| Project/Area Number |
22K17996
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Basic Section 62010:Life, health and medical informatics-related
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| Research Institution | Wakayama University |
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Principal Investigator |
Saita Yusuke 和歌山大学, システム工学部, 講師 (30708756)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥2,470,000 (Direct Cost: ¥1,900,000、Indirect Cost: ¥570,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2022: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
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| Keywords | 強度輸送方程式 / 位相イメージング / 偏光カメラ / 空間光変調 / 偏光多重 / 画像補間 / 空間光変調器 / 偏光ディレクトフラットレンズ / 定量位相 / 高次近似 / 医用画像 |
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| Outline of Research at the Start |
生物工学や医療診断の分野では，位相情報を可視化する方法が有効である．構成が複雑な干渉計を利用せずに定量位相分布を計測できる方法の一つに強度輸送方程式を用いた定量位相イメージング法があるが，撮像素子の光軸に沿った移動をともなう複数のデフォーカス像が必要であるという欠点がある．この問題を解消できる既存技術に，同時に複数のデフォーカス像を取得し撮像素子の移動なく強度輸送方程式に基づいた位相分布取得法があるが，この方法の課題である，光エネルギー効率の低さ，およびデフォーカス像の品質の低さによる位相計測精度の低下を解消することが本研究課題の目的であり，実用的な医用定量位相イメージング技術の確立を目指す．
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| Outline of Final Research Achievements |
The objective of this research project is to improve the performance and functionality of a method that can quantitatively obtain phase distribution based on the intensity transport equation with a single exposure. In order to improve the light energy efficiency and the quality of the defocused image data used as intermediate data, we considered using a photopolymer material as a method of realizing an optical modulation pattern to simultaneously obtain multiple defocused images, but we were unable to arrive at a satisfactory solution. Additionally, in order to improve the phase measurement accuracy by increasing the number of defocused images, we considered doubling the information that could be obtained by multiplexing using an element that acts as different focal lengths for two orthogonal polarized light and a polarization camera, but this did not lead to a dramatic improvement due to a lack of information obtained by the polarization camera.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
本研究は単一露光で取得した強度画像群から高精度に位相分布を算出する高次強度輸送方程式に基づいた方法に関するものであり，その改善を目指したものである．この方法を実現する鍵となる光変調パターンはこれまで振幅変調型が用いられてきたが，位相も変調できるようにフォトポリマー材料の使用を検討し，実際に本手法へ適用するに至らなかったが前段階の検討ができた．また，偏光の性質を利用した画像群の取得数増加については，偏光カメラの構造的情報欠落がもたらす影響についての知見が得られ，その対策について実験的に検討した．劇的な改善には至らなかったが，同様の目的のための利用方法に対する一つの方針が示せたといえる．
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