2021 Fiscal Year Annual Research Report
Development of a method for measuring a spectral BRDF at high spatio-temporal resolution
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19H04143
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| Research Institution | Osaka Electro-Communication University |
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Principal Investigator |
来海 暁 大阪電気通信大学, 情報通信工学部, 教授 (30312987)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
土居 元紀 大阪電気通信大学, 情報通信工学部, 准教授 (00304155)
西 省吾 大阪電気通信大学, 情報通信工学部, 准教授 (70411478)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 時間相関カメラ / BRDF / 分光画像 / 球面調和関数 / フーリエ係数 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究課題は，物体表面上の1点における光の反射特性を記述するBRDF（双方向反射率分布関数）を分光的にかつ高い時間分解能で計測することを目的とする．計測系は時間相関カメラ，波長可変光源，プロジェクタ光学系，および楕円鏡により構築し，楕円鏡の焦点位置に置かれた計測対象物体に正弦波で時間変調した照明光を全方向から同時に入射する．その反射光の空間分布を楕円鏡を介して時間相関カメラで撮像することにより，入射方向は球面調和関数，波長軸はフーリエ基底でそれぞれ展開した分光BRDFの係数を1フレーム画像として取得する．以上に基づく今年度の研究実績は以下の通りである．
１）初年度に作製し昨年度研磨した楕円鏡は，光学系に設置して反射特性の異なる複数の対象物体を時間相関カメラで撮影した結果を学会（第38回センシングフォーラム）で発表した．しかし，楕円鏡の表面に直線縞状の細かい欠陥が並び，各欠陥からは楕円鏡の中心軸を回るように尾を引く瑕が確認された．楕円鏡はステンレス粉末をレーザで焼結し切削するという工程を繰り返して成形している．この過程で生じる結晶構造の乱れが研磨時に金属粒子の脱落の原因となり，さらに脱落の痕の欠陥に砥粒が入ることにより研磨時に同心円状の瑕が生成されたという見解に至った．
２）昨年度までの楕円鏡の作製結果を踏まえ，楕円鏡の改良に取り組んだ．楕円鏡は新たに成形したが，研磨する前に時効処理（焼き鈍し）とニッケルめっき加工を新たに加えた．その結果，欠陥は肉眼でも見つけることが難しい程度に軽減された．しかし，この楕円鏡の焦点に集光されるようにプロジェクタ側から照明光を入射させ，焦点に置かれた物体からの反射光の像を時間相関カメラで撮影したところ，直線縞状の細かい欠陥は小さいながらも依然として残っており，さらにその像には楕円鏡の中心軸の周りに同心円状に明暗のムラの模様が観察された．
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| Research Progress Status |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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