配列型PSP・TSP複合センサのマーカ-としての利用

2014 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 26889063
• Research Institution: Toba National College of Maritime Technology
• Principal Investigator: 亀谷 知宏 鳥羽商船高等専門学校, その他部局等, 助教 (70734854)
• Project Period (FY): 2014-08-29 – 2016-03-31
• Keywords: 感圧塗料 / 感温塗料 / 配列型PSP・TSPセンサ / 位置補正

Outline of Annual Research Achievements

本実験を行うにあたって，配列型PSP・TSPセンサの色素を調製するための機器や位置ずれの補正精度を評価する実験装置が必要であった．色素に関しては，感圧色素は非常に広く使用されている PtTFPPを購入した．また特性の良い感温色素の一つであるZnS-AgInS2 (ZAIS)ナノ粒子を自身で調製できるように装置を構築した．補正精度を評価する装置については，暗幕内に励起光，カメラ及びXYステージを設置し構築した．
実験装置を構築するのと並行して，位置ずれの補正を行うためのプログラムを書き進めた．プログラムとしては，参照画像と通風画像の感圧感温色素の各ドットの位置を検出し，画像間でどれだけ移動，回転がなされたか計算するものである．ドットの位置を検出する際には，各ドットの発光を検出し，その中心座標をドットの位置とした．補正を行った結果，画像の大まかな補正はできているが，完全に一致しているわけではないことがわかった．

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

実験装置に関して，配列型PSP・TSPセンサの色素の調製や位置ずれの補正精度を評価するための実験機器を購入し，構築できた．しかしPSP，TSPの感度調査を行う圧力・温度較正チャンバーは，昨年度中に完成させる予定であったが，圧力センサの納入時期の関係からまだ完成していないため，早急の完成を目指す．
位置ずれの補正を行うためのプログラムは，参照画像と通風画像の感圧感温色素の各ドットの位置を検出し，画像間でどれだけ移動，回転がなされたか計算するものを作成した．ただし，画像の大まかな補正が可能であることを確認したが，完全には一致しなかった．この原因として，ドットの位置がうまく検出できていない可能性が考えられるため，より正確にドットの位置を検出できるようにする必要がある．
以上のように，研究の進度は予定よりやや遅れているが，挽回可能な範囲であると考えている．

Strategy for Future Research Activity

本年度は，圧力センサの納入が年度内に間に合わなかったため未完成の圧力・温度較正用のチャンバーを完成させる．
また昨年度は配列型PSP・TSP複合センサによるサンプルの位置ずれの補正精度を調査してきたが，ドットの位置の検出精度があまり高くなかった．その原因として，今回作成したプログラムでは，単純に輝度に閾値を設け，それより高ければドットであるとし，その中心をドットの位置としただけであったため，サンプル全体の輝度むらが悪影響を与えている可能性が考えられる．そのためエッジ抽出を行うなど，ドットの判別方法を改良することで，より精度よく中心位置を抽出できるようにする．
改良を終え次第，複合センサを塗布した物体の位置を検出する実験を行う．マーカーから物体の位置を特定するには立体視の原理を用いるが，そのためにカメラが複数台とそれらカメラを動作させるプログラム，それぞれのカメラで検出したマーカーの二次元の位置情報から物体の三次元の位置情報を計算するプログラムが必要となる．カメラを動作させるプログラムは，カメラを購入し納入された段階でとりかかる予定であるが，物体の位置情報を算出するプログラムの理論の部分は予め作成する．準備が揃い次第，位置情報を取得する実験を行うが，まずその検出範囲や精度について調査する．具体的には，配列型 PSP・TSP 複合センサを塗布した物体を，XYステージおよび回転ステージを用いて適当な位置まで移動させ，画像を撮影することを数箇所で繰り返し行い，撮影した画像中の配列型 PSP・TSP 複合センサのドットをマーカーとして用いて画像処理を行うことで，それぞれの位置を算出できるかを確かめる．