画像電子学会研究会講演予稿

開催日：2005年11月14日　会場：NHK放送技術研究所

10:00-12:30 座長：太田淳（奈良先端科学技術大学院大学）

《招待講演》組曲「北上」の作曲

- 純正律変換と新和音の開発 -

村山登

原稿種別: 招待
セッションID: 05-04-01
発行日: 2005/11/14
公開日: 2006/11/07

DOIhttps://doi.org/10.11371/wiieej.05-04.0_1

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300年来の難課題であった平均律から純正律への変換を、ソフトMIDI音源 S-YXG50のピッチベンド機能をプログラム制御することにより実現した。この方式を使用して組曲「北上」を作曲し、さらにこの組曲とDirectXを使用したCG と統合して Visual Music を創作した。楽譜記述言語( SDL: Score Description Language) には後藤浩昭のSPICE を使用した。また、純正律変換の過程で、明るい長調と暗い短調の中間の感覚がする中性調などを作ることができた。

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赤外線サーモグラフィを用いた顔画像による心理状態の評価

宮本聡子, 酒井利奈, 氏平政伸, 馬渕清資

原稿種別: 一般
セッションID: 05-04-02
発行日: 2005/11/14
公開日: 2006/11/07

DOIhttps://doi.org/10.11371/wiieej.05-04.0_9

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近年，ヒューマン・マシン・インターフェースの観点から生体信号に基づく生理心理状態を推定する手法は，福祉，教育，産業など様々な分野で応用が期待されている．生体信号の計測方法は物理的・精神的拘束感の要因となるセンサを装着する必要のない手法が理想的である．そこで本研究においては非接触型計測装置として赤外線サーモカメラに着目し，不快心理状態の評価を顔画像により行った．熱画像の測定は室温23℃±1.0℃，室内照度200ｌｘ，無風状態で行った．被験者の顔面から水平距離1.0mの位置に赤外線サーモカメラ（日本アビオニクス株式会社製　Neo Thermo　TVS-600シリーズ）を設置した．熱画像サイズは320×236pixel、温度分解能は0.1℃，皮膚放射率はε＝0.98とし，顔面熱画像の測定を行った．測定環境への慣れを考慮し被験者には座位開眼状態で3分間安静にさせた後，数種類の不快画像を与え顔面温度測定を行った．結果として被験者5名中，3名に温度変化が現れた．将来的に筋萎縮性側策硬化症など声や表情で感情を表せない症状を有する患者への適用を考慮し本手法の有効性について検討した．

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ランダムパターン投影によるステレオ視三次元計測手法

山本一統, 池田誠, 浅田邦博

原稿種別: 一般
セッションID: 05-04-03
発行日: 2005/11/14
公開日: 2006/11/07

DOIhttps://doi.org/10.11371/wiieej.05-04.0_13

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ランダムパターンを投影光として用いたステレオ視による三次元計測手法を提案する。領域ベースのステレオマッチングでは、コンピュータで自動的に対応点を正確に検出することが困難である。また、マッチングに用いるウィンドウの大きさを如何に決定するか、ということが重大な問題となっている。これらの問題を解決するため、我々は二次元的なランダムパターンを投影光として用いる。対象を精度良く検出するためには、細かいパターンを使用することとウィンドウを適切な大きさに設定することが必要となるが、撮像系は低域通過特性をもつため、意味のある投影光とするにはその周波数帯域に上限が存在する。提案手法では撮像系の周波数特性をもとに最適なランダムパターンを作成し、適切なウィンドウサイズはランダムパターンの自己相関によって決定する。このランダムパターンを用いることにより、1000mm先の平板に対して97%のマッチング精度が得られた。

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13:30-16:30　座長：丸山裕孝（NHK放送技術研究所）

《招待講演》　超高感度HARPカメラの開発とその応用

谷岡健吉

原稿種別: 招待
セッションID: 05-04-04
発行日: 2005/11/14
公開日: 2006/11/07

DOIhttps://doi.org/10.11371/wiieej.05-04.0_17

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アモルファスセレン半導体の光導電膜で生じる安定で連続的な電子なだれ増倍現象を用いて、超高感度と高画質を両立するHARPとよばれる撮像管を開発した。増倍率が600以上のこの撮像管を適用したHARPカメラでは、放送用CCDカメラの約100倍に相当する極めて高い感度が得られる。この超高感度カメラは、夜間の緊急報道などの放送用途のほか、暗い被写体の撮影が必要とされるさまざまな分野で活用されている。

