全光型超高速3次元画像認識システムの開発

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本研究では3次元情報を維持したまま、データベースに登録された大容量の3次元(2次元も可)画像に対して位相情報を利用することで超高速・高精度な認証・検索を実現するものである。この研究は以下の3つの要素技術(1)3次元画像情報の位相符号化、(2)3次元光相関における体積位相ホログラムの設計と解析、(3)同軸記録方式による光相関光学設計とシステム化、により構成される。このシステムを基盤技術としたアプリケーションとして、超高速なバイオメトリクス認証サーバ、更に画像計測技術への応用も検討した。(1)3次元画像情報の位相符号化入力面において3次元画像情報を位相情報で符号化することで、3次元情報と3次元情報のまま、直接比較演算を行える位相相関演算を開発した。モデル化手法に基づき取得した3次元情報の位相符号化に成功し、基本的な3次元像の認証に成功した。これらは生体細胞などの3次元物体に応用できる。(2)光相関における体積位相ホログラムの設計と解析光相関では画像情報の空間周波数成分の寄与率が演算の重要要素になる。そのためには(1)で符号化した入力画像に対し参照波を検討する必要がある。位相相関用の参照光の設計により、原理実験に成功した。(3)同軸型記録方式による光相関システム記録情報を同軸方式で記録し、超高速全光型認証システムを構築し、原理実験に成功した。構築した高精度アルゴリズムと大容量記録可能なホログラフィック光ディスクを融合した本システムを、強度情報である顔画像に応用可能であることを示した。高速転送速度実現に向け多重間隔50μm、回転速度600rpmで光相関演算を行い、認証率100%の高精度な結果を得た。