| 研究課題/領域番号 |
22K17996
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| 研究種目 |
若手研究
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
小区分62010:生命、健康および医療情報学関連
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| 研究機関 | 和歌山大学 |
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研究代表者 |
最田 裕介 和歌山大学, システム工学部, 講師 (30708756)
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| 研究期間 (年度) |
2022-04-01 – 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 |
2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
2023年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2022年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
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| キーワード | 強度輸送方程式 / 位相イメージング / 偏光カメラ / 空間光変調 / 偏光多重 / 画像補間 / 空間光変調器 / 偏光ディレクトフラットレンズ / 定量位相 / 高次近似 / 医用画像 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
生物工学や医療診断の分野では，位相情報を可視化する方法が有効である．構成が複雑な干渉計を利用せずに定量位相分布を計測できる方法の一つに強度輸送方程式を用いた定量位相イメージング法があるが，撮像素子の光軸に沿った移動をともなう複数のデフォーカス像が必要であるという欠点がある．この問題を解消できる既存技術に，同時に複数のデフォーカス像を取得し撮像素子の移動なく強度輸送方程式に基づいた位相分布取得法があるが，この方法の課題である，光エネルギー効率の低さ，およびデフォーカス像の品質の低さによる位相計測精度の低下を解消することが本研究課題の目的であり，実用的な医用定量位相イメージング技術の確立を目指す．
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| 研究成果の概要 |
本研究課題では，単一露光で強度輸送方程式に基づいて定量的に位相分布を取得できる方法の高性能化・高機能化を目的とした．光エネルギー効率および中間データとして使用するデフォーカス撮影像データの品質の向上のために多数のデフォーカス像を同時に得るための光変調パターンの実現方法としてフォトポリマー材料使用を検討したが，良好な解決策には至らなかった．また，デフォーカス像の増加による位相計測精度の向上のために，直交する二つの偏光に対して異なる焦点距離として作用する素子と偏光カメラを用いた多重化により取得できる情報を2倍に増やすことを検討したが，偏光カメラによる取得情報の欠落により劇的な改善には至らなかった．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究は単一露光で取得した強度画像群から高精度に位相分布を算出する高次強度輸送方程式に基づいた方法に関するものであり，その改善を目指したものである．この方法を実現する鍵となる光変調パターンはこれまで振幅変調型が用いられてきたが，位相も変調できるようにフォトポリマー材料の使用を検討し，実際に本手法へ適用するに至らなかったが前段階の検討ができた．また，偏光の性質を利用した画像群の取得数増加については，偏光カメラの構造的情報欠落がもたらす影響についての知見が得られ，その対策について実験的に検討した．劇的な改善には至らなかったが，同様の目的のための利用方法に対する一つの方針が示せたといえる．
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