平行高周波照明による透過光と散乱光の分離 田中 賢一郎 *1 , 向川 康博 *1 , 松下 康之 *2 , 八木 康史 *1 *1 大阪大学 産業科学研究所， *2 マイクロソフトリサーチアジア 物体内部の可視化 セキュリティ（静脈認証など） 医療 産業応用（異物検査など） 散乱による不鮮明な画像 透過画像 食品 静脈 透過光と散乱光の性質の違い polarizer analyzer 性質 透過光 散乱光 偏光 保持 徐々に失う 出射角度 入射光と同一 広がる 出射位置 同一直線上 空間的に広がる 出射時間 早い 遅れる 3つの性質を手掛かりに分離 近赤外光プロジェクタ 平行投影を実現する テレセントリックレンズ ミラー カメラ 偏光板 偏光板 対象物体 撮影環境 実験結果 可視光 通常照明 提案手法 で分離 近赤外 通常照明 対象物体 （上から見た図） 金属部品を沈めた白濁液 透過光画像 散乱光画像 透過光 と 散乱光 の分離 目的 透過光 投影パターンを保持 散乱光 パターンの均一化 ローパスフィルタ 分離のアイデア - 高周波パターンを投影 透過光 散乱光 投影パターンを変化させる 変化した成分 ＝透過光成分 変化しなかった成分 ＝散乱光成分 らせん状の金属：水で薄めた牛乳 対象物体 透明な水 （真値） 可視光 通常照明 近赤外光 通常照明 提案手法 （透過成分） 真値 可視光 近赤外光 提案手法 様々な濃度での評価 数値評価 相互相関値 相互相関値 提案手法 （透過成分） 通常照明 濃度 0.98 0.68 0.30 0.06 0.01 0.95 0.95 0.84 0.21 0.03 1.9％ 2.2% 2.5% 2.8% 3.1% 輝度値のプロット 提案手法 （散乱成分） 平行投影 高周波 高周波パターン 透過＋散乱 散乱のみ 明るい場所 暗い場所 成分分離
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平行高周波照明による透過光と散乱光の分離
田中 賢一郎*1, 向川 康博*1, 松下 康之*2, 八木 康史*1 *1大阪大学 産業科学研究所，*2マイクロソフトリサーチアジア
物体内部の可視化
セキュリティ（静脈認証など）
医療
産業応用（異物検査など）
散乱による不鮮明な画像
透過画像
食品 静脈
透過光と散乱光の性質の違い
polarizer
analyzer 𝑡
性質
透過光
散乱光
偏光
保持
徐々に失う
出射角度
入射光と同一
広がる
出射位置
同一直線上
空間的に広がる
出射時間
早い
遅れる
3つの性質を手掛かりに分離
近赤外光プロジェクタ
平行投影を実現する テレセントリックレンズ
ミラー
カメラ
偏光板
偏光板
対象物体
撮影環境
実験結果
可視光 通常照明
提案手法 で分離
近赤外 通常照明
対象物体 （上から見た図）
金属部品を沈めた白濁液
透過光画像
散乱光画像
透過光 と 散乱光 の分離
目的
透過光
投影パターンを保持
散乱光
パターンの均一化
ローパスフィルタ
分離のアイデア - 高周波パターンを投影
透過光 散乱光
投影パターンを変化させる
変化した成分 ＝透過光成分
変化しなかった成分 ＝散乱光成分
らせん状の金属：水で薄めた牛乳
対象物体 透明な水 （真値）
可視光 通常照明
近赤外光 通常照明
提案手法 （透過成分）
真値 可視光 近赤外光 提案手法
様々な濃度での評価
数値評価
相互相関値
相互相関値
提案手法 （透過成分）
通常照明
濃度
0.98 0.68 0.30 0.06 0.01
0.95 0.95 0.84 0.21 0.03
1.9％ 2.2% 2.5% 2.8% 3.1%
輝度値のプロット 提案手法
（散乱成分）
直接透過光
投影パターンを保持
散乱光
パターンの均一化
ローパスフィルタ
分離のアイデア
透過光 散乱光
投影パターンを変化させると...
コンピュータで解析
変化した成分 ＝透過光成分
変化しなかった成分 ＝散乱光成分
...
...
平行投影
高周波
高周波パターン
透過＋散乱
散乱のみ
明るい場所
暗い場所
成分分離
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