株式会社MTI.Network 【事例】3DレーザスキャナとX線CT装置のスキャン精度の比較

最終更新日：2020-05-12 15:09:13.0
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3DレーザスキャナとX線CT装置のスキャン精度の比較についてご紹介します。

　リバースエンジニアリングを行う際にはサンプルの形状の点群データを取得する必要がありますが、そのデータ取得のメジャーな方法として3DレーザスキャナとX線CT装置があります。それぞれ長所と短所がありますが、どちらのスキャンの方法が精度が良い（＝形状の再現性が高い）のでしょうか？
　今回は三次元測定機で測定した寸法をベースとして、3DレーザスキャナとX線CT装置のスキャンデータがどれぐらいの誤差や歪みを持っているのかを検証します。

作業手順は下記の通りです。

【手順１】
3Dレーザスキャナを用いてサンプルの形状の点群データを取得。
【手順２】
X線CT装置を用いてサンプルの形状の点群データを取得。
【手順３】
三次元測定機による寸法測定を実施。
【手順４】
手順１と手順２の点群データから寸法データを拾い出し、手順３の寸法データとの比較を実施。

関連リンク - https://mtin.co.jp/blog/223/

基本情報【事例】3DレーザスキャナとX線CT装置のスキャン精度の比較

　三次元測定機・3Dレーザスキャナ・X線CT装置のそれぞれのデータから算出した寸法結果を比較したところ、三次元測定機の測定値により近いのは3Dレーザスキャナのスキャンデータから算出した測定値であることが分かりました。角度のズレが少し大きくなりましたが、長さはおおむね±0.01mm以内の誤差におさまりました。
　X線CT装置は3Dレーザスキャナよりも全体的に悪い結果となりましたが、大きな歪みも無く、リバースエンジニアリングのデータとして申し分ないレベルにあるかと思います。

　今回の検証で良い結果が出た3Dレーザスキャナも、光沢のあるサンプルや内部の形状、奥まった箇所、ピン角になった箇所等を苦手としています。一方、X線CT装置は外部だけでなく内部の形状データも同時に取得することができますが、樹脂＋金属のような複合材料サンプルではノイズの影響で形状データを正確に取得できないこともあります。
　このように、形状データを取得する方法に万能なものはありませんので、リバースエンジニアリングの対象となるサンプルの材質や形状、要求精度、データの利用方法等によって適宜選択する必要があります。

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用途／実績例	使用設備・ソフトウェアは下記の通りです。 ■3Dレーザスキャナ（ニコン製：MMDx50） ■X線CT装置（ニコン製：XT H 225 ST） ■CNC三次元測定機（ミツトヨ製：CRYSTA Apex S9168） ■リバースエンジニアリング用3Dモデリングソフト（3D Systems社製：Geomagic Design X） ■3DCADソフト（Dassault Systèmes社製：SOLIDWORKS）