3Dマッチング
使用シーン
同一種類の対象物の位置姿勢に対して低精度マッチングと高精度マッチングの両方が必要なほとんどのシーンに適しています。
このステップを使用する際は、3Dマッチングのよくある問題 を参照して、3Dマッチングプロセスにおける一般的な問題の対処方法を確認できます。
パラメータ説明
モデル設定
- モデル選択
-
パラメータ説明:このパラメータは、ワークライブラリから点群を選択するために使用されます。
調整説明:ワークライブラリ ボタンをクリックして ワークライブラリ を開きます。ワークライブラリで点群モデルを作成した後、ボタン下のドロップダウンリストから選択できます。
パラメータ調整
- パラメータ調整レベル
-
パラメータ説明:表示されるパラメータは、パラメータ調整レベルによって異なります。以下に、異なる調整レベルでのパラメータについて説明します。
オプション:基本、詳細、上級
初期値:基本
基本 レベルのパラメータについては、こちらをクリックしてください。
入出力設定
- 出力タイプ
-
パラメータ説明:このパラメータは、ステップから出力される情報のタイプを選択するために使用されます。
オプション:把持位置姿勢、対象物中心点
-
把持位置姿勢:ワークの把持位置姿勢と把持位置姿勢の情報を出力します。
-
対象物中心点:ワークの中心点を出力します。
初期値:把持位置姿勢
-
マッチングモード
選択したワークの点群モデルに「サーフェス点群」と「エッジ点群」の両方が含まれている場合にのみ、マッチングモード の設定が可能です。点群モデルにいずれか一方のみが含まれている場合、このステップでは対応するマッチングモードが自動的に適用され、手動での切り替えはできません。例えば、点群モデルにエッジ点群のみが含まれている場合、このステップでは自動的にエッジマッチングモードが使用され、マッチングモード に関連するパラメータは表示されません。 |
- マッチングモードを自動的に設定
-
パラメータ説明:有効にすると、ステップでは 低精度マッチングモード と 高精度マッチングモード は自動的に設定されます。
初期値:有効
- 低精度マッチングモード/高精度マッチングモード
-
パラメータ説明:このパラメータは、マッチングモードを設定するために使用されます。マッチングモードを自動的に設定 を使用しない場合、このパラメータを設定する必要があります。
オプション:サーフェスマッチング、エッジマッチング
-
サーフェスマッチング:対象物のサーフェス点群モデルを使用して点群モデルのマッチングを行います。
-
エッジマッチング:対象物のエッジ点群モデルを使用して点群モデルのマッチングを行います。
初期値:サーフェスマッチング
調整アドバイス:このパラメータを調整する際には、ワークの特徴と取得した点群の品質を考慮する必要があります。対象物の表面に明らかな認識可能な特徴がある場合(クランクシャフト、ローターなど)、サーフェスマッチングを推奨しています。この場合、対象物の表面特性を反映した点群モデルを作成する必要があります。対象物が平らで、カメラの視野に明確な固定エッジの特徴がある場合(パネル、トラックリンク、コネクティングロッド、ブレーキディスクなど)、エッジマッチングを推奨しています。この場合、対象物のエッジ特性を反映した点群モデルを作成する必要があります。また、対象物の点群品質がよくない場合は、サーフェスマッチングの使用を推奨します。
-
実行設定
- 実行モード
-
パラメータ説明:このパラメータは、マッチングの精度と速度のバランスを設定するために使用されます。精度が高いほど、処理にかかる時間も長くなります。
オプション:高速、標準、高精度
初期値:標準
信頼度設定
3Dマッチングの処理において、これらのパラメータはマッチング結果の評価および選別に使用され、マッチングの精度と安定性を確保するのに役立ちます。例えば、これらのパラメータを適切に設定することで、最上層に正常に配置されたワークを正確に認識できるようになります。
まず、このステップでは設定された 結果検証レベル に基づいてマッチング結果を評価し、マッチング結果の信頼度を計算します。その後、信頼度と 信頼度しきい値 を比較して、合格と判断されたマッチング結果を選別します。
マッチング結果の信頼度は、点群モデルとマッチング対象のシーン点群の重なり率です。 |
- 結果検証レベル
-
パラメータ説明:このパラメータは、マッチング結果を評価する際の厳密さの程度を選択するために使用されます。
オプション:低、標準、高、超高
初期値:標準
調整アドバイス:通常の場合は 標準 を使用します。シーンの点群と点群モデルの区別が難しい場合は、より高い検証レベルを選択することを推奨します。
- 信頼度しきい値
-
パラメータ説明:マッチング結果の信頼度がこのしきい値より大きい場合、その結果が有効であると見なされます。信頼度が高いほど、マッチング結果はより正確です。
初期値:0.3000
調整アドバイス:まずはこのパラメータを初期値に設定し、実行結果を確認することを推奨します。誤認識が発生した場合は、このパラメータを適度に高く設定することをお勧めします。見逃しが発生した場合は、適度に低く設定することをお勧めします。
出力
- 出力結果の最大数
-
パラメータ説明:このパラメータは、マッチングに成功した場合の出力されるワークの最大数を指定するために使用されます。この値が大きいほど、ステップの実行時間が長くなります。
初期値:10
調整アドバイス:このパラメータは適切に設定することを推奨します。値を高く設定しすぎないようご注意ください。このパラメータを変更すると、ステップを再実行した後に新しいマッチング結果に基づいて出力結果の数が制限されます。
実際に出力される3Dマッチングの認識結果の数は、設定された 出力結果の最大数 と一致しない場合があります。例えば、出力結果の最大数 を5に設定しても3Dマッチングの認識結果が合計で3つしかない場合、実際に出力される結果の数は3になります。 |
可視化設定
- 可視化処理
-
パラメータ説明:「デバッグ結果出力」を有効にすると、選択した可視化項目が「デバッグ結果出力」ウィンドウに表示されます。
オプション:出力結果、信頼度
初期値:出力結果
調整説明:位置姿勢を「デバッグ結果出力」ウィンドウに表示するには、デバッグ結果出力 機能を有効にする必要があります。
- 位置姿勢を表示
-
パラメータ説明:有効にすると、位置姿勢は可視化表示エリアに表示されます。
初期値:有効
詳細 レベルのパラメータについては、こちらをクリックしてください。
