(57)【要約】【課題】計測された三次元データを二次元データに変換する。【解決手段】データ処理方法は、ＣＴスキャンデータを取得するステップ（Ｓ２０２）と、平滑化処理を行う範囲を検出するステップ（Ｓ２０４）と、最小自乗近似面を算出するステップ（Ｓ２０８）と、円の中心を表わすデータ（Ｃ−ＳＴＬ）を算出するステップ（Ｓ２１２）と、鉛直方向のベクトルデータ（Ｖ−ＳＴＬ）を算出するステップ（Ｓ２１４）と、円の中心を表わすデータ（Ｃ−ＣＡＤ）を読み出すステップ（Ｓ２１６）と、鉛直方向のベクトルデータ（Ｖ−ＣＡＤ）を読み出すステップ（Ｓ２１８）と、Ｃ−ＳＴＬおよびＣ−ＣＡＤに基づいて中心合わせを実行するステップ（Ｓ２２０）と、Ｖ−ＳＴＬおよびＶ−ＣＡＤに基づいて方向合わせを実行するステップ（Ｓ２２２）とを含む。【選択図】        図２
2004220412.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
三次元データを処理するデータ処理装置であって、
前記三次元データを取得するための取得手段と、
前記取得手段に接続され、前記三次元データに基づいて最小自乗近似面を表わすデータを算出するための算出手段と、
前記算出手段に接続され、前記最小自乗近似面を表わすデータを出力するための出力手段とを含む、データ処理装置。
【請求項２】
前記三次元データは物体の計測により取得されたデータであって、前記三次元データには、前記物体の平面部分を表わすデータが含まれ、
前記算出手段は、前記平面部分を表わすデータに基づいて、前記最小自乗近似面を表わすデータを算出するための手段を含む、請求項１に記載のデータ処理装置。
【請求項３】
前記データ処理装置は、
利用者が、前記最小自乗近似面の算出範囲を入力するための入力手段と、
前記入力された算出範囲を検出するための検出手段とをさらに含み、
前記算出手段は、前記算出範囲に基づいて、前記最小自乗近似面を表わすデータを算出するための手段を含む、請求項１に記載のデータ処理装置。
【請求項４】
前記データ処理装置は、前記三次元データを二次元データに変換する装置であって、
前記算出された最小自乗近似面に基づいて、前記三次元データを前記二次元データに変換するための変換手段をさらに含む、請求項１〜３のいずれかに記載のデータ処理装置。
【請求項５】
前記三次元データの形式は多角形データの形式である、請求項１〜４のいずれかに記載のデータ処理装置。
【請求項６】
三次元データを処理するデータ処理方法であって、
前記三次元データを取得する取得ステップと、
前記三次元データに基づいて最小自乗近似面を表わすデータを算出する算出ステップと、
前記最小自乗近似面を表わすデータを出力する出力ステップとを含む、データ処理方法。
【請求項７】
前記三次元データは物体の計測により取得されたデータであって、前記三次元データには、前記物体の平面部分を表わすデータが含まれ、
前記算出ステップは、前記平面部分を表わすデータに基づいて、前記最小自乗近似面を表わすデータを算出するステップを含む、請求項６に記載のデータ処理方法。
【請求項８】
前記データ処理方法は、
利用者が、前記最小自乗近似面の算出範囲を入力する入力ステップと、
前記入力された算出範囲を検出する検出ステップとをさらに含み、
前記算出ステップは、前記算出範囲に基づいて、前記最小自乗近似面を表わすデータを算出するステップを含む、請求項６に記載のデータ処理方法。
【請求項９】
前記データ処理方法は、前記三次元データを二次元データに変換する方法であって、
前記算出された最小自乗近似面に基づいて、前記三次元データを前記二次元データに変換する変換ステップをさらに含む、請求項６〜８のいずれかに記載のデータ処理方法。
【請求項１０】
前記三次元データの形式は多角形データの形式である、請求項６〜９のいずれかに記載のデータ処理方法。
【請求項１１】
コンピュータに、三次元データを処理するデータ処理方法を実行させるプログラムであって、前記プログラムは前記コンピュータに、
前記三次元データを取得する取得ステップと、
