多次元情報画像処理

1992 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 04228101
• 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 東北工業大学, 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 / 光学的連想メモリー / 位相共役波

研究概要

新に開発した干渉偏光計の時空間特性を調べる目的を兼ねて、強誘電性液晶セルの電圧印加時における動的2次元複屈折特性を調べた。これにより、本干渉偏光計の有用性を実証した。
分光画像のデータ圧縮を目的とした均等化誤差自己組織化ネットワークを用いることにより、ベクトル量子化器の2段接続方式データ圧縮アルゴリズムを実現した。これにより、一段量子化器アリゴリズムに比べて格段の高速化が実現された。
レーザー光を利用したコンピュータトモグラフィを実現するための3つの基本条件「指向性」「吸収の線形性」「直進行の利用」に関して、生体サンプルに光ヘテロダイン検出技術を適用することにより、詳細な実験検討を行った。その結果、これらの基本条件の実現が可能であることが確認された。
2部グラフ構造トポロジーと最適問題に解を与えるための分布型実現方式を組合せたシステムについて、いくつかの利点を明確にした。さらに、欠陥のあるハードウェアのいくつかの問題点に関して、その許容性を明らかにするとともに、内部単位の結線時の重み付けの方法も明らかにした。
多次元インターフェログラムの時空間宿退という概念を導入し、仮想波面発生の原理とその応用について検討した。さらに、基礎実験によりその実現の可能性を模索するとともに、今後の応用展開を検討した。
BSO結晶を用いた結合フーリェ変換相関光学系を考案し、画像の相関が準実時間で演算されることを実証した。この方式では、コヒーレント光波の使用により、光の位相情報が有効利用されるため、複素ベクトル画像情報の相関演算が期待される。
アゾ系色素・メチルレッド含有ポリビニルアルコール(PVA)膜は、光誘起異方性に基づく光書き込み型の空間光変調器としての機能を有することを見出した。これを2つの画像間の演算に応用し、画像のポジ・ネガ出力を得ること及び画像の部分的ポジ・ネガ反転を可能とした。

