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ランダムフォトニック結晶によるアライメントフリーな分光偏光同時撮像法の創出

使用随机光子晶体创建免对准光谱和偏振同时成像方法

基本信息

批准号：
21K11952
负责人：
篠田一馬
金额：
$ 2.66万
依托单位：
Utsunomiya University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究では，ランダム構造を持つフォトニック結晶フィルタを開発し，モノクロイメージャに位置合わせをせずに搭載するだけで，単一カメラかつ単一露光撮影で分光・偏光・RGB画像を撮影できるイメージング方法を目指している．本年度は，フィルタパターンの最適化を中心に行った．グラフ信号処理の活用によりパターンの複雑度を評価可能であることが確認され，さらに，教師画像を必要としないパターン設計手法を開発した．この手法は画像の自己相関性を近似行列で表現することで平均二乗誤差の最小値を推定するものであり，フィルタアレイパターンと撮影画像データさえあれば特定のフィルタの精度を評価できるため，遺伝的アルゴリズムによる発見的アプローチによってフィルタアレイパターンの最適化が行えるものである．実験の結果，経験的なパターンと比較して最適化されたフィルタアレイパターンは復元画像の精度を向上できることが確認された．実機製造に関しては，自己クローニング法を使用せずに不完全な波状多層膜であってもイメージングが可能であることが確認され，製造工程の簡略化と低コスト化の可能性が確認された．当初の予定通り，次年度以降にセンサへの実装と透過特性評価を行い，分光偏光同時撮影の実機検証を進める予定である．また，深層学習によるデモザイク方法も検証し，画質の改善が確認された．次年度以降に，パターン設計およびデモザイク手法のそれぞれについて論文投稿を行う予定である．

This research is based on the structure of the ランダムstructure and the つフォトニック crystallized フィルタを开発し, モノクロイメージャに position 合わせをせずに carriesするだけで, 単一カメラかつ単一捘一気恧Spectral, Polarized, RGB Image をPhotography できるイメージング Method を Eye finger している. This year, we will optimize the center of the company's operations.グラフ Signal Processing Utilization によりパターンの Fuzzy Degree を Comment 価 Possible であることがRecognition is necessary, teacher portrait is necessary, and the design technique is open.この Technique は Self-correlation of the image の Approximate row で Performance することで Mean square error の Maximum小夤を presumed するものであり, フィルタアレイパターンとphotograph データさえあればspecific のフィルタのprecision をreview価できるため, 伝的アルゴリズムによる発见アプローチによってフィルタアレイパターンのoptimization が行えるものである．実験のRESULTS, 経験's なパターンと comparison and してoptimization されたフィルタアレイパターンはThe accuracy of the recovery image is confirmed by the upward confirmation. It is manufactured by a non-standard machine, and its own クローニング法を uses the せずに incomplete corrugated multi-layer film であってもイメージングがpossible and であることがconfirmedされ, manufacturing process simplification and low コスト化のpossibility confirmedされた． It was initially decided that it should be carried out, and from the next year onwards, it was decided that the transmittance characteristics evaluation system and the spectroscopic and polarized light simultaneous imaging machine would be tested.また, deep learning によるデモザイク method も検证し, image quality improvement がconfirmation された． From the next year onwards, the paper submission of the design and technique of the design of the パターンおよびデモザイク technique has been decided by the submission of the paper.