光変調MEMSによる可視光と遠赤外光の同時計測

研究課題

研究課題/領域番号	17H04912
研究種目	若手研究(A)
配分区分	補助金
研究分野	知能機械学・機械システム
研究機関	東京大学
研究代表者	高畑智之東京大学, 先端科学技術研究センター, 特任准教授 (80529652)
研究期間 (年度)	2017-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス	完了 (2021年度)
配分額 *注記	23,660千円 (直接経費: 18,200千円、間接経費: 5,460千円) 2020年度: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円) 2019年度: 5,720千円 (直接経費: 4,400千円、間接経費: 1,320千円) 2018年度: 5,330千円 (直接経費: 4,100千円、間接経費: 1,230千円) 2017年度: 8,060千円 (直接経費: 6,200千円、間接経費: 1,860千円)
キーワード	マイクロ・ナノデバイス / 画像 / 長波長赤外 / 光変調器 / キャリブレーション
研究成果の概要	可視光と遠赤外光（LWIR）の同時計測の原理検証に取り組み、可視光とLWIRの両方に感度を持つ検出素子であっても、可視光とLWIRを個別の周波数で変調するデュアル光変調によって、可視光とLWIRを独立して計測しうることを示した。また、ピエゾ抵抗素子の高周波における複素インピーダンスを考慮することでノイズレベルを低減して計測する方法を示した。さらに、可視光とLWIRの同時計測に必要な要素技術である可視画像とLWIR画像の同軸性の検証方法と、可視・LWIRキャリブレーションのための熱的にアクティブなキャリブレーションボードの設計を示した。
研究成果の学術的意義や社会的意義	ヒトやモノの移動を支援するシステムとしてパーソナルモビリティや配送ロボットなどの自律移動ロボットの研究開発が盛んに行われており、その実用化のためには生活空間に多数存在するガラスを確実に検出できること重要な課題となっている。これまでの研究により可視・LWIR同軸カメラによってガラスの検出が可能であることが示されてきた。本研究の成果は可視・LWIR同軸カメラを従来よりも格段に小型化して移動ロボットに容易に搭載することや、同軸性の保証や安定したキャリブレーションを提供することにつながるものであり、自律移動ロボットの安全性の向上に資すると考えられる。