単一グループのキャリブレーション

Mech-MSRメイン画面のツールバーから 複数台プロファイル測定器のキャリブレーション をクリックし、表示される画面で 準備完了 をクリックします。その後、単一グループのキャリブレーション を選択し、キャリブレーションを実行 をクリックすると、キャリブレーション画面が表示されます。

複数台プロファイル測定器のキャリブレーション機能は、ソリューションを開いた後に使用可能となり、キャリブレーション結果はそのソリューション内のすべてのプロジェクトに適用されます。

one インラインプロファイル測定器を接続

グループ化するプロファイル測定器は、同じ型番のセンサーヘッドを使用する必要があります。プロファイル測定器リスト からデバイスを選択し、接続を完了してください。

connect to laser profilers
  • リストにプロファイル測定器が表示されない場合は、測定器が 正常に接続されている ことを確認し、update devicesをクリックしてリストを更新してください。

  • また、仮想デバイスを追加 をクリックすると、仮想デバイスのデータを読み込むことできます。

プロファイル測定器を接続した後、次へ をクリックしてレイアウト設定画面に進みます。

two レイアウトを選択

並列、対向、対面のレイアウトが選択可能です。実際の設置状況に応じて適切なレイアウトを選択し、センサーヘッドの配置順序、キャリブレーションブロックとセンサーヘッドの相対的な動きの関係を決定してください。

  1. プロファイル測定器の番号を確認

    プロファイル測定器の番号を正しく設定する必要があります。メインプロファイル測定器(1番)を確定した後、他のプロファイル測定器が取得したデータはこのデバイスの座標系に変換されます。番号設定が誤っていると、キャリブレーション結果も正しくならないため、注意してください。
    レイアウト 説明 説明図

    並列

    センサーヘッドが上、キャリブレーションブロックが下に配置されます。キャリブレーションブロックの順方向(自分から遠ざかる方向)に向かってセンサヘッドを正面から見たとき、センサーヘッドに 左から右へ 昇順に番号を付けます。最も左側のセンサーヘッドがメイン(1番)となります。

    side by side layout

    対向

    センサーヘッドが上、キャリブレーションブロックが下に配置されます。キャリブレーションブロックの順方向(自分から遠ざかる方向)に向かってセンサヘッドを正面から見たとき、センサーヘッドに 遠方から近方へ 昇順に番号を付けます。最も遠いセンサーヘッドがメイン(1番)となります。

    reverse layout

    対面

    キャリブレーションブロックの順方向(自分から遠ざかる方向)に向かってセンサヘッドを正面から見たとき、センサーヘッドに 上から下へ 昇順に番号を付けます。一番上のセンサーヘッドがメイン(1番)となります。

    opposite layout

  2. 正しいパラメータグループを選択

    Mech-Eye Viewerで保存されたパラメータグループを選択してください。

    select parameter group
    • 各プロファイル測定器のトリガー設定や解像度設定は完全に一致している必要があります。また、プロファイルの位置合わせ補正フィルタリング機能 を無効にしてください。条件を満たしていない場合は、Mech-Eye Viewerに戻り、パラメータを調整してパラメータグループとして保存した後、Mech-MSRでキャリブレーションを実行してください。

    • 測定器の視野は重なる部分がある場合、同時にレーザー光を照射すると互いに干渉します。この問題を解決するために、いずれかの測定器に トリガー遅延 パラメータを設定し、干渉を軽減できます。

  3. プロファイル測定器とキャリブレーションブロックの相対的な動きの関係を確定

    プロファイル測定器のY軸方向は固定されており、これはセンサーヘッドのレーザー発射器から受光部への方向です。

    laser profiler y

    キャリブレーションブロックの移動方向は、移動式装置の移動方向と一致します。キャリブレーションブロックが静止している場合、移動方向はセンサーヘッドに対して相対的な方向となります。

    実際のシーンでは、測定器のY軸方向とキャリブレーションブロックの移動方向が一致する場合と逆の場合があります。測定器のY軸方向がキャリブレーションブロックの移動方向と逆の場合、取得した画像は鏡像のように反転する可能性があります。この問題を解決するために、レイアウトに基づいて適切な設定を行ってください。

    • レイアウトが 並列 または 対面 の場合は、正しいシーンを選択します。

      select a scenario
    • レイアウトが 対向 の場合は、1台のデバイスに対して Y軸方向と対象物の移動方向が逆 にチェックを入れます。

      opposite direction
    測定器のY軸方向とキャリブレーションブロックの移動方向の関係を正しく設定する必要があります。

設定後、次へ をクリックしてキャリブレーションブロック設定画面に進みます。

three キャリブレーションブロックを設定

実際に使用するキャリブレーションブロックに基づいて、パラメータ値を入力してください。レイアウトによって表示されるパラメータが異なります。

正確なパラメータ値を必ず入力してください。
calibration target
パラメータ 説明

上面辺長(L1)

