(57)【要約】【課題】単眼カメラを用いて取合の確認対象を三次元化して取合を確認する。【解決手段】実施形態の遠隔取合確認検査装置１０ａは、単眼カメラ６および遠隔取合確認手段２０ａを備えている。単眼カメラ６は、レンズ１と、レンズ１の焦点距離を変更する焦点変更部２と、レンズ１を通して撮影対象を撮影する撮像部３と、撮像部３により撮影した撮影対象について三次元情報を生成するために焦点距離を変更するよう指示する焦点距離指示部４と、撮像部３により撮影した撮影対象についての撮影画像を記憶する撮影画像記憶部５とを有する。また、遠隔取合確認手段２０ａは、単眼カメラ６とデータ送受信可能であり、焦点距離指示部４により焦点距離を変更させ、撮影画像記憶部５に記憶された異なる焦点距離ごとの複数の撮影画像を用いて三次元情報を生成する。【選択図】図１
2015022138.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レンズと、前記レンズの焦点距離を変更する焦点変更部と、前記レンズを通して撮影対象を撮影する撮像部と、前記撮像部により撮影した前記撮影対象について三次元情報を生成するために前記焦点距離を変更するよう指示する焦点距離指示部と、前記撮像部により撮影した前記撮影対象についての撮影画像を記憶する撮影画像記憶部とを有する単眼カメラと、
前記単眼カメラとデータ送受信可能であり、前記焦点距離指示部により前記焦点距離を変更させ、前記撮影画像記憶部に記憶された異なる前記焦点距離ごとの複数の前記撮影画像を用いて前記三次元情報を生成する遠隔取合確認手段と、を備える
ことを特徴とする遠隔取合確認検査装置。
【請求項２】
前記遠隔取合確認手段は、
前記撮影画像記憶部に記憶された前記撮影対象ごとの前記撮影画像と前記焦点距離指示部により指示された前記焦点距離を含む距離情報とを関連付けて格納する撮影画像データベースと、
前記撮影画像データベースに格納された前記撮影対象ごとの前記撮影画像を用いて前記三次元情報を生成する三次元情報化部と、を有する
ことを特徴とする請求項１に記載の遠隔取合確認検査装置。
【請求項３】
前記遠隔取合確認手段は、
前記三次元情報化部から得られた前記三次元情報を用いて取合を確認するための出力結果情報を出力する取合確認部をさらに有する
ことを特徴とする請求項２に記載の遠隔取合確認検査装置。
【請求項４】
前記遠隔取合確認手段は、
第１の三次元情報と、前記第１の三次元情報と異なる第２の三次元情報との前記取合を比較する比較取合確認部をさらに有する
ことを特徴とする請求項３に記載の遠隔取合確認検査装置。
【請求項５】
前記遠隔取合確認手段は、
前記比較取合確認部の比較した結果に基づいて、前記第１の三次元情報と前記第２の三次元情報との取合に関する干渉状態を示す干渉情報を、前記第１の三次元情報または前記第２の三次元情報へ追加工情報としてフィードバック可能な干渉情報フィードバック部をさらに有する
ことを特徴とする請求項４に記載の遠隔取合確認検査装置。
【請求項６】
前記撮影対象と前記単眼カメラとの距離を測定する距離測定手段をさらに備え、
前記距離情報には、測定した前記距離を含む
ことを特徴とする請求項２ないし請求項５のいずれか一項に記載の遠隔取合確認検査装置。
【請求項７】
前記撮影対象におけるいずれかの基準とする基準位置と前記単眼カメラの撮影方向とのなす角度を測定する角度測定手段をさらに備え、
前記距離情報には、測定した前記角度を含む
ことを特徴とする請求項６に記載の遠隔取合確認検査装置。
【請求項８】
前記単眼カメラと前記遠隔取合確認手段との間の前記データ送受信を無線通信により行う通信手段と、
前記単眼カメラを自在に移動させる遠隔移動手段と、をさらに備える
ことを特徴とする請求項１ないし請求項７のいずれか一項に記載の遠隔取合確認検査装置。
【請求項９】
焦点距離を変更可能なレンズと撮影した撮影画像を記憶する撮影画像記憶部とを有する単眼カメラ、および、前記単眼カメラとデータ送受信可能な遠隔取合確認手段を備える遠隔取合確認検査装置が用いる遠隔取合確認検査方法であって、
前記単眼カメラが、前記レンズの前記焦点距離を変更する焦点変更ステップと、
前記単眼カメラが、前記レンズを通して撮影対象を撮影する撮像ステップと、
前記単眼カメラが、撮影した前記撮影対象についての前記撮影画像を前記撮影画像記憶部に記憶する撮影画像記憶ステップと、
前記遠隔取合確認手段が、撮影された前記撮影対象について三次元情報を生成するために前記焦点距離を変更するよう指示する焦点距離指示ステップと、
前記遠隔取合確認手段が、前記撮影画像記憶部に記憶された異なる前記焦点距離ごとの複数の前記撮影画像を用いて前記三次元情報を生成する三次元情報生成ステップと、を含む
