2026/10/21 更新

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ナカムラ トモヤ
中村 友哉
NAKAMURA TOMOYA
所属
情報理工学院 特任准教授
職名
特任准教授

学位

  • 博士(情報科学) ( 2015年3月   大阪大学 )

研究キーワード

  • 光学

  • 逆問題

  • レンズレスカメラ

  • 符号化撮像

  • 圧縮センシング

  • コンピュテーショナルイメージング

  • ホログラフィ

研究分野

  • ナノテク・材料 / 光工学、光量子科学

  • 情報通信 / 知覚情報処理

学歴

  • 大阪大学   大学院情報科学研究科   情報数理学専攻 博士後期課程

    2012年4月 - 2015年3月

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  • 大阪大学   大学院情報科学研究科   情報数理学専攻 博士前期課程

    2010年4月 - 2012年3月

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  • 大阪大学   工学部   応用自然科学科 応用物理学科目

    2006年4月 - 2010年3月

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経歴

  • 東京科学大学   情報理工学院   特任准教授

    2026年10月 - 現在

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  • スタンフォード大学   工学部   客員准教授

    2025年7月 - 2026年7月

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    国名:アメリカ合衆国

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  • 大阪大学   大学院基礎工学研究科   准教授

    2025年4月 - 現在

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    国名:日本国

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  • 大阪大学   産業科学研究所   准教授

    2020年8月 - 2025年3月

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    国名:日本国

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  • 科学技術振興機構   戦略的創造研究推進事業さきがけ   個人研究者

    2016年10月 - 2020年3月

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  • 東京工業大学   工学院   助教

    2016年4月 - 2020年7月

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  • 東京工業大学   大学院総合理工学研究科   助教

    2015年4月 - 2016年3月

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所属学協会

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委員歴

  • 日本光学会 「光学」編集委員会   「2023年日本の光学研究」選定委員会委員長  

    2023年7月 - 2024年6月   

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    団体区分:学協会

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  • 第26回画像の認識・理解シンポジウム (MIRU2023)   プログラム副委員長  

    2022年8月 - 2023年7月   

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    団体区分:学協会

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  • 映像情報メディア学会   企画幹事  

    2022年6月 - 2024年5月   

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    団体区分:学協会

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  • 日本光学会   「光学」編集委員  

    2021年4月 - 2023年3月   

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    団体区分:学協会

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  • 日本光学会   運営委員(事業担当)  

    2021年4月 - 2023年3月   

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    団体区分:学協会

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  • 日本光学会AI Optics研究グループ   幹事  

    2018年10月 - 現在   

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    団体区分:学協会

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  • 応用物理学会   プログラム編集委員(中分科3.2)  

    2018年9月 - 現在   

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    団体区分:学協会

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  • 人工知能学会第2種研究会 計測インフォマティクス研究会   連絡委員  

    2018年4月 - 現在   

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    団体区分:学協会

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  • 日本光学会情報フォトニクス研究グループ   幹事  

    2016年4月 - 現在   

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    団体区分:学協会

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論文

  • Direct Hologram Capture Using a Fresnel Lensless Camera for Holographic Telepresence 査読 国際誌

    Koyo Nakashima, Shiva Sinaei, Hiroki Kusuyama, Daisuke Iwai, Tomoya Nakamura

    SIGGRAPH Asia 2026   2026年12月

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    担当区分:最終著者, 責任著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)   出版者・発行元:ACM  

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  • Deep lensless imaging with non-iterative output-constraint satisfaction 査読 国際誌

    Shigeru Fujiwara, Hodaka Kawachi, José Reinaldo Cunha Santos A. V. Silva Neto, Yasushi Yagi, Tomoya Nakamura

    Optics Express   34 ( 20 )   37137 - 37137   2026年9月

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    担当区分:最終著者, 責任著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Optica Publishing Group  

    Deep learning enables high-quality single-pass reconstruction in computational lensless imaging, but its outputs generally do not satisfy the physical observation model y  =  A x . Existing methods that enforce this constraint, such as iterative optimization and diffusion-based approaches, require repeated computation at inference, limiting their applicability in time-sensitive settings. We propose the output-constraint module (OCM), a lightweight add-on that projects the output of any deep learning reconstruction model onto the measurement-consistent subspace without iterative computation. The projection is derived analytically via Lagrange multipliers, yielding a closed-form expression that requires only matrix-vector products at inference. Applied to lensless image reconstruction, OCM reduces the data-consistency loss (the residual of the observation model) by approximately 3 × over unconstrained deep learning and achieves the best reconstruction quality among measurement-consistent single-pass methods, with inference approximately 9 × faster than iterative optimization (ADMM, 100 iterations). Our analysis indicates that the remaining gap in similarity to the paired lensed-camera images between data-driven and measurement-consistent methods largely reflects the mapping between the two camera domains that data-driven models learn implicitly, rather than a loss of scene information.

    DOI: 10.1364/oe.608276

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    その他リンク: https://opg.optica.org/viewmedia.cfm?URI=oe-34-20-37137&seq=0

  • Null-Space Diffusion Distillation Unlocks Speed, Fidelity and Realism in Lensless Imaging 査読 国際誌

    Jose Reinaldo Cunha Santos A V Silva Neto, Hodaka Kawachi, Yasushi Yagi, Tomoya Nakamura

    2026 IEEE International Conference on Computational Photography (ICCP)   1 - 11   2026年7月

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    担当区分:最終著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)   出版者・発行元:IEEE  

    Lensless imaging reconstructs scenes from highly multiplexed measurements, resulting in a severely ill-posed inverse problem. In this work, we identify a fundamental trade-off between measurement consistency, perceptual quality, and inference speed across lensless reconstruction paradigms. Traditional methods favor consistency but produce perceptually degraded results, supervised approaches achieve high-quality reconstructions with fast inference but may violate physical constraints, and diffusion-prior methods achieve high perceptual quality and consistency—particularly when structured constraints such as range–null decomposition are used—but remain slow due to iterative sampling. Motivated by this observation, we propose Null-Space Diffusion Distillation (NSDD), a single-pass reconstruction model that distills structured diffusion-prior inference into an efficient feed-forward network. NSDD learns to produce high-quality reconstructions that preserve measurement consistency while avoiding costly iterative sampling. Experimental results demonstrate that NSDD achieves perceptual quality and consistency competitive with diffusion-prior methods, while providing significantly faster inference and offering a favorable balance across all three objectives. Furthermore, ablation experiments show that distilling the range–null decomposition improves reconstruction quality and robustness over unstructured full-reconstruction distillation, including on unseen real scenes. These results highlight the potential of structure-aware distillation for efficient lensless imaging. Code is available at github.com/JRCSAVSN/NullSpaceDiffusionDistillation.

    DOI: 10.1109/iccp69532.2026.11668888

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    その他リンク: https://arxiv.org/abs/2511.12024

  • Towards Imperceptible Watermarking Via Environment Illumination for Consumer Cameras 査読 国際共著 国際誌

    Hodaka Kawachi, Tomoya Nakamura, Hiroaki Santo, SaiKiran K. Tedla, Trevor D. Canham, Yasushi Yagi, Michael S. Brown

    The IEEE/CVF Conference on Computer Vision and Pattern Recognition (CVPR) Findings   1273 - 1282   2026年6月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)   出版者・発行元:The Computer Vision Foundation  

    This paper introduces a method for using LED-based environmental lighting to produce visually imperceptible watermarks for consumer cameras. Our approach optimizes an LED light source's spectral profile to be minimally visible to the human eye while remaining highly detectable by typical consumer cameras. The method jointly considers the human visual system's sensitivity to visible spectra, modern consumer camera sensors' spectral sensitivity, and narrowband LEDs' ability to generate broadband spectra perceived as "white light" (specifically, D65 illumination). To ensure imperceptibility, we employ spectral modulation rather than intensity modulation. Unlike conventional visible light communication, our approach enables watermark extraction at standard low frame rates (30-60 fps). While the information transfer rate is modest-embedding 128 bits within a 10-second video clip-this capacity is sufficient for essential metadata supporting privacy protection and content verification.

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  • Single-Image Depth from Defocus with Coded Aperture and Diffusion Posterior Sampling 査読 国際誌

    Hodaka Kawachi, José Reinaldo Cunha, Santos A. V. Silva Neto, Yasushi Yagi, Hajime Nagahara, Tomoya Nakamura

    IEEE Transactions on Computational Imaging   12   1034 - 1045   2026年5月

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    担当区分:最終著者, 責任著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:IEEE  

    We propose a single-snapshot coded-aperture depth-from-defocus (DFD) method that reconstructs RGBD by posterior-guided diffusion, combining a learned RGBD diffusion prior with a differentiable DFD forward model. Given a measurement, we approximately sample from the posterior induced by the forward model (data fidelity) and the diffusion prior, using a denoise-correct–renoise procedure that applies data–consistency updates in the denoised domain. Unlike U-Net–style regressors, our approach requires no paired defocus–RGBD training data and does not couple training to a specific camera configuration. Experiments on comprehensive simulations and a prototype camera show stable RGBD reconstructions across noise levels, outperforming U-Net baselines and a classical coded-aperture DFD method. revcolor Our implementation and experimental configuration will be released publicly upon publication.

    DOI: 10.1109/TCI.2026.3697618

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  • Coded aperture optimization for mitigating aberration in large-format Fresnel lens towards shadowless projection mapping 査読 国際誌

    Hiroki Kusuyama, Tomoya Nakamura, Daisuke Iwai

    Optical Architectures for Displays and Sensing in Augmented, Virtual, and Mixed Reality (AR, VR, MR) VII   13821 ( 1382106 )   1 - 4   2026年3月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)   出版者・発行元:SPIE  

    Projection mapping (PM), a spatial augmented reality technique, allows multiple users to experience augmentation without wearing devices. However, when the users’ bodies occlude projection lights, the projected imagery becomes completely invisible due to cast shadows. One approach to shadowless PM is to use a large-aperture (LA) projector that focuses projection light across a wide viewing angle with a large-format Fresnel lens. However, LA projectors often suffer from significant blur in projected images due to lens aberrations, stray light, and veiling glare. In this study, we address the projection blur by sequentially optimizing the coded aperture and the pre-sharpening process of the projection images. We designate a method for simulating the point spread function of the LA projector using differentiable ray tracing, optimizing both the coded mask pattern and the projection image. Finally, we validate the effectiveness of these techniques through simulation experiments.

    DOI: 10.1117/12.3077974

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  • Shadowless projector using coded large-aperture Fresnel lens 査読 国際誌

    Hiroki Kusuyama, Tomoya Nakamura, Daisuke Iwai

    Optics Express   34 ( 5 )   7791 - 7808   2026年2月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Optica Publishing Group  

    This paper proposes a delay-free shadowless projection mapping (PM) system using a coded large-aperture (LA) Fresnel lens. The LA projection is an effective approach for realizing shadow suppression without delay, but it often suffers from significant blur. We introduce the coded LA projector, where an aperture mask attached to the lens adjusts the deblurring and shadow suppression performance. We have two technical contributions to specify an optimal hardware and software configuration for the coded LA projector. Firstly, we formulate the Fresnel lens surface profile and introduce a differentiable ray tracing simulator for the coded LA projector. This simulator enables efficient calculation of the optimal aperture pattern without the need for physical projection. Secondly, we propose an optimization framework for the aperture pattern based on the specific norms characteristic of shadowless projectors. Specifically, the aperture pattern is optimized under a linear combination of three loss functions: the broadband modulation transfer function (MTF), light transmission efficiency, and shadow suppression performance. We implemented a proof-of-concept prototype and validated these techniques through simulation and projection experiments.

