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2007 年度 研究成果報告書概要

時間相関型イメージセンサの実用化開発と新しいパターン計測技術への応用研究

研究課題

研究課題/領域番号 17360189
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 計測工学
研究機関東京大学

研究代表者

安藤 繁  東京大学, 大学院・情報理工学系研究科, 教授 (70134468)

研究分担者 篠田 裕之  東京大学, 大学院・情報理工学系研究科, 准教授 (40226147)
奈良 高明  電気通信大学, 電気通信学部, 准教授 (80353423)
小野 順貴  東京大学, 大学院・情報理工学系研究科, 講師 (80334259)
来海 暁  大阪電気通信大学, 総合情報学部, 准教授 (30312987)
西 一樹  電気通信大学, 電気通信学部, 准教授 (00208125)
研究期間 (年度) 2005 – 2007
キーワード時間相関型イメージセンサ / CMOS / 画像センシング / 光計測 / 相関カメラ / ヘテロダイン / CMOSイメージセンサ
研究概要

本研究では,時間相関イメージセンサデバイスの性能向上と応用計測技術の発展の両面に関して、飛躍的な進展を実現することができた。
デバイス面では,企業との密接な協力のもと,これまでの研究で明らかになった設計指針と理論的数値的な解析によって基本設計を行い,この設計を企業側が固有の半導体プロセスに適合させるように修正し,また固有のIPを組み合わせることにより具体設計を行い,320x256画素の実用に近いデバイスを完成させた。またカラー化,多チャンネル化も実現した。
応用計測技術の面では,上記デバイスを用い,科学技術研究ならびに産業応用向けの新規で高性能な計測技術と映像化技術の実現に向けた研究開発を遂行した。原理的ならびに技術面でのポイントは,1)三相型によって可能になる振幅と位相の同時検出能力の活用,2)種々の物理量-光変換効果との連携による光以外の場のパターン計測法への展開,3)波長領域の赤外への拡張による物質分布・特定への応用,が研究の主要な方針となる。1)については,新たにレーザと音響光学素子によるヘテロダイン干渉法と組み合わせた実時間三次元画像化法ならびに実時間音響振動映像法を実現した。2)においては,実時間の白色干渉イメージャと光コヒーレンストモグラフィーイメージャの実現,鋼板表面の漏洩磁束とファラデー結晶・偏光計測手法を用いた表面検査映像法を実現した。3)においては,特にスペクトルマッチングイメージャの波長領域の拡張に関して,本研究での成果を受け手の浜松の知的クラスタ事業と連携した展開を現在進めている。

  • 研究成果

    (51件)

すべて 2008 2007 2006 その他

すべて 雑誌論文 (15件) (うち査読あり 5件) 学会発表 (35件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] 複素正弦波変調撮像によるオプティカルフロ-検出理論 および時間相関イメ-ジセンサによる実現2008

    • 著者名/発表者名
      安藤 繁, 魏 大比, Paul Masurel,
    • 雑誌名

      情報処理学会CVIM論文誌 20

      ページ: 13-21

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 時間相関イメ-ジセンサ-高度な実時間パタ-ン計測を実現する画像センサ-2008

    • 著者名/発表者名
      来海 暁, 安藤 繁
    • 雑誌名

      計測と制御 47

      ページ: 10-17

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [雑誌論文] 時間相関イメ-ジセンサと実時間ロックイン撮像技術2008

    • 著者名/発表者名
      来海 焼, 安藤 繁
    • 雑誌名

      光アライアンス 19

      ページ: 1-6

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [雑誌論文] 複素正弦波変調撮像に基づくオプティカルフロ-推定2007

    • 著者名/発表者名
      魏 大比, P. Masurel, 栗原 徹, 安藤 繁
    • 雑誌名

      電子情報通信学会論文誌 J90-D

      ページ: 2009-2018

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Direct localization of multiple magnetic dipoles for surface crack detection2007

    • 著者名/発表者名
      Takaaki Nara and Shigeru Ando
    • 雑誌名

      J. Inverse and Ill-Posed Problems 15

      ページ: 403-418

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Real-Time Orientation-Sensitive Magneto-Optic Imager for Leakage Flux Inspection2007

    • 著者名/発表者名
      S .Ando, T. Nara, N. Ono, and T. Kurihara
    • 雑誌名

      IEEE Trans. Magnetics 43

      ページ: 1044-1051

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Real-time heterodyne imaging interferometry: focal-plane amplitude and phase demodulation using a three-phase correlation image sensor2007

    • 著者名/発表者名
      Akira Kimachi
    • 雑誌名

      APPLIED OPTICS 46

      ページ: 87-94

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Optical flow determination with complex-sinusoidally modulated imaging2007

