(57)【要約】      （修正有）【課題】計測者が物体の形状計測により得られたデータの過不足を容易に把握することができる計測装置、計測システム、計測方法およびプログラムを提供する。【解決手段】計測対象部物の表面の位置座標を示すデータを取得する取得部２０３と、データが、座標空間を複数の部分空間として分割したもののうち、少なくとも１つの部分空間に属するデータの量に関する情報を、その部分空間の表示と関連付けて表示させるための情報を出力する制御部２０７と、を備える。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
計測対象物の表面の位置座標を示すデータを取得する取得部と、
前記データが、座標空間を複数の部分空間として分割したもののうち、少なくとも１つの部分空間に属する前記データの量に関する情報を、該部分空間の表示と関連付けて表示させるための情報を出力する制御部と、
を備えた計測装置。
【請求項２】
前記取得部により取得された前記データのうち、所定条件に基づいてノイズが混入されていると判断した前記データをノイズとして除去するノイズ除去部を、さらに備え、
前記制御部は、前記ノイズ除去部によりノイズが除去された前記データについて、前記部分空間に属する該データの量に関する情報を、該部分空間の表示と関連付けるための情報を出力する請求項１に記載の計測装置。
【請求項３】
前記ノイズ除去部は、
前記取得部により取得された前記データのうち、時間的または空間的に近接する２つのデータを選択し、
前記２つのデータの変位ベクトル、および、前記２つのデータのうちいずれか一方のデータの所定の点に対する位置ベクトルを設定し、
前記変位ベクトルと前記位置ベクトルとがなす角度に基づいて、選択した前記２つのデータのうち少なくともいずれか１つをノイズと判定して、該ノイズを除去する請求項２に記載の計測装置。
【請求項４】
前記ノイズ除去部は、
前記取得部により取得された前記データのうち、時間的または空間的に近接する３つのデータを選択し、
前記３つのデータのうち、任意の２つのデータを２組選択して、各組のデータで定まる２つの変位ベクトルを設定し、
前記２つの変位ベクトルのなす角度に基づいて、選択した前記３つのデータのうち少なくともいずれか１つをノイズと判定して、該ノイズを除去する請求項２に記載の計測装置。
【請求項５】
前記ノイズ除去部は、
前記取得部により取得された前記データのうち、時間的または空間的に近接する複数のデータを選択し、
前記複数のデータが示す点と、所定の点との距離をそれぞれ算出し、
算出した前記各距離から代表値を導出し、
前記距離と前記代表値との差が所定の閾値を超えた場合に、該距離に対応する前記データをノイズと判定して、該ノイズを除去する請求項２に記載の計測装置。
【請求項６】
前記座標空間を構築する構築部と、
前記構築部により構築された前記座標空間を、前記複数の部分空間に分割する分割部と、
を、さらに備え、
前記取得部は、計測器から、前記計測対象物の表面形状の座標を示す前記データとしての形状計測データを取得し、
前記取得部により取得された前記形状計測データが、前記複数の部分空間のうちどの部分空間に属するのかを判定する判定部を、さらに備え、
前記制御部は、前記形状計測データで構成される計測物のうち、前記各部分空間に属する部分領域を構成する前記形状計測データの量に関する情報を、表示部に表示させる請求項１〜５のいずれか一項に記載の計測装置。
【請求項７】
前記制御部は、前記情報を、前記部分領域ごとに視覚的に識別可能となるように前記表示部に表示させる請求項６に記載の計測装置。
【請求項８】
前記部分領域を構成する前記形状計測データに基づく評価値を、該部分領域を含む前記部分空間ごとに算出する算出部を、さらに備え、
前記制御部は、前記情報を前記表示部に表示させる態様として、前記評価値に基づいて前記計測物の前記各部分領域を前記表示部に表示させる請求項６または７に記載の計測装置。
【請求項９】
前記算出部は、前記評価値として、前記部分空間に属する前記形状計測データの点数の積算値を算出する請求項８に記載の計測装置。
【請求項１０】
前記算出部は、前記評価値として、所定の基準値に対する、前記部分空間に属する前記形状計測データの点数の積算値の割合を算出する請求項８に記載の計測装置。
【請求項１１】
前記算出部は、前記評価値として、前記部分空間に属する前記形状計測データの密度を算出する請求項８に記載の計測装置。
【請求項１２】
前記制御部は、前記情報を前記表示部に表示させる態様として、前記評価値に対応する前記部分領域を、該評価値に対応した色で着色して前記表示部に表示させる請求項８〜１１のいずれか一項に記載の計測装置。
【請求項１３】
前記制御部は、前記情報を前記表示部に表示させる態様として、前記各評価値を示すグラフを前記表示部に表示させる請求項８〜１１のいずれか一項に記載の計測装置。
【請求項１４】
前記構築部は、前記座標空間として三次元座標空間を構築し、
前記分割部は、前記三次元座標空間を前記複数の部分空間に分割する請求項６〜１３のいずれか一項に記載の計測装置。
【請求項１５】
前記構築部は、
前記取得部により取得された前記形状計測データの分布に基づいて座標軸を抽出し、
抽出した前記座標軸に基づいて前記三次元座標空間を構築する請求項１４に記載の計測装置。
【請求項１６】
前記構築部は、三次元座標空間をいずれかの平面に投影した二次元平面を前記座標空間として構築し、
前記分割部は、前記二次元平面を、前記複数の部分空間に分割し、
前記判定部は、前記取得部により取得された前記形状計測データが、前記複数の部分空間のうちどの部分空間に属するのかを判定する請求項６〜１３のいずれか一項に記載の計測装置。
【請求項１７】
前記取得部は、人間の頭部を前記計測対象物とした場合、前記計測器から前記頭部における解剖学的基準点の位置を示す前記形状計測データを取得し、
前記構築部は、前記解剖学的基準点の位置を示す前記形状計測データを用いて、前記座標空間を構築する請求項６〜１３のいずれか一項に記載の計測装置。
【請求項１８】
前記計測器と、
請求項６〜１７のいずれか一項に記載の計測装置と、
を有する計測システム。
【請求項１９】
計測対象物の表面の位置座標を示すデータを取得する取得ステップと、
前記データが、座標空間を複数の部分空間として分割したもののうち、少なくとも１つの部分空間に属する前記データの量に関する情報を、該部分空間の表示と関連付けて表示させるための情報を出力する出力ステップと、
を有する計測方法。
【請求項２０】
コンピュータに、
計測対象物の表面の位置座標を示すデータを取得する取得ステップと、
前記データが、座標空間を複数の部分空間として分割したもののうち、少なくとも１つの部分空間に属する前記データの量に関する情報を、該部分空間の表示と関連付けて表示させるための情報を出力する出力ステップと、
を実行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、計測装置、計測システム、計測方法およびプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
三次元計測器を用いて三次元物体（以下、単に「物体」という場合がある）の形状計測を行う場合では、通常、物体の全体を一度に計測することはできない。これはオクルージョンにより１つの視点からでは見ることのできない部分領域が生じるためである。物体を取り囲むように、複数の三次元計測器を配置して一度に物体の全周を計測する方法も考え得るが、一般に装置が大型となり、設置場所および価格等の制約から用途が限られることになる。このため、多くの場合、物体と三次元計測器との相対的な位置関係を変えながら、物体を部分領域ごとに分けて様々な位置および方向から計測し、それらの計測結果を統合することにより物体の全体の計測結果を得る。この際、計測者は形状計測により得られた点群（形状計測データ）の量、分布または密度等が十分であるか逐次確認しながら、次に計測すべき位置および方向を決定して作業を進める必要がある。
【０００３】
このような三次元物体の形状計測を行う技術として、物体の計測済み部分を表す三次元形状データを複数の視点から見た場合の三次元形状データの見えの度合いを算出し、見えの度合いが所定の基準を満たす視点を選択してその視点から見た三次元形状データを計測者に提示する技術が開示されている（特許文献１参照）。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このような三次元計測器を用いた三次元物体の形状計測においては、計測により得られた点群（形状計測データ）の量が十分であるか否かの判断は、計測者の主観の影響が強く、また、その判断基準も用途に応じて異なる。また、計測者と、計測結果を利用する利用者とが異なる場合、後者が計測結果を利用する段階になって、形状計測データの不足または点数のムラが発覚した場合、再計測による工程の手戻りが発生することになる。特に、ペン型の三次元計測器（以下、「デジタイザ」と称する場合がある）で物体の形状を計測する場合には、レーザスキャナ等のように広範囲を一度に計測できる三次元計測器（以下、「三次元スキャナ」と称する場合がある）と比較して、１回の計測で得られる点群の量は少なく、その分布も極めて疎である。したがって、三次元物体の形状計測の作業効率を向上させるためには、必要最小限の箇所を漏れなく計測できるように、計測者を支援することが欠かせない。また、特許文献１に記載された技術では、視点が選択される基準が、見えの度合いの最大値からの割合に基づいており、必ずしも形状計測データの過不足を反映した基準ではない。さらに、計測者に対して特定の視点を提示するだけでは、計測対象の物体の全体において形状計測がどの程度進捗しているかを直感的に把握することはできないという問題もある。
【０００５】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、計測者が物体の形状計測により得られたデータの過不足を容易に把握することができる計測装置、計測システム、計測方法およびプログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、計測対象部物の表面の位置座標を示すデータを取得する取得部と、前記データが、座標空間を複数の部分空間として分割したもののうち、少なくとも１つの部分空間に属する前記データの量に関する情報を、該部分空間の表示と関連付けて表示させるための情報を出力する制御部と、を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、計測者が物体の形状計測により得られたデータの過不足を容易に把握することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、第１の実施形態に係る計測支援システムの全体構成の一例を示す図である。
