Next-generation 3D imaging system by IoT device dedicated for holography

全息专用物联网设备的下一代 3D 成像系统

基本信息

批准号：
19H01097
负责人：
伊藤智義
金额：
$ 28.54万
依托单位：
Chiba University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
财政年份：
2019
资助国家：
日本
起止时间：
2019-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19H01097/
关键词：
ホログラフィ FPGA 計算機 3次元映像計測 IoT 3次元映像回路

项目摘要

コンピュータと融合したホログラフィは究極の3次元映像計測技術と期待されている．しかし，ホログラフィ技術が発明されてから70年を経た現在においても実用化さていないグランドチャレンジなテーマとして残されている．課題はホログラフィ計算の高速化とホログラムを表示するディスプレイの高精細化・大型化である．本研究では，計算の高速化については内部の回路を書き換え可能なFPGA（Field Programmable Gate Array）を用いてホログラフィ計算専用チップを開発し，ホログラムの表示については世界最大規模の高精細液晶ディスプレイ（LCD）を活用する．本年度は，昨年度に引き続き，大規模FPGAによる新たなホログラフィ専用計算システムの研究開発を進め，従来よりも高速化することに成功した成果を論文として発表した．また，自然光でホログラムを生成する技術であるインコヒーレントホログラフィのの計算を高速化する専用ハードウェアの研究開発も進め，成果論文が日本光学会から2022年度の光学を代表する論文の一つとして選出されるなどの評価を得た．ホログラム計算は，通常，波面光学に基づいているため，質感や隠面処理に対して課題を有している．そこで，質感や隠面処理に対して有効は光線幾何学を取り入れた光線－波面変換法をハードウェア化する研究開発を行った．ハードウェア開発と並行して，高速計算アルゴリズムの研究も進展している．これらの研究成果を11編の論文として発表した．

与计算机的全息融合预计将是最终的3D视频测量技术。然而，在全息技术发明70年后，它被视为一个尚未实践使用的巨大挑战主题。任务是加快全息计算以及显示全息图的显示器的较大定义和更大的显示。在这项研究中，计算速度是使用FPGA（现场可编程门阵列）开发的，该芯片可以重写内部电路，并且全息计算专用芯片是开发的，全息图显示是世界上最大的高definition LCD（LCD）（LCD）（LCD））。在这个财政年度，该公司继续研究和开发大型FPGA的新全息计算系统，并发布了比以前更快的成功结果。此外，还促进了鹦鹉全息图的计算加速的独家硬件的研究和开发，这是一项具有自然光的全息图的技术，并且结果论文将被选为2022 Optical的代表性论文之一我的Kokansen协会的联系。全息图计算通常基于波面光学，因此它们具有用于纹理和隐藏表面处理的问题。因此，对融合光几何形状和表面转换方法的研发进行了对纹理和隐藏表面处理的影响，该方法结合了光 - 波动的表面转换方法。与硬件开发的同时，对高速计算算法的研究也正在进行中。这些研究结果作为11篇论文发表。

项目成果

期刊论文数量（72）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Optimization of phase-only holograms calculated with scaled diffraction calculation through deep neural networks

通过深度神经网络通过缩放衍射计算计算纯相位全息图的优化

DOI：
10.1007/s00340-022-07753-7
发表时间：
2022
期刊：
Applied Physics B
影响因子：
0
作者：
Yoshiyuki Ishii;Tomoyoshi Shimobaba;David Blinder;Tobias Birnbaum;Peter Schelkens;Takashi Kakue;and Tomoyoshi Ito
通讯作者：
and Tomoyoshi Ito

Wavelength-multiplexed phase-shifting incoherent color digital holographic microscope with a halogen lamp

带卤素灯的波长复用相移非相干彩色数字全息显微镜

DOI：
发表时间：
2020
期刊：
影响因子：
0
作者：
Tatsuki Tahara;Tomoyoshi Ito;Yasuyuki Ichihashi;and Ryutaro Oi
通讯作者：
and Ryutaro Oi

Highly Parallel Special-Purpose Computer for Amplitude Electroholography

高度并行振幅电全息专用计算机

DOI：
发表时间：
2020
期刊：
影响因子：
0
作者：
Yota Yamamoto;Tomoyoshi Shimobaba;Hirotaka Nakayama;Takashi Kakue;Nobuyuki Masuda;Tomoyoshi Ito
通讯作者：
Tomoyoshi Ito

Study on holographic special-purpose computer for wavefront printing technology

波前打印技术全息专用计算机研究

DOI：
发表时间：
2020
期刊：
影响因子：
0
作者：
Yasuyuki Ichihashi;Takashi Kakue;Koki Wakunami;Boaz Jessie Jackin;Ryutaro Oi;Tomoyoshi Shimobaba;and Tomoyoshi Ito
通讯作者：
and Tomoyoshi Ito

イメージング方法およびイメージング装置

成像方法和成像装置