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2010 Fiscal Year Annual Research Report

金属加工品の3次元形状と質感を計測・表示可能な光学的検査装置の開発

Research Project

Project/Area Number 21700211
Research InstitutionHiroshima Institute of Technology

Principal Investigator

大谷 幸三  広島工業大学, 情報学部, 准教授 (40351978)

Keywords3次元計測 / 外観検査 / 探傷 / レーザスポット光 / 画像センサ / 光反射特性 / コンピュータグラフィックス / 鏡面物体
Research Abstract

申請者らはこれまでに,スポット光の2次元位置・角度検出可能な画像センサを独自開発し,それを用いたレーザレンジファインダを構築してきた。申請者らのレンジファインダは,拡散物体のみならず,光沢のある鏡面物体をも測定できるという大きな利点がある.本課題では,このレンジファインダを発展させ,金属加工品の3次元形状と傷を同時に検出可能な非接触検査装置の開発を図った.本装置の特徴は,物体に投影したレーザ光の反射軌跡と反射強度から,物体の3次元形状に加え,光反射特性を同時に抽出する点にある.光反射特性は物体表面の粗さや色に依存したパラメータであり,質感の基本情報となる.この質感は金属加工品の傷や加工精度を目視検査する際に非常に有用となる.
本年度は,主に(1)3次元形状と質感を表現する可視化プログラムの作成と,(2)試作レンジファインダの精度検証実験を行った.まず,(1)については,レンジファインダのセンサ(視線)方向を種々変化させて取得した反射光強度を,3次元データ上に濃淡として表示するプログラムを作成した.質感を完全に再現するには至らなかったが,表面粗さを反映したCG表現が可能となった.次に,(2)については,3次元形状の測定精度を検証した結果,鏡面平板0.07%,鏡面球体0.65%,拡散平板0.06%,拡散球体0.24%を得た(いずれもΔz/z).しかし,計画していた探傷装置としての有効性の検証は実施することができず,今後の課題とした.
本課題の成果は,金属加工品の外観検査分野において,検査時間,コスト及び信頼性の面で大きな効果をもたらすシーズとなり得ると考える.

  • Research Products

    (8 results)

All 2011 2010

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (6 results)

  • [Journal Article] Recovering Shape of a Specular Object in the Presence of Interreflection2010

    • Author(s)
      L.Li, K.Ohtani, M.Baba
    • Journal Title

      Applied Mechanics and Materials

      Volume: 36 Pages: 451-457

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Evaluation of Surface Shape and Refractive Index of a Transparent Plate Based on Light Path Analysis2010

    • Author(s)
      K.Ohtani, T.Okazaki, M.Baba
    • Journal Title

      Applied Mechanics and Materials

      Volume: 36 Pages: 458-465

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 反射特性の制約を緩和した光学的3次元形状検査装置に関する研究2011

    • Author(s)
      山本真, 大谷幸三, 馬場充
    • Organizer
      日本機械学会中国四国支部第49期総会・講演会
    • Place of Presentation
      岡山理科大学
    • Year and Date
      2011-03-05
  • [Presentation] スポット光投影法による透明物体の3次元形状と屈折率の計測2010

    • Author(s)
      大谷幸三, 馬場充
    • Organizer
      第19回計測自動制御学会中国支部学術講演会
    • Place of Presentation
      島根大学
    • Year and Date
      2010-11-27
  • [Presentation] 鏡面物体へ適用可能な光学的外観検査装置に関する研究2010

    • Author(s)
      大谷幸三, 山本真, 馬場充
    • Organizer
      第19回計測自動制御学会中国支部学術講演会
    • Place of Presentation
      島根大学
    • Year and Date
      2010-11-27
  • [Presentation] 逆光線追跡法による鏡面・透明物体の3次元表面計測2010

    • Author(s)
      大谷幸三, 福島千晴
    • Organizer
      日本溶射協会中・四国支部 第1回イブニングセミナー
    • Place of Presentation
      広島工業大学広島校舎
    • Year and Date
      2010-10-08
  • [Presentation] 逆光線追跡法による鏡面物体の3次元測定システム2010

    • Author(s)
      山本真, 大谷幸三, 馬場充
    • Organizer
      第15回知能メカトロニクスワークショップ
    • Place of Presentation
      愛媛大学
    • Year and Date
      2010-09-02
  • [Presentation] An Advanced Laser Rangefinder Equipped with a Scanning Simulator2010

    • Author(s)
      K.Ohtani, S.Yamamoto, L.Li, M.Baba
    • Organizer
      SICE Annual Conference 2010
    • Place of Presentation
      台湾(台北)
    • Year and Date
      2010-08-21

URL: 

Published: 2012-07-19  

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