    DOI: 10.1364/oe.587813

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  • Toward all-in-focus lensless imaging with full-aperture radial masks 査読 国際誌

    Jose Reinaldo Cunha Santos A V Silva Neto, Hodaka Kawachi, Yasushi Yagi, Tomoya Nakamura

    Optics Express   33 ( 23 )   48112 - 48129   2025年11月

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    担当区分:最終著者, 責任著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Optica Publishing Group  

    We propose a lensless imaging system based on a full-aperture radial coded mask that produces a nearly depth-invariant point spread function (PSF), paving the way towards all-in-focus image reconstruction from a single PSF calibration. In contrast to conventional lens-based systems—where defocus blur is directly observed—lensless cameras rely on computational reconstruction using a calibrated PSF, making image quality highly sensitive to PSF mismatch. Our radial mask design ensures more consistent PSF structure across a wide depth range, mitigating this sensitivity and enabling captures that are less sensitive to depth variation. We validate the depth invariance of the proposed mask through experimental PSF analysis, demonstrating high correlation between PSFs captured at depths from 1 cm to 10 cm. We further evaluate the system through simulations and prototype experiments, showing improved robustness to depth mismatch when compared to conventional restricted-aperture masks. Finally, we introduce a novel shift-invariant reconstruction approach using an artificially extended PSF, enabled by the scale-invariant geometry of the radial pattern. This approximation allows for efficient and high-quality deconvolution across continuous depth ranges, demonstrating the practical feasibility of full-aperture lensless imaging.

    DOI: 10.1364/oe.576474

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  • Active Sensing For Lidar-Based Gait 査読 国際誌

    Shunsuke Sakoda, Yasushi Yagi, Tomoya Nakamura

    2025 IEEE International Conference on Image Processing Workshops (ICIPW)   203 - 208   2025年9月

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    担当区分:最終著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)   出版者・発行元:IEEE  

    We propose a novel LiDAR-based active sensing framework for high-accuracy human gait measurement from extremely sparse depth samples. Unlike conventional methods that rely on fixed scanning or auxiliary sensors, our approach dynamically optimizes the LiDAR sampling pattern by leveraging the temporal consistency of gait motion. A sampling pattern generator (SPGNet) predicts the optimal configuration for each frame based solely on the previously estimated depth map, while a depth completion network (DCNet) reconstructs dense depth maps from only 16 LiDAR measurements per frame. Jointly optimizing SPGNet and DCNet enables adaptive focus on critical regions—such as limbs and contours—thereby improving reconstruction accuracy. Extensive simulation experiments on a large-scale gait dataset demonstrate that our method outperforms non-optimized sampling in both quantitative metrics and visual quality, paving the way for efficient, sensor-minimal gait analysis.

    DOI: 10.1109/icipw68931.2025.11385925

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  • Digital motion-picture holography with incoherent light sources 招待 査読 国際共著 国際誌

    Tatsuki Tahara, Hideaki Yoshimura, Tomoyoshi Shimobaba, Ryo Okamoto, David Blinder, Yuichi Kozawa, Tomoya Nakamura

    Optica Digital Holography and Three-Dimensional Imaging 2025 (DH)   ( DM3C.6 )   2025年8月

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    担当区分:最終著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)   出版者・発行元:Optica Publishing Group  

    We present digital motion-picture holography for incoherent holographic imaging of motions of objects. Multidimensional digital holographic motion-picture recording is achieved with spatially and temporally incoherent daily-use light such as natural light, fluorescence, and luminescence.

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  • Self-Supervised Neural Reconstructions for Lensless Imaging 査読 国際誌

    José Reinaldo Cunha Santos A. V. Silva Neto, Hodaka Kawachi, Yasushi Yagi, Tomoya Nakamura

    Optical Review   32 ( 4 )   664 - 668   2025年7月

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    担当区分:最終著者, 責任著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Springer  

    Recent advances in lensless imaging reconstruction have primarily relied on supervised neural models trained using target images captured by lensed cameras via a beam splitter. However, we argue that using reference images from a different optical system introduces bias into the reconstruction process. To mitigate this issue, we propose a self-supervised approach that leverages data-fidelity guidance, similar to deep image prior, to train neural models for single-iteration lensless reconstruction. Through simulations and prototype camera experiments, we demonstrate that combining simple convex optimization methods with a denoising UNet improves perceptual quality (LPIPS), accelerates inference compared to traditional optimization techniques, and reduces potential unwanted biases in the reconstruction network.

    DOI: 10.1007/s10043-025-00992-x

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  • Linkable Self-Coded CMOS Image Sensor with Serial Communication Interface for Compact Omnidirectional Lensless Cameras 査読 国際誌

    Yuya Miyagi, Fuki Hosokawa, Tomoki Nakamura, Kiyotaka Sasagawa, Jun Ohta, Tomoya Nakamura, Keiichiro Kagawa

    2025 International Image Sensor Workshop   ( R10.5 )   216 - 219   2025年6月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)   出版者・発行元:International Image Sensor Society  

    This paper presents a self-coding omnidirectional lensless camera system using a dedicated CMOS image sensor with through-holes that act as a coding mask. Unlike conventional lensless cameras, the proposed system integrates the coding mask into the sensor itself, realizing a compact omnidirectional camera. We present the design and post-processing of the CMOS image sensor, including the formation of through-holes by deep reactive ion etching (DRIE). The measured full field of view (FoV) was about 20 degrees for the chip thickness of 50𝜇𝑚. Experimental results demonstrated successful image reconstruction using a Wiener filter.

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  • Natural-light full-color motion-picture holography 査読 国際誌

    Tatsuki Tahara, Tomoyoshi Shimobaba, Yuichi Kozawa, Mohamad Ammar Alsherfawi Aljazaerly, Tomoya Nakamura

    Advanced Photonics Nexus   4 ( 3 )   2025年4月

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    担当区分:最終著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:SPIE  

    We propose a method of full-color, scan-free, and natural-light motion-picture holography for full-color 4D (3D + time) imaging and develop a portable natural-light motion-picture holographic camera that can be set on a movable table without any antivibration structure. Full-color motion-picture holograms of objects illuminated by natural light are obtained at the frame rate of an image sensor. We perform the single-shot natural-light full-color 3D imaging of objects illuminated by sunlight and the full-color 4D imaging of a moving object. This holographic camera is capable of full-color 4D imaging of objects ranging in size from the centimeter order to the 10-m order. This opens up a new stage in holographic imaging, overcoming the limitations of conventional holographic imaging despite the portability of this camera.

    DOI: 10.1117/1.apn.4.3.036006

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  • Optimizing multilayered diffractive optical elements for compressive sensing in imaging systems 査読 国際誌

    Tomoya Nakamura, Mohamad Ammar Alsherfawi Aljazaerly

    Practical Holography XXXIX: Displays, Materials, and Applications   27 - 27   2025年3月

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    担当区分:筆頭著者, 責任著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)   出版者・発行元:SPIE  

    This study explored the optimization of multi-layered diffractive optical elements (DOEs) for compressive sensing in imaging systems. We investigated how increasing the number of DOE layers with optimization affected the coherence value of the system’s transmission matrix, a key performance indicator for image reconstruction in compressive sensing. Through wave-optics simulations, we demonstrated that coherence decreased monotonically up to 8 layers before increasing, suggesting an optimal layer count exists. Our findings indicated that optimized multi-layer DOEs can significantly enhance the performance of compressive sensing applications, potentially improving accuracy in snapshot super-resolution and multi-dimensional imaging.

    DOI: 10.1117/12.3040582

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  • Slim Diffractive Waveguide Glasses for Beaming Displays with Enhanced Head Orientation Tolerance 査読 国際共著 国際誌

    Yuta Itoh, Tomoya Nakamura, Yuichi Hiroi, Kaan Aksit

    2025 IEEE Conference Virtual Reality and 3D User Interfaces (VR)   351 - 358   2025年3月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)   出版者・発行元:IEEE  

    Augmented Reality (AR) glasses must be slim, lightweight, and energy-efficient to achieve widespread adoption. Beaming Displays present a promising solution by offloading active components, such as the power-supplied light engine, into the surrounding environment while leaving only passive elements, like the eyepiece, in the wearable device. However, existing approaches still struggle to achieve both a slim design and a wide tolerance for projection angles relative to the user’s head orientation. In this work, we introduce a design for light-receiving glasses using a diffractive waveguide with in-coupling and out-coupling gratings. Our approach expands the allowable range of incident angles while maintaining a compact, lightweight form factor. We developed a proof-of-concept prototype and demonstrated an incident angle tolerance of approximately 20-30 degrees range, overcoming the previous design of 5 degrees.

    DOI: 10.1109/vr59515.2025.00059

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  • Super-resolution human-silhouette imaging by joint optimization of coded illumination and reconstruction network: a simulation study 査読 国際誌

    Shunsuke Sakoda, Tomoya Nakamura, Yasushi Yagi

    Optical Review   32   120 - 130   2025年1月

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    担当区分:責任著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Springer  

    In surveillance camera systems and other human-image analysis systems, it is important to measure human shapes with high resolution. However, the spatial resolution and image quality achievable through approaches based solely on optical design and image processing are fundamentally limited by hardware constraints and the inherent difficulty of the inverse problems involved. To overcome these limitations, we propose a super resolution imaging system for human silhouettes based on a jointly-optimized design involving coded illumination patterns and reconstruction networks. Our proposed method allows for the acquisition of human silhouette data with improved sampling resolution without modifying the camera hardware. We quantitatively demonstrated the effectiveness of our proposed method through simulations and also through optical experiments using a projector and a camera.

    DOI: 10.1007/s10043-025-00946-3

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  • Beaming Display Using Thin Holographic Waveguides for Wider Head Orientation Angle Range 査読 国際共著 国際誌

    Yuta Itoh, Tomoya Nakamura, Yuichi Hiroi, Kaan Akşit

    2024 IEEE International Symposium on Mixed and Augmented Reality Adjunct (ISMAR-Adjunct)   475 - 476   2024年10月

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    掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)   出版者・発行元:IEEE  

    Augmented Reality (AR) glasses face fundamental challenges related to technical trade-offs. Emerging Beaming Displays (BDs) offer a compelling solution by separating the active and passive components. However, existing BD-based AR glasses have yet to achieve a thin and lightweight design with wide incident projection angles. This work proposes an eyepiece for BDs, including a holographic waveguide with tailored in- and out-coupling gratings. The proposed design aims to achieve a millimeter-thin form factor with a wide tolerance for incident angles, thus overcoming the limitations of existing designs. We have constructed proof-of-concept passive AR glasses prototypes, all approximately 2mm thick, including one in the form of conventional eyeglasses, and demonstrated an acceptable lateral angle of incidence of up to 90 degrees.

    DOI: 10.1109/ismar-adjunct64951.2024.00138

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  • End-to-End Optimization Approach for Super-Resolution Imaging of Human Silhouettes through Coded Illumination and Reconstruction Network 査読 国際誌

    Shunsuke Sakoda, Tomoya Nakamura, Yasushi Yagi

    Frontiers in Optics + Laser Science   ( JW5A.68 )   2024年9月

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    担当区分:責任著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)   出版者・発行元:Optica Publishing Group  

    We proposed a super-resolution human-silhouette imaging system using end-to-end optimization of coded illumination and a reconstruction network, increasing resolution without altering camera hardware. We experimentally verified the performance and analyzed it using pseudo-color-based visualization.

    DOI: 10.1364/FIO.2024.JW5A.68

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  • Design and Fabrication of Self-Coded CMOS Image Sensor for Compact Omnidirectional Lensless Cameras 査読

    Fuki Hosokawa, Tomoki Nakamura, Keiichiro Kagawa, Kiyotaka Sasagawa, Jun Ohta, Tomoya Nakamura

    Computational Optical Sensing and Imaging 2024   ( CF1A.5 )   2024年7月

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    担当区分:最終著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)   出版者・発行元:Optica Publishing Group  

    We designed and fabricated a CMOS image sensor that works as a coding mask. Pinholes were formed in the image sensor by deep reactive ion etching. Image reproduction was performed by a Wiener filter.

