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全光型超高速3次元画像認識システムの開発

研究課題

研究課題/領域番号 18760042
研究種目

若手研究(B)

配分区分補助金
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

渡邉 恵理子  日本女子大学, 理学部, 学術研究員 (20424765)

研究期間 (年度) 2006 – 2007
研究課題ステータス 完了 (2007年度)
配分額 *注記
3,500千円 (直接経費: 3,500千円)
2007年度: 1,600千円 (直接経費: 1,600千円)
2006年度: 1,900千円 (直接経費: 1,900千円)
キーワード顔認証 / ホログラム / 3次元 / 位相 / 光相関 / 位相相関 / 画像認識 / 同軸型ホログラフィ / ホログラフィ / セキュリティ / 3次元認識 / コリニアホログラフィ
研究概要

本研究では3次元情報を維持したまま、データベースに登録された大容量の3次元(2次元も可)画像に対して位相情報を利用することで超高速・高精度な認証・検索を実現するものである。この研究は以下の3つの要素技術(1)3次元画像情報の位相符号化、(2)3次元光相関における体積位相ホログラムの設計と解析、(3)同軸記録方式による光相関光学設計とシステム化、により構成される。このシステムを基盤技術としたアプリケーションとして、超高速なバイオメトリクス認証サーバ、更に画像計測技術への応用も検討した。
(1)3次元画像情報の位相符号化
入力面において3次元画像情報を位相情報で符号化することで、3次元情報と3次元情報のまま、直接比較演算を行える位相相関演算を開発した。モデル化手法に基づき取得した3次元情報の位相符号化に成功し、基本的な3次元像の認証に成功した。これらは生体細胞などの3次元物体に応用できる。
(2)光相関における体積位相ホログラムの設計と解析
光相関では画像情報の空間周波数成分の寄与率が演算の重要要素になる。そのためには(1)で符号化した入力画像に対し参照波を検討する必要がある。位相相関用の参照光の設計により、原理実験に成功した。
(3)同軸型記録方式による光相関システム
記録情報を同軸方式で記録し、超高速全光型認証システムを構築し、原理実験に成功した。構築した高精度アルゴリズムと大容量記録可能なホログラフィック光ディスクを融合した本システムを、強度情報である顔画像に応用可能であることを示した。高速転送速度実現に向け多重間隔50μm、回転速度600rpmで光相関演算を行い、認証率100%の高精度な結果を得た。

報告書

(2件)
  • 2007 実績報告書
  • 2006 実績報告書
  • 研究成果

    (28件)

すべて 2008 2007 2006 2005 その他

すべて 雑誌論文 (10件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (9件) 図書 (5件) 産業財産権 (4件) (うち外国 2件)

  • [雑誌論文] 位相相関に基づく顔認証アルゴリズム2008

    • 著者名/発表者名
      石川さゆり, 渡邉恵理子, 小舘香椎子
    • 雑誌名

      日本女子大学紀要理学部 16

      ページ: 13-20

    • NAID

      110007491746

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [雑誌論文] 光位相相関に基づく携帯電話顔認証システム2007

    • 著者名/発表者名
      渡邉恵理子, 石川さゆり, 太田真衣子, 小舘香椎子
    • 雑誌名

      電気学会論文誌C(電子・情報・システム部門誌) 127

      ページ: 636-643

    • NAID

      130000090522

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] highly Accurate Face Recognition System using Filtering Correlation2007

    • 著者名/発表者名
      E. Watanabe, S. Ishikawa, K. Kodate
    • 雑誌名

      OPTICAL REVIEW 14

      ページ: 255-259

    • NAID

      10019834981

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] ホログラフィックマッチトフィルタを用いた同軸型光相関顔認証システム2007

    • 著者名/発表者名
      太田真衣子, 渡邉恵理子, 小舘香椎子
    • 雑誌名

      日本女子大学紀要理学部 15

      ページ: 51-61

    • NAID

      110006220096

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [雑誌論文] 光位相相関に基づく携帯電話顔認証システム2007

    • 著者名/発表者名
      渡邉恵理子, 石川さゆり, 太田真衣子, 小舘香椎子
    • 雑誌名

      電気学会論文誌C 127

      ページ: 636-643

    • NAID

      130000090522

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] A Highly Accurate Face Recognition System using Filtering Correlation2007

    • 著者名/発表者名
      渡邉恵理子, 石川さゆり, 小舘香椎子
    • 雑誌名

      OPTICAL REVIEW

    • NAID

      10019834981

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Measurement of refractive index of photopolymer for holographic gratings2007

    • 著者名/発表者名
      E.Watanabe, J.Mizuno, C.Fujikawa, K.Kodate
    • 雑誌名

      Proc. of SPIE 6488

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Optical Correlator for Face Recognition Using Collinear Holographic System2006

    • 著者名/発表者名
      渡邉恵理子, 小舘香椎子
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics 45

      ページ: 6759-6761

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] High speed image search engine using collinear holography2006

    • 著者名/発表者名
      E.Watanabe, K.Kodate
    • 雑誌名

      Proc. of SPIE 6245

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Ultra high speed optical correlation system using holographic disc