ことを特徴とする遠隔取合確認検査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、単眼カメラを用いた遠隔取合確認検査装置および遠隔取合確認検査方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、カメラを用いた三次元検査装置は、人間の目のように複数（２台以上）のカメラを用いて立体的に物を認識するのが一般的である。その技術は、複数の異なる位置のカメラから得られる画像情報の違いから、各カメラの相対的な位置情報を用いて、三角測量法の原理から対象物の距離を算出するものである。
【０００３】
なお、三次元イメージングシステムにおいて、光チャネルのそれぞれが光学センサーによって個別に捕獲される３つのオフセット光チャネルを取得するために、１つの一次光学レンズをアパーチャの様々な配置、再収束装置等と共に使用することが知られている（例えば、特許文献１を参照のこと）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特表２００９−５２７００７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
例えば、前述したような三次元イメージングシステムでは、単眼三次元装置を用いて単眼三次元撮像を行っている。この単眼三次元装置では、一つの光源装置から発生した一つの光路をミラーやプリズム等にて複数の光路に分けて対象に照射し、反射してきた複数の光路を再度重ね合わせることによって三次元の像を作成している。
【０００６】
このような装置においては、複数のカメラか複数の光路を得るためのミラーやプリズム等が必要であるため、装置の大きさが課題であった。また、単眼三次元撮像は、撮影対象の三次元の像の作成に特化しており、撮影対象の寸法は算出できない課題があった。
【０００７】
本発明の実施形態が解決しようとする課題は、単眼カメラを用いて取合の確認対象を三次元化して取合を確認することができる遠隔取合確認検査装置および遠隔取合確認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】
【０００８】
上記課題を解決するために、実施形態の遠隔取合確認検査装置は、レンズと、前記レンズの焦点距離を変更する焦点変更部と、前記レンズを通して撮影対象を撮影する撮像部と、前記撮像部により撮影した前記撮影対象について三次元情報を生成するために前記焦点距離を変更するよう指示する焦点距離指示部と、前記撮像部により撮影した前記撮影対象についての撮影画像を記憶する撮影画像記憶部とを有する単眼カメラと、前記単眼カメラとデータ送受信可能であり、前記焦点距離指示部により前記焦点距離を変更させ、前記撮影画像記憶部に記憶された異なる前記焦点距離ごとの複数の前記撮影画像を用いて前記三次元情報を生成する遠隔取合確認手段と、を備えることを特徴とする。
【０００９】
また、実施形態の遠隔取合確認検査方法は、焦点距離を変更可能なレンズと撮影した撮影画像を記憶する撮影画像記憶部とを有する単眼カメラ、および、前記単眼カメラとデータ送受信可能な遠隔取合確認手段を備える遠隔取合確認検査装置が用いる遠隔取合確認検査方法である。当該遠隔取合確認検査方法は、前記単眼カメラが、前記レンズの前記焦点距離を変更する焦点変更ステップと、前記単眼カメラが、前記レンズを通して撮影対象を撮影する撮像ステップと、前記単眼カメラが、撮影した前記撮影対象についての前記撮影画像を前記撮影画像記憶部に記憶する撮影画像記憶ステップと、前記遠隔取合確認手段が、撮影された前記撮影対象について三次元情報を生成するために前記焦点距離を変更するよう指示する焦点距離指示ステップと、前記遠隔取合確認手段が、前記撮影画像記憶部に記憶された異なる前記焦点距離ごとの複数の前記撮影画像を用いて前記三次元情報を生成する三次元情報生成ステップと、を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明に係る遠隔取合確認検査装置および遠隔取合確認検査方法の実施形態によれば、単眼カメラを用いて取合の確認対象を三次元化して取合を確認することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明に係る遠隔取合確認検査装置の第１の実施形態の構成を示すブロック図。
【図２】遠隔取合確認検査装置による三次元情報生成処理動作を示す図。
【図３】三次元情報の構造の一例を示す図。
【図４】遠隔取合確認検査装置を配管の取合確認に適用した例を示す図。
【図５】第１の実施形態の遠隔取合確認検査装置が用いる遠隔取合確認検査方法を示すフロー図。
