多次元情報画像処理

1991 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 03244101
• 研究機関: 北海道大学
• 研究代表者: 大塚 喜弘 北海道大学, 工学部, 教授 (80029058)
• 研究分担者: 藤原 裕文 室蘭工業大学, 工学部, 教授 (80001303) ; 辻内 順平 千葉大学, 工学部, 教授 (90016254) ; 武田 光夫 電気通信大学, 電気通信学部, 教授 (00114926) ; 小川 英光 東京工業大学, 工学部, 教授 (50016630) ; 稲場 文男 東北大学, 電気通信研究所, 教授 (90006213)
• キーワード: 偏光計測 / 分光画像 / 光CT / 汎化学習 / 時空間光像情報 / 光学的連想メモリ- / 位相共役波

研究概要

直交2成分を有する参照光を干渉計に導入し、新しい偏光干渉計を試作した。これにより、光波の偏光状態の時空間分布のマッピングが可能なことを示すとともに、光弾性材料の新しい研究方法を提示した。
液晶偏光干渉計を開発し、分光映像装置の入射光量を格段に増加することができた。これにより、デ-タ圧縮された分光画像の高速空間領域分割の有用性が確認された。
コヒ-レント光検出・画像計測法を開発し、ガン組織などの生体試料の断層画像に関する基礎研究を行なうとともに、被測定生体対象の位相情報検出のための光へテロダイン計測システムの構成と基礎実験を行った。
ニュ-ラルネット学習において、過学習の生ずる条件と過学習を防止する方法を明らかにした。また、バックプロパゲ-ションの汎化能力を解明し、作用素論的枠組から最適汎化ニュ-ラルネットの理論を構築した。
時空間融合の位相情報の多重化と実現方法を提案し、予備実験によりその有効性を確認した。さらに、位相共役増幅機講により生成される光波の時空間特性とニュ-ラルネットの類似性を見出した。
BSO結晶を用いてJoint Transform Correlationの手法により、光学的連想メモリ-の実験を行った。書き込みをアルゴンレ-ザ-で、読み出しをHeーNeレ-ザ-で行って、結晶の特性との関連を調ベた。
キサンテン系やアゾ系の有機色素膜を用いて、2次元画像の実時間演算を行う際に問題となる位相共役波発生効率、ホログラフィ成分の時間変動、自己回折効率、並びに、複屈折差などに関する基礎デ-タを得た。

