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Method for wide-area, multiple viewpoints, and holographic three-dimensional image measurement

Research Project

Project/Area Number 17K19987
Research Category

Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)

Allocation TypeMulti-year Fund
Research Field Information science, computer engineering, and related fields
Research InstitutionNational Institute of Information and Communications Technology (2019)
National Institute of Informatics (2018)
Kansai University (2017)

Principal Investigator

Tahara Tatsuki  国立研究開発法人情報通信研究機構, 電磁波研究所電磁波応用総合研究室, 研究員 (50709095)

Project Period (FY) 2017-06-30 – 2020-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2019)
Budget Amount *help
¥6,500,000 (Direct Cost: ¥5,000,000、Indirect Cost: ¥1,500,000)
Fiscal Year 2019: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2018: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000)
Fiscal Year 2017: ¥3,380,000 (Direct Cost: ¥2,600,000、Indirect Cost: ¥780,000)
Keywordsホログラフィ / ディジタルホログラフィ / ホログラフィック顕微鏡法 / ホログラフィック多重 / レンズレス3次元画像センシング / ディジタルホログラフィック顕微鏡 / ディジタルホログラフィック顕微鏡法 / レンズレス3Dイメージング / 多重ホログラフィ / レンズレス3次元イメージング / ホログラフィック波長多重 / 単一露光レンズレスカラー3次元画像記録 / ホログラフィック多重画像記録 / 2π-PDM
Outline of Final Research Achievements

This research aims wide-field measurement and simultaneous recording of light waves at multiple viewpoints by using holographic multiplexing and optical design of digital holography systems. A method for conducting both holographic multiplexing of multiple light waves and field of view extension was experimentally demonstrated. Recording of holograms with 100 deg. of viewing angle was experimentally confirmed with a constructed holographic microscope. It was clarified that a state-of-the-art image sensor enabled to record a digital hologram at a visible wavelength with more than 40 deg. viewing angle and no imaging lenses. It is expected that such nine image sensors enable 100 deg. viewing angle and multiple viewpoints.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

ディジタルホログラフィでは一般的に10°未満の画角しか取れなかったが,顕微鏡システム,レンズレスシステムのいずれにおいても100°超の視野角をとれる3次元画像記録方法を提案できた。複数種類の光波の多重記録を実証し,各光波に異なる視点の情報を与えることで多視点情報の取得が可能であることを実験的に確認した。1台の撮像素子で視野角40度をもって可視光のホログラムを得られるようになった状況であるため,3x3台の撮像素子とディジタルホログラフィシステムの構築により,視野角100°超の結像レンズレス3次元イメージングシステムの実現が可能であるとの見通しを得た。

Report

(4 results)
  • 2019 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2018 Research-status Report
  • 2017 Research-status Report
  • Research Products

    (8 results)

All 2020 2018 2017 Other

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 2 results) Presentation (5 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Single-Shot Three-Wavelength Digital Holography Using Spatial Frequency-Division Multiplexing and Spatial Bandwidth Enhancement2018

    • Author(s)
      田原 樹, 高橋 祐樹, 新井 泰彦
    • Journal Title

      Journal of the Japan Society for Precision Engineering

      Volume: 84 Issue: 1 Pages: 85-88

    • DOI

      10.2493/jjspe.84.85

    • NAID

      130006301971

    • ISSN
      0912-0289, 1882-675X
    • Year and Date
      2018-01-05
    • Related Report
      2017 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Single-shot phase-shifting incoherent digital holography2017

    • Author(s)
      Tatsuki Tahara, Takeya Kanno, Yasuhiko Arai and Takeaki Ozawa
    • Journal Title

      Journal of Optics

      Volume: 19 Issue: 6 Pages: 065705-065705

    • DOI

      10.1088/2040-8986/aa6e82

    • Related Report
      2017 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] Numerical investigation of quantum fluctuation in phase-shifting interferometry2020

    • Author(s)
      Tatsuki Tahara and Ryo Okamoto
    • Organizer
      Digital Holography and Three-Dimensional Imaging 2020
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 単一露光複数波長off‐axisディジタルホログラフィにおける空間周波数帯域拡張法2017

    • Author(s)
      笹井亮, 田原樹, 新井泰彦
    • Organizer
      Optics & Photonics Japan 2017
    • Related Report
      2017 Research-status Report
  • [Presentation] 空間周波数分割多重を用いるシングルショット4波長ディジタルホログラフィ2017

    • Author(s)
      大前快人, 田原樹, 新井泰彦
    • Organizer
      Optics & Photonics Japan 2017
    • Related Report
      2017 Research-status Report
  • [Presentation] エイリアシングを用いた単一露光複数波長3次元画像記録法における 撮影範囲拡張2017

    • Author(s)
      笹井亮, 田原樹, 新井泰彦
    • Organizer
      第18回情報フォトニクス研究グループ研究会(秋合宿)
    • Related Report
      2017 Research-status Report
  • [Presentation] 2参照光路を用いた単一露光4波長ディジタルホログラフィック顕微鏡法2017

    • Author(s)
      大前快人, 田原樹, 新井泰彦
    • Organizer
      第18回情報フォトニクス研究グループ研究会(秋合宿)
    • Related Report
      2017 Research-status Report
  • [Remarks] 田原 樹 - 関西大学 -

    • URL

      http://www2.itc.kansai-u.ac.jp/~tahara/index.html

    • Related Report
      2017 Research-status Report

URL: 

Published: 2017-07-21   Modified: 2021-02-19  

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