【図２】図２は、第１の実施形態に係る計測支援装置のハードウェア構成の一例を示す図である。
【図３】図３は、第１の実施形態に係る計測支援装置の機能ブロックの構成の一例を示す図である。
【図４】図４は、第１の実施形態において座標空間を複数の部分空間に分割した例を示す図である。
【図５】図５は、第１の実施形態において計測対象物に対する三次元計測物について部分領域ごとに色分け表示した例を示す図である。
【図６】図６は、第１の実施形態において計測対象物に対する三次元計測物について部分領域ごとの評価値のグラフを表示した例を示す図である。
【図７】図７は、第１の実施形態に係る計測支援装置の処理の一例を示すフローチャートである。
【図８】図８は、第１の実施形態の変形例において形状計測データの分布に基づいて座標系を設定した例を示す図である。
【図９】図９は、第２の実施形態における頭部の基準点の設定の一例を示す図である。
【図１０】図１０は、第２の実施形態において座標空間を複数の部分空間に分割した例を示す図である。
【図１１】図１１は、第２の実施形態において計測対象物に対する三次元計測物について部分領域ごとに色分け表示した例を示す図である。
【図１２】図１２は、第２の実施形態の変形例において計測対象物について二次元に射影した計測物に対して色分け表示した例を示す図である。
【図１３】図１３は、第３の実施形態に係る計測支援装置の機能ブロックの構成の一例を示す図である。
【図１４】図１４は、第３の実施形態におけるベクトルの設定およびノイズの判定の一例を示す図である。
【図１５】図１５は、第３の実施形態に係る計測支援装置の処理の一例を示すフローチャートである。
【図１６】図１６は、第３の実施形態の変形例１におけるベクトルの設定およびノイズの判定の一例を示す図である。
【図１７】図１７は、第３の実施形態の変形例２に係る計測支援装置の機能ブロックの構成の一例を示す図である。
【図１８】図１８は、第３の実施形態の変形例２におけるベクトルの設定およびノイズの判定の一例を示す図である。
【図１９】図１９は、第３の実施形態の変形例２に係る計測支援装置の処理の一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下に、図面を参照しながら、本発明に係る計測装置、計測システム、計測方法およびプログラムの実施形態を詳細に説明する。また、以下の実施形態によって本発明が限定されるものではなく、以下の実施形態における構成要素には、当業者が容易に想到できるもの、実質的に同一のもの、およびいわゆる均等の範囲のものが含まれる。さらに、以下の実施形態の要旨を逸脱しない範囲で構成要素の種々の省略、置換、変更および組み合わせを行うことができる。
【００１０】
［第１の実施形態］
（計測支援システムの全体構成）
図１は、第１の実施形態に係る計測支援システムの全体構成の一例を示す図である。図１を参照しながら、本実施形態に係る計測支援システム１の全体構成について説明する。
【００１１】
図１に示すように、本実施形態に係る計測支援システム１は、計測支援装置１０（表示装置１０７含む）と、三次元計測器２０（計測器の一例）と、を有する。
【００１２】
三次元計測器２０は、三次元物体である計測対象物３０の表面形状を計測し、当該表面形状を構成する点のデータとしての形状計測データを計測する機器である。計測者は、三次元計測器２０の位置および方向を変えながら、計測対象物３０の表面形状を計測する。形状計測データとは、例えば、計測対象物３０の表面上の特定の点の三次元位置のデータである。当該特定の点の三次元位置が特定されるためには、所定の三次元座標系が設定されている必要がある。三次元計測器２０は、形状計測データを計測できる機器であれば任意の機器を採用できるが、例えば、レーザ光を照射し計測対象物からの反射光の到達時間により距離を計測するレーザスキャナ（三次元スキャナ）、２つのカメラにより撮影された画像の視差から距離を推定するステレオカメラ、既知の構造を持つパターン光を対象物体に投影してその歪み方から距離を推定するアクティブステレオ方式の距離センサ、ソースが生じる電磁界を先端にコイルを内蔵したスタイラスペンを用いて検出することで距離を計測するデジタイザ、および、多視点から単眼カメラにより撮像された画像を結合させて表面形状を計測する多視点ステレオ装置等が挙げられる。
【００１３】
計測支援装置１０は、三次元計測器２０により計測された計測対象物３０の表面形状の形状計測データを取得し、得られた形状計測データの量（点群の数）が視覚的に把握できるように計測者に対して提示（表示装置１０７に表示）することにより、計測支援を行う情報処理装置である。計測支援装置１０は、例えば、ＰＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）もしくはワークステーション等の情報処理装置、または、タブレット端末等である。なお、スマートフォンに付属しているカメラ機能を利用して、形状計測データを計測することができる場合、当該スマートフォンを、計測支援装置１０および三次元計測器２０として利用することも可能である。
【００１４】
（計測支援装置のハードウェア構成）
図２は、第１の実施形態に係る計測支援装置のハードウェア構成の一例を示す図である。図２を参照しながら、本実施形態に係る計測支援装置のハードウェア構成について説明する。
【００１５】
図２に示すように、計測支援装置１０は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）１０１と、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）１０２と、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）１０３と、補助記憶装置１０４と、外部接続Ｉ／Ｆ１０５と、入力装置１０６と、表示装置１０７と、を備えている。
【００１６】
ＣＰＵ１０１は、計測支援装置１０の動作を統括的に制御する。ＣＰＵ１０１は、ＲＡＭ１０２をワークエリア（作業領域）としてＲＯＭ１０３または補助記憶装置１０４等に格納されたプログラムを実行することにより、計測支援装置１０全体の動作を制御する。
【００１７】
ＲＡＭ１０２は、ＣＰＵ１０１のワークエリア等として用いられる揮発性のメモリである。ＲＯＭ１０３は、例えば、計測支援装置１０の起動時に実行されるプログラムおよび各種の設定等を記憶する不揮発性のメモリである。
【００１８】
補助記憶装置１０４は、例えば、ＯＳ（Ｏｐｅｒａｔｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ）、アプリケーションプログラム、および計測された計測対象物の形状計測データ等の各種データ等を記憶する不揮発性の記憶装置である。補助記憶装置１０４は、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ  Ｄｉｓｋ  Ｄｒｉｖｅ）、ＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ  Ｓｔａｔｅ  Ｄｒｉｖｅ）、フラッシュメモリまたは光ディスク等の電気的、磁気的または光学的に記憶可能な記憶装置である。
【００１９】
外部接続Ｉ／Ｆ１０５は、外部装置としての三次元計測器を接続するための通信インターフェースであり、例えば、ＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ  Ｓｅｒｉａｌ  Ｂｕｓ）等のインターフェースである。
【００２０】
入力装置１０６は、文字および数字等の入力、各種指示の選択、およびカーソルの移動等を行う入力デバイスである。入力装置１０６は、例えば、マウスまたはキーボード等である。
【００２１】
表示装置１０７、文字、数字、各種画面、計測対象物の三次元計測物等を表示するディスプレイ装置である。表示装置１０７は、例えば、ＣＲＴ（Ｃａｔｈｏｄｅ  Ｒａｙ  Ｔｕｂｅ）ディスプレイ、ＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｄｉｓｐｌａｙ：液晶ディスプレイ）、または有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ−Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）ディスプレイ等である。
【００２２】
なお、計測支援装置１０がタブレット等の情報処理装置である場合、入力装置１０６および表示装置１０７は、タッチパネル機能を搭載した液晶表示装置（ＬＣＤ）等で構成されるものとしてもよい。この場合、入力装置１０６は、タッチパネル機能のうちタッチ入力機能によって実現され、表示装置１０７は、タッチパネル機能のうち表示機能により実現される。
【００２３】
バス１０８は、上述の各構成要素を互いに接続し、アドレス信号、データ信号、および各種制御信号等を伝送する伝送路である。
【００２４】
なお、図２に示した計測支援装置１０のハードウェア構成は一例を示すものであり、図２に示した構成要素を全て含む必要はなく、または、その他の構成要素を含むものとしてもよい。
【００２５】
（計測支援装置の機能ブロックの構成及び動作）
図３は、第１の実施形態に係る計測支援装置の機能ブロックの構成の一例を示す図である。図４は、第１の実施形態において座標空間を複数の部分空間に分割した例を示す図である。図５は、第１の実施形態において計測対象物に対する三次元計測物について部分領域ごとに色分け表示した例を示す図である。図６は、第１の実施形態において計測対象物に対する三次元計測物について部分領域ごとの評価値のグラフを表示した例を示す図である。図３〜図６を参照しながら、本実施形態に係る計測支援装置１０の機能ブロックの構成および動作について説明する。
【００２６】
図３に示すように、計測支援装置１０は、座標系設定部２０１（構築部）と、空間分割部２０２（分割部）と、取得部２０３と、判定部２０４と、評価値算出部２０５（算出部）と、入力部２０６と、表示制御部２０７（制御部）と、表示部２０８と、を有する。
【００２７】
