コード化環境光を用いた完全鏡面物体の３次元形状計測

• Project/Area Number: 25630174
• Research Category: Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Research Field: Measurement engineering
• Research Institution: National Institute of Advanced Industrial Science and Technology
• Principal Investigator: 山崎 俊太郎 独立行政法人産業技術総合研究所, デジタルヒューマン工学研究センター, 主任研究員 (40392675)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 額田 彰 東京工業大学, 学内共同利用施設等, 准教授 (40545688)
• Project Period (FY): 2013-04-01 – 2015-03-31
• Project Status: Discontinued (Fiscal Year 2014)
• Budget Amount: ¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000); Fiscal Year 2014: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000); Fiscal Year 2013: ¥3,380,000 (Direct Cost: ¥2,600,000、Indirect Cost: ¥780,000)
• Keywords: 3D計測 / 鏡面反射物体

Outline of Annual Research Achievements

6台の液晶ディスプレイを用いて、環境光を制御する動的照明装置を構築した。当初の計画では正方形の狭いベゼルディスプレイ6式を用いて立方体形状の計測空間を構成する予定だったが、正方形ディスプレイの入手が困難であるためアスペクト比16:9のディスプレイ4台とアスペクト比3:4のディスプレイ2台を用いて直方体形状の計測空間を構築した。各ディスプレイに独立した映像を表示し、任意の環境光下において、2台のUSB3.0カメラで画像撮影するシステム構築した。撮影画像から環境光源の座標を取得するために、2進コードを用いて環境光をコード化する手法を開発した。本研究で用いる投影像の座標は、各液晶ディスプレイの解像度をNxNとするとき、log2(6xNxN)回の2進コードで表現できる。当初は球面座標系を利用して相互反射などの影響を最小化するコードを検討したが、6つの矩形投影像を横方向に並べた仮想平面座標をグレイコード表現する方法で十分な頑健性を実現できた。