入出力設定
- 出力タイプ
-
パラメータ説明:このパラメータは、ステップから出力される情報のタイプを選択するために使用されます。
オプション:把持位置姿勢、対象物中心点
-
把持位置姿勢:ワークの把持位置姿勢と把持位置姿勢の情報を出力します。
-
対象物中心点:ワークの中心点を出力します。
初期値:把持位置姿勢
-
- 入力タイプ
-
パラメータ説明:このパラメータは、ステップに点群モデルを入力するかどうかを設定するために使用されます。
オプション:デフォルト、外部モデル
-
デフォルト:ワークライブラリで作成された点群モデルを使用してマッチングを行います。
-
外部モデル:このオプションを選択すると、ステップに入力ポートが追加されます。これはワークの点群モデルとワーク中心点を入力するために使用されます。このオプションを使用するには、ワークライブラリで「点群モデルを作成せずに設定」フローを使用する必要があります。
初期値:デフォルト
-
マッチングモード
選択したワークの点群モデルに「サーフェス点群」と「エッジ点群」の両方が含まれている場合にのみ、マッチングモード の設定が可能です。点群モデルにいずれか一方のみが含まれている場合、このステップでは対応するマッチングモードが自動的に適用され、手動での切り替えはできません。例えば、点群モデルにエッジ点群のみが含まれている場合、このステップでは自動的にエッジマッチングモードが使用され、マッチングモード に関連するパラメータは表示されません。 |
- マッチングモードを自動的に設定
-
パラメータ説明:有効にすると、ステップでは 低精度マッチングモード と 高精度マッチングモード は自動的に設定されます。
初期値:有効
- 低精度マッチングモード/高精度マッチングモード
-
パラメータ説明:このパラメータは、マッチングモードを設定するために使用されます。マッチングモードを自動的に設定 を使用しない場合、このパラメータを設定する必要があります。
オプション:サーフェスマッチング、エッジマッチング
-
サーフェスマッチング:対象物のサーフェス点群モデルを使用して点群モデルのマッチングを行います。
-
エッジマッチング:対象物のエッジ点群モデルを使用して点群モデルのマッチングを行います。
初期値:サーフェスマッチング
調整アドバイス:このパラメータを調整する際には、ワークの特徴と取得した点群の品質を考慮する必要があります。対象物の表面に明らかな認識可能な特徴がある場合(クランクシャフト、ローターなど)、サーフェスマッチングを推奨しています。この場合、対象物の表面特性を反映した点群モデルを作成する必要があります。対象物が平らで、カメラの視野に明確な固定エッジの特徴がある場合(パネル、トラックリンク、コネクティングロッド、ブレーキディスクなど)、エッジマッチングを推奨しています。この場合、対象物のエッジ特性を反映した点群モデルを作成する必要があります。また、対象物の点群品質がよくない場合は、サーフェスマッチングの使用を推奨します。
-
低精度マッチングの設定
- 実行設定
-
パラメータ説明:このパラメータは、マッチングの精度と速度のバランスを設定するために使用されます。精度が高いほど、処理にかかる時間も長くなります。
オプション:高速、標準、高精度、カスタム
初期値:標準
- 点群モデルの期待点数
-
パラメータ説明:このパラメータは、点群モデル内の期待される点の数を設定するために使用されます。実行モード が カスタム の場合、このパラメータを設定する必要があります。
初期値:300
調整説明:通常、サーフェス点群モデルを使用してマッチングを行う場合には、このパラメータの設定が必要です。値を小さくするとマッチング速度が向上しますが、マッチング精度が低下する可能性があります。
高精度マッチングの設定
- 実行設定
-
パラメータ説明:このパラメータは、マッチングの精度と速度のバランスを設定するために使用されます。精度が高いほど、処理にかかる時間も長くなります。
オプション:高速、標準、高精度、超高精度、カスタム
初期値:標準
調整アドバイス:把持精度が高く求められるシーンでは、実行方式 を カスタム に設定し、サンプリング間隔 を手動で設定することを推奨します。
- サンプリング間隔
-
パラメータ説明:このパラメータ値が大きいほど、サンプリングされた点群に含まれる点の数が少なくなり、点群が疎になります。そのため、マッチング精度は低下します。このパラメータ値が小さいほど、実行時間が長くなります。
初期値:5.000 mm
- 最大反復回数
-
パラメータ説明:このパラメータ値が大きいほど、マッチング精度が高くなり、処理速度が遅くなります。
初期値:40
- 標準偏差更新のステップサイズ
-
パラメータ説明:このパラメータは、標準偏差を微調整するために使用されます。
初期値:3
- 偏差補正能力
-
パラメータ説明:このパラメータは、低精度マッチング結果に対する補正能力の大きさを設定するために使用されます。偏差補正能力が大きいほど、実際の対象物の位置姿勢から大きくずれた大まかな位置を正確な位置姿勢に補正することができます。ただし、偏差補正能力が大きくすると、マッチング精度が低下する可能性がありますのでご注意ください。
オプション:高レベル、中レベル、低レベル
初期値:低レベル
調整アドバイス:低精度マッチング後に得られた位置姿勢が実際の対象物の位置姿勢と大きくずれている場合は、偏差補正能力 を 高レベル に設定することを推奨します。
追加の高精度マッチング
ワークの点群モデルにサーフェス点群とエッジ点群の両方が含まれている場合のみ、追加の高精度マッチング が可能です。 |
- 有効化
-
パラメータ説明:この機能を有効にすると、異なるモードで高精度マッチングを再度実行します。例えば、現在の高精度マッチングモードがサーフェスマッチングの場合、この機能を有効にすると、エッジモードでも高精度マッチングを再度実行します。これにより、最終的なマッチング精度が向上する可能性がありますが、処理時間がわずかに増加します。
初期値:無効
調整アドバイス:実際の状況に応じて、この機能を有効にするかどうかを判断してください。この機能を有効にする場合、追加の高精度マッチングで使用するサーフェス/エッジの点群モデルが正確かつ適切であることを確認してください。
位置姿勢をフィルタリング
- 位置姿勢距離に基づく非極大値抑制を使用
-
パラメータ説明:有効にすると、候補位置姿勢と選択された位置姿勢との間の距離が対象物の直径の0.1倍未満である場合、候補位置姿勢はフィルタリングで除去されます。
