高速・連続3次元計測システムの開発

1990 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 02650299
• 研究機関: 中京大学
• 研究代表者: 荒木 和男 中京大学, 情報科学部, 教授 (80024321)
• キーワード: 三次元計測 / コンピュ-タビジョン / ロボットビジョン / スリット光投影法 / 三次元パタ-ン認識

研究概要

1.まず、申請者らが提案した高速・連続3次元形状計測法をさらに具体化した。
2.ついで、その手法の中枢となる30チャンネルのPSDセンサアレイを設計し試作した。
3.上記のPSDセンサアレイを用いて高速・連続3次元形状計測装置を設計し・試作した。
4.この試作装置を使って、高速で動く3次元物体を実際に計測したところ、極めて忠実度の良い計測結果が得られた。ちなみに、試作装置の段階で、1シ-ンあたりの計測時間が10ms程度で連続的に計測できることが確認できた。
5.得られたレンジデ-タの雑音除去、欠落点再生アルゴリズムを開発した。
6.ついで、高速で回転するNーK変わり文字ブロックおよび自由落下しその後バウンシングしているテニスボ-ルの連続測定結果から表面モデルの最構成を試み良好な結果が得られることを確認した。
7.平面と曲面から構成される物体に対しては、拡張ガウス像を利用して領域分割を行ない、平面を抽出した後、平面は回帰平面で近似し曲面をBースプライン補間法で平滑化して、表面形状を精度よく復元できることを示した。
以上のように、本研究によって、申請者らの計測方法に基づけば、従来のこの種の装置の計測時間を数百分の1ないし千分の1へと抜本的に短縮し、しかも連続的に計測できる3次元形状計測装置を実際に作製できることが確認できた。これらの成果は、電子情報通信学会、国際会議等で発表済み、ないし、発表予定である。

研究成果

• [文献書誌] Kazuo Araki: "High Speed and Continuous Range Finder System" Proc.2nd Int.Conference on Visual Search (Durham,U.K).
• [文献書誌] K.Araki,M.Sato,T.Noda,Y.Chiba,M.Shimizu: "Method and Its Trial Instrumentation for High Speed and Continuous 3ーD Measurement." Proc.of IAPR Workshop on Machine Vision Applications (Nov.28ー30,1990,Tokyo). 43-46 (1990)
• [文献書誌] 荒木 和男: "高速三次元形状計測" 画像ラボ(日本工業出版). 6. (1991)
• [文献書誌] K.Araki,M.Sato,T.Noda,Y.Chiba,M.Shimizu: "High Speed and Continuous Rangefinding System" IEICE Transactions on Information Systems. 10. (1991)