模拟装置、模拟方法及模拟程序制造方法及图纸

模拟装置(10)的特征在于，具有：测量条件取得部(101)，其取得表示三维测量装置的测量条件的测量条件信息，该三维测量装置具有将光投射至测量对象物的投射装置、对包含被照射了来自投射装置的投射光的测量对象物的拍摄空间进行拍摄的拍摄装置；虚拟拍摄图像生成部(102)，其基于测量条件信息，生成对由拍摄装置输出的拍摄图像进行了再现的虚拟拍摄图像；三维测量运算部(103)，其执行使用虚拟拍摄图像对测量对象物的表面的三维位置进行测量的三维测量处理，得到测量值；以及输出部(104)，其对包含测量值的模拟结果进行输出。对包含测量值的模拟结果进行输出。对包含测量值的模拟结果进行输出。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】模拟装置、模拟方法及模拟程序


[0001]本专利技术涉及能够对三维测量装置的测量结果进行模拟的模拟装置、模拟方法及模拟程序。

技术介绍

[0002]以往，已知使用将光投射至测量对象物的投射装置、对测量对象物进行拍摄的拍摄装置进行三维测量的装置。例如，在专利文献1中公开了进行由主动立体法实现的三维测量的三维测量装置。专利文献1所公开的三维测量装置从投射装置将几何图案投射至测量对象物，设定由拍摄装置输出的拍摄图像中的几何图案上的多个检测点，基于三角测量法对与检测点对应的测量对象物的表面的三维位置进行计算。
[0003]专利文献1：日本特开2015
‑
203652号公报