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  • Natural-light digital holographic cameras 招待 国際誌

    Tatsuki Tahara, Tomoyoshi Shimobaba, Mahiro Baba, Yuichi Kozawa, Mohamad Ammar Alsherfawi Aljazaerly, Tomoya Nakamura

    Optica Digital Holography and Three-Dimensional Imaging 2024 (DH)   ( Tu1B.1 )   2024年6月

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    担当区分:最終著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)   出版者・発行元:Optica Publishing Group  

    We introduce digital holographic cameras that can capture an incoherent hologram with natural light. Our cameras are portable, able to be set on a tripod stand, and suitable for motion-picture recording of incoherent holograms.

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  • Multi-layer lensless camera for improving the condition number 査読 国際誌

    Tomoya Nakamura, Reina Kato, Kazuya Iwata, Yasushi Makihara, Yasushi Yagi

    Applied Optics   63 ( 28 )   G9 - G17   2024年4月

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    担当区分:筆頭著者, 責任著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Optica Publishing Group  

    Computational lensless imaging technology implements the thinning of the optical system by replacing optical imaging with image reconstruction processing. The conventional optical design uses a single coded mask and an image sensor; however, researchers have recently proposed optical designs incorporating multiple stacked coded apertures for multidimensional and wide-field imaging. Here, we investigate the effects of multilayering the coded aperture on the performance of two-dimensional spatial imaging. Through simulations and optical experiments, we demonstrate that multilayering the coded aperture enhances the condition number of the optical system’s transmission matrix and consequently improves the accuracy of image reconstruction in lensless imaging.

    DOI: 10.1364/ao.521126

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  • Automatic evaluation of line-and-space resist patterns with defects using image recognition technology 査読 国際誌

    Yuqing Jin, Takahiro Kozawa, Kota Aoki, Tomoya Nakamura, Yasushi Makihara, Yasushi Yagi

    International Conference on Extreme Ultraviolet Lithography 2023   12750   2023年11月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)   出版者・発行元:SPIE  

    New resist materials are necessary to achieve higher resolution for the high NA EUV tools. The feature size shrinkage also increases the possibility of defect generation. Therefore, controlling defects remains essential. There are many factors in the lithography process that can contribute to the formation of defects in resist patterns. As a result, when testing the new resist material for patterning, there are more instances of pattern failures than successful ones. However, understanding pattern flaws can gain knowledge about the mechanism of defect generation. Based on the idea that exploiting the information in pattern failures can guide the resist resolution improvement, this study presents a novel method of interpreting patterns with defects based on an image recognition technology named Hough transformation. Approximate 2500 SEM images and part of corresponding simulation results were automatically analyzed. These results were then utilized to extract chemical information.

    DOI: 10.1117/12.2685766

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  • Extended Depth-of-Field Lensless Imaging using an Optimized Radial Mask 査読 国際誌

    José Reinaldo Cunha Santos A. V. Silva Neto, Tomoya Nakamura, Yasushi Makihara, Yasushi Yagi

    IEEE Transactions on Computational Imaging   9   857 - 868   2023年9月

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    担当区分:責任著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE)  

    The freedom of design of coded masks used by mask-based lensless cameras is an advantage these systems have when compared to lens-based ones. We leverage this freedom of design to propose a shape-preserving optimization scheme for a radial-type amplitude coded mask. Due to the depth-independency of the radial mask's point spread function, they can be used for extending the effective depth of field (DOF) of a lensless imaging system. In this paper we optimized a coded mask for improved frequency response, while retaining its radial characteristics and therefore extended-DOF capabilities. We show that our optimized radial mask achieved better overall frequency response when compared to naive implementations of a radial mask. We also quantitatively and qualitatively demonstrated the extended DOF imaging achieved by our optimized radial mask in simulations by comparing it to different non-radial coded masks. Finally, we built a prototype camera to validate the extended DOF capabilities of our coded mask in real scenarios.

    DOI: 10.1109/tci.2023.3318992

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  • Analysis of resist images with pattern defects by Hough transform 査読

    Yuqing Jin, Takahiro KOZAWA, Kota Aoki, Tomoya Nakamura, Yasushi Makihara, Yasushi Yagi

    Japanese Journal of Applied Physics   62 ( 8 )   086502   2023年7月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:IOP Publishing  

    Extreme ultraviolet (EUV) technology has led to smaller device features, emphasizing the importance of minimizing defects in production. Research has focused on improving resist material uniformity to address variability in resulting patterns caused by stochastic factors, with attention paid to the underlying chemistry. In this study, we developed an automated method for analyzing resist patterns with defects using image recognition techniques. This method involves the analysis of line-and-space resist patterns using image processing technologies, comparison using established standards, and the identification of patterns with defects. A modified version of Hough transform technique was employed to automatically analyze approximately 2500 scanning electron microscopy images. Using our method, we can identify defective and deformed patterns by comparing the detected line-and-space resist patterns with the established standard. The indices that characterize the resist patterns with defects are proposed. Finally, simulated images were also used to uncover the chemical information underlying defective resist patterns.

    DOI: 10.35848/1347-4065/acea0c

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    その他リンク: https://iopscience.iop.org/article/10.35848/1347-4065/acea0c/pdf

  • Characteristics verification of pneumatic artificial muscles for compressive loading 査読

    Takahiro Goto, Keisuke Naniwa, Daisuke Nakanishi, Yasuhiro Sugimoto, Yasushi Yagi, Yasushi Makihara, Tomoya Nakamura, Koichi Osuka

    Advanced Robotics   37 ( 14 )   887 - 899   2023年6月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Informa UK Limited  

    A McKibben pneumatic actuator (MPA) is an artificial muscle. Many studies have attempted to investigate the tension exerted by the MPA. However, the MPA also exerts a pushing force when it is compressed. The MPA pushing force affects the motion of robots driven by the MPAs. Therefore, this study aimed to verify the characteristics of the MPA for a compressive load. Knowledge of the compression characteristics can be applied to the motion analysis and modeling of the MPA, and the utilization of the MPA as a structural material. First, a compression test was developed. A compression test of the MPA was conducted to verify the relationship among the input pressure, MPA length, and pushing force. In addition, the deformation mode was measured using the captured images. The pushing force does not monotonically increase with the strain because it deforms in the bending direction. The deformation mode and pushing force differ depending on the end condition. Furthermore, the hysteresis of the MPA and the effects of variations in its characteristics were discussed.

    DOI: 10.1080/01691864.2023.2226200

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  • Snapshot super-resolution indirect time-of-flightcamera using a grating-based subpixel encoderand depth-regularizing compressivereconstruction 査読 国際誌

    Hodaka Kawachi, Tomoya Nakamura, Kazuya Iwata, Yasushi Makihara, Yasushi Yagi

    Optics Continuum   2 ( 6 )   1368 - 1383   2023年5月

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    担当区分:責任著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Optica Publishing Group  

    An indirect time-of-flight (iToF) camera is an inexpensive depth-map measurement device with a large pixel count; however, spatial resolution is generally lower than that of ordinary image sensors due to the more complicated sensor design for time-resolved measurement. To solve this problem, we apply the snapshot digital super-resolution method to an iToF camera employing compressive sensing and point-spread-function (PSF) engineering. For PSF engineering, we also propose the attachment of a diffraction grating onto a lens as an optical subpixel encoder. Furthermore, exploiting this iToF camera scheme, we also propose compressive reconstruction processing that regularizes a depth map directly. We quantitatively investigated the effectiveness of our method through simulations and verified it by optical experiments with a prototype.

    DOI: 10.1364/optcon.487545

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  • Chemical information extraction from scanning electron microscopy images on the basis of image recognition 査読 国際誌

    Yuqing Jin, Takahiro Kozawa, Kota Aoki, Tomoya Nakamura, Yasushi Makihara, Yasushi Yagi

    Advances in Patterning Materials and Processes XL   12498   1249825   2023年5月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)   出版者・発行元:SPIE  

    Traditional resist materials have faced challenges as the extreme ultraviolet (EUV) light source with a wavelength of 13.5 nm brought the evolution of lithography to the semiconductor industry. A significant issue in the development of resist materials or the discovery of new type resists is that numerous parameters involved in the resist pattern printing process cause the generation of defects. Meanwhile, the inherent chemical variation in resist materials and processes causes the stochastic defects. In addition, the stochastic defects caused by the inherent chemical variation in resist materials and processes become increasingly significant as feature scales continue to shrink. Consequently, the number of pattern data with failures is much greater than those without defects. However, by utilizing the information contained in pattern failures, chemical parameters can be adjusted to improve resist resolution. In this study, a new method is proposed for evaluating resist patterns with defects by fitting the experimental scanning electronic microscopy (SEM) images of line-and-space patterns with defects to simulated images.

    DOI: 10.1117/12.2666992

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  • Wave-optics-based image synthesis for super resolution reconstruction of FZA lensless camera 査読 国際誌

    Xiao Chen, Xiuxi Pan, Tomoya Nakamura, Saori Takeyama, Takeshi Shimano, Kazuyuki Tajima, Masahiro Yamaguchi

    Optics Express   31 ( 8 )   12739 - 12755   2023年4月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    A Fresnel Zone Aperture (FZA) mask for a lensless camera, an ultra-thin and functional computational imaging system, is beneficial because the FZA pattern makes it easy to model the imaging process and reconstruct captured images through a simple and fast deconvolution. However, diffraction causes a mismatch between the forward model used in the reconstruction and the actual imaging process, which affects the recovered image’s resolution. This work theoretically analyzes the wave-optics imaging model of an FZA lensless camera and focuses on the zero points caused by diffraction in the frequency response. We propose a novel idea of image synthesis to compensate for the zero points through two different realizations based on the linear least-mean-square-error (LMSE) estimation. Results from computer simulation and optical experiments verify a nearly two-fold improvement in spatial resolution from the proposed methods compared with the conventional geometrical-optics-based method.

    DOI: 10.1364/oe.480552

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  • Computational see-through screen camera based on a holographic waveguide device 査読 国際誌

    Xiao Chen, Noriyuki Tagami, Hiroki Konno, Tomoya Nakamura, Saori Takeyama, Xiuxi Pan, Masahiro Yamaguchi

    Optics Express   30 ( 14 )   25006 - 25006   2022年7月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Optica Publishing Group  

    This study proposes a novel computational imaging system that integrates a see-through screen (STS) with volume holographic optical elements (vHOEs) and a digital camera unit. Because of the unique features of the vHOE, the STS can function as a holographic waveguide device (HWD) and enable the camera to capture the frontal image when the user gazes at the screen. This system not only provides an innovative solution to a high-quality video communication system by realizing eye-contact but also contributes to other visual applications due to its refined structure. However, there is a dilemma in the proposed imaging system: for a wider field of view, a larger vHOE is necessary. If the size of the vHOE is larger, the light rays from the same object point are diffracted at different Bragg conditions and reflect a different number of times, which causes blurring of the captured image. The system imaging process is analyzed by ray tracing, and a digital image reconstruction method was employed to obtain a clear picture in this study. Optical experiments confirmed the effectiveness of the proposed HWD-STS camera.

    DOI: 10.1364/oe.462111

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    その他リンク: https://opg.optica.org/viewmedia.cfm?URI=oe-30-14-25006&seq=0

  • Wavefront engineered light needle microscopy for axially resolved rapid volumetric imaging 査読 国際誌

    Yuichi Kozawa, Tomoya Nakamura, Yuuki Uesugi, Shunichi Sato

    Biomedical Optics Express   13 ( 3 )   1702 - 1717   2022年2月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    Increasing the acquisition speed of three-dimensional volumetric images is important—particularly in biological imaging—to unveil the structural dynamics and functionalities of specimens in detail. In conventional laser scanning fluorescence microscopy, volumetric images are constructed from optical sectioning images sequentially acquired by changing the observation plane, limiting the acquisition speed. Here, we present a novel method to realize volumetric imaging from two-dimensional raster scanning of a light needle spot without sectioning, even in the traditional framework of laser scanning microscopy. Information from multiple axial planes is simultaneously captured using wavefront engineering for fluorescence signals, allowing us to readily survey the entire depth range while maintaining spatial resolution. This technique is applied to real-time and video-rate three-dimensional tracking of micrometer-sized particles, as well as the prompt visualization of thick fixed biological specimens, offering substantially faster volumetric imaging.

