座標系変換

実際の生産現場では、コンテナ全体が傾いている場合があります。この場合、カメラ座標系におけるワークの Z 値は、コンテナ内での実際の高さ順を正しく反映できません。このような場合は、ワークの位置姿勢をコンテナ自身の座標系へ変換し、コンテナの Z 軸に沿ってソートすることで、コンテナ内でのソートや層別ピッキングなどを実現できます。詳細な手順は以下の通りです。

一部のシーンでは、ワークが水平ではない基準平面上に配置されることがあります。例えば、傾いたコンベアや治具などが該当します。この場合、カメラ座標系におけるワークの Z 値をそのまま読み取っても、ワークの基準平面に対する実際の高さを正確に反映できません。

ワークの相対高さを取得するには、基準平面を XY 平面とするカスタム座標系へワーク位置姿勢を変換します。これにより、Z 軸が基準平面に垂直となり、ワークの相対高さを正確に計算できます。詳細な手順は以下の通りです。

実際のアプリケーションでは、ワークの反射などの影響により、3Dカメラをワーク表面に対して垂直に設置できず、一定の傾斜角度で設置しなければならない場合があります。その結果、取得した点群はカメラ座標系において傾いた状態となります。この座標系のまま点群フィルタリングなどの処理を行うと、有効な点を誤って除去したり、ノイズ点を残したりする可能性があり、その後の平面フィッティング、特徴抽出、測定精度に影響を及ぼします。

処理精度を向上させるために、ワークの主平面点群を基にカスタム座標系（Z軸がワーク平面に垂直な座標系）を構築し、「位置姿勢を変換（拡張）」ステップを使用して元の点群をカメラ座標系からワークのローカル座標系へ変換してから点群の前処理を行います。処理完了後は、点群をカメラ座標系へ戻します。詳細な手順は以下の通りです。

一部の高精度アプリケーションでは、3Dマッチングのみで円心などの幾何学的特徴の位置を正確に取得することが難しい場合があります。検出精度を向上させるために、点群の座標系変換と正投影を組み合わせる方法を使用できます。点群をワーク座標系へ変換した後に2D特徴抽出を行い、その結果をカメラ座標系へ戻すことで、より高精度な円心位置姿勢を取得できます。この方法は、組立穴や円弧エッジの高精度位置決めによく使用されます。詳細な手順は以下の通りです。