座標系設定部２０１は、例えば、予め定められている基準点に基づいて、三次元座標空間（座標空間の一例）を設定（構築）する機能部である。また、座標系設定部２０１は、例えば、三次元計測器２０が内部に有する三次元座標空間から線形変換した座標空間を設定してもよく、当該三次元座標空間を移動または回転させて座標空間を設定するものとしてもよい。座標系設定部２０１は、例えば、図２に示すＣＰＵ１０１で実行されるプログラムによって実現される。
【００２８】
なお、座標系設定部２０１が三次元座標空間を設定するのに用いる基準点としては、計測者が計測支援装置１０に対して明示的に指定操作してもよく、計測対象物３０のおおまかな形状が既知であれば事前に設定された点を用いるものとしてもよい。また、基準点としては、計測対象物３０の形状を特徴付ける点を用いることが望ましい。例えば、計測対象物３０が円錐であれば、頂点、または底面の直径が円周と交わる交点等が挙げられる。また、計測対象物３０が乗用車であれば、フロントバンパーまたはリアバンパーの中央、または左右のミラーの端部等が挙げられる。また、計測対象物３０が対称性に乏しい物体であれば、基準点として、計測対象物３０の中心または重心近傍の点を用いるものとすればよい。
【００２９】
空間分割部２０２は、座標系設定部２０１により設定された三次元座標空間を複数の部分空間に分割する機能部である。空間分割部２０２は、例えば、予め設定された分割数、分割位置、および分割態様により三次元座標空間を分割するものとすればよい。また、空間分割部２０２は、座標系設定部２０１により設定された三次元座標空間全体を、概念上複数の部分空間に分割するものとしてもよく、計測対象物３０について計測された三次元計測物が、設定された三次元座標空間内で存在すると予測される空間的範囲内で部分空間に分割するものとしてもよい。
【００３０】
例えば、図４では、空間分割部２０２が、ｘ、ｙ、ｚ軸で構築された三次元座標空間を、部分空間４０１〜４０４に分割した例を示す。図４に示すように、部分空間４０１は、ｘｙ平面における第１象限に対応する部分の空間であり、部分空間４０２は、第２象限に対応する部分の空間であり、部分空間４０３は、第３象限に対応する部分の空間であり、部分空間４０４は、第４象限に対応する部分の空間である。
【００３１】
空間分割部２０２は、例えば、図２に示すＣＰＵ１０１で実行されるプログラムによって実現される。
【００３２】
取得部２０３は、三次元計測器２０により計測された計測対象物３０の形状計測データを取得する機能部である。取得部２０３は、取得した形状計測データを、補助記憶装置１０４に記憶させる。取得部２０３は、例えば、図２に示す外部接続Ｉ／Ｆ１０５、および図２に示すＣＰＵ１０１で実行されるプログラムによって実現される。
【００３３】
判定部２０４は、取得部２０３により取得された計測対象物３０の形状計測データ（点データ）で構成される三次元計測物の各部分（各領域）が、三次元座標空間のどの部分空間に属するかを判定する機能部である。なお、判定部２０４によって特定の部分空間に属すると判定された三次元計測物の部分を「部分領域」と称する場合がある。すなわち、判定部２０４によって三次元計測物の各部分がどの部分空間に属するかが判定されることによって、三次元計測物は各部分領域に分けられることになる。
【００３４】
例えば、図５に、取得部２０３により計測対象物３０について取得された形状計測データにより構成された三次元計測物３０ａ（計測物の一例）を示す。ここで、三次元座標空間は、上述の図４に示したように、部分空間４０１〜４０４に分割されているものとし、三次元計測物３０ａは、部分空間４０１〜４０４で構成される空間に含まれるものとする。判定部２０４は、三次元計測物３０ａのうち部分領域５０１が部分空間４０１に属するものと判定し、部分領域５０２が部分空間４０２に属するものと判定し、部分領域５０３が部分空間４０３に属するものと判定し、部分領域５０４が部分空間４０４に属するものと判定する。
【００３５】
判定部２０４は、例えば、図２に示すＣＰＵ１０１で実行されるプログラムによって実現される。
【００３６】
評価値算出部２０５は、部分空間に含まれる形状計測データ、すなわち、部分空間に含まれる三次元計測物の部分領域を構成する形状計測データに基づいて、当該部分空間に対する評価値を算出する機能部である。
【００３７】
評価値算出部２０５により算出される評価値としては、例えば、部分空間に属する形状計測データの量（点数）の積算値が挙げられる。また、部分空間ごとに予め定められた量（点数）についての基準値に対し、当該部分空間において取得されたすべての形状計測データの量（点数）の積算値の比（割合）を算出し、当該比を評価値としてもよい。また、部分空間に属する形状計測データの密度を評価値としてもよい。この場合、部分空間ごとに予め定められた密度についての基準値に対して、求められた当該部分空間の実際の密度の比（割合）を算出し、当該比を評価値としてもよい。さらに、部分空間をさらに分割した小空間ごとに密度を算出し、その最大密度または最小密度に基づいて当該部分空間の評価値を算出するものとしてもよい。これらの評価値は、部分領域を構成する形状計測データの量に関する情報の一例である。
【００３８】
評価値算出部２０５は、例えば、図２に示すＣＰＵ１０１で実行されるプログラムによって実現される。
【００３９】
入力部２０６は、計測者の操作入力を受け付ける機能部である。入力部２０６は、例えば、表示部２０８に表示されている計測対象物３０の三次元計測物の視点を変更する操作入力（例えば、マウスによるドラッグ操作、またはスワイプ操作）等を受け付ける。入力部２０６は、図２に示す入力装置１０６によって実現される。
【００４０】
表示制御部２０７は、表示部２０８の表示動作を制御する機能部である。具体的には、表示制御部２０７は、取得部２０３により取得された形状計測データにより構成される三次元計測物を、表示部２０８に表示させる。このとき、表示制御部２０７は、三次元計測物の各部分領域に対応する部分空間の評価値に基づいて、計測者が直感的に把握しやすい視覚的表現により当該三次元計測物を表示させる。
【００４１】
例えば、表示制御部２０７は、図５に示すように、各部分空間の評価値の高低に基づいて、当該各部分空間に属する三次元計測物３０ａの部分領域（図５では部分領域５０１〜５０４）を異なる色で塗り分けて（色を着色して）表示させる。着色の方法としては、例えば、三次元計測物を構成する形状計測データ（点データ）の位置を示す点形状物を着色する方法、または、取得された形状計測データの位置を結ぶ線分で構成される面に対して着色する方法等が挙げられる。色分けの例としては、例えば、評価値が高いほど緑色が強くなるように表示させ、評価値が低いほど赤色が強くなるように表示させ、その中間は黄色が強くなるように表示するという方法が挙げられる。そして、計測者により形状計測データが追加されていくほど評価値は改善され、赤色から黄色へ、そして緑色へ変化することになる。このように、各部分領域を評価値に基づいて色分け表示することにより、計測対象物３０の各部分の形状計測データの過不足を瞬時に把握することができる。
【００４２】
表示制御部２０７は、例えば、図２に示すＣＰＵ１０１で実行されるプログラムによって実現される。
【００４３】
なお、計測者が直感的に把握しやすい視覚表現としての他の例としては、例えば、図６に示すように、三次元計測物３０ｂ（計測物の一例）の表示領域の近傍に、当該三次元計測物３０ｂの各部分領域に対応する部分空間ごとに対応付けた評価値のグラフ（例えば、棒グラフ）を表示させるものとしてもよい。図６に示す例では、三次元計測物３０ｂの各部分領域（部分領域５０１〜５０４）にラベル「１」〜「４」を表示させ、当該ラベルごとに対応した評価値の棒グラフを表示させている。また、計測者に直感的に把握しやすい表現としては視覚的なものに限られず、例えば、音または振動等による表現であってもよい。
【００４４】
また、評価値のグラフの表示方法としては、図６に示すように、三次元計測物３０ｂの表示と、評価値のグラフとを、別の表示領域に分けて表示することに限定されるものではなく、各部分領域の表示領域に、当該部分領域に対応する評価値のグラフ（または、評価値自体等）を重畳して表示させるものとしてもよい。これによって、三次元計測物３０ｂと、評価値のグラフとの間で視点を移動させることなく、三次元計測物３０ｂの部分領域と、当該部分領域に対応する部分空間の評価値との関係を瞬時に把握することが可能となる。
【００４５】
また、評価値のグラフの表示態様としては、図６に示すような棒グラフに限定されるものではなく、例えば、レーダーチャート等のグラフであってもよい。
【００４６】
また、計測者が直感的に把握しやすい視覚表現としての他の例としては、例えば、評価値そのものを表示させるものとしてもよい。
【００４７】
また、表示制御部２０７は、上述のように、入力部２０６により受け付けられた計測対象物３０の三次元計測物の視点を変更する操作入力に従って、表示部２０８に表示させる三次元計測物の視点を変更して表示させるものとしてもよい。また、表示制御部２０７は、三次元計測器２０が計測対象物３０に対して計測する方向に従って、三次元計測物の視点を変更して表示させるものとしてもよい。
【００４８】
上述のような評価値に基づく各種の表示態様は、形状計測データの量に関する情報を表示する態様の例である。
【００４９】
表示部２０８は、表示制御部２０７による制御に従って、各種データ（例えば、形状計測データで構成される三次元計測物）を表示する機能部である。表示部２０８は、図２に示す表示装置１０７によって実現される。
【００５０】
なお、座標系設定部２０１、空間分割部２０２、取得部２０３、判定部２０４、評価値算出部２０５、および表示制御部２０７の一部または全部は、ソフトウェアであるプログラムではなく、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ−Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｇａｔｅ  Ａｒｒａｙ）またはＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  Ｓｐｅｃｉｆｉｃ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）等のハードウェア回路によって実現されてもよい。
【００５１】
また、座標系設定部２０１、空間分割部２０２、取得部２０３、判定部２０４、評価値算出部２０５、入力部２０６、表示制御部２０７および表示部２０８は、機能を概念的に示したものであって、このような構成に限定されるものではない。例えば、図３で独立した機能部として図示した複数の機能部を、１つの機能部として構成してもよい。一方、図３の１つの機能部が有する機能を複数に分割し、複数の機能部として構成するものとしてもよい。
