不規則な運動を伴う三次元現象の計測に関する研究

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計測点が動く場合には,計測点の運動にビームスプリッタと合わせ鏡の回転が加えられるため,らせん軌跡が撮影される.計測点の運動に対しビームスプリッタの回転数が十分早い場合は,円軌跡として近似することで容易に解析できるが,計測点の運動が早い場合は,らせん軌跡となる.らせん軌跡を解析するために,異なる時刻に撮影された計測点の移動量を画像から求め,この情報をもとに,らせん軌跡のピッチを推定する手法を用いた.らせんの露光開始時刻でのビームスプリッタと合わせ鏡の位相を検出し,らせん軌跡の描画位置を算出した.この手法の解析性能を評価するために,z軸テーブル上に設置したディスプレイにマルチスポットレーザに見たてたスポットを表示し,このスポットをソフトウェアにより,任意の速度で移動させた.計測器から,対象までの距離,計測点の間隔および計測点の移動速度を任意に変化させながら,画像の解析性能および計測精度を検定した.また,z軸テーブル上に設置した平板にマルチスポットレーザを投光し,z軸テーブルをモータで移動させながら,計測を試みた.光を用いた計測であるために,計測器周りの明るさの影響を受けやすい.そのため,マルチスポットレーザを投光する前の画像をマルチスポットレーザ投光後の画像から,輝度値の引き算を行うことで,画像全域にわたって,輝度値が均等になるようにした.これにより,軌跡の切り出し精度が向上した.以上の処理方法により,距離に対し,誤算約1%の精度で計測できることを確認した