JP2000028337A - 表面積算出方法 - Google Patents

表面積算出方法

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JP2000028337A
JP2000028337A JP10195994A JP19599498A JP2000028337A JP 2000028337 A JP2000028337 A JP 2000028337A JP 10195994 A JP10195994 A JP 10195994A JP 19599498 A JP19599498 A JP 19599498A JP 2000028337 A JP2000028337 A JP 2000028337A
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JP
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slice
calculating
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surface area
area
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JP10195994A
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English (en)
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Koji Tsuchiya
屋 康 二 土
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Shibaura Machine Co Ltd
Original Assignee
Toshiba Machine Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 対象物のスライス面間の形状の変化を考慮し
て、より精度良くスライス面間の対象物部分の表面積を
算出する方法を提供すること。 【解決手段】 隣接する2つのスライス面間の対象物部
分の表面積を算出する方法において、隣接する2つのス
ライス画像における対象物外周を抽出する。次に、各対
象物外周の周長を算出し、これらの周長に基づいて、ス
ライス面間の対象物部分の平均周長相当値を算出する。
次に、スライス画像間で対象物外周により囲まれる領域
が重複しない変化領域の面積を算出し、変化領域の面積
を平均周長相当値で除算して太さ変化相当値を算出す
る。その後、スライス面間の間隔と太さ変化相当値とに
基づいて、平均表面幅相当値を算出する。その後、平均
表面幅相当値と平均周長相当値とを積算して、スライス
面間の対象物部分の表面積を算出する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、複数のスライス面
による対象物のスライス画像に基づいて、隣接する2つ
のスライス面間の対象物部分の表面積を算出する方法に
係り、とりわけ、対象物部分のスライス面間の形状の変
化を考慮して、より精度良くスライス面間の対象物部分
の表面積を算出する方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来より、対象物表面の表面積を計算す
る方法として、平行かつ等間隔の複数のスライス面によ
る対象物のスライス画像に基づいて、各スライス画像に
おける対象物の抽出領域の外周長とスライス面間隔との
積を全画像にわたって算出し、それらの和をもって表面
積とする方法が知られている。この従来の方法は、隣接
する2つのスライス面間の対象物部分を、円筒形状であ
ると近似して表面積を求めるものである(図6参照)。
【0003】より具体的に説明すれば、例えば対象物1
0は、図2に示すように、10個のスライス面20〜2
9によって、対象物部分11〜19に仮想的に分割され
る。また、10個のスライス面20〜29が発生させる
スライス画像30〜39が、任意の方法によって撮像さ
れ、各スライス画像30〜39は、通常2値化処理され
て対象物が抽出される(図3参照)。
【0004】次に、各スライス画像30〜39におい
て、対象物の抽出領域の外周長を求める。そして、例え
ば、対象物10のスライス面20とスライス面21との
間の対象物部分11を、スライス画像31の対象物領域
の外周とスライス面間隔の高さを有する筒状物51(図
6参照)と近似し、対象物部分11の表面積をスライス
画像31の外周とスライス面間隔との積とする。その他
の対象物部分12〜19についても同様に、筒状物52
〜59(図6参照)と近似され、それぞれ各スライス画
像32〜39の対象物領域の外周とスライス面間隔との
積によって表面積が近似される。この筒状物近似の概略
を、図6に示す。
【0005】その後、各々計算された対象物10の対象
物部分11〜19の表面積を積算して、対象物全体の表
面積を求める。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述の
