| 研究課題/領域番号 |
19K20326
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| 研究機関 | 公立諏訪東京理科大学 |
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研究代表者 |
山口 一弘 公立諏訪東京理科大学, 工学部, 講師 (90649063)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| キーワード | ホログラフィ / CGH / 無線伝送システム |
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| 研究実績の概要 |
3D表示方式の1つである計算機合成ホログラム(CGH: Computer Generated Hologram)では，ホログラフィと同様に自然な立体視を実現可能であり，かつ，高い臨場感を持つため，将来の3D表示技術として注目されている．本研究では，フルカラーCGHの計算(撮影・記録)，無線伝送，表示を組み合わせたシステムを開発し，伝送エラーによる画質劣化の影響のないフルカラーCGH無線伝送システムの開発を目的とする．CGHの無線伝送時に発生する伝送エラーが与える画質劣化の影響をシミュレーションおよび光学再生実験により解明し，フルカラー3次元動画像のストリーミング再生を実現する．
これを実現するために，「1. 伝送エラーによる光波分布の理論的解析を行い，モノクロ再生時，フルカラー再生時における伝送エラーをモデル化し，CGH自身の劣化，劣化したCGHから再生される光波に生じるノイズの光学的特性を明らかにする．」，「2. シミュレーション再生・光学再生による実験を通じて，伝送エラーによって再生像にあらわれるノイズを定量的に評価し，再生像に生じる ノイズの光学的特性を実験的に明らかにする．」，「3. CGH計算・伝送・表示を統合したCGH無線伝送システムの開発を行う. を研究し，CGHの計算から伝送，表示まで，伝送エラーによる画質劣化の影響のないフルカラーCGH無線伝送の実現性を明らかにする．」について実施する．
本年度は，１の理論的解析を重点的に実施した．解析のための計算装置，計算アルゴリズムを開発を行うとともに，２年目以降に実施する光学再生のための表示装置の開発を行った．
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
本年度（1年目）では，伝送エラーによるノイズの理論的解析を目的に研究を進め，具体的には下記の項目を実施した．
・フルカラーCGHの無線伝送時における伝送エラーによる影響を解析するために，フルカラーCGHの無線伝送をモデル化し，伝送エラーとCGH自身および劣化したCGHから再生される光波との関係性を理論的に明らかにする．・また，理論的に導出した3次元空間中の光波分布と，1年目に開発する計算装置を用いてシミュレーションした伝送後の光波分布を比較評価する．・具体的には，無線伝送時の通信品質や伝送エラー率をパラメータとして，CGH自身および劣化したCGHから再生される光波分布を客観的に評価する．
また，これらの項目を実施するための計算装置・計算アルゴリズムの開発を行い，伝送エラーによる影響の理論的解析を進めた．また，２年目以降に使用する表示装置の開発を行った．計算装置・表示装置では，一部機材のモデルチェンジに伴った製造メーカの供給不足により調達遅れが生じているが，主要な機材は調達済みであること，次年度早期に調達の見込みであることから，当初の予定通り概ね順調に進行している．
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| 今後の研究の推進方策 |
当初の予定通り，2年目では，シミュレーションおよび光学再生により画質劣化の実験的解析を行う．1年目で開発したフルカラーCGH計算装置を用いてCGHデータを計算し，同じく1年目に開発したフルカラーCGH表示装置を用いて再生像を表示する．2年目では理想状態の環境下としてフルカラーCGHの無線伝送を行い，シミュレーション再生によるシミュレーション再生像と光学再生による光学再生像を用いて，1年目に実 施した理論的解析時のデータをもとに比較評価を行う.2年目では画質劣化の評価を中心に行い，通信品質と伝送エラー率の観点から客観評価 ・主観評価を行う予定である．
また，１年目に開発した計算装置・表示装置の調達できなかった機材を早期に調達し，２年目の実施項目に影響のでないよう取り組む予定である．
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| 次年度使用額が生じた理由 |
計算装置の開発にあたり，当初調達予定の製品のモデルチェンジ・製造メーカによる供給不足が生じたため，一部の機材について次年度に調達することになった．また，今後の無線伝送に使用する機器もあわせて調達予定であったが，こちらもちょうどモデルチェンジのタイミングであり，この標準化の動向により，一部機材を次年度に調達することにした．
なお，これらの調達遅れは一部の機材のみであり，主要な機材は当初の計画通りに調達・開発を行った．
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