WEKO3
アイテム
三次元プリンターを用いて作製された物体の正確度評価画像処理システムとその信頼性
https://doi.org/10.19000/0002000828
https://doi.org/10.19000/0002000828ce19078a-6229-43ab-9c5b-dce4d1c5620a
| 名前 / ファイル | ライセンス | アクション |
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甲219_岡本 卓也.pdf (11.6 MB)
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| Item type | 学位論文 / Thesis or Dissertation(1) | |||||||
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| 公開日 | 2025-04-25 | |||||||
| タイトル | ||||||||
| タイトル | 三次元プリンターを用いて作製された物体の正確度評価画像処理システムとその信頼性 | |||||||
| 言語 | ja | |||||||
| 言語 | ||||||||
| 言語 | jpn | |||||||
| 資源タイプ | ||||||||
| 資源 | http://purl.org/coar/resource_type/c_db06 | |||||||
| タイプ | doctoral thesis | |||||||
| ID登録 | ||||||||
| ID登録 | 10.19000/0002000828 | |||||||
| ID登録タイプ | JaLC | |||||||
| アクセス権 | ||||||||
| アクセス権 | open access | |||||||
| アクセス権URI | http://purl.org/coar/access_right/c_abf2 | |||||||
| 著者 |
岡本, 卓也
× 岡本, 卓也
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| 抄録 | ||||||||
| 内容記述タイプ | Abstract | |||||||
| 内容記述 | 三次元プリンティングは、付加加工とも呼ばれる材料を層ごとに積み重ねて製造を行う加工法である。従来の除去加工では製造が困難な多孔質などの複雑な形状を効率的に製造でき、材料の無駄を削減できるなど多くの利点がある。このため、さまざまな分野で広く活用されている。しかし、設計やスライシングなどの前処理、材料特性、表面仕上げといった後処理の影響により、製造誤差が生じることがある。従って、製造された物体が設計通りにどの程度正確であるかを評価する必要がある。そこで本研究室にて画像処理を用いた正確度測定システムが開発された。このシステムでは、Computer-Aided Design (CAD)モデルから生成した設計二値画像と製造物の画像を基に、グレースケール化、二値化、ノイズ除去、マスク処理を順次行った後の物体二値画像を比較し、一致箇所および不一致箇所を特定する仕組みである。しかし、本システムによる測定の信頼性は、画像処理の設定に大きく依存するため、本研究では最適な画像処理設定の検討を行った。実験では、さまざまな設定を用いて検証を行った。その結果、グレースケール画像から二値画像に変換する際の閾値が測定に最も影響を与えることが判明した。また、次にノイズ除去の設定が影響を与えることが明らかになった。閾値は製造された物体の色に依存し、適切なノイズ除去設定が施されていない場合、ノイズが過剰に除去されたり除去不足になったりするため、正確な測定が困難になることが確認された。一方、適切な設定を用いることで、フィラメントの造形跡などのノイズを効果的に除去できることが示された。さらに、緑色およびオレンジ色の試験片を用いた検証により、それぞれの色における最適な閾値とノイズ除去設定を明らかになった。この設定を用いてフラクタル形状の試験片を測定した結果、鋭角な部分が多いほど測定誤差が大きくなる傾向が見られた。最後に、孔の深さや大きさの分布が断面の高さによって異なる多孔質形状を対象とした測定を、色付き画像およびComputed Tomography (CT)画像を用いて実施した。その結果、CT画像は断面形状をより鮮明に捉え、測定誤差が少ないことが確認された。 本論文は次のように構成する。第1章では、3次元プリンティングと画像処理及び関連する研究の文献の概要について述べる。第2章では、本研究で用いる画像処理を用いた正確度測定システムの概要及び具体的な機能について述べる。第3章では本研究で用いる試験片の設計と製造及び撮影について述べる。第4章では、本システムの有効性を実例によって示す。第5章では、本研究における結論を述べる。最後に第6章では、本研究における今後の展望について述べる。 本研究によって得られた知見は、三次元プリンティングにおける造形正確度の評価基準の確立に寄与することが期待されるとともに、測定における知的システムの開発への応用を期待する。 |
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| 言語 | ja | |||||||
| bibliographic_information |
発行日 2025-03 |
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| 学位名 | ||||||||
| 言語 | ja | |||||||
| 学位名 | 博士(工学) | |||||||
| item_7_degree_grantor_61 | ||||||||
| 学位授与機関識別子Scheme | kakenhi | |||||||
| 学位授与機関識別子 | 10106 | |||||||
| 言語 | ja | |||||||
| 学位授与機関名 | 北見工業大学 | |||||||
| dissertation_number | ||||||||
| 学位授与番号 | 甲第219号 | |||||||
| item_7_text_66 | ||||||||
| 言語 | ja | |||||||
| 研究科・専攻名 | 生産基盤工学専攻 | |||||||
| 学位授与年月日 | ||||||||
| 学位授与年月日 | 2025-03-21 | |||||||
