Accurate 3D measurement of narrow and long structure based on speckle pattern

基于散斑图的窄长结构精确3D测量

• 批准号: 19J10551
• 负责人: 樋口 寛
• 金额: $ 1.34万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2019
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2019-04-25 至 2021-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19J10551/
• 关键词: スペックル; 3次元計測; 運動推定; 光切断法; 長尺構造物; 長尺狭隘構造; 内視鏡

本研究の目的は，配管やエンジンなどの長尺狭隘構造内部を高精度に3次元計測可能なシステムを構築することである．提案手法では，内視鏡，全周ラインレーザ，およびスポットレーザから構成される装置を計測対象に挿入し，内視鏡による取得画像を入力として計測を行う．全周ラインレーザから光切断法による断面形状を計測し，スポットレーザ照射により生成されるスペックルから時系列の運動を推定する．断面形状を運動情報に基づいて統合することにより大域的な3次元形状を得る．本研究では，運動推定に利用する特徴量として，表面の微視的な凹凸に応じて発生する干渉パターンであるスペックルを利用する．これにより，従来手法では推定が困難であった環境内部に特徴が乏しい条件においても断面統合が可能な計測システムを新規に提案する．前年度に提案したシステムでは，ラインパターンとスペックルの両方を同時に明瞭に観測することができないという問題に対して．光学的に条件の異なる2台のカメラを導入した．本年度は，計測装置に拡散板を導入することにより1台のカメラのみでこの問題を解決した．拡散板上で発生するスペックルを観測することにより，スペックルを明瞭に観測可能なピント位置を拡散板の配置から制御可能なシステムを新規に提案した．これにより，スペックルとラインパターンに同時に合焦することが可能になり，1台のカメラのみで効率的にデータ取得が可能なシステムを実現した．複数のレーザスペックル情報を同時に活用し，3次元計測のための運動推定に活用するという未開拓な領域の運動推定理論を新規に構築し，シミュレーション，および実実験においてその有用性を示した点が本研究の意義である．

The purpose of this study is that the piping system is narrow in length and narrow in the construction of an internal high-precision three-dimensional design. The proposal method, internal vision, all-round equipment, etc. The whole cycle of the image is used to calculate the shape of the cross-section. the cross-sectional shape is calculated by the light-cut method, and the image is irradiated to generate a series of dynamic deductions. The shape of the cross-section is based on the three-dimensional shape of the whole system. This study is conducted. The motion presumption system makes use of the special parameters of the system, and the concave and convex components of the micro-TV system are used to determine that the poor environment is poor in terms of environmental conditions. it is possible to implement a proposal for new regulations in the previous year. At the same time, we understand that there is a problem with the problem. The condition of the optics is that two stations are registered. This year's meeting. The device is installed in a computer to solve the problem. On the bulk board, it is clear that it is possible to determine the location and configuration of the new regulation. It is possible to change the rate of failure at the same time, and it is possible to realize the error rate at the same time. At the same time, it is possible to change the temperature at the same time. It is possible to realize the failure rate of one set of equipment at the same time. Multiplicative data are not available at the same time. The three-dimensional program is not open to the theory of presumption in the field. Please tell me that the usefulness of this study is important.

项目成果

特徴が少ない環境の3次元計測のための2台のカメラによるスペックル運動推定

使用两个相机进行散斑运动估计，对特征很少的环境进行 3D 测量

• 发表时间: 2019
• 作者: 樋口 寛;藤井 浩光;谷口 敦史;渡辺 正浩;山下 淳;淺間 一
• 通讯作者: 淺間 一

Speckle Based Pose Estimation for 3D Measurement of the Feature-less Environment by Two Cameras

基于散斑的姿态估计，用于通过两个相机对无特征环境进行 3D 测量

• 发表时间: 2019
• 作者: Hiroshi Higuchi;Hiromitsu Fujii;Atsushi Taniguchi;Masahiro Watanabe;Atsushi Yamashita and Hajime Asama
• 通讯作者: Atsushi Yamashita and Hajime Asama

Speckle Based Pose Estimation Considering Depth Information for 3D Measurement of Texture-less Environment

考虑深度信息的基于散斑的姿态估计，用于无纹理环境的 3D 测量

• 发表时间: 2020
• 作者: Hiroshi Higuchi;Hiromitsu Fujii;Atsushi Taniguchi;Masahiro Watanabe;Atsushi Yamashita and Hajime Asama
• 通讯作者: Atsushi Yamashita and Hajime Asama