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コンピュテーショナルイメージングによるレンズレスカメラ・プロジェクター技術



 一般的なイメージングでは、レンズ等の結像光学系を用いて物体の光学像を直接形成します。これに対し、コンピュテーショナルイメージング(もしくはコンピュテーショナルフォトグラフィ)では、物理/計算機による光学情報の符号化と復号の協調により像形成を実装します。従来主に光学設計に閉じていたイメージングシステムの設計自由度を信号処理を含む形に拡張できるため、既存のイメージングにおける根源的制約(例えば、視野・被写界深度・光学系サイズ・画素数・色数・取得光学情報の次元数・速度等)を打破し得る可能性を秘めています。
 
 現在、上記の種々の限界問題の解決に資する、新しい符号化光学系・復号処理系の融合設計法の設計、実証、応用開拓に取り組んでいます。特に、レンズを非結像型符号化光学素子に置き換えた、超小型レンズレスイメージングシステムに関する研究に現在注力しています。

Publications 

  1. Xiuxi Pan, Xiao Chen, Saori Takeyama, Masahiro Yamaguchi. Image reconstruction with transformer for mask-based lensless imaging, Optics Letters, Vol. 47, Issue 7, pp. 1843-1846, Mar. 2022.
  2. Xiuxi Pan, Xiao Chen, Tomoya Nakamura, Masahiro Yamaguchi. Incoherent reconstruction-free object recognition with mask-based lensless optics and Transformer, Optics Express, Vol. 29, Issue 23, pp. 37962-37978, Oct. 2021. 
  3. Xiuxi Pan, Tomoya Nakamura, Xiao Chen, Masahiro Yamaguchi. Lensless inference camera: incoherent object recognition through a thin mask with LBP map generation, Optics Express, Vol. 29, Issue 7, pp. 9758-9771, Mar. 2021.
  4. Xiao Chen, Tomoya Nakamura, Xiuxi Pan, Kazuyuki Tajima, Keita Yamaguchi, Takeshi Shimano, Masahiro Yamaguchi. Resolution improvement in FZA lensless camera by synthesizing images captured with different mask-sensor distances, 2021 IEEE International Conference on Image Processing, pp. 2808-2812, Sept. 2021. 
  5. Fumino Matsui, Fumiaki Watanabe, Tomoya Nakamura, Masahiro Yamaguchi. Unmixing of the background components in an off-axis holographic-mirror-based imaging system using spectral image processing, Optics Express, OSA Publishing, Vol. 28, Issue 26, pp. 39998-40012, Dec. 2020. 
  6. Tomoya Nakamura, Takuto Watanabe, Shunsuke Igarashi, Xiao Chen, Kazuyuki Tajima, Keita Yamaguchi, Takeshi Shimano, Masahiro Yamaguchi. Superresolved image reconstruction in FZA lensless camera by color-channel synthesis, Optics Express, Osa Publishing, vol. 28, Issue 26, pp. 39137-39155, Dec. 2020. 
  7. Syukran Hakim Bin Norazman, Tomoya Nakamura, Masahiro Yamaguchi. Digital holography-assisted 3-D bright-field image reconstruction and refocusing, Optical Review, Vol. 27, issue 6, pp. 455-464, Sept. 2020. 
  8. Tomoya Nakamura, Keiichiro Kagawa, Shiho Torashima, Masahiro Yamaguchi. Super Field-of-View Lensless Camera by Coded Image Sensors, Sensors, MDPI, Vol. 19, No. 6, Mar. 2019. 
  9. Tomoya Nakamura, Masahiro Yamaguchi. Computational imaging utilizing volume hologram, The 4th Biomedical Imaging and Sensing Conference 2018 (BISC2018), Proc. SPIE, 10711, 107110H, Apr. 2018.