初期値:有効
- 最大モデル回転角度を自動的に設定
-
パラメータ説明:有効にすると、モデルの最大回転角度 が自動的に設定されます。主に、ワーク表裏と誤ってマッチングした位置姿勢を除去するために使用されます。
初期値:有効
- モデルの最大回転角度
-
パラメータ説明:点群モデルがシーン点群にマッチングされる際、モデルのX軸またはY軸周りの回転角度に基づいて位置姿勢をフィルタリングします。モデルの回転角度が モデルの最大回転角度 を超えると、その位置姿勢は除去されます。
初期値:135.00°
低精度マッチングの位置姿勢を調整またはフィルタリング
- 戦略を選択
-
パラメータ説明:X軸の向きを調整 を選択すると、低精度マッチングで得られた位置姿勢のZ軸を固定し、X軸を指定した方向に回転させることができます。誤マッチングの可能性がある結果をフィルタリング を選択すると、ワークライブラリで計算された失敗する可能性のある位置姿勢がマッチングに使用されるため、低精度マッチングで得られた位置姿勢をフィルタリングすることができます。
オプション:なし、X軸の向きを調整、誤マッチングの可能性がある結果をフィルタリング
オプション 説明 調整の例 なし
「低精度マッチングの位置姿勢を調整またはフィルタリング」機能を使用しません。
X軸の向きを調整
低精度マッチングによって得られた位置姿勢のZ軸を固定し、X軸を指定方向に回転させます。このパラメータは、一般的に円対称のワーク(例:リング、ブレーキディスクなど)や、ワークの供給角度がほぼ一定である把持シーンに適用され、ワークの位置姿勢のX軸を同じ方向に揃えるために使用されます。
ワークの供給姿勢に大きなばらつきがある場合、低精度マッチング結果に対して補正を行い、高精度マッチングで補正が行われていない場合は、マッチングが失敗したり、誤った結果になる可能性があります。誤マッチングの可能性がある結果をフィルタリング
ワークライブラリで計算された誤マッチングの可能性がある結果をマッチングに使用し、低精度マッチングの位置姿勢をフィルタリングします。このパラメータは通常、トラックリンクなどの対称またはほぼ対称なワークに適用され、複数の候補位置姿勢の中から誤マッチングの可能性がある位置姿勢を除去するために使用されます。
-
180°対称の長方形ワークの場合、マッチングで得られた位置姿勢のX軸の向きを点群モデルの位置姿勢と一致させるために、「誤マッチングの可能性がある結果をフィルタリング」を選択できます。調整の効果は下図に示します。
-
あるワークがほぼ180°対称であっても、両端の構造に若干の違いがあり、完全な対称性がありません。このようなワークは誤認識されやすくなります。そのため、このようなワークの認識精度を向上させるには、「誤マッチングの可能性がある結果をフィルタリング」を選択することを推奨します。調整の効果は下図に示します。
初期値:なし
調整説明:誤マッチングの可能性がある結果をフィルタリング パラメータを使用する場合、ワークライブラリの 点群モデル設定 で 点群モデルを設定 を有効にし、位置姿勢を計算してマッチング結果をフィルタリング または 対称性を手動で設定 を選択して関連設定を行います。
ワークライブラリ でワークの対称性を手動で設定した場合、その対称性の設定は低精度マッチングや高精度マッチングだけでなく、追加の高精度マッチングにも適用されます。 -
細長い対象物のマッチング精度を向上
- 有効化
-
パラメータ説明:長さと幅の比が3:1を超える細長いワーク(シャフトやバーなど)をマッチングする際、ワークと点群がワークの長軸方向でずれやすく、両端が正確に整列しないことがあります。この機能を有効にすると、細長い対象物のマッチング精度を向上させることができます。
初期値:有効
信頼度設定
3Dマッチングの処理において、これらのパラメータはマッチング結果の評価および選別に使用され、マッチングの精度と安定性を確保するのに役立ちます。例えば、これらのパラメータを適切に設定することで、最上層に正常に配置されたワークを正確に認識できるようになります。
まず、このステップでは設定された 結果検証レベル に基づいてマッチング結果を評価し、マッチング結果の信頼度を計算します。その後、信頼度と 信頼度しきい値 を比較して、合格と判断されたマッチング結果を選別します。
マッチング結果の信頼度は、点群モデルとマッチング対象のシーン点群の重なり率です。 |
- 信頼度の設定方式
-
パラメータ説明:このパラメータは、共同スコアリング戦略の設定方式を選択するために使用されます。
オプション:自動、手動
-
自動:「共同スコアリング戦略」を自動的に設定します。
-
手動:「共同スコアリング戦略」を手動で設定します。
初期値:自動
-
- 共同スコアリング戦略
-
パラメータ説明:このパラメータは、結果検証のためのスコアリング戦略を選択するために使用されます。サーフェスとエッジの両方を考慮 を選択すると、信頼度設定 のパラメータ群で、サーフェスマッチングとエッジマッチングのパラメータをそれぞれ設定する必要があります。これにより、マッチング結果をより適切にフィルタリングできます。
オプション:サーフェスとエッジの両方を考慮、サーフェスのみを考慮
初期値:サーフェスのみを考慮
調整アドバイス:共同スコアリング戦略 が サーフェスとエッジの両方を考慮 に設定されている場合は、サーフェスマッチングの信頼度しきい値 を高めに設定し、エッジマッチングの信頼度しきい値 を低めに設定することを推奨します。また、共同スコアリング戦略 が サーフェスのみを考慮 に設定されている場合は、このステップはサーフェスマッチングのスコアのみを使用してマッチング結果の検証を行います。
- 結果検証レベル
-
パラメータ説明:このパラメータは、マッチング結果の評価の厳しさを設定するために使用されます。
オプション:低、標準、高、超高、カスタム
初期値:標準
調整アドバイス:通常の場合は「標準」を使用します。シーンの点群と点群モデルの区別が難しい場合は、より高い検証レベルを選択することを推奨します。
- 検索半径
-
パラメータ説明:このパラメータは、点群モデルとシーン点群の重なり具合を判断するために使用されます。検索半径が小さいほどマッチング結果の信頼度は低くなり、検索半径が大きいほど信頼度は高くなります。結果検証レベル が カスタム の場合、このパラメータを設定する必要があります。
初期値:10.000mm
