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

并行数字全息三维结构和材料分布同步运动图像测量研究

• 批准号: 12J07835
• 负责人: 夏 鵬
• 金额: $ 1.73万
• 依托单位: Kyoto Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2012
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2012-04-01 至 2015-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-12J07835/
• 关键词: 分光イメージング; ディジタルホログラフィ; 分光計測; ディジルホログラフィ; 3次元画像; 分光画像

報告者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。今年度、off-axisディジタルホログラフィによるシングルショット分光推定ディジタルホログラフィシステムを試作し、レモンを被検物体の一例として、本技術によるシングルショットでの3次元形状と分光情報の取得を実証し、食品への応用可能性を示した。その結果が国際論文誌Applied Spectroscopyに掲載された[Appl. Spectrosc. 68, pp.1296-1301 (2014).]。また、国際会議 Digital Holography and Three-Dimensional Imaging (DH) 2014で口頭発表として報告した。本研究により、単一露光で3次元形状と分光情報の取得に成功したことを示した。その後、高速に動く物体を記録するために、並列位相シフト分光推定ディジタルホログラフィシステムを提案し、カラーフィルタアレイと偏光イメージングカメラを用いる本技術の実現の一例を示した。さらに、提案した計測システムの原理確認実験を行った。その結果が国際論文誌Applied Opticsに掲載された[Appl. Opt. 53, pp.G123-G129 (2014).]。以上の研究は、本研究の目的である高精度で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の可能性を示した。今後、本技術をバイオ、医療、工業など様々な分野への応用することを挑戦する。

The reporter conducted a preliminary study on the establishment of a measurement technology for simultaneous dynamic measurement of three-dimensional structure and composition of substances with high accuracy. An example of an off-axis spectral estimation method for an object to be detected is provided. The method for obtaining three-dimensional spectral information and the possibility for food processing are shown. The results were published in Applied Spectroscopy [Appl. Spectrosc. 68, pp.1296-1301 (2014).]。International Conference on Digital Holography and Three-Dimensional Imaging (DH) 2014 This study shows the success of obtaining three-dimensional shape and spectroscopic information. An example of the implementation of this technology is shown in the following paragraphs: The principle of measurement and implementation of the proposal was confirmed. The results are published in International Journal of Applied Optics [Appl. Opt. 53, pp. G123-G129 (2014).]. The above research shows the possibility of simultaneous dynamic imaging measurement of three-dimensional structure and composition of matter with high accuracy. In the future, this technology will be used in different fields such as medicine and industry.

项目成果

Parallel phase-shifting digital holography using B-spline interpolation

使用 B 样条插值的并行相移数字全息术

• 发表时间: 2012
• 作者: R Xia. Y. Shimozato;T. Tahara;et al.;P. Xia;夏 鵬;夏 鵬
• 通讯作者: 夏 鵬

Digital holographic spectroscopy using spectral estimation technique

• DOI: 10.1109/wio.2013.6601250
• 发表时间: 2013-07
• 期刊: 2013 12th Workshop on Information Optics (WIO)
• 作者: P. Xia;Y. Awatsuji;S. Ura;T. Tahara;T. Kakue;K. Nishio;T. Kubota;O. Matoba

分光推定ディジタルホログラフィ

光谱估计数字全息术

• 发表时间: 2012
• 作者: R Xia. Y. Shimozato;T. Tahara;et al.;P. Xia;夏 鵬
• 通讯作者: 夏 鵬