研究内容
理论研究：三位图像测量的最优化
研究目的
不仅能用于静止物体，而且可以用于非静止物体，最终达到只使用一张照片实现高速、高精度三维图像测量的目标。
颠覆三维立体测量需要多台相机，或一台相机拍摄多美多没照片的传统三维图像测量方法。
独特技术
先后提出了基于强度调制的莫尔条纹法（1996年）、强度调制结构光投影法（1999年）、最优化强度调制结构光投影法（2003年）、 结构光投影控制法（2010年）等技术手法，建立了最优化强调调制投影光三维测量理论体系。
研究成果
发表数十篇论文，获得十几项发明专利。目前正在着手实施给技术的产品化和应用话。
3Dカメラの開発
概要
最適パターン光投影三次元画像計測の理論を実用化し、カメラ感覚で、シャッターを押すだけで、物体の３D形状（三次元世界座標）を取得する。
（左から3Dカメラ本体、計測のイメージ、計測結果の3DCG表現）
計測の流れ：
- 最適パターン光を計測対象物体に投影
- 反射パターン画像を撮影
- 画像解析により、物体表面の各点の三次元座標を算出
計測時間：
- 撮影時間：カメラの特性にもよるが、大体の場合は0.1秒以内
- 画像処理時間：計算機の性能にもよるが、大体１、２秒程度
計測精度：
- 要望により設定可能。大体の場合は0.05㎜～0.1㎜程度
機能説明動画：
顕微鏡3D画像計測
一般の光学顕微鏡には、焦点距離が狭く、ピントが合っているところしかはっきり見えない。
また、２次元計測は得意が３次元立体的な計測ができない。高価な顕微鏡は3D計測機能を持っているが中小企業には不向きである。
本研究では、販売価額10万円以下の廉価な顕微鏡を用い、高価な顕微鏡にしか持たない全視野２次元画像の合成と高精度３時限計測機能を実現する。
計測の流れ：
- 小型顕微鏡をスタントに設置
- 計測対象物を顕微鏡レンズの下に設置
- 顕微鏡のピントを調節し撮影
- 画像処理を行い、２次元全視野クリア画像を生成
- 画像処理を行い、３次元画像を生成
計測時間：
- 撮影時間：カメラの特性にもよるが、大体の場合は数秒程度
- 画像処理時間：計算機の性能にもよるが、大体１、２秒程度
計測精度：
- 要望により設定可能。大体の場合は0.01㎜～0.05㎜程度
機能説明動画：
自動車車体部品の品質の画像検査
自動車車体の品質検査として、幅が1㎜未満の微細なキズや、深さ1㎜未満の微小なヘコミの件さが要求されている。画像計測技術が様々な工業現場に実用化されているので、車体の品質検査にも期待されている。
しかし、自動車車体は光沢性あり、鏡面反射や周囲の映り込みにより、画像計測が困難になる。現時点では、世界中に成功した車体部品の品質の画像検査の例が乏しい。
本研究では、車体部品の鏡面反射問題や周囲の映り込みの問題を解決し、微細なキズとヘコミの画像計測を実現する。
技術：
- 間接照明技術
- ダブルフォーカス撮影技術
- AI解析技術
下の写真は計測結果の一例であり、写真から分かるように、鏡面反射や映り込みの問題が解決され、キズとヘコミが検出されたことがわかる。
1200℃超高温鍛造物表面形状の画像検査
研究の目的は、熱間鍛造物の素材成形中に、径寸法、断面形状、偏芯、曲がり、捻り、長さなどの形状データをリアルタイム取得することである。
現状では、国内外にもかかわらず目視や接触式方法が主流である。これは作業の危険性や、計測精度低い及び精度のバラつきなど問題がある。
三次元画像計測技術が考えられるが、高温物体周辺の空気揺らぎの影響、高温による熱膨張の影響に加え、10メートルにも超える大型鍛造物の計測精度の保証の困難性などの問題より、成功した画像計測技術が乏しい。
本研究では、車体部品の鏡面反射問題や周囲の映り込みの問題を解決し、微細なキズとヘコミの画像計測を実現する。
技術：
- 間接照明技術
- ダブルフォーカス撮影技術
- AI解析技術
下の写真は計測結果の一例であり、写真から分かるように、鏡面反射や映り込みの問題が解決され、キズとヘコミが検出されたことがわかる。
（上は様々な色と形状を持つ車体部品、下はそのキズとヘコミの計測結果）