ホログラフィー技術を用いた三次元計測専用計算機システムの構築

• 研究課題/領域番号: 15K00175
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 高性能計算
• 研究機関: 東京理科大学
• 研究代表者: 増田 信之 東京理科大学, 基礎工学部電子応用工学科, 准教授 (60323333)
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2018-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2017年度)
• 配分額: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円); 2017年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円); 2016年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円); 2015年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
• キーワード: ハイパフォーマンスコンピューティング / 専用計算機 / ディジタルホログラフィ

研究成果の概要

現在，様々な分野でデジタルホログラフィーを使用した三次元計測が行われている．しかしながら，これらの計測において，三次元空間再生の計算時間が問題となっている。
本研究では，デジタルホログラフィーを応用した三次元計測を支援する三次元空間再生用専用計算機システムのFPGAを用いて構築した．構築したシステムでは，一台のPC上にFPGAボード2枚搭載し，16並列の計算が出来るようになり，9msecで16枚の再生像が得られた．

研究成果

• [雑誌論文] Digital holographic high-speed 3D imaging for the vibrometry of fast-occurring phenomena (2017)
  • 著者名/発表者名: Kakue Takashi、Endo Yutaka、Nishitsuji Takashi、Shimobaba Tomoyoshi、Masuda Nobuyuki、Ito Tomoyoshi
  • 雑誌名: Scientific Reports 巻: 7 号: 1 ページ: 10413-10413
  • DOI: 10.1038/s41598-017-10919-5
  • NAID: 120006375100
  • 査読あり
• [雑誌論文] An accelerated hologram calculation using the wavefront recording plane method and wavelet transform (2017)
  • 著者名/発表者名: Daisuke Arai, Tomoyoshi Shimobaba, Takashi Nishitsuji, Takashi Kakue, Nobuyuki Masuda, Tomoyoshi Ito
  • 雑誌名: Optics Communications 巻: 393 ページ: 107-112
  • DOI: 10.1016/j.optcom.2017.02.038
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Autoencoder-based holographic image restoration (2017)
  • 著者名/発表者名: Tomoyoshi Shimobaba, Yutaka Endo, Ryuji Hirayama, Yuki Nagahama, Takayuki Takahashi, Takashi Nishitsuji, Takashi Kakue, Atsushi Shiraki, Naoki Takada, Nobuyuki Masuda, Tomoyoshi Ito
  • 雑誌名: Applied Optics 巻: 56 号: 13 ページ: F27-F27
  • DOI: 10.1364/ao.56.000f27
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Speeding Up of Image Quality Improvement in Random Phase-Free Hologram using characteristics of ringing artifact (2017)
  • 著者名/発表者名: Yuki Nagahama, Tomoyoshi Shimobaba, Takashi Kakue, Nobuyuki Masuda, Tomoyoshi Ito
  • 雑誌名: Applied Optics 巻: 56 号: 13 ページ: F61-F61
  • DOI: 10.1364/ao.56.000f61
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [学会発表] 組み込みシステム向けホログラフィ専用計算機の開発 (2017)
  • 著者名/発表者名: 山本洋太，山形健太，廣田祐輔，増田信之，原田哲也
  • 学会等名: 第16回情報科学技術フォーラムFIT2017
• [学会発表] 三次元計測システムのためのディジタルホログラフィ専用計算機の開発 (2017)
  • 著者名/発表者名: 山形健太，山本洋太，廣田祐輔，難波慎太郎，増田信之，阿比留慎，角江 崇，下馬場朋禄，伊藤智義
  • 学会等名: 第16回情報科学技術フォーラムFIT2017
• [学会発表] パーシャルリコンフィグレーションを用いた専用計算機システムの開発 (2017)
  • 著者名/発表者名: 廣田祐輔，山形健太，山本洋太，山本未来呂，南 昇吾，増田信之
  • 学会等名: 第16回情報科学技術フォーラムFIT2017
• [学会発表] モンテカルロ法を用いた液晶ブルー相の構造解析 (2016)
  • 著者名/発表者名: 武口 恵太，小柳 潤，古江 広和，増田 信之
  • 学会等名: 第7回日本複合材料会議
  • 発表場所: 京都（京都テルサ）
  • 年月日: 2016-03-16
• [学会発表] パーシャルリコンフィグレーションを用いた専用計算機システムの構築 (2016)
  • 著者名/発表者名: 増田 信之，難波 慎太郎，臼倉 圭亮，山形 健太，山本 未来呂，角江 崇，下馬場 朋禄，伊藤 智義
  • 学会等名: FIT2016 第15回情報科学技術フォーラム
  • 発表場所: 富山県富山市 富山大学五福キャンパス
• [学会発表] 3次元計測システムのためのデジタルホログラフィ専用計算機の開発 (2016)
  • 著者名/発表者名: 難波慎太郎，増田信之，角江 崇，下馬場朋禄，伊藤智義
  • 学会等名: FIT2016 第15回情報科学技術フォーラム
  • 発表場所: 富山県富山市 富山大学五福キャンパス
• [学会発表] GPGPUにおける条件分岐処理を含む数値計算の高速化についての検討 (2016)
  • 著者名/発表者名: 臼倉圭亮，山形健太，山本未来呂，増田信之
  • 学会等名: FIT2016 第15回情報科学技術フォーラム
  • 発表場所: 富山県富山市 富山大学五福キャンパス
• [学会発表] 高速度デジタルホログラフィのための専用計算回路の並列化 (2015)
  • 著者名/発表者名: 増田 信之，松田 美由妃，臼倉 圭亮，難波 慎太郎，的場 駿介，角江 崇，下馬場 朋禄，伊藤 智義
  • 学会等名: FIT2015 第14回情報科学技術フォーラム
  • 発表場所: 松山（愛媛大学）
  • 年月日: 2015-09-16
• [学会発表] 並列位相シフトディジタルホログラフィ専用計算機の設計 (2015)
  • 著者名/発表者名: 的場 駿介，亀谷 和樹，増田 信之，角江 崇，下馬場 朋禄，伊藤 智義
  • 学会等名: 3次元画像コンファレンス
  • 発表場所: 横浜（海洋開発機構）
  • 年月日: 2015-07-09