光学式スキャンの原理

26/03/28

対象物に光を当て、その反射や変形のしかたをカメラで読み取り、形状を三次元データとして取得することです。

主な考え方は次のとおりです。

1. 光を投影する
対象物に、縞模様や格子模様、レーザーラインなどの光を当てます。

2. 光の変形を撮影する
対象物に凹凸があると、投影された模様がゆがみます。
そのゆがんだ状態を、別の位置にあるカメラで撮影します。

3. 距離を計算する
「投影する位置」と「見る位置」がずれているため、模様のずれ量から各点までの距離を計算できます。
この計算で、表面の三次元座標を求めます。

4. 点群として記録する
得られた多数の座標を集めて、点の集まりである点群データにします。

5. 面データやCAD化へつなげる
点群をもとにメッシュ化やサーフェス化を行い、必要に応じてCADモデルへつなげます。

パターン投影方式（構造化光）
縞や格子を投影し、その変形を解析する方式です。
高精度で、工業部品や金型の測定によく使われます。

レーザー方式
レーザーラインやレーザーポイントを当て、反射位置を測定して形状を求めます。