Photometric Stereo

光の向きを変えて撮ると、汚れと凹みが別々の画像に分かれる

計算で作った部品の表面に、黒い汚れ・印字(色の違い)と、凹み・キズ(形の違い)を置いています。

1

1方向からの光で1枚撮る

光の向き 0°
A 黒い汚れ
色の違い
B 印字
色の違い
C 凹み
形の違い
D 線キズ
形の違い

光を回すと、A と B は同じ場所で暗いまま動きません。C と D は光と反対側だけが暗くなり、光の向きに合わせて暗い側が移動します。ただし1枚だけを見ると、暗い部分が色の違いなのか形の違いなのかを決める材料がありません。

2

カメラと部品は固定し、光だけを4方向に変えて4枚撮る

L1 右から
L2 上から
L3 左から
L4 下から

同じ画素の明るさが4通り手に入ります。明るさは「色の濃さ × 面の向きと光の向きの関係」で決まるので、4つの式から色の濃さと面の向きを解けます。

3

色だけの画像と、凹凸だけの画像が出る

色だけALBEDO

A の汚れと B の印字だけが残り、C の凹みと D のキズは消えます。汚れや変色を見る画像です。

凹凸だけSHAPE

C の凹みと D のキズだけが残り、A の汚れと B の印字は消えます。この画像を良品学習のAIに入力します。