超並列アナログデバイスによる三次元画像センサの試作

1991 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 03555084
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: 井口 征士 大阪大学, 基礎工学部, 教授 (90029463)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 奥山 雅則 大阪大学, 基礎工学部, 助教授 (60029569) ; 加藤 博一 大阪大学, 基礎工学部, 助手 (70221182) ; 佐藤 宏介 大阪大学, 基礎工学部, 助手 (90187188) ; 沼田 卓久 大阪大学, 基礎工学部, 助教授 (80135673) ; 千原 国宏 大阪大学, 基礎工学部, 助教授 (80029561)
• Keywords: 三次元計測 / 距離画像 / 距離計測 / レンジファインダ / 距離センサ / 画像センサ / チップセンサ / インテリジェントセンサ

Research Abstract

研究計画調書・研究交付申請書に基づき、シミュレ-ション用コンピュ-タ(Apple-MacIIfx一式)およびSPICEシミュレ-ショタソフト(MicroSim-PSpice)、回路図入力CADソフト(Capilano-DesignWorks)を購入し、回路図入力CADソフトで入力したセンサの回路構成を、アナログ電子動特性シミュレ-ションを行っている。種々の回路で試行することで、シリコンチップ上に集積可能な個別素子デバイス(トランジスタ、フォトセンサ、CCD等)の最適な組み合わせと、最終的な回路構成を検討した。具体的には、チップ面積や応答性などの動特性を予測は、順調に進行し、2つのホトディテクタを相補的に用いて素子のばらつきを補正させる点、および、DRAMのセンスアンプに似たCMOSインバ-タフリップフロップ回路が、相補比較を高感度に行えプリ増幅も同時に行え最も優れていることが確認できた。
同時に、制御用コンピュ-タ(Apple-MacIIci一式)およびデジタルストレ-ジスコ-プ(日立電子VC-6045一台)、レ-ザダイオ-ドを購入し、レ-ザダイオ-ドにより発光されたレ-ザ光をシリンドリカルレンズでスリット状に拡げ、高速に振動するミラ-で走査するスリット光スキャニング装置を製作した。安全性のため可視光レ-ザを用い、ポリゴンミラ-の代わりに左右に高速振動するガルバノミラ-でスリット光を走査する装置の製作を達成した。120ヘルツまでの走査が行える性能を確認した。
さらに、このシステムで得られる距離画像の時系列デ-タから動く物体の認識を効率よく行うアルゴリズムとして、動距離画像の差分に基づく追跡アルゴリズムを開発した。

Research Products

• [Publications] 佐藤 宏介、河村 浩幸、井口 征士: "動距離画像による物体追跡" 平成3年電気関係学会関西支部連合大会. S9-6. (1991)
• [Publications] 角井 康浩、芦ヶ原 隆之、佐藤 宏介、井口 征士: "高速距離画像チップセンサの構成に関する考察" 1992年電子情報通信学会春季大会. C-511. (1992)
• [Publications] 高垣 農、佐藤 宏介、井口 征士: "動距離画像によるモデルベ-ス追跡" 1992年電子情報通信学会春季大会. D-668. (1992)