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全光型超高速3次元画像認識システムの開発

Research Project

Project/Area Number 18760042
Research Category

Grant-in-Aid for Young Scientists (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field Applied optics/Quantum optical engineering
Research InstitutionJapan Women's University

Principal Investigator

渡邉 恵理子  Japan Women's University, 理学部, 学術研究員 (20424765)

Project Period (FY) 2006 – 2007
Project Status Completed (Fiscal Year 2007)
Budget Amount *help
¥3,500,000 (Direct Cost: ¥3,500,000)
Fiscal Year 2007: ¥1,600,000 (Direct Cost: ¥1,600,000)
Fiscal Year 2006: ¥1,900,000 (Direct Cost: ¥1,900,000)
Keywords顔認証 / ホログラム / 3次元 / 位相 / 光相関 / 位相相関 / 画像認識 / 同軸型ホログラフィ / ホログラフィ / セキュリティ / 3次元認識 / コリニアホログラフィ
Research Abstract

本研究では3次元情報を維持したまま、データベースに登録された大容量の3次元(2次元も可)画像に対して位相情報を利用することで超高速・高精度な認証・検索を実現するものである。この研究は以下の3つの要素技術(1)3次元画像情報の位相符号化、(2)3次元光相関における体積位相ホログラムの設計と解析、(3)同軸記録方式による光相関光学設計とシステム化、により構成される。このシステムを基盤技術としたアプリケーションとして、超高速なバイオメトリクス認証サーバ、更に画像計測技術への応用も検討した。
(1)3次元画像情報の位相符号化
入力面において3次元画像情報を位相情報で符号化することで、3次元情報と3次元情報のまま、直接比較演算を行える位相相関演算を開発した。モデル化手法に基づき取得した3次元情報の位相符号化に成功し、基本的な3次元像の認証に成功した。これらは生体細胞などの3次元物体に応用できる。
(2)光相関における体積位相ホログラムの設計と解析
光相関では画像情報の空間周波数成分の寄与率が演算の重要要素になる。そのためには(1)で符号化した入力画像に対し参照波を検討する必要がある。位相相関用の参照光の設計により、原理実験に成功した。
(3)同軸型記録方式による光相関システム
記録情報を同軸方式で記録し、超高速全光型認証システムを構築し、原理実験に成功した。構築した高精度アルゴリズムと大容量記録可能なホログラフィック光ディスクを融合した本システムを、強度情報である顔画像に応用可能であることを示した。高速転送速度実現に向け多重間隔50μm、回転速度600rpmで光相関演算を行い、認証率100%の高精度な結果を得た。

Report

(2 results)
  • 2007 Annual Research Report
  • 2006 Annual Research Report
  • Research Products

    (28 results)

All 2008 2007 2006 2005 Other

All Journal Article (10 results) (of which Peer Reviewed: 3 results) Presentation (9 results) Book (5 results) Patent(Industrial Property Rights) (4 results) (of which Overseas: 2 results)

  • [Journal Article] 位相相関に基づく顔認証アルゴリズム2008

    • Author(s)
      石川さゆり, 渡邉恵理子, 小舘香椎子
    • Journal Title

      日本女子大学紀要理学部 16

      Pages: 13-20

    • NAID

      110007491746

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    • Author(s)
      渡邉恵理子, 石川さゆり, 太田真衣子, 小舘香椎子
    • Journal Title

      電気学会論文誌C(電子・情報・システム部門誌) 127

      Pages: 636-643

    • NAID

      130000090522

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    • Author(s)
      E. Watanabe, S. Ishikawa, K. Kodate
    • Journal Title

      OPTICAL REVIEW 14

      Pages: 255-259

    • NAID

      10019834981

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  • [Journal Article] ホログラフィックマッチトフィルタを用いた同軸型光相関顔認証システム2007

    • Author(s)
      太田真衣子, 渡邉恵理子, 小舘香椎子
    • Journal Title

      日本女子大学紀要理学部 15

      Pages: 51-61

    • NAID

      110006220096

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    • Author(s)
      渡邉恵理子, 石川さゆり, 太田真衣子, 小舘香椎子
    • Journal Title

      電気学会論文誌C 127

      Pages: 636-643

    • NAID

      130000090522

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      渡邉恵理子, 石川さゆり, 小舘香椎子
    • Journal Title

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      10019834981

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      渡邉恵理子, 小舘香椎子
    • Journal Title