    DOI: 10.1364/boe.449329

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  • Incoherent reconstruction-free object recognition with mask-based lensless optics and Transformer 査読 国際誌

    Xiuxi Pan, Xiao Chen, Tomoya Nakamura, Masahiro Yamaguchi

    Optics Express   29 ( 23 )   37962 - 37978   2021年10月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:The Optical Society  

    A mask-based lensless camera adopts a thin mask to optically encode the scene and records the encoded pattern on an image sensor. The lensless camera can be thinner, lighter and cheaper than the lensed camera. But additional computation is required to reconstruct an image from the encoded pattern. Considering that the significant application of the lensless camera could be inference, we propose to perform object recognition directly on the encoded pattern. Avoiding image reconstruction not only saves computational resources but also averts errors and artifacts in reconstruction. We theoretically analyze multiplexing property in mask-based lensless optics which maps local information in the scene to overlapping global information in the encoded pattern. To better extract global features, we propose a simplified Transformer-based architecture. This is the first time to study Transformer-based architecture for encoded pattern recognition in mask-based lensless optics. In the optical experiment, the proposed system achieves 91.47% accuracy on the Fashion MNIST and 96.64% ROC AUC on the cats-vs-dogs dataset. The feasibility of physical object recognition is also evaluated.

    DOI: 10.1364/oe.443181

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  • Resolution Improvement In FZA Lens-Less Camera By Synthesizing Images Captured With Different Mask-Sensor Distances 査読

    Xiao Chen, Tomoya Nakamura, Xiuxi Pan, Kazuyuki Tajima, Keita Yamaguchi, Takeshi Shimano, Masahiro Yamaguchi

    2021 IEEE International Conference on Image Processing (ICIP)   2808 - 2812   2021年9月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)   出版者・発行元:IEEE  

    Fresnel zone aperture (FZA) lens-less camera is a class of computational imaging systems that employs an FZA as a coded mask instead of an optical lens. FZA lens-less camera can perform fast deconvolution reconstruction and realize the re-focusing function. However, the reconstructed image’s spatial resolution is restricted by diffraction when using the conventional method derived from the geometrical optics model. In a previous study, we quantitatively analyzed the diffraction propagation between mask and sensor. Then we proposed a color-channel synthesis reconstruction method based on wave-optics theory. This study proposed a novel image reconstruction method without distorting the color information, comprehensively synthesizing two images captured with different mask-sensor distances to mitigate the diffraction influence and improve the image resolution. The numerical simulation and optical experiment results confirm that the proposed method can improve the spatial resolution to about two times that of the conventional method based on the geometrical optics model.

    DOI: 10.1109/icip42928.2021.9506638

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  • Computational see-through screen camera using a holographic waveguide device 査読

    Masahiro Yamaguchi, Noriyuki Tagami, Xiao Chen, Hiroki Konno, Tomoya Nakamura

    OSA Imaging and Applied Optics Congress 2021 (3D, COSI, DH, ISA, pcAOP)   2021年7月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)  

    A novel imaging technology in which a see-through screen acts as a camera is proposed based on the optical system using a waveguide holographic optical element and digital image reconstruction.

    DOI: 10.1364/dh.2021.df2f.6

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  • Automatic registration of gesture-sensor data and light-field for aerial 3D-touch interface 査読 国際誌

    Iván A. Sánchez, Salazar Chavarría, Tomoya Nakamura, Masahiro Yamaguchi

    OSA Imaging and Applied Optics Congress 2021 (3D, COSI, DH, ISA, pcAOP)   2021年7月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)  

    We propose an automatic registration method for the data obtained by a commercial 3D-tracking sensor and the 3D image reproduced by a light-field display for an aerial 3D-touch interface.

    DOI: 10.1364/3d.2021.3th7e.2

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  • Lensless inference camera: incoherent object recognition through a thin mask with LBP map generation 査読 国際誌

    Xiuxi Pan, Tomoya Nakamura, Xiao Chen, Masahiro Yamaguchi

    Optics Express   29 ( 7 )   9758 - 9758   2021年3月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:The Optical Society  

    We propose a preliminary lensless inference camera (LLI camera) specialized for object recognition. The LLI camera performs computationally efficient data preprocessing on the optically encoded pattern through the mask, rather than performing computationally expensive image reconstruction before inference. Therefore, the LLI camera avoids expensive computation and achieves real-time inference. This work proposes a new data preprocessing approach, named local binary patterns map generation, dedicated for optically encoded pattern through the mask. This preprocessing approach greatly improves encoded pattern’s robustness to local disturbances in the scene, making the LLI camera’s practical application possible. The performance of the LLI camera is analyzed through optical experiments on handwritten digit recognition and gender estimation under conditions with changing illumination and a moving target.

    DOI: 10.1364/oe.416613

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  • Holographic Video Communication System Realizing Virtual Image Projection and Frontal Image Capture 査読 国際誌

    Shinji Kimura, Yuji Aburakawa, Fumiaki Watanabe, Shiho Torashima, Shunsuke Igarashi, Tomoya Nakamura, Masahiro Yamaguchi

    ITE Transactions on Media Technology and Applications   9 ( 1 )   105 - 112   2021年1月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Institute of Image Information and Television Engineers  

    Online video communication systems are widely used among users between remote locations, but the communication quality is still inferior to face-to-face communication. To enhance the quality of video communication systems, it is necessary to provide a sense of presence of the users at a high level and to realize eye contact for better non-verbal communication. The technologies that realize virtual image projection and frontal image capture are promising for such purposes. However, conventional systems require bulky display screens. Thus, we proposed a thinner system using a holographic optical element (HOE), which was utilized as a transparent off-axis mirror and helped increase the flexibility of the system configuration, thus reducing the depth of the space in front. To verify the feasibility of the proposed system, we established a proof-of-concept system with dispersion compensation optics and a full-color HOE, and the system simultaneously realized virtual image projection and frontal image capture.

    DOI: 10.3169/mta.9.105

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  • Unmixing of the background components in an off-axis holographic-mirror-based imaging system using spectral image processing 査読

    Fumino Matsui, Fumiaki Watanabe, Tomoya Nakamura, Masahiro Yamaguchi

    Optics Express   28 ( 26 )   39998 - 40012   2020年12月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:The Optical Society  

    An imaging system employing a volume holographic optical element (vHOE) has a unique feature by which the image of an object placed in front of a transparent screen can be captured. The system obtains an image of the light diffracted by the vHOE; however, unwanted background components, including direct reflection or transmitted components, are present in the captured image. In this study, we propose a method to eliminate such background components from the captured images via multispectral image processing. The image components obtained from the diffraction by vHOE can be successfully extracted utilizing the facts that it diffracts light with a narrow spectral range and the reflection spectrum of a natural object is mostly smooth in the wavelength axis. Computer simulations and experiments confirm the effectiveness of the proposed method, along with video applications that demonstrate its real-time capability.

    DOI: 10.1364/oe.412019

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  • Superresolved image reconstruction in FZA lensless camera by color-channel synthesis 査読

    Tomoya Nakamura, Takuto Watanabe, Shunsuke Igarashi, Xiao Chen, Kazuyuki Tajima, Keita Yamaguchi, Takeshi Shimano, Masahiro Yamaguchi

    Optics Express   28 ( 26 )   39137 - 39155   2020年12月

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    担当区分:筆頭著者, 責任著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:The Optical Society  

    The Fresnel-zone-aperture lensless camera using a fringe-scanning technique allows non-iterative well-conditioned image reconstruction; however, the spatial resolution is limited by the mathematical reconstruction model that ignores diffraction. To solve this resolution problem, we propose a novel image-reconstruction algorithm using the wave-optics-based design of the deconvolution filter and color-channel image synthesis. We verify a two-fold improvement of the effective angular resolution by conducting numerical simulations and optical experiments with a prototype.

    DOI: 10.1364/oe.410210

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  • Digital holography-assisted 3-D bright-field image reconstruction and refocusing 査読 国際誌

    Syukran Hakim Bin Norazman, Tomoya Nakamura, Masahiro Yamaguchi

    Optical Review   27 ( 6 )   455 - 464   2020年12月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Springer Science and Business Media LLC  

    We propose an image reconstruction technique of a color 3-D object to perform image refocusing by combining information from bright-field image and digital holography. The key concept is first to reconstruct the 3-D object using compressive holography. Next, a binary mask is created to separate objects and transparent voxels. Then, the mask is used to assist the 3-D color object reconstruction from a bright-field image. Finally, image refocusing can be performed by convolving the 3-D object with an incoherent point spread function. We demonstrated the proposed method by conducting a simulation of two different objects. In both simulations, the reconstructed objects give good agreement with ground truth.

    DOI: 10.1007/s10043-020-00615-7

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    その他リンク: http://link.springer.com/article/10.1007/s10043-020-00615-7/fulltext.html

  • Interactive optical 3D-touch user interface using a holographic light-field display and color information 査読 国際誌

    Iván A. Sánchez Salazar Chavarría, Tomoya Nakamura, Masahiro Yamaguchi

    Optics Express   28 ( 24 )   36740 - 36740   2020年11月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:The Optical Society  

    We propose an interactive optical 3D-touch user interface (UI) by using a holographic light-field (LF) 3D display and a color detection system of the scattered light from the touched 3D image. In the proposed system, color information embedded in the LF is used to realize the 3D position identification and movement detection of the interaction point in 3D space only with a single RGB camera. We demonstrate the real-time interactive implementation of the interface working at 12 frames per second, which verifies the feasibility of our proposed concept.

    DOI: 10.1364/oe.409126

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  • Automatic quality evaluation of whole slide images for the practical use of whole slide imaging scanner 査読 国際共著 国際誌

    Hossain Md. Shakhawat, Tomoya Nakamura, Fumikazu Kimura, Yukako Yagi, Masahiro Yamaguchi

    ITE Transactions on Media Technology and Applications   8 ( 4 )   252 - 268   2020年10月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:ITE  

    A whole slide imaging (WSI) scanner scans pathological-specimens to produce digital images for monitor-based diagnosis and analysis. However, the image quality is sometimes insufficient due to focus-error or noise, in which case the slide needs to be rescanned. In previous work, a referenceless quality evaluation technique was proposed, but some artifacts (i.e. tissue-fold, air-bubble) were detected as false positives. Those artifacts need to be ignored in determining whether rescanning is necessary or not, because they are not caused in the scanning but slide preparation stage. This paper proposes a method for a more practical system to assess WSI quality by distinguishing the origins of quality degradation; the focus-error or noise caused by the scanner and the artifact occurred in the slide preparation. In the method, a support vector machine detects artifacts first, and then quality is evaluated excluding artifact regions. The effectiveness of the proposed system has been experimentally demonstrated.

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  • Extended depth-of-field lensless camera using a radial amplitude mask 査読 国際誌

    Tomoya Nakamura, Shunsuke Igarashi, Shiho Torashima, Masahiro Yamaguchi

    Computational Optical Sensing and Imaging 2020   CW3B.2   2020年6月

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    担当区分:筆頭著者, 責任著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)   出版者・発行元:The Optical Society  

    We propose a novel lensless camera equipping a radial amplitude mask for realizing extended depth-of-field imaging. Here we report simulation results of depth invariant point spread function and extended depth-of-field imaging.

