SURE: Shizuoka University REpository http://ir.lib.shizuoka.ac.jp/ Title Author(s) 屈折境界面情報の推定に基づく水中物体の3次元形状計測伊部, 公紀 Citation Issue Date URL Version 2013-12 http://doi.org/10.14945/00007974 ETD Rights This document is downloaded at: 2016-02-02T09:45:18Z （課程博士・様式９）審査要旨（１,000 字程度）本論文は、透明な水槽中の物体の３次元形状を水槽外から光学的手段によって非接触に計測する手法について、計測上で必須となる光路上の屈折境界面の位置・姿勢情報の推定法を中心に論じたもので、全４章からなる。第１章は本論文の序論であり、研究の背景や目的、重要性について述べている。第２章では、カメラと点光源レーザを組合せたレーザレンジファインダをマニピュレータに搭載し、レーザから容器越しに水中物体へと光を照射して得られる反射光画像から水中物体の３次元形状を計測する方式について提案している。本方式では、容器の表面からわずかに得られる拡散反射光を利用して、容器表面の位置・形状を３次元計測する。これにより光の屈折を考慮した水中物体の計測が可能となるが、そのためには撮影画像から容器表面からの反射光と水中物体からの反射光のそれぞれを抽出する必要がある。しかし撮影画像中には水中物体と容器または水面との間で反射した光などが映り込むため、正確な抽出が困難である。そこで、レーザレンジファインダの姿勢変化による画像中の反射光の挙動と幾何学拘束を組合せることで容器からの反射光を識別し、また光線追跡における光線間距離から物体の反射光を識別することにより、容器表面と水中物体の両方を正確に計測する。曲面形状の容器を用いた実験により、提案方式の有効性を示している。第３章では、水中物体を保存する容器として広く用いられている透明な直方体形状の角型容器を対象とした水中物体の３次元形状計測手法について述べている。本手法では、角型容器の隅の直角面越しに水中物体を水槽の外部から観察すると、光の屈折により直角面を構成する２つの面のそれぞれが光路となって複光路ステレオ画像が得られることに着目し、１台のカメラで得られた複光路単眼ステレオ画像から水中物体の３次元形状を計測する。直角面の位置は直角面の角情報を用い、姿勢は水中物体の対応点の組からバンドル調整を用いることにより推定する。また、単眼カメラであるためスケールが不定であるが、容器の寸法情報を用いることができる場合には、スケールを推定することが可能になる。精度評価用データとの比較検証実験により、提案方式の有効性を示している。第４章では、提案した２つの手法の課題と今後の展望について述べている。以上のように、本論文は水中物体の３次元形状計測における問題点を解決する手法を提案しており、実験によってその有効性を示している。この研究成果は画像計測分野の活発化に貢献するものとして、博士（工学）の学位を授与に値するものと認める。