【図６】第１の実施形態の遠隔取合確認検査装置が用いる遠隔取合確認検査処理フローを示すフロー図。
【図７】本発明に係る遠隔取合確認検査装置の第２の実施形態の構成を示すブロック図。
【図８】第２の実施形態の遠隔取合確認検査装置が用いる干渉確認検査処理を示すフロー図。
【図９】本発明に係る遠隔取合確認検査装置の第３の実施形態の構成を示すブロック図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明に係る実施形態の遠隔取合確認検査装置および遠隔取合確認検査方法について、図面を参照して具体的に説明する。ここで、互いに同一または類似の部分には共通の符号を付して、重複説明は省略する。ここで説明する下記の実施形態はいずれも、プラントの配管設備などにおける遠隔取合確認検査装置および遠隔取合確認検査方法の一例をとりあげて説明する。
【００１３】
［第１の実施形態］
図１は、本発明に係る遠隔取合確認検査装置の第１の実施形態の構成を示すブロック図である。図２は、遠隔取合確認検査装置による三次元情報生成処理動作を示す図である。
【００１４】
また、図３は三次元情報の構造の一例を示す図であり、図４は遠隔取合確認検査装置を配管の取合確認に適用した例を示す図である。図５は、第１の実施形態の遠隔取合確認検査装置が用いる遠隔取合確認検査方法を示すフロー図である。図６は、第１の実施形態の遠隔取合確認検査装置が用いる遠隔取合確認検査処理フローを示すフロー図である。
【００１５】
以下、第１の実施形態の遠隔取合確認検査装置および遠隔取合確認検査方法について、これらの図面を参照しながら説明する。
【００１６】
第１の実施形態の遠隔取合確認検査装置は、単眼カメラを用いて取合の確認対象を三次元化して取合を確認する。
【００１７】
このために、遠隔取合確認検査装置１０ａは、図１に示すように、単眼カメラ６および遠隔取合確認手段２０ａを備えている。
【００１８】
はじめに、単眼カメラ６の構成について説明する。
【００１９】
単眼カメラ６は、単眼のカメラ機構である（複数の異なるカメラ機構でない）。単眼カメラ６は、図１に示すように、レンズ１、焦点変更部２、撮像部３、焦点距離指示部４および撮影画像記憶部５を有している。
【００２０】
レンズ１は、焦点距離ｆが変更可能なレンズ機構を有する。
【００２１】
焦点変更部２は、焦点距離指示部４からの焦点距離ｆとする指示に基づいて、レンズ１の焦点距離ｆを変更する。
【００２２】
撮像部３は、レンズ１を通して撮影対象８０（例えば図２に示す）を撮影する。撮像部３は、撮影した撮影画像７１を撮影画像記憶部５に格納する。撮像部３は、例えば撮像素子としてＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）を有し、レンズ１から入射した光がＣＣＤに受光され、二次元画像データ（撮影画像７１）として変換されて出力される。
【００２３】
焦点距離指示部４は、撮影対象８０に関する三次元情報を生成させるために、焦点変更部２に対して焦点距離ｆの変更を指示する。
【００２４】
撮影画像記憶部５は、撮像部３により撮影された撮影画像７１を記憶する。これらの撮影画像記憶部５に記憶された撮影画像７１は、単眼カメラ６の外部から取り出し可能とされる。
【００２５】
例えば、焦点距離指示部４が、撮影対象８０ごとに焦点距離ｆを含む距離情報を遠隔取合確認手段２０ａの撮影画像ＤＢ７に出力すると共に、撮影画像記憶部５が、撮影対象８０に関する撮影画像７１を撮影画像ＤＢ７に出力する。
【００２６】
単眼カメラ６は、遠隔取合確認手段２０ａとデータを送受信可能に接続されている。送受信されるデータは、撮影画像７１、距離情報または指令／制御などである。
【００２７】
また、データを送受信可能なように、単眼カメラ６と遠隔取合確認手段２０ａとの間は、有線、無線あるいは光などが用いられ、データを送受信可能な通信手段（図示しない）を各々が有している。
【００２８】
次に、図１の遠隔取合確認手段２０ａの構成について、図２に示す遠隔取合確認検査装置１０ａによる三次元情報生成処理動作を参照しながら説明する。
【００２９】
遠隔取合確認手段２０ａは、図１および図２に示すように、撮影画像ＤＢ（データベース）７、三次元情報化部８、および取合確認部９を備えている。ここで、取合とは、例えば配管５０（例えば図４に示す）などの部材の組み合わせ方や接続の仕方などの調整が必要な部分、箇所または調整方法をいう。
【００３０】
撮影画像ＤＢ７は、撮影画像記憶部５に記憶された撮影画像７１を取り出す。撮影画像ＤＢ７は、撮影対象８０ごとに取り出した撮影画像７１を、その際の焦点距離指示部４から出力される撮影時の焦点距離ｆを含む距離情報と関連付けて格納する。
