Image measurement with fluorescent spherical marker

• Project/Area Number: 19K04406
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 21030:Measurement engineering-related
• Research Institution: University of Toyama
• Principal Investigator: TERABAYASHI Kenji 富山大学, 学術研究部工学系, 准教授 (20509161)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2022-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2021)
• Budget Amount: ¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000); Fiscal Year 2021: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000); Fiscal Year 2020: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000); Fiscal Year 2019: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000)
• Keywords: 蛍光球体マーカ / 画像計測 / 高精度 / ミリピクセル / 遮蔽 / 三次元画像計測 / 高精度化 / 蛍光 / マーカ / 三次元

Outline of Research at the Start

蛍光現象に着目した新たな画像計測用マーカの導入により、画像計測の高精度化と広範囲化の両立を図る。具体的には、撮影画像中におけるマーカ位置を高精度に検出する方法、および広い計測範囲を扱うための校正方法について検討し、計測範囲に対する計測精度である「相対精度」の向上を確認する。このことにより、従来は応用が難しかった精密な機械システムの運動計測など、三次元画像計測技術の新たな応用分野の創出を目指す。

Outline of Final Research Achievements

We’ve improved accuracy of image measurements with about 10 times by using fluorescent spherical markers. This leads to new applications with high-accuracy image measurements.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

研究成果の学術的意義は、画像計測における高精度化と広範囲化の両立にある。通常、高精度化と広範囲化はトレードオフの関係にあり、計測精度を計測範囲で除した「相対精度」の向上は難しい。本研究では、蛍光球体マーカを用いることで画像計測の相対精度の向上に成功した。研究成果の社会的意義は、画像計測の相対精度の向上により、応用分野の拡大を可能としたことである。具体的には、これまで応用が難しかった精密な機械システムの運動計測などがあげられる。

Research Products

• [Journal Article] Position and Posture Measurements Using Laser Projection Markers for Infrastructure Inspection (2020)
  • Author(s): Tohru Sasaki，Ryo Shioya，Toshitaka Sakai，Shunki Kinoshita，Takahito Nojiri，Kenji Terabayashi and Mitsuru Jindai
  • Journal Title: MDPI Journal of Electronics 2020 Volume: Vol.9, No.807 Issue: 5 Pages: 1-15
  • DOI: 10.3390/electronics9050807
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Presentation] Phosphorescent Spherical Marker for precise image measurements (2021)
  • Author(s): Kenji Terabayashi, Yuuki Hamamoto, Kazuya Ogasawara, Takaaki Oiwa, Tohru Sasaki
  • Organizer: The 21st International Conference of the European Society for Precision Engineering and Nanotechnology (EUSPEN 2021)
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] 蛍光球体マーカを用いた三次元画像計測における校正用画像数の削減 (2020)
  • Author(s): 可長海星, 寺林賢司, 笹木亮, 桐昭弘
  • Organizer: 日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会2020