研究成果

• [文献書誌] K.Oka,T.Takeda,and Y.Ohtsuka: "Optical heterodyne polarimeter for studying space- and time-dependent state of polarization of light" J.Mod.Opt.38. 1567-1580 (1991)
• [文献書誌] 岡 和彦,大塚 喜弘: "偏光計測を利用した動的光弾性による時空間応力解析" 第8回光波センシング技術研究会講演論文集. LST8ー4. 23-30 (1991)
• [文献書誌] Y.Ohtsuka,M.Matsubara,and K.Oka: "Realization of pseudo coherence-controllable illumination for shaping intensity pattern of object by opto-electronic hybrid system" Pure and Appl.Opt.1. (1992)
• [文献書誌] Y.Ohtsuka and K.Oka: "Polarimeter for mapping spatial distribution of dynamic state of polarization" Proc.SPIE. 1746. (1992)
• [文献書誌] K.Oka and Y.Ohtsuka: "Contour mapping of dynamic stress distributions by novel polarization interferometry" Proc.SPIE. 1720. (1992)
• [文献書誌] K.Oka,T.Takeda,and Y.Ohtsuka: "Contour mapping of dynamic state of polarization of light" Opt.Lett.
• [文献書誌] K.Oka and Y.Ohtsuka: "Polarimetry for spatiotemporal photoelastic analysis" Exp.Mech.
• [文献書誌] T.Inoue,K.Itoh,and Y,Ichioka: "Fourier-transform spectral imaging near the image plane" Opt.Lett.16. 934-936 (1991)
• [文献書誌] 伊東 一良,井上 卓,一岡 芳樹: "超並列干渉分光映像デ-タの圧縮と高速セグメンテ-ション" 計測自動制御学会論文集創立30周年記念号. 28. 170-171 (1992)
• [文献書誌] 伊東 一良: "液晶偏光干渉計を用いた分光画像計測" 光学. 20. 271-272 (1991)
• [文献書誌] 長谷川 玲,張 偉,伊東 一良,一岡 芳樹: "ニュ-ラルネットワ-クによる学習型画像処理,角膜内皮細胞写真の画像処理への応用" 映像情報. 23. 25-29 (1991)
• [文献書誌] 井上 卓,大西 伊久雄,伊東 一良,一岡 芳樹: "超並列フ-リエ分光器アレイとそのデ-タ圧縮法" 第6回産業における画像センシング技術シンポジウム講演論文集. 165-170 (1991)
• [文献書誌] 太田 隆志,井上 卓,伊東 一良,一岡 芳樹: "3層型液晶偏光干渉計による像画フ-リエ分光映像法" 第22回画像工学コンファレンス論文集. 219-222 (1991)
• [文献書誌] M.Toida,T.Ichimura,and H.Inaba: "The first demonstration for laser computed tomography achieved by coherent detection imaging method for biomedical applications" IEICE Trans.E74. 1692-1694 (1991)
• [文献書誌] M.Toida,M.Kondo,T.Ichimura and H.Inaba: "Two-dimensional coherent detection imaging in multiple scattering media based on the directional resolution capability of the optical heterodyne method" Appl.Phys.B52. 391-394 (1991)
• [文献書誌] 戸井田 昌弘,近藤 真,市村 勉,稲場 文男: "Coherent detection imaging法に基づく生体光CTの研究" 電子情報通信学会論文誌. J74ーCーI. 137-150 (1991)
• [文献書誌] 戸井田 昌弘,稲場 文男: "レ-ザ-を用いたコヒ-レント検出画像計測方式ー生体光CTの実現ー" レ-ザ-研究. 19. 812-829 (1991)
• [文献書誌] 山下 幸彦,小川 英光: "平均射影フィルタによる画像復元" 電子情報通信学会論文誌. J73ーDーII. 150-157 (1991)
• [文献書誌] 山下 幸彦,小川 英光: "平均射影フィルタの諸性質" 電子情報通信学会論文誌. J73ーDーII. 142-149 (1991)
• [文献書誌] 山下 幸彦,小川 英光: "画像空間の位相と最適画像復元フィルタ" 電子情報通信学会論文誌. J75ーDーII. (1992)
• [文献書誌] 山下 幸彦,小川 英光: "最適画像復元フィルタと一般逆" 電子情報通信学会論文誌. J75ーDーII. (1992)
• [文献書誌] 山下 幸彦,小川 英光: "各種最適画像復元フィルタの相互関係" 電子情報通信学会論文誌. J75ーDーII. (1992)
• [文献書誌] E.Oja,H.Ogawa and J.Wangviwattana: "Principal component analysis by homogeneous neural networks,Part I:The weight subspace criterion" IEICE Trans.on Information and Systems. E75-D. (1992)
• [文献書誌] E.Oja,H.Ogawa and J.Wangviwattana: "Principal component analysis by homogeneous neural networks,Part II:Analysis and extensions of the learning algorithms" IEICE Trans.on Information and Systems. E75-D. (1992)
• [文献書誌] M.Suemitsu and M.Takeda: "Wavelength-shift interferometry for distance measurements using the Fourier transform technique for fringe analysis" Appl.Opt.30. 4046-4055 (1992)
• [文献書誌] M.Takeda and M.Kitoh: "Spatio-temporal frequency-multiplex heterodyne interferometry" Proc.SPIE. 1553. 66-76 (1991)
• [文献書誌] 武田 光夫: "干渉計測の自動化と高精度化のための縞画像解析" 第8回光波センシング技術研究会論文集. LST8ー12. 81-88 (1991)
• [文献書誌] 武田 光夫: "光インタ-コネクション:受動素子とコンポ-ネントの展望" 電子情報通信学会論文誌.
• [文献書誌] M.Takeda and M.Kitoh: "Spatio-temporal frequency-multiplex heterodyne interferometry" J.Opt.Soc.Am.A.
• [文献書誌] H.Fujiwara: "Real-time interferometry by optical phase conjugation in dye-doped film" Proc.SPIE. 1507. 492-499 (1991)
• [文献書誌] H.Fujiwara: "Power transfer by nearly degenerate two-wave mixing in a saturable dye-doped film" J.Opt.Soc.Am.B. 8. 1740-1745 (1991)
• [文献書誌] C.Egami: "Cross-polarized phase conjugation by using azo dye doped polymer films" Proc.of the 5th Toyota Conf.on nonlinear optical meterials. (1992)
• [文献書誌] 藤原 裕文: "有機色素膜を用いた位相共役光学" 応用物理. 61. (1992)
• [文献書誌] Erkki Oja,Hidemitsu Ogawa and Jaroonsakdi Wangviwattana: "T.Kobonen,K.Makisara,O.Simula and J.Kangased.eds.:Artifical Neural Networks,(分担)Learning in Nolinear Constrained Hebbian Networks" Elsevier Science Pub.(NorthーHolland), 16 (1991)
• [文献書誌] Hidemitsu Ogawa and Itsuo Kumazawa: "G.T.Herman,A.K.Louis and F.Natterer,eds.:Mathematical Methods in Tomography,Lecture Notes in Mathematics,Vol.1497,(分担)Radon Transform and Analog Coding" SpringerーVerlag, 13 (1991)