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  • Dispersion compensation for full-color virtual-imaging systems with a holographic off- axis mirrorDispersion compensation for full-color virtual-imaging systems with a holographic off- axis mirror 査読 国際誌

    Fumiaki Watanabe, Tomoya Nakamura, Shiho Torashima, Shunsuke Igarashi, Shinji Kimura, Yuji Aburakawa, Masahiro Yamaguchi

    Proc. SPIE   11306 ( 1130604 )   2020年2月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)   出版者・発行元:SPIE  

    In recent years, tele-communication using video calling functions of, e.g., PCs and smartphones has been used in various situations, such as conversations in personal life and online meetings at work. Aiming at the enhancement of the sense of presence in video telecommunication systems, a holographic off-axis mirror, which is a see-through off-axis reflector fabricated as a holographic optical element (HOE), is utilized as an upright screen for a virtual- image display and a face image capture with eye-contact. Since the chromatic dispersion of the HOE causes image blur, we previously proposed a optical dispersion compensation technique for this system. In this paper, we extend the dispersion-compensation technique to full-color virtual-imaging systems with a holographic off-axis mirror exposed by red, green, and blue lasers. We demonstrate the proof of concept system experimentally using an A4-sized full-color holographic off-axis mirror. We also apply the same concept to the off-axis image capturing system using a full-color holographic mirror, which is also experimentally demonstrated. The proposed full-color virtual-image display and camera system will enable more attractive visual telecommunication systems, such as video phone or online conference.

    DOI: 10.1117/12.2545868

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  • Automatic quantification of HER2 gene amplification in invasive breast cancer from chromogenic in situ hybridization whole slide images 査読

    Md Shakhawat Hossain, Matthew G. Hanna, Naohiro Uraoka, Tomoya Nakamura, Marcia Edelweiss, Edi Brogi, Meera R. Hameed, Masahiro Yamaguchi, Dara S. Ross, Yukako Yagi

    Journal of Medical Imaging   6 ( 4 )   47501 - 47501   2019年11月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    Human epidermal growth factor receptor 2 (HER2), a transmembrane tyrosine kinase receptor encoded by the ERBB2 gene on chromosome 17q12, is a predictive and prognostic biomarker in invasive breast cancer (BC). Approximately 20% of BC are HER2-positive as a result of ERBB2 gene amplification and overexpression of the HER2 protein. Quantification of HER2 is performed routinely on all invasive BCs, to assist in clinical decision making for prognosis and treatment for HER2-positive BC patients by manually counting gene signals. We propose an automated system to quantify the HER2 gene status from chromogenic in situ hybridization (CISH) whole slide images (WSI) in invasive BC. The proposed method selects untruncated and nonoverlapped singular nuclei from the cancer regions using color unmixing and machine learning techniques. Then, HER2 and chromosome enumeration probe 17 (CEP17) signals are detected based on the RGB intensity and counted per nucleus. Finally, the HER2-to-CEP17 signal ratio is calculated to determine the HER2 amplification status following the ASCO/CAP 2018 guidelines. The proposed method reduced the labor and time for the quantification. In the experiment, the correlation coefficient between the proposed automatic CISH quantification method and pathologist manual enumeration was 0.98. The p-values larger than 0.05 from the one-sided paired t-test ensured that the proposed method yields statistically indifferent results to the reference method. The method was established on WSI scanned by two different scanners. Through the experiments, the capability of the proposed system has been demonstrated.

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  • Computer-generated holograms of a life-size human captured from multi-viewpoint cameras

    Shunsuke Igarashi, Kentaro Kakinuma, Tomoya Nakamura, Kensuke Ikeya, Jun Arai, Tomoyuki Mishina, Kyoji Matsushima, Masahiro Yamaguchi

    Proceedings Digital Holography and Three-Dimensional Imaging 2019   2019年5月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)   出版者・発行元:Optical Society of America (OSA)  

    DOI: 10.1364/DH.2019.Tu4A.4

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  • Super Field-of-View Lensless Camera by Coded Image Sensors 査読

    Tomoya Nakamura, Keiichiro Kagawa, Shiho Torashima, Masahiro Yamaguchi

    Sensors   19 ( 6 )   1329 - 1329   2019年3月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    A lensless camera is an ultra-thin computational-imaging system. Existing lensless cameras are based on the axial arrangement of an image sensor and a coding mask, and therefore, the back side of the image sensor cannot be captured. In this paper, we propose a lensless camera with a novel design that can capture the front and back sides simultaneously. The proposed camera is composed of multiple coded image sensors, which are complementary-metal-oxide-semiconductor (CMOS) image sensors in which air holes are randomly made at some pixels by drilling processing. When the sensors are placed facing each other, the object-side sensor works as a coding mask and the other works as a sparsified image sensor. The captured image is a sparse coded image, which can be decoded computationally by using compressive sensing-based image reconstruction. We verified the feasibility of the proposed lensless camera by simulations and experiments. The proposed thin lensless camera realized super-field-of-view imaging without lenses or coding masks and therefore can be used for rich information sensing in confined spaces. This work also suggests a new direction in the design of CMOS image sensors in the era of computational imaging.

    DOI: 10.3390/s19061329

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  • An interactive holographic light-field display with a color-aided 3D-touch user interface

    Iván Alexis Sánchez Salazar Chavarría, Tomoya Nakamura, Masahiro Yamaguchi

    Proceedings of the International Display Workshops   3   1692 - 1695   2019年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)   出版者・発行元:International Display Workshops  

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  • Non-diffracting linear-shift point-spread function by focus-multiplexed computer-generated hologram 査読

    Tomoya Nakamura, Shunsuke Igarashi, Yuichi Kozawa, Masahiro Yamaguchi

    Optics Letters   43 ( 24 )   5949 - 5952   2018年12月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    An Airy beam can be used to implement a non-diffracting self-bending point-spread function (PSF), which can be utilized for computational 3D imaging. However, the parabolic depth-dependent spot trajectory limits the range and resolution in rangefinding. In this Letter, we propose a novel pupil-phase-modulation method to realize a non-diffracting linear-shift PSF. For the modulation, we use a focus-multiplexed computer-generated hologram, which is calculated by multiplexing multiple lens-function holograms with 2D sweeping of the foci. With this method, the depth-dependent trajectory of the non-diffracting spot is straightened, which improves the range and resolution in rangefinding. The proposed method was verified by numerical simulations and optical experiments. The method can be applied to laser-based microscopy, time-of-flight rangefinding, and so on.

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  • Off-axis virtual-image display and camera by holographic mirror and blur compensation 査読

    Tomoya Nakamura, Shinji Kimura, Kazuhiko Takahashi, Yuji Aburakawa, Shunsuke Takahashi, Shunsuke Igarashi, Shiho Torashima, Masahiro Yamaguchi

    Optics Express   26 ( 19 )   24864 - 24880   2018年9月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    We propose off-axis virtual-image display and camera systems, which integrate a vertically-standing holographic off-axis mirror, blur-compensation optical systems, and digital imaging devices. In the system, the holographic mirror is used for an off-axis reflector, which realizes an upright and thin screen for virtual-image formation. By combining it with a display unit, an off-axis virtual-image display is realized, where the virtual image can be seen behind the upright holographic mirror. Simultaneously, by combining it with a camera unit, an off-axis camera is implemented, which realizes frontal shooting of objects by a camera placed at an off-axis position. Since both the off-axis display and the camera can be implemented by a single holographic mirror, it can be applied to a two-way visual-telecommunication system with a thin screen, which implements eye contact and the observer--image distance. A problem with the proposed system is image blur, which is caused by the chromatic dispersion of the holographic mirror. To solve this, we designed optical blur-compensation systems using a diffractive optical element and a diffuser or a lens. Experimental results verify the concept of the proposed systems with clarifying the effect of designed blur-compensation methods.

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  • Analysis of quantitative phase obtained by digital holography on H&E-stained pathological samples 査読

    Syukran Hakim Bin Norazman, Tomoya Nakamura, Fumikazu Kimura, Masahiro Yamaguchi

    Artificial Life and Robotics   1 - 6   2018年9月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    The application of digital holography in cell imaging is gaining attraction as it gives quantitative information related to optical thickness without the need for staining. In contrast, conventional pathology examination uses tissues or cells that are stained to visualize the morphological structure or molecular expression with color. However, the relationship between color information and quantitative phase inside histopathology specimen is not yet well understood. In this study, we developed a system to capture both a color image and digital hologram, and those of H&E (hematoxylin and eosin)-stained liver tissue were acquired. Then, we calculated and analyzed the relationship between the textural features inside the color and phase images for hepatocellular carcinoma (HCC) histopathological specimen. Upon experimental investigation, we found that gray-level co-occurrence matrix (GLCM) textural features in phase images are useful for discriminating cancer and normal tissue, and varies between HCC grades which bring the possibility to be utilized for HCC diagnosis or classification without staining procedure.

    DOI: 10.1007/s10015-018-0468-4

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  • Effectiveness of Color Correction on the Quantitative Analysis of Histopathological Images Acquired by Different Whole-Slide Scanners 査読

    Maulana A. Aziz, Tomoya Nakamura, Masahiro Yamaguchi, Tomoharu Kiyuna, Yoshiko Yamashita, Tokiya Abe, Akinori Hashiguchi, Michiie Sakamoto

    Artificial Life and Robotics   2018年7月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    Advances in whole-slide scanning have led to research on digital pathology, including monitor-based diagnosis, feature quantification, and computer-aided diagnosis. The color variations due to the staining process and scanning device are a serious issue that should be solved in whole-slide imaging applications, and methods for color correction have been studied. Nevertheless, the effectiveness of color-correction methods in the quantitative analysis of histopathological images acquired by different whole-slide scanners (WSSs) has not been confirmed. In this work, several liver tissue samples were scanned by different WSSs, and a color-correction method for whole-slide images was applied to the digitized tissue specimens. A set of histological features were extracted from the histopathological images, both without and with color correction, to analyze the effectiveness of the color-correction method in feature quantification and cancer identification.

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  • Efficient tiled calculation of over-10-gigapixel holograms using ray-wavefront conversion 査読

    Shunsuke Igarashi, Tomoya Nakamura, Kyoji Matsushima, Masahiro Yamaguchi

    Optics Express   26 ( 8 )   10773 - 10786   2018年4月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    In the calculation of large-scale computer-generated holograms, an approach called “tiling,” which divides the hologram plane into small rectangles, is often employed due to limitations on computational memory. However, the total amount of computational complexity severely increases with the number of divisions. In this paper, we propose an efficient method for calculating tiled large-scale holograms using ray-wavefront conversion. In experiments, the effectiveness of the proposed method was verified by comparing its calculation cost with that using the previous method. Additionally, a hologram of 128K × 128K pixels was calculated and fabricated by a laser-lithography system, and a high-quality 105 mm × 105 mm 3D image including complicated reflection and translucency was optically reconstructed.