技术实现思路

[0004]但是，在专利文献1所记载的技术中，为了得到测量结果，需要构成实际环境，准备测量对象物的样品。因此，存在如下问题，即，在没有实际环境的情况下、测量对象物的样品少的情况下，无法对实际环境下的测量结果进行评价。
[0005]本专利技术就是鉴于上述情况而提出的，其目的在于，得到在没有实际环境的情况下、测量对象物的样品少的情况下，也能够对测量结果进行评价的模拟装置。
[0006]为了解决上述课题，达成目的，本专利技术涉及的模拟装置的特征在于，具有：测量条件取得部，其取得表示三维测量装置的测量条件的测量条件信息，该三维测量装置具有将光投射至测量对象物的投射装置、对包含被照射了来自投射装置的投射光的测量对象物的拍摄空间进行拍摄的拍摄装置；虚拟拍摄图像生成部，其基于测量条件信息，生成对由拍摄装置输出的拍摄图像进行了再现的虚拟拍摄图像；三维测量运算部，其执行使用虚拟拍摄图像对测量对象物的表面的三维位置进行测量的三维测量处理，得到测量值；以及输出部，其对包含测量值的模拟结果进行输出。
[0007]专利技术的效果
[0008]根据本专利技术，具有下述效果，即，在没有实际环境的情况下、测量对象物的样品少的情况下，也能够对测量结果进行评价。
附图说明
[0009]图1是表示本专利技术的实施方式1涉及的模拟装置的功能结构的图。
[0010]图2是表示图1所示的模拟装置的动作的流程图。
[0011]图3是表示图1所示的测量条件取得部的详细的功能结构的图。
[0012]图4是表示由图1所示的模拟装置输出的显示画面的一个例子的图。
[0013]图5是表示本专利技术的实施方式2涉及的虚拟拍摄图像生成部的功能结构的图。
[0014]图6是表示具有图5所示的虚拟拍摄图像生成部的模拟装置的动作的流程图。
[0015]图7是表示本专利技术的实施方式3涉及的模拟装置的功能结构的图。
[0016]图8是表示图7所示的虚拟拍摄图像生成部的功能结构的图。
[0017]图9是表示图7所示的模拟装置的动作的流程图。
[0018]图10是表示图9所示的步骤S304的详情的流程图。
[0019]图11是表示图9所示的步骤S305的详情的流程图。
[0020]图12是表示由图7所示的模拟装置输出的显示画面的一个例子的图。
[0021]图13是表示本专利技术的实施方式4涉及的光学再现图像生成部的功能结构的图。
[0022]图14是表示图13所示的传感器视点数据生成部的详细的功能结构的图。
[0023]图15是表示图13所示的映射图生成部的详细的功能结构的图。
[0024]图16是表示本专利技术的实施方式4涉及的模拟装置的动作的流程图。
[0025]图17是表示由本专利技术的实施方式5涉及的模拟装置输出的显示画面的一个例子的图。
[0026]图18是表示本专利技术的实施方式6涉及的模拟装置的功能结构的图。
[0027]图19是表示图18所示的模拟装置的动作的流程图。
[0028]图20是表示图18所示的模拟装置的显示画面的一个例子的图。
[0029]图21是表示本专利技术的实施方式7涉及的模拟装置的功能结构的图。
[0030]图22是表示图21所示的模拟装置的动作的流程图。
[0031]图23是表示本专利技术的实施方式8涉及的模拟装置的功能结构的图。
[0032]图24是表示图23所示的模拟装置的动作的流程图。
[0033]图25是表示由图23所示的模拟装置输出的显示画面的一个例子的图。
[0034]图26是表示专用硬件的图，该专用硬件用于实现本专利技术的实施方式1～8涉及的模拟装置的功能。
[0035]图27是表示控制电路的结构的图，该控制电路用于实现本专利技术的实施方式1～8涉及的模拟装置的功能。
[0036]图28是表示硬件结构的一个例子的图，该硬件结构用于实现本专利技术的实施方式1～8涉及的模拟装置的功能。
具体实施方式
[0037]下面，基于附图对本专利技术的实施方式涉及的模拟装置、模拟方法及模拟程序详细地进行说明。此外，本专利技术不受本实施方式限定。
[0038]实施方式1.
[0039]图1是表示本专利技术的实施方式1涉及的模拟装置10的功能结构的图。模拟装置10具有测量条件取得部101、虚拟拍摄图像生成部102、三维测量运算部103、输出部104。
[0040]模拟装置10具有如下功能，即，使用主动立体法，基于表示对测量对象物的表面的三维位置进行测量的三维测量装置的测量条件的测量条件信息，对三维测量装置的测量结果进行模拟。这里所设想的三维测量装置具有：投射装置，其将光投射至测量对象物；以及拍摄装置，其对包含被照射了来自投射装置的投射光的测量对象物的拍摄空间进行拍摄。来自投射装置的投射光示出三维测量所使用的投射图案。下面，在称为“投射光”的情况下，是指示出投射图案的光。三维测量装置能够基于拍摄装置所输出的拍摄图像所包含的投射
图案，执行对测量对象物的表面的三维位置进行测量的三维测量处理。另外，模拟装置10也可以对利用三维测量装置的系统的输出结果进行模拟。
[0041]测量条件取得部101取得表示三维测量装置的测量条件的测量条件信息。后面会对测量条件信息的详情进行叙述。测量条件取得部101将取得的测量条件信息输入至虚拟拍摄图像生成部102。
[0042]虚拟拍摄图像生成部102基于从测量条件取得部101输入的测量条件信息，生成再现了由三维测量装置所包含的拍摄装置输出的拍摄图像的CG(Computer Graphics)图像即虚拟拍摄图像。虚拟拍摄图像生成部102将生成的虚拟拍摄图像输入至三维测量运算部103。
[0043]三维测量运算部103使用从虚拟拍摄图像生成部102输入的虚拟拍摄图像，执行由三维测量装置执行的三维测量处理，取得测量值。三维测量运算部103将取得的测量值输入至输出部104。
[0044]输出部104对包含从三维测量运算部103输入的测量值的模拟结果进行输出。