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      Pages: 6759-6761

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      E. Watanabe, Y. Ichikawa, R. Akiyama, K. Kodate
    • Journal Title

      Japanese Journal of Applied Physics (accepted)

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      E. Watanabe, T. Ohtsu and K. Kodate
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      San Jose, USA
    • Year and Date
      2008-01-20
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      ISOM講演会2007
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      渡邉恵理子, 小舘香椎子
    • Organizer
      Optics & Photonics Japan2007
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      大阪大学
    • Year and Date
      2007-11-28
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      S. Ishikawa, E. Watanabe and K. Kodate
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      Microoptics Conferenc (MOC)2007
    • Place of Presentation
      Kagawa, Japan
    • Year and Date
      2007-10-30
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  • [Presentation] Ultra high speed image and video search engine using holographic correlator2007

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      E. Watanabe, Y. Ichikawa and K. Kodate,
    • Organizer
      International Workshop on Holographic Memories2007
    • Place of Presentation
      Penang, Malaysia
    • Year and Date
      2007-10-26
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  • [Presentation] Image search engine system by ultra high speed optical correlation2007

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      Y. Ichikawa, E. Watanabe and K. Kodate
    • Organizer
      International Workshop on Holographic Memories2007
    • Place of Presentation
      Penang, Malaysia
    • Year and Date
      2007-10-26
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  • [Presentation] Ultra high speed correlation with holographic disc2007

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      E. Watanabe, Y. Ichikawa and K. Kodate
    • Organizer
      International Symposium on Optical Memory (ISOM)2007
    • Place of Presentation
      Singapore
    • Year and Date
      2007-10-25
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  • [Presentation] ディスク型光相関による超高速画像検索2007

    • Author(s)
      渡邉恵理子, 市川友紀, 秋山怜子, 小舘香椎子
    • Organizer
      2007年秋季 第68回応用物理学会学術講演会
    • Place of Presentation
      札幌工業大学
    • Year and Date
      2007-09-07
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  • [Presentation] 光情報処理と画像検索2007

    • Author(s)
      渡邉恵理子, 小舘香椎子
    • Organizer
      電気学会研究会一般産業研究会
    • Place of Presentation
      日本女子大学
    • Year and Date
      2007-08-27
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  • [Book] バイオメトリクス認証2008

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      3
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      情報教育辞典
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  • [Book] Face Recognition2007

    • Author(s)
      K. Kodate, E. Watanabe, et. al. Edited by Kresimir Delac and Mislav Grgic
    • Total Pages
      26
    • Publisher
      I-TECH Education and Publishing
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  • [Book] ホログラフィー材料・応用便覧2007

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      小舘香椎子、渡邉恵理子, 他
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      14
    • Publisher
      株式会社エヌ・ティ・エス
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  • [Book] Face Recognition, ARS Journal2007

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      小舘香椎子, 渡邉恵理子
    • Publisher
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    • Publisher
      オプトロニクス社(印刷中)
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  • [Patent(Industrial Property Rights)] 画像情報検索システム及び画像情報記録検索システム2008

    • Inventor(s)
      小舘香椎子、渡邉恵理子
    • Industrial Property Rights Holder
      早稲田大学
    • Industrial Property Number
      2008-057489
    • Filing Date
      2008-03-07
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  • [Patent(Industrial Property Rights)] 動画データの照合システム, 動画データベースの作製方法並びにデータベースに動画データを登録するための登録システム及びプログラム2007

    • Inventor(s)
      小舘香椎子、渡邉恵理子、石川さゆり
    • Industrial Property Rights Holder
      小舘香椎子
    • Industrial Property Number
      2007-267204
    • Filing Date
      2007-09-12
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  • [Patent(Industrial Property Rights)] 画像データの照合システム2007

    • Inventor(s)
      小舘香椎子、渡邉恵理子
    • Industrial Property Rights Holder
      小舘香椎子
    • Industrial Property Number
      2007-153340
    • Filing Date
      2007-05-14
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  • [Patent(Industrial Property Rights)] 工業所有権2005

    • Inventor(s)
      小舘香椎子, 渡邉恵理子, 加藤彩
    • Industrial Property Rights Holder
      小舘香椎子
    • Filing Date
      2005-02-08
    • Acquisition Date
      2006-08-24
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Published: 2006-04-01   Modified: 2016-04-21  

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