Fast holographic projection using a coded aperture

使用编码孔径的快速全息投影

基本信息

批准号：
22K17908
负责人：
遠藤優
金额：
$ 2.91万
依托单位：
Kanazawa University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

本研究課題では、高速なホログラフィックプロジェクションに必要な技術開発に取り組んでいる。具体的には、高速表示デバイスの活用と、開口設計およびホログラム最適化技術による再生像の画質改善に取り組む。本年度は、DMD (digital micromirror device) を用いたプロジェクション光学系の開発と、機械学習を用いた開口設計アルゴリズムの開発を行なった。DMDはホログラムを高速表示できるデバイスであり、これを用いて高速なホログラフィックプロジェクションシステムを構築した。DMDを用いてホログラムを再生する場合、不要光によって再生像の画質が劣化する問題があり、適切な最適化や量子化によってこの問題を防ぐことが重要となる。そこで、構築したプロジェクションシステムにいくつかの最適化・量子化手法を導入し、再生像の画質評価を行なった。また本研究課題では、ホログラフィックプロジェクションに符号化開口を導入し、不要光を取り除くことで、画質向上を図る。この符号化開口の設計に必要なアルゴリズムの基礎検討を行なった。機械学習を用いた符号化パターン設計アルゴリズムを開発し、画像データセットを用いて原理実証を行なった。また開発したプロジェクションシステムとアルゴリズムの一部を計測技術（単一画素ホログラフィックイメージング）へと応用した。良好な実験結果が得られており、開発したシステム及びアルゴリズムの有効性を確認できた。

该研究主题正在研究高速全息投影所需的技术开发。具体而言，我们将使用高速显示器和使用光圈设计和全息图优化技术来使用高速显示器并提高繁殖图像的图像质量。今年，我们使用DMD（数字Micromirror设备）和使用机器学习的光圈设计算法开发了投影光学。 DMD是一种可以高速显示全息图的设备，我们用它来构建高速全息投影系统。当使用DMD重现全息图时，存在一个问题，即由于不必要的光线而导致复制图像的图像质量会恶化，并且重要的是通过适当的优化和量化来防止此问题。因此，将几种优化和量化技术引入到构造的投影系统中，并评估了复制图像的图像质量。此外，在这个研究主题中，通过将编码孔引入全息图预测并消除不必要的光线来提高图像质量。我们对设计此编码光圈所需的算法进行了基本检查。开发了使用机器学习的编码模式设计算法，并使用图像数据集证明了原理。此外，一些已开发的投影系统和算法已应用于测量技术（单像素全息成像）。获得了良好的实验结果，并确认了开发系统和算法的有效性。