2022 年度研究成果報告書

Passive system for sensing object motion in 3D

研究課題

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研究課題/領域番号	20K04516
研究種目	基盤研究(C)
配分区分	基金
応募区分	一般
審査区分	小区分21030:計測工学関連
研究機関	宇都宮大学
研究代表者	ヘーガンネイザン宇都宮大学, 工学部, 教授 (50781506)
研究期間 (年度)	2020-04-01 – 2023-03-31
キーワード	3d profilometry / geometric phase
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。
自由記述の分野	spectral imaging
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。