前記三次元データに基づいて最小自乗近似面を表わすデータを算出する算出ステップと、
前記最小自乗近似面を表わすデータを出力する出力ステップとを実行させる、プログラム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、計測されたデータを処理する技術に関し、特に、三次元データを二次元データに変換する技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、製品の企画から市場への投入までの期間を短縮するために、いわゆるコンカレント・エンジニアリングの思想に基づいて、製品設計、部品設計などの業務が平行して進められている。製品あるいは部品の設計においては、効率を向上させるために、ＣＡＤ（Ｃｏｍｐｕｔｅｒ  Ａｉｄｅｄ  Ｄｅｓｉｇｎ）システム等が使用されることが多い。一方で、計測技術の向上に伴ない、ＣＴ（Ｃｏｍｐｕｔｅｄ  Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）スキャナなどの走査装置により、部品の実物あるいは模型の形状を表わすデータを三次元データとして容易に取得できるようになっている。
【０００３】
このように、それぞれの部品に関する形状あるいは位置などのデータが異なる装置（たとえばＣＡＤシステム、ＣＴスキャナ）により表わされると、それらの部品のデータを相互に対応させる必要がある。たとえば、相互に組みつけられる部品をデータ上にて位置合わせを行なう必要がある。
【０００４】
ここで、エンジンのエキゾーストマニホールドとシリンダヘッドエキゾーストポートとの位置合わせを行なう場合について説明する。この場合、エキゾーストマニホールドのデータは、ＣＴスキャナにより計測される三次元データである。一方、シリンダヘッドエキゾーストポートのデータは、設計者がＣＡＤシステムにおいて生成する二次元データである。このとき、位置合わせを行なうために、エキゾーストマニホールドのデータ（三次元データ）をシリンダヘッドエキゾーストポートのデータ（二次元データ）に対応させる必要がある。
【０００５】
このエンジンのエキゾーストマニホールドとシリンダヘッドエキゾーストポートとは、取付部分が平面である。そのため、三次元データとして表わされるエキゾーストマニホールドの平面部分をＣＡＤシステム上における基準面とする必要がある。このように、三次元データから基準面を如何にして算出するかということが従来の問題であった。これは、基準面の算出結果によっては、実際に二次元データに展開した場合に歪みが発生することがあったためである。
【０００６】
そのため、たとえば特開２００２−２３１０７４公報（特許文献１）は、ワイヤーハーネスの三次元形状を二次元平面に展開する際、展開後におけるワイヤーハーネスに生じた歪みを最小にするために、三次元データを二次元データに変換する基準面を設定することができるワイヤーハーネスの設計方法を開示する。この設計方法は、三次元データから、電線束の太さ情報を持つ中心線データである等価三次元データに変換するとともに、部品要素の取付位置における取付方向をダミー要素として設定する初期ステップと、等価三次元データを二次元に展開する基準面を決定する決定ステップとを含む。
【０００７】
特許文献１に開示された設計方法によると、初期ステップにて、ワイヤーハーネスの三次元データは、太さ情報を持つ中心線データである等価三次元データに変換される。また、ワイヤーハーネスの部品要素（たとえばコネクタやクランプなど）の取付位置における取付方向はダミー要素として設定される。決定ステップにて、等価三次元データを二次元に展開する基準面が決定される。この基準面の決定は、部品要素に対して設定されたダミー要素に基づいて行われる。すなわち、最大の太さ情報を有する電線束とダミー要素との節点を通る平面が基準面とされる。このようにすると、最も太い電線束の曲げによる歪み応力の発生が抑制される基準面を決定することができる。これにより、展開後におけるワイヤーハーネスに生じた歪みを最小にしつつ、三次元データをその基準面に二次元データとして展開することができる。
