重複型複眼光学系を用いた全方位・全焦点ギガピクセルカメラの開発

使用重叠复眼光学系统开发全向/全焦点十亿像素相机

• 批准号: 13J05993
• 负责人: 中村 友哉
• 金额: $ 1.41万
• 依托单位: Osaka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2013
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2013-04-01 至 2015-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-13J05993/
• 关键词: コンピュテーショナルイメージング; 被写界深度拡大; 複眼イメージング; ライトフィールド; レンズレスイメージング; 複眼光学系; 全方位; 全焦点; ギガピクセル

本研究では，重複像眼複眼光学系と画像再構成処理の融合に基づく全方位・全焦点カメラの開発を行った．イメージングシステムの視野及び被写界深度は収差により制限されるため，一般的に一台のカメラの一度の露光では三次元空間の限られた領域しか鮮明に撮像できない．視野及び被写界深度を全方位・全焦点に拡大できれば，広い三次元空間の高速かつ鮮明な撮像が可能となり，セキュリティや科学計測等に役立つ．重複像眼複眼光学系を球面構成することで，収差特性が物体の三次元位置に対して近似的に不変となる．このような状況下で得られる画像は，単一のフィルタを用いたデコンボリューションによる収差除去が可能である．この原理に基づく全方位・全焦点イメージングを，シミュレーション及び光学実験で原理実証した．また，撮像系だけでなく投影系においても同様の原理を適用できることを確認した．重複像眼複眼光学系は収差特性制御のために有用であるが，特殊な光学素子の正確な配置が必要となるため，実装コストが大きくなる．より簡便な実装を実現するために，重複像眼複眼光学系による位相変調作用を一般的なレンズアレイと信号処理の組み合わせに置き換える手法を提案した．提案手法に関して，光学実験による原理実証を行った．提案手法は，実装が簡便で，かつ機能/性能を計算機上で柔軟に切り替えられる変調イメージングシステムの実現に役立つ．また，提案するカメラを散乱体を用いてより小型に実装する手法を提案した．この提案手法について，FDTD法に基づくシミュレーションにより原理確認を行った．光学実験による実証が今後の課題である．

In this study, the portrait of the Department of Optics is reconstructed into a theoretical fusion system, omni-directional and full-focus operation. The depth of the written boundary is limited to the depth of the written boundary. At one time, the general one-dimensional space camera exposed the camera in the field of three-dimensional space limit, the camera in the field and the depth of the written boundary, the omni-directional full-focus camera camera, the three-dimensional space high-speed camera, the camera camera, and other service equipment, such as the science program, etc. the spherical surface of the Department of Optics is like a compound eye. In the case of the three-dimensional position of the object, the image of the object is obtained under the condition that the object is in a three-dimensional position, and the principle of the object is based on omni-directional full focus, which is based on the principle of omni-directional focus. The camera system is in the system of projection. The system of projection is the same as that of the principle. It is important to make sure that the differential characteristics of the Department of Optics are useful, and that the special optical elements are properly configured to ensure that they are necessary. The signal management system of the Department of Ophthalmology is similar to that of the Department of Ophthalmology. The method of proposal is similar to that of the Department of Optics of the Department of Optics, which is similar to that of the Department of Optics. On the machine energy

项目成果

Computational image projection with extended depth-of-field and field-of-view: concept and implementations

具有扩展景深和视场的计算图像投影：概念和实现

• 发表时间: 2014
• 作者: T. Nakamura;R. Horisaki;and J. Tanida
• 通讯作者: and J. Tanida

Extended depth-of-field and field-of-view projection using computational superposition imaging

使用计算叠加成像扩展景深和视场投影

• 发表时间: 2013
• 作者: T. Nakamura;R. Horisaki;and J. Tanida
• 通讯作者: and J. Tanida

Compact wide-field-of-view imager with a designed disordered medium

• DOI: 10.1007/s10043-015-0060-2
• 发表时间: 2015-02
• 期刊: Optical Review
• 影响因子: 1.2
• 作者: Tomoya Nakamura;R. Horisaki;J. Tanida

プロジェクションにおける視野・被写界深度の拡大

投影时视野和景深的扩展

• 发表时间: 2013
• 作者: 中村友哉;堀﨑遼一;谷田純
• 通讯作者: 谷田純

重畳とデコンボリューションに基づく任意三次元面への鮮明な投影

基于叠加和反卷积到任意 3D 表面的清晰投影

• 发表时间: 2013
• 作者: 中村友哉;堀﨑遼一;谷田純
• 通讯作者: 谷田純