調整アドバイス:マッチング結果の検証スコアが低い場合は、このパラメータを適度に上げることをお勧めします。逆に、マッチング結果の検証スコアが高い場合は、このパラメータを適度に下げることをお勧めします。
- サンプリング間隔
-
パラメータ説明:サンプリング間隔を設定し、点群モデルおよびシーン点群に対してダウンサンプリングを行います(評価用にのみ使用されます)。この値が大きいほど、サンプリングされた点群の点数が少なくなります。結果検証レベル が カスタム の場合、このパラメータを設定する必要があります。
初期値:5.000 mm
- 信頼度しきい値
-
パラメータ説明:マッチング結果の信頼度がこのしきい値より大きい場合、その結果が有効であると見なされます。信頼度が高いほど、マッチング結果はより正確です。
初期値:0.3000
調整アドバイス:まずはこのパラメータを初期値に設定し、実行結果を確認することを推奨します。誤認識が発生した場合は、このパラメータを適度に高く設定することをお勧めします。見逃しが発生した場合は、適度に低く設定することをお勧めします。
- サーフェスマッチングに法線ベクトルの偏差を考慮
-
パラメータ説明:サーフェスマッチング結果の検証時に、シーンの点群と点群モデルの対応点の法線ベクトルの角度差を考慮します。このパラメータを有効にすると、出力されるマッチング結果の数は少なくなりますが、マッチング結果の精度が向上します。
初期値:チェックを入れない
モデル処理
- サーフェスマッチングに穴を考慮
-
パラメータ説明:サーフェスマッチング時に、点群モデルとワーク点群の外輪郭が一致している場合でも、ワーク点群やサーフェス点群モデルに穴があると、誤マッチングが発生しやすくなります(例:リングと円盤の誤マッチング)。このパラメータを有効にすると、サーフェス点群モデルとワークが穴部分でマッチングしない場合、対応するサーフェスマッチング信頼度が低くなります。サーフェス点群モデルを編集した場合、編集後のモデルが実際の物体の形状に完全に合っていない場合(例えば、サーフェス点群の中心部分の複雑なパターンを削除した場合)は、この機能を無効にすることを推奨します。
初期値:有効
重なり合っている結果を除去
- 有効化
-
パラメータ説明:このパラメータは、重なり合っている結果の除去機能を有効にするかどうかを選択するために使用されます。
初期値:有効
薄壁ワーク(コンテナ、通い箱など)に対して、この機能の効果が不十分な場合は、重なっている対象物を除去 ステップを使用して重なり合っている位置姿勢を除去できます。 - 重なり合う比率のしきい値
-
パラメータ説明:2つの対象物の点群を正交投影した際のマスクの重なり率がこの値を超えた場合、位置姿勢の信頼度が低い対象物の位置姿勢が除去されます。このパラメータは、重なり合っている結果を除去 機能が有効な場合に設定する必要があります。
初期値:30%
重ねられている結果を除去
- 有効化
-
パラメータ説明:このパラメータは、重ねられている結果の除去機能を有効にするかどうかを選択するために使用されます。
初期値:有効
薄壁ワーク(コンテナ、通い箱など)に対して、この機能の効果が不十分な場合は、重複対象物を除去(簡易版) ステップを使用して重ねられている位置姿勢を除去できます。 - 重なり率のしきい値
-
パラメータ説明:このパラメータは、対象物とその他の対象物との重なり率のしきい値を設定するために使用されます。重なり率がこのしきい値を超えると、その対象物は重ねられている対象物と見なされます。このパラメータは、重ねられている結果を除去 機能が有効な場合に設定する必要があります。
重なり率 = 対象物上方の点群投影面積 / 対象物点群モデルの投影面積点群 初期値:30%
出力
- 出力結果の最大数
-
パラメータ説明:このパラメータは、マッチングに成功した場合の出力されるワークの最大数を指定するために使用されます。この値が大きいほど、ステップの実行時間が長くなります。
初期値:10
調整アドバイス:このパラメータは適切に設定することを推奨します。値を高く設定しすぎないようご注意ください。このパラメータを変更すると、ステップを再実行した後に新しいマッチング結果に基づいて出力結果の数が制限されます。
実際に出力される3Dマッチングの認識結果の数は、設定された 出力結果の最大数 と一致しない場合があります。例えば、出力結果の最大数 を5に設定しても3Dマッチングの認識結果が合計で3つしかない場合、実際に出力される結果の数は3になります。 |
可視化設定
- 可視化処理
-
パラメータ説明:「デバッグ結果出力」を有効にすると、選択した可視化項目が「デバッグ結果出力」ウィンドウに表示されます。
オプション:低精度マッチング、高精度マッチング、X軸の向きを調整、信頼度、重ねられている位置姿勢を除去、出力結果
初期値:出力結果
調整説明:位置姿勢を「デバッグ結果出力」ウィンドウに表示するには、デバッグ結果出力 機能を有効にする必要があります。
- 位置姿勢を表示
-
パラメータ説明:有効にすると、位置姿勢は可視化表示エリアに表示されます。
初期値:有効
上級 レベルのパラメータについては、こちらをクリックしてください。
- 出力タイプ
-
パラメータ説明:このパラメータは、ステップから出力される情報のタイプを選択するために使用されます。
オプション:把持位置姿勢、対象物中心点
-
把持位置姿勢:把持位置姿勢の関連情報を出力します。
-
対象物中心点:ワークの中心点の関連情報を出力します。
初期値:把持位置姿勢
-
- 入力タイプ
-
パラメータ説明:このパラメータは、ステップに点群モデルを入力するかどうかを設定するために使用されます。
オプション:デフォルト、外部モデル
-
デフォルト:ワークライブラリで作成された点群モデルを使用してマッチングを行います。
-
外部モデル:このオプションを選択すると、ステップに入力ポートが追加されます。これはワークの点群モデルとワーク中心点を入力するために使用されます。このオプションを使用するには、ワークライブラリで「点群モデルを作成せずに設定」フローを使用する必要があります。
初期値:デフォルト
-
点群前処理
- ダウンサンプリングを使用
-
パラメータ説明:有効にすると、点群がダウンサンプリングされます。
初期値:無効
- サンプリング間隔
-
パラメータ説明:このパラメータ値が大きいほど、サンプリングされた点群に含まれる点の数が少なくなり、点群が疎になります。そのため、マッチング精度は低下します。このパラメータ値が小さいほど、実行時間が長くなります。このパラメータは、ダウンサンプリングを使用 が有効な場合に設定する必要があります。