【０００８】
【特許文献１】
特開２００２−２３１０７４公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献１に開示された設計方法によると、基準面は予め準備された基本データに基づいて算出されるため、基本データを有さない計測データから基準面を決定することができないという問題があった。すなわち、三次元形状データは、予め準備されたワイヤーハーネスの太さ情報（すなわち基本データ）が付加された中心線データに置き換えられた上で、基準面が決定される。しかし、ＣＴスキャナ等の計測装置から得られる計測データはそのような基本データを有さないため、基準面を決定することができないという問題があった。
【００１０】
本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであって、その目的は、計測された三次元データに基づいて基準面を定義することができるデータ処理装置、データ処理方法およびその方法を実現するためのプログラムを提供することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
第１の発明に係るデータ処理装置は、三次元データを取得するための取得手段と、取得手段に接続され、三次元データに基づいて最小自乗近似面を表わすデータを算出するための算出手段と、算出手段に接続され、最小自乗近似面を表わすデータを出力するための出力手段とを含む。
【００１２】
第１の発明によると、データ処理装置の取得手段が三次元データを取得すると、算出手段はそのデータに基づいて最小自乗近似面を表わすデータを算出する。ここで、最小自乗近似面とは、三次元で表わされた、算出の対象となる複数の点のそれぞれからの距離（偏差）の２乗の和が最小となるように算出される平面である。最小自乗近似面は、その面上の点と算出の対象となる点との偏差を最小にするという点で適切であるため、その基準面上にて座標を定義することができる。したがって、三次元データと他のデータ（たとえばシステム上にて作成された二次元データなど）との関連付けを行なうことができる。この関連付けとは、複数の部品の位置合わせ、アセンブリのシミュレーション等である。出力手段は、この最小自乗近似面を表わすデータを出力する。たとえば、そのデータがモニタなどに表示され、あるいは通信インタフェースを介して出力される。これにより、計測された三次元データから基準面を定義することができるデータ処理装置を提供することができる。
【００１３】
第２の発明に係るデータ処理装置は、第１の発明の構成に加えて、算出手段は、平面部分を表わすデータに基づいて、最小自乗近似面を表わすデータを算出するための手段を含む。
【００１４】
第２の発明によると、三次元データは物体の計測により取得されたデータであり、その三次元データには物体の平面部分を表わすデータが含まれるものである。平面部分を含む物体の形状が測定されると、算出手段は、その平面部分の最小自乗近似面を算出する。このようにすると、平面部分を表わすデータを平滑化することができる。
【００１５】
第３の発明に係るデータ処理装置は、第１の発明の構成に加えて、利用者が、最小自乗近似面の算出範囲を入力するための入力手段と、入力された算出範囲を検出するための検出手段とをさらに含む。算出手段は、算出範囲に基づいて、最小自乗近似面を表わすデータを算出するための手段を含む。
【００１６】
第３の発明によると、最小自乗近似面を表わすデータの算出は、利用者が設定した算出範囲においてのみ実行されるため、算出処理の速度を向上させることができる。
【００１７】
第４の発明に係るデータ処理装置は、第１〜３のいずれかの発明の構成に加えて、算出された最小自乗近似面に基づいて、三次元データを二次元データに変換するための変換手段をさらに含む。
【００１８】
第４の発明によると、データ処理装置は三次元データを二次元データに変換する。最小自乗近似面が算出されると、変換手段は、三次元データを最小自乗近似面を基準面とした二次元データに変換する。これにより、他の二次元データとの対応付け（たとえば、位置合わせ、方向合せなど）を容易にすることができる。
