| 研究課題/領域番号 |
18560766
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
船舶海洋工学
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| 研究機関 | 東京海洋大学 |
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研究代表者 |
山岸 進 東京海洋大学, 社会連携推進共同研究センター, 客員教授 (20422579)
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| 研究分担者 |
村山 利幸 東京海洋大学, 海洋工学部, 教授 (50200308)
森永 勤 東京海洋大学, 海洋科学部, 教授 (90088196)
樋富 和夫 (独)海上技術安全研究所, 運航・システム部, 上席研究員 (70415800)
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| 研究期間 (年度) |
2006 – 2007
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| キーワード | イメージング・ライダー / Muller Matrix / モンテカルロ法 / 蛍光 |
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| 研究概要 |
本研究は偏光および蛍光特性を活用したライダー(Lidar)手法を用いて海洋生物群を画像的に遠隔測定する装置の能力を事前評価すると同時に基礎資料の充実を図ることを目的とした。
ライダー方程式を用いて、測定対象、観測光環境、ライダー装置の持つ各パラメータが観測時のS/Nに及ぼす影響を推定した結果、偏光を考慮したVBF、ビーム減衰係数およびFOVに関する基礎資料および理論的推定方法にも検討が必要である事が示された。このため実験的に対象物の後方散乱特性を測定するため、入射レーザビームの後方散乱像をCCDカメラで撮影し、画像処理して偏光特性をMuller Matrixを用いて表現する計測システムを試作した。実験室でプランクトン、牛乳等のサンプルを測定した結果、サンプルの粒子特性(サイズ、形状、光学活性度等)がMatrix要素の対称性、光強度、クローバ型パターン形状に及ぼす効果を定量化することができた。
一方、モンテカルロシ法で偏光を考慮した多重散乱過程をシミュレーションし、先の実験結果と比較・解析した。これにより粒子の散乱特性を計算により予測できるとともに、シミュレーションに適用する散乱モデルの限界を明らかにすることが可能となった。また、多重散乱を算定することによりFOV効果をより高い精度で推定することもできるようになった。
研究過程では生物体のレーザ誘起蛍光に関する基礎実験、想定したImaging Lidarによる予備実験で画像観測の可能性を確認した。
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