2018 Fiscal Year Annual Research Report
Development of a wide-field mid-infrared hyperspectral imaging system and its application to science of cultural heritage
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15K01138
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| Research Institution | National Research Institute of Police Science |
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Principal Investigator |
菅原 滋 科学警察研究所, 法科学第四部, 主任研究官 (60356160)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
石丸 伊知郎 香川大学, 創造工学部, 教授 (70325322)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | ハイパースペクトラルイメージング / 赤外分光 / 不均一試料の異同識別 / 機械学習 / 高速多点測定 / 材質分布の可視化 / 文化財科学 / 法科学 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
１、多点測定による不均一試料の異同識別の高精度化・・・赤外分光を使えば、複数の紙試料が同種のものであるか否かを非破壊的に検査できる。しかし紙は不均一な物体なので、測定個所により、得られるスペクトルがわずかに変動する。それゆえ複数の試料のスペクトルを比較した場合、スペクトルの差が試料の不均一性に由来するのか、あるいは試料の差に由来するのかがわからないことがある。我々はハイパースペクトラルイメージングを用いて、不均一試料の様々な個所のスペクトルを短時間で大量に測定した。そして得られたスペクトル群を機械学習を用いて分析することで、試料を高精度で識別できるようになった。
２、近赤外ハイパースペクトラルイメージングの文化財保存修復作業への応用・・・文化財には定期的なメンテナンスが必要である。例えば絵画上の古いニスを除去し新しいニスを塗りなおしたり、陶器の破片をつなぐ古い接着剤を除去し新しい接着剤を塗りなおしたりしなければならない。しかしニスも接着剤も無色透明なので、古いニスや接着剤が完全に除去されたのか肉眼で判断するのは難しい。そこで我々は近赤外ハイパースペクトラルイメージングを用いて、絵画上のニスや陶器上の接着剤を測定した。そして得られたスペクトル群を解析することで、絵画上のニスや陶器上の接着剤の分布が可視化された。
３、近赤外分光による黒色色材や紙の異同識別・・・近赤外分光は中赤外分光と比べて、これまで文化財科学や法科学ではあまり使用されてこなかった。しかし装置の小型化やファイバーの使用が可能、大型のアレイ素子が入手しやすいといった利点がある。そこで本研究では、ポータブル近赤外分光計を用いて、カーボンブラックを含む黒色色材や紙の異同識別が可能であるか検討した。測定されたスペクトル群を主成分分析や二次判別分析したところ、近赤外分光も黒色色材や紙の異同識別に有効であることが示された。
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Research Products
(5 results)
