遠心イメージングシステムの高精度キャリブレーション要求および従来のピンホールモデルの不具合に対して、本論文はサブピクセルエッジ検出と照明誤差補償を組み合わせた高精度カメラキャリブレーション手法を提案する。まず、改良されたガウス積分曲線フィッティングアルゴリズムを用いてキャリブレーションボード上の円形ターゲットのサブピクセルエッジを抽出し、加重反復最小二乗法により円心座標を精確に特定する。次に、遠心イメージングモデルに基づき回転行列の直交性を組み合わせてシステム倍率方程式を導出し、外部パラメータとその正負符号の不確かさを解決し、その消解戦略を示す。その後、放射歪み、接線歪みおよび複合歪みモデルをそれぞれ構築し、遠心レンズ歪みの特徴付けにおける適用性を体系的に研究し、Levenberg-Marquardt非線形最適化により歪みパラメータを精確に推定する。これを基に照明誤差補償モデルを組み込み、補正パラメータを動的に更新してキャリブレーションプロセスに統合し、エッジオフセット誤差を除去する。実験結果は、上述のキャリブレーション手法が最良の再投影誤差0.059ピクセルを達成し、照明強度15〜28レベルの範囲で座標測定機の標準測針球径を測定した際、補償後の誤差が常に1.6μm以内に制御され、本手法の有効性を検証したことを示す。

遠心レンズキャリブレーション;サブピクセルエッジ検出;加重反復円心フィッティング;光強度誤差補償