1. 主なノイズの原因

・光の反射や吸収
3Dスキャンでは、対象物の表面で起こる光の反射や吸収が、ノイズや欠測の大きな原因になります。鏡面仕上げや金属光沢の強い部品では、レーザーや投影光が一方向へ強く反射するため、センサーが正常に受光できず、点群の飛びや誤測定が発生します。一方、黒色や濃色の部品は照射光を吸収しやすく、反射光量が不足して点群が粗くなったり、データが欠落したりします。また、透明・半透明材料では光が透過・屈折するため、表面位置を正確に検出できません。対策として、マットスプレーを薄く塗布して反射率を均一化する、照射角度やスキャナー位置を変更する、露光・感度を調整する、複数方向から測定してデータを統合するなどが有効です。

---

・スキャナの精度
3Dスキャンデータのノイズは、使用する3Dスキャナ本体の測定精度や分解能にも大きく左右されます。スキャナには機種ごとに測定可能な精度、点間隔、測定距離、視野範囲が設定されており、対象物の大きさや要求精度に適していない機種を使用すると、点群のばらつきや微細形状の欠落、エッジの丸まりなどが発生します。また、キャリブレーション不足や機器の経年変化、レンズ・センサーの汚れも誤差の原因です。対策として、対象物と必要精度に適したスキャナを選定し、測定前にキャリブレーションを実施することが重要です。さらに、適正な測定距離を保ち、複数方向からスキャンしてデータを統合し、取得後にノイズ除去や偏差確認を行うことで、安定した高品質な3Dデータを得やすくなります。

---

・スキャン環境
3Dスキャンデータの品質は、周囲の光、温度、振動、粉塵などのスキャン環境によって大きく左右されます。光学式やレーザー式では、強い太陽光や照明の映り込みがセンサーの受光を妨げ、点群のばらつきや欠測、誤測定の原因になります。また、床や設備の振動、対象物のわずかな移動でも位置ずれが生じ、複数回のスキャンデータを正確に合成できない場合があります。さらに、急激な温度変化は対象物や測定機器の寸法・状態に影響し、測定誤差につながります。対策として、外光を遮断して照明条件を安定させ、振動の少ない場所で測定し、室温を一定に保つことが重要です。加えて、粉塵や油汚れを除去し、対象物を確実に固定することで、ノイズの少ない安定した3Dデータを取得できます。

---

・移動や振動
3Dスキャンでは、測定中の対象物やスキャナの移動・振動が、点群データのノイズや位置ずれを発生させる原因になります。特に高精度測定では、作業者の手ぶれ、床から伝わる機械振動、周辺設備の稼働、対象物のわずかな揺れでも測定結果に影響します。複数方向から取得したデータを合成する場合、振動によって基準位置が変化すると、点群同士がずれて二重形状や表面の凹凸として現れることがあります。対策として、対象物を治具で確実に固定し、振動源から離れた場所で測定することが重要です。また、三脚や固定式スキャナの使用、設備停止中の測定、適切なトラッキングマーカーの配置などにより位置精度を安定させます。取得後には位置合わせや外れ点除去を行い、データ品質を確認します。

---

ノイズ原因と対策	ノイズ低減の手法	ノイズの低減

---

2. ノイズ低減の手法

・プロポストセッシングスキャン
後のデータに対して、ノイズ除去フィルタやメッシュスムージングを適用することで、データの精度を上げることができます。例えば、メッシュ処理ソフトの「リダクション」や「スムーズ」機能がよく利用されますされます。

・複数回スキャンとデータマージ
同じ対象物を異なる角度から何度もスキャンし、それらのデータを合成することでノイズを低減します。これにより、一度のスキャンでは取得できないデータを補完することが可能です。

・高精度なスキャナーの使用
解像度が高く、というかノイズ耐性に優れたスキャナーを使うことで、精度の高いデータを取得できます。

光学式システムレーザー式システムCT式システム

・環境調整
スキャンを行います場所のや背景照明、温度を適切に管理し、ノイズの原因となる外部の寄与を取り除きます。

・アルゴリズムの活用
最近では、AIベースのノイズ除去アルゴリズムや自動補正機能が搭載されたソフトウェアも増えています。これらのツールを活用することで、ノイズを除去しやすくなります。

ノイズの除去には、データの使用途や要望に応えて複数の手法を採用することが効果的です。

 

＜トップページ＞