ホログラフィの弱点を克服、レーザ不要単一カメラを用いた高速度3D イメージング技術の実証に世界で初めて成功

March, 28, 2025, 京都/神戸--京都工芸繊維大学などの研究グループは、レーザを用いずに発光ダイオード(light emitting diode: LED)からの光や自然光による照明、あるいは物体自体が発する光など可干渉性の低い光に対して、単一のカメラを用いて高速に動く物体の3次元形状や透明物体のイメージングができる技術の実証に世界で初めて成功し、さらに最高で毎秒100万コマの3次元イメージングを達成した。

この研究成果は、 2025年3月5日に、米国光学会(Optica)が出版する科学論文雑誌「Optica」に掲載された。

要点
・物体を照明した光が、物体から奥行き距離の異なる位置に作るそれぞれの光学像を1台のカメラでワンショット記録し、記録した1枚の画像に対して強度輸送方程式の計算を用いることにより、高速に動く物体の3次元像や高速な透明物体の像を再生する技術の実証に成功した。
・物体からの光の複素振幅画像(強度画像と位相画像)をワンショットで記録できるために、高速に動く物体に適用可能である。
・ホログラフィのように光の干渉を必要としないために、LEDからの光や自然光で照明された物体あるいは物体自体が発光するような可干渉性の低い光でも適用できる。
・ガス噴流、爆発、工業製品の検査技術などの高度化、核融合炉におけるプラズマ診断、生きた細胞などの3次元挙動の解析や理解などに期待ができる。

研究グループ
京都工芸繊維大学電気電子工学系 粟辻安浩教授、三瓶明希夫准教授、同プロジェクト研究員Sudheesh Kumar Rajput博士、高度技術支援センター西尾謙三技術専門職員、大学院生 公文雄基氏（工芸科学研究科博士前期課程電子システム工学専攻）、神戸大学次世代光散乱イメージング科学研究センター 的場修教授、産業技術総合研究所計量標準総合センター 夏鵬主任研究員ら

(詳細は、https://www.kobe-u.ac.jp/ja/news/article/20250305-66505/)