(57)【要約】      （修正有）【課題】３Ｄプリンタで作製した造形物を精度よく検査できる造形物検査装置、造形物検査制御装置および造形物検査方法を提供する。【解決手段】造形物検査装置１は、３Ｄプリンタにて造形物７を作製するのに用いられる三次元設計データを、二次元平面に射影した二次元設計データを生成する第１生成部２と、３Ｄプリンタにて作製された造形物７を、撮像する撮像部３と、撮像部３で撮像した撮像データに基づいて、二次元の外形輪郭情報を含む二次元実物データを生成する第２生成部４と、二次元設計データと二次元実物データとを、対応する角度方向同士で比較する比較部５と、比較部５の比較結果に基づいて、造形物７の外形形状を検査する検査部６と、を備える。【選択図】図１
2018044824.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
３Ｄプリンタにて造形物を作製するのに用いられる三次元設計データを、二次元平面に射影した二次元設計データを生成する第１生成部と、
前記３Ｄプリンタにて作製された前記造形物を、撮像する撮像部と、
前記撮像部で撮像した撮像データに基づいて、二次元の外形輪郭情報を含む二次元実物データを生成する第２生成部と、
前記二次元設計データと前記二次元実物データとを、対応する角度方向同士で比較する比較部と、
前記比較部の比較結果に基づいて、前記造形物の外形形状を検査する検査部と、を備える造形物検査装置。
【請求項２】
複数の角度方向から複数の前記二次元設計データと複数の前記二次元実物データを取得し、前記比較部はそれぞれ対応する角度方向同士で比較する請求項１に記載の造形物検査装置。
【請求項３】
前記３Ｄプリンタにて作製された前記造形物を一軸周りに回転させるターンテーブルを備え、
前記撮像部は、前記ターンテーブルにて前記造形物を回転させながら前記造形物を一方向から撮像した動画像データを生成し、
前記第２生成部は、前記動画像データに含まれる前記複数の撮像データに基づいて、前記複数の二次元実物データを生成する請求項２に記載の造形物検査装置。
【請求項４】
前記比較部は、前記複数の二次元設計データと前記複数の二次元実物データとを、対応する角度方向同士で比較して、対応する二次元設計データと撮像データとの一致度を検出し、
前記検査部は、前記一致度に基づいて、前記造形物の外形形状を検査する請求項２または３に記載の造形物検査装置。
【請求項５】
前記検査部は、前記一致度が所定の閾値より低い場合には、前記造形物の外形形状に欠陥があると判断する請求項４に記載の造形物検査装置。
【請求項６】
前記比較部は、前記複数の二次元設計データと前記複数の二次元実物データとを、対応する角度方向同士で比較したときの前記一致度を表す第１値と、所定角度だけずらした角度方向同士で比較したときの前記一致度を表す第２値と、の差分を検出し、
前記検査部は、前記第１値と前記差分とに基づいて、前記造形物の外形形状を検査する請求項５に記載の造形物検査装置。
【請求項７】
前記二次元設計データは、前記三次元設計データを二次元平面に射影した外形輪郭情報を含む二値化したデジタルデータであり、
前記二次元実物データは、前記造形物を前記複数の角度方向に応じた方向から撮像した外形輪郭情報を含む二値化したデジタルデータである請求項２乃至６のいずれか一項に記載の造形物検査装置。
【請求項８】
３Ｄプリンタにて造形物を作製するのに用いられる三次元設計データを、二次元平面に射影した二次元設計データと、
前記３Ｄプリンタにて作製された前記造形物を撮像した撮像データに基づいて生成した外形輪郭情報を含む二次元実物データを対応する角度方向同士で比較する比較部と、
前記比較部の比較結果に基づいて、前記造形物の外形形状を検査する検査部と、を備える造形物検査制御装置。
【請求項９】
３Ｄプリンタにて造形物を作製するのに用いられる三次元設計データを、二次元平面に射影した二次元設計データを生成する第１生成部と、
前記３Ｄプリンタにて作製された前記造形物を、撮像する撮像部と、
前記撮像部で撮像した撮像データに基づいて、二次元の外形輪郭情報を含む二次元実物データを生成する第２生成部と、
前記二次元設計データと前記二次元実物データとを、比較する比較部と、
を備える造形物検査装置。
【請求項１０】
