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画像処理による非接触三次元測定

発行:エスオーエル株式会社
http://www.sol-j.co.jp/

連載「三次元測定機って何なの?」
2009年10月20日号 VOL.002

平素は格別のお引き立てを賜り、厚く御礼申し上げます。

三次元測定機やアプリケーション例について学んだことなどをテーマに、
無料にてメールマガジンとして配信いたします。

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皆様、こんにちは。

今回は「画像処理による非接触三次元測定」のお話をします。


*三次元測定機センサーの種類*


三次元測定機の測定はセンサーで行いますが、本当に色々種類があります。
測定物の形状や見たい部分によって、必要なセンサーは変わりますので、
当社がご提供しているWerth(ベアト)センサーを例にご説明していきます。


三次元測定機には接触式と非接触式の2種類あります。

(三次元測定機と言えば、1番よく用いられているのは、接触式プローブです。)

今回御紹介する「画像処理」は非接触式のうちの1つです。
ちなみに、もう1つ非接触式を代表するのが「レーザー」です。

当社が御紹介しているWerthマルチセンサー式三次元測定機では、
ほぼ100%の本体に、画像処理センサー、
約80%の本体に、接触式プローブ、
約40%の本体に、レーザー
を搭載して、お客様にお使い頂いています。



*画像処理の特徴*


何と言っても、「輪郭の形状を素早く正確に測りたい!」という時には
画像処理が1番です。

当社が御紹介しているWerth画像処理は、
複雑な演算をしているにも関わらず、
1つの形状取り込みからデータ出力まで、一瞬です。(1秒もかかりません!)

しかもWerth独自の画像処理フィルターにより、
測定中にゴミやバリを認識して除外してくれるんです。
これが実際の現場では、とっても役に立ちます。

また、Werthのレンズには、

1.テレセントリックレンズ
   
   「像がボケてもサイズは変化しない」
   「サンプルに厚みがあっても像の歪みがない」  

2.Werthズーム
   
   「倍率を変えないままレンズと測定物の距離(work distance)を変えられる」
   「レンズが回転せずに上下するので、収差を最小限に抑えられる」    
 
等、高精度に測定する為の機能が満載です。



*画像処理の仕組み*


では、画像処理はどんな仕組みになっているのでしょう?


仕組みはとてもシンプルです。

測定物の上、または斜めから光を当てます。
そして測定物に当たった光が反射し、その映像をCCDカメラで撮るんです。
あるいは、測定物の下から光を当て、CCDカメラで外周を撮ります。


このシンプルな方法ですが、ここでもWerthは高精度の為にこだわっています。

例えば、輪郭検出の正確さです。

画像処理で使うCCDカメラは、数百×数百個の
ピクセルという明暗を検出する小さな四角形の集まりです。
このままでは、取り込んだ画像はカクカクしています。

Werthの画像処理は、輪郭周辺のピクセルデータを解析して、
ピクセル内のどこを実際の輪郭が通っているのか
計算した上で、結果を出してくれるんです。

結果をただ見ただけでは分からないことですが、
正確さに対する、こだわりです。

もちろん、結果を詳しく調べたり、
画像処理でスキャニングさせてみたりすれば、
そうでない画像処理との差は歴然です。


他にもマルチリングという、測定物の上からの光の角度を自由に変えられる機能
があり、画像認識が困難な形状でも画像処理できます。
これは日本で特許も取得しています!!


測定風景の動画を公開していますので、下記のリンクからご覧下さい。
http://www.sol-j.co.jp/HTML/PRDCT/werth_mov.html


以上、今回は「画像処理による非接触三次元測定」というタイトルで、
 
 1.三次元測定機センサーの種類
 2.画像処理の特徴
 3.画像処理の仕組み

を御紹介しました。



三次元測定機は実際、もっともっと色々な機能が付いていて、
現在も、どんどん進化を続けています。
御興味や御質問がございましたら、是非御連絡下さい。

サンプル測定やデモも承っておりますので、実際にご覧頂くことができます。

--
A.T


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