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VCSELアレイを用いた超小型・超高速光並列顔認識装置の試作

研究課題

研究課題/領域番号 14350036
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 応用光学・量子光工学
研究機関日本女子大学

研究代表者

小舘 香椎子 (小館 香椎子)  日本女子大学, 理学部, 教授 (20060668)

研究分担者 神谷 武志  大学評価・学位授与機, 構・学位審査研究部, 教授 (70010791)
清水 賀代  日本女子大学, 理学部, 助手 (20318794)
研究期間 (年度) 2002 – 2003
研究課題ステータス 完了 (2003年度)
配分額 *注記
12,000千円 (直接経費: 12,000千円)
2003年度: 3,300千円 (直接経費: 3,300千円)
2002年度: 8,700千円 (直接経費: 8,700千円)
キーワードVCSELアレイ / VCSELアレイモジュール / マルチレベルゾーンプレート / 多光源マルチビーム光学系 / 小型・高速光並列相関器 / ハイブリッド顔認識システム / 高認識速度 / バイオメトリクス認証装置 / マルチレベルゾーンプレートアレイ
研究概要

1.システムの最適化と光学系の小型化
光並列演算システムとしての前処理・後処理を最適化した。前処理では自動的に顔を検出するソフトを導入し、構えることなく自然な姿勢で認識を行えるユーザインターフェイスとした。後処理では各チャンネルの光量をプログラマブルに制御できるソフトを作成することにより、光量の均一性や調整の制御性を高めた。また、2台のPAL-SLMの書き込みを用い、読み出し用に別々の光源として使用することで小型化した。
2.VCSELアレイと回折光学素子を組み合わせた光学モジュールの作成アルゴリズムの確立
VCSBLアレイと設計の自由度が高いMLZPアレイをコリメートレンズとして組み合わせてモジュール化することで、並列化と小型化を同時に実現するVCSELアレイモジュールを構築した。実装により生ずる各VCSELの発光点誤差を、設計の自由度が高いMLZPアレイをコリメートレンズとして用いてあらかじめ設計に組み込む事で位相の揃った平行光を出射させる手法を確立した。
3.システム処理速度とシステム評価の実験
構築した顔認識装置を用い、12chに自己相関・相互相関用の顔画像、相互相関画像をそれぞれ入力し、自己・相互の相関信号の強度差が明確に得、認識装置が十分に機能していることを確認した。12チャンネル全てを利用した光並列演算により、認識速度が19face/sであることを確認した。
4.システム評価と運用実験
装置の精度評価として、バイオメトリクス認証のガイドラインに沿って、本人拒否率、他人受け入れ率共に1%未満の低いエラーの割合を得た。このエラーレイトによれば、入退室管理やコンピュータログインなどのセキュリティへの応用が十分に期待できる。現在コンピュータログイン、授業の出席管理、e-learningへの出席管理へ向けた実証実験を行っている。

報告書

(3件)
  • 2003 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2002 実績報告書
  • 研究成果

    (26件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (26件)

