撮像系と情報処理の高度な融合による光学現象の多元同時撮影

通过成像系统和信息处理的先进融合，对光学现象进行同步多维成像

• 批准号: 19J14999
• 负责人: 北野 和哉
• 金额: $ 1.47万
• 依托单位: Nara Institute of Science and Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2019
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2019-04-25 至 2021-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19J14999/
• 关键词: 分光計測; 超解像; ボケ関数推定; コンピュータビジョン

時間と波長の同時計測は幅広い分野でされており，バイオサイエンスや化学の分野では，複雑で高価な光学系によって時間や波長などの高次元な光の情報を計測していた．しかしながら，これらの計測には時間や金額面で大きなコストが必要になる．一方，情報系では，計算処理によってRGB 画像から光学現象の解析を行っていた． しかしながら，光学現象の解析には時間や波長などの詳細な情報が必要なために縮退した情報では不十分である．本研究では，複雑で高価な装置を用いて行われてきた高次元な光計測をハードウェアとソフトウェアの協調設計によって再構築し，光学系・電子回路・計算処理の工夫によって簡易なハードウェアとソフトウェアの組み合わせで実現することが目的である．本年度は，前年度に続き分光超解像におけるキャリブレーションの問題を解決する方法について取り組んだ．超解像によって得られた分光分布は内部の光学系によって生じるボケ関数によって分解能が低下する．これを解決する方法としてボケ関数の推定とその除去が重要になる．しかしながら，分光器のボケ関数は波長依存であるためにすべての計測範囲で推定する事は困難である．そこで，波長軸に対して疎な原子輝線を用いてボケ関数を計測し，輝線間のボケ関数を推定から求める方法を提案した．また，ボケ関数の除去方法として輝度値が負にならない点を利用した非負制約付きの最小二乗法を導入した．実環境で撮影した分光分布に対して提案手法を適用し，本手法の有効性を示した．

At the same time, it is necessary for the Department of Optical Science of the Department of Optical Science, the Department of Optical Science, the Department of Optical Optics, the Department of Optical Science, the Department of Optical Science, the Department of Optical Optics, the Department of Calculation and analysis of RGB portraits, optical images, optical images and optical images. A copy of the high-level equipment is used to realize the performance of a high-dimensional optical meter. the design of the optical circuit is based on the design of the optical system, and the optical department of the Department of Optics is responsible for the design and implementation of the computer circuit in the Department of Optics. In the previous year, the spectroscopic super-resolution method of the previous year was used to solve the problem. The super-resolution method was used to obtain the data of the optical system. The number of students in the Department of Optics in the internal department of optics, the number of students in the department of optics, the number of students in the department of optics, the decomposition energy is low, and the method of solving the problem is to determine the number of important data to remove the important data. The wave length of the spectrometer is dependent on the number of the spectrometer, the range of the spectrometer, the presumption of the problem, the atomic line of the wave length, the atomic line of the spectrometer, the numerical calculation of the spectrometer, the presumption of the number of the spectrometer, and the proposed method of numerical calculation. The method of removing the number of passengers is very sensitive to the use of the minimum two-way method. The method of proposing a proposal is used in the summary of the environment, and this method is not applicable.

项目成果

Super-resolution for a dispersive spectrometer using a tilted area sensor and spectrally varying blur kernel interpolation

使用倾斜区域传感器和光谱变化模糊核插值的色散光谱仪的超分辨率

• DOI: 10.1364/oe.414479
• 发表时间: 2021
• 期刊: Optics Express
• 影响因子: 3.8
• 作者: Kitano Kazuya;Funatomi Takuya;Yasukuni Ryohei;Tanaka Kenichiro;Kubo Hiroyuki;Hosokawa Yoichiroh;Mukaigawa Yasuhiro
• 通讯作者: Mukaigawa Yasuhiro

Spectral Super-resolution by Image Sensor Tilting

通过图像传感器倾斜实现光谱超分辨率

• 发表时间: 2020
• 作者: K. Kitano;T. Funatomi;R. Yasukuni;K. Tanaka;H. Kubo;Y. Hosokawa;Y. Mukaigawa
• 通讯作者: Y. Mukaigawa

単一光子検出器を用いた光の高時間分解能計測による材質の分類

使用单光子探测器通过高时间分辨率测量光来对材料进行分类

• 发表时间: 2019
• 作者: 北島大夢;北野和哉;櫛田貴弘;田中賢一郎;久保尋之;舩冨卓哉;向川康博
• 通讯作者: 向川康博

エリアセンサの傾斜による分光計測の超解像と波長依存なボケ関数の推定

通过倾斜区域传感器进行光谱测量的超分辨率以及波长相关模糊函数的估计

• 发表时间: 2020
• 作者: 北野和哉;舩冨卓哉;安國良平;田中賢一郎;久保尋之，細川陽一郎;向川康博
• 通讯作者: 向川康博