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2021 Fiscal Year Annual Research Report

Parallel Random Access Vision: A New Imaging Method to Observe Arbitrary and Multiple Gaze Directions in Frame-By-Frame Manner

Research Project

Project/Area Number 21H03458
Research InstitutionGunma University

Principal Investigator

奥 寛雅  群馬大学, 大学院理工学府, 教授 (40401244)

Project Period (FY) 2021-04-01 – 2024-03-31
Keywordsランダムアクセスビジョン / 視線方向 / 焦点距離 / 液体レンズ / ガルバノスキャナ / 共振型光学素子
Outline of Annual Research Achievements

2021年度は,(1)焦点距離のランダムアクアセス手法,(2)1軸での視線方向ランダムアクセス撮像手法,について研究を実施した.
(1)焦点距離のランダムアクセス手法の研究では、共振型の液体レンズであるTAGレンズと瞬時多重露光可能な撮像素子を組み合わせた焦点距離ランダムアクセスカメラを試作した.試作カメラシステムを顕微鏡対物レンズと組み合わせた条件と、望遠レンズと組み合わせた条件の2種類で撮像実験をおこない、それぞれ露光タイミングを指定することでフレーム毎に任意の焦点距離の画像を計測できることを確認した。
(2) 1軸での視線方向ランダムアクセス撮像手法の原理を検証するために、12kHzの共振周波数をもつ共振型のガルバノスキャナと瞬時多重露光可能な撮像素子を組み合わせた試作カメラシステムを構築した。今回利用した撮像素子はTAPと呼ばれる蓄積部位を4つ備えていて、それぞれ任意のタイミングで露光してその光電子を1フレーム期間蓄積することができる。以下の実験では100fpsで撮影を行った。カメラシステムの前には0から9までの数字が左から右に一列に並んだパターンを提示しておき、視線方向に依存して異なる数字が観察されるようにした。それぞれのTAPについてミラーの共振と同期した露光タイミングを指定し、撮像される画像を検証した。これより(a)露光タイミングに応じて任意の撮像方向が指定できること、(b)4つのTAPで異なる視線方向を同時に撮影できること、を確認した。次に、フレーム毎に視線方向を変更する実験を行い、フレーム毎に任意の視線方向を指定できることを確認した。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

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

Reason

当初の研究計画に沿って進展しており、実施した結果も良好であることから、おおむね順調に進展していると判断した。

Strategy for Future Research Activity

今後も計画に沿って研究を推進する。
なお、当初の計画ではポリゴンミラーの利用も想定していたが、世界的な半導体不足の影響等で入手困難であった。そのため当面は共振型のガルバノスキャナを利用して研究を実施する。

  • Research Products

    (13 results)

All 2021 Other

All Journal Article (1 results) Presentation (10 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Invited: 5 results) Book (1 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] ピントが異なる複数の画像を同時に撮影できるカメラ技術,2021

    • Author(s)
      奥寛雅,山登一輝,安富啓太,川人祥二
    • Journal Title

      JETI

      Volume: 69 Pages: 80-83

  • [Presentation] 高速光学デバイスによるダイナミックイメージコントロール2021

    • Author(s)
      奥寛雅
    • Organizer
      一般財団法人光産業技術振興協会 第461回光産業技術マンスリーセミナー
    • Invited
  • [Presentation] Arbitrary and multiple focusing with resonant type liquid lens based on nanoseconds timing control2021

    • Author(s)
      Hiromasa Oku
    • Organizer
      International Computational Imaging Conference (CSOE-CITA 2021)
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 露光タイミング制御による任意フォーカス技術2021

    • Author(s)
      奥寛雅
    • Organizer
      日本工業技術振興協会 次世代画像入力ビジョンシステム部会定例会 第193回
    • Invited
  • [Presentation] Arbitrary and multiple focusing based on TAG lens and nanoseconds timing control2021

    • Author(s)
      Hiromasa Oku
    • Organizer
      OSK-OSA-OSJ Joint Symposia on Optics, Optics and Photonics Congress 2021
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 光学的視線制御機構の原理と応用 -撮像光学系を改造するには-2021

    • Author(s)
      奥寛雅
    • Organizer
      日本ロボット学会主催 第134回 ロボット工学セミナー「ロボットのための画像処理技術」第1話
    • Invited
  • [Presentation] 共振型液体レンズとガルバノスキャナの同期制御による100volumes/sライトシート顕微鏡2021

    • Author(s)
      新井和樹,奥寛雅
    • Organizer
      日本光学会年次学術講演会 Optics & Photonics Japan 2021
  • [Presentation] 1000volumes/s高速体積型ディスプレイによる提示奥行位置と提示像のミリ秒同時制御2021

    • Author(s)
      深野 悠吾,鳥羽 翔,奥 寛雅
    • Organizer
      第 26回日本バーチャルリアリティ学会大会
  • [Presentation] フォーカスとシート光のミリ秒制御による高速ライトシート顕微鏡2021

    • Author(s)
      新井和樹,奥寛雅
    • Organizer
      第39回日本ロボット学会学術講演会
  • [Presentation] 共振型可変焦点レンズと短時間露光カメラの同期制御による高速オートフォーカス顕微鏡の提案2021

    • Author(s)
      山登一輝,生方知弥,奥寛雅
    • Organizer
      ロボティクス・メカトロニクス講演会2021
  • [Presentation] TAGレンズとイメージインテンシファイアを用いた蛍光ビーズの高速三次元トラッキング2021

    • Author(s)
      井内将俊,山登一輝,奥寛雅
    • Organizer
      ロボティクス・メカトロニクス講演会2021
  • [Book] VR/AR技術における感覚の提示、拡張技術と最新応用事例(第2章,第4節)2021

    • Author(s)
      奥寛雅,他
    • Total Pages
      576
    • Publisher
      株式会社技術情報協会
  • [Remarks] 群馬大学奥研究室

    • URL

      https://www.okulab.org/

URL: 

Published: 2022-12-28  

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