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鏡面反射する物体の3次元形状の計測方法

研究課題

研究課題/領域番号 20500170
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 知覚情報処理・知能ロボティクス
研究機関立命館大学

研究代表者

徐 剛  立命館大学, 情報理工学部, 教授 (90226374)

連携研究者 深井 寛修  立命館大学, 情報理工学部, 助手 (50571585)
研究協力者 山崎 雅起  株式会社, 東芝・研究開発センター
研究期間 (年度) 2008 – 2010
研究課題ステータス 完了 (2010年度)
配分額 *注記
3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2010年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2009年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2008年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
キーワード計測工学 / 画像認識 / スマートセンサ / 応用光学 / 幾何学 / 鏡面反射 / 拡散反射 / 混合反射 / 3次元形状計測 / ステレオカメラ / ディスプレイ / プロジェクタ / 相位シフト
研究概要

本研究では、ステレオカメラ・ディスプレイを使うことにより、従来拡散反射面しか3次元計測できなかった限界を乗り超え、鏡面反射面に対しても3次元計測ができるように発展させた。更に、プロジェクタも併用することにより、鏡面反射・拡散反射の混合反射面に対しても3次元計測ができるように拡張した。理論的には、ディスプレイに縦方向と横方向の位相シフトを表示観測することにより鏡面反射してくる光が3次元空間のどこから飛んできたかを全て計算することができ、鏡面上の各点において入射角と反射角が等しいことを利用すれば、各点の3次元座標及び法線方向を一意に決めることができた。更に、プロジェクタを併用するとき、鏡面反射成分と拡散反射成分の双方を用いて3次元形状の最尤推定法を提案し、その有効性を確認した。本研究の成果は鏡面反射する金属部品が多い工業計測に新しい知見をもたらした。

報告書

(4件)
  • 2010 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2009 実績報告書
  • 2008 実績報告書
  • 研究成果

    (18件)

すべて 2010 2009

すべて 学会発表 (18件)

  • [学会発表] ステレオカメラと格子レーザを用いた3次元形状復元2010

    • 著者名/発表者名
      高田征吾、徐剛
    • 学会等名
      精密工学会ビジョン技術の実利用ワークショップViEW2010
    • 発表場所
      神奈川県横浜市 パシフィコ横浜
    • 年月日
      2010-12-10
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [学会発表] ステレオカメラと格子レーザを用いた3次元形状復元2010

    • 著者名/発表者名
      高田征吾, 徐剛
    • 学会等名
      精密工学会 ビジョン技術の実利用ワークショップ, ViEW2010
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(神奈川県)
    • 年月日
      2010-12-10
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Sparse 3D Reconstruction Using Stereo Cameras and Laser Grid Projection2010

    • 著者名/発表者名
      Seigo Takada, Gang Xu
    • 学会等名
      The 3rd Asian Joint Workshop on Information Technologies
    • 発表場所
      中国大連
    • 年月日
      2010-09-16
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [学会発表] Sparse 3D Reconstruction Using Stereo Cameras and Laser Grid Projection2010

    • 著者名/発表者名
      Seigo Takada, Gang Xu
    • 学会等名
      the third Asian Joint Workshop on Information Technologies
    • 発表場所
      dalian, China
    • 年月日
      2010-09-16
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 3D Reconstruction of Glossy Surfaces Using Stereo Cameras and Projector-Display2010

    • 著者名/発表者名
      Masaki Yamazaki, Gang Xu
    • 学会等名
      Proc.of the 23th IEEE Conference on Computer Vision and Pattern Recognition
    • 発表場所
      San Francisco, CA, USA
    • 年月日
      2010-06-15
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 3D Reconstruction of Glossy Surfaces Using Stereo Cameras and Projector-Display2010

    • 著者名/発表者名
      Masaki Yamazaki, Gang Xu
    • 学会等名
      Proc. of the 23th IEEE Conference on Computer Vision and Pattern Recognition
    • 発表場所
      米国 サンフランシスコ
    • 年月日
      2010-06-12
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [学会発表] 3D Reconstruction of Glossy Surfaces Using Stereo Cameras and Projector-Display2010

