[发明专利]三维计测装置及其计测辅助处理方法

说明书

在三维计测装置中，计测装置主体计算距离传感器的位置和方向。并且，计测装置主体决定下次应使距离传感器移动到的位置和方向的候选即移动候选。另外，计测装置主体取得在移动候选中能够由距离传感器观测的特征即移动候选内特征，使用移动候选内特征评价移动候选的映射的稳定性。进而，计测装置主体根据评价结果对使用者提示距离传感器的移动方向和移动速度中的至少任意一方。

技术领域

本发明涉及三维计测装置及其计测辅助处理方法，计测例如生产现场和电梯井道等三维空间的尺寸并生成三维图。

背景技术

在例如生产现场和电梯井道等中需要计测作为三维空间的作业环境的尺寸，以便进行设备的安装或者维护。但是，通过人手很难计测三维空间，忘记计测一部分部位或一部分计测值错误的情况时有发生。在这种情况下，将发生设计的修正或者部件的再加工等，导致作业的延迟。

另外，在对象物件是顾客的物件的情况下，为了进行尺寸的再计测，必须再次委托顾客现场停止(停止生产或者停止电梯的运转等)。

针对此情况，通过简单地计测(扫描)三维空间的形状并保存其三维形状，从而要求任何时候都能计测全部部位的尺寸，并且能够进行模拟的安装验证。

作为三维空间的形状取得方法之一，有使用3D(three-dimensional：三维)传感器手动扫描的方法。在这种情况下，从多个计测数据分别提取特征。然后，对计测数据进行定位使得在计测数据之间共同观测到的特征重叠，从而生成(更新)三维图。将这样的数据的定位处理称作映射。

在现有的图像处理装置中，在控制部设有三维图生成部。三维图生成部使摄像机移动，根据在2个地点拍摄到的2张二维图像生成局部的三维图。并且，控制部使摄像机从导轨上的各地点进行拍摄，根据得到的图像生成并存储整体的三维图。另外，控制部根据存储着的整体的三维图导出可看到任意摄像对象地点的地点。然后，在导出的地点附近使摄像机10进行拍摄直到能够生成包含摄像对象地点的三维图为止，生成该部分的三维图，取得摄像对象地点的三维图(例如，参照专利文献1)。

另外，在现有的自身位置估计方法中，检测由搭载于移动体的摄像装置拍摄到的图像中的特征点，并且根据与移动体的移动相伴的图像上的特征点的变化，检测移动体周围的物体的位置，由此估计自身位置。此时，当移动体未在此地旋转的情况下，设摄像装置的摄像方向为初始方向。并且，当移动体在此地旋转的情况下，设摄像装置的摄像方向为能够拍摄位于在移动体旋转之前取得的图像中的特征点的至少一部分的朝向。由此，能够减小丢失特征点的可能性，从而持续地实施自身位置估计(例如，参照专利文献2)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2009-155056号公报

专利文献2：日本专利第5310285号公报

发明内容

发明要解决的问题

在专利文献1所示的现有的图像处理装置中，在摄像机移动之后进行映射的稳定性评价，必须通过试行错误来决定最佳的视点。

另外，在专利文献2所示的现有的自身位置估计方法中，由于没有评价映射的稳定性，因而精度有可能根据传感器路径而下降。

本发明正是为了解决如上所述的问题而完成的，其目的在于，得到能够更顺利地且高精度地生成三维图的三维计测装置及其计测辅助处理方法。

用于解决问题的手段