異種レンジファインダのフュージョンによる複雑自然物の最適化全周形状計測

通过融合不同测距仪优化复杂自然物体的全方位形状测量

基本信息

批准号：
09750505
负责人：
佐藤宏介
金额：
$ 1.41万
依托单位：
Nara Institute of Science and Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
财政年份：
1997
资助国家：
日本
起止时间：
1997 至 1998
项目状态：
已结题

项目摘要

2年度に渡る本研究は、固定式で広範囲なレンジファインダと可動式で狭領域をレンジファインダを複数組み合わせて、複雑な形状を有する物体の全周形状を得ることを目的としている。そのため、昨年度に狭領域レンジファインダをコンピュータ制御により高精度に駆動する装置を開発し、得られた切片三次元形状データを合併し一体化するアルゴリズムの開発を行った。これらの開発した装置及び技術を用い、考古遺物(三角縁神獣鏡)等を計測し、良好にその微細紋様が計測できることを確認した。今年度は、対象を野外の大型の自然物にし、異種のレンジファインダとして測量に用いられている光波計を適用した。1) 強調現実感による屋外自然物の全周形状計測光波計(ソキア製)は測定点に設置したコーナーキューブプリズムに反射して戻ってくる光の飛行時間を測定することで、プリズムまでの距離を得るものである。通常は、計測上のディスプレイに距離が表示されるのみであるが、これをウェアラブル化したノートPCにオンライン接続し、測距と同時に測角を行い、三角関数演算でリアルタイムに直交座標を得た。そに結果をシースルーHMD(ヘッドマウントディスプレイ、ソニー製グラストロン)に表示し、測定者は過去の測定点を確認しながら、巨石遺構のような構造物を全周計測するシステムを構築した。測定点は光波計上に付加したカラーカメラからの映像を無線ネットワークで測定者の装着するウェアラブルコンピュータに伝送し、その映像と重畳して表示する工夫を開発したことで、測定箇所の把握が作業中に行えるようになり、従来法に比べて著しい計測時間と労力の削減が可能なことを確認した。2) 表面属性の計測三次元物体は、その形状のみならず表面の模様や質感も重要な要素であり、全体形状の計測と同時に各種光学的表面属性の計測を行うため、XYプロッタに点光源を設置し、それを移動させつつ連続画像計測するシステムを構築した。得られた他光源画像からQuickTime-VRのオブジェクトムービー化し、WWWブラウザを介して表面色、表面光沢の表現能力を主観評価した。

这项持续两年的研究旨在结合多个固定的，宽范围的发现器和可移动的狭窄范围发现器，以获取具有复杂形状的物体的整个圆周。因此，去年，我们开发了一种设备，该设备使用计算机控制驱动具有高精度的狭窄范围发现器，并开发了一种算法，该算法结合并集成了所获得的3D截距形状数据。使用这些开发的设备和技术，我们测量了考古文物（三角形边缘神和野兽镜），并确认可以在状态良好的情况下测量这些模式的精细模式。今年，我们使用该目标使其成为现场的大型自然物体，并使用用于测量的光波计作为不同的测距仪。 1）测量室外天然物体的完整周长形状，重点是现实的光波电量表（由索基亚制造）测量了在测量点安装的角立方棱镜反射的光的飞行时间并返回，从而获得了与Prism的距离。通常，该距离仅在测量显示器上显示，但这是在线连接到可穿戴笔记本电脑PC的，并且与距离测量同时进行了角度测量，并使用三角函数获得了实时的笛卡尔坐标。结果显示在透明的HMD（头部安装显示器，索尼·格拉斯特朗）上，当操作员检查过去的测量点时，构建了一个系统来测量整个周长的巨石遗迹等结构。通过开发一种将图像从无线网络连接到光波电量的彩色摄像机传输的方法，到测量人员佩戴的可穿戴计算机，并以叠加的方式显示出来，可以在工作过程中掌握测量位置，并且可以确认与传统方法相比，测量时间和精力可以大大减少。 2）表面属性的测量：不仅是三维对象的形状，而且表面模式和纹理是重要因素，为了测量整体形状并同时测量各种光学表面属性，构建了一个系统，该系统设置了XY绘图仪上的点光源，并将其移动以测量连续图像。获得的其他光源图像转换为QuickTime-VR对象电影，并通过www浏览器对表达表面色和表面光泽的能力进行了主观评估。