4π計測を必要とする形状物の三次元点群データ合成を自動化する研究

整理番号 2024a007
種別 一般研究-短期研究員
研究計画題目 4π計測を必要とする形状物の三次元点群データ合成を自動化する研究
研究代表者 角 剛典(朝日熱処理工業株式会社 技術室・なし)
研究実施期間 2024年4月1日(月) ~ 2024年4月3日(水)
2024年9月30日(月) ~ 2024年10月2日(水)
2025年3月24日(月) ~ 2025年3月27日(木)
研究分野のキーワード 点群、位置合わせ
本研究で得られた成果の概要 熱処理におけるワーク変形を評価するために、互いに欠損した点群を補完するための合成を目的とした剛体変換を、ガウスカーネルを用いたある種の適合度最適化問題と位置付けて実施した。
丸棒型人工点群における点群の形状因子及び点の分布を変更して、試験的に適用してゆくことにより、この種の手法においては(1)空間的な点の分布が一様に近いこと、(2)特に欠損に寄与する方向に特別の注意を払って疎にする必要があること、が見出された。
(1)はすべての点を考慮する手法そのものに伴う自然な制約であり、(2)は欠損による悪影響を軽減するための追加的制約と位置付けられる。
(1)は点群処理の文脈において、ボクセルダウンサンプリングが確立していることから容易であると考えられるが、(2)は今回の丸棒型の場合、端面が欠損していることから軸の方向(長手方向)が重要な役割を果たすことが示唆されている。
従って、長手方向を精度よく得ることが実用上の課題であると考えられる。
実データ、とりわけ軸変形を生じ得る熱処理評価への適用を見据えると、円柱形を前提とせず長手方向を精度よく決めたい。
この課題と制約を踏まえて、丸棒型点群における長手方向を精度よく決めるための処方を構築し、実データにおいてその有効性を検証した。
この結果を論文にまとめ、2025年4月30日現在Precision Engineering誌に投稿し査読中である。
また、現在投稿中のこの論文の内容と結果を活用して、2025年度の短期研究員として研究課題名「光学式三次元スキャナを用いた変形シャフトの局所的な軸歪みの評価可能性」に従事している。
組織委員(研究集会)
参加者(短期共同利用)
角 剛典(朝日熱処理工業株式会社・なし)