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計測対象の大きさによらない高精度動的表面形状計測法

研究課題

研究課題/領域番号 15K06594
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 航空宇宙工学
研究機関室蘭工業大学

研究代表者

樋口 健  室蘭工業大学, 工学研究科, 教授 (60165090)

研究分担者 岩佐 貴史  鳥取大学, 工学研究科, 准教授 (90450717)
岸本 直子  摂南大学, 理工学部, 准教授 (60450714)
藤垣 元治  福井大学, 学術研究院工学系部門, 教授 (40273875)
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2017年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2016年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2015年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
キーワード宇宙構造物 / 表面形状計測手法 / 変形計測手法 / 格子投影法 / 高精度構造 / 大型構造物 / 面形状計測手法 / 計測精度
研究成果の概要

宇宙膜面構造物や大型展開構造物の柔軟な表面形状の静的計測のみならず展開挙動や動的挙動を高精度計測すること、および、三次元形状計測と三次元変位分布計測を同時に行う方法を提案し、本手法を提案者らの共同実験により実証した。静的形状計測について、表面状計測手法である格子投影法に三次元マッチング技術を組み合わせることにより、計測対象の大きさによらない、大型構造物にも拡張可能な計測手法の原理を確認した。また小型化・可搬型化された計測装置を試作した。柔軟薄膜構造要素の振動計測に格子投影法を適用することにより、波動伝播を可視化して提示することができた。

報告書

(4件)
  • 2017 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2016 実施状況報告書
  • 2015 実施状況報告書
  • 研究成果

    (49件)

すべて 2018 2017 2016 2015 その他

すべて 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 7件、 オープンアクセス 5件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (35件) (うち国際学会 9件、 招待講演 2件) 図書 (2件) 備考 (1件) 産業財産権 (4件)

  • [雑誌論文] Three-dimensional Shape Measurement Using Optimal Number of Phase-shifting Steps Based on Light-source-stepping Method2017

    • 著者名/発表者名
      Akatsuka, Y., Fujigaki, M., Matui, T.
    • 雑誌名

      Advanced Experimental Mechanics

      巻: 2 ページ: 105-111

    • NAID

      130006191210

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 複数カメラを用いたサンプリングモアレ法による柔軟物体表面形状の高解像度振動計測2017

    • 著者名/発表者名
      岩佐 貴史, 青木 友宏, 天本 拓哉
    • 雑誌名

      実験力学

      巻: 17 号: 2 ページ: 97-102

    • DOI

      10.11395/jjsem.17.97

    • NAID

      130005865206

    • ISSN
      1346-4930, 1884-4219
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 凹面ターゲットマーカーを用いた3次元形状計測データのマッチング精度検証2016

    • 著者名/発表者名
      岩佐貴史,原田卓
    • 雑誌名

      実験力学

      巻: 16 号: 3 ページ: 221-225

    • DOI

      10.11395/jjsem.16.221

    • NAID

      130005266461

    • ISSN
      1346-4930, 1884-4219
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Development of a Compact 3D Shape Measurement Unit Using the Light-source-stepping Method2016

    • 著者名/発表者名
      Fujigaki, M., Sakaguchi, T., Murata, Y.
    • 雑誌名

      Optics and Lasers in Engineering

      巻: 85 ページ: 9-17

    • DOI

      10.1016/j.optlaseng.2016.04.016

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Talbot効果による傾斜角度格子投影手法とリニアファイバアレイを用いた位相シフトによる3次元計測2016

    • 著者名/発表者名
      林拓実, 村田頼信, 藤垣元治
    • 雑誌名

      電気学会論文誌

      巻: 136 ページ: 1063-1070

    • NAID

      130005254642

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 面計測と点計測を統合した大型宇宙構造物の高精度形状計測法の提案2015

    • 著者名/発表者名
      岩佐貴史,岸本直子,樋口 健,藤垣元治,小木曽望
    • 雑誌名

      航空宇宙技術

      巻: 14 号: 0 ページ: 95-103

    • DOI

      10.2322/astj.14.95

    • NAID

      130005094276

    • ISSN
      1884-0477
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 格子投影法を用いた高さ測定装置における計測精度予測手法の提案2015

