(57)【要約】【課題】複数の候補計測器から対象計測器に該当する候補計測器を１つに特定することができる計測器特定装置を提供する。【解決手段】  本発明の計測器特定装置は、複数の候補計測器の中から１つの対象計測器を特定する計測器特定装置であって、複数の候補計測器のそれぞれについて、３次元形状を特徴付ける特徴点の情報及び共通の３次元座標系における存在位置の情報を予め記憶する記憶部と、対象計測器の３次元形状の特徴点及び３次元座標系における存在位置を検出する３次元センサと、記憶部を参照し、３次元形状の特徴点及び３次元座標系における存在位置が対象計測器と一致する計測器を、複数の候補計測器の中から特定する特定手段と、を備える。【選択図】図１
2020024160.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の候補計測器の中から１つの対象計測器を特定する計測器特定装置であって、
前記複数の候補計測器のそれぞれについて、３次元形状を特徴付ける特徴点の情報及び共通の３次元座標系における存在位置の情報を予め記憶する記憶部と、
前記対象計測器の３次元形状の特徴点及び前記３次元座標系における存在位置を検出する３次元センサと、
前記記憶部を参照し、３次元形状の特徴点及び前記３次元座標系における存在位置が前記対象計測器と一致する計測器を、前記複数の候補計測器の中から特定する特定手段と、
を備える
ことを特徴とする計測器特定装置。
【請求項２】
前記複数の候補計測器のそれぞれの表面には、個体を識別する個体識別情報が表示され、
前記対象計測器の前記個体識別情報を撮像する撮像部を更に備え、
前記記憶部は、前記複数の候補計測器のそれぞれについて前記個体識別情報を更に記憶し、
前記特定手段は、３次元形状の特徴点、前記３次元座標系における存在位置、及び前記個体識別情報が前記対象計測器と一致する計測器を、前記複数の候補計測器の中から特定する
ことを特徴とする請求項１に記載の計測器特定装置。
【請求項３】
前記複数の候補計測器のそれぞれについて、３次元形状を特徴付ける特徴点の情報及び前記３次元座標系における存在位置の情報を検出する、少なくとも１個の監視用３次元センサと、
前記監視用３次元センサにより検出された情報を逐次取得し、前記複数の候補計測器のそれぞれについて、前記記憶部に記憶された情報と照合して、存在位置が変化した前記候補計測器について、前記記憶部に記憶された存在位置の情報を変化後の情報に書き換える更新手段と、
を更に備える請求項１又は２に記載の計測器特定装置。
【請求項４】
コンピュータを請求項１から３のいずれか１項に記載の装置の各手段として機能させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、計測器の３次元形状等に基づき、複数の計測器の中から所望の個体を特定する計測器特定装置及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
計測器において、表示部からの計測値の読み取りは、目視により行う方法のほか、表示部の撮像画像から画像解析により行う方法がある。
【０００３】
任意の計測値読取手段により撮像画像から計測値を読み取る場合、当該計測値読取手段は、その撮像画像に被写体として捉えられている計測器が読み取り対象の計測器であるとして認識して、計測値の読み取り及び記憶等を実行する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
計測値を読み取る候補の計測器が複数ある場合、計測値読取手段が読み取り対象の計測器を認識するに際し、撮像画像に被写体として捉えられている対象計測器が複数の候補計測器のうちのいずれであるかを特定しておく必要がある。
【０００５】
撮像画像に被写体として捉えられている対象計測器が複数の候補計測器のうちのいずれであるかの特定の方法の例を、図６を参照しつつ説明する。
【０００６】
予め、３次元形状がそれぞれ異なる複数の候補計測器（図６では候補計測器Ｃ１〜Ｃ５）について３次元形状を特徴付ける特徴点の情報を収集し、記憶部１１に記憶させておく。そして被計測物Ｗに対する所定の計測の際に、計測値を読み取る対象計測器Ｍの３次元形状の特徴点を３次元センサ１２により検出し、これと記憶部１１に記憶された候補計測器Ｃ１〜Ｃ５の３次元形状の特徴点とを特定手段１３において照合して、特徴点が一致した候補計測器Ｃ３が対象計測器Ｍであると特定する。そして、対象計測器Ｍが候補計測器Ｃ３であるとして、計測値読取手段１５が撮像部１４により撮像された対象計測器Ｍの画像から計測値を画像解析により読み取り、候補計測器Ｃ３による計測値として出力する。
【０００７】
しかし、上記の特定方法の場合、対象計測器と同じ３次元形状を持つ候補計測器が複数ある場合に、この複数の同じ３次元形状を持つ候補計測器のいずれが対象計測器に該当するかを特定することができない。