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動物実験での腫瘍治療過程の放射光による２次元及び３次元観察

- 微小血管造影とマイクロＣＴ -

梅谷啓二, 小畠牧人, 山本亮, 山下武則, 今井茂樹

原稿種別: 一般
セッションID: 05-04-05
発行日: 2005/11/14
公開日: 2006/11/07

DOIhttps://doi.org/10.11371/wiieej.05-04.0_23

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SPring-8では放射光を利用した医学研究のために、Ｘ線サチコンやＣＣＤを使った各種のＸ線画像検出器を開発し、２次元動態計測や３次元マイクロＣＴなどに用いている。特に、新たな癌治療法の開発を目指し、ウサギ耳介に作った移植腫瘍について、各種の治療法を適用し治療による腫瘍の縮小過程の観察を行っている。そして、腫瘍に栄養を供給する微小な腫瘍血管を血管造影で観察し、抗癌剤や塞栓術や放射線による治療過程での腫瘍血管の変化を２次元動態画像として撮影した。さらに、１０Ｍ画素ＣＣＤを使ったＸ線画像検出器を開発し、標本の３次元マイクロＣＴでの観察に適用した。具体的には、ウサギ耳介移植腫瘍の血管中に造影剤を注入して、ホルマリンで固定した悪性腫瘍の標本を作製し、これについてマイクロＣＴによる３次元画像観察を行っている。このように、同一対象について２次元及び３次元画像解析を行い、より精密な腫瘍研究への展開を目指している。

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エピタキシャルγ-Al₂O₃/Si基板上のエピタキシャルPZT薄膜を利用した焦電型赤外線センサ

赤井大輔, 平林京介, 余川三香子, 澤田和明, 谷口義晴, 村重伸一, 中山直人, 山田哲也, 村上健介, 石田誠

原稿種別: 一般
セッションID: 05-04-06
発行日: 2005/11/14
公開日: 2006/11/07

DOIhttps://doi.org/10.11371/wiieej.05-04.0_27

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我々のグループでは、集積回路と高感度な焦電型赤外線センサを一体化するため、シリコン基板上へγ-Al₂O₃薄膜をエピタキシャル成長させたγ-Al₂O₃/Si基板の利用を提案している。これまで、γ-Al₂O₃/Si基板上にはPtおよびPZT薄膜が基板方位に沿ってエピタキシャル成長することがわかっており、特に(001)面にエピタキシャル成長させたPZT薄膜で1.8×10 ^-8 μC/Kcm²の焦電係数が得られている。今回、この(001)エピタキシャルPZT薄膜を用いて赤外線センサを作製した。黒体炉とメカニカルチョッパを用いてセンサの動作を観測したところ、セラミックスを用いたセンサの10倍程度のチョッピング周波数である100Hzまでの動作が確認できた。この結果より、高性能な焦電型赤外線イメージセンサの実現が期待できる。

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電気化学計測機能を搭載したオンチップバイオセンシング用マルチファンクショナルCMOSセンサ

田中邦博, 徳田崇, 香川景一郎, 布下正宏, 太田淳

原稿種別: 一般
セッションID: 05-04-07
発行日: 2005/11/14
公開日: 2006/11/07

DOIhttps://doi.org/10.11371/wiieej.05-04.0_31

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CMOSイメージセンサをベースとして、オンチップバイオセンシングに用いるマルチファンクショナルセンサを実現した。本センサでは特にDNAマイクロアレイ技術等に利用できる電気化学測定用の画素アレイを光検出画素と同一アレイ上に融合した。電気化学計測回路として、抵抗フィードバックを備えたオペアンプ回路を用いた。128×128画素のCMOSイメージセンサの一部の画素を電気化学計測画素アレイに置換し、8×8電気化学センサアレイによるマルチサイト電気化学計測と光イメージングの同時動作機能を実現した。さらに、試作した電気化学計測回路について動作検証を行い、動作範囲の評価とオフチップでのサイクリックボルタンメトリ計測に成功した。

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