【００５２】
また、空間分割部２０２による三次元座標空間の部分空間への分割の数は、細かく分割するほど、計測対象物３０についてどの位置および方向の形状計測データが不足しているかを細かく表示することができる。しかし、あまり細かく分割すると、評価値の表示が煩雑となるので、部分空間の分割数は最適または好適に設定する必要がある。
【００５３】
（計測支援装置の処理の流れ）
図７は、第１の実施形態に係る計測支援装置の処理の一例を示すフローチャートである。図７を参照しながら、本実施形態に係る計測支援装置１０の処理の流れについて説明する。
【００５４】
＜ステップＳ１１＞
計測支援装置１０の座標系設定部２０１は、例えば、予め定められている基準点に基づいて、三次元座標空間を設定（構築）する。なお、三次元座標空間を設定するのに用いる基準点としては、計測者が計測支援装置１０に対して明示的に指定操作してもよく、計測対象物３０のおおまかな形状が既知であれば事前に設定された点を用いるものとしてもよい。また、基準点としては、計測対象物３０の形状を特徴付ける点を用いることが望ましい。例えば、計測対象物３０が円錐であれば、頂点、または底面の直径が円周と交わる交点等が挙げられる。また、計測対象物３０が乗用車であれば、フロントバンパーまたはリアバンパーの中央、または左右のミラーの端部等が挙げられる。また、計測対象物３０が対称性に乏しい物体であれば、基準点として、計測対象物３０の中心または重心近傍の点を用いるものとすればよい。そして、ステップＳ１２へ移行する。
【００５５】
＜ステップＳ１２＞
計測支援装置１０の空間分割部２０２は、座標系設定部２０１により設定された三次元座標空間を複数の部分空間に分割する。そして、ステップＳ１３へ移行する。
【００５６】
＜ステップＳ１３＞
計測支援装置１０の取得部２０３は、三次元計測器２０により計測された計測対象物３０の形状計測データを取得する。そして、ステップＳ１４へ移行する。
【００５７】
＜ステップＳ１４＞
計測支援装置１０の判定部２０４は、取得部２０３により取得された計測対象物３０の形状計測データ（点データ）で構成される三次元計測物の各部分（各領域）が、三次元座標空間のどの部分空間に属するかを判定する。このように、判定部２０４によって三次元計測物の各部分がどの部分空間に属するかが判定されることによって、三次元計測物は各部分領域に分けられることになる。
【００５８】
そして、計測支援装置１０の評価値算出部２０５は、部分空間に含まれる形状計測データ、すなわち、部分空間に含まれる三次元計測物の部分領域を構成する形状計測データに基づいて、当該部分空間に対する評価値を算出（更新）する。そして、ステップＳ１５へ移行する。
【００５９】
＜ステップＳ１５＞
計測支援装置１０の表示制御部２０７は、取得部２０３により取得された形状計測データにより構成される三次元計測物を、表示部２０８に表示させる。このとき、表示制御部２０７は、三次元計測物の各部分領域に対応する部分空間の評価値に基づいて、計測者が直感的に把握しやすい視覚的表現により当該三次元計測物を表示（評価結果の表示）させる。例えば、表示制御部２０７は、各部分空間の評価値の高低に基づいて、当該各部分空間に属する三次元計測物の部分領域を異なる色で塗り分けて表示させる。そして、ステップＳ１６へ移行する。
【００６０】
＜ステップＳ１６＞
計測者は、表示部２０８に表示された評価値の視覚的表現に基づいて、計測対象物において、次に計測すべき位置および方向を判断する。計測者が形状計測の継続が必要と判断した場合（ステップＳ１６：Ｙｅｓ）、ステップＳ１３へ戻り、三次元計測器２０を用いて計測対象物３０の表面形状の形状計測を行い、取得部２０３は、三次元計測器２０により計測された計測対象物３０の形状計測データを新たに取得する。このように、ステップＳ１３〜Ｓ１６の処理が繰り返されることによって、各部分空間に含まれる形状計測データの量に基づく評価値が更新されていき、その更新された評価値に基づいて、対応する部分領域の表示態様も更新されていく。
【００６１】
一方、計測者が形状計測が十分に行われたと判断した場合（ステップＳ１６：Ｎｏ）、形状計測を終了する。なお、形状計測の終了の判断は、計測支援装置１０によって、予め定められた終了条件（例えば、すべての部分空間において所定値以上の評価値となった場合等）を満たすか否かを判定することによって、自動で行われるものとしてもよく、または、十分な形状計測データが取得された旨を表示するものとしてもよい。
【００６２】
以上のステップＳ１１〜Ｓ１６に示す流れによって、計測支援装置１０の処理が行われる。
【００６３】
以上のように、本実施形態に係る計測支援装置１０では、三次元計測器により計測された形状計測データにより構成される三次元計測物について、いずれの部分空間に属するか判定し、各部分領域が属する部分空間ごとに評価値を算出し、当該評価値に基づいて、計測者が直感的に把握しやすい視覚的表現により当該三次元計測物を表示させるものとしている。これによって、計測者が三次元物体の形状計測により得られた形状計測データの過不足を容易に把握することができ、計測者が計測対象物において次に計測すべき位置および方向の判断が容易となる。また、計測者が変わっても、三次元物体の形状計測を均質に行うことができる。
【００６４】
（変形例）
本変形例では、既に取得された形状計測データに基づいて、三次元座標空間を設定（構築）するための座標軸を自動で決定する動作について説明する。
【００６５】
図８は、第１の実施形態の変形例において形状計測データの分布に基づいて座標系を設定した例を示す図である。図８を参照しながら、本変形例に係る計測支援装置１０が、既に取得された形状計測データに基づいて、三次元座標空間を設定（構築）するための座標軸を自動で決定する動作について説明する。なお、上述の図７のフローチャートを基本として動作を説明する。
【００６６】
＜ステップＳ１１＞
計測支援装置１０の座標系設定部２０１は、まず、予め定められている基準点に基づいて、初期の三次元座標空間を設定（構築）する。後述するように、座標系設定部２０１により新たに三次元座標空間が設定されるまでは、初期の三次元座標空間に基づいて、ステップＳ１１〜Ｓ１６が繰り返される。
【００６７】
そして、座標系設定部２０１は、取得部２０３により取得された形状計測データの量（点数）が三次元座標空間の座標軸を自動で決定するために必要な量に達したと判定した場合、取得済みの形状計測データに対して、主成分分析または独立成分分析等の統計処理を施し、形状計測データの分布を効率よく表現できる座標軸を抽出する。例えば、座標系設定部２０１は、図８に示すように、取得部２０３により取得された形状計測データにより構成された三次元計測物３１ａ（計測物の一例）において、形状計測データの分布について統計処理を施し、分散が大きい分布方向（形状計測データの点群が長く延びて分布している方向）を座標軸として抽出する。図８の例では、形状計測データの分散が大きい分布方向をｘ軸およびｙ軸として抽出し、双方の軸に直交する方向にｚ軸を定めている。
【００６８】
また、三次元座標空間の座標軸を自動で決定するために必要な量の形状計測データが取得されたか否かの判定は、例えば、形状計測データの量（点数）の積算値、または、形状計測データの分散等について、所定の閾値と比較して行うものとすればよい。
【００６９】
そして、座標系設定部２０１は、新たに抽出した座標軸に基づいて三次元座標空間を再設定（再構築）する。以降、再設定された三次元座標空間を使い続けるものとしてもよく、計測者により形状計測データが新たに取得された場合、再度統計処理を施して、新たな座標軸を抽出して三次元座標空間を再設定するものとしてもよい。
【００７０】
＜ステップＳ１２〜Ｓ１５＞
上述の第１の実施形態で説明した内容と同様である。そして、ステップＳ１６へ移行する。
【００７１】
＜ステップＳ１６＞
計測者は、表示部２０８に表示された評価値の視覚的表現に基づいて、計測対象物において、次に計測すべき位置および方向を判断する。計測者が形状計測の継続が必要と判断した場合（ステップＳ１６：Ｙｅｓ）、ステップＳ１１へ戻る。なお、上述のようにステップＳ１１において既に三次元座標空間の再設定が済んでいる場合、ステップＳ１３へ戻るものとしてもよい。一方、計測者が形状計測が十分に行われたと判断した場合（ステップＳ１６：Ｎｏ）、形状計測を終了する。
【００７２】
以上のステップＳ１１〜Ｓ１６に示す流れによって、本変形例に係る計測支援装置１０の処理が行われる。
【００７３】
以上のように、本変形例に係る計測支援装置１０によれば、三次元座標空間の設定に際して計測者が手動で座標軸を決定する必要がなくなり、作業の負荷を軽減することができる。
【００７４】
なお、ステップＳ１１で、初期の三次元座標空間を用いている段階において、部分空間の妥当性が乏しく、その評価値の信頼性も担保できない場合、表示部２０８に部分空間またはその評価値を表示しないことが望ましい。一方、取得部２０３により取得された形状計測データについては随時表示していくことが望ましい。これは、計測者が次に計測すべき位置および方向の判断の参考とできるようにするためである。
【００７５】
［第２の実施形態］
第２の実施形態に係る計測支援装置１０について、第１の実施形態に係る計測支援装置１０と相違する点を中心に説明する。第１の実施形態では、計測の対象となる計測対象物がどのようなものであるか特に限定せずに説明した。本実施形態では、計測対象物としての人間の頭部について形状計測を行う場合の動作について説明する。人間の頭部について形状計測が行われた三次元計測物は、例えば、医療分野（脳磁計等）での利用が想定される。なお、本実施形態に係る計測支援システム１の全体構成、計測支援装置１０のハードウェア構成および機能ブロック構成については、第１の実施形態で説明した構成と同様である。また、本実施形態では、三次元計測器２０としてデジタイザを用いた場合を例に説明する。
【００７６】
（計測支援装置の機能ブロックの動作）
図９は、第２の実施形態における頭部の基準点の設定の一例を示す図である。図１０は、第２の実施形態において座標空間を複数の部分空間に分割した例を示す図である。図１１は、第２の実施形態において計測対象物に対する三次元計測物について部分領域ごとに色分け表示した例を示す図である。図９〜図１１を参照しながら、本実施形態に係る計測支援装置１０の機能ブロックの動作について説明する。