【００１９】
第５の発明に係るデータ処理装置は、第１〜４のいずれかの発明の構成に加えて、三次元データの形式は多角形データの形式であるものである。
【００２０】
第５の発明によると、多角形データ（たとえば、ＳＴＬ（Ｓｔｅｒｅｏ  ｌｉｔｈｏｇｒａｐｈｙ）データ、四角形データなど）基づいて、最小自乗近似面を算出することができる。
【００２１】
第６の発明に係るデータ処理方法は、三次元データを取得する取得ステップと、三次元データに基づいて最小自乗近似面を表わすデータを算出する算出ステップと、最小自乗近似面を表わすデータを出力する出力ステップとを含む。
【００２２】
第６の発明によると、データ処理方法の取得ステップが三次元データを取得すると、算出ステップはそのデータに基づいて最小自乗近似面を表わすデータを算出する。最小自乗近似面は、その面上の点と算出の対象となる点との偏差を最小にするという点で適切であるため、その基準面上にて座標を定義することができる。したがって、三次元データと他のデータ（たとえばシステム上にて作成された二次元データなど）との関連付けを行なうことができる。この関連付けとは、複数の部品の位置合わせ、アセンブリのシミュレーション等である。出力ステップは、この最小自乗近似面を表わすデータを出力する。たとえば、そのデータがモニタなどに表示され、あるいは通信インタフェースを介して出力される。これにより、計測された三次元データから基準面を定義することができるデータ処理方法を提供することができる。
【００２３】
第７の発明に係るデータ処理方法は、第６の発明の構成に加えて、算出ステップは、平面部分を表わすデータに基づいて、最小自乗近似面を表わすデータを算出するステップを含む。
【００２４】
第７の発明によると、三次元データは物体の計測により取得されたデータであり、その三次元データには物体の平面部分を表わすデータが含まれるものである。平面部分を含む物体の形状が測定されると、算出ステップは、その平面部分の最小自乗近似面を算出する。このようにすると、平面部分を表わすデータを平滑化することができる。
【００２５】
第８の発明に係るデータ処理方法は、第６の発明の構成に加えて、利用者が、最小自乗近似面の算出範囲を入力する入力ステップと、入力された算出範囲を検出する検出ステップとをさらに含む。算出ステップは、算出範囲に基づいて、最小自乗近似面を表わすデータを算出するステップを含む。
【００２６】
第８の発明によると、最小自乗近似面を表わすデータの算出は、利用者が設定した算出範囲においてのみ実行されるため、算出処理の速度を向上させることができる。
【００２７】
第９の発明に係るデータ処理方法は、第６〜８のいずれかの発明の構成に加えて、算出された最小自乗近似面に基づいて、三次元データを二次元データに変換する変換ステップをさらに含む。
【００２８】
第９の発明によると、データ処理方法は三次元データを二次元データに変換する。最小自乗近似面が算出されると、変換ステップは、三次元データを最小自乗近似面を基準面とした二次元データに変換する。これにより、他の二次元データとの対応付け（たとえば、位置合わせ、方向合せなど）を容易にすることができる。
【００２９】
第１０の発明に係るデータ処理方法は、第６〜９のいずれかの発明の構成に加えて、三次元データの形式は多角形データの形式であるものである。
【００３０】
第１０の発明によると、多角形データ（たとえば、ＳＴＬ（Ｓｔｅｒｅｏ  ｌｉｔｈｏｇｒａｐｈｙ）データ、四角形データなど）基づいて、最小自乗近似面を算出することができる。
【００３１】
第１１の発明に係るプログラムは、コンピュータに、三次元データを取得する取得ステップと、三次元データに基づいて最小自乗近似面を表わすデータを算出する算出ステップと、最小自乗近似面を表わすデータを出力する出力ステップとを実行させる。
【００３２】
