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2007 年度 実績報告書

CT計測データからの全自動・高品質3次元形状モデル構築技術の開発

研究課題

研究課題/領域番号 19360067
研究機関北海道大学

研究代表者

金井 理  北海道大学, 大学院・情報科学研究科, 教授 (90194878)

研究分担者 伊達 宏昭  北海道大学, 大学院・情報科学研究科, 助教 (20374605)
キーワードリバースエンジニアリング / X線CT計測 / 3次元CAD / メッシュモデル / ソリッドモデル / ユークリッド対称性 / 規則性 / スイープ型Feature
研究概要

(1) X線CT計測で得られた約3百万ポリゴンの自動車エンジン部品の測定メッシュから,本研究で独自提案したRegion-Growing法とRegion-Merging法を併用し,1分以内の処理時間で,4種類の解析曲面領域を計測画像分解能の1/10以下の誤差で高精度に抽出できることを確認した.また認識された曲面領域の種類・個数も妥当であることを確認できた.
(2) 測定メッシュ上から,コンパクトなCADモデル生成には必要不可欠となるユークリッド対称性(平行移動,回転,平面反射)を認識するための手法としてRegion-Growing-ICP法を,また周期的パターンで定義される規則性(平行移動配置,回転配置)を認識する手法として,最小基底推定一Indexed-ICP法を新たに考案した.両手法を用い,X線CT計測データ上から該当領域を1分以内に高精度に認識できることを確認した.
(3) 測定メッシュ上から,コンパクトなCADモデル生成には必要不可欠となるスイープ型Featureを自動認識するための法線Gauss-Image投票法を新たに考案し,アルミ押し出し材のX線CT計測データからスイープ型Featureを連続的に認識し,数分以内でその3次元ソリッドCADモデルを自動的に構築できた.
(4) 上記(1)-(3)のアルゴリズムを組み合わせて生成された部品単体の3次元CADモデルの精度検証を,測定物の機械式3次元測定器による測定結果と比較し実施した結果,いずれの場合も,その誤差は計測画像分解能の1/10以下,測定メッシュ平均稜線長の1/5以下という十分な値を持つことを確認できた.
以上の研究成果を,学術雑誌論文2件,国際会議発表1件,国内学会発表10件の形で発表した.

  • 研究成果

    (14件)

すべて 2008 2007 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (11件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Triangular Mesh Deformation based on Dimensions2008

    • 著者名/発表者名
      Hiroaki Date
    • 雑誌名

      Computer-Aided Design and Applications 5

      ページ: 287-295

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Region Growing/Mergingを用いた効率的なメッシュセグメンテーション2008

    • 著者名/発表者名
      溝口知広
    • 雑誌名

      精密工学会誌 74

      ページ: 採録決定

    • 査読あり
  • [学会発表] リバースエンジニアリングのためのユークリッド対称性認識手法(第2報)-ICPとRegion-growingの組み合わせによる対称性認識手法の開発-2008

    • 著者名/発表者名
      溝口知広
    • 学会等名
      2008年度 精密工学会 春季大会学術講演会
    • 発表場所
      神奈川県,川崎市,明治大学生田キャンパス
    • 年月日
      2008-03-17
  • [学会発表] スウィープ型フィーチャの認識に基づく測定メッシュからのCADモデル自動生成(第2報)-三次元CADシステムとの連携による整形モデルの生成-2008

    • 著者名/発表者名
      山下憲史
    • 学会等名
      2008年度 精密工学会 春季大会学術講演会
    • 発表場所
      神奈川県,川崎市,明治大学生田キャンパス
    • 年月日
      2008-03-17
  • [学会発表] グラフベースのフィーチャ表現を用いた複数メッシュモデル間の組合せ可能性検査と相対配置決定2008

    • 著者名/発表者名
      佐藤健介
    • 学会等名
      2008年度 精密工学会 春季大会学術講演会
    • 発表場所
      神奈川県,川崎市,明治大学生田キャンパス
    • 年月日
      2008-03-17
  • [学会発表] 重心座標表現を用いたメッシュ形状変形-グローバル-ハンドル生成と寸法駆動変形-2008

    • 著者名/発表者名
      伊達宏昭
    • 学会等名
      2008年度 精密工学会 春季大会学術講演会
    • 発表場所
      神奈川県,川崎市,明治大学生田キャンパス
    • 年月日
      2008-03-17
  • [学会発表] 計測データからの3次元規則形状認識手法の研究2008

    • 著者名/発表者名
      近藤大輔
    • 学会等名
      2008年度 精密工学会 春季大会卒業研究発表会
    • 発表場所
      神奈川県,川崎市,明治大学生田キャンパス
    • 年月日
      2008-03-17
  • [学会発表] リバースエンジニアリングのためのユークリッド対称性認識手法2007

    • 著者名/発表者名
      溝口知広
    • 学会等名
      2007年度 精密工学会 秋季大会学術講演会
    • 発表場所
      北海道,旭川市,旭川ときわ市民ホール
    • 年月日
      2007-09-12
  • [学会発表] スウィープ型フィーチャの認識に基づく測定メッシュからのCADモデル自動生成2007

    • 著者名/発表者名
      山下憲史
    • 学会等名
      2007年度 精密工学会 秋季大会学術講演会
    • 発表場所
      北海道,旭川市,旭川ときわ市民ホール
    • 年月日
      2007-09-12
  • [学会発表] Quasi-optimal mesh segmentation via region growing/merging2007

    • 著者名/発表者名
      Tomohiro Mizoguchi
    • 学会等名
      ASME 2007 International Design Engineering Technical Conferences & Computers and Information in Engineering Conference
    • 発表場所
      USA., Las Vegas, Rio All Suites Hotel
    • 年月日
      2007-09-04
  • [学会発表] リバースエンジニアリングのためのユークリッド対称性認識手法2007

    • 著者名/発表者名
      溝口知広
    • 学会等名
      2007年度 精密工学会 北海道支部学術講演会
    • 発表場所
      北海道,苫小牧市,苫小牧工業高専
    • 年月日
      2007-08-25
  • [学会発表] スウィープ型フィーチャの認識に基づく測定メッシュからのCADモデル自動生成2007

    • 著者名/発表者名
      山下憲史
    • 学会等名
      2007年度 精密工学会 北海道支部学術講演会
    • 発表場所
      北海道,苫小牧市,苫小牧工業高専
    • 年月日
      2007-08-25
  • [学会発表] グラフベースのフィーチャ表現を用いたメッシュモデル間配置決定に関する研究2007

    • 著者名/発表者名
      佐藤健介
    • 学会等名
      2007年度 精密工学会 北海道支部学術講演会
    • 発表場所
      北海道,苫小牧市,苫小牧工業高専
    • 年月日
      2007-08-25
  • [備考]

    • URL

      http://minf.coin.eng.hokudai.ac.jp/

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公開日: 2010-02-04   更新日: 2016-04-21  

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