研究内容RESEARCHES

本研究では、時空間光変調素子の一つであるDMD（Digital Micro-mirror Device）を用いて、 多重周波数測定を可能としたビジョンシステムの開発を行い、分布的な実時間振動イメージングを実現することを目的とする。

提案する手法は，画像内において、数百Hzから数千Hzの周期で振動している複数の対象に対して、 DMDの時空間的制御により、意図する振動現象のみを抽出し、可視化を行うものである。右上図に、本手法の基本的なアルゴリズムを示す。 イメージャ前段に配置されたDMDをf[Hz]でon/off制御し、その振動周波数が被計測対象中のある輝度振動と一致し、 かつ逆相となる場合、その振動成分を含む特定の対象のみ選択的にフィルタリングされ る。従って、DMDによるフィルタリングの無い元画像との差分をとったイメージング画像を生成することにより、 特定周波数の振動のみを可視化できる。 通常, 被計測対象振動物の位相は未知であることから、本研究ではDMDの制御を時間的、空間的に周波数を変化させることによる 多重周波数振動イメージング手法を考案し、複数の異なる周波数帯域の可視化を実現した。

実際に、時間的に周波数が変化する振動源（スピーカー）を用いて 振動イメージング実験を行った。 実験システムおよび振動源の周波数変化を右中図に示す。 右下図の通り，複数の周波数を含む振動現象を正しくイメージングできていることを確認した。