ストライプパターン投影

ストライプパターン投影は、物体の表面の形状特徴を高精度に測定や検出するための非接触測定技術です。この方法は、プロジェクタによって周期的な明暗のストライプパターン(縞模様)を対象物に投影しますし、対象物に反射したパターンをカメラで撮影することで行われます。

原理

1.パターンの投影: ストライプ(縞模様)のパターンをプロジェクタで物体に投影します。このパターンは、通常白黒の明暗の繰り返しです。

2.反射パターンの撮影: 投影されたパターンが物体の表面で変形し、それをカメラで撮影します。物体の形状によりのストライプパターンは歪み、これが形状情報を提供します。

3.位相解析: 物体表面の歪んだパターンから位相情報を抽出します。これは、各ピクセルに対するストライプの周期の位置を計算する過程です。

4.3D再構成: 三角測量の原理に基づいて、カメラとプロジェクタの相対配置と位置情報から、物体の3D形状を再構成します。

利点

・高精度:微細な形状や表面の凹凸を高い精度で測定できます。

・高速:スキャンが高速で、動的なシーンの測定にも適しています。

・非接触:物理的に接触せずに測定できるため、壊れやすい物体や複雑な形状の測定が可能です。

用途

・工業:計測部品や製品の品質管理、寸法測定などで使用されます。

・医療:歯科用のスキャンや体表面の測定。

・エンターテイメント: モーションキャプチャや3Dモデリング。

・考古学・文化財保存: 美術品や文化財の形状記録。

ストライプパターン投影の技術は、他の光学式測定手法(レーザースキャンやステレオカメラなど)と比べても高い精度と柔軟性を持ち、様々な分野で広く使われています。

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