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2008 Fiscal Year Annual Research Report

リアルタイム再生可能なカラーホログラフィック3次元ディスプレイに関する研究

Research Project

Project/Area Number 19700082
Research InstitutionYamagata University

Principal Investigator

下馬場 朋禄  Yamagata University, 大学院・理工学研究科, 准教授 (20360563)

Keywordsホログラフィ / ホログラム / 計算機合成ホログラム / CGH / 立体ディスプレイ / 3次元ディスプレイ / ホログラフィックディスプレイ / GPU
Research Abstract

本年度は前年度に検討した3つの要素技術((1)空間分割法と誤差拡散法による3次元再生像のマルチカラー化手法(2)高精細LCDパネルを3枚使用した再生像の視域・像サイズ拡大手法(3)GPUボードの並列化によるホログラムのリアルタイム計算手法)を用いて, 電子ホログラフィックディスプレイの構築を行った.
(1) について前年度は赤と緑の再生像の検討を行ったが, 本年度は青色レーザを導入することで3原色のマルチカラー再生像を得ることができた.
(2) に関して前年度はハイビジョン対応高精細LCDパネル3枚を使用した光学系の構築を行ったが, 電子ホログラフィックディスプレイの視域はホログラムの表示面積に比例するため, 本年度は9枚に増設し17280×1080画素ホログラムの表示ができる光学系の構築を行った. この光学系を用いて視域・像サイズ拡大の効果を確認した. 更に, LCDパネルの増設に伴いホログラム計算の負荷が増えるが, NVIDIA社製GPUチップ(GeForceGTX260)を使用した3ノードのGPUクラスタを構築することで解決を図った. 約1000点で構築された3次元物体から17280×1080画素ホログラムを生成する場合, 本システムでは約67ms秒でこのホログラムを計算できることを確認した. つまり, このサイズのホログラムから, 秒間15フレーム程度の速度で再生像を観察することができた.

  • Research Products

    (32 results)

All 2009 2008 Other

All Journal Article (8 results) (of which Peer Reviewed: 8 results) Presentation (20 results) Book (3 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Interactive color electroholography using the FPGA technology and time division switching method2008

    • Author(s)
      Tomoyoshi Shimobaba, Atsushi Shiraki, Yasuyuki Ichihashi, Nobuyuki Masuda and Tomoyoshi Ito
    • Journal Title

      IEICE Electronics Express (ELEX) 5

      Pages: 271-277

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Real-Time Digital Holographic Microscopy using the Graphic Processing Unit2008

    • Author(s)
      Tomoyoshi Shimobaba, Yoshikuni Sato, Mai Takenouchi, Junya Miura and Tomoyoshi Ito
    • Journal Title

      Optics Express 16

      Pages: 11776-11781

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] INDANE法を用いたホログラムからの数値再生像のダイナミックレンジ圧縮2008

    • Author(s)
      下馬場朋禄, 伊藤智義
    • Journal Title

      電子情報通信学会誌 J91-D

      Pages: 2032-3034

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] リアルタイム再生を可能にする専用計算機と高精細液晶ディスプレイによる一体型電子ホログラフィシステム2008

    • Author(s)
      水上貴史, 市橋保之, 下馬場朋禄, 中山弘敬, 白木厚司, 増田信之, 伊藤智義
    • Journal Title

      映像情報メディア学会誌 62

      Pages: 1874-1876

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 電子ホログラフィによる複雑な立体像のリアルタイム再生2008

    • Author(s)
      市橋保之, 中山弘敬, 白木厚司, 阿部幸雄, 増田信之, 下馬場朋禄, 伊藤智義
    • Journal Title

      電子情報通信学会 J91-D

      Pages: 2037-2038

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Numerical calculation library for diffraction integrals using the graphic processing unit : the GPU-based wave optics library2008

    • Author(s)
      Tomoyoshi Shimobaba, Tomoyoshi Ito, Nobuyuki Masuda, Yukio Abe, Yasuyuki Ichihashi, Hirotaka Nakayama, Naoki Takada, Atsushi Shiraki and Takashige Sugie
    • Journal Title

      Journal of Optics A : Pure and Applied Optics 10

      Pages: 075308(5)

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] One-Unit System for Electroholography Using a Special-Purpose Computer with a High-Definition Liquid Crystal Display2008

    • Author(s)
      Y. Ichihashi, M. Tsuge, T. Mizukami, H. Nakayama, T. Shimobaba, A. Shiraki, N. Masuda and T. Ito
    • Journal Title

      IDW'08 (The 14th International Display Workshops) (CD-R)

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Numerical calculation library for diffraction integrals using the graphic processing unit : the GPU-based wave optics library2008