初期値:3.000mm
マッチングモード
選択したワークの点群モデルに「サーフェス点群」と「エッジ点群」の両方が含まれている場合にのみ、マッチングモード の設定が可能です。点群モデルにいずれか一方のみが含まれている場合、このステップでは対応するマッチングモードが自動的に適用され、手動での切り替えはできません。例えば、点群モデルにエッジ点群のみが含まれている場合、このステップでは自動的にエッジマッチングモードが使用され、マッチングモード に関連するパラメータは表示されません。 |
- マッチングモードを自動的に設定
-
パラメータ説明:有効にすると、ステップでは 低精度マッチングモード と 高精度マッチングモード は自動的に設定されます。
初期値:有効
- 低精度マッチングモード/高精度マッチングモード
-
パラメータ説明:このパラメータは、マッチングモードを設定するために使用されます。マッチングモードを自動的に設定 を使用しない場合、このパラメータを設定する必要があります。
オプション:サーフェスマッチング、エッジマッチング
-
サーフェスマッチング:対象物のサーフェス点群モデルを使用して点群モデルのマッチングを行います。
-
エッジマッチング:対象物のエッジ点群モデルを使用して点群モデルのマッチングを行います。
初期値:サーフェスマッチング
調整アドバイス:このパラメータを調整する際には、ワークの特徴と取得した点群の品質を考慮する必要があります。対象物の表面に明らかな認識可能な特徴がある場合(クランクシャフト、ローターなど)、サーフェスマッチングを推奨しています。この場合、対象物の表面特性を反映した点群モデルを作成する必要があります。対象物が平らで、カメラの視野に明確な固定エッジの特徴がある場合(パネル、トラックリンク、コネクティングロッド、ブレーキディスクなど)、エッジマッチングを推奨しています。この場合、対象物のエッジ特性を反映した点群モデルを作成する必要があります。また、対象物の点群品質がよくない場合は、サーフェスマッチングの使用を推奨します。
-
低精度マッチングの設定
- 実行設定
-
パラメータ説明:このパラメータは、マッチングの精度と速度のバランスを設定するために使用されます。精度が高いほど、処理にかかる時間も長くなります。
オプション:高速、標準、高精度、カスタム
初期値:標準
- 点群モデルの期待点数
-
パラメータ説明:このパラメータは、点群モデル内の期待される点の数を設定するために使用されます。実行モード が カスタム の場合、このパラメータを設定する必要があります。
初期値:300
調整説明:通常、サーフェス点群モデルを使用してマッチングを行う場合には、このパラメータの設定が必要です。値を小さくするとマッチング速度が向上しますが、マッチング精度が低下する可能性があります。
- 単一点群の出力数を自動的に設定
-
パラメータ説明:有効にすると、単一点群の出力結果数が 出力結果の最大数 の2倍に自動設定されます。
初期値:有効
調整アドバイス:低精度マッチングの結果が良くない場合は、この機能をオフにして、単一点群の出力結果の数 を手動で増やすことを推奨します。
- 単一点群の出力結果数
-
パラメータ説明:このパラメータは、単一点群に対する出力結果の上限を設定するために使用されます。単一点群に複数のマッチング結果がある場合、スコアに基づいて結果が降順にソートされ、上限に従ってスコアが高い結果が出力されます。このパラメータは、単一点群の出力数を自動的に設定 が有効になっていない場合に設定する必要があります。
初期値:1
調整アドバイス:低精度マッチングの結果が良くない場合は、このパラメータを手動で大きく設定することを推奨します。
- サンプリングされたシーンの点群の最大点数
-
パラメータ説明:サンプリング後のシーン点群の点の数がこの値より多い場合、点群は無視され、空のデータが出力されます。
初期値:1000000
投票設定
- 投票パラメータの自動設定
-
パラメータ説明:有効にすると、「投票設定」パラメータ群が自動的に設定されます。
初期値:有効
- 単一特徴に含むポイントペアの最大数
-
パラメータ説明:このパラメータは、モデル解析時に各特徴に含まれるポイントペアの最大数を設定するために使用されます。この値が小さいほど処理速度は速くなりますが、精度は低くなります。
初期値:1000
- 距離の定量化
-
パラメータ説明:点と点の間の距離を定量化するために使用されます(2点間の距離=距離の定量化*サンプリング間隔)。この値が大きいほど、マッチング結果の精度が低くなります。
初期値:2.0000
- 角度の定量化
-
パラメータ説明:ポイントペアにおけるポイントの法線ベクトル同士の角度を定量化するために使用されます(2ベクトル間の角度=360°/角度の定量化)。この値が大きいほど、マッチング結果の精度が高くなりますが、高品質な点群が必要となります。
初期値:30
- 投票率の下限しきい値
-
パラメータ説明:マッチング処理中、各対象物の位置姿勢にスコア(投票数)が付けられます。位置姿勢スコアが投票での「最高スコア」と「投票率の下限しきい値」の積を超える場合、その位置姿勢は位置姿勢の検証に使用されます。この値が低いほど、正確なマッチング結果が得られる可能性が高くなりますが、実行時間が長くなります。
初期値:80%
- 参考点のサンプリングステップサイズ
-
パラメータ説明:このパラメータは、シーン点群をダウンサンプリングして、参考点とポイントペアを形成する参考される点を取得するために使用されます。この値が大きいほど、実行速度は速くなりますが、マッチング精度は低下します。
初期値:5
- 参考される点のサンプリングステップサイズ
-
パラメータ説明:このパラメータは、シーン点群をダウンサンプリングして、参考される点とポイントペアを形成する参考点を取得するために使用されます。この値が大きいほど、実行速度は速くなりますが、マッチング精度は低下します。
初期値:1
位置姿勢検証設定
- ボクセル長さの生成方式
-
パラメータ説明:このパラメータは、ボクセル長生成方式を選択するために使用されます。
オプション:自動生成、手動設定
初期値:自動生成
調整アドバイス:初めてこのステップを使用するユーザーには、自動生成 の選択を推奨します。
- ボクセル長さ
-
パラメータ説明:このパラメータは、ボクセル長さを設定するために使用されます。この値が大きいほど、マッチング結果の精度が低下します。
初期値:3.0 mm
- ボクセルの最小長さ
-
