撮像系と情報処理の高度な融合による光学現象の多元同時撮影
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19J14999
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| Research Category |
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 国内 |
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| Review Section |
Basic Section 61010:Perceptual information processing-related
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| Research Institution | Nara Institute of Science and Technology |
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Principal Investigator |
北野 和哉 奈良先端科学技術大学院大学, 先端科学技術研究科, 特別研究員(DC2)
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| Project Period (FY) |
2019-04-25 – 2021-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2020)
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| Budget Amount *help |
¥2,300,000 (Direct Cost: ¥2,300,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000)
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| Keywords | 分光計測 / 超解像 / ボケ関数推定 / コンピュータビジョン |
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| Outline of Research at the Start |
本研究では，これまで複雑で高価な装置を用いて行われてきた一兆分の一秒単位で生じる光の時間的応答や物体の分光分布などを光学系・電子回路・計算処理の工夫によって簡易なデバイスで実現し，作製したデバイスを用いて物体が示す時間的・波長的応答と物理的な変化をモデル化する．また，シーン中で生じる温度や構造などの物理的な変化が物体の時間的・波長的応答に与える影響ついて解析し，霧の鮮明化や血管など散乱媒体の内部構造の可視化，物体の材質分類などの応用に向けた研究を行う．
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| Outline of Annual Research Achievements |
時間と波長の同時計測は幅広い分野でされており，バイオサイエンスや化学の分野では，複雑で高価な光学系によって時間や波長などの高次元な光の情報を計測
していた．しかしながら，これらの計測には時間や金額面で大きなコストが必要になる．一方，情報系では，計算処理によってRGB 画像から光学現象の解析を
行っていた． しかしながら，光学現象の解析には時間や波長などの詳細な情報が必要なために縮退した情報では不十分である．本研究では，複雑で高価な装置を
用いて行われてきた高次元な光計測をハードウェアとソフトウェアの協調設計によって再構築し，光学系・電子回路・計算処理の工夫によって簡易なハードウェ
アとソフトウェアの組み合わせで実現することが目的である．
本年度は，前年度に続き分光超解像におけるキャリブレーションの問題を解決する方法について取り組んだ．超解像によって得られた分光分布は内部の光学系によって生じるボケ関数によって分解能が低下する．これを解決する方法としてボケ関数の推定とその除去が重要になる．しかしながら，分光器のボケ関数は波長依存であるためにすべての計測範囲で推定する事は困難である．そこで，波長軸に対して疎な原子輝線を用いてボケ関数を計測し，輝線間のボケ関数を推定から求める方法を提案した．また，ボケ関数の除去方法として輝度値が負にならない点を利用した非負制約付きの最小二乗法を導入した．実環境で撮影した分光分布に対して提案手法を適用し，本手法の有効性を示した．
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| Research Progress Status |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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Report
(2 results)
Research Products
(4 results)