    • Author(s)
      Tomoyoshi Shimobaba, Tomoyoshi Ito, Nobuyuki Masuda, Yukio Abe, Yasuyuki Ichihashi, Hirotaka Nakayama, Naoki Takada, Atsushi Shiraki and Takashige Sugie
    • Journal Title

      IDW'08 (The 14th International Display Workshops)

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 専用計算機と液晶ディスプレイによる一体型リアルタイム電子ホログラフィシステム2009

    • Author(s)
      市橋保之, 柘植宗範, 中山弘敬, 増田信之, 伊藤智義, 下馬場朋禄
    • Organizer
      平成20年度第6回情報処理学会東北支部研究会
    • Place of Presentation
      山形・山形大学
    • Year and Date
      2009-03-09
  • [Presentation] GPUによる計算機合成ホログラムの高速化2009

    • Author(s)
      丹羽雅史, 岡田直久, 荒井大輔, 増田信之, 伊藤智義, 白木厚司, 高田直樹, 下馬場朋禄
    • Organizer
      平成20年度第6回情報処理学会東北支部研究会
    • Place of Presentation
      山形・山形大学
    • Year and Date
      2009-03-09
  • [Presentation] OpenCVを利用したホログラフィック再生像への照明操作の検討2009

    • Author(s)
      高橋岳之, 下馬場朋禄
    • Organizer
      平成20年度第6回情報処理学会東北支部研究会
    • Place of Presentation
      山形・山形大学
    • Year and Date
      2009-03-09
  • [Presentation] 3次元拡散体を用いた電子ホログラフィの検討2009

    • Author(s)
      佐野麻理恵, 下馬場朋禄, 市橋保之, 白木厚司, 増田信之, 伊藤智義
    • Organizer
      平成20年度第6回情報処理学会東北支部研究会
    • Place of Presentation
      山形・山形大学
    • Year and Date
      2009-03-09
  • [Presentation] 波面記録法による計算機合成ホログラムの高速生成手法の検討2009

    • Author(s)
      山崎宏樹, 下馬場朋禄
    • Organizer
      平成20年度第6回情報処理学会東北支部研究会
    • Place of Presentation
      山形・山形大学
    • Year and Date
      2009-03-09
  • [Presentation] ホログラフィック3次元再生像の陰面・陰影処2009

    • Author(s)
      浦山厚, 下馬場朋禄
    • Organizer
      平成20年度第6回情報処理学会東北支部研究会
    • Place of Presentation
      山形・山形大学
    • Year and Date
      2009-03-09
  • [Presentation] GPUクラスタを用いた回折計算の高速並列計算システム2009

    • Author(s)
      佐々木昇平, 下馬場朋禄, 市橋保之, 白木厚司, 中山弘敬, 杉江崇繁, 高田直樹, 増田信之, 伊藤智義
    • Organizer
      平成20年度第6回情報処理学会東北支部研究会
    • Place of Presentation
      山形・山形大学
    • Year and Date
      2009-03-09
  • [Presentation] 複数視点・任意分解能デジタルホログラフィック顕微鏡の開発2009

    • Author(s)
      佐藤芳邦, 下馬場朋禄, 茅原博信, 伊藤智義
    • Organizer
      平成20年度第6回情報処理学会東北支部研究会
    • Place of Presentation
      山形・山形大学
    • Year and Date
      2009-03-09
  • [Presentation] 誤差拡散法によるカラー電子ホログラフィの高速計算の検討2009

    • Author(s)
      中島翼, 下馬場朋禄, 市橋保之, 白木厚司, 中山弘敬, 増田信之, 伊藤智義
    • Organizer
      平成20年度第6回情報処理学会東北支部研究会
    • Place of Presentation
      山形・山形大学
    • Year and Date
      2009-03-09
  • [Presentation] ディズプレイ出力を持つホログラフィ専用計算機の試作2009

    • Author(s)
      長橋亮一, 下馬場朋禄, 市橋保之, 白木厚司, 中山弘敬, 増田信之, 伊藤智義
    • Organizer
      平成20年度第6回情報処理学会東北支部研究会
    • Place of Presentation
      山形・山形大学
    • Year and Date
      2009-03-09
  • [Presentation] GPUコンピューティングを利用した高性能信号処理システム開発の実際-FPGA技術者のためのGPU入門2008

    • Author(s)
      伊藤智義, 増田信之, 下馬場朋禄
    • Organizer
      DSP&FPGAデザインワークショップ2008
    • Place of Presentation
      秋葉原・UDX Confbrence
    • Year and Date
      2008-12-12
  • [Presentation] 複数視点・任意分解能で同時観察可能なリアルタイム・ディジタルホログラフィック顕微鏡の検討2008