    • 著者名/発表者名
      W. Dabi, P. Masurel, T. Kurihara, S. Ando
    • 雑誌名

      IEICE Vol.J90-D

      ページ: 2009-2018

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [雑誌論文] Direct localization of multiple magnetic dipoles for surface crack detectio2007

    • 著者名/発表者名
      Takaaki Nara, Shigeru Ando
    • 雑誌名

      J. Inverse and Ill-Posed Problems Vol.15

      ページ: 403-418

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [雑誌論文] Real-Time Orientation-Sensitive Magneto-Optic Imager for Leakage Flux Inspection2007

    • 著者名/発表者名
      S. Ando, T. Nara, N. Ono, T. Kurihara
    • 雑誌名

      IEEE Trans. Magnetics Vol.43

      ページ: 1044-1051

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [雑誌論文] Real-time heterodyne imaging interferometry : focal-plane amplitude and phase demodulation using a three-phase correlation image sensor2007

    • 著者名/発表者名
      Akira Kimachi
    • 雑誌名

      APPLIED OPTICS Vol.46

      ページ: 87-94

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [雑誌論文] Time-Domain Correlation Image Sensor-Smart Device for Advanced Real-Time 2D Sensing2007

    • 著者名/発表者名
      Akira Kimachi, Shigeru Ando
    • 雑誌名

      SICE Vol.47

      ページ: 10-17

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [雑誌論文] Time-Domain Correlation Image Sensor and Real-Time Lock-in Imaging Technique2007

    • 著者名/発表者名
      Akira Kimachi, ShigeruAndo
    • 雑誌名

      Hikari-alliance Vol.19

      ページ: 1-6

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [雑誌論文] The Latest Developments in CMOS Image Sensor2007

    • 著者名/発表者名
      Akira Kimachi, ShigeruAndo
    • 雑誌名

      CMC Publishing Co., Ltd.

      ページ: 160-183

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [雑誌論文] Optical Flow Detection via Complex-Sinusoidally Modulated Imaging and Its Realization with Correlation Image Sensor

    • 著者名/発表者名
      S. Ando, W. Dabi, P. Masurel
    • 雑誌名

      IPSJ Transactions on Computer Vision and Image Media

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [学会発表] Adaptive Optical Flow Detection Using Correlation Image Sensor and Frequency-Tuned Complex-Sinusoidal Reference Signals2008

    • 著者名/発表者名
      D. Wei, P. Masurel, T. Kurihara, S. Ando
    • 学会等名
      Electronic Imaging 2008
    • 発表場所
      San Jose, USA
    • 年月日
      20080627-31
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [学会発表] Continuously trackable PIV (Particle Image Velocimetry) with correlation image sensor2008

    • 著者名/発表者名
      Toru Kurihara, Shigeru Ando
    • 学会等名
      Electronic Imaging 2008
    • 発表場所
      San Jose, USA
    • 年月日
      20080627-31
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [学会発表] Adaptive Optical Flow Detection Using Correlation Image Sensor and Frequency-Tuned Complex-Sinusoidal Reference Signals2008

    • 著者名/発表者名
      D. WEI, P. MASUREL, T. KURIHARA, and S. ANDO
    • 学会等名
      Electronic Imaging 2008
    • 発表場所
      San Jose, United States
    • 年月日
      20080127-31
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [学会発表] Continuously trackable PIV (Particle Image Velocimetry) with correlation image sensor2008

    • 著者名/発表者名
      Toru Kurihara and Shigeru Ando
    • 学会等名
      Electronic Imaging 2008
    • 発表場所
      San Jose, United States
    • 年月日
      20080127-31
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [学会発表] Remote Six-axis Deformation Sensing with Optical Vortex Beams2008

    • 著者名/発表者名
      S Sato, I Fujimoto, T Kurihara, S Ando
    • 学会等名
      SPIE Photonics West 2008
    • 発表場所
      San Jose, USA
    • 年月日
      20080119-24
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [学会発表] Remote Six-axis Deformation Sensing with Optical Vortex Beams2008

    • 著者名/発表者名
      S Sato, I Fujimoto, T Kurihara, S. Ando
    • 学会等名
      SPIE Photonice West 2008
    • 発表場所
      San Jose USA
    • 年月日
      20080119-24
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [学会発表] 多重零点光ビームの実時間追跡による遠隔6軸変位計測2007

    • 著者名/発表者名
      佐藤, 藤本, 栗原, 安藤
    • 学会等名
      光波センシング技術研究会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      20071211-12
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [学会発表] 多重零点光ビームによる遠隔6軸変位計測2007

