凹面鏡による立体虚像生成原理を応用した高精度3次元観察・計測装置の開発

• Project/Area Number: 16650024
• Research Category: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Media informatics/Database
• Research Institution: Waseda University
• Principal Investigator: 坂井 滋和 早稲田大学, 大学院国際情報通信研究科, 教授 (60264123)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 河合 隆史 早稲田大学, 大学院国際情報通信研究科, 助教授 (90308221)
• Project Period (FY): 2004 – 2005
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2005)
• Budget Amount: ¥3,300,000 (Direct Cost: ¥3,300,000); Fiscal Year 2005: ¥1,500,000 (Direct Cost: ¥1,500,000); Fiscal Year 2004: ¥1,800,000 (Direct Cost: ¥1,800,000)
• Keywords: 凹面鏡 / 立体虚像生成 / 3次元計測 / レイトレーイング / コンピュータ・グラフィックス / 視覚シミュレーション

Research Abstract

昨年度の研究により、直径40cm程度の凹面鏡では、中心部約10cm程度の空間において約5%の歪で画像観察が可能であることが判明しており、本年度は昨年度試作された観察装置に対して
(1)対象物の観察者の手による直接操作を可能にすること。
(2)光学的な計測装置を付加することにより、立体形状を計測する。
の2点を可能にするための筐体加工を行なった。
結果として、(1)は有効に機能することが確認され、自然な奥行き感を伴う細かな操作にも、電子的に生成された立体画像に比べて格段に疲労感が少なく、精密加工や医療分野などにおける精密な観察・操作に適していることが確認された。現在医療分野への応用に関する共同研究を計画中である。(2)に関しては画像計測時の鏡面反射における画像の歪除去の問題を解決するまでには至らなかったが、比較的小さな対象物の立体形状の計測の可能性に関して基礎的な知見を得ることができた。今後はこの試作装置を活用して、凹面鏡を利用した立体形状の精密計測に関する研究を継続してゆく予定で、企業との共同研究の計画が進行中である。