大尺寸部品の三次元形状の高精度かつ高効率な測定を実現するために、改良された反復最近点（ICP）アルゴリズムに基づく大尺寸部品三次元形状測定法を提案する。双眼構造光システムは実際の測定においてシステム誤差や位相展開の不正確さの影響を受けやすいため、相補的な正反グレイ位相シフト構造光符号化方法を提案した。本手法はロバストなピクセル分類法を用いて正反グレイコードの二値化を行い、改良されたガウスフィルタリングアルゴリズムで位相シフトコード画像をフィルタリングする。点群合成アルゴリズムの精度向上のため、改良された反復点群合成アルゴリズムを提案する。本アルゴリズムは隣接視点の共通領域点群を抽出し、法線ベクトルを選別することで共通しない領域の点群が合成に与える影響を回避し、Levenberg最適化アルゴリズムを反復点群合成アルゴリズムに導入し、大尺寸部品三次元形状測定における点群の初期位置に敏感で、ノイズの影響を受けやすい問題を解決した。改良された反復点群合成アルゴリズムは従来のものと比較して精度が55％向上し、合成効率は数倍になり、反復回数は61％減少した。実験結果から、被測定物体のカメラレンズまでの測定距離が700mm、カメラの挟角が65°の条件下で、大尺寸部品三次元形状測定システムの長さ測定精度は450μm/m以下であり、隣接視点点群合成の計算時間は約25msであり、大尺寸溶接部品三次元形状測定の精度と効率の要件を満たしていることが示された。

三次元形状測定;双眼構造光;ロバストピクセル分類法;改良反復最近点;正反相補グレイコード