| 研究課題/領域番号 |
20K04516
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分21030:計測工学関連
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| 研究機関 | 宇都宮大学 |
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研究代表者 |
ヘーガン ネイザン 宇都宮大学, 工学部, 教授 (50781506)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2022年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2021年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2020年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
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| キーワード | 3d profilometry / geometric phase / 波長符号化 / 3次元測定 / 幾何学的位相 / 3次元形状計測 / スナップショット / profilometry / passive measurement / range measurement / snapshot / 三次元センシング |
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| 研究開始時の研究の概要 |
商用カメラは受動的に画像を収集しますが、現在の3D測定システムは照明システムとスキャンを使用して3D形状を測定します。その結果、3Dシステムではモーションアーティファクトが発生し、簡単にズームできません。この研究では、通常のカメラのように使用できるパッシブ3D測定システムの構築を試みます（レンズの交換、ズームなど出来る用に）。
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| 研究成果の概要 |
本プロジェクトでは、従来の3D計測を波長符号化された縞模様データを用いることに成功し、多数の縞模様を同時に検出することが可能となりました。これにより、動的な物体の3D計測を行う道が開かれ、3D計測のダイナミックレンジが広がり、物体の反射率スペクトルを3D形状と同時に計測することが可能となりました。また、このプロジェクトの予想外の成果として、幾何学的な位相の理解にもブレークスルーがありました。このプロジェクトの成果として、査読付き学術論文10本、会議論文3本、会議発表12本、すべてこの研究助成で支援されています。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
一般的な3D計測は静止した物体を対象としますが、本アプローチは動く物体の3D計測を可能にし、自律走行などのアプリケーションで重要な利点となります。既存の方法では、ダイナミックレンジが狭く、色の強い物体の測定に問題があるなどの弱点がありました。幾何学的位相は、約70年前から知られている光学特性です。研究者たちは、幾何学的位相の計算方法を研究し、その利用方法について議論してきましたが、私たちがこのプロジェクトに取り組むまで、幾何学的位相の物理的モデルはこれまで存在しませんでした。現在、そのようなモデルが存在し、それを使用して機器と測定を改善する方法を理解するのに役立ちます。
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