無添加蓄光現象の高速撮像による動的蓄光マーカーの創生とその応用

无添加剂磷光现象高速成像动态磷光标记的创建及其应用

• 批准号: 20H04204
• 负责人: 早川 智彦
• 金额: $ 10.9万
• 依托单位: Tokyo University of Science (2023)The University of Tokyo (2020-2022)
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2020-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20H04204/
• 关键词: 動的蓄光マーカー; 無添加蓄光現象; トラッキング; バイオイメージング; 光軸制御; 高速ビジョン; 蓄光現象; ガルバノミラー; サーモカメラ; 紫外光レーザー; 可視光レーザー; 燐光

無添加素材に生じる燐光について，化学分野での状況について調査を行ったところ，現象としては散発的に報告されている現象だということが明らかになった．一方で，本研究が目指すトラッキング応用については工学的に実装された事例が見当たらないことから，新規性が担保されていることも確認することができた．その上で，トラッキング応用の応用範囲を広げるため，観察に利用する高速ビジョンに燐光のスペクトル分布に最適化したフィルタを装着し，精度向上を目指し，各素材に紫外線照射を行った後の燐光のスペクトルを計測することで，ピーク波長を明らかにした.ただし，シャープなピークではないことがわかり，光量不足に陥る懸念があるため，イメージインテンシファイアによる高感度化や長時間露光も同時に検討する方が良いことを明らかにした．また，動的蓄光マーカーをバイオイメージングへ応用できるか検証するため，動物の剥製をリニアアクチュエータで動かしている状況で，対象のトラッキングを行った．通常移動速度が速く，貼り付け・埋め込みマーカーが困難な生体である鳥類の剥製（すずめ）を入手し，実験を行い，トラッキング可能であることを確かめた．さらに，前年度までの成果を発展させ，画角拡張に関する光軸制御技術や光軸制御を利用したインフラ点検手法の研究に取り組み，2件とも国際論文誌に採択されただけでなく，関連技術の外部発表を積極的に行った結果，解説論文に1件採択された．その他，マーカーを使用したトラッキングと比較するため，トンネル壁面環境を模した構造物にバーコード状のパターンを含むマーカーを貼り付け，トラッキングを行ったところ，画像処理が必要になるものの良好なトラッキング精度が得られる見込みだとわかった．

我们调查了化学领域的情况，这些情况在无添加剂材料中发生的磷光，发现这是一种偶数报道的现象。另一方面，我们可以确保保证新颖性，因为在本研究旨在的跟踪应用程序中没有找到工程的实施案例。为了扩大跟踪应用的应用范围，通过将优化的磷光光谱分布的过滤器连接到用于观察的高速视觉上，并旨在提高准确性，测量每种材料对紫外线辐照后测量磷光光谱，从而揭示了峰值波长。但是，很明显，峰并不是尖峰的峰值，并且担心会缺乏光线，因此最好同时考虑使用图像增强器和长时间的暴露来考虑高灵敏度。此外，为了验证动态发光标记是否可以应用于生物成像，我们在动物被线性执行器移动时跟踪了目标。我们获得了一只毛绒鸟（麻雀），这是一种具有高正常运动速度和粘贴和嵌入标记的难度的活生物体，并进行了一项实验以确认它是可跟踪的。此外，直到上一年开发的结果，并研究了使用光轴控制的光轴控制技术，用于扩大视角和基础设施检查方法。两者不仅在国际期刊中被选中，而且还积极介绍了相关技术，并且在解释性论文中被选中。此外，为了将其与使用标记的跟踪进行比较时，将包含条形码图案的标记粘贴到模拟隧道墙环境并跟踪结果的结构上时，发现尽管需要图像处理，但预计它将提供良好的跟踪精度。

项目成果

ガルバノミラーを用いた撮影角度の高速スイッチング

利用检流计镜高速切换拍摄角度

• 发表时间: 2020
• 作者: Li Yongwei;Tao Jianhua;Erickson Donna;Liu Bin;Akagi Masato;江崎ゆり子，望戸雄志，早川智彦，石川正俊
• 通讯作者: 江崎ゆり子，望戸雄志，早川智彦，石川正俊

【大臣賞】時速100km走行での覆工コンクリート高解像度変状検出手法

[部长奖] 100km/h行驶时混凝土衬砌高分辨率变形检测方法

• 发表时间: 2021
• 期刊: 土木施工
• 作者: 早川智彦;望戸雄史;石川正俊;大西偉允;亀岡弘之
• 通讯作者: 亀岡弘之

Motion-blur Compensation System Using a Rotated Acrylic Cube with Visual Feedback

使用带有视觉反馈的旋转亚克力立方体的运动模糊补偿系统

• 发表时间: 2020
• 作者: Tomohiko Hayakawa;Haruka Nakane and Masatoshi Ishikawa
• 通讯作者: Haruka Nakane and Masatoshi Ishikawa

モーションブラー補償による高速撮像技術のインフラ検査への応用

高速成像技术在运动模糊补偿基础设施检查中的应用

• 发表时间: 2021
• 作者: Yushan Ke;Yushi Moko;Yuka Hiruma;Tomohiko Hayakawa;and Masatoshi Ishikawa;Ishihara D.;早川 智彦
• 通讯作者: 早川 智彦

時速100km走行での覆工コンクリート高解像度変状検出手法

100km/h行驶衬砌混凝土高分辨率变形检测方法

• 发表时间: 2022
• 期刊: 建設機械
• 作者: 早川智彦;東晋一郎
• 通讯作者: 東晋一郎