【００３１】
なお、撮影対象８０は、撮影画像記憶部５または撮影画像ＤＢ７において、撮影対象を一意に特定可能なように撮影対象ＩＤなどが付与される。これにより、撮影画像ＤＢ７では、例えば撮影対象８０ごとに付与された撮影対象ＩＤごとに、複数の撮影画像７１および距離情報が関連付けられて格納される。
【００３２】
図３に、三次元情報９０の構造の一例を示す。
【００３３】
三次元情報化部８は、図２に示すように、撮影対象８０について撮影画像ＤＢ７に格納された撮影画像７１および距離情報に基づき、複数の撮影画像７１を距離情報に対応したＸ方向（奥行方向）に並べることによって三次元化７０を実施する。なお、奥行方向は、単眼カメラ６の撮影時の撮影位置に対して、単眼カメラ６から遠ざかる方向である。
【００３４】
単眼カメラ６の異なる焦点距離ｆにより撮影された複数の撮影画像７１は、異なる視差による二次元画像であるため、撮影対象８０について三次元化７０を実施することができる。三次元情報化部８は、この三次元化７０に基づいて、撮影対象８０について三次元情報９０を生成する。三次元情報９０は、例えば三次元座標により構成される立体形状などである。
【００３５】
例えば、三次元情報化部８は、図３に示すように、奥行方向（Ｘ方向）にその保存された複数の撮影画像７１を焦点距離ｆ１、ｆ２、ｆ３・・・、ｆｎ-1、ｆｎ（ｎは２以上の正数）に応じた間隔でずらして三次元化７０を実施し、これらを合成することにより撮影対象８０の三次元情報９０を生成する。
【００３６】
取合確認部９は、三次元情報化部８により生成された三次元情報９０を用いて、撮影対象８０の取合を確認する。取合確認部９は、この取合の確認結果を、出力結果情報として出力する。
【００３７】
具体的には、取合確認部９は、例えば三次元情報９０を表示可能なモニタを有し、そのモニタ上で取合を確認するために、出力結果情報として比較する三次元情報９０を表示する。また、取合確認部９は、外部などからの入力等を受け付けて、出力結果情報として、比較する三次元情報９０を三次元化した立体画像などをモニタ上で確認可能としてもよい。これにより、比較する三次元情報９０を重ね合わせて、その取合について、モニタなどにより確認することができる。また、取合が干渉する場合には、例えば外部の入出力装置（マウス等）を介して、モニタ上での三次元情報９０の重ね合った部分が指定されると、取合確認部９がその干渉する寸法などを出力結果情報として出力してもよい。
【００３８】
以上説明したように、遠隔取合確認検査装置１０ａでは、撮影対象８０を単眼カメラ６にて撮影する。その際に、単眼カメラ６の焦点距離ｆの間隔をずらし（例えば焦点距離ｆ１、ｆ２、・・・、ｆｎ）、そのずらした焦点距離ｆごとに撮影する。遠隔取合確認手段２０ａは、その撮影時の距離情報と共に、複数の撮影画像（画像情報）７１を撮影画像ＤＢ７に格納（保存）する。その際に、その撮影時の距離情報ごとに撮影画像７１は関連付けられる。遠隔取合確認手段２０ａは、これらの距離情報および撮影画像７１を用いて、三次元情報９０を生成することができる。
【００３９】
図４に、遠隔取合確認検査装置１０ａを配管５０（配管孔の長手方向に沿った断面を示す）の取合確認に適用した例を示す。
【００４０】
遠隔取合確認検査装置１０ａは撮影対象８０の取合を確認するのに、単眼カメラ６自体をコンパクトに製作でき、また、遠隔取合確認手段２０ａについてもコンパクトに製作できる。
【００４１】
これにより、放射線汚染等の理由から隔離された撮影対象８０の取合部を、例えば狭隘部である配管５０等の中へ挿入した単眼カメラ６により撮影することができる。この単眼カメラ６は、ケーブル６１により遠隔取合確認手段２０ａと通信可能に接続されている。
【００４２】
単眼カメラ６による撮影方向は、図４に示す撮影対象８０の奥行方向である。すなわち、前述した図３に示すような三次元情報９０を生成することができる。
【００４３】
以上説明したように、遠隔にある遠隔取合確認手段２０ａにて、単眼カメラ６により撮影された撮影画像７１を受信して三次元情報９０を生成することができるため、遠隔から人が撮影対象８０の取合部を確認することができる。
【００４４】
次に、第１の実施形態の遠隔取合確認検査装置が用いる遠隔取合確認検査方法について、図５を参照しながら説明する。
【００４５】
はじめに、遠隔取合確認検査装置１０ａは、焦点距離ｆを指定する（Ｔ１０）。遠隔取合確認検査装置１０ａは、焦点距離ｆに設定後、一つの撮影対象８０Ａである現地取合部（第１の取合部）を撮影する（Ｔ１１）。遠隔取合確認検査装置１０ａは、撮影した撮影画像７１を保存する（Ｔ１２）。遠隔取合確認検査装置１０ａは、撮影時の焦点距離ｆを含む距離情報を抽出する（Ｔ１３）。遠隔取合確認検査装置１０ａは、撮影画像と撮影時の距離情報とを関連付けて、撮影画像ＤＢ７へ保存する（Ｔ１４）。