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  • Creating enriched visual experience with holography

    Masahiro Yamaguchi, Shunsuke Igarashi, Tomoya Nakamura, Kyoji Matsushima

    Proceedings of the International Display Workshops   2   811 - 814   2018年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)   出版者・発行元:International Display Workshops  

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  • Waveguide-HOE-based camera that captures a frontal image for flat-panel display

    Hiroki Konno, Shunsuke Igarashi, Tomoya Nakamura, Masahiro Yamaguchi

    Proceedings of the International Display Workshops   3   1127 - 1130   2018年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)   出版者・発行元:International Display Workshops  

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  • Computational imaging utilizing volume hologram

    Tomoya Nakamura, Masahiro Yamaguchi

    Proceedings of SPIE - The International Society for Optical Engineering   10711   2018年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)   出版者・発行元:SPIE  

    DOI: 10.1117/12.2317050

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  • Simple geometrical calibration procedure for a projection-type holographic light-field display

    Tomoya Nakamura, Masahiro Yamaguchi

    Optics InfoBase Conference Papers   2018   2018年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)   出版者・発行元:OSA - The Optical Society  

    DOI: 10.1364/DH.2018.DTh3D.5

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  • Rapid calibration of a projection-type holographic light-field display using hierarchically upconverted binary sinusoidal patterns 査読

    Tomoya Nakamura, Masahiro Yamaguchi

    APPLIED OPTICS   56 ( 34 )   9520 - 9525   2017年12月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1364/AO.56.009520

    Web of Science

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  • HOE-based screen for virtual-image projection and scene capture

    Tomoya Nakamura, Shinji Kimura, Kazuhiko Takahashi, Yuji Aburakawa, Shunsuke Takahashi, Shunsuke Igarashi, Masahiro Yamaguchi

    Proceedings of the International Display Workshops   2   845 - 848   2017年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)   出版者・発行元:International Display Workshops  

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  • Simultaneous linear separation and unmixing of fluorescent and reflective components from a single hyperspectral image 査読

    Naoyuki Ohara, Yinqiang Zheng, Imari Sato, Tomoya Nakamura, Masahiro Yamaguchi

    IEEE International Conference on Image Processing (ICIP)   4344 - 4348   2016年9月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)  

    Recently an algorithm to separate fluorescent and reflective components from a hyperspectral image has been reported, in which the important task of spectral unmixing of multiple fluorescent components was left unresolved. In this paper, we present the algorithm to simultaneously separate those components and unmix fluorophores (SSUF: Simultaneous Separation and Unmixing of Fluorescent components) from a single hyperspectral image. Two variants are introduced for the cases when fluorophore spectra are known and unknown. Experimental results confirm the validity of the proposed method.

    DOI: 10.1109/ICIP.2016.7533180

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  • Fast method of calculating a photorealistic hologram based on orthographic ray-wavefront conversion 査読

    Shunsuke Igarashi, Tomoya Nakamura, Masahiro Yamaguchi

    OPTICS LETTERS   41 ( 7 )   1396 - 1399   2016年4月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1364/OL.41.001396

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  • Efficient Calculation Method for Realistic Deep 3D Scene Hologram using Orthographic Projection 査読

    Shunsuke Igarashi, Tomoya Nakamura, Kyoji Matsushima, Masahiro Yamaguchi

    PRACTICAL HOLOGRAPHY XXX: MATERIALS AND APPLICATIONS   9771   97710O - 97710O   2016年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)  

    DOI: 10.1117/12.2212301

    Web of Science

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  • Single-shot acquisition of optical direct and global components using single coded pattern projection 査読

    Takamasa Ando, Ryoichi Horisaki, Tomoya Nakamura, Jun Tanida

    JAPANESE JOURNAL OF APPLIED PHYSICS   54 ( 4 )   42501 - 42501   2015年4月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.7567/JJAP.54.042501

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  • 被写界深度・視野拡大のためのコンピュテーショナルイメージング

    中村 友哉

    大阪大学   2015年3月

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    記述言語:日本語   掲載種別:学位論文(博士)  

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

    Tomoya Nakamura, Ryoichi Horisaki, Jun Tanida

    OPTICAL REVIEW   22 ( 1 )   19 - 24   2015年2月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1007/s10043-015-0060-2

    Web of Science

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  • Demonstration of interactive 3D display using holographic screen and consumer-use 4K projector

    Tomoya Nakamura, Soma Sakurai, Shunsuke Igarashi, Masahiro Yamaguchi

    Proceedings of the International Display Workshops   1   184 - 185   2015年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)   出版者・発行元:International Display Workshops  

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

    Tomoya Nakamura, Ryoichi Horisaki, Jun Tanida

    JSAP-OSA Joint Symposia, JSAP 2014   2014年9月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)   出版者・発行元:Optical Society of America (OSA)  

    DOI: 10.1364/jsap.2014.20p_c4_2

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  • Computational multi-dimensional imaging based on compound-eye optics 査読

    Ryoichi Horisaki, Tomoya Nakamura, Jun Tanida

    Proceedings of SPIE - The International Society for Optical Engineering   9279   2014年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)   出版者・発行元:SPIE  

    DOI: 10.1117/12.2071659

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  • Computational phase modulation in light field imaging 査読

    Tomoya Nakamura, Ryoichi Horisaki, Jun Tanida

    OPTICS EXPRESS   21 ( 24 )   29523 - 29543   2013年12月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1364/OE.21.029523

    Web of Science

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  • Autofocus for a multiscale gigapixel camera 査読

    Tomoya Nakamura, David S. Kittle, Seo Ho Youn, Steven D. Feller, Jun Tanida, David J. Brady

    APPLIED OPTICS   52 ( 33 )   8146 - 8153   2013年11月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1364/AO.52.008146

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  • Computational superposition projector for extended depth of field and field of view 査読

    Tomoya Nakamura, Ryoichi Horisaki, Jun Tanida

    Optics Letters   38 ( 9 )   1560 - 1562   2013年5月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:OPTICAL SOC AMER  

    DOI: 10.1364/OL.38.001560

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

    Tomoya Nakamura, Ryoichi Horisaki, Jun Tanida

    Optics InfoBase Conference Papers   2013年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)   出版者・発行元:Optical Society of America (OSA)  

    DOI: 10.1364/cosi.2013.cw3c.4

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  • Computational superposition compound eye imaging for extended depth-of-field and field-of-view 査読

    Tomoya Nakamura, Ryoichi Horisaki, Jun Tanida

    OPTICS EXPRESS   20 ( 25 )   27482 - 27495   2012年12月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1364/OE.20.027482

    Web of Science

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  • Experimental verification of computational superposition imaging for compensating defocus and off-axis aberrated images

    Tomoya Nakamura, Ryoichi Horisaki, Jun Tanida

    Computational Optical Sensing and Imaging, COSI 2012   CM2B.4   2012年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)   出版者・発行元:Optical Society of America (OSA)  

    DOI: 10.1364/cosi.2012.cm2b.4

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  • Superposition Imaging for Three-Dimensionally Space-Invariant Point Spread Functions 査読

    Ryoichi Horisaki, Tomoya Nakamura, Jun Tanida

    APPLIED PHYSICS EXPRESS   4 ( 11 )   112501 - 112501   2011年11月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1143/APEX.4.112501

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書籍等出版物

MISC

  • 拡散モデルを活用したレンズレスイメージング 招待

    中村友哉

    光技術コンタクト   64 ( 8 )   5 - 10   2026年8月

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    担当区分:筆頭著者, 最終著者, 責任著者   記述言語:日本語   掲載種別:記事・総説・解説・論説等(学術雑誌)   出版者・発行元:一般社団法人日本オプトメカトロニクス協会  

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  • 情報科学によるイメージングシステムの変革 招待

    中村友哉

    精密工学会誌   92 ( 7 )   521 - 524   2026年7月

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    担当区分:筆頭著者, 最終著者, 責任著者   記述言語:日本語   掲載種別:記事・総説・解説・論説等(学術雑誌)   出版者・発行元:公益社団法人精密工学会  

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  • 符号化開口を用いたレンズレスイメージング 招待

    中村友哉

    Microoptics News   43 ( 4 )   19 - 24   2025年12月

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    担当区分:筆頭著者, 最終著者, 責任著者   記述言語:日本語   掲載種別:記事・総説・解説・論説等(学術雑誌)  

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  • レンズレスカメラの進展 招待

    中村友哉

    画像ラボ   36 ( 11 )   40 - 46   2025年11月

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    担当区分:筆頭著者, 最終著者, 責任著者   記述言語:日本語   掲載種別:記事・総説・解説・論説等(商業誌、新聞、ウェブメディア)   出版者・発行元:日本工業出版  

    レンズを用いず、符号化マスクと計算再構成により撮像するレンズレスカメラの概要を解説し、最近の進展として、拡張被写界深度化と多層符号化マスクによる画質改善の研究成果を紹介する。

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  • レンズレスカメラの動向 招待

    中村友哉

    オプトニューズ   20 ( 3 )   3-1 (1) - (5)   2025年9月

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    担当区分:筆頭著者, 最終著者, 責任著者   記述言語:日本語   掲載種別:記事・総説・解説・論説等(商業誌、新聞、ウェブメディア)   出版者・発行元:一般財団法人光産業技術振興協会  

    コンピュテーショナルレンズレスカメラの動向について解説する。従来のカメラの物理的制約を解決するため、レンズレスカメラは、符号化光学系による計測と画像再構成処理を組み合わせることで、薄型化や新たな機能の実現を目指す。その原理や実機開発方法、今後取り組まれるべき課題について詳説する。

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  • 光符号化と情報再構成を融合したレンズレスカメラ技術 招待

    中村友哉

    日本バーチャルリアリティ学会誌   29 ( 3 )   20 - 26   2024年9月

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    担当区分:筆頭著者, 最終著者, 責任著者   記述言語:日本語   掲載種別:記事・総説・解説・論説等(学術雑誌)   出版者・発行元:日本バーチャルリアリティ学会  

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  • 座談会「これからの光学とバーチャルリアリティ」 招待

    清川 清, 鳴海 拓志, 中村 友哉, 熊谷 幸汰, 小泉 直也, 山本 裕紹, 酒井 大輔

    日本バーチャルリアリティ学会誌   29 ( 3 )   7 - 13   2024年9月

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    記述言語:日本語   掲載種別:記事・総説・解説・論説等(学術雑誌)   出版者・発行元:日本バーチャルリアリティ学会  

    DOI: 10.18974/jvrsj.29.3_7

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  • レンズレスイメージングと画像再構成 招待

    中村友哉

    月刊OPTRONICS   42 ( 4 )   143 - 148   2023年4月

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    担当区分:筆頭著者, 責任著者   記述言語:日本語   掲載種別:記事・総説・解説・論説等(商業誌、新聞、ウェブメディア)   出版者・発行元:(株)オプトロニクス社  

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  • 30年後のAI×30年後のオプティクスを語ろう 招待

    竪直也, 長谷川智士, 中村友哉, 池田佳奈美

    光学   51 ( 4 )   182 - 184   2022年4月

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    記述言語:日本語   掲載種別:記事・総説・解説・論説等(学術雑誌)   出版者・発行元:日本光学会  

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  • 空間立体像再生ディスプレイによるインタラクティブ3Dタッチインタフェース 招待

    山口雅浩, 中村友哉

    光学   50 ( 7 )   296 - 301   2021年7月

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    記述言語:日本語   掲載種別:記事・総説・解説・論説等(学術雑誌)  

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  • AI Optics研究会のオンライン化 招待 査読

    中村友哉

    光学   49 ( 12 )   517 - 519   2020年12月

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    担当区分:筆頭著者, 責任著者   記述言語:日本語   出版者・発行元:日本光学会  

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  • コンピュテーショナルレンズレスカメラ 招待 査読

    中村友哉

    映像情報メディア学会誌   74 ( 6 )   951 - 954   2020年11月

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    担当区分:筆頭著者, 最終著者, 責任著者   記述言語:日本語   掲載種別:記事・総説・解説・論説等(学術雑誌)  

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  • ホログラム鏡による虚像ディスプレイおよび虚像カメラ 招待

    中村友哉

    光学   48 ( 6 )   212 - 212   2019年6月

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    担当区分:筆頭著者, 責任著者   記述言語:日本語   掲載種別:記事・総説・解説・論説等(学術雑誌)  

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  • ホログラム光学素子と信号処理を融合したイメージング技術 招待

    中村友哉

    月刊OPTRONICS   ( 3 )   121 - 125   2019年3月

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    記述言語:日本語   掲載種別:記事・総説・解説・論説等(商業誌、新聞、ウェブメディア)  

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  • 3Dユーザ体験の高度化に向けたホログラフィック・ライトフィールド表示技術 招待

