301執(zhí)行上述程序，控制輸出裝置305來實(shí)現(xiàn)。