【００７７】
計測者は、まず、人間の頭部において、三次元座標空間の基準点となる位置を、三次元計測器２０としてのデジタイザ（以下、本実施形態では単に「デジタイザ」と称する場合がある）を用いて指定する。基準点としては、例えば、解剖学的基準点と呼ばれる頭骨の特徴的な凹凸部を利用するものとすればよい。解剖学的基準点としては、例えば、鼻根点（Ｎａｓｉｏｎ）、左耳介前点（Ｌｅｆｔ  Ｐｒｅ−Ａｕｒｉｃｕｌａｒ  ｐｏｉｎｔ：ＬＰＡ）、右耳介前点（Ｒｉｇｈｔ  Ｐｒｅ−Ａｕｒｉｃｕｌａｒ  ｐｏｉｎｔ：ＲＰＡ）、および外後頭隆起（Ｉｎｉｏｎ）等が挙げられる。本実施形態では、鼻根点（以下、「Ｎａｓｉｏｎ」と称する）、左耳介前点（以下、「ＬＰＡ」と称する）、および右耳介前点（以下、「ＲＰＡ」と称する）を基準点として用いるものとする。すなわち、計測者は、デジタイザ（三次元計測器２０）を用いて、三次元座標空間の基準点となる位置として、計測対象物である人間の頭部のＮａｓｉｏｎ、ＬＰＡおよびＲＰＡの位置を指定し、取得部２０３は、当該各位置の形状計測データを取得する。
【００７８】
座標系設定部２０１は、図９に示すように、ＬＰＡからＲＰＡへ向かう直線をｘ軸とする。また、座標系設定部２０１は、ｘ軸と直交し、かつ、その直交する点からＮａｓｉｏｎへ向かう直線をｙ軸とする。また、座標系設定部２０１は、ｘ軸およびｙ軸と直交し、かつ、頭頂部方向へ向かう直線をｚ軸とする。そして、座標系設定部２０１は、求めたｘ軸、ｙ軸およびｚ軸で規定される三次元座標空間を設定（構築）する。
【００７９】
空間分割部２０２は、座標系設定部２０１により設定された三次元座標空間を複数の部分空間に分割する。例えば、空間分割部２０２は、図１０に示すように、座標系設定部２０１により設定された三次元座標空間を、ｘｙ平面、ｙｚ平面、およびｚｘ平面でそれぞれ分割した８つの部分空間（部分空間４１１〜４１８）を形成する。
【００８０】
なお、図１０に示すような部分空間への分割は一例を示すものであり、例えば、ｚｘ平面をｚ軸に回転させることによって、ｘｙ平面に垂直な方向に９０度よりも細かい角度で分割するものとしてもよい。例えば、４５度毎に分割するものとすれば、分割される部分空間の数は１６個となる。
【００８１】
取得部２０３は、デジタイザ（三次元計測器２０）により計測された計測対象物３０の形状計測データを取得する。取得部２０３は、取得した形状計測データを、補助記憶装置１０４に記憶させる。デジタイザによる形状計測の方法としては、例えば、１点１点を指定して、点の形状計測データを取得する方法、および、デジタイザを頭部の表面形状に沿って滑らせることによって点群の形状計測データ群を取得する方法等が挙げられる。
【００８２】
なお、取得された形状計測データが点であった場合には、属する部分空間は一意に定まるが、線分であった場合は複数の部分空間にまたがる場合がある。そのような場合には、線分を、それを構成する点に分解して、個々の点を部分空間へと割り当てる方法と、線分の中心を求め、中心が属する部分空間に線分全体を割り当てる方法とが想定される。
【００８３】
判定部２０４、評価値算出部２０５、入力部２０６および表示部２０８の動作は、第１の実施形態で説明した内容と同様である。
【００８４】
表示制御部２０７は、表示部２０８の表示動作を制御する。具体的には、表示制御部２０７は、取得部２０３により取得された形状計測データにより構成される三次元計測物を、表示部２０８に表示させる。このとき、表示制御部２０７は、三次元計測物の各部分領域に対応する部分空間の評価値に基づいて、計測者が直感的に把握しやすい視覚的表現により当該三次元計測物を表示させる。例えば、表示制御部２０７は、図１０に示すように、８つに分割された各部分空間の評価値の高低に基づいて、当該各部分空間に属する三次元計測物の部分領域を異なる色で塗り分けて表示させる。また、図１１に示す人間の頭部の三次元計測物３２ａ（計測物の一例）では、三次元座標空間を図１０よりも細かい部分空間に分割した場合において、各部分空間に属する部分領域を、対応する評価値に応じて塗り分けて表示した例を示す。
【００８５】
なお、本実施形態に係る計測支援装置１０の処理の流れは、第１の実施形態において図７で説明した処理の流れと同様である。
【００８６】
以上のように、本実施形態に係る計測支援装置１０では、計測対象物として人間の頭部について形状計測を行う場合、基準点として解剖学的基準点を用い、三次元座標空間を構築するものとしている。これによって、人間の頭部の姿勢と、表示される形状計測データの分布および評価値との対応付けを容易に把握することが可能となる。
【００８７】
（変形例）
本変形例では、評価値の表示の際に、三次元計測物を二次元に射影して表示する動作について説明する。
【００８８】
図１２は、第２の実施形態の変形例において計測対象物について二次元に射影した計測物に対して色分け表示した例を示す図である。図１２を参照しながら、本変形例に係る計測支援装置１０が、評価値の表示の際に、三次元計測物を二次元に射影して表示する動作について説明する。
【００８９】
座標系設定部２０１は、例えば、第２の実施形態で説明した三次元座標空間を、いずれかの平面に射影した座標空間（実際には、二次元平面）を設定（構築）する。例えば、図１２に示すように、座標系設定部２０１は、三次元座標空間を、ｘｙ平面に射影した座標空間（二次元平面）を設定（構築）する。すなわち、座標系設定部２０１による座標空間の設定には、三次元座標軸のうち、二軸（図１２に示す例では、ｘ軸およびｙ軸）のみを用いればよい。
【００９０】
空間分割部２０２は、座標系設定部２０１により設定された座標空間（ｘｙ平面）を複数の部分空間に分割する。例えば、図１２に示す例では、空間分割部２０２は、座標系設定部２０１により設定された座標空間（ｘｙ平面）を、第１象限〜第４象限の４つの部分空間に分割している。なお、「座標空間」および「部分空間」における「空間」という文言には、三次元空間のみならず、二次元平面を含む概念を含むものとする。
【００９１】
取得部２０３は、三次元計測器２０により計測された計測対象物の形状計測データを取得する。取得部２０３は、取得した形状計測データを、補助記憶装置１０４に記憶させる。このとき、表示制御部２０７は、取得部２０３により取得された形状計測データにより構成される三次元計測物を、座標系設定部２０１により構築された二次元平面に射影して、二次元の計測物（例えば、図１２に示す計測物３３ａ）として表示部２０８に表示させる。
【００９２】
判定部２０４は、取得部２０３により取得された計測対象物の形状計測データ（点データ）で構成される計測物の各部分（各領域）が、座標系設定部２０１により設定された座標空間のどの部分空間に属するかを判定する。すなわち、判定部２０４によって計測物の各部分がどの部分空間に属するかが判定されることによって、計測物は各部分領域に分けられることになる。
【００９３】
例えば、図１２に、取得部２０３により計測対象物について取得された形状計測データにより構成された計測物３３ａを示す。ここで、座標系設定部２０１により設定された座標空間（二次元平面）は、上述のように、第１象限〜第４象限の４つの部分空間に分割されており、計測物３３ａは、部分空間である第１象限〜第４象限で構成される空間に含まれる。判定部２０４は、計測物３３ａのうち部分領域５１１が第１象限に属するものと判定し、部分領域５１２が第２象限に属するものと判定し、部分領域５１３が第３象限に属するものと判定し、部分領域５１４が第４象限に属するものと判定する。
【００９４】
評価値算出部２０５は、部分空間に含まれる形状計測データ、すなわち、部分空間に含まれる計測物の部分領域を構成する形状計測データに基づいて、当該部分空間に対する評価値を算出する。算出される評価値の例としては、第１の実施形態で上述した通りである。
【００９５】
表示制御部２０７は、上述したように、取得部２０３により取得された形状計測データにより構成される三次元計測物を、座標系設定部２０１により構築された二次元平面に射影して、二次元の計測物として表示部２０８に表示させる。このとき、表示制御部２０７は、計測物の各部分領域に対応する部分空間の評価値に基づいて、計測者が直感的に把握しやすい視覚的表現により当該三次元計測物を表示させる。例えば、表示制御部２０７は、図１２に示すように、各部分空間の評価値の高低に基づいて、当該各部分空間に属する計測物３３ａの部分領域（図１２では部分領域５１１〜５１４）を異なる色で塗り分けて表示させる。色分けの例としては、第１の実施形態で上述した通りである。
【００９６】
なお、計測者が直感的に把握しやすい視覚表現としての他の例としては、例えば、第１の実施形態で上述したように、計測物の表示領域の近傍に、当該計測物の各部分領域に対応する部分空間ごとに対応付けた評価値のグラフ（例えば、棒グラフ）を表示させるものとしてもよい。
【００９７】
以上のように、本変形例に係る計測支援装置１０では、計測対象物として人間の頭部について形状計測を行った場合、得られる形状計測データで構成される三次元計測物を、座標系設定部２０１により構築された二次元平面に射影して二次元の計測物として表示し、各部分空間の評価値に基づいて計測者が直感的に把握しやすい視覚的表現により当該計測物を表示させるものとしている。これによって、計測者が把握すべき情報の次元を１つ減少させることによって、計測対象物の形状計測データの取得の状況把握がより容易になる。
【００９８】
［第３の実施形態］
第３の実施形態に係る計測支援装置について、第１の実施形態に係る計測支援装置１０と相違する点を中心に説明する。第１の実施形態では、計測された形状計測データについて混入されるノイズについては特に言及せずに動作を説明した。実際には、三次元計測器により計測された形状計測データには、後述するような要因からノイズが混入する場合がある。本実施形態では、ノイズが混入した形状計測データを除去した上で、処理を行う動作を説明する。なお、本実施形態に係る計測支援システムの全体構成、計測支援装置のハードウェア構成については、第１の実施形態で説明した構成と同様である。
【００９９】
（混入されるノイズについて）
三次元計測器２０を用いて計測対象物の表面形状を計測する際には、以下の（要因１）〜（要因３）のような要因から本来必要としていない形状計測データが得られることがある。
【０１００】
（要因１）三次元計測器の性能に起因するノイズ
（要因２）計測対象物とは異なる物体の映り込み
（要因３）計測対象物の一部ではあるが、注目領域とは異なる領域の映り込み
【０１０１】