パラメータ説明:このパラメータは、ボクセルの最小長さを設定するために使用されます。
初期値:0.100 mm
- ボクセルの最大長さ
-
パラメータ説明:このパラメータは、ボクセルの最大長さを設定するために使用されます。
初期値:15.000 mm
高精度マッチングの設定
- 実行設定
-
パラメータ説明:このパラメータは、マッチングの精度と速度のバランスを設定するために使用されます。精度が高いほど、処理にかかる時間も長くなります。
オプション:高速、標準、高精度、超高精度、カスタム
初期値:標準
調整アドバイス:把持精度が高く求められるシーンでは、実行方式 を カスタム に設定し、サンプリング間隔 を手動で設定することを推奨します。
- サンプリング間隔
-
パラメータ説明:このパラメータ値が大きいほど、サンプリングされた点群に含まれる点の数が少なくなり、点群が疎になります。そのため、マッチング精度は低下します。このパラメータ値が小さいほど、実行時間が長くなります。
初期値:5.000 mm
- 最大反復回数
-
パラメータ説明:このパラメータ値が大きいほど、マッチング精度が高くなり、処理速度が遅くなります。
初期値:40
- 標準偏差更新のステップサイズ
-
パラメータ説明:このパラメータは、標準偏差を微調整するために使用されます。
初期値:3
- 偏差補正能力
-
パラメータ説明:このパラメータは、低精度マッチング結果に対する補正能力の大きさを設定するために使用されます。偏差補正能力が大きいほど、実際の対象物の位置姿勢から大きくずれた大まかな位置を正確な位置姿勢に補正することができます。ただし、偏差補正能力が大きくすると、マッチング精度が低下する可能性がありますのでご注意ください。
オプション:高レベル、中レベル、低レベル
初期値:低レベル
- 単一点群の出力数を自動的に設定
-
パラメータ説明:有効にすると、単一点群の出力結果数が 出力結果の最大数 と同じ値に自動設定されます。
初期値:有効
調整アドバイス:高精度マッチングの結果が良くない場合は、この機能をオフにして、単一点群の出力結果の数 を手動で増やすことを推奨します。
- 単一点群の出力結果数
-
パラメータ説明:このパラメータは、単一点群に対する出力結果の上限を設定するために使用されます。単一点群に複数のマッチング結果がある場合、スコアに基づいて結果が降順にソートされ、上限に従ってスコアが高い結果が出力されます。このパラメータは、単一点群の出力数を自動的に設定 が有効になっていない場合に設定する必要があります。
初期値:1
調整アドバイス:高精度マッチングの結果が良くない場合は、このパラメータを手動で大きく設定することを推奨します。
追加の高精度マッチング
ワークの点群モデルにサーフェス点群とエッジ点群の両方が含まれている場合のみ、追加の高精度マッチング が可能です。 |
- 有効化
-
パラメータ説明:この機能を有効にすると、異なるモードで高精度マッチングを再度実行します。例えば、現在の高精度マッチングモードがサーフェスマッチングの場合、この機能を有効にすると、エッジモードでも高精度マッチングを再度実行します。これにより、最終的なマッチング精度が向上する可能性がありますが、処理時間がわずかに増加します。
初期値:無効
調整説明:この機能を有効にするかどうかは、実際の状況に応じてご判断ください。この機能を有効にする場合、追加の高精度マッチングで使用するサーフェス/エッジの点群モデルが正確かつ適切であることを確認してください。
位置姿勢をフィルタリング
- 位置姿勢距離に基づく非極大値抑制を使用
-
パラメータ説明:有効にすると、候補位置姿勢と選択された位置姿勢との間の距離が対象物の直径の0.1倍未満である場合、候補位置姿勢はフィルタリングで除去されます。
初期値:有効
- 最大モデル回転角度を自動的に設定
-
パラメータ説明:有効にすると、モデルの最大回転角度 が自動的に設定されます。主に、ワーク表裏と誤ってマッチングした位置姿勢を除去するために使用されます。
初期値:有効
低精度マッチングの位置姿勢を調整またはフィルタリング
- 戦略を選択
-
パラメータ説明:X軸の向きを調整 を選択すると、低精度マッチングで得られた位置姿勢のZ軸を固定し、X軸を指定した方向に回転させることができます。誤マッチングの可能性がある結果をフィルタリング を選択すると、ワークライブラリで計算された失敗する可能性のある位置姿勢がマッチングに使用されるため、低精度マッチングで得られた位置姿勢をフィルタリングすることができます。
オプション:なし、X軸の向きを調整、誤マッチングの可能性がある結果をフィルタリング
オプション 説明 調整の例 なし
「低精度マッチングの位置姿勢を調整またはフィルタリング」機能を使用しません。
X軸の向きを調整
低精度マッチングによって得られた位置姿勢のZ軸を固定し、X軸を指定方向に回転させます。このパラメータは、一般的に円対称のワーク(例:リング、ブレーキディスクなど)や、ワークの供給角度がほぼ一定である把持シーンに適用され、ワークの位置姿勢のX軸を同じ方向に揃えるために使用されます。
ワークの供給姿勢に大きなばらつきがある場合、低精度マッチング結果に対して補正を行い、高精度マッチングで補正が行われていない場合は、マッチングが失敗したり、誤った結果になる可能性があります。誤マッチングの可能性がある結果をフィルタリング
ワークライブラリで計算された誤マッチングの可能性がある結果をマッチングに使用し、低精度マッチングの位置姿勢をフィルタリングします。このパラメータは通常、トラックリンクなどの対称またはほぼ対称なワークに適用され、複数の候補位置姿勢の中から誤マッチングの可能性がある位置姿勢を除去するために使用されます。
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180°対称の長方形ワークの場合、マッチングで得られた位置姿勢のX軸の向きを点群モデルの位置姿勢と一致させるために、「誤マッチングの可能性がある結果をフィルタリング」を選択できます。調整の効果は下図に示します。
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あるワークがほぼ180°対称であっても、両端の構造に若干の違いがあり、完全な対称性がありません。このようなワークは誤認識されやすくなります。そのため、このようなワークの認識精度を向上させるには、「誤マッチングの可能性がある結果をフィルタリング」を選択することを推奨します。調整の効果は下図に示します。
