生体エコーロケーション模倣システムへの光情報処理の導入

光学信息处理技术在生物回声定位模仿系统中的应用

• 批准号: 17656034
• 负责人: 大野 正弘
• 金额: $ 2.37万
• 依托单位: Chiba Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 2005
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2005 至 2007
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-17656034/
• 关键词: 計測工学; 超音波センサ; 応用光学・量子光工学

本研究の目的は,コウモリなどの生物が行っているエコーロケーション(反響定位)を模倣した超音波位置センサの信号処理部分に光情報処理を導入することである。特に,周波数変調信号を用いて位置精度を上げる場合の相関演算処理を光情報処理により行うことを目標としている。平成19年度の結果を以下(1),(2)に,研究の総括を(3)に示す。(1)光情報処理光学系の性能評価Joint Transform Correratorの機能を持つ光学系の現段階での最終型を構築した。本光学系には,(1)レーザ光源,(2)空間光変調器,(3)レンズ,(4)偏光素子,(5)光強度書き込み素子,および(6)光検出素子が必要である。この中で,(1)〜(4)および(6)については計画通りの素子を用いることがでぎた。しかし,(5)の光強度書き込み素子に関して研究当初に計画していた「実時間光強度書き込み素子」が高額であったために入手することができなかった。したがって,現段階では実時間動作させることをあきらめ,光強度書き込み素子としそ写真用フィルムを用いて実験を行った。その結果,種々の画像入力に対し,その相関の程度に応じた相関ピークが,非実時間では出力されることを確かめた。(2)超音波送受信素子の性能評価昨年度の段階で入手していた超音波送受信子数種で空中超音波の送受信を行ったが,いずれも狭帯域のため,相関演算の原信号とするに足る信号波形を得ることができなかった。本研究に必要な条件を満たす広帯域送受信子は非常に高額であり,今年度内に入手することができなかった。(3)総括本研究は今年度が最終年度であるが,実時間光強度書き込み素子と広帯域超音波送受信素子を入手できなかったことから,本研究の目的である超音波信号の高速処理という目的を達成することができず,成果の発表も行うことができなかった。総括して,3年間では当初の研究目的を達成できなかったが,実験系の基本型は構築できた。今後,必要な素子を追加し,所期の目的を達成したい。

The purpose of this study is to introduce optical information processing into the signal processing part of ultrasonic position simulation. In particular, the frequency modulation signal is used to improve the position accuracy. In this case, the correlation processing is used to improve the position accuracy. The results of Heisei 19 are shown in (1),(2) and (3) below. (1)Performance Evaluation of Optical System for Optical Information Processing Joint Transform Correter Function of Optical System at Present Stage and Final Model Construction The optical system consists of: (1) light source,(2) spatial light modulator,(3) light source,(4) polarizer,(5) light intensity book,(6) light emitter. In this case,(1)~(4)(6) 5) The light intensity book is related to the original research plan, and the time light intensity book is related to the original plan. For example, if you want to use a computer, you can use a computer. The result is that there is no correlation between the two. (2)Evaluation of the performance of ultrasonic transmitter and receiver in the past year, starting from the stage of ultrasonic transmitter and receiver, several kinds of ultrasonic transmitter and receiver in the air, including narrow band, correlation calculation, original signal and sufficient signal waveform. The necessary conditions for this study are very high, and we will start this year. (3)This study is aimed at achieving the goal of high-speed processing of ultrasonic signals and achieving the goal of high-speed processing of ultrasonic signals. In the past three years, the original research objectives have been achieved, and the basic model of the system has been constructed. In the future, we need to add more elements to achieve our desired goals.