耐火試験における高温試験体表面と3Dレーザスキャナ間に生じる空気屈折率分布を考慮した点群位置補正手法

抄録

耐火試験のように試験体表面が高温となる条件で3Dレーザスキャナ（TLS）を用いて3次元変形計測を実施する場合，高温表面とTLSの間の光路上で空気の屈折率分布が形成され，レーザ光が屈折する．その結果，取得点群には見かけの位置ずれが生じる可能性がある．本研究では，温度情報を取得可能な耐火試験環境を対象として，光路上の屈折率分布を1次元分布と仮定し，光路屈折を数値解析することで，点群の位置ずれを計算する手順を整理した．また，耐火試験中の防火扉で取得した点群への適用例により，補正量は防火扉周辺の温度上昇に伴って増大し，TLSからの光路長が長いほど大きくなる傾向を示した．本適用例の補正量は最大0.189 mmであり，防火扉全体の変形量と比較した結果，大局的な変形評価に及ぼす影響は限定的であった．