微小な物体に、約40cmの距離から特殊な超音波ビームを片側から照射し、非接触かつ空中で安定に浮遊・搬送することに成功しました。ビーム中心の高音圧領域で物体を捕捉する方式を用いることにより、従来よりも約6倍離れた物体の浮遊を初めて実証しました。　超音波などの音の力を用いて物体に触れずに空中へ浮かせる技術は、音響浮遊と呼ばれます。物体に接触しないため、壊れやすい試料や汚染を避けたい試料、危険な材料の操作などに適しています。しかし従来の音響浮遊の主流は、向かい合う音源や反射板の間に定在波を作って物体を挟み込む方式で、装置に囲われた空間の中でしか物体を扱うことができません。囲いのいらない片...

3Dカメラを用いてコンベア上の冷凍カツオの形状を立体的に計測し、機械学習で体重を推定する手法を開発しました。従来の全長計測に加え、非接触では困難だった「体の厚み（幅）」を考慮することで、市場の熟練者による選別を上回る精度での体重推定とサイズ分けが可能となりました。　水産資源を守り、おいしい魚を食卓に届けるには、魚の大きさや重さを正確に知ることが大切です。しかし、大量の魚を一つずつ手作業で測るのは非常に大変な作業で、測る人によって結果にばらつきが出てしまうという問題もありました。カメラを用いて2次元画像解析を行う手法もありますが、特に遠洋漁業で捕れるカツオは船の上で完全に凍らせるため...

生物の目の仕組みから着想をえた「イベントカメラ」を用いた非接触の振動計測手法を開発しました。得られたデータを幾何学的に解析し、従来困難だった振動の再構成に成功しました。レーザー光などを使う従来法より手軽で安価に計測可能です。複数の音源を分離して同時に記録できることも確認しました。　非接触での振動計測は、建物や橋などの構造物や飛行機、電車などの安全性を確認するために重要です。レーザー光を用いる手法もありますが、装置は高価で、計器の配置など計測のための準備作業が複雑です。安価な方法として、カメラを用いた振動計測が注目されています。普通のカメラは、一定の時間をかけて光をためてから画像を記...

半導体の微細構造の計測に使われていた光波散乱計測を神経細胞の計測に応用することに世界で初めて成功しました。試料に照射した光の回折パターンから形状を読み取る精度を機械学習で高めるなどした成果で、従来の光学顕微鏡に比べて分解能と計測速度が10倍以上になりました。　脳は多数の神経細胞を基本単位として構成され、その一つひとつが情報処理の基盤となっています。しかし、その働きはいまだ十分には理解されていません。特に記憶のメカニズムは脳科学の重要な未解決問題で、その発現原理や情報処理機構は不明です。この問題を解く一つの手法として、単一神経細胞の形態や内部構造の動態を、非侵襲かつ高分解能で計測する...

非接触センサーとAIを組み合わせた感情認識技術により、患者の感情を高精度に推定し、医師の共感的対応を支援できる可能性を示しました。医師が患者の感情を客観的に把握できると同時に共感疲れの軽減にもつながり、医療現場における医師の新たな支援手段になると期待されます。　医療現場では、患者の感情を正しく理解し、適切に対応することが、治療効果や患者満足度の向上に大きく関わるとされています。本研究では、患者の音声や医師との会話内容、生理的反応など複数の情報を組み合わせた「マルチモーダル感情認識」技術を非接触で実現する、新しいフレームワークを開発しました。　この技術は、患者の身体に触れ...