方法では、対象物10の分割された各々の対象物部分1
1〜19を筒状物51〜59として近似しているため、
例えば対象物部分17のようにスライス面間で形状の変
化が大きい場合、図7に示すように、近似の形状と実際
の形状との差異が大きいため、表面積の算出誤差が大き
くなってしまう。この傾向は、対象物部分がスライス面
に対して平行に近い面部分を有する場合に顕著となる。
【0007】本発明は、このような点を考慮してなされ
たものであり、対象物部分のスライス面間の形状の変化
を考慮して、より精度良くスライス面間の対象物部分の
表面積を算出する方法をを提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明は、複数のスライ
ス面による対象物のスライス画像に基づいて、隣接する
2つのスライス面間の対象物部分の表面積を算出する方
法において、隣接する2つのスライス画像における対象
物外周を抽出する工程と、各スライス画像における各対
象物外周の周長を算出する工程と、各スライス画像の各
対象物外周の周長に基づいて、スライス面間の対象物部
分の平均周長相当値を算出する工程と、スライス画像間
で対象物外周により囲まれる領域が重複しない変化領域
の面積を算出する工程と、変化領域の面積を平均周長相
当値で除算して太さ変化相当値を算出する工程と、スラ
イス面間の間隔と太さ変化相当値とに基づいて平均表面
幅相当値を算出する工程と、平均表面幅相当値と平均周
長相当値とを積算して、スライス面間の対象物部分の表
面積を算出する工程と、を備えたことを特徴とする表面
積算出方法である。
【0009】本発明によれば、スライス面間の対象物部
分の太さ変化相当値を算出し、この太さ変化相当値を考
慮して対象物部分の表面積を算出することにより、対象
物部分のスライス面間の形状の変化が考慮され、より精
度良くスライス面間の対象物部分の表面積を算出するこ
とができる。
【0010】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態について説明する。図1乃至図5は、本発明に
よる表面積算出方法の一実施の形態の概略を示す図であ
る。図1は、本実施の形態のフローチャートであり、図
2は、平行かつ等間隔の複数のスライス面が対象物に適
用された状態を示す図であり、図3は、図2のスライス
面によって得られたスライス画像を示す図である。
【0011】本実施の形態の表面積算出方法は、まず図
2に示すように、対象物10を、10個のスライス面2
0〜29によって、対象物部分11〜19に仮想的に分
割するとともに、それぞれ対応するスライス画像を発生
させ、任意の方法によってこれらのスライス画像を撮像
する(STEP1)。図3のスライス画像30〜39
は、それぞれスライス面20〜29に対応している。
【0012】そして、隣接するスライス面間の各対象物
部分11〜19について、それぞれ順に表面積が近似算
出される。以下では、対象物部分17を例にとって説明
する。
【0013】まず、対象物部分17を挟む2つのスライ
ス面26、27によるスライス画像36、37におい
て、図1に示すように2値化処理が行われ、対象物の外
周46、47が抽出される(STEP2)。
【0014】次に、スライス画像36、37における各
対象物外周46、47の周長を算出する(STEP
3)。そして、各スライス画像36、37の各対象物外
周46、47の周長に基づいて、スライス面26、27
間の対象物部分17の平均周長相当値L7を算出する
(STEP4)。この場合、対象物外周46、47の周
長の和平均を平均周長相当値L7として算出するが、他
の演算式が導入されてもよい。
【0015】次に、スライス画像36、37間で、対象
物外周46、47により囲まれる領域が重複しない変化
領域A(図3のスライス画像36に図示)の面積C7を
算出する(STEP5)。
【0016】そして、変化領域Aの面積C7を平均周長
相当値L7で除算して、太さ変化相当値T7を算出する
(STEP6)。すなわち、 T7=C7/L7 である。
【0017】次に、スライス面間の間隔Itと太さ変化
相当値T7とに基づいて、平均表面幅相当値W7を算出
する(STEP7)。この場合、3平方の定理を用い
て、スライス面間の間隔Itの2乗と太さ変化相当値T
7の2乗との和の平方根を平均表面幅相当値W7として
算出する。すなわち、
【0018】
【数1】 である。もっとも、W7の演算式として、他の演算式が
導入されてもよい。
【0019】その後、平均表面幅相当値W7と平均周長
相当値L7とを積算して、スライス面間の対象物部分の
表面積S7を算出する(STEP8)。すなわち、 S7=W7×L7 である。
【0020】以上の方法は、対象物部分17について、
対象物外周46の周長を円周とする断面から対象物外周
47の周長を円周とする断面までの、スライス面間隔I
tを高さとして有する切頭円錐状物と近似して表面積を
求めていることに相当する。この切頭円錐状物近似の概
略を、図4に示す。
【0021】なお、2つの対象物外周46、47の関係
は、前述の場合は対象物外周46内に対象物外周47が
包含されている関係にあるが(図3参照)、これに限定
