眼に見えない光を操り、影と透過像から非破壊３Ｄ検査応用を実現 カーボンナノチューブセンサによるミリ波-赤外帯コンピュータビジョン
中央大学
※本プレスリリースは、 中央大学、国立情報学研究所との共同発表です。
要点
○ 電波と可視光に挟まれた眼では見えない電磁波-光（ミリ波・テラヘルツ・赤外線：MMW-IR）計測とコンピュータビジョン（CV）技術を組み合わせて、従来に無い多機能な非破壊3D検査手法を確立。
○ ヒトの眼では識別不可能な複雑化された観察物（外壁は不透明、内部では複数の材質が異なる姿形で幾層にも組み合わさる）を対象に、完全非接触・非侵襲で材質情報・構造情報を選択的に抽出。
○ 従来のCVは可視光による物体表層の3Dアート・映像表現を志向する中、視体積交差（影➡空間配置）・トモグラフィ（透け➡詳細断面像）という2つの主要な立体構造復元手法を、透視・材質同定型の非破壊MMW-IRモニタリングシステムへ組み込み、モノづくり現場での品質検査応用へ期待。
○ カーボンナノチューブ型の独自イメージセンサで高感度MMW-IR CVを実現し、産業実装へ前進。
概要
中央大学（東京都八王子市、学長：河合 久）理工学部 電気電子情報通信工学科の李 恒 助教、敷地 大樹 大学院生（理工学研究科 電気電子情報通信工学専攻・博士前期課程2年）、久保田 実樹 大学院生（同 博士前期課程1年）、河野 行雄 教授、太田 頼斗 学部4年生（※ 研究当時）らを中心とする研究チームは、佐藤 いまり 教授、池畑 諭 准教授、須山 孟 大学院生（博士課程）らから成る国立情報学研究所（NII、東京都千代田区、所長：黒橋 禎夫）の研究グループと共同で、ミリ波・テラヘルツ・赤外線（MMW・THz・IR）帯域でのコンピュータビジョン（CV）画像計測に立脚する新たな非破壊検査手法の確立に成功しました。上記の取り組みでは、中央大学側で李助教・敷地大学院生らが確立したカーボンナノチューブ（CNT）型イメージセンサによりMMW-IR照射特有の透視情報を高い効率で集約し、それらの数値情報をNII側で佐藤教授・須山大学院生らが構築したCV解析基盤により処理しています。具体的には眼では見透せない不透明な物体を対象に、本システムは操作員・観察物・設置環境の全てに安全な動作下において、隠された材質情報（モノが何で出来ているか？）および構造情報（モノの各材質が如何なる姿形で内蔵されているか？）を選択的かつ網羅的に抽出します。また数値情報・波形情報・平面画像と比較しても利用者に直感的理解を促す3Dモデルとして上記の特性が可視化され、将来的なモノづくり現場において本システムは即効性に富む詳細な非破壊品質モニタリングとしての活用が期待できます。
本研究において、鍵は光の「影」と「透け」です。MMW/THz/IRが電磁波として異なる波長を示す中、観察物毎にMMW--IR照射に対する影・透けの見え方は波長により変化します。不透明な多層複合立体状の観察物に対して、本システムでは影・透けの波長依存特性から材質を同定し、「影➡空間配置」「透け➡詳細断面像」への展開に特化する視体積交差法（VH）とトモグラフィ（CT）をハイブリッドなCVとしてそれぞれ組み合わせることで、3D検査モデルを提供します。
本研究成果は、2025年2月15日付で国際科学誌Advanced Materials Technologiesにオンライン公開されました。
詳細は大学Webサイト（
https://www.chuo-u.ac.jp/aboutus/communication/press/2025/02/79005/）をご覧ください。
▼本件に関する問い合わせ先
中央大学広報室
住所：東京都八王子市東中野742-1
TEL：042-674-2047
メール：kk@g.chuo-u.ac.jp
【リリース発信元】 大学プレスセンター
https://www.u-presscenter.jp/
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