    • 著者名/発表者名
      金子健太郎, 藤垣元治, 村田頼信
    • 雑誌名

      実験力学

      巻: 15 ページ: 210-216

    • NAID

      130005102010

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] LED光源のTalbot効果を用いた格子投影手法による小型物体の三次元計測2018

    • 著者名/発表者名
      坂野琢弥, 藤垣元治
    • 学会等名
      日本非破壊検査協会平成29年度第49回応力・ひずみ測定と強度評価シンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 3個の特徴量から求める特徴量型全空間テーブル化手法による3次元計測の検証試験2018

    • 著者名/発表者名
      高田大嗣,楠芳之,藤垣元治
    • 学会等名
      日本機械学会北陸信越支部学生会第47回学生員卒業研究発表講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 特徴量型全空間テーブル化手法による3次元計測手法におけるテーブル作成手法の検討2018

    • 著者名/発表者名
      楠芳之,藤垣元治,高田大嗣,田中秀行
    • 学会等名
      2018年度精密工学会春季大会学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 画像計測による構造物の平面度計測2018

    • 著者名/発表者名
      大路秀太,富永一希,福村優彦,山崎堅太,岸本直子
    • 学会等名
      日本機械学会関西支部2017年度学生員卒業研究発表講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Surface Shape Measuring Method for Space Structures based on Images in Ultra Violet Range2017

    • 著者名/発表者名
      Naoko KISHIMOTO, Takashi IWASA, and Ken Higuchi
    • 学会等名
      31st International Symposium on Space Technology and Science (ISTS2017)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Prototype and Evaluation of Robust Small 3D Measuring Unit Using Line LED Device against Temperature Change2017

    • 著者名/発表者名
      Kishimoto, T. and Fujigaki, M.
    • 学会等名
      Asian Conference on Experimental Mechanics (ACEM 2017)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Small Pitch Fringe Projection Method 3D Shape Measurement Using LED Light Sources2017

    • 著者名/発表者名
      Sakano, T., Fujigaki, M.
    • 学会等名
      International Symposium on Optomechatronic Technology (ISOT2017)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Surface Shape Measuring Method for Space Structures based on Images in Ultra-Violet Range2017

    • 著者名/発表者名
      Naoko Kishimoto, Takashi Iwasa, Ken Higuchi
    • 学会等名
      31st International Symposium on Space Technology and Science (ISTS2017)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Three-dimensional Surface Shape Measurement of Parabola Antenna Model with 1.5m diameter using Grating Projection Method2017

    • 著者名/発表者名
      K. Ota, T. Harada and T. Iwasa
    • 学会等名
      31st International Symposium on Space Technology and Science (ISTS2017)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Measuring three dimensional shape of structure with high accuracy: from micro to macro2017

    • 著者名/発表者名
      Naoko Kishimoto
    • 学会等名
      3rd Joint Turkey-Japan Workshop on Polymeric Composite Materials
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 計測対象への二次元格子貼付による簡易型表面形状計測法2017

    • 著者名/発表者名
      山崎健次,伊藤良磨,先崎美由紀,樋口 健,勝又暢久
    • 学会等名
      第59回構造強度に関する講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] サンプリングモアレ法を用いた結合計測による張力膜の動的3次元形状計測2017

    • 著者名/発表者名
      岩佐貴史, 青木友宏, 天本拓哉
    • 学会等名
      第59回構造強度に関する講演会特別講演
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] CFRP製パネル構造物の3次元形状計測2017

    • 著者名/発表者名
      岸本直子,岩佐貴史,樋口 健,勝又暢久,黒瀬豊敏,渡邊秋人,上土井大助
    • 学会等名
      第59回構造強度に関する講演会特別講演
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 画像による複合材料板の変形・ひずみ計測2017

    • 著者名/発表者名
      岸本直子,藤垣元治,岩佐貴史,樋口 健,勝又暢久
    • 学会等名
      第61回宇宙科学技術連合講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 物体表面の二次元格子を利用した相対変位の光学的計測法2017

    • 著者名/発表者名
      樋口 健,勝又暢久,山﨑健次,岸本直子,岩佐貴史,藤垣元治
    • 学会等名
      第61回宇宙科学技術連合講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] アンテナ反射鏡の変形計測手法と装置設計2017

