2007 Fiscal Year Annual Research Report
水中生物群探査のためのレーザ誘起蛍光と偏光特性の研究
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18560766
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| Research Institution | Tokyo University of Marine Science and Technology |
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Principal Investigator |
山岸 進 Tokyo University of Marine Science and Technology, 社会連携推進共同研究センター, 客員教授 (20422579)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
村山 利幸 東京海洋大学, 海洋工学部, 教授 (50200308)
森永 勤 東京海洋大学, 海洋科学部, 教授 (90088196)
樋富 和夫 (独)海上技術安全研究所, 運行・システム部, 上席研究員 (70415800)
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| Keywords | 海洋探査 / ライダー / Mueller Matrix / モンテカルロ法 |
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| Research Abstract |
ライダー(Lidar)手法を用いて海洋生物群を観測するための基礎資料を得ると共に観測能力を事前評価することを目的とし、特に、水中浮遊物の偏光特性、VBF(Volume Backscattering Function)およびFOV(Field of View)の大きい場合の多重散乱効果に重点を置いて検討した。
偏光特性計測装置を製作し、懸濁微粒子の特性(サイズ、形状、光学活性度等)が散乱画像に及ぼす影響を調べた。このシステムは入射レーザビームの散乱画像をCCDカメラで撮影した画像を処理して実験的に偏光特性を表現するMuller Matrix要素を求めるもので、今年度はその装置の精度向上とデータ処理の高速化を図って、プランクトン、牛乳等のサンプルを測定してMatrtx要素の対称性、強度変化等を把握した。
一方、偏光を考慮した多重散乱過程をモンテカルロシ法でシミュレーションし、計測画像から求めた結果と比較・解析した。この手法によりVBFのより精度の高い推定と観測した散乱画像から微粒子特性を推定することができるようになった。また、シミュレーションに用いる光散乱モデルの限界を把握することも可能である。
以上の偏光及び多重散乱効果を考慮したライダー方程式を用いて、各パラメータ(ビーム広がり角、視野角、水面反射、水中減衰)が、水中数十mまでの魚群検知信号のS/Nに及ぼす影響を推定した。精度向上には、散乱体の偏光特性、反射特性および水中光減衰係数に関する資料の充実が必要である。
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Research Products
(2 results)
