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Fundamental research of complex diffractive imaging

Research Project

Project/Area Number 16K00222
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Research Field Perceptual information processing
Research InstitutionMuroran Institute of Technology

Principal Investigator

Shioya Hiroyuki  室蘭工業大学, 大学院工学研究科, 教授 (90271642)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 郷原 一寿  北海道大学, 工学研究院, 教授 (40153746)
Project Period (FY) 2016-04-01 – 2019-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2018)
Budget Amount *help
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2018: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2017: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000)
Fiscal Year 2016: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Keywords回折イメージング / フーリエ逆問題 / 複素位相回復 / クラスタリング / フーリエ位相問題 / 複素物体 / 位相回復 / 物体領域 / サポート構成 / 逆問題 / フーリエ位相回復 / 最適化問題 / 情報測度 / アンサンブル / 位相問題 / 情報量 / 回折顕微法 / 情報量解析
Outline of Final Research Achievements

The diffractive imaging is to reconstruct the lost phase information in measuring the intensity data. The imaging method is widely used by establishing the complex phase retrieval. The object support is required for the retrieval, and such the region is given as the constraint. The problem of estimating the support is represented by the data clustering procedure to divide the object domain into the object and non-object regions. Using the fundamental constraints of the object domain for phase retrieval, the complex diffractive imaging is established by the optimal data clustering for the object domain.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

計測によって強度は得られるが位相は失われることを位相問題という。周期性のある対象はその位相を経ずに対象の構造が得られるが,非周期であれば位相を回復する手段が必要となる。位相問題の設定で,対象が複素である問題は数学的にも難しい部類の問題である。そのような問題に対して,物体領域を得る方法の開発のために,物理系の領域ではなく,情報科学による手法で対応して研究を進めた。自然科学の研究に,最近のデータサイエンスやAIなどの情報学研究を役立てられた事例であり,情報の他分野における利活用の事例の一つとなった。

Report

(4 results)
  • 2018 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2017 Research-status Report
  • 2016 Research-status Report
  • Research Products

    (14 results)

All 2019 2018 2017 2016

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (12 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results) Book (1 results)

  • [Journal Article] A Support Construction for CT Image Based on K-Means Clustering2017

    • Author(s)
      Wisan Dhammatorn, Hiroyuki Shioya
    • Journal Title

      Journal of Computer and Communications

      Volume: 5 Pages: 137-151

    • NAID

      120006529910

    • Related Report
      2016 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] CNTモデルを用いた回折イメージングにおける動的サポート構成2018

    • Author(s)
      野川翔太,市橋克哉,前原洋祐,塩谷浩之,郷原一寿
    • Organizer
      第33回 信号処理シンポジウム
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] CNTモデルを用いた3次元回折イメージングにおける動的サポート構成法の検討2018

    • Author(s)
      野川翔太,市橋克哉,前原洋祐,塩谷浩之,郷原一寿
    • Organizer
      情報処理北海道シンポジウム2018
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 非整数次フーリエ変換を用いた複素画像暗号化に関する検討2018

    • Author(s)
      澤田拓弥,塩谷浩之
    • Organizer
      情報処理北海道シンポジウム2018
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 欠損領域を含むフーリエ強度からの複素位相回復に関する検討2017

    • Author(s)
      市橋克哉,塩谷浩之,前原洋祐,山崎順,郷原一寿
    • Organizer
      2017年電子情報通信学会総合大会
    • Place of Presentation
      名古屋市 名城大学
    • Year and Date
      2017-03-22
    • Related Report
      2016 Research-status Report
  • [Presentation] 複素位相回復アルゴリズムに関する検討2017

    • Author(s)
      市橋 克哉, 塩谷 浩之, 前原 洋祐, 山﨑 順, 郷原 一寿
    • Organizer
      電子情報通信学会 画像工学研究会
    • Place of Presentation
      福岡市 九州大学 大橋キャンパス
    • Year and Date
      2017-03-07
    • Related Report
      2016 Research-status Report
  • [Presentation] Complement Algorithm for Phase Retrieval by the Fourier Intensity with a Missing Region2017

    • Author(s)
      Katsuya Ichihashi, Hiroyuki Shioya, Yosuke Maehara, Jun Yamasaki, and Kazutoshi Gohara
    • Organizer
      The 24th Congress of the International Commission for Optics
    • Related Report
      2017 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Sequential on-line construction for ensemble phase-retrieved images2017

    • Author(s)
      Katsuya Ichihashi, Hiroyuki Shioya, Daiki Yamamoto, Yosuke Maehara, and Kazutoshi Gohara
    • Organizer
      2017 International Conference on Biometrics and Kansei Engineering
    • Related Report
      2017 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 位相回復像による球殻構造の形成法に関する検討2017

    • Author(s)
      中川翔太,市橋克哉,塩谷浩之,前原洋祐,郷原一寿
    • Organizer
      平成29年度電気・情報関係学会北海道支部連合大会
    • Related Report
      2017 Research-status Report
  • [Presentation] 逐次型位相回復法による回復像分布の検討2017

    • Author(s)
      中川翔太,市橋克哉,塩谷浩之,前原洋祐,郷原一寿
    • Organizer
      第32回 信号処理シンポジウム
    • Related Report
      2017 Research-status Report
  • [Presentation] 欠損領域を含むフーリエ強度からのタイコグラフィ法に関する検討2017

    • Author(s)
      市橋克哉,塩谷浩之,前原洋祐,山﨑順,郷原一寿
    • Organizer
      第32回 信号処理シンポジウム
    • Related Report
      2017 Research-status Report
  • [Presentation] A Hybrid Method of CT Algorithms Using Total Variation, Iterative FT and Support Construction2016

    • Author(s)
      Wisan Dhammatorn and Hiroyuki Shioya
    • Organizer
      2016 Joint 8th International Conference on Soft Computing and Intelligent Systems
    • Place of Presentation
      Sapporo, Hokkai-Gakuen UniversityHokkai-Gakuen University
    • Year and Date
      2016-08-24
    • Related Report
      2016 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] フーリエ位相回復における欠損パターン補完法2016

    • Author(s)
      市橋克哉,塩谷浩之,前原洋祐,郷原一寿
    • Organizer
      情報処理北海道シンポジウム2016
    • Place of Presentation
      北海道釧路市 釧路公立大学
    • Related Report
      2016 Research-status Report
  • [Book] 3D Local Structure and Functional Design of Materials2019

    • Author(s)
      H. Daimon, T. Matsushima, F. Matsui, K. Hayashi, W. Voegeli, Y. Wakabayashi, K. Gohara, H. Shioya, J. Yamasaki, H.Sekiguchi, Y. C. Sasaki, Y. Morikawa, Y. Takano, N. Kobayashi, H. Ishii, K.Hirose, T. Fukushima, D.Oka, Y. Kubozono, H. Goto, H. Yamada, H. Sekiguchi
    • Total Pages
      209
    • Publisher
      Maruzen Publishing, World Scientific
    • ISBN
      9789813273665
    • Related Report
      2018 Annual Research Report

URL: 

Published: 2016-04-21   Modified: 2020-03-30  

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