[0045]图2是表示图1所示的模拟装置10的动作的流程图。模拟装置10的测量条件取得部101取得测量条件信息(步骤S101)。测本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种模拟装置，其特征在于，具有：测量条件取得部，其取得表示三维测量装置的测量条件的测量条件信息，该三维测量装置具有将光投射至测量对象物的投射装置、对包含被照射了来自所述投射装置的投射光的所述测量对象物的拍摄空间进行拍摄的拍摄装置；虚拟拍摄图像生成部，其基于所述测量条件信息，生成对由所述拍摄装置输出的拍摄图像进行了再现的虚拟拍摄图像；三维测量运算部，其执行使用所述虚拟拍摄图像对所述测量对象物的表面的三维位置进行测量的三维测量处理，得到测量值；以及输出部，其对包含所述测量值的模拟结果进行输出。2.根据权利要求1所述的模拟装置，其特征在于，所述测量条件信息包含表示所述投射装置的投射条件的信息、表示所述拍摄装置的拍摄条件的信息、表示所述测量对象物的形状的信息、表示所述测量对象物的状态的信息、表示所述测量对象物的特性的信息中的至少1个。3.根据权利要求2所述的模拟装置，其特征在于，表示所述投射条件的信息为能够对所述投射装置的位置姿势、分辨率及焦点进行确定的信息，表示所述拍摄条件的信息为能够对所述拍摄装置的位置姿势、分辨率及焦点进行确定的信息，表示所述测量对象物的状态的信息包含所述测量对象物的位置及姿势中的至少1个，表示所述测量对象物的特性的信息包含所述测量对象物的颜色、漫反射率及镜面反射率中的至少1个。4.根据权利要求1至3中任一项所述的模拟装置，其特征在于，所述测量条件信息还包含表示构成所述拍摄空间的所述测量对象物之外的物体的位置、形状及特性中的至少1个的信息。5.根据权利要求1至4中任一项所述的模拟装置，其特征在于，所述测量条件信息还包含表示环境光的状态的信息。6.根据权利要求1至5中任一项所述的模拟装置，其特征在于，所述虚拟拍摄图像生成部基于所述测量条件信息来生成所述虚拟拍摄图像，该虚拟拍摄图像以像素值对表示阴影边界的位置所包含的误差进行了再现，该阴影边界是所述拍摄图像中的由所述投射光产生的阴影的边界。7.根据权利要求6所述的模拟装置，其特征在于，所述虚拟拍摄图像生成部生成对由于以下产生原因而产生的所述误差进行了再现的所述虚拟拍摄图像，即：被由物体的表面反射后的光照射的彼此反射、由所述投射装置的焦点不合焦引起的所述投射光的模糊、由所述拍摄装置的透镜的弯曲像差引起的图像畸变、随机噪声、及由所述拍摄装置的焦点不合焦引起的图像模糊中的至少1个产生原因。8.根据权利要求6或7所述的模拟装置，其特征在于，所述虚拟拍摄图像生成部包含：光学再现图像生成部，其基于所述测量条件信息，生成通过光学模拟对所述拍摄图像进行了再现的光学再现图像；以及
画质劣化处理部，其针对所述光学再现图像，基于所述误差而实施画质的劣化处理，将所述画质的劣化处理后的图像作为所述虚拟拍摄图像。9.根据权利要求8所述的模拟装置，其特征在于，所述虚拟拍摄图像生成部还具有误差信息取得部，该误差信息取得部取得表示在所述虚拟拍摄图像中表现出的所述误差的产生原因的误差信息，所述光学再现图像生成部基于所述测量条件信息及所述误差信息，生成所述光学再现图像，所述画质劣化处理部基于所述测量条件信息及所述误差信息，对所述光学再现图像实施画质的劣化处理。10.根据权利要求9所述的模拟装置，其特征在于，所述误差信息包含所述误差的产生原因的各个种类的误差的强度，所述虚拟拍摄图像生成部基于所述误差信息，针对所述误差的产生原因的各个种类，决定对所述光学再现图像实施的所述劣化处理的强度。11.根据权利要求9或10所述的模拟装置，其特征在于，所述误差信息包含所述误差的产生原因的各个种类的附加顺序，所述虚拟拍摄图像生成部基于所述误差信息，针对所述误差的产生原因的各个种类，决定对所述光学再现图像实施的所述劣化处理的顺序。12.根据权利要求1至11中任一项所述的模拟装置，其特征在于，所述虚拟拍摄图像生成部基于所述测量条件信息对所述光的行进路径进行计算，在所述投射光被第1面反射，反射光入射至第2面的情况下，与没有考虑所述反射光的影响的第1亮度相比，使包含所述第2面处的所述反射光的入射点的像素的亮度增加。13.根据权利要求12所述的模拟装置，其特征在于，所述虚拟拍摄图像生成部基于所述第1面的表面特性、所述第2面的表面特性、及所述第1面相对于所述第2面的姿势，决定使亮度增加的所述像素的亮度的增加量。14.根据权利要求1至13中任一项所述的模拟装置，其特征在于，所述虚拟拍摄图像生成部基于所述测量条件信息，对被照射所述投射光的区域即第1区域、没有被照射所述投射光的区域即第2区域进行计算，基于所述像素与所述第1区域和所述第2区域的边界之间的距离决定从所述边界起预先确定的距离以内的像素的亮度。15.根据权利要求14所述的模拟装置，其特征在于，所述虚拟拍摄图像生成部将从所述边界起预先确定的距离以内的所述像素的亮度设为小于或等于被照射了所述投射光的情况下的亮度即最大值，且大于或等于没有被照射所述投射光的情况下的亮度即最小值。16.根据权利要求15所述的模拟装置，其特征在于，所述像素越接近所述第1区域，则所述虚拟拍摄图像生成部使该像素的亮度越接近所述最大值，所述像素越接近所述第2区域，则所述虚拟拍摄图像生成部使该像素的亮度越接近所述最小值。17.根据权利要求1至16中任一项所述的模拟装置，其特征在于，所述虚拟拍摄图像生成部具有：传感器视点数据生成部，其使用所述测量条件信息生成传感器视点数据，该传感器视
点数据包含表示从所述拍摄装置看得见的所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：川西亮辅，
申请(专利权)人：三菱电机株式会社，
类型：发明
国别省市：