ロバスト性と上位互換性を両立させたスプラインフィルタの研究

2022 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 20K04202
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分18020:加工学および生産工学関連
• 研究機関: 中京大学
• 研究代表者: 沼田 宗敏 中京大学, 工学部, 教授 (00554924)
• 研究期間 (年度): 2020-04-01 – 2023-03-31
• キーワード: ロバスト性 / 上位互換性 / スプラインフィルタ / 表面性状

研究成果の概要

スプラインフィルタは計測対象物の両端まで測定できる画期的な粗さ用ローパスフィルタである。さらに異常値の影響を受けないロバストスプラインフィルタは万能フィルタとしてISOの草案となり、世界各国の表面粗さ測定機に次々と搭載された。しかし異常値のない計測データに適用すると標準のスプラインフィルタと全く異なる出力になることが判明し、フィルタの上位互換性の欠如が明らかになった。
そこで本研究では、代表的ローパスフィルタであるガウシアンフィルタで研究代表者らが初めて実現したロバスト性と上位互換性の両立を、スプラインフィルタへ適用するための新しいアルゴリズムを確立し、計測現場における課題を解決した。

自由記述の分野

機械計測

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究は研究代表者らが開発したロバスト推定法である高速M推定法を、同じく研究代表者らが考案した畳み込み演算方式のスプラインフィルタに適用する手法である。これによりロバスト性と上位互換性を備えたスプラインフィルタを実現でき、さらにこのフィルタ演算を周波数領域で行うことで高速化した。本研究の遂行により、学術的には逆行列型を含むあらゆるロバストフィルタで上位互換性の保証を可能にできる手法が提案できた。