微小回転と偏光解析に基づく透明物体の表面形状計算

微小回転と偏光解析に基づく透明物体の表面形状計算微小回転と偏光解析に基づく透明物体の表面形状計算宮崎大輔理学部情報科学科４年８１０３０池内研究室

発表の流れ • 研究の目的 • 測定原理 • 計算方法 • 実験結果 • まとめ

研究の目的 • 表面形状を計測 • 透明物体を計測 • 今まで簡便な良い方法が実現されてない • 一般的な光源 • CCDカメラは固定 • カメラ前に偏光板アクリル製の透明物体コンピュータデータ

光度から偏光度を計算 • 偏光度：偏光の度合 • 偏光度から入射角 • 入射角＝反射角 • 偏光板を回転 • 光度の最大・最小 • 次式で偏光度を計算表面法線カメラ反射角入射角光源直線偏光子 θ 入射面物体物体の表面法線

問題点：角度が２つ出てくる • 偏光度１→角度２ • 正しい角度を要選択 • ブリュースタ角では角度１→これに着目角度ー偏光度グラフ

z y 解決方法：物体を微小回転 • 物体を微小回転 • 回転による偏光度の変化で判断 • 輪郭線を検出 • ブリュースタ線検出 • 物体表面形状は連続で滑らかと仮定物体の微小回転のようす輪郭線とブリュースタ線

パターン① • 間の角度は両端のブリュースタ角より小さい • 最小偏光度点の角：近0º→近ブリュースタ角 • 偏光度は増加 B B 0° B B B 90° 回転前回転後角度の変化

パターン② • 間の角度は両端のブリュースタ角より大きい • 最小偏光度点の角：近ブリュースタ角→近90º • 偏光度は減少 B 0° B B B B 90° 回転前回転後角度の変化

パターン③④ • 間の角度は両端のブリュースタ角より小さい • 最小偏光度点の角：0º、変化なし • 偏光度は変化しない ③ ④ B B B B 偏光度が変化しない２つのパターン

パターン⑤ • 間の角度は両端のブリュースタ角より大きい • 最小偏光度点の角：近90º→近ブリュースタ角 • 偏光度は増加 B B 0° B B B 90° 回転前回転後角度の変化

パターン⑥ • 間の角度は両端のブリュースタ角より小さい • 最小偏光度点の角：近ブリュースタ角→近0º • 偏光度は減少 B 0° B B B B 90° 回転前回転後角度の変化

実験結果 元の物体結果の物体

まとめ • 透明物体の計測 • 実験が簡便 • 偏光度１つから角度２つが算出 • 物体を微小回転 • 回転による偏光度の変化で判断 • このアルゴリズムは有用

微小回転と偏光解析に基づく 透明物体の表面形状計算