    山口雅浩, 五十嵐俊亮, 中村友哉, 松島恭治

    表面技術   69 ( 5 )   12 - 16   2018年5月

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    記述言語:日本語   掲載種別:記事・総説・解説・論説等(商業誌、新聞、ウェブメディア)  

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  • Compound-eye-based multidimensional imager 招待

    Ryoichi Horisaki, Tomoya Nakamura, Jun Tanida

    SPIE Newsroom   2014年12月

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    記述言語:英語   掲載種別:記事・総説・解説・論説等(商業誌、新聞、ウェブメディア)  

    DOI: 10.1117/2.1201412.005656

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  • 並列プロセッサによる複眼距離計測の高速化:組み込み向け並列プロセッサMXの複眼カメラTOMBOへの適用 招待

    中村友哉, 香川景一郎, 谷田純

    画像ラボ   23 ( 2 )   1 - 8   2012年2月

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    記述言語:日本語   掲載種別:記事・総説・解説・論説等(商業誌、新聞、ウェブメディア)   出版者・発行元:日本工業出版  

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講演・口頭発表等

  • 符号化撮像と画像再構成 招待

    中村友哉

    CVIM2026年11月研究会  2026年11月  情報処理学会 コンピュータビジョンとイメージメディア研究会

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    開催年月日: 2026年11月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(招待・特別)  

    開催地:京都   国名:日本国  

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  • Lensless imaging with diffusion models 招待 国際会議

    Tomoya Nakamura

    International Symposium on Imaging, Sensing, and Optical Memory 2026 (ISOM'26)  2026年10月  The Optical Society of Japan

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    開催年月日: 2026年10月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(招待・特別)  

    開催地:Hamamatsu   国名:日本国  

    Lensless cameras replace conventional optics with lightweight modulation elements, enabling ultra-thin imaging systems. However, recovering images from highly multiplexed measurements remains a challenging inverse problem. This talk presents our recent work leveraging diffusion models for lensless reconstruction, achieving high perceptual quality and physical consistency with fast inference through single-pass distillation.

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  • Lensless imaging with denoising diffusion null-space model 招待 国際会議

    Tomoya Nakamura

    SPIE/COS Photonics Asia 2026 (Holography, Diffractive Optics, and Applications XVI)  2026年10月  SPIE

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    開催年月日: 2026年10月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(招待・特別)  

    開催地:Nantong   国名:中華人民共和国  

    Lensless cameras replace conventional optics with a thin modulation mask, enabling ultra-compact imaging at the cost of a challenging computational inverse problem. This talk presents a reconstruction framework recently proposed by our group, based on denoising diffusion models that exploit the null-space structure of the imaging forward model. By separating the reconstruction into a measurement-consistent component and a learned generative component, both physical fidelity and high perceptual quality are achieved. A distillation technique was further introduced to compress the iterative diffusion process into a single forward pass, significantly reducing inference time while maintaining reconstruction quality. Implications for practical lensless imaging are also discussed.

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  • イメージングとAI 招待

    中村友哉

    第26回情報フォトニクス研究グループ研究会(秋合宿)  2026年9月  日本光学会 情報フォトニクス研究グループ

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    開催年月日: 2026年9月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(招待・特別)  

    開催地:渋川   国名:日本国  

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  • 符号化撮像と画像再構成 招待

    中村友哉

    フォトニクス健康フロンティア研究院/ポストLEDフォトニクス研究所合同セミナー  2026年7月 

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    開催年月日: 2026年7月

    記述言語:日本語   会議種別:公開講演,セミナー,チュートリアル,講習,講義等  

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  • 光学的符号化撮像法とレンズレスイメージング 招待

    中村友哉

    視覚情報学講演会-光波センシングと計算イメージングが創出する次世代の視覚情報基盤技術-  2026年3月  大阪電気通信大学情報学研究所

     詳細を見る

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(招待・特別)  

    開催地:寝屋川   国名:日本国  

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  • Coded Imaging under Natural Light via Incoherent Digital Holography and Lensless Optics 招待 国際会議

    Tomoya Nakamura, Tomoyoshi Shimobaba, Yuichi Kozawa, Mohamad Ammar Alsherfawi Aljazaerly, Tatsuki Tahara

    SPIE Photonics West (Practical Holography XXXX: Displays, Materials, and Applications)  2026年1月  SPIE

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    開催年月日: 2026年1月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(招待・特別)  

    開催地:San Francisco   国名:アメリカ合衆国  

    This study presents a method for single-shot, natural-light, full-color motion-picture holography. Incoherent digital holography (IDH) actively exploits the wave nature of light to capture complex amplitude, enabling high-fidelity 3D reconstruction and digital refocusing. We report on a portable holographic camera system equipped with a birefringent dual-focus lens and a polarization color image sensor. This architecture realizes a robust common-path phase-shifting interferometer capable of single-shot acquisition. We experimentally demonstrate the recording of 3D full-color videos of moving subjects and outdoor scenes illuminated solely by spatially and temporally incoherent light.

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  • 符号化開口を用いたレンズレスイメージング 招待

    中村友哉

    第177回微小光学研究会  2025年12月  応用物理学会 微小光学研究会

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    開催年月日: 2025年12月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(招待・特別)  

    開催地:京都   国名:日本国  

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  • Computational lensless imaging utilizing aggressive design of coded optical systems 招待 国際会議

    Tomoya Nakamura

    SPIE Optics+Photonics (ODS 2025: Industrial Optical Devices and Systems)  2025年8月  SPIE

     詳細を見る

    開催年月日: 2025年8月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(招待・特別)  

    開催地:San Diego, California, USA   国名:アメリカ合衆国  

    Computational lensless imaging is a technology that achieves imaging by integrating lensless coded optical systems with advanced image reconstruction techniques. This approach enables the development of ultra-thin optical systems that surpass conventional physical limitations. In this talk, I will present recent advancements in high-performance lensless imaging, focusing on the aggressive design of coded optical systems.

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  • 計算機を駆使したレンズレスイメージング 招待

    中村友哉

    近畿化学協会 エレクトロニクス部会 2025年度第1回研究会  2025年6月  一般社団法人 近畿化学協会エレクトロニクス部会

     詳細を見る

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(招待・特別)  

    開催地:大阪   国名:日本国  

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  • レンズレスカメラ 招待

    中村友哉

    第31回画像センシングシンポジウム (SSII2025) 技術動向解説セッション  2025年5月  画像センシング技術研究会

     詳細を見る

    開催年月日: 2025年5月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(招待・特別)  

    開催地:東京   国名:日本国  

    符号化撮像及び画像再構成処理に基づくレンズレスイメージング技術は、撮像光学系における焦点距離と撮像素子面積のスケーリング則を原理的に解決し、カメラハードウェアの革新的薄型化を実現する。さらに、符号化の設計自由度を駆使することで、被写界深度の拡大や撮像の三次元化など、従来のカメラを超える性能・機能をも実現できる。本講演では、このようなレンズレスカメラの技術を説明するとともに、研究動向や今後の展望を述べる。

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    その他リンク: https://speakerdeck.com/ssii/ssii2025-ss1

  • Computational Lensless Cameras: Optical Designs and Computational Algorithms 招待

    Tomoya Nakamura

    International Workshop on Holography and related technologies (IWH2024)  2024年12月 

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    開催年月日: 2024年12月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(招待・特別)  

    開催地:Honolulu   国名:アメリカ合衆国  

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  • Exploring the design of coded optical systems for computational lensless imaging 招待 国際会議

    Tomoya Nakamura

    International Symposium on Imaging, Sensing, and Optical Memory 2024 (ISOM2024)  2024年10月 

     詳細を見る

    開催年月日: 2024年10月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(招待・特別)  

    開催地:Himeji   国名:日本国  

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  • Computational Coded Imaging Systems Using Trained/Untrained Neural Networks 招待 国際会議

    Tomoya Nakamura

    Frontiers in Optics + Laser Science (FiOLS)  2024年9月  Optica

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    開催年月日: 2024年9月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(招待・特別)  

    開催地:Denver   国名:アメリカ合衆国  

    Computational coded imaging systems employ image-reconstruction algorithms to decode captured images. In this talk, I introduce lensless and super-resolution imaging systems utilizing trained/untrained neural networks for image reconstruction processing.

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  • Multilayering of coded apertures in lensless imaging 招待 国際会議

    Tomoya Nakamura

    The 24th International Meeting on Information Display (IMID 2024)  2024年8月  Committee of IMID2024

     詳細を見る

    開催年月日: 2024年8月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(招待・特別)  

    開催地:Jeju   国名:大韓民国  

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  • 符号化撮像と画像再構成 招待

    中村友哉

    日本光学会第50回冬期講習会  2024年1月  日本光学会

     詳細を見る

    開催年月日: 2024年1月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(招待・特別)  

    開催地:online   国名:日本国  

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  • 放射型符号化開口による被写界深度拡大レンズレスイメージング 招待

    中村友哉

    一般社団法人レーザー学会学術講演会第44回年次大会  2024年1月  レーザー学会

     詳細を見る

    開催年月日: 2024年1月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(招待・特別)  

    開催地:東京   国名:日本国  

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  • Optical spatial encoding and reconstruction for compressive and lensless imaging 招待 国際会議

    Tomoya Nakamura

    The 13th Japan-Korea Workshop on Digital Holography and Information Photonics (DHIP2023)  2023年12月  Committee of DHIP2023

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    開催年月日: 2023年12月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(招待・特別)  

    開催地:Beppu   国名:日本国  

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  • コンピュテーショナルレンズレスカメラ 招待

    中村友哉

    高速度イメージングとフォトニクスに関する総合シンポジウム2023 (JCHSIP2023)  2023年12月  「高速度イメージングとフォトニクスに関する総合シンポジウム2023」 組織委員会

     詳細を見る

    開催年月日: 2023年12月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(招待・特別)  

    開催地:東大阪   国名:日本国  

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  • Computational lensless imaging with extended depth-of-field using a radial mask 招待 国際会議

    Tomoya Nakamura

    OSK-OPTICA-OSJ Joint Symposia on Optics 2023  2023年8月  Optical Society of Korea

     詳細を見る

    開催年月日: 2023年8月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(招待・特別)  

    開催地:Jeju   国名:大韓民国  

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  • 符号化撮像と画像再構成 招待

    中村友哉

    第8回日本光学会関西支部講演会  2023年3月  日本光学会

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    開催年月日: 2023年3月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(招待・特別)  

    開催地:神戸   国名:日本国  

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  • Computational lensless imaging using coded optics 招待 国際会議

    Tomoya Nakamura

    5th International Workshop on Image Sensors and Imaging Systems (IWISS2022)  2022年12月  The Institute of Image Information and Television Engineers

     詳細を見る

    開催年月日: 2022年12月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(招待・特別)  

    開催地:Hamamatsu   国名:日本国  

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  • 符号化を駆使したコンピュテーショナルレンズレスイメージング 招待

    中村友哉

    第47回光学シンポジウム  2022年6月  日本光学会

     詳細を見る

    開催年月日: 2022年6月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(招待・特別)  

    国名:日本国  

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  • Lensless imaging using a radial mask 招待 国際会議

    Tomoya Nakamura

    Information Photonics 2022  2022年4月  OPI 協議会

     詳細を見る

    開催年月日: 2022年4月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(招待・特別)  

    開催地:Yokohama   国名:日本国  

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  • Extended depth-of-field computational lensless imaging 招待 国際会議

    Tomoya Nakamura

    The 11th Japan-Korea Workshop on Digital Holography and Information Photonics (DHIP2021)  2021年12月 

     詳細を見る

    開催年月日: 2021年12月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(招待・特別)  

    開催地:online   国名:日本国  

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  • 符号化光学系を駆使したコンピュテーショナルイメージング 招待

    中村友哉

    第77回産研学術講演会  2021年11月 

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    開催年月日: 2021年11月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(招待・特別)  

