蛍光物体のマルチスペクトルイメージングとその応用

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物体の色をディスプレイ上に忠実に再現することは、電子商取引・印刷など様々な分野で重要な技術であり、マルチスペクトル画像を用いた色再現技術の研究が行われている。本課題では、蛍光を有する物体を対象として、様々な物体の蛍光特性を調査し、それを基にして効率的かつ高速に蛍光を含む物体の色再現を行える方法を研究した。蛍光を持つ物体から放射される光のスペクトルは、励起波長と発光波長が異なるので、波長ごとに扱うことができないため、励起波長と発光波長をパラメータとした2次元関数(バイスペクトル輝度行列)を取得する必要がある。そこでまず、分光フィルターを装着した光源と16バントマルチスペクトルカメラなどを用いて様々な物体のバイスペクトル輝度行列を正確に取得し、約100種類の蛍光性を持つ物体の計測を行い、データベース化した。次に、このバイスペクトル計測結果を基に蛍光を含む物体から放射される光の分光特性を解析し、蛍光のスペクトルは複数のガウス関数形状のピークの重ね合わせで概ね表現できること、また得られたモデルに基づいてフィルターの特性を選択することで、少数(1〜5種類)の高域通過フィルターを用いれば、良好にバイスペクトル輝度行列の推定が可能であることなどを示した。本研究で開発した手法によって、蛍光を持つ物体の分光特性を比較的容易に取得することができ、様々な光源の下での色を正確に予測することが可能となることから、商品の色のシミュレーションや印刷物の色の予測などに有用と考えられる。