1998 Fiscal Year Annual Research Report
複数の物体形状や文字列の実時間並列識別のための光アナログ計算システムの開発研究
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10555138
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| Research Institution | Ibaraki National College of Technology |
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Principal Investigator |
清水 勲 茨城工業高等専門学校, 機械工学科, 教授 (80042464)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
原 勉 浜松ホトニクス(株), 中央研究所, 研究室長
加藤 文武 茨城工業高等専門学校, 機械工学科, 助手 (30270218)
砂金 孝志 茨城工業高等専門学校, 物質工学科, 助教授 (70193232)
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| Keywords | 光アナログコンピューティング / 画像並列処理 / ホログラム自動作成 / 多重マッチトフィルタ / 光回折パターン / 粒子形状識別 |
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| Research Abstract |
1) 本研究に不可欠な形状自動識別ホログラムフィルタの自動作成システムの改良を行なった。光導電プラスチック(PPH)材料の改良開発及び自動現像装置の改良と全光学システムの防振・コンパクト化を行なった。その結果、PPHは解像度が数百本〜1,000本/mmで高感度のものが開発され、防振台を必要としない可搬型ホログラム自動作成システムが開発された。これにより、ホログラフィックフィルタの自動作成が非常に容易になり、成果2,3に示すように粒子群の形状・サイズの迅速並列識別が可能になった。このような技術は欧米にも見られず、Optical Particle Sizing国際会議においても他の追随を許さない独創的最先端技術だとの高い評価を得た。
2) 物体像をCCDカメラで撮り込みoff-lineで形状の並列識別が可能な光学システムの試作組立後数字0〜9までのテスト識別が行われた。識別結果はかなり満足すべきものであったが、この結果をもとに全システムの特性、改良すべき点、構成部品の適否、及び全システム構成上のキイテクノロジィ等が明らかになった。このシステムを用いた粒子形状・サイズの識別研究結果が成果1にまとめて公表された。
3) 光アナログ計算機アルゴリズム迅速搭載法が開発された。従来非常に困難であり、膨大な時間を要した参照形状の配置とホログラムへのインストールが、数分間で行えるようになり、光アナログ計算システムが一般的技術として利用される途が拓かれた。
4) MMSFとSLM(空間光変調器)等を組合わせて構成された独自開発の光アナログ・ディジタルのハイブリッド形状識別システムの性能評価とこの研究の国際的な位置づけ調査を欧米、日本を中心に行った結果、識別アルゴリズムのインストールの簡便さ、形状群の並列識別の迅速さ、などで光アナログ計算システム開発研究の重要さ、必要性が明らかとなり、国際的に本研究の成果が注目された。
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[Publications] 加藤、清水、砂金、原: "粒子群の形状・寸法ごとの空間分布の瞬時並列光アナログ識別法" エアロゾル研究、日本エアロゾル学会. Vol.14 No.2. (掲載決定) (1999)
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[Publications] Shimizu,Kato,Isago,Sato: "Simultaneous discrimination of shapes and/or sizes of particles by a MMSF madeof PPH" Proc.of the 5th International Congress on Optical Particle Sizing. 87-90 (1998)
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[Publications] 清水、加藤、大橋、砂金: "粒子群の形状・サイズ別迅速識別システムの開発" 第15回エアロゾル科学・技術研究討論会講演論文集. No.15. 221-223 (1998)
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[Publications] 砂金、佐藤、石津、浅浪: "TiO_2-金属酸化物積層薄膜の光触媒活性" 日本化学学会第9回関東支部茨城地区地域懇談会プログラム. 19-19 (1998)
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[Publications] 砂金、佐藤、石津、浅浪: "TiO_2-SnO_2積層薄膜の光触媒活性" 日本化学学会第9回関東支部茨城地区地域懇談会プログラム. 78-78 (1998)
