• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 課題ページに戻る

2022 年度 実績報告書

広視野生体定量イメージングに向けたコンピュテーショナルCMOSイメージセンサ

研究課題

研究課題/領域番号 21H04557
研究機関静岡大学

研究代表者

香川 景一郎  静岡大学, 電子工学研究所, 教授 (30335484)

研究分担者 中澤 謙太  静岡大学, 工学部, 助教 (50824520)
研究期間 (年度) 2021-04-05 – 2024-03-31
キーワードCMOSイメージセンサ / マルチアパーチャ / マルチストレージ / 広視野生体計測 / 定量計測
研究実績の概要

(1) 本研究のコアデバイスであるマルチアパーチャ・マルチストレージコンピュテーショナルCMOSイメージセンサ(MaMs-compCIS)について,画素値読出し回路を改良して,読み出しスピードを向上し,画素信号振幅を拡大した.アパーチャごとに独立の露光パターンを可能とするために,シリアルで露光パターンを書き込む回路を実装した.
(2) 8タップCMOSイメージセンサを用いて,環境光下において,動きがある対象を計測する被験者実験を行った.学内の倫理委員会の承認を受けた上で適正な方法で5名の計測を行い,前述の環境においても対称を正しく計測できることを確認した.
(3) 波長依存が小さく,小型・高コントラスト・多波長重畳が可能な2値構造照明生成用の光学モジュールを開発した.本年度は,昨年度に検討したマルチライン生成光学系を元に, 2次元(2D) MEMSスキャナを用いた2D MEMSを用いたマルチライン生成光学系を構築し,その実証を行った. CW光源を用いて2値構造光を走査して,DCとACに対する振幅反射画像を得た.
(4) 短パルスの2値構造光を生体に照射して得られる時空間的光信号を用いた簡易的なリアルタイムトモグラフィ技術として,ルックアップテーブル(LUT)を利用した時空間周波数領域イメージング(STFDI)を開発し,シミュレーションによりパラメータ推定が可能であることを確認した.
研究課題(1)(2)(4)を研究代表者(香川),研究課題(3)を研究分担者(中澤)が行った.

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

利用を想定していたLSI試作サービスが2022年度に行われなかったために,2023年度に設計したLSIを試作することになった.イメージセンサの試作が遅れていることから,研究室で開発済みのマルチタップCMOSイメージセンサを転用し,コンセプト実証を進めた.

今後の研究の推進方策

本研究のコアデバイスであるマルチアパーチャ・マルチストレージコンピュテーショナルCMOSイメージセンサ(MaMs-compCIS)を試作するために,ファウンダリと交渉を行った.その結果2023年度に試作できることがほぼ確定した.試作したイメージセンサとMEMSミラーを用いた2値構造光照明装置を組み込んだ計測システムを構築し,実証実験を行う.

  • 研究成果

    (12件)

すべて 2023 2022 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 学会発表 (10件) (うち国際学会 2件、 招待講演 3件) 図書 (1件)

  • [国際共同研究] University of California, Irvine(米国)

    • 国名
      米国
    • 外国機関名
      University of California, Irvine
  • [学会発表] Demonstration of motionresistant three-wavelength spatila frequency domain imaging system with ambient light suppression using an pixel 8-tap CMOS image sensor2023

    • 著者名/発表者名
      Yu Feng, Yuto Shimada, Chen Cao, Keita Yasutomi, Shoji Kawahito, Gordon T. Kennedy, Anthony J. Durkin, Keiichiro Kagawa
    • 学会等名
      Photonics West
    • 国際学会
  • [学会発表] 複数の空間周波数を用いた空間周波数領域イメージングによる2層光学パラメータ推定2023

    • 著者名/発表者名
      米山直志, 島田悠人, 香川景一郎
    • 学会等名
      第17回関東学生研究論文講演会
  • [学会発表] マルチアパーチャ・マルチタップCMOSイメージセンサとアクティブ照明による定量生体イメージング2023

    • 著者名/発表者名
      香川景一郎
    • 学会等名
      2023年電子情報通信学会総合大会
    • 招待講演
  • [学会発表] マルチバンド周波数領域イメージング(SFDI)による生体パラメータの推定と近赤外領域における可能性2023

    • 著者名/発表者名
      香川景一郎
    • 学会等名
      日本分光学会近赤外分光部会第16回シンポジウム~DLP: 近赤外領域への応用~
    • 招待講演
  • [学会発表] イメージセンサは実世界をどうサンプリングすべきか?2023

    • 著者名/発表者名
      香川景一郎
    • 学会等名
      第201回次世代画像入力ビジョンシステム部会定例会
    • 招待講演
  • [学会発表] 700×540画素8タップCMOSイメージセンサを用いた3波長空間周波数領域イメージングシステム2023

    • 著者名/発表者名
      馮宇, 島田悠人, Cao Chen, 安富啓太, 川人祥二, 香川景一郎
    • 学会等名
      レーザー学会学術講演会第43回年次大会
  • [学会発表] 多波長SFDIと肌2層モデルを用いた散乱・生体色素濃度の定量イメージング2023

    • 著者名/発表者名
      島田悠人, 馮宇, Cao Chen, 安富啓太, 川人祥二, 香川景一郎
    • 学会等名
      2022年度レーザー学会中部支部若手研究発表会
  • [学会発表] Estimation of scattering and chromophore concentration maps by multi-band spatial frequency domain imaging using a two-layer skin model2022

    • 著者名/発表者名
      Yuto Shimada, Yu Feng, Chen Cao, Keita Yasutomi, Shoji Kawahito, Keiichiro Kagawa
    • 学会等名
      Intenational Workshop on Image Sensors and Imaging Systems (IWISS2022)
    • 国際学会
  • [学会発表] “肌2層モデルを用いた多波長空間周波数領域イメージングによる散乱・生体色素濃度の定量計測2022

    • 著者名/発表者名
      島田悠人, 馮宇, Cao Chen, 安富啓太, 川人祥二, 香川景一郎
    • 学会等名
      Optics & Photonics Japan 2022
  • [学会発表] Demonstration of three-wavelength spatial frequency domain imaging with suppression of motion artifact and ambient light using an 8-tap CMOS image sensor2022

    • 著者名/発表者名
      馮宇, 高田一輝, 島田悠人, Cao Chen, 安富啓太, 川人祥二, 香川景一郎
    • 学会等名
      第28回画像センシングシンポジウム (SSII2022)
  • [図書] コンピュータビジョン最前線2022

    • 著者名/発表者名
      香川景一郎
    • 総ページ数
      57
    • 出版者
      共立出版

URL: 

公開日: 2023-12-25  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi