2015 Fiscal Year Annual Research Report
ホログラフィ専用計算システムによる次世代3次元映像・計測技術の研究
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25240015
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Research Institution | Chiba University |
Principal Investigator |
伊藤 智義 千葉大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (20241862)
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Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
下馬場 朋禄 千葉大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (20360563)
角江 崇 千葉大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (40634580)
増田 信之 東京理科大学, 基礎工学部, 准教授 (60323333)
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Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2017-03-31
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Keywords | 高性能計算アプリケーション / ホログラフィ |
Outline of Annual Research Achievements |
本研究課題の中心となるホログラフィ専用計算ボードにホログラム計算回路を実装し、稼働させることに成功した。独自に開発したホログラフィ専用計算ボードには、計算回路を実装する大規模FPGAチップが7個搭載されている。1チップあたりホログラム計算回路を160ユニット実装し、1ボードで1,120並列(160×7)の計算を実現した。動作周波数は250MHzで、1ボードでPCの計算速度を上回った。 回路実装を進めていく中で、三角関数をテーブル参照するためのメモリが不足した。そこで、三角関数を簡単な論理回路に置き換える研究に着手し、開発に成功した。今後、この回路をFPGAに実装して効果を検証する予定である。 並行して進めている3次元映像、3次元計測のアルゴリズムに関する研究も着実に成果を上げており、10編を超える査読付論文を公表した。
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Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本研究課題の中心であるホログラフィ専用計算機HORN-8の動作確認ができ、順調に進展している。また、計算システムをベースとした3次元映像及び3次元計測のアルゴリズムも活発に展開できており、光学のトップジャーナル等に掲載されている。
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Strategy for Future Research Activity |
3次元映像分野として、計算機合成ホログラムを高速に生成するホログラフィ専用計算機HORN-8をチューニングして完成させ、評価を行う。その際、ハードウェア向けに独自に開発した三角関数回路を実装し、効果を検証する。3次元計測分野においても、HORN-8ボードへのアルゴリズムの実装を試みる。また、専用計算機の開発と並行して、関連するアルゴリズムの研究を展開する。
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[Journal Article] Optical encryption for large-sized images2016
Author(s)
Takuho Sanpei, Tomoyoshi Shimobaba, Takashi Kakue, Yutaka Endo, Ryuji Hirayama, Daisuke Hiyama, Satoki Hasegawa, Yuki Nagahama, Marie Sano, Minoru Oikawa, Takashige Sugie, Tomoyoshi Ito
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Journal Title
Optics Communications
Volume: 361
Pages: 138-145
DOI
Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
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[Journal Article] Random phase-free kinoform for large objects2015
Author(s)
Tomoyoshi Shimobaba, Takashi Kakue, Yutaka Endo, Ryuji Hirayama, Daisuke Hiyama, Satoki Hasegawa, Yuki Nagahama, Marie Sano, Minoru Oikawa, Takashige Sugie, Tomoyoshi Ito
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Journal Title
Optics Express
Volume: 23
Pages: 17269-17274
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
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[Journal Article] Improvement of the image quality of random phase-free holography using an iterative method2015
Author(s)
Tomoyoshi Shimobaba, Takashi Kakue, Yutaka Endo, Ryuji Hirayama, Daisuke Hiyama, Satoki Hasegawa, Yuki Nagahama, Marie Sano, Minoru Oikawa, Takashige Sugie, Tomoyoshi Ito
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Journal Title
Optics Communications
Volume: 355
Pages: 596-601
DOI
Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
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[Presentation] Gradation Expression of Time-Division Color Electroholography using LCD Panels2015
Author(s)
Masato Fujiwara, Naoki Takada, Hiromitsu Araki, Hiroaki Niwase, Yuki Maeda, Shohei Ikawa, Hirotaka Nakayama, Takashi Kakue, Tomoyoshi Shimobaba, Tomoyoshi Ito
Organizer
The 22nd International Display Workshops (IDW’15)
Place of Presentation
Otsu, Japan
Year and Date
2015-12-09 – 2015-12-11
Int'l Joint Research
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[Presentation] Image Quality Improvement of Electroholography by Using Spatiotemporal Division Method2015
Author(s)
Yuki Maeda, Naoki Takada, Hiroaki Niwase, Hiromitsu Araki, Masato Fujiwara, Shohei Ikawa, Hirotaka Nakayama, Takashi Kakue, Tomoyoshi Shimobaba, Tomoyoshi Ito
Organizer
The 22nd International Display Workshops (IDW’15)
Place of Presentation
Otsu, Japan
Year and Date
2015-12-09 – 2015-12-11
Int'l Joint Research
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[Presentation] Real-Time Electroholography Using Multi-GPU Cluster System with a Single Spatial Light Modulator and Infiniband Network2015
Author(s)
Naoki Takada, Hiroaki Niwase, Hiromitsu Araki, Yuki Maeda, Masato Fujiwara, Hirotaka Nakayama, Takashi Kakue, Tomoyoshi Shimobaba, Tomoyoshi Ito,
Organizer
The 22nd International Display Workshops (IDW’15)
Place of Presentation
Otsu, Japan
Year and Date
2015-12-09 – 2015-12-11
Int'l Joint Research
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[Presentation] 3-D Crystal Exhibiting Multiple 2-D Images with Directivity2015
Author(s)
Ryuji Hirayama, Hirotaka Nakayama, Atsushi Shiraki, Takashi Kakue, Tomoyoshio Shimobaba, Tomoyoshi Ito
Organizer
The 14th ACM International Conference on Virtual Reality Continuum and Its Applications in Industry (VRCAI 2015)
Place of Presentation
Kobe, Japan
Year and Date
2015-11-30 – 2015-12-01
Int'l Joint Research
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