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2017年5月27日 (土)

オルソ・スキャナ まとめ

[ アイメジャー株式会社 オルソ・スキャナ について ]

□製品ページ:
正射投影イメージスキャナ OrthoScan-IMAGER

http://www.imeasure.co.jp/ortho/

□デジタルギャラリー:
http://www.imeasure.co.jp/ortho/gallery.html
地図:(79.5 x 108 cm , 800ppi)
http://www.imeasure.co.jp/ortho/gallery/gallery7.html
昆虫標本: (41.8 x 52 cm 高さ 6cm , 800ppi)
http://www.imeasure.co.jp/ortho/gallery/gallery8.html
浮世絵:(36 x 24 cm ,1200ppi)
http://www.imeasure.co.jp/ortho/gallery/gallery2.html

○主な特徴:
(1)非接触で6億画素(800ppi時)のフルカラー画像を自動的に撮影します。

60cmx100cmの範囲を高い光学解像度(800dpi、または1200dpi)で撮影します。撮影時間は、5分(400ppi)、10分(800ppi時)、15分(1200ppi時)。非接触なのに高解像度。非接触撮影可能なカメラ方式と高解像度で撮影できるイメージスキャナ方式の双方の長所を兼ね備えています。

(2)得られた画像の寸法精度は、JIS規格の定規相当の精度です。

アーカイブ画像として残した場合、画像を使って被写体の寸法を計測することができます。基本性能は、±0.3mm/1m。これは定規のJIS2級に相当します。さらに、弊社オリジナルソフトウェアによる校正処理を行うことで、±0.1mm以下/1m を実現しました(実力値は、0.06mm未満です)。この寸法精度は、カメラ方式では実現不可能(*1)で、従来型のイメージスキャナ方式でも達成することは不可能な寸法精度です。

 

(3)階調再現性、色再現性に優れた画像を得ることができます。

カメラ方式と異なるイメージスキャナ方式ですので、被写体の反射率に準じた値を得ることを目的に自動キャリブレーション(校正)機能を搭載しています。その結果、ICCプロファイルと組み合わせることで、色差(Lab)の無いレプリカの作成が可能です。

(4)照明装置を任意に配置するカスマイズが可能です。

被写体の凹凸を強調し、テクスチャー感豊かな画像を得たり、金箔などを含む文化財の撮影などにも対応可能です。

(5)更に大きな被写体は複数回に分けて分割スキャンし、極短時間に美しい非常に寸法正確な画像に仕上がります。

 従来手法のレンズを用いたカメラ方式や、イメージスキャナの場合、撮影したデジタル画像には必ず無視できない歪みが含まれています。そのため、例えば、4分割撮影した4枚の400ppi(相当の)画像を接合するために、専用の画像処理アプリケーションソフトを使って、 ディスプレイ画面上を目視で確認しながら、画像の繋ぎ目に沿って画像接合する作業を行います。例えば、4分割画像であれば、この画像接合作業のためにオペレータが半日もの間ディスプレイと睨めっこして画像編集作業に専念することも希では有りません。4分割撮影であれば、3回もの接合作業が発生します。結果的に実際に行っている作業は、画像を歪ませて、見た目のズレを目立たなくさせる処理を行わざるを得ません。

 一方、オルソ・スキャナは、特殊なレンズ(テレセントリックレンズ)を使用しているため分割して得た画像はそれぞれが非常に寸法精度の高い画像です。そのため寸法正確なまま簡単に画像接合ができます。具体的には、まず、スキャン後の画像の回転角度を調整し向きを正確に揃えます(弊社専用アプリにより最小回転角度θ=1/30000 ラジアンに対応します)。 次に、合成したい画像を専用ソフトに放り込み、自動合成します。寸法精度と画像向きが揃っているため人為的編集作業は不要で、一発で画像が結合します。人的エラー要因の入り込む余地が無く、かつ寸法精度の高い画像が合成されます。

 また、この簡単な自動画像接合プロセスは、400ppiの画像はもちろんのこと、800ppiのスキャン画像であっても全く同様に行う事が可能です。高精細で、大きな被写体を撮影でき、しかも、極短時間に仕上がる画像は、美しい非常に寸法正確な画像です。

地図のサンプル画像:(79.5 x 108 cm , 800ppi) をぜひご覧下さい。

もし、現物を裸眼にて直視できたとしても、ここまで高解像度に見分けることは困難です。新世代のデジタルアーカイブ画像は、光学解像度、800ppi以上であることを弊社では推奨しています。そして、貴重な原本は、一度スキャンしたら厳重に保管します。一般閲覧者や研究者に対して、必要十分な子細画像情報を提供することが可能となります。

(6)立体物(高さ125mmまで、オプションで350mm)であっても、800ppi(もしくは1200ppi)もの光学解像度で高さ方向全域にピントの合った画像を得ることができます。

昆虫標本のサンプル画像は、60mmの高さがあるため、5mm毎の高さピッチで13回スキャンし画像を自動合成しています。

□動画:
YouTube 動画 (日本語): https://youtu.be/gaIb6egcmIs (3分51秒)

(*1)カメラ方式では不可能

■根拠:
[1] 撮影解像度(画素数と実寸法の関係)を校正するために被写体と一緒に写し込む定規の寸法精度(JIS2級)が±0.3mm/mである。
[2] 撮影時のレンズ光軸に対する、被写体の前後の距離変動によりパース歪みが生じる。
[3] 撮影時のレンズ光軸に対する、被写体平面の直交面からの傾きによりパース歪みが生じる。
この3点の要因を目標寸法精度(±0.1mm以下/1m )に納める場合に行う設置作業は、現実的な作業時間やコストで実施することが困難です。
詳細はこちらをご覧下さい。

http://www.imeasure.co.jp/ortho/report.html

[図面、地図や部品を±0.1mの寸法精度で測りたい その方法]

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