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Multi-dimensional visualization of ultra-fast optical emission based on streak camera and sparse image processing

Research Project

Project/Area Number 16K13715
Research Category

Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research

Allocation TypeMulti-year Fund
Research Field General applied physics
Research InstitutionNagaoka University of Technology

Principal Investigator

Masahiro Iwahashi  長岡技術科学大学, 工学研究科, 教授 (30251854)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 佐々木 徹  長岡技術科学大学, 工学研究科, 准教授 (90514018)
吉田 太一  電気通信大学, 大学院情報理工学研究科, 助教 (60737914)
Research Collaborator YOSHIDA TAICHI  
Project Period (FY) 2016-04-01 – 2019-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2018)
Budget Amount *help
¥3,770,000 (Direct Cost: ¥2,900,000、Indirect Cost: ¥870,000)
Fiscal Year 2018: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2017: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2016: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000)
Keywords画像処理 / 短時間現象 / 圧縮 / ストリーク像 / プラズマ / スパースコーディング / 画像 / 情報基礎
Outline of Final Research Achievements

Recently, it became possible to observe the ultra-fast optical emission phenomenon. It has been difficult to observe spatial observation of the phenomenon with conventional approaches. This project makes it possible to observe the phenomenon as a multi-dimensional information with a compact equipment based on a streak camera. We developed 1) an observation equipment with the polarization optical devices, 2) sparse coding algorithm to reconstruct the multi-dimensional information, and 3) a compact system based on a parallel computing system.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

学術的な特色は、ストリークカメラ1台で、極短時間スケールの発光現象を空間+時間の多次元情報として超高速度に撮影できる点である.これまでに開発された高速度カメラには、空間次元や時間軸の制約があるため,空間情報を取得することが困難であった.本研究では,発光体の光特性を効果的に活用し,空間情報をストリークカメラのイメージ内に圧縮し,スパース画像処理を用いた解析により,極短時間の発光現象を多次元情報として可視化できる.これにより,極短時間の発光現象を1台のストリークカメラのシングルショットで観測できるようになった。

Report

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

    (4 results)

All 2018 2017

All Presentation (4 results)

  • [Presentation] ストリークカメラと画像圧縮法を用いた多方向同時検出システムの開発2018

    • Author(s)
      佐々木徹,永井信一郎 北島天貴 高橋一匡 菊池崇志, 岩橋政宏
    • Organizer
      第35回 プラズマ・核融合学会年会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 多次元超高速圧縮画像撮影システムの構築に向けた基礎特性の検討2018

    • Author(s)
      永井信一郎, 佐々木徹, 岩橋政宏, 菊池崇志, 高橋一匡, 高橋佑介, 北島天喜
    • Organizer
      電気学会新潟支所会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] ストリークカメラと画像圧縮法を用いた短時間現象撮影の検討2017

    • Author(s)
      小宮山、吉田、佐々木、岩橋
    • Organizer
      電気学会プラズマ/パルスパワー/放電合同研究会
    • Related Report
      2017 Research-status Report
  • [Presentation] Simulation of ultrafast multidimensional imaging using streak camera and compressed sensing with sparse representation2017

    • Author(s)
      Toru Sasaki, Takuma Komiyama, Shinichiro Nagai, Kazumasa Takahashi, Takashi Kikuchi, Taichi Yoshida, Masahiro Iwahashi
    • Organizer
      10th International Conference on Inertial Fusion Sciences and Applications
    • Related Report
      2017 Research-status Report

URL: 

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

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