符号化光学素子の学習ベース最適設計によるタスク特化レンズレスイメージングの実現

通过基于学习的编码光学元件优化设计实现特定任务的无透镜成像

• 批准号: 22KJ0424
• 负责人: 蛭子 綾花
• 金额: $ 1.6万
• 依托单位: University of Tsukuba
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2023
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2023-03-08 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22KJ0424/
• 关键词: 奥行き計測; 偏光

カメラの小型化，薄型化を可能とする技術として，光学素子の符号化と計算機による復号により従来のレンズなしに撮像を可能とするレンズレスイメージング技術が注目を集めている．特にカメラの小型化が求められる生体内部計測では，体内の形状計測や病変の検知などの特定のタスクを行うことが多いが，そのような特定のタスクに特化した光学素子の符号化方法は明らかではない．そこで，本研究では，奥行き計測や材質分布の可視化などのタスクに特化したレンズレスイメージング技術の実現を目的とし，タスク特化型光学素子の設計と推定モデルの全体最適化を行う．初年度は基礎技術の確立として奥行き計測に取り組み，次年度以降は生体の材質分布可視化として肌の水分量や皮脂量の可視化に取り組む．それぞれのタスク特化型光学素子を微細加工機器により作製し，レンズレスでタスクの実行が可能かを評価実験で検証する．本年度は，奥行き計測タスクを達成する撮像システムの構築に注力した．本研究では，奥行きを計測する手法として間接Time-of-Flight(ToF)法を採用し，間接ToF法における位相差の計測を行うためのタスク特化型光学素子として電気的に偏光変調可能な光学フィルタ(以下，偏光変調器)を作製した．そして，この偏光変調器と偏光素子の組み合わせによりMHz帯で切り替わる高速な光シャッターを構築することで，光学的に位相差の計算を可能にする手法を提案した．微細加工装置を用いて作製した偏光変調器の特性を明らかにするための基礎評価として，インピーダンスの周波数特性や駆動周波数による偏光変調度の変化を調べた．基本共振周波数で偏光変調器の駆動が可能であることと，偏光変調による相関演算によって光源の強度変調信号と変調器の駆動信号の位相差が輝度として観測されることを1画素の撮像素子によって確認した．

カメラのMinaturization and thinning are possible due to technology and symbolization of optical elements and computer complex codeより従来のレンズなしに影视をpossible とするレンズレスイメージングTechnologyがAttentionを集めている.特にカメラの Miniaturization が め ら れ る Measurement inside the body では, Measurement of the shape inside the body や Disease 変 の検 知 な ど の Specific のタスクを行うことが多いが, そのようなSpecific のタスクに特化したoptical elementのsymbolization method は明らかではない．そこで, this research is done, AO line measurement and material distribution visualization などのタスクにSpecialization したレンズレスイメーThe purpose of the ジング technology is the realization of the purpose, the design of the タスク specialized optical element and the estimation of the overall optimization of the ジデルの. In the first year, the basic technology was established and the measurement and measurement team was established. From the second year onwards, the material distribution visualization of the body and the water content and sebum amount of the muscle were visualized. Specialized optical elements and micro-machining machines manufactured by それぞれのタスク. This year, we have achieved success in measuring and measuring the results of the Olympic Games, and we have focused on the construction and construction of the photos and videos. In this study, the indirect Time-of-Flight (ToF) method was adopted, and the indirect ToF method was adopted. The polarization adjustment function of the specialized optical element and the electric element of the phase difference measurement system is an optical filter (hereinafter referred to as the polarization adjustment device).そして, このpolarized light modulator and とpolarized element set み合わせによりMHz帯でcutり Alternative わるHigh speedなOptical phase difference calculation is possible and the method of optical phase difference is proposed. Basic evaluation of the characteristics of the polarization modulator using the micromachining deviceして, インピーダンスのCycle number characteristics や駆dynamic cycle number によるPolarization 変 scheduling の変化 を Adjustment べた． The basic resonant frequency and the polarization modulator's movement are possible, and the polarization modulation and related calculations are the intensity of the light source. The phase difference of the modulation signal and the modulator of the moving signal are the brightness of the signal and the measurement of the brightness of the modulation signal.