考古遺物用三次元形状計測システムの開発とデータ活用法の研究

2000 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 12351002
• Research Institution: (財)元興寺文化財研究所
• Principal Investigator: 塚本 敏夫 (財)元興寺文化財研究所, 保存科学センター, 研究員 (30241269)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 伴 好弘 神戸大学, 総合情報処理センター, 助手 (30314404) ; 小林 謙一 奈良国立文化財研究所, 埋蔵文化財センター, 情報資料室長 (70110088) ; 古谷 毅 東京国立博物館, 学芸部考古課, 原史室長 (40238697) ; 川本 耕三 (財)元興寺文化財研究所, 保存科学センター, 研究員 (10241267) ; 難波 洋三 京都国立博物館, 学芸課, 考古室長 (70189223)
• Keywords: 三次元形状計測 / 遺物計測 / 形状比較法 / 文化財 / 考古学 / モデリング / CAD / デジタルアーカイブ

Research Abstract

今年度は考古遺物用の三次元形状計測システムの開発を行った。開発に先立ち、計4回の会議を開催し、計測器及びその計測システムの仕様を検討した。
(1)設計仕様
1)計測対象・計測範囲:計測対象は立体形遺物(例銅鐸など)とし、乾燥変形する木製品も計測対象とする。計測範囲はミドルレンジ(5〜80cm)とする。
2)センサー仕様:計測精度は高精細(0.5mm以下)である、視野範囲が可変である、計測時間が早い、形状だけではなく、表面カラーも同時に計測できる。
3)計測方式:非接触計測で遺物は静止させたまま計測できる、複合計測が可能である。
4)操作・機動性:完全自動ではなく、人手はある程度介してもよいが、出張計測を想定し、操作性/移動性のよい配線と運搬性を考えた構造である。
(2)考古遺物用高精細三次元デジタルアーカイブシステムの構成
遺物設置台は固定され、そこに磁気センサを4方向に設置する。別途、油圧で上下動、チルト可能な移動台車を用意し、三次元計測装置を固定する。この三次元計測装置は、レーザー方式で形状計測するだけでなく、画素毎にRGBカラー値を得られるものである。オペレータは、移動台車を考古遺物の回りを周回させ、三次元計測装置を遺物全体や考古学的に有為な部位を狙い、非接触計測を行う。その際、技術的な課題となるのは、遺物設置台座標、磁気センサ座標と計測装置座標との間の座標合わせである。遺物設置台座標を世界座標系として固定し、磁気センサより計測装置座標を世界座標系に変換する。これにより、計測装置座標で得られる形状データが世界座標系として活用できる。磁気センサ座標-計測装置座標間については正確な立方体等の専用較正治具を事前に計測することで用いて、あらかじめ較正しておく。
(3)レプリカ銅鐸での確認テスト
レプリカ銅鐸での計測結果の確認テストをおこない良好な結果を得た。

Research Products

• [Publications] 多井堅一郎,塚本敏夫,佐藤宏介: "考古遺物の3次元形状計測とその紋様の画像処理に関する研究"日本情報考古学会第11回大会発表要旨. 17-22 (2001)
• [Publications] 佐藤宏介,塚本敏夫 他: "考古遺物用高精細三次元デジタルアーカイブシステムの設計"じんもんこん:2000人文科学とコンピュータシンポジウムディジタルアーカイブ21世紀へ持っていくもの. (2000)