3D VISION LAB / RESEARCH PORTFOLIO

レーザープロファイラで、表面の凹凸をはっきり捉える

電気工学専攻の修士2年で、自動光学検査(AOI)を研究しています。修士論文では、Keyence LJ-X8000と3軸ステージで3D深度検査システムを作ります。このサイトには、原理の理解から実装までの過程を記録します。

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イメージ:レーザー線が表面を走査し、1本ずつのプロファイルが高さマップに積み重なり、基準を外れた部分が欠陥として示されます。

取り組んでいること

2D画像では小さな凹みや出っ張りは見えにくいですが、レーザープロファイラなら各位置の高さを直接測れます。データ取得、移動制御、高さマップ処理、欠陥検出までを通して実践し、すべての手順を再現可能にしたいと考えています。

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研究の3つの柱

  • センサーデータの取得と出力

    LJ-X8000Aコントローラ経由でLJ-X8020センサーヘッドのプロファイルを読み出し、Pythonで再現可能な形式に保存します。

  • 3軸制御と同期

    ステージを設定どおりに動かし、各プロファイルを位置と対応づけて、正しい高さマップを組み立てます。

  • 高さマップ・点群・欠陥検出

    プロファイルを高さマップや点群にまとめ、水平補正とノイズ除去をして、基準との比較で欠陥を見つけます。

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2か月、4つの段階

各段階に確認できる成果を置きます。目標は「学んだ」ではなく「作った」ことです。

  1. 1〜2週目

    原理とデータ取得

    連続プロファイルをノイズ統計つきで保存

  2. 3〜4週目

    3軸制御と同期スキャン

    最初の完全な高さマップ

  3. 5〜6週目

    高さマップ処理と欠陥検出

    意図的な欠陥つき試料で欠陥を表示

  4. 7〜8週目

    評価・再現性・統合

    1つのコマンドでスキャンから欠陥レポートまで

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並行して進める小さなプロジェクト

修士論文と並行して、2つの小さなテーマでデータ処理、自動化、エージェント設計を練習します。得られた手法は論文のコードに戻します。

  • 投資データのプロジェクト

    公開された相場データを取得・整形し、簡単なバックテストと可視化を行います。データ処理の練習が目的で、投資の助言ではありません。

  • 教育ツール

    学習ノートの整理、練習問題の生成、進捗の記録を行う小さなツールで、エージェント設計を練習します。

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よくある質問

なぜ普通のカメラではなくレーザープロファイラですか?

普通のカメラが記録するのは明るさで、高さの変化は間接的にしか推定できません。レーザープロファイラは三角測量で各位置の高さを直接得られるため、凹み・出っ張り・傷のような欠陥に向いています。

結果の再現性はどう保ちますか?

パッケージのバージョン固定、パラメータの設定ファイル化、乱数シードの固定、生データと処理結果の分離保存、出力ごとの使用パラメータの記録を行います。

開発でAIツールはどんな役割ですか?

Claude Codeなどを、定型コード、リファクタリング、テストの高速化に使います。測定ロジックと結果は、生成されたコードを信じ込まず、実測データで自分で検証します。

相談やご意見はありますか?

AOI、レーザープロファイラ、Python自動化に取り組んでいる方は、ぜひご連絡ください。

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