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Point Cloud Data
点群(ポイントクラウド)データ
点群(ポイントクラウド)データとは、空間内の位置情報を多数の点(ポイント)の集合として表現した3次元データ形式です。
3Dカメラ、LiDAR、レーザースキャナ、深度センサーなどで取得され、物体の形状・位置・高さ・距離を高精度に再現でき ます。
ロボットビジョン、3D測定、自動運転、バラ積みピッキング、建設測量、デジタルツインなどで使用され、近年のスマートファクトリーでは重要なデータ形式となっています。
■イメージ
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点の集合 = 点群
3Dで表現。
■点群データで分かる情報
◆情報 | ◆内容 |
X | 位置 |
Y | 位置 |
Z | 高さ |
色 | RGB |
強度 | LiDAR |
法線 | 面方向 |
3次元情報。
■取得方法
◆方法 | ◆機器 |
LiDAR | レーザー |
3Dカメラ | 深度 |
ステレオカメラ | 視差 |
レーザースキャナ | 測量 |
ToFカメラ | 距離 |
3Dセンサ使用。
■2D画像との違い
◆項目 | ◆2D | ◆点群 |
奥行 | × | ○ |
形状 | △ | ◎ |
位置 | △ | ◎ |
ロボット | △ | ◎ |
ロボットは3D必要。
■ロボットでの用途
◆用途 | ◆内容 |
バラ積み | 形状 |
位置取得 | XYZ |
姿勢認識 | 角度 |
干渉回避 | 空間 |
AMR | 地図 |
溶接 | 形状 |
3Dビジョン必須。
■点群処理
点群 ↓ ノイズ除去 ↓ 特徴抽出 ↓ 位置計算 ↓ ロボット
AIと併用。
■使用される技術
◆技術 | ◆内容 |
ICP | 位置合わせ |
SLAM | 地図 |
CNN | 認識 |
3D AI | DL |
PCL | ライブラリ |
高度処理。
■メリット
◆メリット | ◆内容 |
高精度3D | ◎ |
重なり対応 | ◎ |
姿勢取得 | ◎ |
自律制御 | ◎ |
AI対応 | ◎ |
■デメリット
◆デメリット | ◆内容 |
データ大 | 重 |
処理重い | GPU |
センサ高価 | 高 |
調整必要 | 難 |
高性能必要。
■製造業での重要性
◆分野 | ◆理由 |
協働ロボット | 柔軟 |
バラ積 み | 必須 |
溶接 | 形状 |
検査 | 3D |
AMR | 地図 |
スマート工場の基本。
■関連用語
◆用語 | ◆内容 |
3Dビジョン | 深度 |
LiDAR | レーザー |
セグメンテーション | 分割 |
SLAM | 地図 |
CAD | 形状 |
■まとめ
点群データとは、3次元空間を点の集合で表現したデータ形式です。
ロボットビジョンや自動運転、3D測定などで使用される重要な技術です。
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