    • Author(s)
      下馬場朋禄, 佐藤芳邦, 三浦潤也, 伊藤智義
    • Organizer
      ホログラフィックディスプレイ研究会会報(HODIC)
    • Place of Presentation
      千葉・日本大学
    • Year and Date
      2008-09-12
  • [Presentation] A proposal of new digital holographic microscopy using the Shifted-Fresnel diffraction2008

    • Author(s)
      Yoshikuni Sato, Tomoyoshi Shimobaba, Junya Miura, Tomoyoshi Ito
    • Organizer
      平成20年度電気関係学会東北支部連合大会
    • Place of Presentation
      福島・日本大学
    • Year and Date
      2008-08-22
  • [Presentation] Fast calculation system for diffraction integrals using a GPU cluster an d the GWO library2008

    • Author(s)
      Syohei Sasaki, Tomoyoshi Shimobaba, Yukio Abe, Atsushi Shiraki, Yasuyuki Ichihashi, Hirotaka Nakayama, Nobuyuki Masuda, Takashige Sugie, Naoki Takada, Tomoyoshi Ito
    • Organizer
      平成20年度電気関係学会東北支部連合大会
    • Place of Presentation
      福島・日本大学
    • Year and Date
      2008-08-21
  • [Presentation] 三次元テレビの実用化をめざす専用計算機システム2008

    • Author(s)
      市橋保之, 中山弘敬, 白木厚司, 下馬場朋禄, 増田信之, 伊藤智義
    • Organizer
      第36回可視化情報シンポジウム(可視化情報シンポジウム2008)
    • Place of Presentation
      東京・工学院大
    • Year and Date
      2008-07-23
  • [Presentation] 10万点の物体像を動画再生するためのホログラフィ専用計算機HORN-6の開発2008

    • Author(s)
      市橋保之, 中山弘敬, 白木厚司, 増田信之, 伊藤智義, 下馬場朋禄
    • Organizer
      3次元画像コンファレンス
    • Place of Presentation
      東京・東京大学
    • Year and Date
      2008-07-11
  • [Presentation] 空間分割法と誤差拡散法を併用したマルチカラー再生可能な計算機合成ホログラム2008

    • Author(s)
      中島翼, 下馬場朋禄, 三浦潤也, 浦山厚, 白木厚司, 市橋保之, 中山弘敬, 増田信之, 伊藤智義
    • Organizer
      3次元画像コンファレンス
    • Place of Presentation
      東京・東京大学
    • Year and Date
      2008-07-11
  • [Presentation] GPUを用いた波動光学計算用ライブラリGWOライブラリの開発とその応用2008

    • Author(s)
      下馬場朋禄, 三浦潤也, 佐藤芳邦, 阿部幸男, 白木厚司, 市橋保之, 中山弘敬, 増田信之, 杉江崇繁, 高田直樹, 伊藤智義
    • Organizer
      3次元画像コンファレンス
    • Place of Presentation
      東京・東京大学
    • Year and Date
      2008-07-11
  • [Presentation] 電子ホログラフィックディスプレイの構築支援シミュレータの開発2008

    • Author(s)
      三浦潤也, 下馬場朋禄
    • Organizer
      3次元画像コンファレンス
    • Place of Presentation
      東京・東京大学
    • Year and Date
      2008-07-11
  • [Presentation] リアルタイム・ディジタルホログラフィック顕微鏡2008

    • Author(s)
      佐藤芳邦, 下馬場朋禄, 三浦潤也, 伊藤智義
    • Organizer
      3次元画像コンファレンス
    • Place of Presentation
      東京・東京大学
    • Year and Date
      2008-07-11
  • [Book] "Real-Time Electroholography using the FPGA Technology, and Color Electro holography by the Time Division Switching Method", Miyu Takahashi and H ina Goto (eds.), Progress in Nonlinear Optics Research2009

    • Author(s)
      Tomoyoshi Shimobaba, Tomoyoshi Ito
    • Publisher
      Nova Publishers
  • [Book] "CUDA技術を利用したGPUコンピューティングの実際(後編)", インターフェース8月号2008

    • Author(s)
      下馬場朋禄, 伊藤智義
    • Total Pages
      156-166
    • Publisher
      CQ出版社
  • [Book] "CUDA技術を利用したGPUコンピューティングの実際(前編)", インターフェース6月号2008

    • Author(s)
      下馬場朋禄, 伊藤智義
    • Total Pages
      144-153
    • Publisher
      CQ出版社
  • [Remarks]

    • URL

      http://brains.te.chiba-u.jp/shimo/

URL: 

Published: 2010-06-11   Modified: 2016-04-21  

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