以下、上記の（要因１）〜（要因３）に基づく影響が含まれる形状計測データをまとめて「ノイズ」と称するものとする。三次元計測器により計測された形状計測データをそのまま利用して評価値を算出して十分性を評価すると、上述したようにノイズが混入していた場合、評価値および十分性が実態を正しく表していない可能性がある。この問題は、形状計測データに占めるノイズ量の割合が増大するほどに顕著となる。そこで、本実施形態では、上述の問題を緩和するために、形状計測データから、ノイズを除去した上で、評価値を算出する動作を説明する。
【０１０２】
ノイズの除去方法としては、以下のようなものが例示できる。
【０１０３】
まず、第１の方法としては、統計的手法を用いる方法が挙げられる。この方法では、三次元計測器２０を用いて形状計測データを計測する場合、連続する形状計測データは空間的に滑らかに繋がっているという仮定に基づき、平均化フィルタまたはメディアンフィルタ等を用いて空間的に平滑化する。フィルタは一次元的に作用させてもよく、二次元的に作用させてもよく、三次元的に作用させてもよい。この方法は、処理が単純で実装しやすく、離散的なノイズに有効であるという反面、連続的に存在するノイズ（他の物体の映り込み等）には効果が薄いという特徴がある。
【０１０４】
次に、第２の方法としては、立体的な幾何学形状を用いる方法が挙げられる。この方法では、計測対象物の立体としての幾何学形状に対する事前の知識を用いて、形状計測データが存在し得る空間的領域を制約する。例えば、三次元座標系の原点、または、計測済みの形状計測データ群の重心からの距離を用いることができる。また、計測対象物の形状が概ね既知であればその情報を用いて三次元モデルを作成し、得られたデータに基づいて形状を修正したうえで、当該三次元モデルの内部を形状計測データが存在し得る空間とする制約を課すこともできる。この方法は、他の物体の映り込み等のように、計測対象物とノイズ源とが空間的に離れている場合に効果が高いという反面、計測対象物近傍に存在するノイズには適用が難しいという特徴がある。
【０１０５】
そして、第３の方法としては、物体表面の幾何学形状を用いる方法が挙げられる。この方法では、計測対象物の表面の幾何学形状に対する事前の知識を用いて、連続する形状計測データの相対的な位置関係を制約する。例えば、計測対象物が球に近い形状であれば、連続する形状計測データ間の変位ベクトルが動径方向と平行になるとは考えにくく、動径方向と平行に近い状態となる変位ベクトルを生じさせる形状計測データにノイズが混入されているとみなすことができる。この方法は、計測対象物近傍に存在するノイズを除去できるという効果がある。本実施形態では、この第３の方法を用いたノイズの除去処理について説明する。
【０１０６】
（計測支援装置の機能ブロック構成および動作）
図１３は、第３の実施形態に係る計測支援装置の機能ブロックの構成の一例を示す図である。図１４は、第３の実施形態におけるベクトルの設定およびノイズの判定の一例を示す図である。図１３および図１４を参照しながら、本実施形態に係る計測支援装置１０ａの機能ブロックの構成および動作について説明する。
【０１０７】
図１３に示すように、計測支援装置１０ａは、座標系設定部２０１と、空間分割部２０２と、取得部２０３と、ノイズ除去部２０９と、判定部２０４と、評価値算出部２０５と、入力部２０６と、表示制御部２０７と、表示部２０８と、を有する。なお、座標系設定部２０１、空間分割部２０２、取得部２０３、評価値算出部２０５、入力部２０６、表示制御部２０７および表示部２０８の動作は、第１の実施形態で説明した内容と同様である。
【０１０８】
ノイズ除去部２０９は、取得部２０３により取得された計測対象物３０の形状計測データ（点データ）のうち、ノイズと判断される形状計測データを除去する機能部である。図１３に示すように、ノイズ除去部２０９は、選択部２０９ａと、設定部２０９ｂと、角度判定部２０９ｃと、除去部２０９ｄと、を含む。
【０１０９】
選択部２０９ａは、取得部２０３により取得された形状計測データのうち、時間的または空間的に近接する任意の２つの形状計測データを選択する機能部である。ここで、時間的に近接するとは、三次元計測器２０で計測された時刻が近いことを表す。また、空間的に近接するとは、距離が近いことを表す。例えば、図１４に示すように、選択部２０９ａは、形状計測データのうち、時間的または空間的に近接する形状計測データである点ｘ１および点ｘ２を選択する。
【０１１０】
設定部２０９ｂは、形状計測データである２つの点の変位ベクトル、および、原点（例えば、計測対象物３０が球である場合の中心点等）（所定の点の一例）と、当該２つの点のうちのいずれかの点とで定まるベクトル（以下、位置ベクトルと称する場合がある）を設定する機能部である。例えば、図１４に示すように、設定部２０９ｂは、形状計測データである点ｘ１と点ｘ２との変位ベクトルａ（図１４では、本来のベクトル表現である矢印付きのａで示している）、および、原点と点ｘ１とで定まる位置ベクトルｂ（図１４では、矢印付きのｂで示している）を設定する。
【０１１１】
なお、変位ベクトルは、選択された２つの形状計測データである点において、一方の点から他方の点へ向かう向きはいずれであってもよい。また、位置ベクトルも、原点から、２つの形状計測データである点のうちのいずれかの点へ向かうベクトルであってもよく、または、逆向きのベクトルであってもよい。
【０１１２】
角度判定部２０９ｃは、設定部２０９ｂで設定された２つのベクトル（変位ベクトルおよび位置ベクトル）のなす角度θが、所定条件を満たすか否かを判定する機能部である。図１４に示す例では、変位ベクトルと位置ベクトルとがなす角度として角度θ１〜θ５が示されている。ここで、２つのベクトル（変位ベクトルａ、位置ベクトルｂ）がなす角度θは、以下のベクトルの内積を用いた式（１）で算出される。
【０１１３】
【数１】
2019164109.tif 000003
【０１１４】
また、取得部２０３により取得された形状計測データとしては、変位ベクトルと位置ベクトルとのなす角度θが９０度（直角）に近いことが望ましいため、例えば、所定条件としては、｜θ−９０｜が所定の閾値を超えたか否かという条件とする。例えば、図１４において、角度判定部２０９ｃは、変位ベクトルａと、点ｘ１の位置ベクトルｂとがなす角度θ２が、｜θ２−９０｜が所定の閾値を超えたか否かを判定する。
【０１１５】
除去部２０９ｄは、角度判定部２０９ｃにより所定条件を満たさないと判定された場合、選択部２０９ａで選択された２つの形状計測データのうち少なくとも１つの形状計測データにノイズが混入されていると判断し、当該形状計測データをノイズとして除去する機能部である。例えば、図１４に示すように、「×」印が付けられた変位ベクトルは、対応する位置ベクトルとのなす角度が上述の所定条件を満たさないものとされ、当該変位ベクトルに対応する形状計測データ（点）はノイズが混入されていると判断されたものを示す。なお、除去部２０９ｄは、角度判定部２０９ｃにより所定条件を満たさないと判定された形状計測データ以降の形状計測データを除去するものとしてもよい。
【０１１６】
ノイズ除去部２０９は、例えば、図２に示すＣＰＵ１０１で実行されるプログラムによって実現される。
【０１１７】
なお、ノイズ除去部２０９によるノイズの除去は、取得部２０３により形状計測データが取得される度に逐次実施するものとしてよく、または、取得された形状計測データが所定量だけ溜まった場合に実施するものとしてもよい。
【０１１８】
また、座標系設定部２０１、空間分割部２０２、取得部２０３、ノイズ除去部２０９、判定部２０４、評価値算出部２０５、および表示制御部２０７の一部または全部は、ソフトウェアであるプログラムではなく、ＦＰＧＡまたはＡＳＩＣ等のハードウェア回路によって実現されてもよい。
【０１１９】
また、座標系設定部２０１、空間分割部２０２、取得部２０３、ノイズ除去部２０９、判定部２０４、評価値算出部２０５、入力部２０６、表示制御部２０７および表示部２０８は、機能を概念的に示したものであって、このような構成に限定されるものではない。例えば、図１３で独立した機能部として図示した複数の機能部を、１つの機能部として構成してもよい。一方、図１３の１つの機能部が有する機能を複数に分割し、複数の機能部として構成するものとしてもよい。
【０１２０】
（計測支援装置の処理の流れ）
図１５は、第３の実施形態に係る計測支援装置の処理の一例を示すフローチャートである。図１５を参照しながら、本実施形態に係る計測支援装置１０ａの処理の流れについて説明する。
【０１２１】
＜ステップＳ３１〜Ｓ３３＞
ステップＳ３１〜Ｓ３３の処理は、それぞれ、図７で説明したステップＳ１１〜Ｓ１３の動作と同様である。ステップＳ３３の処理後、ステップＳ３４へ移行する。
【０１２２】
＜ステップＳ３４＞
計測支援装置１０ａのノイズ除去部２０９の選択部２０９ａは、取得部２０３により取得された形状計測データのうち、時間的または空間的に近接する任意の２つの形状計測データを選択する。そして、ステップＳ３５へ移行する。
【０１２３】
＜ステップＳ３５＞
計測支援装置１０ａのノイズ除去部２０９の設定部２０９ｂは、形状計測データである２つの点の変位ベクトル、および、原点と、当該２つの点のうちのいずれかの点とで定まる位置ベクトルを設定する。そして、ステップＳ３６へ移行する。
【０１２４】
＜ステップＳ３６＞
計測支援装置１０ａのノイズ除去部２０９の角度判定部２０９ｃは、設定部２０９ｂで設定された２つのベクトル（変位ベクトルおよび位置ベクトル）のなす角度θが、所定条件を満たすか否かを判定する。例えば、角度判定部２０９ｃは、２つのベクトルのなす角度θについて｜θ−９０｜が所定の閾値を超えたか否かを判定する。そして、ステップＳ３７へ移行する。
【０１２５】
＜ステップＳ３７＞
計測支援装置１０ａのノイズ除去部２０９の除去部２０９ｄは、角度判定部２０９ｃにより所定条件を満たさないと判定された場合、選択部２０９ａで選択された２つの形状計測データのうち少なくとも１つの形状計測データにノイズが混入されていると判断し、当該形状計測データをノイズとして除去する。ステップＳ３４〜Ｓ３７の処理が、取得部２０３により取得された形状計測データのすべてに対して実施された後、ステップＳ３８へ移行する。
【０１２６】
＜ステップＳ３８〜Ｓ４０＞
ステップＳ３８〜Ｓ４０の処理は、それぞれ、図７で説明したステップＳ１４〜Ｓ１６の動作と同様である。
【０１２７】
以上のステップＳ３１〜Ｓ４０に示す流れによって、計測支援装置１０ａの処理が行われる。
【０１２８】