【００４６】
遠隔取合確認検査装置１０ａは、以上のＴ１０〜Ｔ１４の工程を複数回繰り返す。
【００４７】
遠隔取合確認検査装置１０ａは、現地取合部について複数の焦点距離ｆ１、ｆ２、・・・、ｆｎによる撮影画像７１を撮影画像ＤＢ７から抽出する（Ｔ１５）。
【００４８】
遠隔取合確認検査装置１０ａは、現地取合部について複数の焦点距離ｆ１、ｆ２、・・・、ｆｎによる撮影画像７１を用いて、現地取合部の三次元情報９０を生成する（Ｔ１６）。
【００４９】
次に、他の撮影対象８０Ｂである製品取合部（第２の取合部）についても、遠隔取合確認検査装置１０ａにより同様な工程（Ｔ２０〜Ｔ２６）を実行する。
【００５０】
以上のような工程で、現地の撮影対象と製品の撮影対象との三次元情報９０を生成することができる。また、現地の三次元情報９０と製品の三次元情報９０とを重ね合わせることにより、取合を容易に確認することができる（Ｔ７）。
【００５１】
この確認可能な取合は、例えば結果出力情報としてモニタ画面上に表示される三次元化画像であり、また、これらの寸法や距離などの数値データ等である。
【００５２】
図６に、第１の実施形態の遠隔取合確認検査装置１０ａが用いる遠隔取合確認検査処理フローを示す。以下に、図１を参照しながら、図６の遠隔取合確認検査処理について説明する。
【００５３】
外部から遠隔取合確認検査装置１０ａに撮影指令が入力されると、遠隔取合確認検査処理が開始される。
【００５４】
はじめに、三次元情報化部８から単眼カメラ６の焦点距離指示部４に対して撮影が指示されると、焦点距離指示部４が焦点変更部２に対して、レンズ１の焦点距離ｆを指定する（ステップＳ１）。
【００５５】
次に、焦点変更部２は撮影対象８０への焦点距離ｆを変更し、焦点距離ｆとされた後、撮像部３がレンズ１を介して撮影対象８０を撮影する（ステップＳ２）。
【００５６】
焦点距離指示部４は、撮影された焦点距離ｆを含む距離情報を撮影画像ＤＢ７へ出力する（ステップＳ３）。また、撮像部３は、撮影対象８０を撮影した撮影画像７１を撮影画像記憶部５に保存する（ステップＳ４）。
【００５７】
撮影画像ＤＢ７は、焦点距離指示部４から出力された距離情報、および、その撮影時の撮影画像７１を撮影画像記憶部５から入力し、撮影対象ごとに距離情報と撮影画像７１とを関連付けて保存する（ステップＳ５）。
【００５８】
焦点距離指示部４は、三次元情報化部８からの撮影終了か否かの指示を待つ（ステップＳ６）。撮影終了でない場合には（ステップＳ６のＮｏ）、三次元情報化部８は、焦点距離指示部４に焦点距離の変更信号を送信し、焦点変更部２によって焦点距離が変更されて撮影処理をステップＳ１に戻す（ステップＳ７）。
【００５９】
一方、撮影終了である場合には（ステップＳ６のＹｅｓ）、三次元情報化部８は、撮影画像ＤＢ７に保存された撮影対象８０の複数の撮影画像７１を抽出し、これらの複数の撮影画像７１を焦点距離ｆに応じて奥行方向に並べて三次元情報９０を合成する（ステップＳ８）。
【００６０】
取合確認部９は、三次元情報９０に基づいて、取合を確認する（ステップＳ９）。
【００６１】
ステップＳ９の処理終了後、本フローは終了する。
【００６２】
第１の実施形態によれば、単眼カメラを用いて取合の確認対象を三次元化して取合を確認することができる。
【００６３】
［第２の実施形態］
図７は、本発明に係る遠隔取合確認検査装置の第２の実施形態の構成を示すブロック図である。また、図８は、第２の実施形態の遠隔取合確認検査装置が用いる干渉確認検査処理フローを示すフロー図である。以下、第２の実施形態の遠隔取合確認検査装置および遠隔取合確認検査方法について、これらの図面を参照しながら説明する。なお、第１の実施形態と同一の構成には、同一または類似の符号を付し、重複する説明は省略する。
【００６４】
第２の実施形態の遠隔取合確認検査装置は、単眼カメラを用いて取合の確認対象を三次元化して取合を確認し、取合の干渉が有った場合に、干渉情報をフィードバックして、干渉が生じない取合部の三次元情報を生成することができる。
【００６５】
このために、遠隔取合確認検査装置１０ｂは、図７に示すように、単眼カメラ６および遠隔取合確認手段２０ｂを備える。また、図７の遠隔取合確認手段２０ｂは、図１の遠隔取合確認手段２０ａの構成に加えて、取合確認部９ｂに比較取合確認部９１ａおよび９１ｂと、規定寸法公差検査部９２と、干渉情報フィードバック部９３とをさらに有する。なお、図７には、遠隔取合確認検査装置１０ｂから出力される出力結果情報を用いて、製品の材料に加工等を施して、製品取合部を含む製品を製造する製品製造装置１００を示す。