錐台の短い底辺の長さ。

下面辺長(L2)

錐台の長い底辺の長さ。

錐台の高さ(h)

錐台の上面から下面までの垂直距離。

並進距離(d)

隣接する錐台の中心線間の距離。キャリブレーションブロックに複数の錐台が並んでいる場合、この距離だけ並進させることで互いに重なります。

対向 レイアウトで錐台が1つのみの場合、並進距離は存在しないため、0 に設定してください。

台座の厚さ(h2)

キャリブレーションブロックの台座の厚さ。

回転半径(R)

キャリブレーションブロックに複数の錐台がある場合、隣接する錐台を特定の点を中心に回転させることで互いに重なります。回転半径は、錐台の中心点からその回転中心点までの距離を指します。

回転角度(α)

キャリブレーションブロックに複数の錐台がある場合、隣接する錐台を特定の点を中心に回転させることで互いに重なります。回転角度は、その回転によって錐台が重なる角度を指します。

パラメータ値を入力して確認した後、次へ をクリックしてキャリブレーション画面に進みます。

four キャリブレーションを実行

キャリブレーションを実行するための手順は以下の通りです。

  1. データを取得 タブで 取得を開始 をクリックし、画像データを取得します。

    acquisition
  2. 画像表示 のドロップダウンオプションを切り替え、各測定器が取得した画像が以下の条件を満たしていることを確認します。

    • キャリブレーションブロックが画像の中央に位置していること。

    • 画像にはキャリブレーションブロックの6つの特徴面のみが含まれ、各面が完全に撮影されていること。

      余分なサーフェスデータがある場合、ROIを使用 をオンにし、ROIのサイズと位置を調整して、ROI内にキャリブレーションブロックの6つの特徴面のみが含まれるようにしてください。
    • キャリブレーションブロックの錐台がセンサーヘッドに正対し、X軸、Y軸、またはZ軸周りに回転していないこと。

    • ノイズが少ないこと。

      正常 点が欠損 一部の表面が不完全 余分な表面がある ノイズが多い

      image normal

      image lost

      image uncomplete

      extra plane

      too much noise

  3. キャリブレーションを実行 タブに切り替え、キャリブレーションを実行 をクリックして、キャリブレーションを開始します。

    calibration
  4. キャリブレーション結果 を確認し、キャリブレーション精度が要件を満たしていることを確認します。

    プロファイル測定器の視野が重なっている場合、画像融合 をオンにし、融合後の画像が正しく表示されるか確認してください。
  5. 保存 をクリックし、ポップアップウィンドウで名前と保存先を設定してキャリブレーション結果を保存します。これで、キャリブレーションが完了しました。

付録:キャリブレーション結果について

錐台上の点、直線、平面の番号は以下のように定義されます。

eight feature points

eight feature lines

six feature planes

直線

平面

画像合成を行う際、他のプロファイル測定器で取得したデータは、すべてメインプロファイル測定器で取得したデータの座標系に変換する必要があります。

変換行列 および 誤差(再投影誤差を除く)は、すべてメインプロファイル測定器を基準に計算されます。

変換行列

プロファイル測定器で取得したデータを画像合成する際に適用される平行移動および回転変換。

移動方向

キャリブレーションブロックの移動方向を表すベクトル(プロファイル測定器に対して)。基準値は(0, 1, 0)であり、これはキャリブレーションブロックがセンサーヘッドに正対し、測定器のY軸正方向に沿って移動し、X軸、Y軸、Z軸のいずれの回転もないことを意味します。

再投影誤差

錐台の8つのコーナーにおける測定座標と基準座標との偏差を計算し、再投影誤差を求めます。値が小さいほど、キャリブレーション精度が高いと判断できます。

平面間誤差

座標系変換後、対応する平面の法線ベクトル間の角度誤差を計算します。

点と平面の誤差

座標系変換後、点から平面への垂直距離と基準値との誤差を計算します。

直線間誤差

座標系変換後、対応する直線の方向ベクトル間の角度誤差を計算します。

点と直線の誤差

座標系変換後、点から直線への垂直距離と基準値との誤差を計算します。

点間誤差

座標系変換後、対応する点同士の距離と基準値との誤差を計算します。

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