第１１の発明によると、プログラムはコンピュータに、三次元データを処理するデータ処理方法を実現させる。この方法の取得ステップが三次元データを取得すると、算出ステップはそのデータに基づいて最小自乗近似面を表わすデータを算出する。最小自乗近似面は、その面上の点と算出の対象となる点との偏差を最小にするという点で適切であるため、その基準面上にて座標を定義することができる。したがって、三次元データと他のデータ（たとえばシステム上にて作成された二次元データなど）との関連付けを行なうことができる。この関連付けとは、複数の部品の位置合わせ、アセンブリのシミュレーション等である。出力ステップは、この最小自乗近似面を表わすデータを出力する。たとえば、そのデータがモニタなどに表示され、あるいは通信インタフェースを介して出力される。これにより、計測された三次元データから基準面を定義することができるデータ処理方法をコンピュータに実現させるプログラムを提供することができる。
【００３３】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがってそれらについての詳細な説明は繰返さない。
【００３４】
図１を参照して、本発明の実施の形態に係るデータ処理装置１０００の一例であるコンピュータの制御ブロック図を示す。図１に示すように、このコンピュータは、相互にバスで接続されたＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）１００、通信ＩＦ（Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）１１０、メモリ１２０、固定ディスク１３０、キーボード１４０、ＦＤ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ  Ｄｉｓｋ）駆動装置１５０、ＣＤ−ＲＯＭ（Ｃｏｍｐａｃｔ  Ｄｉｓｋ  −  Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）駆動装置１６０、マウス１７０およびモニタ１８０を含む。ＦＤ駆動装置１５０には、ＦＤ１５２が装着される。ＣＤ−ＲＯＭ駆動装置１６０には、ＣＤ−ＲＯＭ１６２が装着される。
【００３５】
このデータ処理装置１０００における処理は、コンピュータハードウェアおよびＣＰＵ１００により実行されるソフトウェアにより実現される。一般に、このようなソフトウェアは、ＦＤ１５２またはＣＤ−ＲＯＭ１６２などの記録媒体に格納されて流通し、ＦＤ駆動装置１５０またはＣＤ−ＲＯＭ駆動装置１６０などによりその記録媒体から読み取られて、固定ディスク１３０に一旦格納される。そのソフトウェアは、固定ディスク１３０からメモリ１２０に読出されて、ＣＰＵ１００により実行される。図１に示したコンピュータのハードウェア自体は、一般的なものである。したがって、本発明の最も本質的な部分は、ＦＤ１５２、ＣＤ−ＲＯＭ１６２、固定ディスク１３０などの記録媒体に記録されたソフトウェアである。
【００３６】
図２を参照して、本実施の形態に係るデータ処理装置１０００にて実行されるプログラムの制御構造を、フローチャートに基づいて説明する。なお、以下の説明では、処理対象のデータとしてＳＴＬデータを使用しているがこれに限られず、他の多角形データであってもよい。ここで、ＳＴＬデータとは、立体を近似するために使用される三角パッチの３点を表わすデータである。
【００３７】
ステップ（以下、「ステップ」をＳと表わす。）２０２にて、ＣＰＵ１００は、ＣＴスキャナにより計測され、ＳＴＬデータとして表わされたデータを取得する。この取得は、ＦＤ１５２その他の記録媒体またはネットワーク（図示しない）に接続された通信ＩＦ１１０を介して行われる。
【００３８】
Ｓ２０４にて、ＣＰＵ１００は、平滑化処理を行なう範囲を検出する。ここで平滑化処理とは、測定された三次元データを二次元データに変換する基準となる基準面を算出する処理をいう。基準面が算出されると、座標軸を定義することができる。平滑化処理を行なう範囲は、データ処理装置１０００の利用者により、キーボード１４０あるいはマウス１７０などを介して指定される。
【００３９】