    • 著者名/発表者名
      山﨑健次,樋口健,勝又暢久,岸本直子,岩佐貴史,藤垣元治
    • 学会等名
      第33回宇宙構造・材料シンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 格子投影法によるφ1.5mアンテナモデルの表面形状計測2017

    • 著者名/発表者名
      岩佐貴史, 太田賢人
    • 学会等名
      第33回宇宙構造・材料シンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] カメラキャリブレーションが不要な格子投影による3次元計測手法の提案2017

    • 著者名/発表者名
      藤垣元治, 赤塚優一, 高田大嗣
    • 学会等名
      精密工学会2017年度秋期大会学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] カメラキャリブレーションが不要な特徴量型全空間テーブル化手法による三次元計測2017

    • 著者名/発表者名
      藤垣元治,高田大嗣,赤塚優一,楠芳之
    • 学会等名
      日本実験力学会分科合同ワークショップ2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 熱設計との干渉緩和を目的とした画像計測の計測波長拡大2017

    • 著者名/発表者名
      岸本直子,樋口健,岩佐貴史
    • 学会等名
      第26回スペースエンジニアリングコンファレンスSEC’2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 基準面を利用した格子投影法による1.5mパラボラアンテナの表面形状計測2017

    • 著者名/発表者名
      太田賢人,岩佐貴史
    • 学会等名
      日本機械学会中国四国支部
    • 発表場所
      広島工業大学(広島県広島市)
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 3D Shape Measurement Using Optimal Number of Phase-shifting Steps Based on Light-source-stepping Method2016

    • 著者名/発表者名
      Akatsuka, Y., Fujigaki, M.
    • 学会等名
      Proc. of the 11th International Symposium on Advanced Science and Technology in Experimental Mechanics
    • 発表場所
      Saigon Vissai Hotel, Ho Chi Minh City (Vietnam)
    • 年月日
      2016-11-01
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 大型宇宙構造物の高速かつ高精度な軌道上計測を可能にする画像計測法の研究開発2016

    • 著者名/発表者名
      岸本直子,樋口健,岩佐貴史,藤垣元治,勝又暢久
    • 学会等名
      日本航空宇宙学会等第60回宇宙科学技術連合講演会
    • 発表場所
      函館アリーナ(北海道函館市)
    • 年月日
      2016-09-06
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 昆虫の目で構造物の形を測る~紫外線領域を使った画像計測システム~2016

    • 著者名/発表者名
      岸本直子
    • 学会等名
      イノベーション・ジャパン2016
    • 発表場所
      東京ビッグサイト(東京都)
    • 年月日
      2016-08-25
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Application of Phase-shifted Fringe Projection Method with Linear Fiber Arrays Using Talbot Effect to Height Measurement of BGA2016

    • 著者名/発表者名
      Fujigaki, M., Hayashi, T., Murata, Y.
    • 学会等名
      3rd International Conference on Optoelectronics and Applied Optics (OPTRONIX 2016)
    • 発表場所
      University of Engineering & Management, KOLKALA (INDIA)
    • 年月日
      2016-08-18
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] SfMを使った構造物の形状計測2016

    • 著者名/発表者名
      岸本直子,樋口健,岩田貴史,勝又暢久
    • 学会等名
      日本航空宇宙学会日本機械学会共催第58回構造強度に関する講演会
    • 発表場所
      北海道大学(北海道札幌市)
    • 年月日
      2016-08-03
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 分割された形状データの結合による大型宇宙構造物の高精度3次元 形状計測法の検討2016

    • 著者名/発表者名
      原田 卓,岩佐貴史
    • 学会等名
      日本機械学会中国四国支部第54期総会・講演会
    • 発表場所
      愛媛大学(愛媛県松山市)
    • 年月日
      2016-03-09
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 計測対象表面に2次元格子を貼り付けた表面形状相対変位計測2016

    • 著者名/発表者名
      伊藤良磨,樋口健,勝又暢久,岩佐貴史,岸本直子,藤垣元春
    • 学会等名
      宇宙航空研究開発機構宇宙科学研究所第32回宇宙構造・材料シンポウジウム
    • 発表場所
      宇宙航空研究開発機構宇宙科学研究所(神奈川県相模原市)
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Vibration mode measurement of flexible thin membrane using grating projection method2016

