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【HTML5+JavaScript+AR】【3Dスキャナを自作するプロジェクト!】

~インターフェース2014年5月号【製作記事】『自作3Dスキャナ』【デプスセンサ編】~

『Kinectが変えるセンシングの世界』
    【リンクフリー】 私設研究所ネオテックラボ Neo-Tech-Lab.co.uk
【記載者】 【私設研究所Neo-Tech-Lab】 上田 智章
作成日 2014/02/24
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【お知らせ】

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【講演・技術セミナー予定メモ】

【トリケップス セミナー】

【題  名】『3Dセンシング技術(Light Coding / Time of Flight / Infrared Depth)の動作原理と非接触生体センシング 』
【副  題】~Microsoft Kinect V2, Intel RealSense F-200,R-200など~
【開催日時】⑩2016年03月17日(木)10:30-17:00【予定】
【会  場】オーム ビル(千代田区神田錦町)
【開催履歴】
  (1)2013年05月24日 (2)2013年08月30日 (3)2014年02月07日
  (4)2014年06月20日 (5)2014年08月29日 (6)2014年11月28日
  (7)2015年03月18日 (8)2015年07月10日 (9)2015年11月06日
【概略内容】
デプス・センシング・アルゴリズム(Light Coding 技術[V1] / Time of Flight 技術[V2] / Infrared Depth [次世代] )の理解から、それを用いた非接触生体センシングの動作原理、ヒューマン・ ヘルスケア関連アプリケーションへの展開、及び次世代デバイス Hololens までを解説
■その他、SDKのセットアップや基本的な事例の資料は添付、あるいはサンプルプログラムのダウンロードができます。

Microsoft社のKinect V2


Intel社のRealSense F-200(左)とR-200(右)



浴室見守りシステム(KinectV2で撮影)

岩手大学 小林宏一郎教授、大川井宏明教授、Network21 佐藤恭之氏らと共同研究。平成26年中の交通事故死者数は4,113人でしたが、浴室は家庭内にありながら1年間に16,000人(浴槽内8,000人、洗い場4,000人、脱衣所4,000人)が死亡している非常に危険なゾーンです。同居家族がいる場合でもプライバシーの問題から発見までに時間を要してしまうことが影響していると考えられています。デプスカメラによる測距データによる見守りでプライバシーに配慮しながら通報時に状況を把握しやすいシステムを研究・開発しています。

最大血圧200~220時の頬の血圧脈動(RealSense F-200で撮影)

立命館大学スポーツ健康科学部 / スポーツ健康科学科 佐久間春夫教授、同大学院 笹塲育子氏との共同研究。スポーツ選手が普段の練習通りの成績が出せるように行う加圧式呼吸法によるバイオコントロールに関して、KinectV1による非接触バイタルセンシングを用いて研究を実施。加圧式呼吸法で血圧コントロールができることも判明。

【学会講演】

●第127回微小光学研究会『ランダムドットパターン投影法によるデプスカメラの動作原理』上田智章(Neo-Tech-Lab)
●日本光学会年次学術講演会 Optics & Photonics Japan 2013『ランダムドットパター投影法によるデプスカメラの動作原理』上田智章(私設研究所 Neo-Tech-Lab)
●ジェロンテクノロジーフォーラム2015『デプスカメラによる見守りシステム』上田智章(株式会社フォスメガ NeoTechLab)、小林宏一郎(岩手大学)、大川井宏明(岩手大学)
●SICE SI2015『KinectV2を用いたセンシング技術動向』上田智章(Neo-Tech-Lab)


【HTML5+JavaScript】【3Dスキャナを自作するプロジェクト!】

CQ出版2014年5月号の第1部39ページからの記事に対応したサンプルプログラム(HTML5+JavaScript)です。
ウェブカメラとラインレーザーで作った光切断法用のデプスセンサを用意した上で
Chrome, FireFox, Operaの最新版で下記URLをアクセスしてください。
【サンプルプログラム】

今後、m系列符号を用いた回転角度検出技術と組み合わせて3Dスキャナを自作する予定です。




【図1】レーザーポインタは1点しか測距できないが、ラインレーザーなら垂直方向に一度に多点測距可能


【図2】市販ラインレーザーモジュールとウェブカメラをホットボンドで固定。例ではギャップ68mm。
   サンプルプログラムを修正してよりギャップを大きくすれば遠距離でも高精度に測距できる。


【図3】CD-ROMにm系列符号をレーベル印刷することで回転角度をカメラで検出する方法については
   以前に記事に書いている。今回の技術要素と融合すれば3Dスキャナの自作も可能。


【図4】サンプルプログラム実行時の説明図。


【図5】猫の置物の検出事例。足の部分が途切れている。レーザーのラインの検出部分を改善する必要はある。


【図6】人間サイズの3Dスキャナも将来的に検討したい。