| 研究課題/領域番号 |
19H01097
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| 研究種目 |
基盤研究(A)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
中区分60:情報科学、情報工学およびその関連分野
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| 研究機関 | 千葉大学 |
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研究代表者 |
伊藤 智義 千葉大学, 大学院工学研究院, 教授 (20241862)
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| 研究分担者 |
下馬場 朋禄 千葉大学, 大学院工学研究院, 教授 (20360563)
角江 崇 千葉大学, 大学院工学研究院, 准教授 (40634580)
西辻 崇 東邦大学, 理学部, 講師 (70826833)
市橋 保之 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先進研究センター, 主任研究員 (80593532)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
44,590千円 (直接経費: 34,300千円、間接経費: 10,290千円)
2023年度: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2022年度: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2021年度: 21,710千円 (直接経費: 16,700千円、間接経費: 5,010千円)
2020年度: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2019年度: 10,400千円 (直接経費: 8,000千円、間接経費: 2,400千円)
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| キーワード | ホログラフィ / FPGA / 計算機 / 3次元映像計測 / IoT / 3次元映像 / 回路 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
コンピュータと融合したホログラフィは究極の3次元映像技術と期待されているが，いまだに実用化していないグランドチャレンジの一つである．課題は計算の高速化と表示デバイスの高精細化である．本研究では，FPGAによるホログラフィ計算専用チップと，世界最大規模の高精細液晶ディスプレイと組み合わせて，3次元映像用IoTデバイスを開発する．専用IoTは，直近ではヘッドマウントディスプレイを高性能化し，将来的には3次元テレビジョンをはじめとする次世代映像システムを創出するものと期待される．
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| 研究実績の概要 |
コンピュータと融合したホログラフィは究極の3次元映像計測技術と期待されている．しかし，ホログラフィ技術が発明されてから70年を経た現在においても実用化さていないグランドチャレンジなテーマとして残されている．課題はホログラフィ計算の高速化とホログラムを表示するディスプレイの高精細化・大型化である．本研究では，計算の高速化については内部の回路を書き換え可能なFPGA（Field Programmable Gate Array）を用いてホログラフィ計算専用チップを開発し，ホログラムの表示については世界最大規模の高精細液晶ディスプレイ（LCD）を活用する．
本年度は，昨年度に引き続き，大規模FPGAによる新たなホログラフィ専用計算システムの研究開発を進め，従来よりも高速化することに成功した成果を論文として発表した．
また，自然光でホログラムを生成する技術であるインコヒーレントホログラフィのの計算を高速化する専用ハードウェアの研究開発も進め，成果論文が日本光学会から2022年度の光学を代表する論文の一つとして選出されるなどの評価を得た．
ホログラム計算は，通常，波面光学に基づいているため，質感や隠面処理に対して課題を有している．そこで，質感や隠面処理に対して有効は光線幾何学を取り入れた光線－波面変換法をハードウェア化する研究開発を行った．
ハードウェア開発と並行して，高速計算アルゴリズムの研究も進展している．これらの研究成果を11編の論文として発表した．
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
開発したホログラフィ専用計算機は良い性能を示しており，インコヒーレントホログラフィ専用計算機の論文は日本光学会から2022年度を代表する研究の一つに選出されるなど，高い評価を得ている．高速アルゴリズムの研究も論文成果として認められている．
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| 今後の研究の推進方策 |
これまで開発を続けてきているホログラフィ専用計算機システムを高性能化するとともに，大規模液晶ディスプレイと組み合わせてスマートグラスなどのIoTデバイス化の可能性を検討する．
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