    • 著者名/発表者名
      佐藤, 藤本, 栗原, 安藤
    • 学会等名
      日本光学会年次学術溝演会
    • 発表場所
      大阪
    • 年月日
      20071126-28
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [学会発表] 多重極光ビームを用いる遠隔6軸変位計測(第1報)-多重極ビームの生成と実時間映像検出-2007

    • 著者名/発表者名
      佐藤, 藤本, 栗原, 安藤
    • 学会等名
      第24回センシングフォーラム
    • 発表場所
      仙台
    • 年月日
      20071025-26
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [学会発表] 時間相関イメージセンサを用いた音響ホログラム計測-システム構成の提案と基礎実験-2007

    • 著者名/発表者名
      尾崎, 佐藤, 栗原, 安藤
    • 学会等名
      第24回センシングフォーラム
    • 発表場所
      仙台
    • 年月日
      20071025-26
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [学会発表] 多重極マーカーを用いた高速移動物体の姿勢軌跡の推定2007

    • 著者名/発表者名
      栗原徹, 五十嵐康彦, 安藤繁
    • 学会等名
      第24回センシングフォーラム
    • 発表場所
      仙台
    • 年月日
      20071025-26
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [学会発表] Multi-axis Deformation Sensing by Imaging Optical Vortex Beam2007

    • 著者名/発表者名
      S Sato, T Kurihara, S Ando
    • 学会等名
      Proceedings of the 24th Symposium Sensor Symposium
    • 発表場所
      Tokyo
    • 年月日
      20071025-26
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [学会発表] Multi-axis Deformation Sensing by Imaging Optical Vortex Beam2007

    • 著者名/発表者名
      S Sato, T Kurihara, S Ando
    • 学会等名
      第24回「センサ・マイクロマシンと応用システム」シンポジウム
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      20071016-17
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [学会発表] Object pose estimation for fast moving object using phase-stamp imaging2007

    • 著者名/発表者名
      Toru Kurihara Shigeru Ando
    • 学会等名
      第24回「センサ・マイクロマシンと応用システム」シンポジウム
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      20071016-17
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [学会発表] Object pose estimation for fast moving object using phase-stamp imaging2007

    • 著者名/発表者名
      Toru Kurihara, Shigeru Ando
    • 学会等名
      Proceedings of the 24th Symposium sensor Symposium
    • 発表場所
      Tokyo
    • 年月日
      20070825-26
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [学会発表] PHASE-STAMP PARTICLE-TRAJECTORY VELOCIMETRY USING CORRELATION IMAGE SENSOR2007

    • 著者名/発表者名
      Toru Kurihara, Maoto Iwata and Shigeru Ando
    • 学会等名
      5th Joint ASME/JSME Fluids Engineering Conference
    • 発表場所
      San Diego, California USA
    • 年月日
      20070730-0802
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [学会発表] PHASE-STAMP PARTICLE-TRAJECTORY VELOCIMETRY USING CORRELATION IMAGE SENSOR2007

    • 著者名/発表者名
      Toru Kurihara, Maoto Iwata, Shigeru Ando
    • 学会等名
      5th Joint ASME/JSME Fluids Engineering Conference
    • 発表場所
      San Diego, USA
    • 年月日
      20070730-0802
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [学会発表] Remote Six-axis Deformation Sensing with Optical Vortex Beams2007

    • 著者名/発表者名
      S Sato, T Kurihara, S Ando
    • 学会等名
      U.S. Japan Workshop on Advanced Integrated Sensor Technologies and Secure Societies and Better Quality of Life
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      20070721-23
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [学会発表] Remote Six-axis Deformation Sensing with Optical Vortex Beams2007

    • 著者名/発表者名
      S Sato, T Kurihara, S Ando
    • 学会等名
      U.S. Japan Workshop on Advanced Integrated Sensor Technologies and Secure Societies and Better Quality of Life
    • 発表場所
      Tokyo
    • 年月日
      20070721-23
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [学会発表] Novel sensor and algorithm for motion tracking in indoor and outdoor environments2007

    • 著者名/発表者名
      D. Wei, P. Masurel, T. Kurihara, and S. Ando
    • 学会等名
      Proc. Int. Conf. Networked Sensing Systems (INSS2007)
    • 発表場所
      Braunschweig, Germany
    • 年月日
      20070606-08
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [学会発表] 計測技術の最近の展開・原動力とその具体例2007

    • 著者名/発表者名
      安藤
    • 学会等名
      日本鉄鋼協会西山記念技術講座
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2007-11-21
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [学会発表] 「内部欠陥検出の高精度化」研究会の成果を展望2007

