2014 Fiscal Year Annual Research Report
３次元形状取得のためのスマートＣＭＯＳイメージセンサ
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13J07038
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
矢部 紘貴 東京大学, 工学系研究科, 特別研究員(DC1)
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| Project Period (FY) |
2013-04-26 – 2016-03-31
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| Keywords | CMOSイメージセンサ / 3次元形状取得 / 光切断法 / 2分探索 / 線形探索 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
光切断法と呼ばれる3次元形状取得手法を、高速化する手法について、研究を行った。光切断法では、レーザー光による輝線の位置が重要である。この輝線検出を、従来のように、センサー外部の信号処理回路・CPUによって行うのではなく、センサー内部で検出が可能であるようなセンサーを提案した。従来は、このようなセンサーをつくろうとすると、センサー内部に大きな処理回路を置く必要があるため、センサーの解像度劣化が問題になった。本研究では、最小電圧回路を用いた2分探索・線形探索を提案し、この方式を用いることで、処理回路が占める面積を最小限に留めることができることを示した。
提案したセンサーの輝線検出性能を確かめるために、シミュレーションを行った。これにより、最小電圧回路は輝線位置を検出するのに十分な性能を持っているため、輝線検出精度は、2分探索・線形探索が持つ元々の限界に近い性能を達成できる見込みであることを示した。
また、提案したセンサーを実際に製造し、これを動作させるのに必要な制御部分の設計・製作も行った。制御部には、FPGAとよばれる、任意のディジタル回路を実現することができるデバイスを用いた。また、センサー上に組み込まれた制御回路に必要なデータを生成するために、FPGAに組み込まれたCPUを用いた。
この制御回路をもちいて、製造したセンサーの基本的な性能と動作を確認した。測定結果について、期待と異なる部分については、設計に反映を行った。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
実現に必要な制御部の設計・作成等を行い、基本的な性能の測定を行った。
測定の結果を設計にフィードバックし、改良版の設計を完了した。
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| Strategy for Future Research Activity |
3次元測定システムとして全体を完成し、性能を測定して研究成果としてまとめる。
既存の周波数・位相変調と今回の技術の組み合わせや、当研究室で研究しているセキュリティ分野と3次元測定の組み合わせのような
技術についても検討し、3次元システムの性能向上を目指す。
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