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vHOE符号器を用いた複数視野像の一括取得による小型高速ギガピクセルカメラの創出

研究課題

研究課題/領域番号 18H03257
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分61010:知覚情報処理関連
研究機関大阪大学 (2020-2021)
東京工業大学 (2018-2019)

研究代表者

中村 友哉  大阪大学, 産業科学研究所, 准教授 (70756709)

研究分担者 遠藤 優  金沢大学, 機械工学系, 助教 (50803293)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
17,680千円 (直接経費: 13,600千円、間接経費: 4,080千円)
2021年度: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2020年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
2019年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
2018年度: 8,580千円 (直接経費: 6,600千円、間接経費: 1,980千円)
キーワードレンズレスカメラ / 光符号化 / 圧縮センシング / 符号化撮像 / 超解像 / コンピュテーショナルイメージング / ホログラム光学素子 / 画像再構成
研究成果の概要

符号化に基づく小型・高速・広視野・高解像度イメージング技術を開発した。当初vHOE符号化を用いた複数視野の多重化計測モデルを提案したが、研究期間内では他の符号化方式も含めて検討を進め、最終的には複数像情報を多重化するのではなく、疎らに分離計測し、密な情報を圧縮センシングアルゴリズムで再構成するモデルを開発した。その中で、撮像の距離依存性、視野制限、回折による解像度制限などの具体的問題に対処しつつ、圧縮センシング法の性能向上のためのスパースモデリング法の改善、光学系多段化などの検討も行った。

研究成果の学術的意義や社会的意義

広視野・高解像度・小型符号化イメージング技術について、新規手法を開拓するとともに実環境下で現れる問題の解決を行った。研究成果は、配管検査や医療用カメラなど、狭所空間で高情報量な計測が必要となる映像システムの実現において、基礎技術として役立つと考えられる。

報告書

(5件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実績報告書
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 研究成果

    (18件)

すべて 2022 2021 2020 2019 2018

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (14件) (うち国際学会 8件、 招待講演 7件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] Superresolved image reconstruction in FZA lensless camera by color-channel synthesis2020

    • 著者名/発表者名
      Nakamura Tomoya、Watanabe Takuto、Igarashi Shunsuke、Chen Xiao、Tajima Kazuyuki、Yamaguchi Keita、Shimano Takeshi、Yamaguchi Masahiro
    • 雑誌名

      Optics Express

      巻: 28 号: 26 ページ: 39137-39137

    • DOI

      10.1364/oe.410210

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] コンピュテーショナルレンズレスカメラ2020

    • 著者名/発表者名
      中村友哉
    • 雑誌名

      映像情報メディア学会誌

      巻: 74 ページ: 951-954

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [雑誌論文] Super Field-of-View Lensless Camera by Coded Image Sensors2019

    • 著者名/発表者名
      Tomoya Nakamura, Keiichiro Kagawa, Shiho Torashima, and Masahiro Yamaguchi
    • 雑誌名

      Sensors

      巻: 19 号: 6 ページ: 1329-1329

    • DOI

      10.3390/s19061329

    • NAID

      120006594144

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Image Sensing with Optical Encoding2022

    • 著者名/発表者名
      Tomoya Nakamura
    • 学会等名
      Joint Symposium on Symbiotic Intelligence and Data Futures
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 圧縮超解像イメージングにおける符号化開口の多段化の検討2022

    • 著者名/発表者名
      加藤伶菜, 中村友哉, 岩田和也, 槇原靖, 八木康史
    • 学会等名
      コンピュータビジョンとイメージメディア研究会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 点像分布関数設計と深度マップ正則化に基づくスナップショット空間超解像ToFセンシング2022

    • 著者名/発表者名
      河内穂高, 中村友哉, 槇原靖, 八木康史
    • 学会等名
      コンピュータビジョンとイメージメディア研究会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 符号化を駆使したコンピュテーショナルレンズレスイメージング2022

    • 著者名/発表者名
      中村友哉
    • 学会等名
      第47回光学シンポジウム
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Lensless imaging using a radial mask2022

    • 著者名/発表者名
      Tomoya Nakamura
    • 学会等名
      Information Photonics 2022 (IP2022)
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 光符号化を利用したセンシング2022

    • 著者名/発表者名
      中村友哉
    • 学会等名
      大阪大学先導的学祭研究機構共生知能システム研究センター若手研究者シンポジウム
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Extended depth-of-field computational lensless imaging2021

    • 著者名/発表者名
      Tomoya Nakamura
    • 学会等名
      The 11th Japan-Korea Workshop on Digital Holography and Information Photonics (DHIP2021)
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 符号化光学系を駆使したコンピュテーショナルイメージング2021

    • 著者名/発表者名
      中村友哉
    • 学会等名
      第77回産研学術講演会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Extended depth-of-field lensless camera using a radial amplitude mask2020

    • 著者名/発表者名
      Tomoya Nakamura, Shunsuke Igarashi, Shiho Torashima, and Masahiro Yamaguchi
    • 学会等名
      Computational Optical Sensing and Imaging
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Computational lensless imaging with coded image sensor2019

    • 著者名/発表者名
      Tomoya Nakamura
    • 学会等名
      International Symposium on Imaging, Sensing, and Optical Memory
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Super Field-of-View Lensless Camera by Coded Image Sensors2019

    • 著者名/発表者名
      Tomoya Nakamura, Keiichiro Kagawa, Shiho Torashima, and Masahiro Yamaguchi
    • 学会等名
      IEEE International Conference on Computational Photography
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Lensless imaging by coded image sensors2018

    • 著者名/発表者名
      Tomoya Nakamura, Keiichiro Kagawa, Shiho Torashima, and Masahiro Yamaguchi
    • 学会等名
      4th International Workshop on Image Sensors and Imaging Systems (IWISS2018)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] イメージセンサを符号化開口として機能させるレンズレスイメージング2018

    • 著者名/発表者名
      中村友哉,香川景一郎,虎島史歩,山口雅浩
    • 学会等名
      第79回応用物理学会秋季学術講演会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Computational imaging utilizing volume hologram2018

    • 著者名/発表者名
      Tomoya Nakamura and Masahiro Yamaguchi
    • 学会等名
      The 4th Biomedical Imaging and Sensing Conference 2018 (BISC2018)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [産業財産権] レンズレス撮像装置2018

    • 発明者名
      中村友哉, 山口雅浩
    • 権利者名
      中村友哉, 山口雅浩
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2018-155651
    • 出願年月日
      2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2023-01-30  

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