シミュレーション

質問

光源、対象物の反射率、レンズの透過率、センサーの感度のデータがあります。

分光特性のデータなどを用いてシミュレーションをしたいですが、やり方教えていただけませんか？
最適なフィルタを決めたいです。

計算してくれるソフトありませんか？

よろしくお願いいたします

回答No.2

paddler · ベストアンサー

> Ｏ＝ＥＲＴＬＳλ。

ちゃんと書くなら、

　Ｏ＝∫Ｅ(λ)・Ｒ(λ)・Ｔ(λ)・Ｌ・Ｓ(λ)dλ

でしょ？

こんな式を書いたり、フィルタを使うって言ってる訳だから、光源Ｅ(λ)は白色光源か
せいぜい複数輝線光源なわけで、もう自動的にハロゲン、超高圧Hg、Xe、メタハラ、
蛍光灯、白色ＬＥＤのどれかのランプくらいしかないわけでしょ？
ハロゲンランプを除けば、点灯条件に関わらず色温度なんてハナから決まっていると。
だからＥ(λ)もその範囲で既知。（但し絶対強度は別。これは難しい。どうするおつもり？）
Ｓ(λ)も既知で、Ｌはこんな程度の波長範囲ではまあConstでいい。
Ｒ(λ)はmultispectralさんしか分からない。決めてやらないと誰も分からないんだから
与えてやって頂戴。

するってーと、未知パラメータは只一つ、フィルタのＴ(λ)だけなんだけど、しょせん
短波長カット／長波長カット／バンドパスなんだったら、透過波長域での分光特性の
カタチ＝曲線なんて大した問題じゃないんだから、結局は上式の積分区間の上下限波長
を与えてやるだけ。色温度変換フィルタだって使いそうなものは決まってるんだから
候補がいくつか複数になるだけ。

ということで結局所詮「有限個の特性既知の組合せ」なのに、「シミュレーション」
なんて高級なもの必要あるの？

補足

ご丁寧に回答ありがとうございます。本当に助かります。勉強不足なので、失礼しました。

Ｏ＝∫Ｅ(λ)・Ｒ(λ)・Ｔ(λ)・Ｌ・Ｓ(λ)dλ
教えていただいた式は光エネルギの流れですね。
おしゃった通り光源はハロゲンを用います。唯一未知のパラメータはフィルタです。詳しくいいますと、半値幅。

例えば対象物二つあって、ＡとＢ（反射率のデータある）光のエネルギの流れは：

ＯA1＝∫Ｅ(λ)・Ｒ(λ)・Ｔ1(λ)・Ｌ・Ｓ(λ)dλ
ＯA2＝∫Ｅ(λ)・Ｒ(λ)・Ｔ2(λ)・Ｌ・Ｓ(λ)dλ
ＯB1＝∫Ｅ(λ)・Ｒ(λ)・Ｔ1(λ)・Ｌ・Ｓ(λ)dλ
ＯB2＝∫Ｅ(λ)・Ｒ(λ)・Ｔ2(λ)・Ｌ・Ｓ(λ)dλ

D=((ＯA2-ＯA1)/(ＯA1+ＯA2))-((ＯB2-ＯB1)/(ＯB1+ＯB2))

Dはエネルギ流れの差です。

干渉フィルタ１と２におけるＡとＢのエネルギの差が大きいほど見分けやすいため、その差が最も大きくなる干渉フィルタの透過率（半値幅）を求めたい。５nm～３０nmにして、エクセルでやろうと思ったんですが、ちょっと多いかな気がしますが・・・
もっと効率良い方法はご存知ないでしょうか？

いい参考書或いはＵＲＬご存知ないでしょうか？

ご指導よろしくお願いいたします。

回答No.1

noname#17230

肝心なことが何も書かれていません！

> 最適なフィルタを決めたいです。

「光源」と「レンズ」と「センサー」を　"どう組み合わせて"　「対象物」の　"何を見る"　のでしょうか？

> 計算してくれるソフトありませんか？

"何"　を「計算してくれる」ソフトでしょうか？

補足

dongavacho様；

大変失礼いたしました。

マシンビジョンシステムに関わる光エネルギーを計算したいです。

様々な反射率性を有する対象物に対するマシンビジョンを設計したり、対象物を抽出するために効果的な画像を得るには、適当なフィルタを決めたいです。

光源からのエネルギー（Ｅ）が対象物に照射され、その反射（Ｒ）に応じた光エネルギーが反射される。続いて光学フィルタ（透過率Ｔ）及びレンズ（透過率Ｌ）を透過した光エネルギー（ＥＲＴＬ）はビデオカメラの撮像素子の感度（Ｓ）に応じて映像信号（ＥＲＴＬＳ）を出力する。この流れを波長ごとにたし合わせたものが、得られるビデオ信号（或いはＲＧＢ）になり：

Ｏ＝ＥＲＴＬＳλ。

この式を用いて、対象物の反射率Ｒ、レンズの透過率Ｌなどが分かれば、目的とするビデオ信号Ｏを得るために適当な色温度（放射率）を持つ光源、適当な透過率を持つ光フィルタ、及び適当な感度を有するテレビカメラの選択ある言うは設計をすることが可能といわれています。

このシミュレーションをしたいです。このシミュレーションしてくれるソフトはあるんでしょうか。

ご指導よろしくお願いいたします