    • 著者名/発表者名
      安藤
    • 学会等名
      日本鉄鋼協会制御技術部会大会
    • 発表場所
      倉敷
    • 年月日
      2007-11-08
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [学会発表] 最近の計測技術の動向:構造物保全および内部欠陥検査を中心に2007

    • 著者名/発表者名
      安藤
    • 学会等名
      日本塑性加工学会塑性加工シンポジウム
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2007-08-24
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [学会発表] Interferometric Vibrometry Algorithm Based on Recursion Formula of Bessel Functions,2006

    • 著者名/発表者名
      S. Sato, T. Kurihara, S. Ando
    • 学会等名
      5th Int. Conf. Optics-Photonics Design and Fabrication(ODF'06)
    • 発表場所
      Nara, Japan
    • 年月日
      20061206-08
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [学会発表] Optical flow determination with complex-sinusoidally modulated imaging2006

    • 著者名/発表者名
      D. Wei, P. Masurel, T. Kurihara, S. Ando
    • 学会等名
      Int. Conf. Signal Processing
    • 発表場所
      Guilin, China
    • 年月日
      20061116-20
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [学会発表] I Real-time 2-D Vibrometry and Surface Profiling of Layered Micro-Structures with White-Light Interferometry2006

    • 著者名/発表者名
      S.Sato, T. Kurihara, S. Ando
    • 学会等名
      Proceedings of the 23rd Symposium Sensor Symposium
    • 発表場所
      高松
    • 年月日
      20061005-06
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [学会発表] Principle and Experiment for Motion-blur Free Imaging2006

    • 著者名/発表者名
      P. Masurel, D. Wei, T. Kurihara, S. Ando.
    • 学会等名
      Proceedings of the 23rd Symposium Sensor Symposium
    • 発表場所
      高松
    • 年月日
      20061005-06
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [学会発表] Complex Sinusoidally Modulated Imaging for Real-time Pixel-wise Optical Flow Detection2006

    • 著者名/発表者名
      D. Wei, P. Masurel, T. Kurihara, S. Ando
    • 学会等名
      Proceedings of the 23rd Symposim Sensor Symposium
    • 発表場所
      高松
    • 年月日
      20061005-06
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [学会発表] Optical flow determination with complex-sinusoidally modulated imaging2006

    • 著者名/発表者名
      D. Wei, P. Masurel, T. Kurihara, S. Ando
    • 学会等名
      Meeting on Image Recognition and Understanding
    • 発表場所
      仙台
    • 年月日
      20060719-21
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [学会発表] Gomplex-Sinusoidally Modulated Imaging fbr Optical Flow Detection2006

    • 著者名/発表者名
      S. Ando, D. Wei, and P. Manurel, T. Kurihara
    • 学会等名
      SIAM Conference on Imaging Science
    • 発表場所
      Minneapolis, USA
    • 年月日
      20060515-17
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [学会発表] Complex-Sinusoidally Modulated Imaging for Optical Flow Detection2006

    • 著者名/発表者名
      S. Ando, D. Wei, P. Masurel, T. Kurihara
    • 学会等名
      SIAM Conference on Imaging Science
    • 年月日
      20060000
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [学会発表] Interferometric Vibrometry Algorithm Based on Recursion Formula of Bessel Functions2006

    • 著者名/発表者名
      S. Sato, T. Kurihara, S. Ando
    • 学会等名
      5th Int. Conf. Optics-Photonics Design and Fabrication (ODF06)
    • 年月日
      20060000
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [学会発表] Real-time 2-D Vibrometry and Surface Profiling of Layered Micro-Structures with White-Light Interferometry2006

    • 著者名/発表者名
      S. Sato, T. Kurihara, S. Ando
    • 学会等名
      Proceedings of the 23rd Symposium Sensor Symposium
    • 年月日
      20060000
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [学会発表] Principle and Experiment for Motion-blur Free Imaging2006

    • 著者名/発表者名
      P. Masurel, D. Wei, T. Kurihara, S. Ando
    • 学会等名
      Proceedings of the 23rd Symposium Sensor Symposium
    • 年月日
      20060000
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [学会発表] Complex Sinusoidally Modulated Imaging for Real-time Pixel-wise Optical Flow Detection2006

    • 著者名/発表者名
      D. Wei, P. Masurel, T. Kurihara, S. Ando
    • 学会等名
      Proceedings of the 23rd Symposium Sensor Symposium
    • 年月日
      20060000
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [図書] 「CMOSイメージセンサの最新動向」9章:時間相関イメージセンサー高度な実時間パターン計測を実現する画像センサー2007

    • 著者名/発表者名
      来海 暁, 安藤 繁
    • 総ページ数
      24(160-183)
    • 出版者
      シーエムシー出版
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より

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公開日: 2010-02-04  

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