【０００８】
この問題は、読み取り開始前の対象計測器の特定時に生じるほか、複数の候補計測器の中から任意の１つが対象計測器として特定された後に、３次元センサの検出方向の不慮の変動により他の位置に存在する同じ３次元形状の他の候補計測器が検出されることとなったにもかかわらず、依然対象計測器が検出され続けていると誤認してしまうという形でも生じる。
【０００９】
例えば、図６に示す構成において、候補計測器として更に、候補計測器Ｃ３と同じ３次元形状を持つ候補計測器Ｃ６が存在した場合に、何らかの事情の下で一方の候補計測器Ｃ３が対象計測器Ｍとして特定されたとする（図７(a)）。この場合に、３次元センサ１２の検出方向が図７(b)に示すように変動し、これにより対象計測器Ｍが検出範囲から外れる代わりに、近傍に存在する候補計測器Ｃ６が検出範囲に入ると、特定手段１３は３次元形状のみで対象計測器Ｍを特定しているため、候補計測器Ｃ６が検出されているにも関わらず、依然候補計測器Ｃ３が検出されていると誤認し、候補計測器Ｃ６による計測値を対象計測器Ｍの計測値として誤って収集することになる。
【００１０】
このような形状のみで特定することによる問題の解決方法のひとつとして、複数の候補計測器のそれぞれの表面に個体を識別する個体識別情報を予め表示しておき、記憶部が複数の候補計測器のそれぞれについて個体識別情報を更に記憶して、対象計測器の特定を、３次元センサにより検出される対象計測器の３次元形状と撮像部により撮像された対象計測器に表示された個体識別情報とから行う方法が挙げられる。しかしこの解決方法では、対象計測器の向きの関係などにより、個体識別情報を撮像できない場合には解決することができない。
【００１１】
本発明の目的は、対象計測器に該当する候補計測器を１つに特定することができ、また、対象計測器がいずれかの候補計測器に特定された後、３次元センサの検出方向の不慮の変動により他の位置に存在する同じ３次元形状の他の候補計測器が検出された場合にも、存在位置の相違に基づき、検出されている候補計測器が対象計測器でないと識別することを可能とする計測器特定装置及びプログラムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の計測器特定装置は、複数の候補計測器の中から１つの対象計測器を特定する計測器特定装置であって、複数の候補計測器のそれぞれについて、３次元形状を特徴付ける特徴点の情報及び共通の３次元座標系における存在位置の情報を予め記憶する記憶部と、対象計測器の３次元形状の特徴点及び３次元座標系における存在位置を検出する３次元センサと、記憶部を参照し、３次元形状の特徴点及び３次元座標系における存在位置が対象計測器と一致する計測器を複数の候補計測器の中から特定する特定手段と、を備える。
【００１３】
本発明の計測器特定装置によれば、計測器の３次元形状に加え、存在位置を考慮して特定を行うため、対象計測器に該当する候補計測器を１つに特定することができる。また、対象計測器がいずれかの候補計測器に特定された後、３次元センサの検出方向の不慮の変動により他の位置に存在する同じ３次元形状の他の候補計測器が検出された場合にも、存在位置の相違に基づき、検出されている候補計測器が対象計測器でないと識別することが可能となる。
【００１４】
複数の候補計測器のそれぞれの表面に個体を識別する個体識別情報を予め表示しておき、複数の候補計測器のそれぞれの個体識別情報を撮像する撮像部を更に備え、記憶部が複数の候補計測器のそれぞれについて個体識別情報を更に記憶し、特定手段が３次元形状の特徴点、３次元座標系における存在位置、及び個体識別情報が対象計測器と一致する計測器を、複数の候補計測器の中から特定するようにしてもよい。
【００１５】
これにより、存在位置に基づく特定が何らかの事情でできなかった場合にも、個体識別情報に基づき、対象計測器に該当する候補計測器を１つに特定することができる。
【００１６】
複数の候補計測器のそれぞれについて、３次元形状を特徴付ける特徴点の情報及び３次元座標系における存在位置の情報を検出する、少なくとも１個の監視用３次元センサと、監視用３次元センサにより検出された情報を逐次取得し、複数の候補計測器のそれぞれについて、記憶部に記憶された情報と照合して、存在位置が変化した候補計測器について記憶部に記憶された存在位置の情報を変化後の情報に書き換える更新手段と、を更に備えてもよい。
【００１７】
これにより、候補計測器が移動して記憶部に予め記憶された存在位置と特定実行時の存在位置との間に相違が生じても、移動に追随して記憶部の存在位置情報が逐次更新されるため、移動後も適切に対象計測器に該当する候補計測器を特定することができる。
【００１８】