前記比較部は、前記二次元設計データと、前記二次元設計データを射影した前記二次元平面の角度と同じ向きで撮像して生成した前記二次元実物データを比較する請求項８乃至９に記載の造形物検査装置。
【請求項１１】
前記比較部は、前記二次元設計データを射影した前記二次元平面の角度の近傍でそれぞれ複数の前記二次元設計データと前記二次元実物データを用意し、前記二次元設計データと前記二次元実物データを比較する請求項８乃至９に記載の造形物検査装置。
【請求項１２】
３Ｄプリンタにて造形物を作製するのに用いられる三次元設計データを、二次元平面に射影した複数の二次元設計データを生成し、
前記３Ｄプリンタにて作製された前記造形物を撮像し、
前記撮像した撮像データに基づいて、二次元の外形輪郭情報を含む二次元実物データを生成し、
前記二次元設計データと前記二次元実物データとを、対応する角度方向同士で比較し、
前記比較の結果に基づいて、前記造形物の外形形状を検査する造形物検査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、３Ｄプリンタで作製した造形物を検査する造形物検査装置、造形物検査制御装置および造形物検査方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、三次元物体の品質検査は、三次元物体の高さや表面形状などの指標に注目することが多かった。例えば、特許文献１には、三次元物体を側面が映し出される方向から撮像した画像に基づいて三次元物体を検査する技術が記載されている。この技術では、三次元物体の高さ情報を抽出して三次元物体を検査している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５‐２７４３０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
最近、三次元造形物を簡易に作製できる３Ｄプリンタが注目されている。３Ｄプリンタは、薄い樹脂層を積層して任意の形状の三次元造形物を作製するものであり、高価な金型が不要である反面、微細な形状までを設計通りに作製できるかどうかは、３Ｄプリンタの性能に依存している。高価な３Ｄプリンタほど、微細な形状の三次元造形物をより忠実に作製できることが多いものの、３Ｄプリンタで作製した三次元造形物の外形形状を検査する手法は確立されていないのが実情である。
【０００５】
本開示が解決しようとする課題は、３Ｄプリンタで作製した造形物を精度よく検査できる造形物検査装置、造形物検査制御装置および造形物検査方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の課題を解決するために、本開示の一態様では、３Ｄプリンタにて造形物を作製するのに用いられる三次元設計データを、二次元平面に射影した二次元設計データを生成する第１生成部と、
前記３Ｄプリンタにて作製された前記造形物を、撮像する撮像部と、
前記撮像部で撮像した撮像データに基づいて、二次元の外形輪郭情報を含む二次元実物データを生成する第２生成部と、
前記二次元設計データと前記二次元実物データとを、対応する角度方向同士で比較する比較部と、
前記比較部の比較結果に基づいて、前記造形物の外形形状を検査する検査部と、を備える造形物検査装置が提供される。
【０００７】
複数の角度方向から複数の前記二次元設計データと複数の前記二次元実物データを取得し、前記比較部はそれぞれ対応する角度方向同士で比較してもよい。
【０００８】
前記３Ｄプリンタにて作製された前記造形物を一軸周りに回転させるターンテーブルを備えていてもよく、
前記撮像部は、前記ターンテーブルにて前記造形物を回転させながら前記造形物を一方向から撮像した動画像データを生成し、
前記第２生成部は、前記動画像データに含まれる前記複数の撮像データに基づいて、前記複数の二次元実物データを生成してもよい。
【０００９】
前記比較部は、前記複数の二次元設計データと前記複数の二次元実物データとを、対応する角度方向同士で比較して、対応する二次元設計データと撮像データとの一致度を検出し、
前記検査部は、前記一致度に基づいて、前記造形物の外形形状を検査してもよい。
【００１０】
前記検査部は、前記一致度が所定の閾値より低い場合には、前記造形物の外形形状に欠陥があると判断してもよい。
【００１１】
