High quality imaging method by using quanta image sensor and image reconstruction

2021 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19K12025
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 61010:Perceptual information processing-related
• Research Institution: Tokyo University of Science
• Principal Investigator: Hamamoto Takayuki 東京理科大学, 工学部電気工学科, 教授 (10297624)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 杉村 大輔 津田塾大学, 学芸学部, 准教授 (10712052) ; 亀田 裕介 東京理科大学, 工学部電気工学科, 講師 (50711553)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: イメージセンサ / 単一光子検出 / 再構成処理

Outline of Final Research Achievements

Quanta Image Sensor (QIS) is new type of image sensor, which can observe the amount of incident light intensity in units of photons. In QIS imaging, a large number of photon incident observations are performed in the spatio-temporal direction, and multi-valued images are obtained by reconstruction processing.
In this research project, we investigated some image reconstruction methods for QIS imaging. One is the method based on motion vectors among adjacent frames. The other is the method using multiple thresholds for the minute photon detector (jot). Furthermore, we have designed and investigated the QIS image sensor for new image reconstruction method.

Free Research Field

画像工学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究では、SPADを用いた単一光子検出型イメージセンサによる新たな撮像方式と、それに即した画像再構成処理の検討を行ったものである。イメージセンサの画素内のカウント回路の2段構成、計数途中の情報の閾値処理といった機能の導入を検討する。これらの情報をうまく活用し、高速撮像による動きボケ抑制、高DR化等による高画質化を図る。これらの技術を組み合わせることで、従来のイメージセンサでは取得できない高品質画像の取得が可能となり、撮像性能を飛躍的に向上させることができる。