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2023 年度 実績報告書

高速・高解像度撮影を目指したベクトルピクセルイメージング技術の開拓

研究課題

研究課題/領域番号 22K18803
研究機関千葉大学

研究代表者

下馬場 朋禄  千葉大学, 大学院工学研究院, 教授 (20360563)

研究期間 (年度) 2022-06-30 – 2024-03-31
キーワードラインセンサ / 深層学習 / ワンショット計測
研究実績の概要

本研究はベクトルピクセルイメージングを開発する.撮像素子には受光素子が並べられたラインセンサを使用する.提案手法は,従来のイメージングデバイス(CCDやCMOSカメラ)とシングルピクセルイメージングの両方の利点を有する.CCDやCMOSカメラは高解像度撮影を得意とするが,幅広い波長帯や低光量環境下での撮影は苦手とする.シングルピクセルイメージングはその逆の特性となる.提案手法(ベクトルピクセルイメージング)は,大画素数の撮影かつ高速撮影が可能であり,ラインセンサの特性から,幅広い波長帯や低光量環境下での撮影も可能となる.この提案手法は複数回のパターン投影を必要とする.
本研究課題では,パターン投影を必要としないワンショットで撮影可能なベクトルセンサイメージングを開発した.この研究では,1次元の計測データと正解画像をマッピングするニューラルネットワークを開発した.この光学系は撮像物体,物体光を拡散する拡散板,ラインセンサから構成される.
この1次元拡散計測データから物体の振幅を推論できることを示した.最終年度には,ニューラルネットワークの構成を変更し,物体の複素振幅計測(振幅と位相の同時計測)ができることを示した.いずれもワンショットで対象物体の情報を復元できた.

  • 研究成果

    (3件)

すべて 2024 2023

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (1件)

  • [雑誌論文] Complex amplitude recovery using non-scanning line sensor imaging with deep learning2024

    • 著者名/発表者名
      Koki Kawamoto, Harutaka Shiomi, Tomoyoshi Ito, Tomoyoshi Shimobaba
    • 雑誌名

      Optics and Lasers in Engineering

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Vector sensor imaging2023

    • 著者名/発表者名
      Kawamoto Koki、Shiomi Harutaka、Ito Tomoyoshi、Kakue Takashi、Shimobaba Tomoyoshi
    • 雑誌名

      Optics and Lasers in Engineering

      巻: 162 ページ: 107439~107439

    • DOI

      10.1016/j.optlaseng.2022.107439

    • 査読あり
  • [学会発表] 非負値行列因子分解を用いたシングルピクセルイメージングにおけるマスクパターン数削減2023

    • 著者名/発表者名
      鹿村卓司, 下馬場朋禄, 伊藤智義
    • 学会等名
      Optics & Photonics Japan 2023 (OPJ2023)

URL: 

公開日: 2024-12-25  

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