前記比較部は、前記複数の二次元設計データと前記複数の二次元実物データとを、対応する角度方向同士で比較したときの前記一致度を表す第１値と、所定角度だけずらした角度方向同士で比較したときの前記一致度を表す第２値と、の差分を検出し、
前記検査部は、前記第１値と前記差分とに基づいて、前記造形物の外形形状を検査してもよい。
【００１２】
前記二次元設計データは、前記三次元設計データを二次元平面に射影した外形輪郭情報を含む二値化したデジタルデータであり、
前記二次元実物データは、前記造形物を前記複数の角度方向に応じた方向から撮像した外形輪郭情報を含む二値化したデジタルデータであってもよい。
【００１３】
上記の課題を解決するために、３Ｄプリンタにて造形物を作製するのに用いられる三次元設計データを、二次元平面に射影した二次元設計データと、
前記３Ｄプリンタにて作製された前記造形物を撮像した撮像データに基づいて生成した外形輪郭情報を含む二次元実物データを、対応する角度方向同士で比較する比較部と、
を備える造形物検査装置が提供される。
【００１４】
前記比較部は、前記二次元設計データと、前記二次元設計データを射影した前記二次元平面の角度と同じ向きで撮像して生成した前記二次元実物データを比較する。
【００１５】
前記比較部は、前記二次元設計データを射影した前記二次元平面の角度の近傍でそれぞれ複数の前記二次元設計データと前記二次元実物データを用意し、前記二次元設計データと前記二次元実物データを比較する。
【００１６】
本開示の他の一態様では、３Ｄプリンタにて造形物を作製するのに用いられる三次元設計データを、二次元平面に射影した二次元設計データを生成し、
前記３Ｄプリンタにて作製された前記造形物を撮像し、
前記撮像した撮像データに基づいて、二次元の外形輪郭情報を含む二次元実物データを生成し、
前記二次元設計データと前記二次元実物データとを、対応する角度方向同士で比較し、
前記比較の結果に基づいて、前記造形物の外形形状を検査する造形物検査方法が提供される。
【発明の効果】
【００１７】
本開示によれば、３Ｄプリンタで作製した造形物を精度よく検査できる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本実施形態による造形物検査装置を示す図。
【図２】本実施形態による造形物検査方法を示すフローチャート。
【図３】図１の造形物をカメラにて所定の方向から撮像した撮像データに基づいて生成された二次元実物データの一例を示す図。
【図４】三次元設計データを所定の角度方向の二次元平面に射影した二次元設計データの一例を示す図。
【図５】二次元実物データと二次元設計データとの特徴点同士の関連付けを行う様子を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、図面を参照して本開示の実施形態について説明する。図１は本実施形態による造形物検査装置１を示す図である。図１の造形物検査装置は、不図示の３Ｄプリンタにて作製した造形物の外形形状を検査するものである。より具体的には、図１の造形物検査装置は、３Ｄプリンタにて作製した造形物の外形形状が設計通りの形状になっているか否かを検査し、場合によっては、造形物の外形形状が設計と比べて、どの程度忠実に作製されているかを評価する。
【００２０】
図１に示す造形物検査装置１は、第１生成部２と、カメラ（撮像部）３と、第２生成部４と、比較部５と、検査部６とを備えている。このうち、第１生成部２と、第２生成部４と、比較部５と、検査部６とは、造形物検査制御装置１０を構成している。
【００２１】
第１生成部２は、３Ｄプリンタにて造形物７を作製するのに用いられる三次元設計データを、複数の角度方向の二次元平面にそれぞれ射影した複数の二次元設計データを生成する。角度方向とは、三次元設計データに対する角度に応じた方向である。二次元平面は、角度方向を法線方向とする平面すなわち角度方向に直交する平面である。三次元設計データは、種々の３Ｄプリンタにて汎用的に使用されているＳＴＬ(Standard Triangulated Language)データでもよいし、他のデータ形式のデータでもよい。三次元設計データは、色情報や階調情報を持たないモノクロの三次元データであり、例えば三角形のポリゴンの集合体のデータである。複数の角度方向とは、例えば９０度間隔であり、第１生成部２は、造形物７の正面、左側面、背面、右側面の４方向に射影した４つの二次元設計データを生成してもよい。あるいは、第１生成部２は、９０度よりも細かい単位で角度を変えて、複数の二次元設計データを生成してもよい。第１生成部２で生成される各二次元設計データは、対応角度方向に射影した外形輪郭情報を含む二値化したデジタルデータである。
