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2023 年度 実績報告書

半透明/金属光沢物体のハンドリングと全品検査のための3.5D計測点群処理

研究課題

研究課題/領域番号 19H01096
研究機関東北大学

研究代表者

橋本 浩一  東北大学, 情報科学研究科, 教授 (80228410)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2024-03-31
キーワード3次元計測 / マニピュレーション / 透明物体 / 光沢物体 / プロジェクタ
研究実績の概要

本研究では、食品、薬品、化粧品などの半透明または金属光沢を有する物体を対象とした、「3D形状プラスアルファ」の計測と点群処理を開発する。本研究ではこれを「3.5D計測点群処理」とよぶ。Light Transport Matrix(LT行列:プロジェクタのすべての点からカメラのすべてのピクセルまでの反射特性行列)をスパースセンシングにより効率よく求める手法を開発した。半透明または金属光沢を有する物体に光をあてると、いくつかの反射や透過を繰り返し、物体表面だけではなく別な場所も輝度が高くなる。このような対象は複雑な反射特性を持つため、表面形状を計測するためには高度な処理が必要となる。本研究では、照射パターンの縦横分解により並列処理を容易にする方法を考案し、GPU(グラフィクスプロセッシングユニット)による高速計算性能を確認した。
さらに、本研究では、半透明物体と金属光沢物体のハンドリングを実施した。例としてレンズ、金属ネジ、金属ブロックのバラ積みピッキングを実施し、十分な性能を検証した。また、一部透明のプラスチック製品に関して品質検査の予備実験を実施し、表面キズや欠けの検出性能を確認した。
これらの成果は学術論文20編、特許1件、国際学会論文5編などとして公表している。また、今後の3次元計測ならびにロボット制御の分野における基盤研究として活用が期待できる。

現在までの達成度 (段落)

令和5年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和5年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (4件)

すべて 2023

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 オープンアクセス 1件)

  • [雑誌論文] Recognition of Human Relationships Using Interactions and Gazes through Video Analysis in Surveillance Footage2023

    • 著者名/発表者名
      Tanonwong Matus、Chiba Naoya、Hashimoto Koichi
    • 雑誌名

      2023 IEEE International Conference on Robotics and Biomimetics, ROBIO 2023

      巻: - ページ: -

    • DOI

      10.1109/ROBIO58561.2023.10354720

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Multi-Objective Deep Reinforcement Learning for Crowd Route Guidance Optimization2023

    • 著者名/発表者名
      Nishida Ryo、Tanigaki Yuki、Onishi Masaki、Hashimoto Koichi
    • 雑誌名

      Transportation Research Record: Journal of the Transportation Research Board

      巻: - ページ: -

    • DOI

      10.1177/03611981231190635

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Homography Estimation Using Marker Projection Control: A Case of Calibration-Free Projection Mapping2023

    • 著者名/発表者名
      Kagami Shingo、Hashimoto Koichi
    • 雑誌名

      IFAC-PapersOnLine

      巻: 56 ページ: 2951~2956

    • DOI

      10.1016/j.ifacol.2023.10.1418

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Comparative Study of Hybridization and Parameter Tuning Improvement Methods for EAs in WFLOP2023

    • 著者名/発表者名
      Ye Ziqing、Yang Haichuan、Chiba Naoya、Hashimoto Koichi
    • 雑誌名

      ACM International Conference Proceeding Series

      巻: - ページ: -

    • DOI

      10.1145/3638209.3638219

    • 査読あり

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公開日: 2024-12-25  

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