スペクトル画像による三次元画像計測と質感認識

使用光谱图像进行三维图像测量和纹理识别

• 批准号: 11750371
• 负责人: 眞鍋 佳嗣
• 金额: $ 1.28万
• 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: 1999
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1999 至 2000
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-11750371/
• 关键词: 質感; スペクトル画像; 三次元画像計測; イメージ分光器; カラー画像処理; 質感; スペクトル画像; 三次元画像計測; イメージ分光器; カラー画像処理

本研究は,RGBカラー画像より多くの情報を持つスペクトル画像を質感計測に用いることで,多種の材質に対応した視覚による非接触型の触覚センサの実現を目指すものである.また,スペクトル画像に適した三次元画像計測の実現およびその計測結果と組み合わせることにより,反射特性の計測ができより信頼性の高い質感計測が可能になると考える.まず,分光プリズムとCCDの組合せによるスペクトル画像の入力システムの構築,ならびに本システムによって測定された分光反射率の精度評価を分光輝度計により行い,スペクトル画像入力システムとしての特性を評価した.この結果,簡易型のスペクトル分布計測器として十分に使用できるものであることが分かった.また,評価した特性をもとに,グレーコードパターンを用いたパターン光投影による三次元画像計測手法を本システムに導入し,物体の形状と表面スペクトル分布を同時に計測するシステムを構築した.本研究では,ターンテーブルによる円筒形の物体の計測とスライドステージによる平面状の物体の計測を可能とし,それぞれ約1mm程度の計測精度となった.さらに,研究で使用した分光プリズムの入射スリット幅,レンズ,CCDの組合せによる計測範囲の検討考察を行った.これらの研究結果により,計測された三次元情報をもとに,計測物体の反射特性の計測を行った.本研究では,完全拡散反射物体を仮定して分光反射特性を求めることができた.

这项研究旨在实现视觉非接触式触觉传感器，该传感器通过使用比RGB颜色图像更多的信息进行纹理测量的光谱图像来对应于各种材料。此外，通过实现适合光谱图像的三维图像测量，并将其与测量结果结合在一起，可以测量反射特性并实现更可靠的纹理测量。首先，我们使用频谱棱镜和CCD的组合构建了光谱图像输入系统，并使用光谱亮度仪表来评估该系统测量的光谱反射率的准确性，并评估了光谱图像输入系统的特征。结果，可以将其充分用作简单的光谱分布测量仪器。基于评估的特征，将使用灰色代码模式的图案光投影进行了三维图像测量方法，并引入了该系统，并构建了一个系统，该系统同时测量对象的形状和表面光谱分布。在这项研究中，使用转盘和平面对象测量圆柱体对象，使用幻灯片阶段测量平面对象，测量精度约为1 mm。此外，我们使用研究中使用的光谱棱镜的入射缝宽度（镜头和CCD）检查了测量范围。基于这些结果，我们根据测得的三维信息测量了测量对象的反射特性。在这项研究中，我们能够通过假设一个完全分散的反射对象来找到光谱反射特性。