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2022 Fiscal Year Annual Research Report

Advancement of optical applied information technology by data-centric method

Research Project

Project/Area Number 20H02657
Research InstitutionOsaka University

Principal Investigator

谷田 純  大阪大学, 大学院情報科学研究科, 教授 (00183070)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 小倉 裕介  大阪大学, 大学院情報科学研究科, 准教授 (20346191)
堀崎 遼一  東京大学, 大学院情報理工学系研究科, 准教授 (20598958)
Project Period (FY) 2020-04-01 – 2023-03-31
Keywords機械学習 / 散乱イメージング / 光波センシング / データセントリック手法 / ハイブリッドシステム
Outline of Annual Research Achievements

デュアル評価システムによるイメージング・センシングの高性能・高信頼化に関しては,低コヒーレント光源を用いた位相共役法,符号化開口ベースのインコヒーレント光散乱イメージング,散乱体を経由したコヒーレント回折イメージング,スペックル相関イメージングにおける視野拡大,時空間インコヒーレント光による計算機合成ホログラフィを実験によりデモンストレーションした.これらはデュアル評価システムにおいて対象として設定されている散乱体を経由した光計測や光制御の高機能化,低コスト化につながる.
データ生成システムに関しては、模擬光学系における光源として利用可能な蛍光系の検討を進めた。前年にシミュレーションによる特性評価を行った発光制御可能な蛍光系を実装して機能検証実験を行い、励起波長によって同一蛍光波長の蛍光体を選択的に発光させられることを確認した。また、モンテカルロ法により、これらの蛍光系に対する散乱応答を求め、クロストークが低減されることを示した。一方、物理的データ生成に資するため、蛍光体エネルギー移動による非線形光学応答を検討した。
ハイブリッド情報システム構成論では、サイバーフィジカルシステムとの関連性に着目し、光学系にかかるハードウェアを実世界、演算処理系をサイバー空間に、それぞれを対応させる新たな計測方法論を提案した。量子ドット間エネルギー移動ネットワークに基づく蛍光応答信号から量子ドット群の相対位置を決定する課題に適用し その有効性を確認した。

Research Progress Status

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (19 results)

All 2023 2022

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 5 results,  Open Access: 1 results) Presentation (14 results) (of which Int'l Joint Research: 7 results,  Invited: 7 results)

  • [Journal Article] Incoherent optical phase conjugation2022

    • Author(s)
      Horisaki Ryoichi、Ehira Kunihiko、Nishizaki Yohei、Naruse Makoto、Tanida Jun
    • Journal Title

      Applied Optics

      Volume: 61 Pages: 5532~5537

    • DOI

      10.1364/AO.461136

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Single-shot blind deconvolution with coded aperture2022

    • Author(s)
      Muneta Hideyuki、Horisaki Ryoichi、Nishizaki Yohei、Naruse Makoto、Tanida Jun
    • Journal Title

      Applied Optics

      Volume: 61 Pages: 6408~6413

    • DOI

      10.1364/AO.460763

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Incoherent computer-generated holography2022

    • Author(s)
      Suda Ryutaro、Naruse Makoto、Horisaki Ryoichi
    • Journal Title

      Optics Letters

      Volume: 47 Pages: 3844~3847

    • DOI

      10.1364/OL.464454

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Extrapolated Speckle-Correlation Imaging2022

    • Author(s)
      Endo Yuto、Tanida Jun、Naruse Makoto、Horisaki Ryoichi
    • Journal Title

      Intelligent Computing

      Volume: 2022 Pages: 1~8

    • DOI

      10.34133/2022/9787098

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Coherent diffraction imaging through shift-invariant scattering2022

    • Author(s)
      Horisaki Ryoichi、Yamazaki Kaoru、Nishizaki Yohei、Naruse Makoto、Tanida Jun
    • Journal Title

      Optical Review

      Volume: 29 Pages: 504~509

    • DOI

      10.1007/s10043-022-00769-6

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Computational imaging with randomness2023

    • Author(s)
      Ryoichi Horisaki
    • Organizer
      International Conference on Optoelectronic Materials, Technology and Application 2022
    • Invited
  • [Presentation] Modern roles of optical computing in information technologies2022

    • Author(s)
      Jun Tanida
    • Organizer
      25th ICO and 16th OWLS conference
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 情報フォトニクスとコンピュテーショナル科学2022

    • Author(s)
      谷田 純
    • Organizer
      第31回計測自動制御学会中国支部学術講演会
    • Invited
  • [Presentation] Single-shot blind deconvolution with coded aperture support2022

    • Author(s)
      Hideyuki Muneta, Ryoichi Horisaki, Yohei Nishizaki, Makoto Naruse, Jun Tanida
    • Organizer
      OPTICS & PHOTONICS International Congress 2022
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 符号化開口サポートによるシングルショットブラインドデコンボリューション2022

    • Author(s)
      宗田英之、堀﨑 遼一、西﨑 陽平、成瀬 誠、谷田 純
    • Organizer
      Optics & Photonics Japan 2022
  • [Presentation] Digital Optical Phase Conjugation with Incoherent Light2022

    • Author(s)
      Ryoichi Horisaki, Yohei Nishizaki, Makoto Naruse, Jun Tanida
    • Organizer
      JSAP-Optica-SPP Joint Symposia 2022
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 自己相関推定による広視野スペックル相関イメージング2022

    • Author(s)
      遠藤 祐利, 谷田 純, 成瀬 誠, 堀﨑 遼一
    • Organizer
      Optics & Photonics Japan 2022
  • [Presentation] Computer-generated holography with spatiotemporally incoherent light2022

    • Author(s)
      Ryutaro Suda, Makoto Naruse, and Ryoichi Horisaki
    • Organizer
      Optics & Photonics Japan 2022
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] コンピュテーショナルイメージング2022

    • Author(s)
      堀﨑 遼一
    • Organizer
      Optics & Photonics Japan 2022
    • Invited
  • [Presentation] 散乱コンピュテーショナルイメージング2022

    • Author(s)
      堀﨑 遼一
    • Organizer
      Optics & Photonics Japan 2022
    • Invited
  • [Presentation] A wavelength-selectively excitable fluorescence system based on FRET towards photonically addressable nanoscale light sources2022

    • Author(s)
      Yusuke Ogura, Keita Hayashi, Takehiro Mori, Suguru Shimomura, Takahiro Nishimura, Jun Tanida
    • Organizer
      Information Photonics 2022
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Optical encoding for fluorescence addressing2022

    • Author(s)
      Yusuke Ogura, Keita Hayashi, Suguru Shimomura, Takahiro Nishimura, Jun Tanida
    • Organizer
      Biomedical Imaging and Sensing Conference 2022
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Addressing of fluorescence signals by spectral encoding2022

    • Author(s)
      Yusuke Ogura, Keita Hayashi, Suguru Shimomura, Takahiro Nishimura, Jun Tanida
    • Organizer
      The 12th Korea-Japan Workshop on Digital Holography and Information Photonics
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 光ナノ情報技術に基づく分子トランスデューサ2022

    • Author(s)
      小倉裕介
    • Organizer
      第61回日本生体医工学会大会
    • Invited

URL: 

Published: 2023-12-25  

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