多元コンピュテーショナル光計測の開発

多维计算光学测量的发展

• 批准号: 17H00748
• 负责人: 長原 一
• 金额: $ 28.95万
• 依托单位: Osaka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
• 财政年份: 2017
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2017-04-01 至 2018-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-17H00748/
• 关键词: コンピュテーショナルフォトグラフィ; 光計測; 光センシング; 医療計測

Time of flight (TOF)計測は，カメラからの投影光を物体に当て，その反射光の伝搬距離を光の遅れから計測することで，高精度で安定した物体の形状計測を実現している．しかしながら，現実の様々な物体は表面上で透過や散乱などのより複雑な反射を起こす．そのため，直接反射をのみを仮定したTOF計測は大きな誤差を生むため，特定の対象や応用にしか用いられてこなかった．本研究では，フォトニクスとセンサ研究者を巻き込むことで，投影光源や撮像センサ，情報処理による符号化・復調化手法の融合により乱反射を起こす様々な対象の形状計測を可能とする手法を提案する．光コム干渉カメラで得られる干渉画像から直接反射，散乱成分を抽出する．単に乱反射成分を除去するのではなく，それらを利用して内部の構造も同時に推定する．このように単一の計測に含まれる複数の奥行きキューから複数の復元手法により物体の内部と外部の形状を同時推定し，統合モデルを生成する．同様の計測手法を生体臓器の計測への適用を目指す，基盤研究Sが採択されたため，本研究は基盤Sに引き継つぎ，基盤Aは廃止する．

飞行时间 (TOF) 测量通过将相机的投影光照射到物体上并根据光的延迟测量反射光的传播距离，实现物体的高精度和稳定的形状测量。然而，各种真实物体会在其表面引起更复杂的反射，例如透射和散射。因此，仅假设直接反射的 TOF 测量会产生较大误差，并且仅用于特定目标和应用。在这项研究中，通过光子学和传感器研究人员的参与，我们提出了一种方法，通过集成投影光源、图像传感器和使用信息处理的编码/解调方法，可以测量引起漫反射的各种物体的形状。 。从光梳干涉相机获得的干涉图像中提取直接反射和散射分量。我们不是简单地去除漫反射分量，而是同时使用它们来估计内部结构。通过这种方式，可以使用多种重建方法根据单次测量中包含的多个深度线索同时估计物体的内部和外部形状，并生成集成模型。由于采用了旨在将类似测量方法应用于活体器官测量的基础研究S，因此该研究将转移到基础S，而基础A将被废除。