【００２２】
第１生成部２は、造形物７の正面、背面および側面を通過する角度範囲だけでなく、造形物７の高さ方向についての任意の角度範囲内の複数の角度方向にそれぞれ射影した複数の二次元設計データを生成してもよい。これにより、例えば、造形物７を上方または斜め上方から見下ろした場合に対応する二次元設計データを生成できる。
【００２３】
カメラ３は、３Ｄプリンタにて作製された造形物７を、複数の角度方向に応じた方向からそれぞれ撮像する。カメラ３は、静止画像の撮像を行うスチルカメラでもよいし、動画像を撮像するビデオカメラでもよい。後述するように、造形物７を回転させながら、カメラ３で撮像を行う場合、カメラ３が常に一方向の撮像を行っても、造形物７を複数の角度方向から撮像した撮像データを得ることができる。造形物７を回転させずに、カメラ３を造形物７の周囲を移動させながら、撮像を行ってもよい。あるいは、複数の角度方向に、それぞれ異なるスチルカメラを予め設置して、各スチルカメラで、対応する角度方向から見た造形物７を撮像してもよい。以下では主に、ビデオカメラで動画像を撮像する例を説明する。ビデオカメラは、１秒間に数十駒の撮像を繰り返すことで、動画像データを生成する。動画像データは、複数の静止画像データを含んでいると見なせるため、例えばビデオカメラの撮像中に造形物７を回転させることで、複数の角度方向からの複数の静止画像データ（複数の撮像データ）を実質的に得ることができる。しかも、造形物７の回転速度を遅くすれば、角度を少しずつ変えた多数の角度方向の複数の撮像データを得ることもできる。
【００２４】
カメラ３は、できるだけ高解像度の撮像を行うのが望ましい。低解像度の撮像データでは、画素が粗くなり、造形物７の細かい形状の検査を行えないためである。よって、ビデオカメラを用いる場合は、２Ｋ以上、望ましくは４Ｋの解像度の動画像データを生成する機能を備えたものが望ましい。
【００２５】
造形物７の正面や背面、側面だけでなく、造形物７の高さ方向についての任意の角度範囲内の複数の角度方向から撮像した撮像データが必要になる場合、上下方向の高さを可変可能な三脚にカメラ３を設置し、三脚の高さを可変調整しながら、それぞれ異なる高さ位置で造形物７の撮像を行えばよい。あるいは、カメラ３の高さ位置を固定にして、カメラ３の仰角を可変させて、それぞれ異なる仰角で造形物７の撮像を行ってもよい。
【００２６】
第２生成部４は、カメラ３で撮像した複数の撮像データに基づいて、それぞれが二次元の外形輪郭情報を含む複数の二次元実物データを生成する。各二次元実物データは、造形物７を対応する角度方向から撮像した外形輪郭情報を含む二値化したデジタルデータである。すなわち、各二次元実物データは、色情報や階調情報を含まないモノクロのデジタルデータである。
【００２７】
比較部５は、複数の二次元設計データと複数の二次元実物データとを、対応する角度方向同士で比較する。すなわち、比較部５は、同じ角度方向に射影／撮像した二次元設計データと二次元実物データ同士を比較する。言い換えると、比較部５は、二次元設計データと、二次元設計データを射影した二次元平面の角度すなわち角度方向と同じ向きで撮像して生成した二次元実物データを比較する。例えば、４つの角度方向での二次元設計データと二次元実物データがあれば、比較部５の比較処理も４回行われることになる。比較部５が行う比較処理の一例は、同じ角度方向に射影／撮像した二次元設計データと二次元実物データ同士の一致度を検出することである。二次元設計データと二次元実物データの特徴点を求めて、特徴点を用いて位置合わせを行い、位置合わせを行った二次元設計データと二次元実物データの差分を算出する。算出した差分に基づいて一致度を求める。
【００２８】
特徴点の抽出は、例えば、インテル社が開発したＯｐｅｎＣＶのライブラリに実装されているＡＫＡＺＥなどの公知の特徴抽出アルゴリズムを用いて行ってもよいし、他のアルゴリズムを用いて行ってもよい。比較部５は、同じ角度方向に射影／撮像した二次元設計データと二次元実物データの特徴点を抽出し、アフィン変換により、回転移動や拡大縮小などの画像変換処理を行って、特徴量が特が近い特徴点を合わせるようにして、二次元設計データと二次元実物データの位置合わせを行う。
