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2022 Fiscal Year Annual Research Report

Passive system for sensing object motion in 3D

Research Project

Project/Area Number 20K04516
Research InstitutionUtsunomiya University

Principal Investigator

ヘーガン ネイザン  宇都宮大学, 工学部, 教授 (50781506)

Project Period (FY) 2020-04-01 – 2023-03-31
Keywords波長符号化 / 3次元測定 / 幾何学的位相
Outline of Annual Research Achievements

このプロジェクトは、偏光フリンジ投影の探求から始まり、偏光カメラによるスナップショットで視野の3D情報を収集することを可能にしました。この偏光符号化3次元測定法は、パッシブフリンジ生成に偏光光学を使用しているため、目指していたパッシブ波長符号化アプローチへの段階となりました。この研究により、査読付きジャーナルに2本の論文が掲載されました。
次に、すべての波長で同じシフトを生成する位相シフトを使用するために、幾何学的位相シフトについても検討しました。既存の文献ではあまり理解されていなかった幾何学的位相の新しい特徴をいくつか解明し、2本の論文を作成しました。これらの論文は、熱狂的に受け入れられました!幾何学的位相の論文は2本とも、ジャーナル編集者が特に注目すべきと考える論文である「エディターズピック」に選ばれ、最初の論文は、ジャーナルのベストとされる数少ない論文の1つとして、ジャーナルから「スポットライト」を浴びました。
同時に、波長符号化フリンジ投影3次元測定法を実験的に実証し、現在、この手法を説明し、測定結果を示す最初の研究論文の執筆に追われています。この研究では、任意の位相シフト、任意のバイアスとフリンジコントラストを用いた照明パターンに対するフリンジ位相の推定を可能にする新しいアルゴリズムを開発した。このような汎用的なアルゴリズムはまだ存在しなかったが、波長符号化方式では必要である。このアルゴリズムについては、今後の論文で紹介する予定です。
このプロジェクトで残っている課題の1つは、波長符号化技術をパッシブ測定に適応させることです。このため、ハイパークロマチックレンズ(色収差を強化したレンズ)をいくつか設計しました。そのレンズを組み立てた後、パッシブ測定のアプローチも実証する予定です。

  • Research Products

    (11 results)

All 2023 2022

All Journal Article (7 results) (of which Int'l Joint Research: 7 results,  Peer Reviewed: 6 results,  Open Access: 3 results) Presentation (4 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results)

  • [Journal Article] Wave description of geometric phase2023

    • Author(s)
      Garza-Soto Luis、Hagen Nathan、Lopez-Mago Dorilian、Otani Yukitoshi
    • Journal Title

      Journal of the Optical Society of America A

      Volume: 40 Pages: 388-396

    • DOI

      10.1364/JOSAA.480814

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Deciphering Pancharatnam’s discovery of geometric phase: retrospective2023

    • Author(s)
      Garza-Soto Luis、Hagen Nathan、Lopez-Mago Dorilian
    • Journal Title

      Journal of the Optical Society of America A

      Volume: 40 Pages: 925-931

    • DOI

      10.1364/josaa.485485

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Design of channeled spectropolarimeters2022

    • Author(s)
      Hagen Nathan
    • Journal Title

      Applied Optics

      Volume: 61 Pages: 3381-3389

    • DOI

      10.1364/AO.455828

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Apophyllite waveplates2022

    • Author(s)
      Hagen Nathan、Yoshida Kentaro、Shan Yuejin、Otani Yukitoshi
    • Journal Title

      Applied Optics

      Volume: 61 Pages: 6518-6526

    • DOI

      10.1364/AO.463809

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Review of thermal infrared polarimetry, I: theory2022

    • Author(s)
      Hagen Nathan
    • Journal Title

      Optical Engineering

      Volume: 61 Pages: 070902

    • DOI

      10.1117/1.OE.61.7.070902

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Review of thermal infrared polarimetry, part 2: experiment2022

    • Author(s)
      Hagen Nathan
    • Journal Title

      Optical Engineering

      Volume: 61 Pages: 080901

    • DOI

      10.1117/1.OE.61.8.080901

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Design of channeled spectropolarimeters2022

    • Author(s)
      Hagen Nathan
    • Journal Title

      Optics and Photonics International Congress, 2022

      Volume: 12480 Pages: 1248008

    • DOI

      10.1117/12.2660159

    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Preliminary theory for the wave description of geometric phase2022

    • Author(s)
      Luiz Alejandro Garza
    • Organizer
      Optics & Photonics Japan 2022
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Fourier domain filtering method for color polarization camera demosaicking2022

    • Author(s)
      Nathan Hagen
    • Organizer
      第16回偏光計測研究会
  • [Presentation] The bounds of geometric phase in an achromatic phase shifter2022

    • Author(s)
      Luiz Alejandro Garza
    • Organizer
      83rd JSAP Autumn Meeting
  • [Presentation] Real-time Mueller matrix spectropolarimeter: calibration and demonstration2022

    • Author(s)
      Nathan Hagen
    • Organizer
      第18回偏光計測研究会

URL: 

Published: 2023-12-25  

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