以上のように、本実施形態に係る計測支援装置１０ａでは、三次元計測器により計測された形状計測データのうち、変位ベクトルと位置ベクトルとの角度に基づいてノイズが混入されていると判断された形状計測データを除去することによって、計測対象物に属さない不要な点群を除去するものとしている。これによって、計測対象物体近傍に存在するノイズを除去することができ、三次元計測器により計測された形状計測データの中で真に有用な（計測者の目的に沿った）点群に基づいた評価値を算出することが可能となり、形状計測の正しい進捗を定量化することができる。よって、計測者が計測対象物の形状計測により得られた形状計測データの過不足を容易に把握することができる。
【０１２９】
（変形例１）
例えば、計測対象物の表面形状が滑らかであれば、連続する形状計測データ間の変位ベクトルがなす角度は小さいことが期待される。本変形例では、上述の第３の方法を用いたノイズの除去処理として、連続する形状計測データ間の変位ベクトルのなす角度に基づいてノイズの混入を判定する動作について説明する。
【０１３０】
＜計測支援装置の機能ブロックの動作＞
図１６は、第３の実施形態の変形例１におけるベクトルの設定およびノイズの判定の一例を示す図である。図１６を参照しながら、本実施形態に係る計測支援装置１０ａの機能ブロックの動作について説明する。なお、本変形例に係る計測支援装置１０ａの機能ブロックの構成は、上述の図１３で説明した構成と同様である。図１３に示した機能ブロックのうち、上述の第３の実施形態に係る計測支援装置１０ａの機能ブロックの動作と異なる動作を中心に説明する。
【０１３１】
本変形例に係るノイズ除去部２０９は、図１３に示す構成と同様に、選択部２０９ａと、設定部２０９ｂと、角度判定部２０９ｃと、除去部２０９ｄと、を含む。
【０１３２】
選択部２０９ａは、取得部２０３により取得された形状計測データのうち、時間的または空間的に近接する任意の３つの形状計測データを選択する。例えば、図１６に示すように、選択部２０９ａは、形状計測データのうち、時間的または空間的に近接する形状計測データである点ｘ１１〜ｘ１３を選択する。
【０１３３】
設定部２０９ｂは、形状計測データである３つの点のうち、任意の２つの形状計測データを２組選択して、それぞれの組の点で定まる２つの変位ベクトルを設定する。例えば、図１６に示すように、設定部２０９ｂは、形状計測データである点ｘ１１と点ｘ１２との変位ベクトルｃ（図１６では、本来のベクトル表現である矢印付きのｃで示している）、および、点ｘ１２と点ｘ１３との変位ベクトルｄ（図１６では、矢印付きのｄで示している）を設定する。
【０１３４】
なお、変位ベクトルは、２つの形状計測データである点において、一方の点から他方の点へ向かう向きはいずれであってもよい。また、図１６において、選択された点ｘ１１〜ｘ１３に基づいて設定される変位ベクトルは、例えば、点ｘ１１と点ｘ１２との変位ベクトル、および点ｘ１１と点ｘ１３との変位ベクトルが設定されてもよく、あるいは、点ｘ１１と点ｘ１３との変位ベクトル、および点ｘ１２と点ｘ１３との変位ベクトルが設定されてもよい。
【０１３５】
角度判定部２０９ｃは、設定部２０９ｂで設定された２つの変位ベクトルのなす角度θが、所定条件を満たすか否かを判定する。図１６に示す例では、２つの変位ベクトルがなす角度として角度θ１１〜θ５１４が示されている。ここで、２つの変位ベクトルがなす角度θは、上述の式（１）で算出される。
【０１３６】
また、取得部２０３に取得された形状計測データとしては、２つの変位ベクトルのなす角度θが０度または１８０度（平行）に近いことが望ましいため、例えば、所定条件としては、｜ｓｉｎθ｜が所定の閾値を超えたか否かという条件とする。例えば、図１６において、角度判定部２０９ｃは、変位ベクトルｃと、変位ベクトルｄとがなす角度θ１４について｜ｓｉｎθ１４｜が所定の閾値を超えたか否かを判定する。
【０１３７】
除去部２０９ｄは、角度判定部２０９ｃにより所定条件を満たさないと判定された場合、選択部２０９ａにより選択された３つの形状計測データのうち少なくとも１つの形状計測データにノイズが混入されていると判断し、当該形状計測データをノイズとして除去する。なお、除去部２０９ｄは、角度判定部２０９ｃにより所定条件を満たさないと判定された形状計測データ以降の形状計測データを除去するものとしてもよい。例えば、図１６に示すように、「×」印が付けられた変位ベクトルは、対応する位置ベクトルとのなす角度が上述の所定条件を満たさないものとされ、当該変位ベクトルに対応する形状計測データ（点）はノイズが混入されていると判断された変位ベクトル、および、当該変位ベクトルに対応する形状計測データ以降の形状計測データで構成される変位ベクトルを示す。
【０１３８】
＜計測支援装置の処理の流れ＞
本変形例に係る計測支援装置１０ａの処理の流れについて、上述の図１５に示すフローチャートを参照しながら説明する。
【０１３９】
＜＜ステップＳ３１〜Ｓ３３＞＞
ステップＳ３１〜Ｓ３３の処理は、それぞれ、図７で説明したステップＳ１１〜Ｓ１３の動作と同様である。ステップＳ３３の処理後、ステップＳ３４へ移行する。
【０１４０】
＜＜ステップＳ３４＞＞
計測支援装置１０ａのノイズ除去部２０９の選択部２０９ａは、取得部２０３により取得された形状計測データのうち、時間的または空間的に近接する任意の３つの形状計測データを選択する。そして、ステップＳ３５へ移行する。
【０１４１】
＜＜ステップＳ３５＞＞
計測支援装置１０ａのノイズ除去部２０９の設定部２０９ｂは、形状計測データである３つの点のうち、任意の２つの形状計測データを２組選択して、それぞれの組の点で定まる２つの変位ベクトルを設定する。そして、ステップＳ３６へ移行する。
【０１４２】
＜＜ステップＳ３６＞＞
計測支援装置１０ａのノイズ除去部２０９の角度判定部２０９ｃは、設定部２０９ｂで設定された２つの変位ベクトルのなす角度θが、所定条件を満たすか否かを判定する。例えば、角度判定部２０９ｃは、２つのベクトルのなす角度θについて｜ｓｉｎθ｜が所定の閾値を超えたか否かを判定する。そして、ステップＳ３７へ移行する。
【０１４３】
＜＜ステップＳ３７＞＞
計測支援装置１０ａのノイズ除去部２０９の除去部２０９ｄは、角度判定部２０９ｃにより所定条件を満たさないと判定された場合、選択部２０９ａにより選択された３つの形状計測データのうち少なくとも１つの形状計測データにノイズが混入されていると判断し、当該形状計測データをノイズとして除去する。ステップＳ３４〜Ｓ３７の処理が、取得部２０３により取得された形状計測データのすべてに対して実施された後、ステップＳ３８へ移行する。
【０１４４】
＜＜ステップＳ３８〜Ｓ４０＞＞
ステップＳ３８〜Ｓ４０の処理は、それぞれ、図７で説明したステップＳ１４〜Ｓ１６の動作と同様である。
【０１４５】
以上のステップＳ３１〜Ｓ４０に示す流れによって、本変形例に係る計測支援装置１０ａの処理が行われる。
【０１４６】
以上のように、本変形例に係る計測支援装置１０ａでは、三次元計測器により計測された形状計測データのうち、２つの変位ベクトルのなす角度に基づいてノイズが混入されていると判断された形状計測データを除去することによって、計測対象物に属さない不要な点群を除去するものとしている。これによって、計測対象物体近傍に存在するノイズを除去することができ、三次元計測器により計測された形状計測データの中で真に有用な（計測者の目的に沿った）点群に基づいた評価値を算出することが可能となり、形状計測の正しい進捗を定量化することができる。よって、計測者が計測対象物の形状計測により得られた形状計測データの過不足を容易に把握することができる。
【０１４７】
（変形例２）
例えば、計測対象物が球に近い形状であれば、特定の形状計測データである点の原点からの距離、すなわち、位置ベクトルの長さが、他の位置ベクトルの長さと比較して差が小さいことが期待される。本変形例では、上述の第３の方法を用いたノイズの除去処理として、形状計測データの位置ベクトルの長さに基づいてノイズの混入を判定する動作について説明する。
【０１４８】
＜計測支援装置の機能ブロック構成および動作＞
図１７は、第３の実施形態の変形例２に係る計測支援装置の機能ブロックの構成の一例を示す図である。図１８は、第３の実施形態の変形例２におけるベクトルの設定およびノイズの判定の一例を示す図である。図１７および図１８を参照しながら、本変形例に係る計測支援装置１０ｂの機能ブロックの構成および動作について説明する。
【０１４９】
図１７に示すように、計測支援装置１０ｂは、座標系設定部２０１と、空間分割部２０２と、取得部２０３と、ノイズ除去部２１０と、判定部２０４と、評価値算出部２０５と、入力部２０６と、表示制御部２０７と、表示部２０８と、を有する。なお、座標系設定部２０１、空間分割部２０２、取得部２０３、評価値算出部２０５、入力部２０６、表示制御部２０７および表示部２０８の動作は、第１の実施形態で説明した内容と同様である。
【０１５０】
ノイズ除去部２１０は、取得部２０３により取得された計測対象物３０の形状計測データ（点データ）のうち、ノイズと判断される形状計測データを除去する機能部である。図１７に示すように、ノイズ除去部２１０は、選択部２１０ａと、距離算出部２１０ｂと、代表導出部２１０ｃと、距離判定部２１０ｄと、除去部２１０ｅと、を含む。
【０１５１】
選択部２１０ａは、取得部２０３により取得された形状計測データのうち、時間的または空間的に近接する任意の複数の形状計測データを選択する機能部である。例えば、図１８に示すように、選択部２１０ａは、形状計測データのうち、時間的または空間的に近接する複数の形状計測データである点ｘ２１〜ｘ２９を選択する。
【０１５２】
距離算出部２１０ｂは、選択部２１０ａにより選択された各形状計測データである点と、原点（例えば、計測対象物３０が球である場合の中心点等）（所定の点の一例）との距離（各点の位置ベクトルの長さ）を算出する機能部である。例えば、図１８に示すように、距離算出部２１０ｂは、形状計測データである点ｘ２１〜ｘ２９それぞれの原点からの距離を算出する。
【０１５３】
代表導出部２１０ｃは、距離算出部２１０ｂにより算出された各形状計測データである点と原点との距離から、代表的な距離（代表値）を導出する機能部である。図１８に示す例では、例えば、代表導出部２１０ｃは、距離算出部２１０ｂにより算出された点ｘ２３の原点からの距離を、代表的な距離として導出する。
【０１５４】
