概要

光の特性を活かした物質制御と計算イメージング

光は、情報通信、エレクトロニクス、エネルギー、医療分野において重要な技術基盤です。当研究室では、光技術、画像処理技術を基盤に、光計測、光加工へ展開する光情報工学に関する融合的な教育、研究を進めています。
散乱イメージング ~光技術や機械学習を用いて、散乱媒質内部やすりガラスの奥にある物体の可視化する、見えないところを見る技術~、
フェムト秒レーザー加工 ~材料の微細穴あけ、表面形状制御、撥水性付与、光学素子の作製、3次元プリンティング~、
光を用いた生体情報センシング
に取り組んでいます。

新着情報

2022年7月5日update

学術論文誌掲載

J. Jpn. Appl. Phys.に論文が掲載されました。

Takumi Tsukada and Wataru Watanabe, "Tracking moving targets with wide depth of field behind a scattering medium using deep learning," Jpn. J. Appl. Phys. 61(7), 072003 (2022).

https://doi.org/10.35848/1347-4065/ac7622

拡散板を介した物体のディープラーニングに置ける被写界深度拡大に関する論文です。

Spotlightsに選ばれています。

会議発表

第16回新画像システム・情報フォトニクス研究討論会にて研究成果を発表しました。

渡邉 歴、「光学手法を用いた散乱イメージング」、第16回新画像システム・情報フォトニクス研究討論会、2022年6月17日(東京工業大学大岡山キャンパス)

会議発表

国際会議Laser Precision Microfabrication (LPM) 2022(07 Jun 2022 - 10 Jun 2022)にて研究成果を発表しました。

"Super-hydrophilicity glass surface by femtosecond laser modification"

"Hydrophobic iron surfaces with high water adhesion fabricated by femtosecond laser"

"Grating fabrication on gold-deposited glass using direct femtosecond laser ablation"

学術論文誌掲載

J. Biomed.Opt.に論文が掲載されました。

Takumi Tsukada, Wataru Watanabe, "Investigation of image plane for image reconstruction of objects through diffusers via deep learning," J. Biomed. Opt. 27(5), 056001 (2022).

doi: 10.1117/1.JBO.27.5.056001

拡散板を介した物体のディープラーニングによる画像再構成に関する論文です

会議発表:招待講演

2022年第1回ホログラフィック・ディスプレイ研究会にて招待講演を行いました。

渡邉 歴、浅田将太、清須美将晃、「ディジタルホログラフィを用いた位相物体の散乱イメージング」、2022年第1回ホログラフィック・ディスプレイ研究会(オンライン開催)(2022年3月28日) ​

会議発表:keynote講演

2021 IEEE DISCOVER(インド、ハイブリッド開催)にてkeynote講演を行いました。

Wataru Watanabe, "Deep learning-based imaging through scattering media​," The 5th IEEE International conference on Distributed Computing, VLSI, Electrical Circuits and Robotics (2021 IEEE DISCOVER) (19th November 2021) ​

会議発表

日本光学会年次学術講演会 Optics & Photonics Japan(OPJ)2021にて発表をしました。

塚田 拓海、渡邉 歴、「拡散板を介した動的物体のディープラーニングによる画像再構成」、Optics & Photonics Japan(OPJ)2021(Online)(2021年10月27日)

大石 皓己、渡邉 歴、「ディープラーニングを用いたQRコードの散乱イメージングにおける脆弱性の検討」、Optics & Photonics Japan(OPJ)2021(Online)(2021年10月27日))

森田 海誠、渡邉 歴、「チューナブルレンズを用いたガラス越しの物体深度推定」、Optics & Photonics Japan(OPJ)2021(Online)(2021年10月27日)

中島 聡太、田畑 蒼一朗、有本 英伸、渡邉 歴、「反射型レンズレスディジタルホログラフィによる拡散板を通した物体の画像再構成」、Optics & Photonics Japan(OPJ)2021(Online)(2021年10月28日)

浅田 将太、田畑 蒼一朗、有本 英伸、渡邉 歴、「位相シフトディジタルホログラフィを用いた拡散板背後にある位相物体の可視化」、Optics & Photonics Japan(OPJ)2021(Online)(2021年10月28日)

会議発表

2021年第82回応用物理学会秋季学術講演会にて発表をしました。

塚田 拓海、渡邉 歴、「ディープラーニングを用いた散乱イメージングにおける被写界深度拡大」、2021年第82回応用物理学会秋季学術講演会(Online)(2021年9月12日)

大石 皓己、西島 太一、渡邉 歴、「ディープラーニングによる拡散板を介したQRコードの散乱イメージング」、2021年第82回応用物理学会秋季学術講演会(Online)(2021年9月12日)

会議発表

国際会議第7回バイオイメージング&センシング (BISC2021)にて発表をしました。

Takumi Tsukada, Taichi Nishijima, and Wataru Watanabe, “Image reconstruction of objects through diffusers with different diffusion angles” SPIE Technologies and Applications of Structured Light, Biomedical Imaging and Sensing Conference, BISC 2021, BISCp-13 (22 April 2020, Yokohama, Japan). (online)

研究会発表

日本光学会 情報フォトニクス研究グループ 第19回関西学生研究論文講演会で発表を行いました。

塚田 拓海、西島 太一、渡邉 歴、ディープラーニングによる画像再構成と数字認識、日本光学会 情報フォトニクス研究グループ 第19回関西学生研究論文講演会、オンライン開催(2021年3月10日).