【００６６】
現地撮影画像データ７１Ａは、現地取合部を撮影対象８０Ａとする撮影画像７１および距離情報を含む。現地撮影画像データ７１Ａは、前述した第１の実施形態と同様な方法により取得される。
【００６７】
すなわち、遠隔取合確認検査装置１０ｂは、撮影対象８０Ａの現地取合部（第１の取合部）の撮影を開始し、その撮影画像７１と撮影時の焦点距離ｆ（距離情報）を各々出力し、これらを関連付けて撮影画像ＤＢ７に保存する。同様な処理を、三次元情報を得るために焦点距離ｆを変えながら繰り返す。このようにして得られた複数の撮影画像７１および距離情報を用いて、現地取合部三次元情報（第１の三次元情報）９０Ａを生成する。
【００６８】
また、製品撮影画像データ７１Ｂは、製品取合部を撮影対象８０Ｂとする撮影画像７１および距離情報を含む。製品撮影画像データ７１Ｂについても、前述した第１の実施形態と同様な方法により取得される。
【００６９】
すなわち、遠隔取合確認検査装置１０ｂは、撮影対象８０Ｂの製品取合部（第２の取合部）の撮影を開始し、その撮影画像７１と撮影時の焦点距離ｆを各々出力し、これらを関連付けて撮影画像ＤＢ７に保存する。同様の作業を、三次元情報を得るために焦点距離ｆを変えながら繰り返す。このようにして得られた複数の撮影画像７１および距離情報を用いて、製品取合部三次元情報（第２の三次元情報）９０Ｂを生成する。
【００７０】
三次元情報化部８は、撮影画像ＤＢ７から現地撮影画像データ７１Ａを抽出して、現地取合部三次元情報９０Ａを生成する。また、三次元情報化部８は、撮影画像ＤＢ７から製品撮影画像データ７１Ｂを抽出して、製品取合部三次元情報９０Ｂを生成する。
【００７１】
比較取合確認部９１ａは、現地取合部三次元情報（第１の三次元情報）９０Ａと製造用製品取合部三次元情報（第２の三次元情報）９０Ｃとの取合を確認する。
【００７２】
また、比較取合確認部９１ｂは、以上のように生成された現地取合部三次元情報（第１の三次元情報）９０Ａと製品取合部三次元情報（第２の三次元情報）９０Ｂとを比較する。これにより、実際に製造された製品の製品取合部と現地取合部との取合部を比較することができる。
【００７３】
干渉情報フィードバック部９３は、比較取合確認部９１ａまたは比較取合確認部９１ｂから得られる取合の確認に基づいて、干渉が有った場合に、取合についての干渉情報を生成した三次元情報９０へフィードバックすることができる。すなわち、製造用製品取合部三次元情報９０Ｃには、現地取合部三次元情報９０Ａ、製品取合部三次元情報９０Ｂおよび規定寸法公差などに基づき、取合確認による追加工情報（追加工に関する情報）が反映される。
【００７４】
次に、第２の実施形態の遠隔取合確認検査装置１０ｂが用いる干渉確認検査処理フローを、図８を参照しながら説明する。
【００７５】
遠隔取合確認検査装置１０ｂでは、前述した図５と同様に、現地取合部を焦点距離ｆに応じて撮影した撮影画像７１から、現地取合部三次元情報９０Ａを生成する（Ｔ１０〜Ｔ１６）。
【００７６】
規定寸法公差検査部９２は、現地取合部三次元情報９０Ａに対して、規定寸法公差を検査する。規定寸法公差検査部９２は、規定寸法公差に基づいて、製造用製品取合部三次元情報９０Ｃを生成するための寸法等について情報を、製品製造装置１００へ提供する。製品製造装置１００は、これらの情報から製造用製品取合部三次元情報９０Ｃを生成する（Ｔ１７）。
【００７７】
この段階で、比較取合確認部９１ａは、現地取合部に対応する現地取合部三次元情報９０Ａと、製品の取合部に対応する製造用製品取合部三次元情報９０Ｃとから取合確認を実施する（Ｔ１８）。取合不良が生じた場合、製品の取合部の製造用製品取合部三次元情報９０Ｃについて取合不良がなくなるまでＴ１８、Ｔ１７等を繰り返す。
【００７８】
または、予め準備した製品の製造用製品取合部三次元情報９０Ｃ（例えば周知のＣＡＤシステムによるＣＡＤデータ）があった場合にも、同様の作業を実施する。その後、製品三次元情報１０１に基づいて、製品製造装置１００において実際に製品が製造されると、図８に示す方法で取合確認を実施する工程を、以下に説明する。
【００７９】
製品製造装置１００などを用いて、現地取合部の現地取合部三次元情報９０Ａと製造用製品取合部三次元情報９０Ｃとの取合確認を反映した製品三次元情報１０１に基づいて、製品を製造する（Ｔ１００）。
【００８０】
次に、遠隔取合確認検査装置１０ｂは、前述した図５と同様に、この製造された製品について焦点距離ｆに応じて撮影した撮影画像７１から、製品取合部三次元情報９０Ｂを生成する（Ｔ２０〜Ｔ２６）。
【００８１】