本発明の計測器特定装置の各手段の機能は、プログラムに記述してコンピュータに実行させることにより実現してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】計測器特定装置１００の機能ブロック図である。
【図２】計測器特定装置１００の問題点を説明する図である。
【図３】計測器特定装置２００の機能ブロック図である。
【図４】計測器特定装置２００における監視用３次元センサ２１０の配置例を示す図である。
【図５】各手段の機能が記述されたプログラムをＣＰＵで実行することにより各手段の機能を実現する本発明の計測器特定装置１００及び２００の構成例を示す図である。
【図６】対象計測器が複数の候補計測器のうちのいずれであるかを特定する構成の一例を示す図である。
【図７】図６の構成における問題点を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の実施形態を、図面を参照しつつ説明する。なお、以下の説明では、同一の部位には同一の符号を付し、一度説明した部位については適宜その説明を省略する。
【００２１】
＜第１実施形態＞
図１は本発明の計測器特定装置１００の機能ブロック図である。計測器特定装置１００は、記憶部１１０、３次元センサ１２０及び特定手段１３０を備える。
【００２２】
記憶部１１０は、複数の候補計測器のそれぞれについて、３次元形状を特徴付ける特徴点の情報及び共通の３次元座標系における存在位置の情報を予め記憶する。候補計測器の特徴点の情報は、３次元センサにより収集してもよいし、設計図などから生成した３次元モデルとして用意してもよい。また、存在位置の情報は、それぞれの候補計測器について共通の３次元座標系における単なる座標情報として記憶しておいてもよいし、計測器位置マップという形で３次元空間における位置情報として記憶しておいてもよい。
【００２３】
記憶部１１０として適用する記憶手段は、特徴点及び存在位置の情報を記憶できれば種類は問わず、また、必ずしも計測器特定装置１００の本体にある必要はなく、有線通信や無線通信を介して情報のやり取りが可能な形で設けられていても構わない。
【００２４】
３次元センサ１２０は、対象計測器の３次元形状の特徴点及び３次元座標系における存在位置を検出する任意の検出方式の３次元センサである。３次元センサ１２０は必ずしも計測器特定装置１００の本体にある必要はなく、有線通信や無線通信を介して情報のやり取りが可能な形で外部に設けても構わない。
【００２５】
特定手段１３０は、記憶部１１０を参照し、３次元形状の特徴点及び３次元座標系における存在位置が対象計測器と一致する計測器を複数の候補計測器の中から特定する。
【００２６】
本発明の計測器特定装置１００によれば、計測器の３次元形状に加え、存在位置を考慮して特定を行うため、対象計測器に該当する候補計測器を１つに特定することができる。また、対象計測器がいずれかの候補計測器に特定された後、３次元センサ１２０の検出方向の不慮の変動により他の位置に存在する同じ３次元形状の他の候補計測器が検出された場合にも、存在位置の相違に基づき、検出されている候補計測器が対象計測器でないと識別することが可能となる。
【００２７】
計測器特定装置１００において、複数の候補計測器のそれぞれの表面に個体を識別する個体識別情報を予め表示しておき、複数の候補計測器のそれぞれの個体識別情報を撮像する撮像部１４０を更に備え、記憶部１１０が複数の候補計測器のそれぞれについて個体識別情報を更に記憶し、特定手段１３０が３次元形状の特徴点、３次元座標系における存在位置、及び個体識別情報が対象計測器と一致する計測器を、複数の候補計測器の中から特定するようにしてもよい。撮像部１４０は必ずしも計測器特定装置１００の本体にある必要はなく、有線通信や無線通信を介して情報のやり取りが可能な形で外部に設けても構わない。
【００２８】
このように個体識別情報を特定に加味する構成を採ることにより、存在位置に基づく特定が何らかの事情でできなかった場合にも、個体識別情報に基づき対象計測器に該当する候補計測器を１つに特定することができる。
【００２９】
なお、計測器特定装置１００は３次元センサ１２０（及び撮像部１４０）を備えるヘッドマウントディスプレイ装置として構成してもよい。これにより、装着者が対象計測器を見ることで、自動的にいずれの候補計測器に該当するか特定することができる。
【００３０】
＜第２実施形態＞
第１実施形態の計測器特定装置１００において、例えば、対象計測器Ｍが３次元形状と存在位置に基づき、図２(a)に示すように候補計測器Ｃ３に特定された後、何らかの事情により移動された場合、３次元センサ１２０の検出範囲にあるうちは対象計測器Ｍの３次元形状の検出が維持されるため特定状態を維持することができる。しかし、図２(b)に示すように検出範囲の外に出てしまうと、もし対象計測器Ｍの計測値表示部が撮像部１４０の撮像範囲にあったとしても、対象計測器Ｍがいずれの候補計測器に該当するか特定できなくなり、計測値の読み取り又は収集ができなくなる。第２実施形態の計測器特定装置２００は、このような問題の解消に資するものである。