    • 著者名/発表者名
      E. Watanabe, Y. Ichikawa, R. Akiyama, K. Kodate
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics (accepted)

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Ultra-high-speed holographic correlation system for face recognition using three-dimensional databases2008

    • 著者名/発表者名
      E. Watanabe, T. Ohtsu and K. Kodate
    • 学会等名
      Proceedings of SPIE
    • 発表場所
      San Jose, USA
    • 年月日
      2008-01-20
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] ホログラフィックディスクを用いた超高速画像・動画検索2007

    • 著者名/発表者名
      渡邉恵理子, 小舘香椎子
    • 学会等名
      ISOM講演会2007
    • 発表場所
      東京大学
    • 年月日
      2007-12-04
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 超高速画像・動画検索システムにおける光コンピューティング技術2007

    • 著者名/発表者名
      渡邉恵理子, 小舘香椎子
    • 学会等名
      Optics & Photonics Japan2007
    • 発表場所
      大阪大学
    • 年月日
      2007-11-28
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Online face recognition system using a highly accurate filtering correlation2007

    • 著者名/発表者名
      S. Ishikawa, E. Watanabe and K. Kodate
    • 学会等名
      Microoptics Conferenc (MOC)2007
    • 発表場所
      Kagawa, Japan
    • 年月日
      2007-10-30
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Ultra high speed image and video search engine using holographic correlator2007

    • 著者名/発表者名
      E. Watanabe, Y. Ichikawa and K. Kodate,
    • 学会等名
      International Workshop on Holographic Memories2007
    • 発表場所
      Penang, Malaysia
    • 年月日
      2007-10-26
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Image search engine system by ultra high speed optical correlation2007

    • 著者名/発表者名
      Y. Ichikawa, E. Watanabe and K. Kodate
    • 学会等名
      International Workshop on Holographic Memories2007
    • 発表場所
      Penang, Malaysia
    • 年月日
      2007-10-26
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Ultra high speed correlation with holographic disc2007

    • 著者名/発表者名
      E. Watanabe, Y. Ichikawa and K. Kodate
    • 学会等名
      International Symposium on Optical Memory (ISOM)2007
    • 発表場所
      Singapore
    • 年月日
      2007-10-25
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] ディスク型光相関による超高速画像検索2007

    • 著者名/発表者名
      渡邉恵理子, 市川友紀, 秋山怜子, 小舘香椎子
    • 学会等名
      2007年秋季 第68回応用物理学会学術講演会
    • 発表場所
      札幌工業大学
    • 年月日
      2007-09-07
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 光情報処理と画像検索2007

    • 著者名/発表者名
      渡邉恵理子, 小舘香椎子
    • 学会等名
      電気学会研究会一般産業研究会
    • 発表場所
      日本女子大学
    • 年月日
      2007-08-27
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [図書] バイオメトリクス認証2008

    • 著者名/発表者名
      渡邉恵理子, 小舘香椎子
    • 総ページ数
      3
    • 出版者
      情報教育辞典
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [図書] Face Recognition2007

    • 著者名/発表者名
      K. Kodate, E. Watanabe, et. al. Edited by Kresimir Delac and Mislav Grgic
    • 総ページ数
      26
    • 出版者
      I-TECH Education and Publishing
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [図書] ホログラフィー材料・応用便覧2007

    • 著者名/発表者名
      小舘香椎子、渡邉恵理子, 他
    • 総ページ数
      14
    • 出版者
      株式会社エヌ・ティ・エス
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [図書] Face Recognition, ARS Journal2007

    • 著者名/発表者名
      小舘香椎子, 渡邉恵理子
    • 出版者
      Compact Parallel Optical Correlator for Face Recognition, And Its Application(印刷中)
    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [図書] ホログラフィー材料・応用便覧2007

    • 著者名/発表者名
      渡邉恵理子, 小舘香椎子
    • 出版者
      オプトロニクス社(印刷中)
    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [産業財産権] 画像情報検索システム及び画像情報記録検索システム2008

    • 発明者名
      小舘香椎子、渡邉恵理子
    • 権利者名
      早稲田大学
    • 産業財産権番号
      2008-057489
    • 出願年月日
      2008-03-07
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [産業財産権] 動画データの照合システム, 動画データベースの作製方法並びにデータベースに動画データを登録するための登録システム及びプログラム2007

    • 発明者名
      小舘香椎子、渡邉恵理子、石川さゆり
    • 権利者名
      小舘香椎子
    • 産業財産権番号
      2007-267204
    • 出願年月日
      2007-09-12
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 外国
  • [産業財産権] 画像データの照合システム2007

    • 発明者名
      小舘香椎子、渡邉恵理子
    • 権利者名
      小舘香椎子
    • 産業財産権番号
      2007-153340
    • 出願年月日
      2007-05-14
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 外国
  • [産業財産権] 工業所有権2005

    • 発明者名
      小舘香椎子, 渡邉恵理子, 加藤彩
    • 権利者名
      小舘香椎子
    • 出願年月日
      2005-02-08
    • 取得年月日
      2006-08-24
    • 関連する報告書
      2006 実績報告書

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公開日: 2006-04-01   更新日: 2016-04-21  

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