2012 Fiscal Year Annual Research Report
並列ディジタルホログラフィを用いた3次元構造と物質分布の同時動画像計測法の研究
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12J07835
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| Research Institution | Kyoto Institute of Technology |
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Principal Investigator |
夏 鵬 京都工芸繊維大学, 工芸科学研究科, 特別研究員(DC1)
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| Keywords | 分光計測 / ディジタルホログラフィ / 3次元画像 / 分光画像 |
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| Research Abstract |
報告者は分光推定技術を並列ディジタルホログラフィ(DH)に導入し、高精度で3次元構造と構成する物質の3次元分布の同時動画像計測可能な計測技術の創成と確立を行い、その技術に基づく計測システムを試作する。しかし、並列DHについては、計測範囲が狭まるという問題や計測精度を低下させる原因となる0次回折光残留、補間誤差が大きいという問題などを見出した。より、高精度3次元構造と構成する物質の3次元分布の同時動画像計測システムを達成するために、以上見出した問題を解決しなければならない。まず、計測範囲が狭まるという問題について、計測範囲拡大アルゴリズムを提案し、実験により計測範囲を40%広げられることを確認した。これらの成果が高く評価され、Applied opticsにて招待論文として掲載された。0次回折光が除去しきれない問題について、報告者は修士課程の間にこの問題点を解決した。これまでに並列DHにおけるホログラムの欠落画素にはBilinear補間方法しか適用されていない。画像処理技術において、代表的な高精度補間方法として、Bicubic補間,B-spline補間などを並列DHに応用することを検討した。よって再生像の画質を向上できる可能性があった。以上の研究により、高精度並列DHシステムを達成した。
その後、計算機シミュレーションにより、分光推定技術をDHに応用できることを確認した。提案技術の有効性を示す一例としてカラーDHにおける色再現性の向上について国際学会(DH2012)で口頭発表として報告した。その後、3原色の波長を用いる3次元動画分光計測技術の実験システムの試作を行った。試作したシステムの有効性を実証するために、静止物体(レモン)の3次元分光計測を行った。今後、シングルショットで動く物体に対して計測可能な実験システムを試作し、本技術の有効性を実証する。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
分光推定技術をディジタルホログラフィに導入し、高精度で3次元構造と構成する物質の3次元分布の同時動画像計測可能な計測技術の創成と確立を行い、その技術に基づく計測システムを試作する。まず、計算機シミュレーションにより、分光推定技術をディジタルホログラフィに応用できることを確認した。提案技術の有効性を示す一例としてカラーディジタルホログラフィにおける色再現性の向上について国際学会(DH2012)で口頭発表として報告した。その後、3原色の波長を用いる3次元動画分光計測技術の実験システムの試作を行った。試作したシステムの有効性を実証するために、静止物体の3次元分光計測を行った。
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| Strategy for Future Research Activity |
本研究は分光推定技術をディジタルホログラフィに導入し、高精度で3次元構造と構成する物質の3次元分布の同時動画像計測可能な計測技術の創成と確立を行い、その技術に基づく計測システムを試作する。これまでに、静止物体の3次元分光計測を行って、本システムの有効性を確認した。今後、本システムの高性能化および高機能化のために、4波長3次元動画分光計測技術を計算機シミュレーションし、その有効性を示すと共にその能力を評価する。また、シングルショットで動く物体に対して計測可能な実験システムを試作し、本技術の有効性を実証する。
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