研究成果

• [文献書誌] 岡 和彦: "光ヘテロダイン干渉計測における広帯域位相復調" 光波センシング技術研究会論文集. LST9-20. 159-166 (1992)
• [文献書誌] 大塚 喜弘: "照明光源の強度分布を考慮した光学系" 第17回光学シンポジウム. 47-48 (1992)
• [文献書誌] K.Oka: "Contour mapping of dynamic dtress distributions by novel polarization interferometry" Proc.SPIE. 1720. 355-366 (1992)
• [文献書誌] Y.Ohtsuka: "Polarimeter for mapping spatial distribution of dynamic state of polarization" Proc.SPIE. 1746. 42-48 (1992)
• [文献書誌] Y.Ohtsuka: "Realization of pseudo coherence-controllable illumination for shaping intensity pattern of object by opto-electronic hybrid system" Pure and Appl. Opt.1. 227-239 (1992)
• [文献書誌] K.Oka: "Polarization heterodyne interferometry using another local oscillator beam" Opt.Commun.92. 1-5 (1992)
• [文献書誌] K.Oka: "Polarimetry for spatiotemporal photoelastic analysis" Exp.Mech.33. (1993)
• [文献書誌] K.Oka: "Spatiotemporl Birefringence Measurements in an Anti-Ferroelectric Liquid Crystal Cell by Polarization Interferometry" Proc.SPIE. 1983. (1993)
• [文献書誌] S.Tanaka: "Statistical Assessments for Optical Thickness Irregularities of an Uncoated Compact Disk" Proc.SPIE. 1983. (1993)
• [文献書誌] 津村 徳道: "ニューラルネットワークを用いたX線フィルムID番号の読み取り" Med.Imag.Tech.10. 317-318 (1992)
• [文献書誌] A.Hasegawa: "Learning generalization by validation set" Jpn.J.Appl.Phys.1,Regul.Pap.Short Notes. 31. 2459-2462 (1992)
• [文献書誌] 長谷川 玲: "部分的固定重みを持つ角膜内皮細胞写真の画像処理ニューラルネットワーク" 光学. 22. 42-48 (1993)
• [文献書誌] 伊東 一良: "開口合成分光映像法" O PLUS E. 154. 96-101 (1992)
• [文献書誌] 張 偉: "画像処理のための光ニューラルネっトの構成と学習法" 応用物理. 62. 28-31 (1993)
• [文献書誌] 戸井田 昌弘: "Coherent Detection Imaging(CDI)法による生体断層画像計測" Medical Imaging Technology. 10. 502-510 (1992)
• [文献書誌] 戸井田 昌弘: "光断層画像法による生体計測" 応用物理. 62. 10-17 (1993)
• [文献書誌] 稲場 文男: "レーザー光CTに期待するもの" 新医療. 20. 25-27 (1993)
• [文献書誌] 稲場 文男: "レーザー光CT" レーザー研究. 21. (1993)
• [文献書誌] 稲場 文男: "生体からの極微弱生物フォトンの計測" 医学のあゆみ. 162. 882 (1992)
• [文献書誌] S.Sato: "Achievement of laser fusion of biological cells using UV pulsed dye laser beams" Appl.Phys.B-54. 531-535 (1992)
• [文献書誌] 山下 幸彦: "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-D-II. 306-313 (1992)
• [文献書誌] 山下 幸彦: "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-D-II. 883-889 (1992)
• [文献書誌] 山下 幸彦: "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-D-II. 890-898 (1992)
• [文献書誌] E.Oja: "Principal component analysis by homogeneous neural networks,Part I:The weighted subspace criterion" IEICE Trans.on Information and Systems. E-75-D. 366-375 (1992)
• [文献書誌] E.Oja: "Principal component analysis by homogeneous neural networks,Part II:Analysis and extensions of the learning algorithms" IEICE Trans.on Information and Systems. E-75-D. 376-382 (1992)
• [文献書誌] H.Ogawa: "Optimally generalizing neural networks" IEEE&INNS Int.Joint Conf.on Neural Networks,Singapore. 2050-2055 (1991)
• [文献書誌] H.Ogawa: "Pseudo-biorthogonal bases and frames" 98th Annual Meeting of the American Mathematical Society,AMS Special Session on Interaction of Harmonic Analysis, Signal Processing and Computational Mathematics. 85 (1992)
• [文献書誌] H.Ogawa: "Karhunen-Loeve subspace" Proc.11th Int.Conf.on Pattern Recognition,The Hague,The Netherlands. II. 75-78 (1992)
• [文献書誌] E.Oja: "Pca in fully parallel neural networks" I.Aleksander and J.Taylor(Edt.),Artificial Neural Networks,2. 199-202 (1992)
• [文献書誌] H.Ogawa: "A theory of over-learning" I.Aleksander and J.Taylor(Edt.),Artificial Neural Nerworks,2. 215-218 (1992)
• [文献書誌] C.P.Hicks: "Training the gradient field of a dynamic Hopfield (recurrent)network for classification" I.Aleskander and J.Taylor(Edt.),Artificial Neural Networks,2. 1143-1146 (1992)
• [文献書誌] H.Ogawa: "Neural network learning,generalization and over-learning" Proc.of the ICIIPS'92,Int.Conf.on Intelligent Information Processing & System,Beijing,China. 2. 1-6 (1992)
• [文献書誌] C.P.Hicks: "The recurrent gradient network (RGN)-A recurrent network for categorization" IJCNN'92-Beijing,Int Joint Conf.on Neural Networks,Beijing,China. 2. 21-26 (1992)
• [文献書誌] K.Yamasaki: "A theory of over-learning in the presence of noise" 1993 Int.Conf.on Neural Networks,San Francisco,California. (1993)
• [文献書誌] 小川 英光: "ニューラルネットの汎化能力と過学習" 電子情報通信学会,ニューロコンピューティング研究会. NC91-75. 77-84 (1992)
• [文献書誌] C.P.Hicks: "A recurrent network training algorithm for pattern" 情報処理学会コンピュータビジョン研究会・電子情報通信学会パターン認識・理確研究会共催,画像の認識・理解シンポジウム. 2. 15-19 (1992)
• [文献書誌] N.E.Berached: "A theory of extended pseudo-biorthogonal bases and its applications" 電子情報通信学会,パターン認識・理解研究会. PRU92-26. 9-16 (1992)
• [文献書誌] Y.Yamashita: "Relative Karhunen-Loeve operator" 電子情報通信学会、パターン認識・理解研究会. PRU92-50. 39-44 (1992)
• [文献書誌] M.Takeda: "Spatiotemporal Frequency Multiplex Heterodyne Interferometry" J.Opt.Soc.Am.(A). 9. 1607-1614 (1992)
• [文献書誌] M.Takeda: "Complex Naural Fields with a Hopfield-Like Energy Function and an Analogy to Optical Fields Generated in a Phase Conjugate Resonator" J.Opt.Soc.Am(A). 9. 2182-2191 (1992)
• [文献書誌] 武田 光夫: "光インターコネクション:受動素子とコンポーネントの展望" 電子情報通信学会論文誌. J75-C-I. 265-277 (1992)
• [文献書誌] R.Jin: "Optical nonlinearities in strained-layer InGaAs/GaAs multple quantum wells" Appl.Phys.Lett.61. 1745-1747 (1992)
• [文献書誌] K.Okada: "Aberration measurement of a graded index micro cylindrical lens from the intensity distribution of a passing light beam" Opt.Commun.95. 5-10 (1993)
• [文献書誌] M.Otsubo: "Measurement of large plane surface shape with interferometric aperture synthesis" Proc.SPIE. 1720. 444-447 (1992)
• [文献書誌] Z.Q.Liu: "Measurement of radius of concave mirror by zone-plate interferometer" Proc.SPIE. 1720. 448-451 (1992)
• [文献書誌] 藤原 裕文: "光位相共役材料" 高分子. 41. 642-645 (1992)
• [文献書誌] C.Egami: "Efficient Optical Phase Conjugation in Methy-Orange-Doped Polyvinyl Alcohol Film" Jpn.J.Appl.Phys.31. 2937-2940 (1992)
• [文献書誌] 藤原 裕文: "色素薄膜を用いた位相共役干渉計" 学術月報. 46. (1993)
• [文献書誌] S.Miyanaga: "Excited-State Absorption and Pump Propagation Effects on Optical Phase Conjugation in a Saturable Absorption" J.Opt.Soc.Am.B. 10. (1993)
• [文献書誌] 稲場 文男(分担執筆): "「次世代光テクノロジー集成」中の分担執筆“光CTーレーザーによる光断層画像計測"(第2部)" オプトロニクス社, 404 (1992)
• [文献書誌] I.Aleksander and J.Taylor(Edt.): "Artifical Neural Networks,2,Vol.1" Elsevier Science Publ., 837 (1992)