    • 著者名/発表者名
      T. Aoki, T. Iwasa
    • 学会等名
      The 6th Joint Symposium on Materials and Mechanical Engineering (JSMME)
    • 発表場所
      Tottori University (Tottori)
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Real-time 3D Shape Measurement with Light Source Stepping Method2016

    • 著者名/発表者名
      Fujigaki, M.
    • 学会等名
      SPIE student chapter in Sichuan University
    • 発表場所
      Sichuan University, Sichuan (China)
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 格子投影法による電波天文用パラボラアンテナの変形計測2015

    • 著者名/発表者名
      岸本直子,樋口 健,岩佐貴史
    • 学会等名
      日本機械学会第24回スペースエンジニアリングコンファレンス
    • 発表場所
      琴参閣(香川県琴平町)
    • 年月日
      2015-12-22
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 格子投影法による曲面変位計測 ~格子を投影しない格子投影法~2015

    • 著者名/発表者名
      樋口 健,岸本直子,岩佐貴史,勝又暢久
    • 学会等名
      宇宙航空研究開発機構宇宙科学研究所第31回宇宙構造材料シンポジウム
    • 発表場所
      宇宙科学研究所(神奈川県相模原市)
    • 年月日
      2015-12-08
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Connection Accuracy of Multiple 3D Shape Data Sets due to Feature-Point Matching with Virtual Targets2015

    • 著者名/発表者名
      T. Harada, and T. Iwasa
    • 学会等名
      26th International Conference on Adaptive Structures and Technologies
    • 発表場所
      Kobe International Conference Center (Hyogo, Kobe)
    • 年月日
      2015-10-14
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 格子投影法2カメラ法による相対変位計測2015

    • 著者名/発表者名
      伊藤良磨,樋口 健,相原弘匡
    • 学会等名
      日本航空宇宙学会・日本機械学会共催第57回構造強度に関する講演会
    • 発表場所
      岡山理科大学(岡山県岡山市)
    • 年月日
      2015-08-05
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 可搬型高精度3次元計測装置によるパラボラアンテナの形状計測2015

    • 著者名/発表者名
      岸本直子
    • 学会等名
      日本航空宇宙学会・日本機械学会共催第57回構造強度に関する講演会
    • 発表場所
      岡山理科大学(岡山県岡山市)
    • 年月日
      2015-08-05
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [図書] Advances in Optical Science and Engineering2017

    • 著者名/発表者名
      Fujigaki, M., Hayashi, T., Murata, Y.
    • 総ページ数
      689
    • 出版者
      Springer
    • ISBN
      9789811039089
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [図書] 三次元画像センシングの新展開 -リアルタイム・高精度に向けた要素技術から産業応用まで2015

    • 著者名/発表者名
      岩堀祐之,藤垣元治,ほか51名
    • 総ページ数
      402
    • 出版者
      株式会社エヌ・ティー・エス
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [備考] 二次元格子を利用した表面形状計測に関する研究

    • URL

      http://www3.muroran-it.ac.jp/sslab/Research/KoushiToei/KoushiToei.html

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [産業財産権] 特徴量を用いた3次元計測方法およびその装置2017

    • 発明者名
      藤垣元治,赤塚優一,高田大嗣
    • 権利者名
      藤垣元治,赤塚優一,高田大嗣
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2017-092144
    • 出願年月日
      2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [産業財産権] 特徴量を用いた3次元計測方法およびその装置2017

    • 発明者名
      藤垣元治,赤塚優一,高田大嗣
    • 権利者名
      藤垣元治,赤塚優一,高田大嗣
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2017
    • 取得年月日
      2018
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [産業財産権] 曲面を基準面とする三次元形状計測方法2015

    • 発明者名
      藤垣元治,坂口俊雅,氏家涼汰
    • 権利者名
      藤垣元治,坂口俊雅,氏家涼汰
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2015-160644
    • 出願年月日
      2015-08-17
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [産業財産権] 形状計測装置および形状計測方法2015

    • 発明者名
      藤垣元治,坂口俊雅
    • 権利者名
      藤垣元治,坂口俊雅
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2015-04-07
    • 取得年月日
      2015-12-18
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2019-03-29  

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