【００３１】
図３は本発明の計測器特定装置２００の機能ブロック図である。計測器特定装置１００は、記憶部１１０、３次元センサ１２０、特定手段１３０、監視用３次元センサ２１０及び更新手段２２０を備える。すなわち、第１実施形態の計測器特定装置１００に監視用３次元センサ２１０及び更新手段２２０を加えた構成となっている。
【００３２】
監視用３次元センサ２１０は、複数の候補計測器のそれぞれについて、３次元形状を特徴付ける特徴点の情報及び３次元座標系における存在位置の情報を検出する任意の検出方式の３次元センサである。
【００３３】
監視用３次元センサ２１０は、計測値の収集対象となる候補計測器が配置される可能性がある範囲が隈なく検出範囲となる個数及び位置関係で配置される。そのため、監視用３次元センサ２１０は計測器特定装置２００の本体に設けてもよいし、有線通信や無線通信を介して情報のやり取りが可能な形で外部に設けてもよい。
【００３４】
図４は、候補計測器が配置される可能性がある範囲が被計測物Ｗの全幅に及ぶ場合に、全幅について候補計測器の存在位置を検出できるように監視用３次元センサ２１０を２個配置した例を示したものである。
【００３５】
更新手段２２０は、監視用３次元センサ２１０により検出された情報を逐次取得し、複数の候補計測器のそれぞれについて、記憶部１１０に記憶された情報と照合して、存在位置が変化した候補計測器について記憶部１１０に記憶された存在位置の情報を変化後の情報に書き換える。
【００３６】
本発明の計測器特定装置２００によれば、候補計測器が移動して記憶部１１０に予め記憶された存在位置と特定実行時の存在位置との間に相違が生じても、移動に追随して記憶部１１０の存在位置情報が逐次更新されるため、移動後も適切に対象計測器に該当する候補計測器を特定することができる。
【００３７】
＜第３実施形態＞
本発明の計測器特定装置１００及び２００の各手段の機能は、プログラムに記述してコンピュータに実行させることにより実現してもよい。
【００３８】
各手段の機能をプログラムに記述しコンピュータに実行させて実現する場合の計測器特定装置１００及び２００の構成例を図５に示す。
【００３９】
計測器特定装置１００及び２００は、例えば、記憶部３０１、ＣＰＵ３０２、通信部３０３、３次元センサ３０４、監視用３次元センサ３０５及び撮像部３０６を備える。
【００４０】
記憶部３０１は、記憶部１１０の機能のほか、計測器特定装置１００及び２００の各手段の機能が記述されたプログラムを記憶する役割を担う。
【００４１】
ＣＰＵ３０２は、記憶部３０１に記憶された計測器特定装置１００及び２００の各手段の機能が記述されたプログラムを実行し、計測器特定装置１００及び２００の各手段の機能を実現する。
【００４２】
通信部３０３は、無線ネットワーク又は有線ネットワークに接続するためのインタフェースであり、ＣＰＵ３０２の制御に従い、ネットワークに接続された各種機能部やクラウドストレージなどとの間で情報の送受を行う。
【００４３】
３次元センサ３０４、監視用３次元センサ３０５及び撮像部３０６は、それぞれ３次元センサ１２０、監視用３次元センサ２１０及び撮像部１４０の機能を担う。なお、いずれについても通信部３０３を介して通信可能な外部に配置してもよい。
【００４４】
本発明は、上記の各実施形態に限定されるものではない。各実施形態は例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。すなわち、本発明において表現されている技術的思想の範囲内で適宜変更が可能であり、その様な変更や改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含む。
【符号の説明】
【００４５】
１１、１１０、３０１…記憶部
１２、１２０、３０４…３次元センサ
１３、１３０…特定手段
１４、１４０、３０６…撮像部
１５…計測値読取手段
１００、２００…計測器特定装置
２１０、３０５…監視用３次元センサ
２２０…更新手段
３０２…ＣＰＵ
３０３…通信部
Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４、Ｃ５、Ｃ６…候補計測器
Ｍ…対象計測器
Ｗ…被計測物
【図１】
2020024160.tif 000003
【図２】
2020024160.tif 000004
【図３】
2020024160.tif 000005
【図４】
2020024160.tif 000006
【図５】
2020024160.tif 000007
【図６】
2020024160.tif 000008
【図７】
2020024160.tif 000009