比較取合確認部９１ｂは、この生成した製品取合部三次元情報９０Ｂと現地取合部三次元情報９０Ａとから取合確認を実施する（Ｔ２７）。
【００８２】
干渉情報フィードバック部９３は、比較取合確認部９１ａの取合確認した結果に基づいて、現地取合部三次元情報９０Ａと製造用製品取合部三次元情報９０Ｃとの取合に関する干渉を確認すべき撮影画像７１（現地撮影画像データ７１Ａ）の組み合せを撮影画像ＤＢ７からそれぞれ抽出する（Ｔ３０）。
【００８３】
また、干渉情報フィードバック部９３は、比較取合確認部９１ｂの取合確認した結果に基づいて、現地取合部三次元情報９０Ａと製品取合部三次元情報９０Ｂとの取合に関する干渉を確認すべき撮影画像７１（製品撮影画像データ７１Ｂ）の組み合せを撮影画像ＤＢ７からそれぞれ抽出する（Ｔ３０）。
【００８４】
干渉情報フィードバック部９３は、これらの抽出した撮影画像７１から輪郭の連なりなどの干渉の有無を検査する（Ｔ３１）。干渉が無い場合、干渉情報フィードバック部９３は、製品製造装置１００に干渉が無い旨を通知する（Ｔ２００）。すなわち、検査合格となる。または、再度、比較取合確認部９１ｂが、現地取合部三次元情報９０Ａと製品取合部三次元情報９０Ｂとを取合確認した結果に基づいて、製品製造装置１００に干渉が無い旨を通知する（Ｔ２００）。
【００８５】
一方、干渉が有る場合、干渉情報フィードバック部９３は、干渉情報を製品製造装置１００へフィードバックする（Ｔ３１）。これにより、製品製作装置１００は、干渉情報に基づいて、取合不良がなくなるまで製品取合部の追加工等を実施することができる。
【００８６】
以上説明した遠隔取合確認検査装置１０ｂは、例えば現地取合部の図面がない、もしくは、現地取合部が損傷しているような場合でも、撮影画像７１から三次元情報９０を生成することができるため、対象となる製品の製造が可能である。
【００８７】
第２の実施形態によれば、単眼カメラを用いて取合の確認対象を三次元化して取合を確認し、取合の干渉が有った場合に、干渉情報をフィードバックして、干渉が生じない取合部の三次元情報を生成することができる。これにより、現地取合部の図面がない、もしくは、現地取合部が損傷しているような場合でも、対象となる製品の製造が可能となる。
【００８８】
［第３の実施形態］
図９は、本発明に係る遠隔取合確認検査装置の第３の実施形態の構成を示すブロック図である。以下、第３の実施形態の遠隔取合確認検査装置および遠隔取合確認検査方法について、この図面を参照しながら説明する。なお、第１および第２の実施形態と同一の構成には、同一または類似の符号を付し、重複する説明は省略する。
【００８９】
第３の実施形態の遠隔取合確認検査装置は、三次元情報を生成する際に精度の高い測定方法を用いて、取合確認の検査の精度を向上させる。
【００９０】
このために、図９に示す遠隔取合確認検査装置１０ｃは、図７に示す遠隔取合確認検査装置１０ｂの構成に加えて、通信部２１および遠隔移動手段４０（単眼カメラ６も含む）をさらに備えている。なお、遠隔取合確認検査装置１０ｃは、図９に示すように、遠隔移動手段４０と、遠隔取合確認手段２０ｃとを備えている。
【００９１】
また、遠隔移動手段４０は、図９に示すように、単眼カメラ６の他に、据付台４１、昇降用レール４２、移動用タイヤ４３、レーザー測長器４４、角度計４５、水準器４６、および通信部４７を備えている。
【００９２】
具体的には、遠隔移動手段４０は、地面、床などを移動可能なように、例えば据付台４１を備えており、その据付台４１には移動用タイヤ４３が取り付けられている。移動用タイヤ４３は、遠隔移動手段４０の駆動力に応じて地面や床等を移動方向自在に移動する。これにより、遠隔移動手段４０は、単眼カメラ６等を移動させることができる。また、移動用タイヤ４３は、単眼カメラ６の撮影時に遠隔移動手段４０が移動しないようにロック可能とされている。なお、移動用タイヤ４３は、クローラーなどであってもよい。
【００９３】
また、その据付台４１には、昇降用レール４２が取り付けられている。また、昇降用レール４２には、単眼カメラ６、レーザー測長器４４、角度計４５および水準器４６が鉛直方向に移動可能なように取り付けられている。
【００９４】
レーザー測長器４４は、撮影対象８０とレンズ１との距離を測定する。そのために、レーザー測長器４４は、撮影対象８０にレーザーを照射して、照射によるレーザー反射を用いて距離Ｌｎを測定する。単眼カメラ６は、この測定した距離Ｌｎを用いて、さらに精度よく撮影対象８０の寸法、干渉などを算出可能である。
【００９５】
角度計４５は、撮影対象８０と単眼カメラ６とのなす角度を測定する。撮影対象８０の所定の基準（図９に示す十字）と単眼カメラ６（例えばレンズの光軸）とのなす角度を測定する。水準器４６は、物体の地面に対する角度や傾斜（水平、垂直など）を測定するための基準となる器具である。