【００２９】
比較部５は、より具体的には、複数の二次元設計データと複数の二次元実物データとを、アフィン変換で位置合わせを行った後に、対応する角度方向同士で比較したときの差分を検出する。
【００３０】
検査部６は、比較部５の比較結果に基づいて、造形物７の外形形状を検査する。例えば、検査部６は、比較部５で得られた一致度を所定の閾値と比較して、一致度が閾値よりも高いか否かにより、造形物７の外形形状に欠け等の欠陥がないか否かを検査する。あるいは、検査部６は、比較部５の比較結果に基づいて、造形物７の外形形状が理想的な三次元設計モデルに対して、どの程度忠実に作製されているかを評価してもよい。評価結果は、上述した一致度と閾値と比較した結果に基づいて、数値化してもよい。
【００３１】
本実施形態による造形物検査装置１は、図１に示すターンテーブル８を備えていてもよい。ターンテーブル８は、その上に載置された造形物７を一軸周りに回転させる。ターンテーブル８は、その回転軸を回転駆動するモータを内蔵した回転駆動装置１１に連結され、モータの回転力で回転する。図１のターンテーブル８上に載置された造形物７は、樹脂材料で形成された人間の血管の模型の例を示している。なお、本実施形態による造形物検査装置１の検査対象となる造形物７の種類は、特に問わない。
【００３２】
図１のカメラ３は、ターンテーブル８の回転軸に直交する方向においてターンテーブル８上の造形物７に対向して配置されており、カメラ３の撮像方向は固定にしている。ターンテーブル８とカメラ３との距離やカメラ３の焦点距離などの撮像条件を予め設定することにより、カメラ３は、造形物７の全体もしくは検査が必要な領域の全体を撮像することができる。
【００３３】
カメラ３は、ターンテーブル８上で回転する造形物７を一定方向から連続的に撮像することで、造形物７の動画像を撮像する。カメラ３で撮像された造形物７の動画像データは、第２生成部４に供給される。
【００３４】
本実施形態による造形物検査装置１は、図１に示すように、ターンテーブル８の背後に配置されるスクリーン９を備えていてもよい。スクリーン９を特定色にすることで、カメラ３の撮像データに含まれる造形物７の外形輪郭位置を抽出しやすくなる。スクリーン９は、例えば青色の画用紙でもよい。
【００３５】
図２は、本実施形態による造形物検査方法を示すフローチャートである。このフローチャートは、図１の造形物検査装置１によって実行される。ターンテーブル８上には、三次元設計データを用いて作製された造形物７が載置されているものとする。
【００３６】
図２に示すように、先ず、ターンテーブル８上で造形物７を回転させながらカメラ３で造形物７の動画像を撮像する（ステップＳ１）。次に、カメラ３で撮像した動画像データの中から、予め定めた複数の角度方向から撮像した複数の撮像データを抽出する（ステップＳ２）。予め定めた複数の角度方向とは、第１生成部２が二次元設計データを生成するのに用いた複数の角度方向である。このステップＳ２の処理は、カメラ３の内部で行ってもよいし、第２生成部４で行ってもよい。
【００３７】
次に、第２生成部４は、複数の撮像データに基づいて、それぞれが二次元の外形輪郭情報を含む複数の二次元実物データを生成する（ステップＳ３）。上述したように、各二次元実物データは、造形物７を対応する角度方向から撮像した外形輪郭情報を含む二値化したデジタルデータである。
【００３８】
図３は図１の造形物７をカメラ３にて所定の方向から撮像した撮像データに基づいて生成された二次元実物データ２１の一例を示す図である。図示のように、二次元実物データ２１は、色情報や階調情報のないモノクロ（二値）のデジタルデータである。
【００３９】
上述したステップＳ１〜Ｓ３の処理に前後して、第１生成部２は、３Ｄプリンタにて造形物７を作製するのに用いた三次元設計データを、複数の角度方向の二次元平面に射影した複数の二次元設計データ２２を生成する（ステップＳ４）。このステップＳ４の処理と、ステップＳ１〜Ｓ３の処理とは、並行して行うこともできるし、どちらの処理を先に行っても構わない。
【００４０】
