| 研究課題/領域番号 |
21K04082
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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21030:計測工学関連
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| 研究機関 | 高知工科大学 |
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研究代表者 |
田上 周路 高知工科大学, システム工学群, 准教授 (80420503)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023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)
2023年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円)
2022年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2021年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
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| キーワード | 光ポンピング磁力計 / 信号源位置推定 / 圧縮センシング / ゴーストイメージング / 単一画素計測 / 磁界分布計測 / 磁気微粒子イメージング / 磁界分布 / 交流磁界分布 / 光学式磁界センサ / ミラーアレイデバイス / ロックインアンプ / 磁気ナノ粒子 / 3次元情報 / 誘導コイル / 電磁誘導 / 信号源推定 / 磁界センサ / 三次元計測 / 光ポンピング / アルカリ金属 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
電磁界の空間的評価は，電子機器から発生する電磁ノイズ源の同定や生体内に存在する信号源の位置検出といった産業・医療分野に幅広く利用される．しかし，電磁界センサの多くはセンサ部分に金属配線を使用するため，測定対象磁界の歪みや減衰が生じる．
本研究では，交流磁界の三次元分布を光学式磁界センサによって非侵襲に取得する．磁界の三次元分布情報を得る新規手法として，測定用レーザをセンサ内部において直交するように2方向から照射し，それぞれの照射光に単一画素計測の手法を適用する．単一画素計測にはゴーストイメージングの手法を用いることで，それぞれのレーザ光によって得られた信号から三次元磁界分布情報の取得に取り組む．
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| 研究成果の概要 |
本研究では,信号源として生体内部の腫瘍に集積した磁気微粒子を想定し，その微粒子位置の推定に取り組んだ．生体内の微粒子位置推定について、生体面方向の位置推定は比較的容易に実現できるが、深さ方向の推定には微粒子から生じる磁界分布から推定する必要がある．磁界分布の測定には光学式磁界センサを用い、センサを微粒子付近に設置することでその位置の推定を磁界分布画像を用いて行った．ゴーストイメージングを取り入れることでロバスト性や高空間分解能化を実現し、さらに圧縮センシングを取り入れることで測定時間の短縮を実証した。得られた磁界分布画像から位置推定を行い、推定深さが一意に得られることを確認した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
医学診断への応用のみならず、本研究において検討を行った圧縮センシングの手法は、従来のノイズ除去やコントラストの向上だけでなく、グラデーション情報の保持を目的としている。この試みは画像圧縮の分野における学術的意義を有しており、それによって得られるグラデーション画像の高速取得による応用の広がりは社会的意義を十分に有している。
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