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ライトフィールド顕微鏡の高解像度化技術の検証と最適化

光场显微镜高分辨率技术的验证和优化

基本信息

批准号：
21K14514
负责人：
執行航希
金额：
$ 3万
依托单位：
Mitsubishi Electric Corporation
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2023-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

従来ライトフィールド技術は二重の意味において分解能の低下が生じていた。まず一つ目はレンズアレイを介してImage sensorに投影される像の倍率低下に起因した画素サイズが物界中で増大してしまうこと、小さな開口のレンズを通すことによって開口制限を受けることで低下する分解能。前者はナイキストリミットによる制限となり、後者は回折による制限となる。基本的に回折による制限を超えることは難しい。今回の研究では前者のナイキストリミットによる制限を緩和する方法を二つ提案した。一つは画素ずらしと呼ばれる像界側で画素を分割するようにずらし、最後にずらした後の像を合成することにより、実効的に画素サイズを小さくする方法。もう一点は、従来のライトフィールドアルゴリズムはレンズアレイ１つにつき１ピクセルという制限を持ったアルゴリズムであったが、同一光線を一つにまとめるアルゴリズムを提案することにより、利用可能な画素を劇的に向上することで改善を図った。これにより、従来に対して最大で8～9倍程度の解像度向上が実現したことにより、ナイキストリミットによる分解能制限を緩和した。計画としては画素ずらしによる分解能向上を目指していたものの、画素ずらしによる分解能向上では１枚の画像を生成するために複数枚の画像を利用するため、空間分解能に対して時間分解能の制約を別途設けることとなってしまうため、ライトフィールドの高速能を犠牲にせずに解像度を向上する技術を構築した。

The technology of the future has a double meaning, and the decomposition energy is low. The reason why the magnification of the Image is low is that the pixel size increases in the physical world, and the aperture size decreases in the physical world. The former is restricted by the former, while the latter is restricted by the latter. The basic principle is to limit the amount of time required for the purchase of goods. This paper proposes two ways to alleviate the restrictions of the former. A method of dividing pixels into two parts A point of light, a point of light, a point of light, The maximum resolution of 8~9 times is achieved by reducing the resolution limit. The plan is to point out that the decomposition energy inside the pixel can be upward, the decomposition energy inside the pixel can be upward, one image can be generated, and multiple images can be utilized. The spatial decomposition energy can be separated from the constraints on the temporal decomposition energy. Therefore, the high-speed energy of the camera can be sacrificed, and the internal resolution can be improved.