図４は三次元設計データを所定の角度方向の二次元平面に射影した二次元設計データ２２の一例を示す図である。図４の二次元設計データ２２は、３Ｄプリンタに入力されるＳＴＬデータを汎用的な三次元モデリングソフトウェアで擬似的に回転させて、所定の回転方向でキャプチャして得られたデータである。図示のように、二次元設計データ２２は、二次元実物データ２１と同様に、色情報や階調情報のないモノクロ（二値）のデジタルデータである。
【００４１】
次に、比較部５は、ステップＳ３で生成された二次元実物データ２１と、ステップＳ４で生成された二次元設計データ２２とを、対応する角度方向同士で比較する（ステップＳ５）。このステップＳ５では、例えば、造形物７の正面方向（角度０度方向）から撮像した撮像データに対応する二次元実物データ２１を、同じ角度０度方向に射影した二次元設計データ２２と比較する。
【００４２】
ここで、二次元設計データ２２は、画像処理技術を利用して生成されるため、角度０度方向に射影した二次元設計データ２２の角度方向がずれるおそれはない。これに対して、二次元実物データ２１は、ターンテーブル８を回転させながらカメラ３で撮像した撮像データに基づいて生成されるため、若干の角度ずれが生じるおそれがある。このため、二次元設計データ２２と二次元実物データ２１とを比較する際には、二次元設計データ２２の射影角度を中心とする所定の角度幅内に属する複数の撮像データに基づいて生成された複数の二次元実物データ２１を用意し、これら二次元実物データ２１を二次元設計データ２２と順に比較し、その中で最も一致度が高い二次元実物データ２１を二次元設計データ２２との比較対象として選択するようにしてもよい。すなわち、比較部５は、二次元設計データを射影した二次元平面の角度すなわち角度方向の近傍でそれぞれ複数の二次元設計データと二次元実物データを用意し、二次元設計データと二次元実物データを比較してもよい。
【００４３】
二次元実物データ２１と二次元設計データ２２との一致度は、二次元実物データ２１と二次元設計データ２２の差分をから求める。まず、二次元実物データ２１と二次元設計データ２２からそれぞれの特徴点とその特徴点の特徴量を求める。二次元実物データ２１の特徴量と二次元設計データ２２の特徴量を比較して、一番近い特徴量をもつ特徴点同士を対応付づける。特徴点同士の対応関係から、アフィン変換量（回転角度、変倍率、移動量）を算出し、二次元実物データ２１または、二次元設計データ２２のアフィン変換を行い、二次元実物データ２１と２次元設計データ２２の位置合わせ行う。位置合わせをした二次元実物データ２１と二次元設計データ２２の差分をとり、一致度を算出する。
【００４４】
図５は二次元実物データ２１と二次元設計データ２２との特徴点同士の関連付けを行う様子を示す図である。図５では、特徴量の近い特徴点同士を直線で接続している。例えば、造形物７の一部に欠けがあった場合には、この欠けた部分の特徴点は二次元設計データ２２には存在し、二次元実物データ２１には存在しないが、一番近い特徴量をもつ特徴点同士を対応させている。
【００４５】
次に、検査部６は、比較部５による比較結果に基づいて、造形物７の外形形状を検査する（ステップＳ６）。例えば、検査部６は、ステップＳ５で検出した一致度を所定の閾値と比較して、一致度が閾値よりも大きければ、造形物７の外形形状には問題はないと判断し、一致度が閾値以下であれば、造形物７の外形形状に何らかの欠陥があると判断してもよい。
【００４６】
ステップＳ５では、複数の角度方向のそれぞれについて、二次元実物データ２１と二次元設計データ２２との一致度を検出するため、複数の角度方向に対応する複数の一致度が得られることになる。よって、検査部６は、各角度方向ごとに一致度を閾値と比較し、少なくとも一つの角度方向で、一致度が閾値以下になった場合は、造形物７に欠陥があると判断してもよい。あるいは、複数の角度方向での一致度と閾値との比較結果を総合的に判断して、３Ｄプリンタで作製した造形物７を評価してもよい。
【００４７】
また、造形物７に何らかの欠陥がある場合、ある角度方向での二次元実物データ２１と二次元設計データ２２との一致度の値と、両データ間の相対角度を若干ずらした方向での両データの一致度の値との差分が、欠陥がない場合よりも大きくなることが多い。そこで、各角度方向に射影した二次元設計データ２２を、この角度方向から撮影した二次元実物データ２１と比較した場合の一致度と、この角度方向から若干ずらして撮影した二次元実物データ２１と比較した場合の一致度との差分を検出し、この差分が予め定めた閾値以下であれば、造形物７に何らかの欠陥があると判断してもよい。