受賞

日本光学会 情報フォトニクス研究グループ 第19回関西学生研究論文講演会が開催され、散乱イメージングに関する発表を行いました。 塚田さんが優秀講演賞を受賞しました。

会議発表

応用物理学会で発表を行いました。

塚田 拓海、西島太一、渡邉歴、「2 つの拡散板間に位置する物体のディープラーニングによる画像再構成」、2021年第68回応用物理学会春季学術講演会 -(Online)(2021年3月12日).

研究成果

学術論文誌掲載

JJAPに論文が掲載されました。

Kentaro Homma and Wataru Watanabe, “Fabrication of PDMS-based volume Bragg gratings by stitching of femtosecond laser filament,” Jpn. J. Appl. Phys. Vol. 60, No. 3, 032003 (2021).

https://iopscience.iop.org/article/10.35848/1347-4065/abe05e

超短光パルスのフィラメント形成を応用し、PDMS内部に高効率の体積型回折格子を作製しました。

学術論文誌掲載

OSA Continuumに論文が掲載されました。

S. Tabata, H. Arimoto, and W. Watanabe, "Looking through diffusers by phase correction with lensless digital holography," OSA Continuum 3, 3536-3543 (2020).

https://www.osapublishing.org/osac/fulltext.cfm?uri=osac-3-12-3536&id=444698

ディジタルホログラフィを用いて拡散板の奥にある物体の可視化をおこないました。

「highlighted as an Editor's Pick」とエディター(編集長)のハイライト論文として選ばれています。

会議発表

日本光学会年次学術講演会 Optics & Photonics Japan 2020にて発表を行いました。

西島太一、渡邉 歴、「拡散板を通した物体のディープラーニングによる画像再構成条件の検討」、日本光学会年次学術講演会 Optics & Photonics Japan 2020― Hamamatsu ―(Online)

学術論文誌掲載

Optikに論文が掲載されました。

Wataru Watanabe, Ryoji Maruyama, Hidenobu Arimoto, and Yosuke Tamada, “Low-cost multi-modal microscope using Raspberry Pi,” Optik - International Journal for Light and Electron Optics 212C, 164713 (2020).

https://doi.org/10.1016/j.ijleo.2020.164713

ラズベリーパイを使ってコンパクトな光学顕微鏡を作製しました。

学術論文誌掲載

Optical Engineeringに論文が掲載されました。

Wataru Watanabe and Seiya Terai, “Femtosecond laser integration of volume grating in BK7 glass refractive lens,” Opt. Eng. 59(4), 046109 (2020)

doi: 10.1117/1.OE.59.4.046109.

フェムト秒レーザーを用いてレンズ内部に回折格子を作製し、集光と回折機能を有するコンパクトな素子を作製しました。

国際会議招待講演

CLEO 2020にて発表を行いました。

Wataru Watanabe, “Classification of femtosecond-laser-induced modifications by LED-array-based illumination and machine learning,” CLEO 2020, 12 May 2020, San Jose McEnery Convention Center, San Jose, California, USA. (Onine))

フェムト秒レーザーによりガラス内部に誘起した構造変化をLEDアレイ顕微鏡によるマルチコントラスト像と機械学習により分類できることに関して招待講演を行いました。

会議発表

BISC 2020にて発表を行いました。

Taichi Nishijima, Hidenobu Arimoto, and Wataru Watanabe, “Image reconstruction behind diffuser by deep learning and spatial filtering,” SPIE Technologies and Applications of Structured Light, Biomedical Imaging and Sensing Conference, BISC 2020, BISCp-13 (22 April 2020, Yokohama, Japan). (poster) (online)

Soichiro Tabata, Fumito Araki, Hidenobu Arimoto, and Wataru Watanabe, “Reconstruction quality of digital holographic images using a holographic diffuser with different distances,” SPIE Technologies and Applications of Structured Light, Biomedical Imaging and Sensing Conference, BISC 2020, BISCp-3 (22 April 2020, Yokohama, Japan). (poster) (online)

ディジタルホログラフィを用いて拡散板の奥の物体の可視化と機械学習により拡散板の奥の物体の可視化に関してを学生が発表しました

研究室情報

研究室に4回生11名が配属されました。(2020年4月1日)

会議発表

日本光学会年次学術講演会 Optics & Photonics Japan 2019にて発表を行いました。

荒木郁斗、田畑蒼一郎、有本英伸、渡邉 歴、「レンズレスディジタルホログラフィーによる拡散板を通した物体の強度分布再生」 日本光学会年次学術講演会 Optics & Photonics Japan 2019― Osaka ―(大阪大学)

会議発表

応用物理学会秋季学術講演会にて発表を行いました。

本間 健太郎、福本 光利、 渡辺 歴、「フェムト秒パルスレーザーによるPDMS内部への回折格子作製条件の検討」 2019年 第80回 応用物理学会秋季学術講演会(北海道大学 札幌キャンパス)

Wataru Watanabe, Soichiro Tabata, Fumito Araki, Hidenobu Arimoto, "Looking through diffusive glass by digital amplitude/phase correction, "JSAP-OSA Joint Symposia, Sapporo Campus, Hokkaido University.

論文掲載・表紙に掲載

研究成果の図がJ. Biomed. Opt.の表紙に掲載されました。

研究テーマ

先端光学と光情報機器、生体光計測応用

光は、情報通信、エレクトロニクス、エネルギー、医療分野において重要な技術基盤です。 当研究室では、光技術と画像、信号処理技術を駆使し、光計測、光加工、光情報処理への応用を目指した融合的な教育、研究に取り組んでいます。