    • 著者名/発表者名
      Masaki Yamazaki, Gang Xu
    • 学会等名
      IEEE Conference on Computer Vision and Pattern Recognition
    • 発表場所
      米国 サンフランシスコ
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 3D Reconstruction of Glossy Metal Surfaces Using Stereo Cameras and Projector-Display2009

    • 著者名/発表者名
      山崎雅起,徐剛
    • 学会等名
      第15回画像センシングシンポジウム(SSII09)
    • 発表場所
      神奈川県横浜市 パシフィコ横浜
    • 年月日
      2009-06-11
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [学会発表] Simulation of Display-Stereo Cameras Calibration for Specular Object Reconstruction2009

    • 著者名/発表者名
      Masaki Yamazaki, Yokota Junichi, Gang Xu
    • 学会等名
      Proc. of the Asia Simulation Conference 2009 (JSST2009)
    • 発表場所
      滋賀県草津市 立命館大学
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [学会発表] Simulation of Display-Stereo Cameras Calibration for Specular Object Reconstruction2009

    • 著者名/発表者名
      Masaki Yamazaki, Yokota Junichi, Gang Xu
    • 学会等名
      Proc.of the Asia Simulation Conference 2009(JSST2009)
    • 発表場所
      滋賀県 立命館大学
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Contour Generation from CAD Models for 3D Object Recognition2009

    • 著者名/発表者名
      Jumpei Takagi, Gang Xu
    • 学会等名
      Proc of the Fifth Joint Workshop on Machine Perception and Robotics(MPR2009)
    • 発表場所
      京都府 立命館大学
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] CAD-Based Recognition of 3D Objects in Binocular Images2009

    • 著者名/発表者名
      Shinsuke Kashihara, Gang Xu
    • 学会等名
      Proc of the Fifth Joint Workshop on Machine Perception and Robotics(MPR2009)
    • 発表場所
      京都府 立命館大学
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Subpixel Edge Extraction With Correction Based on Curvature2009

    • 著者名/発表者名
      Seigo Takada, Gang Xu
    • 学会等名
      Proc of the 2nd Asian Joint Workshop on Information Technology
    • 発表場所
      滋賀県 立命館大学
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Detection and 3D Measurement of a Rectangular Solid in a Single Image2009

    • 著者名/発表者名
      Tomohiro Nakamichi, Gang Xu
    • 学会等名
      The Fifth International Conference on Intelligent Information Hiding and Multimedia Signal Processing(IIHMSP2009)
    • 発表場所
      京都府 メルパルク京都
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 3D Reconstruction of Glossy Metal Surfaces Using Stereo Cameras and Projector-Display2009

    • 著者名/発表者名
      山崎雅起, 徐剛
    • 学会等名
      第15回画像センシングシンポジウム(SSIIO9)
    • 発表場所
      神奈川県パシフィコ横浜アネックスホール
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 3次元認識を用いたロボットピッキングシステムにおけるロボット制御とシステム評価2009

    • 著者名/発表者名
      李亜兵, 徐剛
    • 学会等名
      精密工学会動的画像処理実利用化ワークショップDIA2009
    • 発表場所
      福島県郡山市日本大学
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] エッジ方向を考慮したディスタンスマップを用いた3次元物体の位置姿勢の評価と最適化2009

    • 著者名/発表者名
      樫原晋輔, 徐剛
    • 学会等名
      精密工学会動的画像処理実利用化ワークショップDIA2009
    • 発表場所
      福島県郡山市日本大学
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 直方体の検出と1枚の画像のみによる寸法計測2009

    • 著者名/発表者名
      仲道朋弘, 徐剛
    • 学会等名
      精密工学会動的画像処理実利用化ワークショップDIA2009
    • 発表場所
      福島県郡山市日本大学
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書

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公開日: 2008-04-01   更新日: 2016-04-21  

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