2019 Fiscal Year Annual Research Report
Motion-blur-compensated imaging system using a rotating acrylic cube
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18K13762
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
早川 智彦 東京大学, 大学院情報理工学系研究科, 助教 (10747843)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | モーションブラー / スネルの法則 / アクリルキューブ / 点検 / 光軸制御 / 高速移動 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
高速移動環境下で撮像時に発生するモーションブラーに対し，申請者らはこれまで露光時間中光軸制御による撮像対象の追従により鮮明な画像を得ることに取り組んできたが，壁面の点検など次々に撮像対象が変化する状況では次の撮像のために光軸の帰還動作が必要であり，追従性能や露光時間の制約，並びにサンプリングレートの低下が生じていた．
そこで，本研究では，この帰還動作を必要とせずに対象の追従を行うスキャニング手法を確立することで，対応する移動速度の高速化を実現するだけでなく，露光時間の延長による照明光量低減・画質の著しい改善を目指す．手法として，カメラと撮影対象を結ぶ光軸上で透明な立方体を回転させ，スネルの法則に基づき入射角が連続的に変化し，立方体の厚みと屈折率による出射光の位置変化によって対象を追従する．
この手法により，回転速度と対象の移動速度が同期することで，モーションブラーを生じさせずに対象を撮像することができるだけでなく，立方体の特性を生かして90°回転する毎に撮像画角がリセットされ，従来研究で見られるミラーの帰還動作による時間的なロスを生じさせないことが可能となった．本手法を高速に回転するベルトコンベアに対して適用したところ，時速12km相当でも静止時と遜色ない画像を取得できることを確認した．本研究成果により，国内学会での発表2件，国際学会での発表1件を行い，そのうち国内学会の発表で2件受賞することができた．さらなる高速動作に対応するよう拡張することで，高速移動環境下での点検等の精度と効率が必要な応用での活用が期待される．
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