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超広視野・多視点ホログラフィック3次元画像計測法の創出

研究課題

研究課題/領域番号 17K19987
研究種目

挑戦的研究(萌芽)

配分区分基金
研究分野 情報科学、情報工学およびその関連分野
研究機関国立研究開発法人情報通信研究機構 (2019)
国立情報学研究所 (2018)
関西大学 (2017)

研究代表者

田原 樹  国立研究開発法人情報通信研究機構, 電磁波研究所電磁波応用総合研究室, 研究員 (50709095)

研究期間 (年度) 2017-06-30 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
2019年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2018年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
2017年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
キーワードホログラフィ / ディジタルホログラフィ / ホログラフィック顕微鏡法 / ホログラフィック多重 / レンズレス3次元画像センシング / ディジタルホログラフィック顕微鏡 / ディジタルホログラフィック顕微鏡法 / レンズレス3Dイメージング / 多重ホログラフィ / レンズレス3次元イメージング / ホログラフィック波長多重 / 単一露光レンズレスカラー3次元画像記録 / ホログラフィック多重画像記録 / 2π-PDM
研究成果の概要

複数種類の光波のホログラフィック多重を利用し,光学システムの設計と併せることにより,広視野計測や,多視点の光波同時取得を行うことを目的とした。複数種類の光波のホログラフィック多重記録と視野拡大の原理を実証し,複数視点の多重記録が可能であることを確認した。ホログラフィック顕微鏡を構築し,微小物体に対し100°以上の画角をもって光波記録可能であることを確認した。最先端の撮像素子を用いれば,レンズを一切用いずに,1台の撮像素子で40°超の画角をもって,可視光3次元画像記録が可能であるとの知見を得た。3x3の撮像素子の離散的な配置により,視野角100°超,9視点の計測が可能と見通しを得た。

研究成果の学術的意義や社会的意義

ディジタルホログラフィでは一般的に10°未満の画角しか取れなかったが,顕微鏡システム,レンズレスシステムのいずれにおいても100°超の視野角をとれる3次元画像記録方法を提案できた。複数種類の光波の多重記録を実証し,各光波に異なる視点の情報を与えることで多視点情報の取得が可能であることを実験的に確認した。1台の撮像素子で視野角40度をもって可視光のホログラムを得られるようになった状況であるため,3x3台の撮像素子とディジタルホログラフィシステムの構築により,視野角100°超の結像レンズレス3次元イメージングシステムの実現が可能であるとの見通しを得た。

報告書

(4件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (8件)

すべて 2020 2018 2017 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] 空間周波数分割多重と空間周波数帯域拡張法を用いた単一露光3波長ディジタルホログラフィ2018

    • 著者名/発表者名
      田原 樹, 高橋 祐樹, 新井 泰彦
    • 雑誌名

      精密工学会誌

      巻: 84 号: 1 ページ: 85-88

    • DOI

      10.2493/jjspe.84.85

    • NAID

      130006301971

    • ISSN
      0912-0289, 1882-675X
    • 年月日
      2018-01-05
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Single-shot phase-shifting incoherent digital holography2017

    • 著者名/発表者名
      Tatsuki Tahara, Takeya Kanno, Yasuhiko Arai and Takeaki Ozawa
    • 雑誌名

      Journal of Optics

      巻: 19 号: 6 ページ: 065705-065705

    • DOI

      10.1088/2040-8986/aa6e82

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Numerical investigation of quantum fluctuation in phase-shifting interferometry2020

    • 著者名/発表者名
      Tatsuki Tahara and Ryo Okamoto
    • 学会等名
      Digital Holography and Three-Dimensional Imaging 2020
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 単一露光複数波長off‐axisディジタルホログラフィにおける空間周波数帯域拡張法2017

    • 著者名/発表者名
      笹井亮, 田原樹, 新井泰彦
    • 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] 空間周波数分割多重を用いるシングルショット4波長ディジタルホログラフィ2017

    • 著者名/発表者名
      大前快人, 田原樹, 新井泰彦
    • 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] エイリアシングを用いた単一露光複数波長3次元画像記録法における 撮影範囲拡張2017

    • 著者名/発表者名
      笹井亮, 田原樹, 新井泰彦
    • 学会等名
      第18回情報フォトニクス研究グループ研究会(秋合宿)
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 2参照光路を用いた単一露光4波長ディジタルホログラフィック顕微鏡法2017

    • 著者名/発表者名
      大前快人, 田原樹, 新井泰彦
    • 学会等名
      第18回情報フォトニクス研究グループ研究会(秋合宿)
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [備考] 田原 樹 - 関西大学 -

    • URL

      http://www2.itc.kansai-u.ac.jp/~tahara/index.html

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2017-07-21   更新日: 2021-02-19  

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