2010 Fiscal Year Annual Research Report
デジタルホログラフィを用いたリアルタイム環境モニタリング技術の開発
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22560034
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| Research Institution | Saitama University |
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Principal Investigator |
吉川 宣一 埼玉大学, 理工学研究科, 准教授 (00282335)
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| Keywords | デジタルホローグラフィ / バイオアツセイ / モニタリング |
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| Research Abstract |
デジタルホログラフィを用いたバイオアッセイによる水環境モニタリング技術のための計測システムおよびアルゴリズム開発を行った.デジタルホログラフィの特徴より、微小生物の三次元的な行動や形状変化、さらに体内の屈折率分布を同時に計測することができるので、これらの特徴量に基づいた環境負荷物質のリアルタイム定量的モニタリングが可能になる、高精細CCDカメラを用いた水棲微小生物を対象とするデジタルホログラフィ光学系を構築した.自由に行動する微小生物を追跡しながらホログラム記録を行うことと位相計測を考慮してインライン型を検討した.インライン型に対する任意位相シフト法において新たに位相シフターのキャリブレーション法を考案した.提案手法では位相シフターの位相シフト量を実験システムと同じ計測システムを用いて正確に決定することが可能になり、特定の位相シフト量を発生させる必要がなくなる.高分解能CCDカメラを用いるため、このとき得られるホログラムのサイズは非常に大きくなり、再生計算にはかなりの時間を要する。これらの処理を高速に行うためにGPUを用いた自動追跡再生プログラムの開発を行った。デジタルホログラフィの再生法としてフレネル近似法とコンボリューション法を用いて、3次元的な位置把握をできるようにした.生体内の屈折率変化計測において水中環境ゆえに生じる位相歪みが問題になると考えられる。そこでデジタル的な位相歪み補償法を検討した.
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