1996 Fiscal Year Annual Research Report
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06402028
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| Research Institution | OSAKA UNIVERSITY |
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Principal Investigator |
一岡 芳樹 大阪大学, 工学部, 教授 (30029003)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
小西 毅 大阪大学, 工学部, 助手 (90283720)
谷田 純 大阪大学, 工学部, 助教授 (00183070)
伊東 一良 大阪大学, 工学部, 教授 (80113520)
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| Keywords | 光コンピュータ / 並列情報処理 / 視覚情報処理 / 光・電子複合型情報システム / レンズ自動設計 / 多重結像光学素 / 光多重離散相関 / 並列画像処理 |
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| Research Abstract |
本研究の目的は、大容量視覚情報を高速に処理しうる光コンピュータの開発をめざして、光情報処理技術、電子技術を融合した新しいシステムアーキテクチャを考案し実証システムを試作することである。本研究で得られた成果は以下の通りである。
1)光コンピューティングの潜在的な特徴である処理過程における情報の視認性をいかす新しい並列光演算技術として、ビジュアル空間符号化法とその基本並列処理の光学的実現方法を提案した。本手法の応用としてファジィ演算および、数理形態学にもとずく濃淡画像処理の光学的並列演算法を考案し、これらの演算が実験によって効果的に行えることを実証した。ビジュアル空間符号化法は、シンボルとしての画像情報にシグナルとしての付加価値をもたせた並列光演算技術であり、これからの高度情報化社会における視覚マンマシンインターフェースの構築に役立つ基礎技術である。
2)光・電子複合型並列コンピューティングシステムの新しいアーキテクチャOAL-NC(Optical Array Login Network Computing)を提案した。OAL-NCは局所的並列演算を電子技術で、大局的並列処理および光接続を光学並列的に実行する新しい並列演算システムである。OAL-NCの実現方式としてPLD(Programmable logic Device)型とMPE(Multi-Process Enbodiment)型の2方式を考案した。2方式の比較からハードウェア構成が簡単でかつ並列演算システムとして発展性の高いMPE型のプロトタイプシステムを試作した。試作システムでは、16×16画素の完全並列処理ができるように並列電子処理部にトランスピュータT-425を16個、PEを16×16個実装し、光・電子並列処理間のインターフェースを作製した。試作システムでは、ONPインターフェース部への情報転送レートとして、電子処理系の動作速度150Kframe/s、トランスピュータ間の通信時間 平均 126.1μsを得、OAL-NCにおける光・電子協調処理を評価するのに十分な性能がえられた。また光学処理系には多重離散相関器を新たに設計して実装した。
3)光・電子複合型並列コンピューティングシステムに必要な多重結像光学系を設計する目的で波面収差を評価規範とする領域型自動レンズ設計アルゴリズムを開発し、多重レンズ系の個々のレンズの収差バランスを考慮したGRINレンズアレイを設計した。
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[Publications] Y.ICHIOKA: "Optical information processing and beyond" Proc.IEEE. 84・5. 694-719 (1996)
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[Publications] 一岡芳樹: "画像システムの現状と新展開" 応用物理. 65・5. 462-472 (1996)
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[Publications] F.J.Renero-Carrillo: "Automatic design of multiple imaging lens system with a GRIN lens array III" OPTIK. 103・3. 107-114 (1996)
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[Publications] T.Konishi: "Visual-coding technique(VACT):Optical parallel implementation of fuzzy logic and its visualization with digital-h.process" Appl.Opt.34・17. 3097-3102 (1995)
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[Publications] A.Kutanov: "Conjugate Image Plane Correlator with Holographic Disc Memory" Opt.Rev.3・4. 258-263 (1996)
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[Publications] J.Tanida: "High-accuracy optical computing using motorized optical fractal synthesizer" Proc.SPIE. 2969. 354-359 (1996)
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[Publications] J.Tanida: "Optical Computing in ″Encyclopedia of Applied Physics,Vol 12″" VCH Publishers.Inc, 16 (1995)
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[Publications] K.Itoh: "Interferometric Multispectral Imaging,in Progress in Optics Vol,XXXV" North-Holland, 51 (1996)
