画像相関法における系統誤差に及ぼす撮像素子のマイクロレンズの影響

摘要

構造体全体の応力やひずみを把握することは健全性を評価するうえで重要であるため，全視野非接触変形測定法が求められる.例として電子スペックルパターン干渉法やサンプリングモアレ法，デジタル画像相関法(以降DIC, Digital Image Correlation)が挙げられる.本研究においては例に挙げた他の変形測定法と比較して測定系が簡便であるため利便性の高いDICを研究対象とする.DICとは変形前後の画像を用いて変位分布を算出する変形測定法である.前述の通り，DICの測定系は簡便であるため測定対象が高温下や水中，またサイズを問わないという利便性がある.しかしDICには特有の系統誤差を有しており，主に変位に対して周期的に発生する誤差等が挙げられる.誤差を削減するべく従来の研究では輝度値間の補間に用いる関数を高次に変更，相関アルゴリズムの改良が行われてきた.このように数値処理の観点から系統誤差の発生要因の解明がなされている一方，パターンや撮像処理といった物理的現象の観点からの研究は少ない.その観点から系統誤差発生要因が解明できれば効率的な系統誤差除去法を実現できる可能性がある.よって本研究では撮像過程の物理現象がDICの系統誤差に及ぼす影響を調查する.それゆえ理想的なパターンの作成や，カメラの受光素子上のマイクロレンズの隙間を考慮した撮像のシミュレーションを行い，それにより得た画像を用いてDIC特有の系統誤差を調査する.