人工散乱体の最適設計に基づく超小型・広視野レンズレスカメラの実現

基于人工散射体优化设计的超小型大视场无镜头相机的实现

基本信息

  • 批准号:
    15H06198
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 0.83万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    日本
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
  • 财政年份:
    2015
  • 资助国家:
    日本
  • 起止时间:
    2015-08-28 至 2016-03-31
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

本研究では、散乱体の最適設計に基づく像情報の符号化と画像再構成処理の協調に基づく超小型・広視野撮像システムの実現を目標としている。本年度は、提案システムにおける散乱符号化光学素子の設計・実装に関する基礎検討を行った。一般的な撮像システムでは、レンズによる光学結像を前提として撮像を実装する。提案するレンズレス撮像システムでは、符号化光学素子による散乱像の形成と画像再構成処理の組み合わせにより撮像を実装する。レンズの光学結像を信号処理に置き換えるため、既存の撮像系における光学系サイズの物理限界及び視野の物理限界を打破することが可能である。ただし、画像再構成処理に適した散乱パターンを形成する符号化光学系の設計及び物理実装が重要な研究課題となる。本年度は、弱散乱体の一種である体積型ホログラム(三次元回折光学素子)を用いた符号化光学素子の設計法・実装法を検討した。体積型ホログラムの角度多重性を利用することで、様々な入射平面波に対して異なる出射散乱波を生成する符号化光学素子が実装できる。また、出射散乱波のパターンは干渉光学系を用いて人工的に設計できる。これらの性質を利用することで、画質の良いレンズレスイメージングが可能となる。本年度はホログラムを用いた複数の散乱波の記録・再生の実現性をビーム伝搬法に基づくシミュレーションにより確認した。また、干渉光学系と感光材料を用いたホログラムの物理実装に関する予備実験を行った。次年度は引き続きシミュレーションと光学実験の両面から符号化光学素子の設計・実装に関する検討を進め、提案システムのプロトタイプ構築を目指す。
This study aims to optimize the design of scattered objects, symbolize the basic image information and coordinate the reconstruction processing of images, and realize the realization of the basic image system of ultra-compact and visual field. This year, we conducted a fundamental discussion on the design and implementation of scattered symbolized optical elements. General imaging systems are based on the premise of optical imaging. The proposed method includes the formation of scattered images and the reconstruction of images by symbolizing optical elements, and the implementation of image reconstruction. The optical structure of the signal processing system can be changed, the physical limits of the optical system and the physical limits of the field of view can be broken. The design and physical installation of symbolic optical systems for image reconstruction are important research topics. This year, the design method and implementation method of symbolic optical elements are discussed. Symbolized optics are used to generate scattered waves from incident plane waves by utilizing angular multiplicity of volume-type scattering waves. The optical system is designed artificially. The quality of the product can be used to improve the image quality. This year, the recording and reproduction of a plurality of scattered waves was confirmed by the basic method of transmission. The preparation of the optical system and photosensitive materials for use in the optical system and the physical installation of the photosensitive materials In the next year, the design and implementation of symbolic optical elements will be discussed, and the design and construction of optical elements will be directed.

项目成果

期刊论文数量(3)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Efficient calculation method for realistic deep 3D scene hologram using orthographic projection
利用正射投影的真实深度3D场景全息图的高效计算方法
  • DOI:
  • 发表时间:
    2016
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Shunsuke Igarashi;Tomoya Nakamura;Kyoji Matsushima;and Masahiro Yamaguchi
  • 通讯作者:
    and Masahiro Yamaguchi
Demonstration of Interactive 3D Display Using Holographic Screen and Consumer-Use 4K Projector
使用全息屏幕和消费用 4K 投影仪的交互式 3D 显示演示
  • DOI:
  • 发表时间:
    2015
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Tomoya Nakamura;Soma Sakurai;Shunsuke Igarashi;and Masahiro Yamaguchi
  • 通讯作者:
    and Masahiro Yamaguchi
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  • DOI:
  • 发表时间:
    2016
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Katsuhiko Naoi;Kazuaki Kisu;Etsuro Iwama;Shota Nakashima;Yuki Sakai;Yuki Orikasa;Philippe Leone;Nicolas Dupre;Thierry Brousse;Patrick Rozier;Wako Naoi;Patrice Simon;芳賀祐太,中村友哉,山口雅浩
  • 通讯作者:
    芳賀祐太,中村友哉,山口雅浩
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  • 影响因子:
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  • 作者:
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  • 发表时间:
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  • 期刊:
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    0
  • 作者:
    桜井 爽馬;中村 友哉;山口 雅浩
  • 通讯作者:
    山口 雅浩
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  • DOI:
  • 发表时间:
    2017
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  • 影响因子:
    0
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知道了