2014 Fiscal Year Annual Research Report
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24686046
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| Research Institution | Shizuoka University |
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Principal Investigator |
香川 景一郎 静岡大学, 電子工学研究所, 准教授 (30335484)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | 複眼カメラ / 超高速カメラ / 圧縮センシング |
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| Outline of Annual Research Achievements |
前年度に試作した改良版CMOSイメージセンサの時間分解能特性を計測した．シャッタパターンを生成するディジタル回路の問題で200MHzまでしか動作しなかったため，最高時間分解能（1フレーム当たりの時間）は5nsに留まった．前述のCMOSイメージセンサに適合するレンズアレイを試作した．市販の焦点距離3mm，外形1.0mmのダブレットレンズの両側をカットし，横0.7mm，縦1.2mmピッチで横5個，縦3個配列し，接着剤により固定した．観察対象が小さい場合，この前方に対物レンズを配置して利用した．圧縮サンプリングのソルバーとして，インターネット上でソースコードが公開されているTVAL3を用いた．復元像の再現性をPSNRを用いてシミュレーションにより評価し，一定の拘束をかけた条件で，再現性の良いシャッタパターンを選んだ．測定対象として，ナノ秒YAGレーザの2倍高調波による空気のブレークダウンプラズマを選択し，シングルショットによる超高速撮影を試みた．イメージセンサを連続撮影状態とし，プラズマ発光をトリガとして撮影を停止して画像を読み出した．15個のマルチアパーチャ画像から逆問題を解くことで，1枚当たりの時間分解能5nsで32枚の連続画像を復元することに成功した．これは，シリコンイメージセンサにおける世界最高速度である．また，圧縮しない状態でシングルショット撮影した結果と比較し，両者が近いことを確認した．マルチアパーチャ画像に含まれる視差を十分補正できなかったこと，レンズ間の明るさの違い，歪曲収差などが原因で，これらが完全には一致しなかったと考えられる．また，USAFチャートとピコ秒パルスレーザで照明し，繰り返し蓄積により圧縮撮像した．圧縮撮像ではシャッタのデューティ比を50%と高く設定できるため，圧縮しない場合の6.7%(~1/15)よりも高いS/Nの画像を復元することができた．
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| Research Progress Status |
26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 |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Causes of Carryover |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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