マルチファンクショナル画像スイッチングの研究

1998 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 09750050
• 研究機関: 筑波大学
• 研究代表者: 黄 洪欣 筑波大学, 物理工学系, 助手 (10282336)
• キーワード: 画像スイッチイング / 光コンピューティング / 光インタークネクション / エントロピー・ネットワーク / 数字分解パターン表示法 / 位相変調 / 位相シフト干渉法 / 反復計算最小二乗法

研究概要

本研究では、一層汎用的な画像スイッチング技術とその応用について研究を行った。従来のピクセル単位で情報を伝送、処理することと異なり、二次元画像単位で、直接的な画像情報の伝送、処理を目指して、その第一歩としてマルチファンクションナル画像スイッチング技術が重要である。提案したデバースの基本配置は偏向ビームスプリッタの四つのアクティブ表面に偏光変調器を密着し、二つのアクティブの面に入射したビームを混合し、ほかの二つ面から出射する。正確なπ/2位相変調がフィードバックをかけて、その精度を保証した。制御用システムとしてWindows95のOSを持つコンピュータ、ADボードと画像処理ボードを導入し、関連ソフトを開発し、ディモスートラションを行った。
画像スイッチングに適する新しいDigit Decomposition Plane(DDP)符号化方法を提案し、並列処理の方法を検討した。DDP表示法はデータを表す各数字を別々のパターンで記録する方法である。この方法の利点は余分性(Redundant)と各数字を並列的にアクセスできる等の点にある。五つの基本処理(パターンのコピー、拡大、シフート、重ね合し、マスクイングを用いた光イメージ・スイチィング・ネットを構築し、処理を行った。
位相変調器を評価するために、位相測定方法について研究した。位相シフティング干渉法において各縞画像間のシフト量が未知の場合に、縞信号強度の空間的分布の情報から最小自乗法により、位相シフト量及び物体光波の位相分布を推定する新しい計測方法を提案し、汎用のアルゴリズムを開発し、実験的検討及び誤差評価が行った。その方法の効率性を確認した。

研究成果

• [文献書誌] H.Huang,M.Itoh and T.Yatagai: "Polarization multi-functional image switch for optical interconnection and parallel processing" 情報研報. 97・15. 39-40 (1997)
• [文献書誌] H.Huang,M.Itoh and T.Yatagai: "Optical parallel computing with image-switching networks based on digit-decomposition-plane representation" Journal of Optoelectronics Laser. Vol.9.Supp. 142-144 (1998)
• [文献書誌] F.Lei,H.Huang,et.al.: "Binary joint transform correlator for character recognition" Journal of Optoelectronics Laser. Vol.9.Supp. 223-225 (1998)
• [文献書誌] F.Lei,H.Huang,et.al.: "Optical Implementation of entropy network mapped from binary feature tree" Optical Review. Vol.5 No.6. 340-347 (1998)
• [文献書誌] H.Huang,M.Itoh and T.Yatagai: "Optical scale-free parallel algorithm for large-scale array computing based on modified-signed digit arithmetic and digit decomposition plane representation" Optical Engineering. Vol.38 No.3. (1999)
• [文献書誌] H.Huang,M.Itoh and T.Yatagai: "Phase retrieval of phase shifting interferometry with iterative least-square fitting algorithm: Experiments" Optical Review. Vol.6 No.3. (1999)