見えないモノを写せるカメラ 曲がり角に隠れた物体や頭蓋骨内の血管などが撮影可能

米ノースウェスタン大学と米南メソジスト大学の研究チームが開発した
「Fast non-line-of-sight imaging with high-resolution and wide field of view using synthetic wavelength holography」は、
その場では目に見えないものを見ることができる高解像度カメラだ。

このカメラは、曲がり角や人の頭蓋骨、皮膚のような「散乱媒体」(光の進行方向を変える物体)で隠蔽されて、
その先の物体が通常では見えない環境下でも、その先の物体を正確に復元できる能力を持つ。

散乱媒体の背後にある物体を撮影する分野はこれまでも研究されており、「Non-Line-of-Sight」(NLoS)イメージングと呼ばれている。
NLoSイメージングは、レーザー光を放射し散乱媒体に反射後、その先にある物体に反射し再び散乱して戻ってきた光をカメラで捉え、
そのデータを分析することでその先にある本来は見えない物体を予測するToF(Time of Flight)をベースとした仕組みだ。

しかしこれまでは、視野角が狭く、時間分解能(どれくらい短い時間で撮影できるかを示す指標)と
空間分解能(どれくらい小さいものまで描画できるかを示す指数)も低く、
ラスタースキャン(画像を表示するための走査方式)や広いプロービングエリア(調査する範囲)を必要とし、課題も多かった。

これらの課題に挑戦するため「Synthetic Wavelength Holography」と呼ぶ技術を開発。
この技術は、ホログラフィーの表現力と散乱光のスペクトル相関を利用してToFベースのNLoSイメージングを行う。
これまでになく散乱の悪影響を回避し、不明瞭なオブジェクトのホログラムを高解像度に表現することで実行する。

<つづく>


<画像>
1.実験室でのカメラセットアップ(写真:ITmedia NEWS)
2.Synthetic Wavelength Holographyの概要
3.Synthetic Wavelength Holographyの実験的デモンストレーション
4.この手法を使った4つの活用シナリオ
https://i.imgur.com/LbHTfnD.jpg

https://news.yahoo.co.jp/articles/079d38c5b05c0ad8a56855c178bfd0dc4b81a920