Ｓ２０６にて、ＣＰＵ１００は、Ｓ２０２にて取得したデータの中から、Ｓ２０４にて検出した範囲に含まれるＳＴＬデータを読み込む。
【００４０】
Ｓ２０８にて、ＣＰＵ１００は、Ｓ２０６にて読み込んだＳＴＬデータに基づいて平滑化処理を実行する。この処理が実行されると、ＳＴＬデータから最小自乗近似面が算出される。なお、最小自乗近似面とは、指定された範囲に含まれる複数の点からの距離の２乗の和が最小になるように算出される平面をいう。
【００４１】
Ｓ２１０にて、ＣＰＵ１００は、Ｓ２０８にて算出された最小自乗近似面における円のＳＴＬデータを読み取る。
【００４２】
Ｓ２１２にて、ＣＰＵ１００は、円の中心を表わすデータ（以下、「Ｃ−ＳＴＬ」という。）を算出する。この算出は、Ｓ２１０にて読み取ったデータをフーリエ変換することにより行われる。
【００４３】
Ｓ２１４にて、ＣＰＵ１００は、Ｓ２１０にて読み取られた円の構成点データに基づいて、その円の鉛直方向のベクトルデータ（以下、「Ｖ−ＳＴＬ」という。）を算出する。この算出は、Ｓ２１０にて読み取ったデータをフーリエ変換することにより行われる。
【００４４】
Ｓ２１６にて、ＣＰＵ１００は、予め準備されたＣＡＤデータから、円の中心データ（以下、「Ｃ−ＣＡＤ」という。）を読み出す。このＣ−ＣＡＤは、ＣＡＤシステムにおいて、当初より二次元データとして作成されたデータである。
【００４５】
Ｓ２１８にて、ＣＰＵ１００は、予め準備されたＣＡＤデータから、円の鉛直方向のベクトルデータ（以下、「Ｖ−ＣＡＤ」という。）を算出する。
【００４６】
Ｓ２２０にて、ＣＰＵ１００は、Ｓ２１２にて取得されたＣ−ＳＴＬおよびＳ２１６にて読み出されたＣ−ＣＡＤに基づいて、円の中心合せを実行する。これにより、ＳＴＬデータとして表わされた円の中心とＣＡＤデータとして表された円の中心とが一致する。
【００４７】
Ｓ２２２にて、ＣＰＵ１００は、Ｓ２１４にて算出されたＶ−ＳＴＬおよびＳ２１８にて読出されたＶ−ＣＡＤに基づいて、円の方向合せを実行する。これにより、ＳＴＬデータとして表わされた円の鉛直方向とＣＡＤデータとして表された円の鉛直方向とが一致する。
【００４８】
以上の構造およびフローチャートに基づく、本実施の形態に係るデータ処理装置１０００の動作について説明する。ここでは、エキゾーストマニホールドの三次元データを二次元データに変換して、二次元データとして作成されたシリンダヘッドエキゾーストポートと位置合わせを行なう場合を説明する。
【００４９】
データ処理装置１０００の利用者が、ＣＴスキャナを使用してエキゾーストマニホールドの形状を計測した後、計測データは、ＳＴＬデータの形式にてデータ処理装置１０００に取り込まれる（Ｓ２０２）。その利用者がモニタ１８０に表示されたエキゾーストマニホールドの画像上にて、平滑化処理を行なう範囲（たとえばエキゾーストマニホールドのフランジ部分）を指定すると、その範囲はＣＰＵ１００に検出される（Ｓ２０４）。ＣＰＵ１００はその範囲に含まれるＳＴＬデータを読み込み（Ｓ２０６）、そのデータに基づいて平滑化処理を実行すると（Ｓ２０８）、最小自乗近似面が算出される。
【００５０】
ＣＰＵ１００が、算出した最小自乗近似面に含まれる円（すなわちフランジ部分の開口部）を表わすＳＴＬデータを読み取ると（Ｓ２１０）、その円の中心を表わすデータ（Ｃ−ＳＴＬ）が算出され（Ｓ２１２）、さらに鉛直方向のベクトルデータ（Ｖ−ＳＴＬ）が算出される（Ｓ２１４）。
【００５１】
予め準備されたＣＡＤデータがデータ処理装置１０００に入力されると、ＣＰＵ１００は、そのＣＡＤデータから、該当する円の中心を表わすデータ（Ｃ−ＣＡＤ）を読出し（Ｓ２１６）、さらに鉛直方向のベクトルデータ（Ｖ−ＣＡＤ）を読出す（Ｓ２１８）。
【００５２】
ＣＰＵ１００が中心合わせを実行すると（Ｓ２２０）、算出された最小自乗近似面上の円の中心と、入力されたＣＡＤデータ上の円の中心とが一致する。ＣＰＵ１００が方向合せを実行すると（Ｓ２２２）、最小自乗近似面に含まれる円の中心線と、ＣＡＤデータとして表わされる円の中心線とが同一の方向を向く。これにより、ＣＴスキャナにより取得された物体に含まれる円と、ＣＡＤデータ上の円とについて、それぞれの円の中心と中心線の方向とが一致する。
