2023 Fiscal Year Annual Research Report
Principles for the development of an ultra-thin imaging system by the spectral encoding
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21H01385
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| Research Institution | University of Toyama |
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Principal Investigator |
片桐 崇史 富山大学, 学術研究部工学系, 教授 (90415125)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
大嶋 佑介 富山大学, 学術研究部工学系, 准教授 (10586639)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | ファイバイメージング / スペクトル符号化 / マルチモードファイバ / 内視鏡 / 蛍光イメージング |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は，スペクトル符号化法に基づく単一ファイバイメージング法において，符号波形の空間周波数特性に着目し，解像度の符号器構造依存性，復号，再構成アルゴリズムに関する学理を究明し，超細径撮像デバイスの開発に資する普遍的な指導原理を確立することを目的としている．これまでに，符号器の構造最適化を行い，提案手法により従来型の細径内視鏡に比べて２桁以上の解像度が実現可能であることが明らかとなった．また，製作した外径125ミクロンの内視鏡が，作動距離10mm付近で焦点深度6mm以上のパンフォーカスの特性を有し，動く被写体に対し実用的に機能することを確認した．最終年度は，主に以下の項目について検討を行った．
２次元画像の再構成精度向上を目指し，再構成アルゴリズムの分析を行った．非負拘束最小二乗法および2段階反復収縮閾値化アルゴリズム（TwIST）を適用した際の，再構成精度の比較評価より，TwISTによる再構成像がより再構成精度が高く，深い被写界深度を活かした動画撮影が可能であることが明らかとなった．
画像再構成における数値的安定性について調査したところ，提案法による連立一次方程式が悪条件でありかつ較正法に誤差の生じやすい欠点があることが判明した．そこで，Hadamard行列を用いた新たな較正法を提案し，シミュレーションによりその有効性を確認した．
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| Research Progress Status |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
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