2021 Fiscal Year Research-status Report
コンピュテーショナルサーモグラフィ―計算撮像技術によるサーモグラフィの革新―
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20K21822
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| Research Institution | University of Tsukuba |
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Principal Investigator |
高谷 剛志 筑波大学, システム情報系, 助教 (90809758)
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| Project Period (FY) |
2020-07-30 – 2023-03-31
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| Keywords | コンピュテーショナルフォトグラフィ / サーマルイメージング / コンピュータビジョン |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は，「サーモグラフィは温度計測技術である」という固定観念を崩し，より多様な計測を可能にするコンピュテーショナルサーモグラフィを萌芽させることであり，遠赤外光計測に基づく形状計測や光学特性計測などへの応用に展開する．サーモグラフィは熱を直接的に計測しているわけではなく，遠赤外光を通して間接的に温度を計測している．そこで，コンピュテーショナルフォトグラフィ分野で発展してきた照明光学系やイメージング光学系の工夫によって，従来のサーモグラフィでは計測対象となっていなかった情報を計測する．これを実現するため，本研究では，計測システムの構築，観測モデルの構築，計測手法の開発という工程で研究を進めている．今年度は，バンドパスフィルタを用いた遠赤外領域4波長でのイメージングを行うシステムを構築し，黒体炉を用いたキャリブレーション手法を開発した．二波長差分計測を応用し，二組の二波長計測から大気中における遠赤外光の減衰量を計測し，熱物体までの距離を推定する手法を提案した．特長として，パッシブ方式にて，数メートルから数十メートルにある比較的高温な物体までの距離と物体温度を推定可能な手法を実現した．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
各年度において，計測システムの構築，観測モデルの構築，計測手法の開発の全工程を小さなサイクルで実施することを計画しており，本年度は予定していた実験による手法検証までを完了できた．遠赤外領域を活用することで，パッシブ方式で距離・温度計測が可能であることを明らかにできた．パッシブ方式での距離計測方法は，ステレオ法や像ボケを用いる方法など数少なく，それらに並ぶ世界初の提案として論文投稿を行った．
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| Strategy for Future Research Activity |
次年度（R4年度）は，初年度に構築した時間同期光源付きのサーマルカメラシステムを用いて，物体形状計測と放射率計測の手法開発に取り組む．これまでの自身の研究成果により，遠赤外光を用いることで，可視光領域では透明な物体や低反射率の黒色物体を対象とした形状計測が可能であることがわかっている．光源に対して空間的パターンを導入することで，光が照射されている部分と照射されていない部分における熱伝播の時間的変化から形状と放射率の推定が可能であると考えている．
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Research Products
(1 results)