初期値:なし
調整説明:誤マッチングの可能性がある結果をフィルタリング パラメータを使用する場合、ワークライブラリの 点群モデル設定 で 点群モデルを設定 を有効にし、位置姿勢を計算してマッチング結果をフィルタリング または 対称性を手動で設定 を選択して関連設定を行います。
ワークライブラリ でワークの対称性を手動で設定した場合、その対称性の設定は低精度マッチングや高精度マッチングだけでなく、追加の高精度マッチングにも適用されます。 -
細長い対象物のマッチング精度を向上
- 有効化
-
パラメータ説明:長さと幅の比が3:1を超える細長いワーク(シャフトやバーなど)をマッチングする際、ワークと点群がワークの長軸方向でずれやすく、両端が正確に整列しないことがあります。この機能を有効にすると、細長い対象物のマッチング精度を向上させることができます。
初期値:有効
- アスペクト比のしきい値
-
パラメータ説明:ワークの長辺と短辺の比率がこのパラメータ値より小さい場合、そのワークは細長い対象物として認識されず、細長い対象物のマッチング精度向上アルゴリズムは適用されません。
初期値:3.0000
- ステップサイズ比
-
パラメータ説明:このパラメータは、マッチング中にワーク点群を平行移動させるステップサイズを指定するために使用されます。ステップサイズ = ワークの長さ × ステップサイズ比。
初期値:5.00%
- ステップ数
-
パラメータ説明:このパラメータは、マッチング時にワークの点群に対して行う平行移動のステップ数を指定するために使用されます。ワークの点群は対象物の長軸の正方向と負方向に平行移動します。そのため、総試行回数は「2 × ステップ数」となります。
初期値:5
信頼度設定
3Dマッチングの処理において、これらのパラメータはマッチング結果の評価および選別に使用され、マッチングの精度と安定性を確保するのに役立ちます。例えば、これらのパラメータを適切に設定することで、最上層に正常に配置されたワークを正確に認識できるようになります。
まず、このステップでは設定された 結果検証レベル に基づいてマッチング結果を評価し、マッチング結果の信頼度を計算します。その後、信頼度と 信頼度しきい値 を比較して、合格と判断されたマッチング結果を選別します。
マッチング結果の信頼度は、点群モデルとマッチング対象のシーン点群の重なり率です。 |
- 信頼度の設定方式
-
パラメータ説明:このパラメータは、共同スコアリング戦略の設定方式を選択するために使用されます。
オプション:自動、手動
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自動:「共同スコアリング戦略」を自動的に設定します。
-
手動:「共同スコアリング戦略」を手動で設定します。
初期値:自動
-
- 共同スコアリング戦略
-
パラメータ説明:このパラメータは、結果検証のためのスコアリング戦略を選択するために使用されます。サーフェスとエッジの両方を考慮 を選択すると、信頼度設定 のパラメータ群で、サーフェスマッチングとエッジマッチングのパラメータをそれぞれ設定する必要があります。これにより、マッチング結果をより適切にフィルタリングできます。
オプション:サーフェスとエッジの両方を考慮、サーフェスのみを考慮
初期値:サーフェスのみを考慮
調整アドバイス:共同スコアリング戦略 が サーフェスとエッジの両方を考慮 に設定されている場合は、サーフェスマッチングの信頼度しきい値 を高めに設定し、エッジマッチングの信頼度しきい値 を低めに設定することを推奨します。また、共同スコアリング戦略 が サーフェスのみを考慮 に設定されている場合は、このステップはサーフェスマッチングのスコアのみを使用してマッチング結果の検証を行います。
- 結果検証レベル
-
パラメータ説明:このパラメータは、マッチング結果の評価の厳しさを設定するために使用されます。
オプション:低、標準、高、超高、カスタム
初期値:標準
調整アドバイス:通常の場合は「標準」を使用します。シーンの点群と点群モデルの区別が難しい場合は、より高い検証レベルを選択することを推奨します。
- 検索半径
-
パラメータ説明:このパラメータは、点群モデルとシーン点群の重なり具合を判断するために使用されます。検索半径が小さいほどマッチング結果の信頼度は低くなり、検索半径が大きいほど信頼度は高くなります。結果検証レベル が カスタム の場合、このパラメータを設定する必要があります。
初期値:10.000mm
調整アドバイス:マッチング結果の検証スコアが低い場合は、このパラメータを適度に上げることをお勧めします。逆に、マッチング結果の検証スコアが高い場合は、このパラメータを適度に下げることをお勧めします。
- サンプリング間隔
-
パラメータ説明:サンプリング間隔を設定し、点群モデルおよびシーン点群に対してダウンサンプリングを行います(評価用にのみ使用されます)。この値が大きいほど、サンプリングされた点群の点数が少なくなります。結果検証レベル が カスタム の場合、このパラメータを設定する必要があります。
初期値:5.000 mm
- 信頼度しきい値
-
パラメータ説明:マッチング結果の信頼度がこのしきい値より大きい場合、その結果が有効であると見なされます。信頼度が高いほど、マッチング結果はより正確です。
初期値:0.3000
調整アドバイス:まずはこのパラメータを初期値に設定し、実行結果を確認することを推奨します。誤認識が発生した場合は、このパラメータを適度に高く設定することをお勧めします。見逃しが発生した場合は、適度に低く設定することをお勧めします。
- サーフェスマッチングに法線ベクトルの偏差を考慮
-
パラメータ説明:サーフェスマッチング結果の検証時に、シーンの点群と点群モデルの対応点の法線ベクトルの角度差を考慮します。このパラメータを有効にすると、出力されるマッチング結果の数は少なくなりますが、マッチング結果の精度が向上します。
初期値:チェックを入れない
モデル処理
「隣接点の数」および「角度しきい値」のパラメータは、「3Dマッチング」ステップで、ワークライブラリを通じて「STLモデルをインポート」または「基本幾何立体を作成」フローで作成されたワークを読み込んだ場合にのみ表示されます。 |
- 隣接点の数
-
パラメータ説明:法線ベクトルを推定するために使用する隣接点の数を設定します。
初期値:5
- 角度しきい値
-
パラメータ説明:ある点の法線と、その隣接点の法線との間の角度がこの値を超える場合、その点はエッジ点(境界点)として識別されます。