されず、図5に示すような関係であっても本実施の形態
は適用できる。
【0022】対象物部分17と同様に、他の対象物部分
11〜16、18及び19も切頭円錐状物として近似さ
れて表面積が求められる。各々の対象物部分11〜19
の表面積を積算することによって、対象物10の全体の
表面積を算出することができる(STEP9)。
【0023】以上のように本実施の形態によれば、スラ
イス面26、27間の対象物部分17の太さ変化相当値
T7を算出し、この太さ変化相当値T7を考慮して対象
物部分17の表面積を算出することにより、対象物のス
ライス面26、27間の形状の変化が考慮され、より精
度良くスライス面26、27間の対象物部分17の表面
積を算出することができる。同様に、各々の対象物部分
11〜16、18及び19の表面積も精度良く算出する
ことができ、これらを積算することにより、対象物10
の全体の表面積を精度良く算出することができる。
【0024】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、対象物部
分のスライス面間の形状の変化を考慮して、より精度良
くスライス面間の対象物部分の表面積を算出することが
できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による一実施の形態の表面積算出方法を
示すフローチャート。
【図2】スライス面が対象物に適用された状態を示す
図。
【図3】図2のスライス面によって得られたスライス画
像を示す図。
【図4】本発明による一実施の形態の表面積算出方法の
切頭円錐状物近似の概略を示す図。
【図5】変化領域の一例を示す図。
【図6】従来の表面積算出方法の筒状物近似の概略を示
す図。
【図7】従来の表面積算出方法が不適当な場合の例を示
す図。
【符号の説明】
10 対象物 11〜19 対象物部分 20〜29 スライス面 30〜39 スライス画像 46、47 対象物外周 51〜58 近似筒状物

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】複数のスライス面による対象物のスライス
    画像に基づいて、隣接する2つのスライス面間の対象物
    部分の表面積を算出する方法において、 隣接する2つのスライス画像における対象物外周を抽出
    する工程と、 各スライス画像における各対象物外周の周長を算出する
    工程と、 各スライス画像の各対象物外周の周長に基づいて、スラ
    イス面間の対象物部分の平均周長相当値を算出する工程
    と、 スライス画像間で対象物外周により囲まれる領域が重複
    しない変化領域の面積を算出する工程と、 変化領域の面積を平均周長相当値で除算して太さ変化相
    当値を算出する工程と、 スライス面間の間隔と太さ変化相当値とに基づいて平均
    表面幅相当値を算出する工程と、 平均表面幅相当値と平均周長相当値とを積算して、スラ
    イス面間の対象物部分の表面積を算出する工程と、を備
    えたことを特徴とする表面積算出方法。
  2. 【請求項2】スライス面間の間隔と太さ変化相当値とに
    基づいて平均表面幅相当値を算出する工程は、スライス
    面間の間隔の2乗と太さ変化相当値の2乗との和の平方
    根を平均表面幅相当値として算出する工程であることを
    特徴とする請求項1に記載の表面積算出方法。
  3. 【請求項3】各スライス画像の各対象物外周の周長に基
    づいて、スライス面間の対象物部分の平均周長相当値を
    算出する工程は、各スライス画像の各対象物外周の周長
    の和平均を平均周長相当値として算出する工程であるこ
    とを特徴とする請求項1または2に記載の表面積算出方
    法。
  4. 【請求項4】請求項1乃至3のいずれかに記載の方法に
    よって、隣接する2つのスライス面間の各々の対象物部
    分の表面積を算出する工程と、 各々の対象物部分の表面積を積算して対象物全体の表面
    積を算出する工程と、を備えたことを特徴とする表面積
    算出方法。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7598666B2 (en) 2001-06-06 2009-10-06 Sanyo Electric Co., Ltd. Organic electroluminescent device and luminescent material
CN107869971A (zh) * 2017-10-27 2018-04-03 北京林业大学 一种基于三维激光扫描数据计算树冠表面积的方法

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US7598666B2 (en) 2001-06-06 2009-10-06 Sanyo Electric Co., Ltd. Organic electroluminescent device and luminescent material
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