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情報処理

設計工程における形状計測コストを低減する軽量・小型で簡便な3次元形状計測システムの開発

宮城県

東杜シーテック株式会社

2022年1月28日更新

プロジェクトの基本情報

プロジェクト名 形状デザインを高効率化するカメラベースの軽量小型形状計測システムの開発とその事業化
基盤技術分野 情報処理
対象となる産業分野 ロボット、農業、産業機械、建築物・構造物、光学機器
産業分野でのニーズ対応 高性能化(小型化・軽量化)、高効率化(人件費削減)、高効率化(生産性増加)
キーワード 形状計測、3次元計測、多視点画像、キャリブレーション、AI
事業化状況 事業化に成功し継続的な取引が続いている
事業実施年度 平成24年度~平成24年度

プロジェクトの詳細

事業概要

自動車・家電等の製造分野におけるデザインレビューでは、迅速かつ簡便な3次元形状計測に対する強いニーズが存在する。既存のレーザー方式の形状計測システムは大型な上に計測に長時間を要し、この計測ニーズを満たすことができなかった。本提案では、設計工程における形状計測コストを低減する軽量・小型で簡便な3次元形状計測システムを開発し、自動車業界等における形状デザイン工程の高効率化と製品の高品質化を促進する。

開発した技術のポイント

軽量・小型で簡易かつ短時間で計測可能な3次元形状計測システムを開発する
(新技術)
2次元特徴点ベースの形状位置合わせ手法を開発する
(新技術の特徴)
全体形状計測のための形状位置合わせを自動化することが可能になる

具体的な成果

・3次元形状計測の実現および測定の安定化
‐部分形状計測における精度向上を実現した
‐全体形状計測の精度および安定性の向上を実現した
・機器の小型化
‐筐体開発を行う際に樹脂を用いて軽量化を実現した
‐小型カメラの採用と高密度実装化により目標値を下回る機器の小型化を実現した
・簡便なユーザーインターフェースと自動化
‐撮影画像を手元で確認できる方法を構築した
‐撮影操作から形状復元までを高速に自動処理を行った

研究開発成果の利用シーン

軽量・小型で簡易かつ短時間で計測可能な3次元形状計測システム
・設計工程における形状計測コストの低減へとつながる
・撮影操作のみで形状計測が実施できる簡便なユーザインターフェイスである

当初の基本機能だけでなく、ロボットの眼としての利用やステレオカメラ、多眼カメラのキャリブレーション、AIを活用した認識などへの展開がある。

実用化・事業化の状況

事業化状況の詳細

2種類のプロトタイプシステムを開発し、3次元形状計測の実現性が確認できたことにより、今後の研究課題と解決法の確認ができ、実用化した。単独の技術というだけでなく、カメラのキャリブレーション技術、AIとの組み合わせ技術などへ展開している。

提携可能な製品・サービス内容

試験・分析・評価、共同研究・共同開発、技術コンサルティング

製品・サービスのPRポイント

・設計工程における形状計測安定化とコストの低減
‐軽量・小型で簡便かつ短時間で計測可能な3次元形状計測システムを提供する事により、従来と比較して、設計工程における形状計測コストを低減することが可能になる
‐新形状復元手法の採用と仮想テクスチャにより、安定した形状計測が実現する
・効率的なサンプル形状の計測が可能
‐デザインレビュー用途においては、設計の妥当性評価に必要となる種々のサンプル形状を効率よく計測することができるようになる
・簡易な操作と定量的な計測を実現
‐撮影操作のみで、高速かつ自動計測が実現する
‐ベンチマーク用途では、これまで簡易的にしか計れなかった計測対象を、定量的にサブミリオーダーで計測することが可能になる

今後の実用化・事業化の見通し

・アルゴリズム検証で精度向上を目指していき、テクスチャが少ない物に対しても測定が出来るように継続検証を行っている
・筐体は小型化しユーザーの使い勝手が良くなるサイズを目指しながら、カメラ/レンズも小型化に合わせて最適化を行う
・事業化は派生商品として2016年頃に顔復元の製品化、2018年にカメラキャリブレーションの受託など

実用化・事業化にあたっての課題

3次元計測技術が、多くの会社で実用化されており、単独ではPRポイントが薄くなっている。AIとの組み合わせによる物体認識などへ発展させる予定です。

プロジェクトの実施体制

サポイン事業者 ケイテック株式会社
事業管理機関 公益財団法人みやぎ産業振興機構
研究等実施機関 東杜シーテック株式会社
ケイテック株式会社

サポイン事業者 企業情報

企業名 東杜シーテック株式会社(法人番号:8370001012280)
事業内容 情報サービス産業。ソフトウェア受託開発、画像処理ソフトウェア開発等
社員数 101 名
本社所在地 〒983-0047 宮城県仙台市宮城野区銀杏町31-24
ホームページ www.tctec.co.jp
連絡先窓口 ビジネスセクション
メールアドレス business@tctec.co.jp
電話番号 022-354-1230