【００５３】
図３を参照して、本実施の形態に係るデータ処理装置１０００により変換される三次元データについて説明する。
【００５４】
図３（Ａ）は、ＣＴスキャナ（図示しない）により計測された、エキゾーストマニホールド３００の画像を表わす。図３（Ｂ）は、エキゾーストマニホールド３００をシリンダヘッド（図示しない）の取付方向から投影した、図３（Ａ）に示される黒円が囲む部分を表わす。このエキゾーストマニホールド３００には、複数のフランジ３１０が形成され、それぞれのフランジ３１０にはボルト穴３２０が設けられている。
【００５５】
たとえば、エキゾーストマニホールド３００をシリンダヘッドエキゾーストポートに組みつける場合、ボルト穴３２０の位置合わせが必要になる。この位置合わせを行なう場合、三次元データとして表わされるボルト穴３２０の中心および中心線の方向（鉛直方向のベクトル）を算出した上で、二次元データと位置合わせを実行することができる。
【００５６】
以上により、本実施の形態に係るデータ処理装置によると、三次元データが取得され範囲が指定されると、その範囲に含まれる三次元データに基づいて最小自乗近似面が算出される。この最小自乗近似面を基準として、この近似面上に含まれる特定の部位（たとえば、位置合わせが必要な部位）における中心点および中心線の方向が算出される。その中心点および中心線の方向に基づいて、予め準備された二次元データとして表わされる部位との位置合せを実行することができる。したがって、部品間の位置合わせを行なうための作業工数を削減しつつ、正確に位置合わせを行なうことが可能になる。これにより、計測された三次元データに基づいて基準面を定義することができるデータ処理装置を提供することができる。
【００５７】
なお、本実施の形態においては、エキゾーストマニホールドとシリンダヘッドエキゾーストポートとの位置合わせについて説明したが、他の部品間の位置合わせも同様にして実行可能である。たとえばシリンダブロックウォータージャケットとヘッドガスケットとの位置合わせを行なうことができる。このとき、シリンダブロックウォータージャの形状がＣＴスキャナにより計測（すなわち三次元データが取得）され、ヘッドガスケットがＣＡＤシステムにて設計（すなわち二次元データが作成）される。この場合、シリンダブロックウォータージャケットの冷却水路の開口部を含む面を平滑化して、基準面を作成することができる。この基準面において、ボア穴に基づいて位置合わせを行なうと、シリンダブロックウォータージャケットとヘッドガスケットとの位置を合わせることができる。
【００５８】
また、本実施の形態に係るデータ処理装置によると、上述した位置合わせの処理に加えて、本来は平滑な部分をデータ処理装置上において平滑化することができる。これにより、ＣＡＥ（Ｃｏｍｐｕｔｅｒ  Ａｉｄｅｄ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ）等における解析の精度を向上させることができる。
【００５９】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係るデータ処理装置の構成図である。
【図２】本発明の実施の形態に係るデータ処理装置にて実行されるプログラムの制御構造を表わすフローチャートである。
【図３】図１に示されたデータ処理装置の処理の対象となる画像を表わす図である。
【符号の説明】
１００  ＣＰＵ、１１０  通信ＩＦ、１２０  メモリ、１３０  固定ディスク、１４０  キーボード、１５０  ＦＤ駆動装置、１５２  ＦＤ、  １６０  ＣＤ−ＲＯＭ駆動装置、１６２  ＣＤ−ＲＯＭ、１７０  マウス、１８０  モニタ、３００  エキゾーストマニホールド、３１０  フランジ、３２０  ボルト穴。
【図１】
2004220412.tif 000003
【図２】
2004220412.tif 000004
【図３】
2004220412.tif 000005