| 研究課題/領域番号 |
20K04210
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分18020:加工学および生産工学関連
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| 研究機関 | 富山県立大学 |
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研究代表者 |
神谷 和秀 富山県立大学, 工学部, 教授 (00244509)
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| 研究分担者 |
伊東 聡 富山県立大学, 工学部, 准教授 (00624818)
松本 公久 富山県立大学, 工学部, 准教授 (40457122)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2022年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2021年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2020年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
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| キーワード | エイリアシング / 折返し雑音 / サンプリング定理 / 超解像度技術 / 同時サンプリング / ナイキスト周波数 / サンプリング / 超解像度 / 折り返し雑音 / 超解像技術 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
1928年にナイキストが予想し，1949年にシャノンが証明した連続信号を離散化する場合の理論（サンプリング定理）を見直し，新たな理論の体系化を行う．すでに我々は，「エイリアシングで折り返した信号はノイズである．」という常識を否定し，異なるフィルタ条件で多チャンネル同期サンプリングしたデータを組み合わせることで，ナイキスト周波数を超える信号を復元可能な技術を開発している．しかし，条件によっては正しく復元が行えない場合がある．そこで本研究では，原信号の復元を妨げる原因を明らかにし，ソフトウエア技術によってイメージセンサの解像度を飛躍的に高めるアルゴリズムを開発することを目的とする．
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| 研究成果の概要 |
異なるフィルタ条件の多チャンネル同期サンプリングデータを組み合わせることでナイキスト周波数を超えた信号まで復元できる技術の誤差要因を調査し，3つの要因を明らかにした．1つ目は，復元の過程で使用しているフーリエ変換の周波数分解能が入力信号の非整数倍となる場合に大きな誤差が生じることが分かった．2つ目は，フィルタの影響で，A/D変換器に直接ノイズが混入した場合，ナイキスト周波数以下とナイキスト周波数を超える成分のどちらも解析結果に現れる誤差は同じ傾向を示すことがわかった．3つ目は，アパーチャタイムで，ナイキスト周波数以下とナイキスト周波数を超える信号で大きな差があることがわかった．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
アナログ信号をデジタル信号に変換するA/D変換技術において，ハードウエアの技術開発には限界がある．本研究で得た知見は，ハードウエアの限界をソフトウエアによって補うための技術であって，それを実現するための礎を築くことができた．
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