多チャンネル同期サンプリングによる超解像度技術に関する研究

2020 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 20K04210
• Research Institution: Toyama Prefectural University
• Principal Investigator: 神谷 和秀 富山県立大学, 工学部, 教授 (00244509)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 伊東 聡 富山県立大学, 工学部, 准教授 (00624818) ; 松本 公久 富山県立大学, 工学部, 准教授 (40457122)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: エイリアシング / 折り返し雑音 / サンプリング定理 / 超解像度技術 / 同時サンプリング

Outline of Annual Research Achievements

本研究は，アナログ（連続）信号をデジタル（離散）信号に変換する標本化定理（サンプリング定理）に関する研究であり，すでに「エイリアシングで折り返した信号はノイズである．」という常識を否定し，異なるフィルタ条件の多チャンネル同期サンプリングデータを組み合わせることで，ナイキスト周波数の3倍の信号まで復元できる技術を開発している．本研究では，これまでに考案した「異なるフィルタ条件の多チャンネル同期サンプリングデータを組み合わせることでナイキスト周波数を超えた信号まで復元できる技術」を用いてイメージセンサの解像度を飛躍的に高めるアルゴリズムを改良することを目的としている．
2020年度は，復元誤差の生じる原因を探るため，シミュレーションと実験の両面から，まずはサンプリング周波数とサンプリング時間（＝サンプル数／サンプリング周波数）の組み合わせを変えながらデータの取得を行い，復元処理を行って，復元誤差の調査を行った．その結果を整理したところ，復元の過程で使用しているフーリエ変換の周波数分解能（＝サンプリング周波数／サンプリング数）が入力信号の非整数倍となる場合に，大きな誤差が生じることが分かった．また，この誤差は，復元波形の全域ではなく，局所的に生じることもわかった．

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

これまでに考案した「異なるフィルタ条件の多チャンネル同期サンプリングデータを組み合わせることでナイキスト周波数を超えた信号まで復元できる技術」について，復元誤差の生じる原因を調査し，その原因の一つを特定することができた．

Strategy for Future Research Activity

研究計画に沿って復元に与える影響の調査を行う．