なお、導出する代表的な距離としては、例えば、距離算出部２１０ｂにより算出された各距離の平均値もしくは中央値、または、選択部２１０ａにより選択された形状計測データのうち予めノイズが混入していないことが分かっている形状計測データが示す点の原点からの距離等が想定される。ただし、代表的な距離としては、上述の距離に限定されるものではなく、後述する距離判定部２１０ｄでの判定に用いる距離として適当であると判断される距離であれば、どのような方法で導出されてもよい。
【０１５５】
距離判定部２１０ｄは、距離算出部２１０ｂにより算出された各距離と、代表導出部２１０ｃにより導出された代表的な距離との差が、所定条件を満たすか否かを判定する機能部である。例えば、所定条件としては、上述の差が所定の閾値を超えたか否かという条件とする。この場合、図１８において、距離判定部２１０ｄは、代表的な距離である点ｘ２３の原点からの距離と、点ｘ２４および点ｘ２５それぞれの原点からの距離との差が所定の閾値を超えたものと判定する。
【０１５６】
除去部２１０ｅは、距離判定部２１０ｄにより所定条件を満たさないと判定された形状計測データにノイズが混入されていると判断し、当該形状計測データをノイズとして除去する機能部である。例えば、図１８に示すように、除去部２１０ｅは、距離判定部２１０ｄにより原点からの距離について所定条件を満たさないと判定された点ｘ２４および点ｘ２５に対応する形状計測データにノイズが混入されていると判断し、当該形状計測データをノイズとして除去する。
【０１５７】
ノイズ除去部２１０は、例えば、図２に示すＣＰＵ１０１で実行されるプログラムによって実現される。
【０１５８】
なお、ノイズ除去部２１０によるノイズの除去は、取得部２０３により形状計測データが取得される度に逐次実施するものとしてよく、または、取得された形状計測データが所定量だけ溜まった場合に実施するものとしてもよい。
【０１５９】
また、座標系設定部２０１、空間分割部２０２、取得部２０３、ノイズ除去部２１０、判定部２０４、評価値算出部２０５、および表示制御部２０７の一部または全部は、ソフトウェアであるプログラムではなく、ＦＰＧＡまたはＡＳＩＣ等のハードウェア回路によって実現されてもよい。
【０１６０】
また、座標系設定部２０１、空間分割部２０２、取得部２０３、ノイズ除去部２１０、判定部２０４、評価値算出部２０５、入力部２０６、表示制御部２０７および表示部２０８は、機能を概念的に示したものであって、このような構成に限定されるものではない。例えば、図１７で独立した機能部として図示した複数の機能部を、１つの機能部として構成してもよい。一方、図１７の１つの機能部が有する機能を複数に分割し、複数の機能部として構成するものとしてもよい。
【０１６１】
＜計測支援装置の処理の流れ＞
図１９は、第３の実施形態の変形例２に係る計測支援装置の処理の一例を示すフローチャートである。図１９を参照しながら、本変形例に係る計測支援装置１０ｂの処理の流れについて説明する。
【０１６２】
＜＜ステップＳ５１〜Ｓ５３＞＞
ステップＳ５１〜Ｓ５３の処理は、それぞれ、図７で説明したステップＳ１１〜Ｓ１３の動作と同様である。ステップＳ５３の処理後、ステップＳ５４へ移行する。
【０１６３】
＜＜ステップＳ５４＞＞
計測支援装置１０ｂのノイズ除去部２１０の選択部２１０ａは、取得部２０３により取得された形状計測データのうち、時間的または空間的に近接する任意の複数の形状計測データを選択する。そして、ステップＳ５５へ移行する。
【０１６４】
＜＜ステップＳ５５＞＞
計測支援装置１０ｂのノイズ除去部２１０の距離算出部２１０ｂは、選択部２１０ａにより選択された各形状計測データである点と、原点（例えば、計測対象物３０が球である場合の中心点等）との距離（各点の位置ベクトルの長さ）を算出する。そして、ステップＳ５６へ移行する。
【０１６５】
＜＜ステップＳ５６＞＞
計測支援装置１０ｂのノイズ除去部２１０の代表導出部２１０ｃは、距離算出部２１０ｂにより算出された各形状計測データである点と原点との距離から、代表的な距離を導出する。代表的な距離の導出方法は、上述した通りである。そして、ステップＳ５７へ移行する。
【０１６６】
＜＜ステップＳ５７＞＞
計測支援装置１０ｂのノイズ除去部２１０の距離判定部２１０ｄは、距離算出部２１０ｂにより算出された各距離と、代表導出部２１０ｃにより導出された代表的な距離との差が、所定条件を満たすか否かを判定する。例えば、距離判定部２１０ｄは、上述の差が所定の閾値を超えたか否かを判定する。そして、計測支援装置１０ｂのノイズ除去部２１０の除去部２１０ｅは、距離判定部２１０ｄにより所定条件を満たさないと判定された形状計測データにノイズが混入されていると判断し、当該形状計測データをノイズとして除去する。ステップＳ５４〜Ｓ５７の処理が、取得部２０３により取得された形状計測データのすべてに対して実施された後、ステップＳ５８へ移行する。
【０１６７】
＜＜ステップＳ５８〜Ｓ６０＞＞
ステップＳ５８〜Ｓ６０の処理は、それぞれ、図７で説明したステップＳ１４〜Ｓ１６の動作と同様である。
【０１６８】
以上のステップＳ５１〜Ｓ６０に示す流れによって、本変形例に係る計測支援装置１０ｂの処理が行われる。
【０１６９】
以上のように、本変形例に係る計測支援装置１０ｂでは、三次元計測器により計測された形状計測データのうち、距離についての代表値との差に基づいてノイズが混入されたと判断された形状計測データを除去することによって、計測対象物に属さない不要な点群を除去するものとしている。これによって、計測対象物体近傍に存在するノイズを除去することができ、三次元計測器により計測された形状計測データの中で真に有用な（計測者の目的に沿った）点群に基づいた評価値を算出することが可能となり、形状計測の正しい進捗を定量化することができる。よって、計測者が計測対象物の形状計測により得られた形状計測データの過不足を容易に把握することができる。
【０１７０】
なお、上述の第３の実施形態、第３の実施形態の変形例１、および変形例２の処理は、独立に実行されることに限定されるものではなく、各処理を組み合せて適用するものとしてもよい。例えば、第３の実施形態または変形例１の処理を実行してノイズが混入されていると判断された形状計測データを除去した後、さらに、変形例２の処理を実行するものとしてもよい。これによって、計測対象物近傍に存在するノイズをより確実に除去することができ、形状計測データの中でさらに真に有用な点群に基づいた評価値を算出することが可能となる。
【０１７１】
また、上述の各実施形態および各変形例において、計測支援装置１０の各機能部の少なくともいずれかがプログラムの実行によって実現される場合、そのプログラムは、ＲＯＭ等に予め組み込まれて提供される。また、上述の各実施形態および各変形例において、計測支援装置１０で実行されるプログラムは、インストール可能な形式または実行可能な形式のファイルでＣＤ−ＲＯＭ（Ｃｏｍｐａｃｔ  Ｄｉｓｃ  Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）、フレキシブルディスク（ＦＤ）、ＣＤ−Ｒ（Ｃｏｍｐａｃｔ  Ｄｉｓｋ−Ｒｅｃｏｒｄａｂｌｅ）、またはＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ  Ｄｉｓｃ）等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録して提供するように構成してもよい。また、上述の各実施形態および各変形例において、計測支援装置１０で実行されるプログラムを、インターネット等のネットワークに接続されたコンピュータ上に格納し、ネットワーク経由でダウンロードさせることにより提供するように構成してもよい。また、上述の各実施形態および各変形例において、計測支援装置１０で実行されるプログラムを、インターネット等のネットワーク経由で提供または配布するように構成してもよい。また、上述の各実施形態および各変形例において、計測支援装置１０で実行されるプログラムは、上述した各機能部のうち少なくともいずれかを含むモジュール構成となっており、実際のハードウェアとしてはＣＰＵ１０１が上述の記憶装置（例えば、ＲＯＭ１０３、または補助記憶装置１０４等）からプログラムを読み出して実行することにより、上述の各機能部が主記憶装置（例えば、ＲＡＭ１０２）上にロードされて生成されるようになっている。
【符号の説明】
【０１７２】
１  計測支援システム
１０、１０ａ、１０ｂ  計測支援装置
２０  三次元計測器
３０  計測対象物
３０ａ、３０ｂ  三次元計測物
３１ａ、３２ａ  三次元計測物
３３ａ  計測物
１０１  ＣＰＵ
１０２  ＲＡＭ
１０３  ＲＯＭ
１０４  補助記憶装置
１０５  外部接続Ｉ／Ｆ
１０６  入力装置
１０７  表示装置
１０８  バス
２０１  座標系設定部
２０２  空間分割部
２０３  取得部
２０４  判定部
２０５  評価値算出部
２０６  入力部
２０７  表示制御部
２０８  表示部
２０９  ノイズ除去部
２０９ａ  選択部
２０９ｂ  設定部
２０９ｃ  角度判定部
２０９ｄ  除去部
２１０  ノイズ除去部
２１０ａ  選択部
２１０ｂ  距離算出部
２１０ｃ  代表導出部
２１０ｄ  距離判定部
２１０ｅ  除去部
４０１〜４０４  部分空間
４１１〜４１８  部分空間
５０１〜５０４  部分領域
５１１〜５１４  部分領域
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１７３】
【特許文献１】特開２０１４−０１０５５９号公報
【図１】
2019164109.tif 000004
【図２】
2019164109.tif 000005
【図３】
2019164109.tif 000006
【図４】
2019164109.tif 000007
【図５】
2019164109.tif 000008
【図６】
2019164109.tif 000009
【図７】
2019164109.tif 000010
【図８】
2019164109.tif 000011
【図９】
2019164109.tif 000012
【図１０】
2019164109.tif 000013
【図１１】
2019164109.tif 000014
【図１２】
2019164109.tif 000015
【図１３】
2019164109.tif 000016
【図１４】
2019164109.tif 000017
【図１５】
2019164109.tif 000018
【図１６】
2019164109.tif 000019
【図１７】
2019164109.tif 000020
【図１８】
2019164109.tif 000021
【図１９】
2019164109.tif 000022