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高機能光波顕微鏡の開発

研究課題

研究課題/領域番号 17K00233
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 知覚情報処理
研究機関大阪大学

研究代表者

堀崎 遼一  大阪大学, 情報科学研究科, 助教 (20598958)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2019年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2018年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2017年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
キーワード光波イメージング / 位相イメージング / デジタルホログラフィ / 散乱イメージング / 位相回復 / コンピュテーショナルイメージング / 光計測
研究成果の概要

光波のイメージングは,生体細胞などを含む無色透明な試料を,非侵襲に可視化する場合において重要である.これまで様々な光波イメージング法が提案されているが,光学系の複雑さ,定量性,計測時間などが課題であった.本研究では散乱板により生成されるランダム構造化照明を用いたシングルショット光波トモグラフィーを実現した.また本手法の派生として,非侵襲に散乱体内部を可視化できるスペックル相関イメージングの三次元化にも取り組んだ.

研究成果の学術的意義や社会的意義

生体細胞を含む無色透明な試料の撮影には蛍光染色が用いられることが多いが,侵襲性や手間・コストが課題となっている.本研究では非染色透明試料の可視化法として長年研究が進められている光波イメージングの高機能化に取り組んだ.従来法では困難だった小型な筐体,定量性,高速性を伴う光波イメージング法を実現した.また非侵襲に散乱体内部を三次元的に可視化するイメージング手法も実現した.これらの手法はシンプルな光学系で実装できるため汎用性が高く,ライフサイエンスやセキュリティなどの様々な分野での利用が期待される.

報告書

(2件)
  • 2019 研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (14件)

すべて 2017

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (12件) (うち国際学会 9件、 招待講演 5件)

  • [雑誌論文] Subpixel reconstruction for single-shot phase imaging with coded diffraction2017

    • 著者名/発表者名
      Horisaki Ryoichi、Kojima Taichi、Matsushima Kyoji、Tanida Jun
    • 雑誌名

      Applied Optics

      巻: 56 号: 27 ページ: 7642-7642

    • DOI

      10.1364/ao.56.007642

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Learning-based single-shot superresolution in diffractive imaging2017

    • 著者名/発表者名
      Horisaki Ryoichi、Takagi Ryosuke、Tanida Jun
    • 雑誌名

      Applied Optics

      巻: 56 号: 32 ページ: 8896-8896

    • DOI

      10.1364/ao.56.008896

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Computational holographic imaging through random diffraction2017

    • 著者名/発表者名
      Ryoichi Horisaki
    • 学会等名
      SPIE 10251, Biomedical Imaging and Sensing Conferenc
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Reference- and lens-free single-pixel holographic camera2017

    • 著者名/発表者名
      Ryoichi Horisaki, Hiroaki Matsui, and Jun Tanida
    • 学会等名
      Information Photonics 2017
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 複眼画像技術の基礎2017

    • 著者名/発表者名
      堀崎 遼一
    • 学会等名
      光応用技術シンポジウム Senspec2017
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Reference-free single-pixel holography with structured illumination2017

    • 著者名/発表者名
      Ryoichi Horisaki, Hiroaki Matsui, and Jun Tanida
    • 学会等名
      The 24th General Congress of the International Commission for Optics (ICO-24)
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Focusing through scattering media based on machine learning2017

    • 著者名/発表者名
      Ryoichi Horisaki, Ryosuke Takagi, and Jun Tanida
    • 学会等名
      JSAP-OSA Joint Symposia 2017
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Computational holography with random diffraction2017

    • 著者名/発表者名
      Ryoichi Horisaki
    • 学会等名
      The 2017 International Conference on Optical Instrument and Technology (OIT’2017)
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Single-pixel diffractive imaging with compressive sensing2017

    • 著者名/発表者名
      Ryoichi Horisaki and Jun Tanida
    • 学会等名
      OSJ-OSA Joint Symposia
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 散乱媒質中への機械学習を用いたフォーカシング2017

    • 著者名/発表者名
      髙木 良輔, 堀﨑 遼一, 谷田 純
    • 学会等名
      Optics & Photonics Japan 2017
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 符号化開口を用いたシングルショット位相イメージングにおけるサブ画素再構成2017

    • 著者名/発表者名
      小島 太一, 堀﨑 遼一, 松島 恭治, 谷田 純
    • 学会等名
      Optics & Photonics Japan 2017
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] A personal tour of computational imaging2017

    • 著者名/発表者名
      Ryoichi Horisaki
    • 学会等名
      Seminario Ciencia de Imagenes e Inteligencia Computacional, Nuevos Sistemas, Aplicaciones y Desafios en la era Big Data
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Computational holography through random diffraction2017

    • 著者名/発表者名
      Ryoichi Horisaki
    • 学会等名
      The International Conference on Advances in Optics and Photonics (ICAOP-2017)
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Object recognition through a multi-mode fiber based on machine learning2017

    • 著者名/発表者名
      Ryosuke Takagi, Ryoichi Horisaki, and Jun Tanida
    • 学会等名
      The 7th Korea-Japan Workshop on Digital Holography and Information Photonics
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2021-02-19  

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