【００９６】
以上のようなレーザー測長器４４、角度計４５および水準器４６を用いて、撮影対象８０と単眼カメラ６との正確な位置関係が、測定可能である。
【００９７】
通信部４７は、例えば所定の無線方式を用いて、遠隔取合確認手段２０ｃと通信可能である。なお、この他にも、赤外線通信、光通信等の通信方式を用いてもよい。また、例えば図示しない駆動部が移動用タイヤ４３の操舵、駆動／停止等の制御を実行する際に、通信部４７を介して、外部コントローラから送信される操作指令等を受信する。
【００９８】
以上のように、遠隔移動手段４０は、遠隔からの操作可能とされる。
【００９９】
遠隔取合確認手段２０ｃは、通信部２１、撮影画像ＤＢ７、三次元情報化部８および取合確認部９を備えている。
【０１００】
通信部２１は、所定の無線方式を用いて、遠隔移動手段４０の通信部４７と通信可能である。通信部２１と通信部４７との通信により、遠隔移動手段４０と遠隔取合確認手段２０ｃとの間で必要なデータ送受信が行われる。また、必要なデータ送受信には、前述したような外部コントローラ等による遠隔移動手段４０を遠隔から操作するための操作指令も含む。
【０１０１】
図９に示す遠隔取合確認検査装置１０ｃによれば、通信手段（通信部２１および通信部４７）を介して、遠隔取合確認手段２０ｃと通信可能なため、遠隔から単眼カメラ６を撮影対象８０付近まで移動させることができる。
【０１０２】
遠隔取合確認検査装置１０ｃは、遠隔操作により遠隔移動手段４０を用いて、例えば放射線汚染等の理由から隔離された撮影対象８０の取合部を、人が直接アクセスすることなく容易に確認することができる。
【０１０３】
また、遠隔取合確認検査装置１０ｃは、三次元情報９０の精度を上げるために、撮影画像７１上の距離や寸法の比較および取合部の基準点までの距離や寸法を算出する。具体的には、遠隔取合確認検査装置１０ｃは、レーザー測長器４４などにより得られる撮影対象８０までの正確な距離を得ることや、レーザー光の形状および大きさ（マーキング）を固定し、撮影画像７１上のレーザー光の大きさと比較することによって、三次元情報の精度を上げることができる。
【０１０４】
さらに、遠隔取合確認検査装置１０ｃは、角度計４５および水準器４６などから撮影対象８０と単眼カメラ６との角度情報を得ることにより、撮影対象８０の取合部を多角的に（異なる角度から）捉えることができる。
【０１０５】
以上説明したようなレーザー測長器４４の測定による距離、角度計４５および水準器４６の測定による角度は、さらに、距離情報に含まれる。これにより、精度の高い測定方法を用いて、三次元情報９０を生成することができる。
【０１０６】
第３の実施形態によれば、三次元情報を生成する際に精度の高い測定方法を用いることができるため、取合確認の検査の精度を向上させることができる。
【０１０７】
［他の実施形態］
以上、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。例えば、各実施形態の特徴を組み合わせてもよい。さらに、これらの実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形には、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
【符号の説明】
【０１０８】
１…レンズ、２…焦点変更部、３…撮像部、４…焦点距離指示部、５…撮影画像記憶部、６…単眼カメラ、７…撮影画像ＤＢ（データベース）、８…三次元情報化部、９、９ｂ…取合確認部、１０ａ、１０ｂ、１０ｃ…遠隔取合確認検査装置、２０ａ、２０ｂ、２０ｃ…遠隔取合確認手段、２１、４７…通信部、４０…遠隔移動手段、４１…据付台、４２…昇降用レール、４３…移動用タイヤ、４４…レーザー測長器、４５…角度計、４６…水準器、５０…配管、６１…ケーブル、７０…三次元化、７１…撮影画像、７１Ａ…現地撮影画像データ、７１Ｂ…製品撮影画像データ、８０、８０Ａ、８０Ｂ…撮影対象、９０…三次元情報、９０Ａ…現地取合部三次元情報（第１の三次元情報）、９０Ｂ…製品取合部三次元情報（第２の三次元情報）、９０Ｃ…製造用製品取合部三次元情報（第２の三次元情報）、９１ａ、９１ｂ…比較取合確認部、９２…規定寸法公差検査部、９３…干渉情報フィードバック部、１００…製品製造装置、１０１…製品三次元情報
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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