初期値:70.000°
- サーフェスマッチングに穴を考慮
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パラメータ説明:サーフェスマッチング時に、点群モデルとワーク点群の外輪郭が一致している場合でも、ワーク点群やサーフェス点群モデルに穴があると、誤マッチングが発生しやすくなります(例:リングと円盤の誤マッチング)。このパラメータを有効にすると、サーフェス点群モデルとワークが穴部分でマッチングしない場合、対応するサーフェスマッチング信頼度が低くなります。サーフェス点群モデルを編集した場合、編集後のモデルが実際の物体の形状に完全に合っていない場合(例えば、サーフェス点群の中心部分の複雑なパターンを削除した場合)は、この機能を無効にすることを推奨します。
初期値:有効
重なり合っている結果を除去
- 有効化
-
パラメータ説明:このパラメータは、重なり合っている結果の除去機能を有効にするかどうかを選択するために使用されます。
初期値:有効
薄壁ワーク(コンテナ、通い箱など)に対して、この機能の効果が不十分な場合は、重なっている対象物を除去 ステップを使用して重なり合っている位置姿勢を除去できます。 - 重なり合う比率のしきい値
-
パラメータ説明:2つの対象物の点群を正交投影した際のマスクの重なり率がこの値を超えた場合、位置姿勢の信頼度が低い対象物の位置姿勢が除去されます。このパラメータは、重なり合っている結果を除去 機能が有効な場合に設定する必要があります。
初期値:30%
- ピクセルサイズの生成方式
-
パラメータ説明:対象物の点群から2D正投影の重なり合う比率を計算する場合、投影後の2D画像上の単位ピクセルの大きさを計算するために、ピクセルサイズの生成方法を選択します。
オプション:自動生成、手動設定
-
自動生成:投影された2D画像上のピクセルあたりのサイズを自動的に生成します。
-
手動設定:ピクセルサイズ を手動で設定します。
初期値:自動生成
-
- ピクセルサイズ
-
パラメータ説明:対象物点群の2D正投影に基づいて重なり合う比率を計算する際、投影された2D画像上の1ピクセルあたりのサイズを設定します。ピクセルサイズ は、モデル作成時の サンプリング間隔 と同じに設定することを推奨します。この値が大きすぎると、重なり合う比率の計算精度が低くなる可能性があります。この値が小さすぎると、計算される重なり合う比率が小さくなる可能性があります。このパラメータは、ピクセルサイズの生成方式 が 手動設定 の場合に設定する必要があります。
初期値:2.500 mm
重ねられている結果を除去
- 有効化
-
パラメータ説明:このパラメータは、重ねられている結果の除去機能を有効にするかどうかを選択するために使用されます。
初期値:有効
薄壁ワーク(コンテナ、通い箱など)に対して、この機能の効果が不十分な場合は、重複対象物を除去(簡易版) ステップを使用して重ねられている位置姿勢を除去できます。 - 重なり率のしきい値
-
パラメータ説明:このパラメータは、対象物とその他の対象物との重なり率のしきい値を設定するために使用されます。重なり率がこのしきい値を超えると、その対象物は重ねられている対象物と見なされます。このパラメータは、重ねられている結果を除去 機能が有効な場合に設定する必要があります。
重なり率 = 対象物上方の点群投影面積 / 対象物点群モデルの投影面積点群 初期値:30%
- ピクセルサイズの生成方式
-
パラメータ説明:対象物の点群から2D正投影の重なり率を計算する場合、投影後の2D画像上の単位ピクセルの大きさを計算するために、ピクセルサイズの生成方法を選択します。
オプション:自動生成、手動設定
-
自動生成:投影された2D画像上のピクセルあたりのサイズを自動的に生成します。
-
手動設定:ピクセルサイズ を手動で設定します。
初期値:自動生成
-
- ピクセルサイズ
-
パラメータ説明:対象物点群の2D正投影に基づいて重なり率を計算する際、投影された2D画像上の1ピクセルあたりのサイズを設定します。「ピクセルサイズ」は、モデル作成時の「サンプリング間隔」と同じに設定することを推奨します。この値が大きすぎると、重なり率の計算精度が低くなります。この値が小さすぎると、計算される重なり率が小さくなる可能性があります。このパラメータは、ピクセルサイズの生成方式 が 手動設定 の場合に設定する必要があります。
初期値:2.500 mm
- 対象物周囲のシーンポイントの除去範囲
-
パラメータ説明:このパラメータ範囲内の対象物周辺のシーン点群は除去されます。残りのシーン点群は重なり検出に使用されます。
初期値:3.000mm
出力
- 出力結果の最大数
-
パラメータ説明:このパラメータは、マッチングに成功した場合の出力されるワークの最大数を指定するために使用されます。この値が大きいほど、ステップの実行時間が長くなります。
初期値:10
調整アドバイス:このパラメータは適切に設定することを推奨します。値を高く設定しすぎないようご注意ください。このパラメータを変更すると、ステップを再実行した後に新しいマッチング結果に基づいて出力結果の数が制限されます。
実際に出力される3Dマッチングの認識結果の数は、設定された 出力結果の最大数 と一致しない場合があります。例えば、出力結果の最大数 を5に設定しても3Dマッチングの認識結果が合計で3つしかない場合、実際に出力される結果の数は3になります。 |
可視化設定
- 可視化処理
-
パラメータ説明:「デバッグ結果出力」を有効にすると、選択した可視化項目が「デバッグ結果出力」ウィンドウに表示されます。
オプション:低精度マッチング、高精度マッチング、低精度マッチングの位置姿勢検証(ステップの再実行が必要)、高精度マッチングの位置姿勢検証、X軸の向きを調整、信頼度、重なり合っている位置姿勢を除去、重ねられている位置姿勢を除去、数量制限、出力結果
初期値:出力結果
調整説明:位置姿勢を「デバッグ結果出力」ウィンドウに表示するには、デバッグ結果出力 機能を有効にする必要があります。
- 位置姿勢を表示
-
パラメータ説明:有効にすると、位置姿勢は可視化表示エリアに表示されます。
初期値:有効
- 位置姿勢タイプ
-
パラメータ説明:このパラメータは、可視化表示エリアに表示される位置姿勢のタイプを選択するために使用されます。自動 を選択すると、位置姿勢タイプは設定された出力タイプと同じになります。
オプション:自動、対象物中心点、把持位置姿勢
初期値:自動