Surface normal, made possible

3Dで見たいが見える。

See what you need to see, in three dimensions.

表面法線という物理量を、照明不変に。
反射にごまかされず、モノの“本当の状態”を測る。

同じ硬貨の表面法線マップ。通常の撮像では平坦に見えていた肖像のレリーフ、周縁の「ELIZABETH II DEI GRA REG FID DEF」の文字、外周の点列が、面の向きの違いとして輪郭まで立ち上がっている。
英国2ポンド硬貨を通常のカメラで撮影した画像。金属光沢の反射で表面が平坦に見え、肖像の細部や周縁の刻印は読み取れない。
Live Surface Normal

ドラッグして比べる

バイメタル硬貨の金属光沢面。通常の撮像では反射に沈む肖像のレリーフと周縁の刻印が、表面法線では輪郭まで明瞭に立ち上がる。

Recognition

外部からの評価。

第40回 神奈川工業技術開発大賞 表彰式の様子。「第40回 神奈川工業技術開発大賞表彰式」と書かれた横断幕の前で、賞状が手渡されている。

第40回 神奈川工業技術開発大賞 表彰式(2025年12月26日・神奈川県庁本庁舎)。

神奈川県工業技術開発大賞「未来創出賞」

第40回(令和7年度)/主催: 神奈川県・神奈川新聞社/受賞対象: 3D×AI 外観検査システム「TR-300」。 「移動ライン上での画像 3D 化という従来困難とされてきた技術課題を解決し、製造業の品質保証と生産性向上に資する」点が評価されました。審査の観点は「独創性・新規性・社会的有用性」。

中小企業優秀新技術・新製品賞「奨励賞」

第38回/主催: 公益財団法人りそな中小企業振興財団(日刊工業新聞社 共催)/受賞対象: TR-300。 「製造現場における実用性と市場性」が評価されました。

日刊工業新聞・神奈川新聞に掲載。神奈川新聞では「高い技術的完成度」「産業応用・社会実装への期待」として報じられました。

The answer

推定ではなく、測定で。

多方向からの照明で表面法線を推定し、面の向きそのものを取り出す。法線は照明に依存しない特徴量だから、反射の強さや光源の位置が変わっても、表面の状態は同じように現れる。

“それらしく見える”推定ではない。物理量の測定です。

同じ鋼板の表面法線マップ。平坦に見えていた面に、押し疵のくぼみと圧延方向の筋目が、面の向きの違いとしてはっきり現れている。
鋼板を通常撮像した画像。一様な灰色の面に見え、押し疵は目視では判別できない。
Live Surface Normal

鋼板の押し疵。一様な灰色に見える面から、くぼみと圧延の筋目が形として立つ。

One capture, four ways to see

1 回の撮像から、4 つの見方。

試料を置いてボタンを押すだけ。多方向からの照明で表面法線を推定し、4 つの出力が同時に立ち上がる。

Live 画像。人の目に映るとおりの見え方で、硬貨の金属光沢の反射がそのまま写っている。
01 / Live

人の目に見える、そのままの像。

基準となる通常撮像。反射も影もそのまま残る。

2D Texture。照明による陰影と反射が取り除かれ、素材そのものの反射率だけが残っている。外周リングが内側の円より明るく、バイメタルの境界が反射率の差として現れている。
02 / 2D Texture

陰影を捨て、素材の明るさだけを残す。

照明の当たり方を取り除き albedo を抽出。外周リングと内側で反射率が違うことが分かる。

3D Surface。色の情報が消え、肖像のレリーフ、周縁の刻印、表面の擦り傷が起伏として立ち上がっている。
03 / 3D Surface

素材を捨て、形だけを復元する。

反射率の差も消え、擦り傷と肖像下の刻印「IRB」が起伏として立つ。

Surface Normal。面の向きを色で符号化した照明不変の特徴量。肖像と周縁文字の細部まで輪郭が保たれている。
04 / Surface Normal

面の向きを、色で符号化する。

照明不変の特徴量。これが当社の中核となる物理量。

3D reconstruction

更に、立体として再構成。

推定した法線から表面形状を復元し、自由に視点を変えながら面を観察できる。真上からの 1 枚では分からなかった起伏が、角度を変えた瞬間に読める。

500 円貨を再構成した三次元表面。Viewer の座標軸の中で、額面の彫りと周縁の刻みが起伏として立ち上がっている。 1:50

TOMOMI RESEARCH / YouTube YouTube で見る ↗

推定した法線から復元した表面形状を、Viewer で自由に視点を変えながら観察できる。

How it fits together

どこまでがセンサで、どこからが判定か。

3 つの層で構成されています。名前が指すものを、はっきりさせておきます。

Layer 01 / センサー

FORESIGHT STEREO®

フォトメトリックステレオを独自に発展させた 3D 画像化技術。多方向照明から表面法線を照明不変に取得する。鏡面・完全光沢面でも正反射を抑えて凹凸を捉える。従来は到達できなかった計測を、現場で成立させる。

当社の中核はここです。

Layer 02 / AI判定

E3 ENGINE®

AI 異常検知エンジン。良品だけを学習し、検査員が目視で感じる「良品にはない違和感」を数値化して良否を判定する。品種の追加・更新が容易。

Layer 03 / 装置

TR シリーズ

センサと判定エンジンを実装した装置群。現場の条件に合わせて構成を選ぶ。付随して、取得データを閲覧する FORESIGHT STEREO Viewer を提供。

Applications

法線が価値になる場所は、
検査だけではない。

表面の向きが分かると、何が変わるか。外観検査は、その最初の応用です。

実証済み

外観検査

光沢・鏡面の浅いキズ、汚れ。製造現場での稼働実績あり。

応用領域

識別・真贋

表面の微細な個体差を指紋として使う。ブランド保護、トレーサビリティ。

応用領域

質感・映像

マテリアルスキャン、EC 撮影。素材の見えを物理量として記録する。

応用領域

ロボット知覚

視触覚センサ、ビンピッキング。掴む前に表面を読む。

応用領域

美容・医療

皮膚計測。肌表面の凹凸を、照明条件に依らず定量化する。

応用領域

文化財デジタルアーカイブ

文化財 RTI、法科学。触れずに、表面に残された痕跡を読む。

Contact

見たいものが、
まだ見えていないなら。

現場の条件、対象物の素材、必要な精度をうかがったうえで、実現できるかを一緒に確かめます。まず「何が見たいか」からお聞かせください。