株式会社TOMOMI RESEARCHは、研究開発の現場で試料表面の微細な凹凸を三次元的に観察するための小型装置「TR-55」の提供を開始しました。
TR-55で色と形を分けて取り出す観察の仕組み
材料開発や表面処理、機械加工、電子部品の実装など、研究開発の多くの場面では試料表面の状態を目で確かめる作業が日常的に行われています。カメラや光学顕微鏡で得られる像は、素材そのものの色と照明がつくる陰影とが混ざり合っており、見えているものが「色の違い」なのか「形の違い」なのかを切り分けることは容易ではありません。表面の形状そのものを取り出す装置も存在しますが、多くは専用設備として高価であり、日々の実験の中で気軽に使える手段にはなっていないのが現状です。
TR-55は、量産ラインに組み込む検査装置ではなく、研究開発の現場で試料の表面を三次元的に観察するための装置として設計されています。試料を置き、Liveで画面に映し、Startを押すことで、色と形が分離された複数の出力が同時に得られます。撮り直しや長い条件出しを必要とせず、対象を取り替えながらその場で結果を確かめられることを設計の中心に置いています。
実際に流通・使用され摩耗した英国2ポンド硬貨1枚を撮像した例では、金色のリングと銀色のディスクからなるバイメタル構造のため、「色」と「形」が分離される様子を確認しやすくなっています。「2D Texture」では表面の色・模様だけが取り出され、「3D Surface」では金と銀の境界が消え、代わりに無数の微細な擦り傷と微小刻印「IRB」が形として現れます。これら4つの出力はいずれも1回の撮像から同時に得られ、画面上のラジオボタンで切り替えて確認できます。
TR-55で視点を変えながら表面の形を確かめる3D再構成
TR-55の中核となるのが、3D Surface Reconstructionによる3D再構成です。算出した表面形状を三次元モデルとして再構成し、専用ウィンドウ上で自由に視点を変えながら観察できます。真上から見た1枚の画像ではレリーフの立ち上がり方や摩耗の広がりは把握しにくいものですが、モデルを回転・拡大し、斜めから見下ろすように観察することによって、平面の画像では捉えきれなかった表面の起伏を確かめられます。
操作環境として、撮像から出力の確認・保存までを一つの画面で操作できるGUIアプリケーション「FORESIGHT STEREO Viewer」を搭載しています。「Show Mode」のラジオボタンで表示出力を切り替えられ、画面下部では3出力を同時にプレビューできます。研究用途に向けて、結果だけではなく途中のデータにも手が届く設計としました。
TR-55は、金属・樹脂の加工面や表面処理・コーティングの状態観察での活用を想定しています。また、摩耗・劣化の進行にともなう表面状態の観察や、試作品のレリーフや刻印、微細形状の確認など、次のような場面での活用も想定しています。
- 色のコントラストが乏しい形状変化の検討
- 大学・研究機関における研究・教育用途
- 画像処理・機械学習向けデータセット取得
TOMOMI RESEARCHは、TR-55を通じて得られた知見を、同社が開発するAIビジュアル検査システム「TR-100」「TR-300」およびAI異常検知ソフトウェア「E3 ENGINE®」にも還元していく方針です。
TR-55の概要
| 項目 | 詳細 |
|---|---|
| 提供企業 | 株式会社TOMOMI RESEARCH |
| 製品名 | TR-55 |
| 製品カテゴリ | 表面3D観察装置 |
| 中核技術 | フォトメトリックステレオ技術を独自に発展させた3D画像化技術「FORESIGHT STEREO®」 |
| 主な機能 | 色・形の分離出力 3D再構成による視点変更観察 |
| 搭載アプリ | FORESIGHT STEREO Viewer |
| 代表者 | 代表取締役CEO 佐藤 友美 |
| 所在地 | 神奈川県藤沢市遠藤4489番105 慶應藤沢イノベーションビレッジ(SFC-IV)217室 |
trends編集部の一言
1回の撮像から「色」と「形」を分離して取り出せる点は、研究開発の現場に限らず、注目される仕組みです。マーケティングの現場でも、複数の要因が絡み合ったデータから本質的な変化だけを切り分けたい場面は多く、似たような課題感を持つ業界は少なくないのではないでしょうか。
専用設備を必要とせず、机上で試料を置いてボタンを押すだけという操作性も印象的です。業界全体としては、高度な分析機能を専門知識なしに使える形へ落とし込む流れが進んでおり、TR-55のような設計思想は、他分野のツール開発においても参考になりそうです。
References
- ^ PR TIMES. 「株式会社TOMOMI RESEARCHが研究開発現場向けの表面3D観察装置「TR-55」を提供開始 | 株式会社TOMOMI RESEARCHのプレスリリース」. https://prtimes.jp/main/html/rd/p/000000005.000137322.html, (参照 26-07-22).
※本記事は一次情報(PR TIMES)を基に編集しています。内容はAIで確認していますが、誤りや最新情報との差異がある場合は、以下フォームよりご報告ください。
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