【００４８】
造形物７によって、許容される欠陥のサイズや種類は異なるため、一致度と比較する閾値の大きさは、造形物７の種類に応じて設定するのが望ましい。
【００４９】
図２のフローチャートでは、ターンテーブル８にて造形物７を回転させて、ターンテーブル８の回転軸に直交する複数の角度方向での二次元実物データ２１と二次元設計データ２２とを比較する例を示したが、造形物７の高さ方向についての任意の角度範囲内の複数の角度方向での二次元実物データ２１と二次元設計データ２２とを比較してもよい。この場合も、図２と同様の処理手順で、二次元実物データ２１と二次元設計データ２２との差分を抽出して、一致度を検出すればよい。
【００５０】
なお、以上の説明において、第１生成部２は、三次元設計データを複数の角度方向の二次元平面に射影した複数の二次元設計データを生成していた。また、第２生成部４は、カメラ３で撮像した複数の角度方向からの複数の撮像データに基づいて、複数の二次元実物データを生成していた。そして、比較部５は、複数の二次元設計データと複数の二次元実物データとを、対応する角度方向同士で比較していた。本実施形態は、このような態様に限定されるものではない。例えば、第１生成部２は、三次元設計データを単一の角度方向の二次元平面に射影した単一の二次元設計データを生成し、第２生成部４は、カメラ３で撮像した単一の角度方向からの単一の撮像データに基づいて、単一の二次元実物データを生成してもよい。そして、比較部５は、単一の二次元設計データと単一の二次元実物データとを比較してもよい。
【００５１】
以上述べたように、本実施形態によれば、対応する角度方向同士での二次元実物データ２１と二次元設計データ２２とを比較して、その比較結果に基づいて、３Ｄプリンタで作製された造形物７の外形形状を検査するため、造形物７の外形形状に何らかの欠陥があっても、その欠陥を漏れなく自動的に検出できる。本実施形態によれば、人間の目視によらず、造形物７の外形形状の検査を行えるため、造形物７が複雑な外形形状であっても、信頼性の高い検査を迅速に行うことができる。これにより、３Ｄプリンタで作製した造形物７の品質向上を図ることができる。また、本実施形態の検査手法は、３Ｄプリンタの種類や造形物７の種類を問わずに適用可能であり、利用価値がきわめて高い。
【００５２】
上述した実施形態で説明した造形物検査装置１の少なくとも一部は、ハードウェアで構成してもよいし、ソフトウェアで構成してもよい。ソフトウェアで構成する場合には、造形物検査装置１の少なくとも一部の機能を実現するプログラムをフレキシブルディスクやＣＤ−ＲＯＭ等の記録媒体に収納し、コンピュータに読み込ませて実行させてもよい。記録媒体は、磁気ディスクや光ディスク等の着脱可能なものに限定されず、ハードディスク装置やメモリなどの固定型の記録媒体でもよい。
【００５３】
また、造形物検査装置１の少なくとも一部の機能を実現するプログラムを、インターネット等の通信回線（無線通信も含む）を介して頒布してもよい。さらに、同プログラムを暗号化したり、変調をかけたり、圧縮した状態で、インターネット等の有線回線や無線回線を介して、あるいは記録媒体に収納して頒布してもよい。
【００５４】
本開示の態様は、上述した個々の実施形態に限定されるものではなく、当業者が想到しうる種々の変形も含むものであり、本開示の効果も上述した内容に限定されない。すなわち、特許請求の範囲に規定された内容およびその均等物から導き出される本開示の概念的な思想と趣旨を逸脱しない範囲で種々の追加、変更および部分的削除が可能である。
【符号の説明】
【００５５】
１  造形物検査装置、２  第１生成部、３  カメラ、４  第２生成部、５  比較部、６  検査部、７  造形物、８  ターンテーブル、９  スクリーン、１１  回転駆動装置、２１  二次元実物データ、２２  二次元設計データ
【図１】
2018044824.tif 000003
【図２】
2018044824.tif 000004
【図３】
2018044824.tif 000005
【図４】
2018044824.tif 000006
【図５】
2018044824.tif 000007