2018 Fiscal Year Annual Research Report
Multi-dimensional visualization of ultra-fast optical emission based on streak camera and sparse image processing
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16K13715
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| Research Institution | Nagaoka University of Technology |
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Principal Investigator |
岩橋 政宏 長岡技術科学大学, 工学研究科, 教授 (30251854)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
佐々木 徹 長岡技術科学大学, 工学研究科, 准教授 (90514018)
吉田 太一 電気通信大学, 大学院情報理工学研究科, 助教 (60737914)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | ストリーク像 / プラズマ / 画像処理 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
超高速撮像技術の発展により，ピコ秒～ナノ秒時間の発光現象を伴う様々な物理現象の観測が可能となっているが、従来の撮像技術では極短時間現象の空間的な観測が不可能であり，物理現象の解明が困難であった．本研究では，1台のストリークカメラで，極短時間スケールの発光現象を，空間3次元＋時間1次元の4次元情報として，超高速に撮影できる技術を確立する．これにより，コンパクトなシステムで極短時間現象の時間変化を空間的に観測できるようになる．
具体的には，(1) 偏光技術を利用した光学観測装置の開発，(2) スパース画像処理アルゴリズムの最適化，(3) GPUを利用したハードウェア並列化の構造設計を行う．これらを応用して，ピコ秒～ナノ秒の時間スケールを持つ物理現象を，4次元情報として可視化できる技術を構築する．
最終年度は、システム全体をアライメントし，ユーザによるパラメータ調整の履歴をベイズ統計処理して，知識蓄積型のユーザーインターフェースを開発した．学術的観点からは，スパース画像処理 min||E-OI||2+λφ(I) における正則化項φの本システムへの適合度を調査した．本研究では，光学系に導入したDMDのパターンや観測者の所望情報を考慮して新しい評価尺度を導入した．また、得られた成果をInertial Fusion Sciences and Applications等の国際会議において発表した。
以上により，極短時間スケールでの発光現象を，多次元の情報として可視化できる技術が確立された．
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Research Products
(2 results)
