2021 Fiscal Year Research-status Report
Compact omnidirectional lensless camera by sparse image sensors and compressive sensing
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20K21808
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
中村 友哉 大阪大学, 産業科学研究所, 准教授 (70756709)
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| Project Period (FY) |
2020-07-30 – 2023-03-31
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| Keywords | コンピュテーショナルイメージング / 広視野 / CMOSイメージセンサ / 圧縮センシング |
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| Outline of Annual Research Achievements |
イメージセンサ内の画素の半数を開口化したスパースイメージセンサの物理実装を実施した．数値実験に基づくイメージセンサ構造の最適化設計の後，イメージセンサチップの設計を行い，チップの試作を実施した．しかしながら，動作検証を行ったところ設計あるいは実装に問題がありイメージセンサとして機能しなかった．そのため，今年度イメージセンサチップの設計を実施した．設計レビューを完了し，現在試作のための手続きを進行中である．
また，イメージセンサチップの加工に必要となるDRIEの準備を進めている．現在，装置利用のための制御系を準備中であり，次年度にこれまで動作不良となったイメージセンサチップを用いてまず加工のテストを実施し，その後に実際のスパースイメージセンサチップを用いた加工を行う予定である．併せてDRIE加工に必要なフォトマスクを設計し，物理実装した．
画像再構成手法として，これまでモデル駆動形の逆解析に基づく手法を前提としていたが，近年，特にU構造ニューラルネットワークを用いたデータ駆動型逆解析手法が多く研究されており，良好な性能が得られていることが報告されているため，検証を行った．多くの報告と同様に，真値との誤差の観点から良好な再構成が可能であることが確認された．イメージセンサチップ実装後に，現実のイメージング環境下でも同様の性能が得られるか，光学実験系を用いた物理実験により定量的に検証予定である．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
イメージセンサチップの物理実装について，設計あるいは製造に問題があり，正常な動作が確認できていない．再試作を行っているが，半導体不足，新型コロナウイルス感染拡大防止，また東北地方における震災の影響でチップ試作工程が遅れている．
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| Strategy for Future Research Activity |
イメージセンサチップの試作と並行して，他チップを用いたDRIE装置のテスト，及び画像再構成手法の改善を進める．チップ試作完了後，DRIEによる開口化加工を進め，光学実験と画像再構成処理を含む光学実験を実施し，原理実証を行う．
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| Causes of Carryover |
イメージセンサチップの再試作が必要となったため，次年度の試作費用を支出する．また，DRIE装置，特にその制御系に不具合が見つかったため，その修理費用を次年度支出する．
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