  • [文献書誌] 稲葉利江子, 柳沼良知, 渡邉恵理子, 小舘香椎子: "モバイル環境における光学的顔画像認識システム"電気学会論文誌. 122 C-8. 1259-1265 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 渡邉恵理子, 小舘香椎子, 稲葉利江子: "光学的小型顔認識装置の開発とその評価"画像電子学会誌. 31-5. 848-856 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kashiko KODATE, Rieko INABA, Eriko WATANABE, Takeshi.Kamiya: "Facial recognition by a compact parallel optical correlator."Measurement Science and Technology. 13-11. 1756-1766 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Rieko INABA, Eriko WATANABE, Kashiko KODATE: "Security Applications of Optical Face Recognition System : Access Control in E-Learning."OPTICAL REVIEW. 10-4. 255-261 (2003)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Eriko WATANABE, Noriko TAKEDA, Kashiko KODATE: "Fabrication and evaluation of facial recognition system based on PJTC using two-dimensional VCSEL array module."Proceedings of SPIE. 5005. 345-356 (2003)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 稲葉利江子, 相澤清晴, 小舘香椎子: "個人顔認識のデータベースにおけるメタデータの提案"電子情報通信学会論文誌. J86 D11-7. 1005-1014 (2003)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Eriko Watanabe, Nobuko ARIMA, Kashiko KODATE: "Facial recognition system with compact optical parallel correlator using vertical cavity surface emitting laser array module"Japanese Journal of Applied Physics. (印刷中). (2004)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Rieko INABA, Yoshitomo YAGINUMA, Eriko WATANABE, Kashiko KODATE: "Optically-facial Identification System on the Optical JTC in Mobile Network"Trans.I.E.E of Japan. 122-C-8. 1259-1265 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Eriko WATANABE, Rieko INABA, Kashiko KODATE: "Developments and Evaluation of compact Optical Parallel Correlator (COPaC) for Facial Recognition"The Institute of Image Electronics Engineers of Japan. 31-35. 848-856 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kashiko KODATE, Rieko INABA, Eriko WATANABE, Takeshi KAMIYA: "Facial recognition by a compact parallel optical correlator"Measurement Science and Technology. 13-11. 1756-1766 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Rieko INABA, Eriko WATANABE, Kashiko KODATE: "Security Applications of Optical Face Recognition System : Access Control in E-Learning"OPTICAL REVIEW. 10-4. 255-261 (2003)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Eriko WATANABE, Noriko TAKEDA, Kashiko KODATE: "Fabrication and evaluation of facial recognition system based on PJTC using two-dimensional VCSEL array module"Proceedings of SPIE. 5005. 345-356 (2003)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Rieko INABA, Kiyoharu AIZAWA, Kashiko KODATE: "The Proposal of the Meta-Data in the Database of the Identification Using Face Images"IEICE Journal. J86-D11-7. 1005-1014 (2003)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Eriko WATANABE, Nobuko ARIMA, Kashiko KODATE: "Facial recognition system with compact optical parallel correlator using vertical cavity surface emitting laser array module"Japanese Journal of Applied Physics. (Publishing). (2004)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Eriko Watanabe, N.Arima, K.Kodate: "Facial recognition system with compact optical parallel correlator using vertical cavity surface emitting laser array module"Japanese Journal of Applied Physics. (印刷中). (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 小舘香椎子, 渡邉恵理子: "VCSELアレイモジュールを用いた光並列顔認識装置-セキュリティ応用とその評価-"光アライアンス. 6. (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 渡邉恵理子, 小舘香椎子: "光並列顔画像認識装置-垂直型面発光レーザーアレイモジュールによる小型化-"光学. 32・7. 483-485 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] E.Watanabe, N.Takeda, K.Kodate: "Fabrication and evaluation of facial recognition system based on PJTC using two-dimensional VCSEL array module"Proc.SPIE. 5005. 345-356 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] E.Watanabe, K.Kodate: "Ultra-Fast Facial Recognition System based on Vanderlugt Correlator"Technical Digest of the 9th Microoptics Conference. 380-383 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] R.Inaba, E.Watanabe, K.Kodate: "Security applications of optical face recognition system : Access control in e-learning"OPTICAL REVIEW. 10・4. 255-261 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 稲葉利江子, 相澤清晴, 小舘香椎子: "個人顔認識データベースにおけるメタデータの提案"電子情報通信学会論文誌. J86-D-II・7. 1005-1014 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 稲葉利江子, 柳沼良知, 渡邉恵理子, 小舘香椎子: "モバイル環境における光学的顔画像認識システム"電気学会論文誌. 122-C・8. 1259-1265 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 渡邉恵理子, 稲葉利江子, 小舘香椎子: "光学式小型顔認識装置の開発とその評価"画像電子学会誌. 131・5. 848-856 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Kashiko Kodate, Rieko Inaba, Eriko Watanabe, Takeshi Kamiya: "Facial Recognition by Compact Parallel Optical Correlator"Measurement Science and Technology. 13・11. 1756-1766 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 稲葉利江子, 相澤清晴, 小舘香椎子: "個人顔認識のデータベースにおけるメタデータの提案"電子情報通信学会論文誌. (to be published). (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Eriko Watanabe, Noriko Takeda, Kashiko Kodate: "Fabrication and evaluation of facial recognition system based on PJTC using two-dimensional VCSEL array module"Proceeding of SPIE. 5005(to be published). (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書

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公開日: 2002-04-01   更新日: 2016-04-21  

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