| 研究課題/領域番号 |
18H03258
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分61010:知覚情報処理関連
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| 研究機関 | 電気通信大学 |
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研究代表者 |
岡田 佳子 電気通信大学, 大学院情報理工学研究科, 教授 (50231212)
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| 研究分担者 |
長谷川 裕之 島根大学, 学術研究院教育学系, 准教授 (10399537)
西岡 一 電気通信大学, 大学院情報理工学研究科, 教授 (70180586)
高橋 裕樹 電気通信大学, 大学院情報理工学研究科, 教授 (80262286)
笠井 克幸 国立研究開発法人情報通信研究機構, 未来ICT研究所フロンティア創造総合研究室, 主任研究員 (90359084)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2022-03-31
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| キーワード | バクテリオロドプシン / 一次視覚野単純型細胞 / 受容野 / Gaborフィルター / 画像処理 / 錯視検出 |
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| 研究成果の概要 |
光受容タンパク質バクテリオロドプシンをインクジェット印刷した視覚情報処理素子を作製し，特徴抽出に適用した．透明電極上への印刷条件を最適化し，一次視覚野単純型細胞の応答範囲「受容野」の空間構造を模倣した7値化5ローブcos-on中心型および4ローブsin-on中心型Gaborフィルターを作製した．時空間周波数特性はバンドパスを示し，マカクザルの単純細胞受容野の電気生理学的応答と定性的に一致した．さらにエッジ検出や方向検出，錯視検出に適用し，ソフトウェアや複雑な回路，電源を使わずに生体膜の特性だけで，人間の目のエッジ検出機能と方向検知機能を再現することに成功した．
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| 自由記述の分野 |
視覚情報処理
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
タンパク質自身が好塩菌の太陽電池であり，微分演算/畳み込み機能をもつため，これをセンサー材料として用いた視覚神経細胞受容野形状を模倣した素子は，バイヤス電源や外部演算回路が不要である．無機材料を使用せず，生体をインクジェット印刷した環境に優しい視覚ハードウェアの実現は，デジタル画像処理における計算負荷の軽減や消費電力の低減に貢献し，ビジョンチップや生体機能LSIといった生体模倣分野にもインパクトを与える独創的な試みである．構成論的手法，すなわち作ることによる視覚機能の理解にもつながり，画像工学と神経生理学分野を繋ぐ架け橋として基礎と応用研究の両面から有用である．
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