| 研究概要 |
工業用途では,金属のような著しい鏡面反射特性を有する物体の3次元形状と光沢度の同時測定を要求されることがある.しかし,一般的には鏡面物体の測定は困難な場合が多い.なぜなら,鏡面物体では,光沢のない拡散物体に適用されているスリット光投光法などの方法が適用できないからである.そのため,従来の鏡面物体に対する形状や光沢度の測定法では,鏡面物体の表面反射特性を積極的に利用することで対処している場合が多い.しかし,この方法では光沢のない場合から金属のような光沢のある物体まで様々物体が混在する工業的な用途には適用できない.そこで本研究では,拡散物体から鏡面物体まで同一原理で測定できる3次元形状と光沢度のオンライン同時測定法を提案することを目的とする.
本年度は計測システムの構成,光学系・画像センサの設計及びデータ処理用プログラムを製作した.計測システムの構成を決めるために,鏡面物体に適用できる三角測量式を導き,シミュレーションを行った.そして,その結果に基づき,光学系と画像センサの設計・製作を行った.光学系はレンズと遮光マスクから成るものである.遮光マスクにより,画像センサへの入射角度を限定し,鏡面物体の測定を可能にした.また,画像センサは電子回路により,スポット光の重心位置を求めることを基本原理としたものを設計・製作した.本画像センサは分解能と測定範囲を任意に決めることができ,これにより測定装置の制約が軽減されるという利点がある.さらに,予備実験も終わり,本提案原理の実現可能性が確認できた.以上の結果より,来年度に向けた準備が整ったものと考える.
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