運動／変形物体の高速リアルタイム3次元センシング

概要

1kHz のサンプリングレートと数ms のレイテンシでの高速センシングが，様々な問題を解決し，新たな応用を創出することが明らかにされつつある． しかし，従来の3次元センシングでは静止した物体の観測が主流であり，物体が運動・変形する局面に対して，十分な機能を有するものが存在しなかった．

直面する課題は，運動する物体を捉える原理とセンシング速度の2点である． このような課題を克服した超高速のリアルタイム3次元センシングシステムは， ロボティクス，工業製品検査，自動車応用，マンマシンインターフェースにおいて，強力な役割を果すことが期待される．

我々が新たに開発した3次元センシングシステムは，1,100 点のマルチスポットパターンを投影することで， 単一の撮像画像から形状を取得し，さらに，独自の超並列画像処理システムによって， 秒間1,000回の速度で画像を3次元点の情報へ変換することができる． このような高速3次元センシング技術を用いて，従来にはなかったデジタルアーカイブ応用や， インタラクティブディスプレイシステムを実現した． また，3次元センシングを支える情報処理技術として，超高速に取得された形状情報を用いて， 高解像度の形状を復元する技術も開発している．

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参考文献

1. 渡辺義浩，石川正俊 : 高速3次元センシングの実現とその新応用, 第57回応用物理学関係連合講演会 (神奈川, 2010.3.18)／講演論文集, p. 173. [論文], [プレゼン資料]
2. 渡辺義浩, 小室孝, 石川正俊：多点瞬時解析高速ビジョンによる運動/変形物体のリアルタイム3次元センシング, 日本ロボット学会誌, Vol.25, No.6, pp.1005-1013, 2007 [PDF] 第22回 日本ロボット学会 論文賞
3. Yoshihiro Watanabe, Takashi Komuro, and Masatoshi Ishikawa : 955-Fps Real-Time Shape Measurement of a Moving/Deforming Object Using High-Speed Vision for Numerous-Point Analysis, 2007 IEEE International Conference on Robotics and Automation(ICRA'07) (Roma, 2007.4.11)/Proceedings, pp.3192-3197 [PDF] ^*IEEE
4. 渡辺義浩, 小室孝, 石川正俊： 多点瞬時解析高速ビジョンシステムによる運動・変形物体のリアルタイム形状計測, 第24回日本ロボット学会学術講演会 (岡山，2006.9.15)／予稿集, 2B17 [PDF]