符号化半影カメラによる3次元硬X線画像計測法の開発

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13680561
• Research Institution: University of the Ryukyus
• Principal Investigator: 陳 延偉 琉球大学, 工学部, 助教授 (60236841)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 比嘉 広樹 琉球大学, 工学部, 助手 (60295300) ; 仲村 郁夫 琉球大学, 工学部, 教授 (40128492)
• Keywords: 半影カメラ / 硬X線 / 画像計測 / ヒューリスティク手法 / SN比 / 符号化開口 / 深さ方向分解能 / 三次元画像計測

Research Abstract

近年のレーザ技術の進歩により,短パルス超高強度レーザーと物質との相互作用に関する研究が盛んになってきた.超高強度レーザー生成プラズマにおいてはレーザーエネルギーの多くが高速電子に変換されるため,これまで以上に多くの硬X線(10keV以上)が生成される.従って,超高強度レーザープラズマの相互作用においては硬X線(10keV以上)の画像計測が必要不可欠である.これまでの研究で硬X線の画像計測には半影カメラが有効であることが分かってきたが,画像を再生する必要があり,半影像に含まれるノイズに極めて敏感である.また,半影カメラ自身は深さ方向の分解能を持っておらず,三次元情報を得ることができない.
本年度の研究では,硬X線の三次元画像計測を目指し,上記の二つの欠点を克服するための研究開発を行ってきた.以下の二つの成果を挙げることができた.
(1)ヒューリスティック手法による半影像の再生法を提案し,実際のレーザープラズマX線計測に適用したところ,非常に低いSN比の半影像に対しても高精度な再生像を得ることができた.従来,SN比を高めるために空間的に画像を積分して再生を行っているが,本提案法を適用することによって空間的な積分が不要となり,2次元画像の再生や時間分解画像の再生にも適用することができる.硬X線画像計測において画期的な成果といえる.
(2)深さ方向の分解能を得るために複数の開口をm-系列に沿った2次元的に配置し,立体角を大きくすることによって1方向でも深さ方向の分解能を得ることができるようになった.硬X線三次元画像計測が可能となった.
来年度は今年度の成果を踏まえ,3次元画像計測手法を確立していく予定である.

Research Products

• [Publications] T.Kohatsu, S.Nozaki Y.W.Chen: "CT image reconstruction based on a heuristic method from limited number of projections"Proc. of Knowledge-based intelligent information engineering systems & allied technologies. Vol.2. 1248-1252 (2001)
• [Publications] 陳延偉, 野崎真也, 白神広之: "ヒューリスティック手法によるX線半影像の再生"高速度撮影とフォトニクスに関する総合シンポジウム2001講演論文集. 203-208 (2001)