2020 Fiscal Year Annual Research Report
Generalized synthetic aperture sensing with wavefront coding
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18K04161
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| Research Institution | Yamagata University |
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Principal Investigator |
田村 安孝 山形大学, 大学院理工学研究科, 名誉教授 (40171904)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 多次元信号処理 / 波面の符号化 / 合成開口 / L1ノルム最小化 / デルタシグマ変調 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
これまでの年度で構築した数値計算システムを用い，パラメータの範囲を広げたシミュレーションをおこなった。検討するパラメータは，送信素子・受信素子の個数，測定対象の複雑さの指標である反射点の個数とした。
素子数と反射点の個数が増加すると計算時間が大幅に増加することが判明したため，これに対応した数値計算システムを構築した。また，並列化により計算速度を向上させた超音波シミュレーションソフトを導入した。
複雑な構造を持つ対象に対する画質評価として， MSE（ Mean Square Error），PSNR（ Peak Signal-to-Noise Ratio），SSIM（Structural SIMilarity）を検討した。
構築した計算システムにより，送受信回数1回の場合について，L1ノルム手法を用いる像再生手法と従来手法の画質を比較した。想定した撮像システムは，中心周波数3.5MHz，帯域幅1.75MHz，2次元アレイ寸法20mm×20mm～75mm×75mm，受信素子数256～3600，無指向性の音源による送信回数1回とした。
受信素子数を1600個とした場合，従来法によって再構成された画像は，本来物体が存在しない位置にピークより相対レベルが－30～－60dBのアーチファクトが広がり，元の物体の形を読み取れない。しかし，L1ノルム最小化により再構成された画像は，アーチファクトの相対レベルが－60dB以下となり，元の物体の形を正しく認識できる。定量的な画質評価では， 256個の受信素子を用いるL1ノルム最小化による撮像は，3800個の受信素子を用いる従来型の撮像方式より優れた画質を得られることを確認できた。
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Research Products
(2 results)
