| Project/Area Number |
23K18473
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Medium-sized Section 61:Human informatics and related fields
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| Research Institution | Gunma University |
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Principal Investigator |
奥 寛雅 群馬大学, 情報学部, 教授 (40401244)
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| Project Period (FY) |
2023-06-30 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥6,370,000 (Direct Cost: ¥4,900,000、Indirect Cost: ¥1,470,000)
Fiscal Year 2024: ¥2,470,000 (Direct Cost: ¥1,900,000、Indirect Cost: ¥570,000)
Fiscal Year 2023: ¥3,900,000 (Direct Cost: ¥3,000,000、Indirect Cost: ¥900,000)
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| Keywords | ミラーアレイ / DMD / 多重露光 / 共振 / 高速ランダムアクセスビジョン |
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| Outline of Research at the Start |
本研究では、市販のDMDのミラーを利用して、従来手法より高速に任意の方向の画像を撮像できるミラーアレイ駆動形高速ランダムアクセスビジョン原理の原理検証を行う。このため、DMDで光軸を反射する撮像光学系と、4nsの時間分解能で任意のタイミングでの多重露光ができるロックインピクセル撮像素子を組み合わせた実験系を構築して、実験から提案する原理が期待どおりの性能が得られるのか、またもし得られない場合はどのような改良が有効なのかを研究する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究はマイクロミラーアレイを利用した視線方向ランダムアクセスビジョンの実現に挑戦するものであり、2023年度は、その原理検証を行った。
(1) まず市販のDMDを利用して、ミラー角度を平坦に固定した状態で撮像を行って光学系の基礎的な光学特性を評価した。このために、DMD、リレー光学系、ロックインピクセル撮像素子とを組み合わせた計測システムを構築した。次に、この撮像系で撮影実験を行い、この条件では問題なく撮像できることを確認した。
(2) 次に、高速ランダムアクセスビジョンの評価用試作システムの構築と評価を行った。(1)で構築した光学系を基礎として、DMDを内包する撮像用光学系とロックインピクセル撮像素子とでミラーアレイによる高速ランダムアクセスビジョン評価システムを構築した。このシステムではミラーアレイのミラー角度遷移に同期して撮像用信号をロックインピクセル撮像素子に入力し，ミラー角度の遷移途中で露光を行えるようにした。高速にミラーアレイを遷移させながら1フレーム内に多数の露光を行うことで，到底方向の像を得るものである。露光のタイミングを変更しながら撮像方向を制御して撮影すると、利用するDMDの角度に依存して回折の影響が確認され、多重の方向が重畳したような映像が撮影されることが判明した。このため、この回折の影響に関する対応の検討に移行した。
(3) 回折の影響に対する一つの解決策として、回折の影響を受けた映像から、仮に回折の影響を受けなかったら撮影されるべき画像を推定する手法が考えられる。これに挑戦するため、GAN(Generative adversarial networks)に基づくスタイル変換のアルゴリズムを検討した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
当初の想定より回折の影響が強いことがわかり、この問題への対応が必要となったため、やや遅れているとした。
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| Strategy for Future Research Activity |
上述したように、当初予想していたより回折の影響が大きく、この問題への対策が必要となった。これについては画像スタイル変換に基づく解決法とミラーアレイのサイズ変更による回折低減の2つのアプローチで解決を目指す。
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