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光通信技術を融合したレンズレスイメージング技術の開発

研究課題

研究課題/領域番号 19K15465
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分30020:光工学および光量子科学関連
研究機関大阪公立大学 (2022-2023)
大阪府立大学 (2019-2021)

研究代表者

池田 佳奈美  大阪公立大学, 大学院工学研究科, 准教授 (70822568)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2021年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円)
2020年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2019年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
キーワードイメージング / 光ファイバー / 光ファイバ / 圧縮センシング
研究開始時の研究の概要

符号化照明を用いた光波イメージング技術はレンズレスで実装可能なためシステムの小型化等の利点を有しており注目度が高い。そこで、本研究では、光通信デバイスによって符号化照明を生成する新規イメージング技術を提案・確立する。また、小型化のしやすさやそれに伴う他システムとの融合のしやすさ及び多波長化が容易であるといった提案手法の特徴を精査し、提案手法の長所を活かすことの可能な応用を開拓にも研究期間を通して継続的に取り組む。

研究成果の概要

光通信の技術を利用した新しいイメージング技術についての研究を行った.具体的には,まず,マルチコア光ファイバを用いて空間的な分布を持つ光(符号化照明)を生成した.次に,マルチコア光ファイバによって生成される符号化照明光を用いてどのような画像が取得できるか基礎実験により確認した.この研究を通じて,新しい画像化技術の可能性を探った.

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究では,細径なイメージングシステム実現に向けて,コア密度向上の可能性など利点を持つマルチコア光ファイバー(MCF)を導入したイメージングシステムの開発に取り組んだ.実験によって再構成画像を取得し,MCFによるパターンがシングルピクセルイメージングに基づくイメージングに有効であることを実証した.本結果は,MCFやMCF-SPIの応用の可能性をさらに広げるものである.

報告書

(6件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (15件)

すべて 2023 2022 2021 2020 2019

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 (13件) (うち国際学会 7件、 招待講演 6件)

  • [雑誌論文] Features and Properties of Single-Pixel Imaging Using Speckle Patterns Generated by Multi-Core Fiber2023

    • 著者名/発表者名
      Yamaguchi Ryuta、Ikeda Kanami、Koyama Osanori、Yamada Makoto
    • 雑誌名

      IEEE Access

      巻: 11 ページ: 55326-55333

    • DOI

      10.1109/access.2023.3281481

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Experimental demonstration of single‐pixel imaging using a multi‐core fibre2021

    • 著者名/発表者名
      Ikeda Kanami、Kameyama Yohei、Koyama Osanori、Yamada Makoto
    • 雑誌名

      Electronics Letters

      巻: 57 号: 15 ページ: 582-583

    • DOI

      10.1049/ell2.12200

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Fundamental study on single-pixel imaging using optical fiber array and thermos-optical phase modulation2023

    • 著者名/発表者名
      Kohei Nishizaki, Kanami Ikeda, Koyama Osanori, Makoto Yamada
    • 学会等名
      7th International Symposium on Extremely Advanced Transmission Technologies(EXAT2023)
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Numerical study of image quality improvement for single-pixel imaging using multicore fiber (2)2023

    • 著者名/発表者名
      Kanami Ikeda, Ryuta Yamaguchi, Osanori Koyama, and Makoto Yamada,
    • 学会等名
      7th International Symposium on Extremely Advanced Transmission Technologies(EXAT2023)
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Single Pixel Imaging using seven core fiber2022

    • 著者名/発表者名
      Kanami Ikeda
    • 学会等名
      The 12th Korea-Japan Workshop on Digital Holography and Information Photonics
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] シングルピクセルイメージングの高速化・小型化に向けて2022

    • 著者名/発表者名
      池田佳奈美
    • 学会等名
      令和4年度電気関係学会関西連合大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 光ファイバアレイ型シングルピクセルイメージングにおけるパターン生成のための熱光学位相変調に関する基礎検討2022

    • 著者名/発表者名
      西﨑浩平, 池田佳奈美, 山口隆太, 小山長規, 山田誠
    • 学会等名
      令和4年度電気関係学会関西連合大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] Numerical study of image quality improvement for single-pixel imaging using multicore fiber2021

    • 著者名/発表者名
      Ryuta Yamaguchi, Kanami Ikeda, Osanori Koyama and Makoto Yamada
    • 学会等名
      The 6th International Symposium on Extremely Advanced Transmission Technologies (EXAT)
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] マルチコアファイバを用いたシングルピクセルイメージングシステムにおける光強度ノイズの影響評価2021

    • 著者名/発表者名
      山口 隆太, 池田 佳奈美, 小山 長規, 山田 誠
    • 学会等名
      令和3年度電気関係学会関西連合大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] シングルピクセルイメージングの高速化に向けて2020

    • 著者名/発表者名
      池田佳奈美
    • 学会等名
      Optics & Photonics Japan 2020, 15aES2 (Online, 2020.11.15)
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Imaging Using Single-pixel Detector and Multicore Fiber2020

    • 著者名/発表者名
      Kanami Ikeda, Yohei Kameyama, Osanori Koyama and Makoto Yamada
    • 学会等名
      3D Image Acquisition and Display: Technology, Perception and Applications 2020
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] マルチコアファイバを用いたシングルピクセルイメージング2020

    • 著者名/発表者名
      池田佳奈美, 亀山陽平, 小山長規, 山田誠
    • 学会等名
      第40回レーザー学会年次大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Single-pixel Imaging using a Multi-core Fiber2019

    • 著者名/発表者名
      Yohei Kameyama, Kanami Ikeda, Osanori Koyama and Makoto Yamada
    • 学会等名
      24th OptoElectronics and Communications Conference/ International conference on Photonics in Switching and Computing 2019
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Imaging using multi-core fiber and single-pixel detector2019

    • 著者名/発表者名
      Kanami Ikeda, Yohei Kameyama, Osanori Koyama and Makoto Yamada
    • 学会等名
      The 9th Korea-Japan Workshop on Digital Holography and Information Photonics
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] シングルピクセルイメージングにおけるマルチコアファイバを用いた空間パターン生成の検討と基礎実験2019

    • 著者名/発表者名
      亀山陽平, 池田佳奈美, 小山長規, 山田誠
    • 学会等名
      令和元年電気関係学会関西連合大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2025-01-30  

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