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光技術・レーザー

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地表面形状のリモートセンシングとは?課題と対策・製品を解説

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センサー&計測における地表面形状のリモートセンシングとは?

地表面形状のリモートセンシングは、レーザーや光学センサーを用いて、地上から離れた場所(航空機や衛星など)から地表面の形状や高さを計測する技術です。これにより、広範囲の地形データや植生、構造物などの情報を効率的に取得することが可能になります。防災、環境モニタリング、都市計画、農業など、多岐にわたる分野で活用されています。

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太陽熱発電の平面鏡でも使用されたセミDXミラー。
その他に、反射率、耐候性、耐熱性を求められる屋外で
使用された事例を紹介します。

【事例】
■馬術部の例(麻布大学様)
・馬術での姿勢をチェックするための大型ミラーの設置
・2,500ミリ×1,650ミリの2連装
・ステンレスの鏡面から銀引きの鏡に

夏場は地表からの反射熱で高温になりますが、この温度差に対しては
砂漠の環境下でのミラーの耐候性の実験の成果が活かされました。

※詳しくはお気軽にお問い合わせ下さい。

セミDXミラーの活用事例

当社が手掛けた『広角撮像カメラ』の事例について画像を用いてご紹介します。

当製品は、波長チューナブルフィルタ(LCTF)を使用。
LCTFの構成は、偏光板・複屈折フィルタ・液晶セル・偏光板の1ユニットです。

光学技術を使って展開するビジネスや研究をサポート。
豊富な経験の上に計算と試験を積み上げて、光学系の開発サービスを展開しています。

【事例】
■焦点距離:3.95mm
■口径比:F2.5
■視野角:90°(対角)

※詳しくはPDF資料をご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。

【事例】波長チューナブルフィルタを用いた広角撮像カメラ

当社では、屈折率の温度依存性が従来原料に比べ小さく、250℃程度まで
光学特性を維持できる『焼結硫化亜鉛(ZnS)赤外線レンズ』を取り扱っております。

市販ZnS粉(粒径数μm)を粒径数百μmまで粉砕し、不純物ガスを熱処理により除去。

その後、放電プラズマ焼結ニアネットシェイプ成形した当製品は、
雨浸食や気温変動がある過酷な環境にも耐えられるため、屋外の使用に
適しています。

【特長】
■除去量の少ない仕上げ工程で最終レンズ加工可能
■波長0.35~15μmの広帯域の赤外線を透過
■気温変化が大きいところでも運用が可能
■資源節約なし
■高耐久性

※詳しくはPDFをダウンロードして頂くか、お気軽にお問合せください。

焼結硫化亜鉛(ZnS)赤外線レンズ

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センサー&計測における地表面形状のリモートセンシング

センサー&計測における地表面形状のリモートセンシングとは?

地表面形状のリモートセンシングは、レーザーや光学センサーを用いて、地上から離れた場所(航空機や衛星など)から地表面の形状や高さを計測する技術です。これにより、広範囲の地形データや植生、構造物などの情報を効率的に取得することが可能になります。防災、環境モニタリング、都市計画、農業など、多岐にわたる分野で活用されています。

課題

高精度な地形データの取得難易度

広範囲かつ高精度な地表面の標高情報を取得するには、多くの観測点と高度な処理技術が必要となり、コストや時間が増大する傾向があります。

植生や構造物による遮蔽

森林や建物などの植生や構造物は、地表面へのレーザー光の到達を妨げ、正確な地形データの取得を困難にします。

大気条件の影響

雲、霧、雨などの大気条件は、光学センサーによる観測精度に影響を与え、データ取得の機会を制限する可能性があります。

リアルタイム性の要求

災害発生時など、迅速な状況把握が求められる場面では、データの取得から解析、提供までのリアルタイム性が課題となります。

​対策

高密度点群生成技術の活用

レーザー計測において、より多くのレーザーパルスを照射し、高密度な点群データを生成することで、詳細な地形情報を捉えます。

複数センサー・複数波長の組み合わせ

異なる波長のレーザーや光学センサーを組み合わせることで、植生や構造物の影響を軽減し、地表面情報をより正確に取得します。

先進的な画像処理・解析アルゴリズム

AIや機械学習を用いた画像処理・解析アルゴリズムにより、大気ノイズの除去や植生下の地形推定を行い、データ精度を向上させます。

ドローン・自律飛行システムの導入

ドローンや自律飛行システムを活用することで、迅速かつ柔軟なデータ収集が可能となり、リアルタイム性の向上に貢献します。

​対策に役立つ製品例

航空機搭載型レーザー計測システム

広範囲を効率的に高密度な点群データで計測し、詳細な地形モデルを生成します。植生や構造物の影響を考慮したデータ取得が可能です。

地上設置型3Dレーザースキャナー

特定エリアを高精度に計測し、詳細な構造物や地盤の形状データを取得します。建設現場やインフラ点検に適しています。

衛星搭載型SAR(合成開口レーダー)

雲の影響を受けにくく、夜間でも観測が可能で、広範囲の地表面変動や地形変化を継続的にモニタリングします。

ドローン搭載型高解像度カメラ・LiDAR

機動性を活かして、災害現場やアクセス困難な場所の迅速な地形データ取得を可能にし、リアルタイムな状況把握を支援します。

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