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空間情報最大化光学系を駆使した新原理コンピュテーショナル広視野超解像顕微鏡法

研究課題

研究課題/領域番号 23K23260
補助金の研究課題番号 22H01992 (2022-2023)
研究種目

基盤研究(B)

配分区分基金 (2024)
補助金 (2022-2023)
応募区分一般
審査区分 小区分30020:光工学および光量子科学関連
研究機関大阪大学

研究代表者

中村 友哉  大阪大学, 産業科学研究所, 准教授 (70756709)

研究期間 (年度) 2022-04-01 – 2025-03-31
研究課題ステータス 交付 (2024年度)
配分額 *注記
17,940千円 (直接経費: 13,800千円、間接経費: 4,140千円)
2024年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
2023年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
2022年度: 11,570千円 (直接経費: 8,900千円、間接経費: 2,670千円)
キーワードコンピュテーショナルイメージング
研究開始時の研究の概要

光の解像限界を超える超解像光イメージングは、微細な対象の時空間ダイナミクスの観察が必要であるライフサイエンスにおいて重要である。本研究では、計測後の演算処理を前提に多層符号化光学系を最適化するアプローチに基づき、新しい超解像イメージングの手法を開発する。符号化光学系自体はこれまでにも研究されているが、それを多層化したときイメージング性能がどのように改善するか、また、それにより超解像を実現できるかを検証する。

研究実績の概要

空間情報最大化顕微鏡のための多段符号化光学系について,これまでに振幅変調に基づく光学設計を数値シミュレーションで評価し,それにより明らかになった有効性を実際の光学系を用いて検証した.リソグラフィーにより物理的な振幅変調素子を実装し,レンズレス符号化光学系においてこれを多層配置した場合,単相配置の場合と比較して観測行列の条件数が抑制されることを確認した.さらに,その結果として再構成処理のノイズ耐性が向上することを確認した.成果を国際会議で発表するとともに,論文をプレプリントサーバに公開した.

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

提案手法の一形態について光学実験による原理実証を完了した.

今後の研究の推進方策

今後は,より光利用効率の高い位相変調光学系による原理実証を目指す.さらに,符号パターンの最適化設計に取り組む.

報告書

(2件)
  • 2023 実績報告書
  • 2022 実績報告書
  • 研究成果

    (3件)

すべて 2023 2022

すべて 学会発表 (3件) (うち国際学会 1件)

  • [学会発表] Multi-stage coded aperture for compressed super-resolution lensless imaging2023

    • 著者名/発表者名
      R. Kato, T. Nakamura, K. Iwata, Y. Makihara, Y. Yagi
    • 学会等名
      The 13th Japan-Korea Workshop on Digital Holography and Information Photonics (DHIP2023)
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 圧縮超解像イメージングにおける符号化開口の多段化の検討2022

    • 著者名/発表者名
      加藤伶菜, 中村友哉, 岩田和也, 槇原靖, 八木康史
    • 学会等名
      研究報告コンピュータビジョンとイメージメディア(CVIM)
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 圧縮超解像イメージングにおける符号化開口の多段化の検討2022

    • 著者名/発表者名
      加藤伶菜, 中村友哉, 岩田和也, 槇原靖, 八木康史
    • 学会等名
      第25回 画像の認識・理解シンポジウム (MIRU2022)
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書

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公開日: 2022-04-19   更新日: 2024-12-25  

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