High-speed focusing vision based on millisecond variable optical system

基于毫秒可变光学系统的高速聚焦视觉

• 批准号: 21680015
• 负责人: OKU Hiromasa
• 金额: $ 12.98万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (A)
• 财政年份: 2009
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2009 至 2011
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-21680015/
• 关键词: センシングデバイス; システム; 高速画像処理; 液体レンズ; 可変焦点; 光学系; 高速フォーカスビジョン; ダイナモルフレンズ

High-speed focusing vision, that is composed of millisecond high-speed vision and millisecond high-speed imaging optics using high-speed liquid lens, was proposed. The proposed vision system could both capture images and also control its focal length in millisecond. Three new algorithms were developed due to the advantage of the matched bandwidth ;(i) an algorithm synthesizing extended focus images with high frame rate,(ii) synthesizing a virtual image with arbitrary depth of field and focal position,(iii) estimating 3-dimensional movement of objects from the image sequence while the focal length was vibrated at high rate. Furthermore, a new optical unit called Saccade Mirro was also developed to achieve millisecond gaze control of the vision system. Due to the high-speed response, a high-speed target such as a bouncing ball was successfully tracked using the developed unit.

提出了一种由毫秒级高速视觉和基于高速液体透镜的毫秒级高速成像光学系统组成的高速聚焦视觉。该视觉系统既能捕获图像，又能在毫秒级内控制焦距。由于匹配带宽的优势，开发了三种新的算法：（i）具有高帧率的扩展焦点图像合成算法，（ii）具有任意景深和焦点位置的虚拟图像合成算法，（iii）当焦距以高速率振动时，从图像序列中估计物体的三维运动。此外，还开发了一种名为Saccade Mirro的新光学单元，以实现视觉系统的毫秒凝视控制。由于高速响应，使用所开发的单元成功地跟踪了诸如弹跳球的高速目标。

项目成果

サッカードミラーと画像処理を用いた高速飛翔体の映像計測

使用扫视镜和图像处理对高速飞行物体进行视频测量

• 发表时间: 2011
• 作者: 奥村光平;奥寛雅;石川正俊
• 通讯作者: 石川正俊

高速・高解像力液体レンズによるダイナミックイメージコントロール

使用高速、高分辨率液体镜头进行动态图像控制

• 发表时间: 2009
• 作者: 磯野航輔;廣瀬哲也;大崎勇士;松本啓;黒木修隆;沼昌宏;奥寛雅,石川正俊
• 通讯作者: 奥寛雅,石川正俊

アクティブビジョンの高速化を担う光学的視線制御システム

加速主动视觉的光学视线控制系统

• 发表时间: 2011
• 期刊: 日本ロボット学会誌,査読有
• 作者: 奥村光平;奥寛雅;石川正俊
• 通讯作者: 石川正俊

High-speed variable-focus optical system for extended depth of field

高速变焦光学系统可扩展景深

• 发表时间: 2009
• 作者: Nobuyuki Mizoguchi;Hiromasa Oku;and Masatoshi Ishikawa
• 通讯作者: and Masatoshi Ishikawa

安全・安心を支える高速映像制御技術

支持安全保障的高速视频控制技术

• 发表时间: 2012
• 作者: Y. Osaki;T. Hirose;N. Kuroki;M. Numa;奥寛雅
• 通讯作者: 奥寛雅