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  • ホログラフィックペッパーズゴースト 招待

    中村友哉, 木村真治, 油川雄司, 渡辺史顕, 五十嵐俊亮, 虎島史歩, 山口雅浩

    インタラクティブ光学による映像表現技術が切り拓く豊かな未来の可能性 (OPJ2021企画シンポジウム)  2021年10月 

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    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(招待・特別)  

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  • Computational lensless imaging with coded image sensor 招待

    Tomoya Nakamura

    International Symposium on Imaging, Sensing, and Optical Memory 2019 (ISOM'19)  2019年10月 

     詳細を見る

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(招待・特別)  

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  • Holographic Pepper's ghost 招待

    Tomoya Nakamura, Shinji Kimura, Yuji Aburakawa, Fumiaki Watanabe, Shunsuke Igarashi, Shiho Torashima, Masahiro Yamaguchi

    The 19th International Meeting on Information Display (IMID2019)  2019年8月 

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    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(招待・特別)  

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  • AIとイメージング 招待

    中村友哉

    OPTICS & PHOTONICS International Exhibition (OPIE'19)  2019年4月 

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    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(招待・特別)  

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  • HOEと画像再構成に基づく透明スクリーンカメラとその応用 招待

    中村友哉, 今野光基, 五十嵐俊亮, 山口雅浩

    ホログラフィックディスプレイ研究会2019年第1回研究会  2019年3月 

     詳細を見る

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(招待・特別)  

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  • Holographic off-axis virtual-image display and camera integrating blur-compensation systems 招待

    Tomoya Nakamura, Shinji Kimura, Kazuhiko Takahashi, Yuji Aburakawa, Shunsuke Takahashi, Shunsuke Igarashi, Shiho Torashima, Masahiro Yamaguchi

    The 8th Japan-Korea Workshop on Digital Holography and Information Photonics (DHIP2018)  2018年12月 

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    記述言語:英語  

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  • イメージング+AI 招待

    中村友哉

    Optics & Photonics Japan 2018  2018年11月 

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    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(招待・特別)  

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  • Computational imaging utilizing volume hologram 招待

    Tomoya Nakamura, Masahiro Yamaguchi

    The 4th Biomedical Imaging and Sensing Conference 2018 (BISC2018)  2018年4月 

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    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(招待・特別)  

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  • Incoherent lensless super-field-of-view imaging by artificially designed scattering medium 招待

    Tomoya Nakamura

    OSJ-OSA Joint Symposia on Nanophotonics and Digital Photonics  2017年10月 

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    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(招待・特別)  

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  • Computational camera, projector, display 招待

    中村友哉

    大阪大学大学院工学研究科 応用物理学ゼミナール  2017年7月 

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    記述言語:日本語   会議種別:公開講演,セミナー,チュートリアル,講習,講義等  

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  • 被写界深度・視野拡大のためのコンピュテーショナルイメージング 招待

    中村友哉

    第1回フォトニック生体情報センシングセミナー  2017年5月 

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    記述言語:日本語   会議種別:公開講演,セミナー,チュートリアル,講習,講義等  

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  • Interactive Holographic 3D Display Exploiting Color Information 招待

    Tomoya Nakamura, Soma Sakurai, Masahiro Yamaguchi

    The 6th Japan-Korea Workshop on Digital Holography and Information Photonics (DHIP2016)  2016年12月 

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    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(招待・特別)  

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  • 被写界深度・視野拡大のためのコンピュテーショナルイメージング 招待

    中村友哉

    第16回情報フォトニクス研究グループ研究会  2015年9月 

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    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(招待・特別)  

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  • ライトフィールドイメージングに基づく位相変調の仮想化 招待

    中村友哉, 堀崎遼一, 谷田純

    第75回応用物理学会秋季学術講演会  2014年9月 

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    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(招待・特別)  

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  • コンピュテーショナルイメージングに基づく撮像系・投影系における視野・被写界深度の拡大 招待

    中村友哉, 堀崎遼一, 谷田純

    第14回情報フォトニクス研究グループ研究会  2013年9月 

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    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(招待・特別)  

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産業財産権

  • 符号化撮像デバイス, 全焦点画像再構成処理装置及び全焦点画像撮像装置

    中村友哉

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    出願人:国立大学法人東京工業大学

    出願番号:特願2019-181664  出願日:2019年10月

    出願国:国内  

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  • レンズレス撮像装置

    中村友哉, 山口雅浩

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    出願人:国立大学法人東京工業大学

    出願番号:特願2018-155651  出願日:2018年8月

    公開番号:特開2020-31327  公開日:2020年2月

    出願国:国内   取得国:国内

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  • 表示撮像装置

    山口雅浩, 中村友哉, 五十嵐俊亮, 今野光基

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    出願人:国立大学法人東京工業大学

    出願番号:特願2018-142788  出願日:2018年7月

    公開番号:特開2020-22006  公開日:2020年2月

    出願国:国内  

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  • Imaging system and imaging method

    Tomoya Nakamura, Masahiro Yamaguchi

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    出願人:国立大学法人東京工業大学

    出願番号:PCT/JP2018/016594  出願日:2018年4月

    公開番号:WO2018/207613  公開日:2018年11月

    出願国:外国 , 特許協力条約より出願  

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  • Blur compensation system

    Shinji Kimura, Kazuhiko Takahashi, Yuji Aburakawa, Masahiro Yamaguchi, Tomoya Nakamura, Shunsuke Igarashi

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    出願人:国立大学法人東京工業大学, 株式会社NTTドコモ

    出願番号:PCT/JP2017/046741  出願日:2017年12月

    公開番号:WO2018/146970  公開日:2018年8月

    特許番号/登録番号:US20210109366A1  発行日:2021年4月

    権利者:国立大学法人東京工業大学, 株式会社NTTドコモ   出願国:外国 , 特許協力条約より出願  

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  • ホログラム光学素子, ホログラム光学素子の製造方法, 及び光学装置

    中村友哉, 五十嵐俊亮, 小澤祐市

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    出願人:国立大学法人東北大学

    出願番号:特願2017-250153  出願日:2017年12月

    公開番号:特開2019-117233  公開日:2019年7月

    特許番号/登録番号:特許7021772  登録日:2022年2月 

    権利者:国立大学法人東北大学   出願国:国内  

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  • Picture presentation system

    Shinji Kimura, Kazuhiko Takahashi, Yuji Aburakawa, Shunsuke Igarashi, Tomoya Nakamura, Masahiro Yamaguchi

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    出願人:国立大学法人東京工業大学, 株式会社NTTドコモ

    出願番号:PCT/JP2017/024363  出願日:2017年7月

    公開番号:WO2018/025551  公開日:2018年2月

    特許番号/登録番号:US10,582,154,B2  登録日:2020年3月 

    権利者:国立大学法人東京工業大学, 株式会社NTTドコモ   出願国:外国 , 特許協力条約より出願   取得国:外国

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  • 撮像システム, 及び撮像方法

    中村友哉, 山口雅浩

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    出願人:国立大学法人東京工業大学

    出願番号:特願2017-093613  出願日:2017年5月

    出願国:国内  

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  • ボケ補償システム

    木村真治, 髙橋和彦, 油川雄司, 山口雅浩, 中村友哉, 五十嵐俊亮

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    出願人:国立大学法人東京工業大学, 株式会社NTTドコモ

    出願番号:特願2017-022271  出願日:2017年2月

    公開番号:特開2018-128603  公開日:2018年8月

    特許番号/登録番号:特許6699005  登録日:2020年5月 

    権利者:国立大学法人東京工業大学, 株式会社NTTドコモ   出願国:国内   取得国:国内

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  • 映像提示システム

    木村真治, 髙橋和彦, 油川雄司, 五十嵐俊亮, 中村友哉, 山口雅浩

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    出願人:国立大学法人東京工業大学, 株式会社NTTドコモ

    出願番号:特願2016-172878  出願日:2016年9月

    公開番号:特開2018-026775  公開日:2018年2月

    特許番号/登録番号:特許10582154  登録日:2020年3月 

    権利者:国立大学法人東京工業大学, 株式会社NTTドコモ   出願国:国内   取得国:国内

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受賞

  • 大阪大学賞

    2026年11月   大阪大学  

    中村友哉

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    受賞国:日本国

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  • 令和8年度科学技術分野の文部科学大臣表彰 若手科学者賞

    2026年4月   文部科学省   光学と情報学の融合に基づくレンズレスイメージングの研究

    中村友哉

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    受賞国:日本国

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  • MIRU論文評価貢献賞

    2025年8月   MIRU2025運営委員会  

    中村友哉

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    受賞区分:国内学会・会議・シンポジウム等の賞  受賞国:日本国

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  • MIRUインタラクティブ発表賞

    2025年8月   MIRU2025運営委員会   大型フレネルレンズを用いた影なしプロジェクタの開口符号化による投影ボケ補償

    楠山弘基, 中村友哉, 岩井大輔

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    受賞区分:国内学会・会議・シンポジウム等の賞  受賞国:日本国

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  • 第1回協和テクノロジィズICT研究奨励賞

    2025年2月   大阪大学   光学と情報科学の融合に基づくコンピュテーショナルイメージング技術の開拓

    中村友哉

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    受賞国:日本国

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  • DHIP2023 Student Presentation Award

    2023年12月   The 13th Japan-Korea Workshop on Digital Holography and Information Photonics (DHIP2023)   Depth Regularization and Diffraction Grating-Based Super-Resolution in Indirect Time-of-Flight Imaging

    Hodaka Kawachi, Tomoya Nakamura, Kazuya Iwata, Yasushi Makihara, Yasushi Yagi

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    受賞区分:国際学会・会議・シンポジウム等の賞  受賞国:日本国

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  • DHIP2023 Student Presentation Award

    2023年12月   The 13th Japan-Korea Workshop on Digital Holography and Information Photonics (DHIP2023)   Optimized Radial Coded Mask for Extended Depth-of-Field Lensless Imaging

    José Reinaldo Cunha Santos A. V. Silva Neto, Tomoya Nakamura, Yasushi Makihara, Yasushi Yagi

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    受賞区分:国際学会・会議・シンポジウム等の賞  受賞国:日本国

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  • EUV TECH 2nd Place Best Student Presentation Award

    2023年10月   SPIE   Automatic evaluation of line-and-space resist patterns with defects using image recognition technology

    Yuqing Jin, Takahiro Kozawa, Kota Aoki, Tomoya Nakamura, Yasushi Makihara, Yasushi Yagi

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    受賞区分:国際学会・会議・シンポジウム等の賞  受賞国:アメリカ合衆国

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  • 第8回OPJ優秀講演賞

    2022年11月   日本光学会   A wave-optics based superresolution method in FZA lensless camera by image synthesis from different mask patterns

    Xiao Chen, Xiuxi Pan, Tomoya Nakamura, Saori Takeyama, Masahiro Yamaguchi

     詳細を見る

  • 若手研究者奨励賞

    2022年1月   大阪大学先導的学際研究機構共生知能システム研究センター  

    中村友哉

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    受賞国:日本国

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  • 2020年度優秀論文賞

    2020年9月   3次元画像コンファレンス   フルカラーHOEを用いた虚像投影・視線一致コミュニケーションシステムの構築

    木村真治, 油川雄司, 渡辺史顕, 中村友哉, 虎島史歩, 五十嵐俊亮, 山口雅浩

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    受賞区分:国内学会・会議・シンポジウム等の賞  受賞国:日本国

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  • 若手奨励賞

    2019年12月   東京工業大学工学院  

    中村 友哉

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  • Open Poster Session Award 1st place

    2018年11月   IWISS2018 ITE   Lensless imaging by coded image sensors

    Tomoya Nakamura, Keiichiro Kagawa, Shiho Torashima, Masahiro Yamaguchi

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    受賞区分:国際学会・会議・シンポジウム等の賞 

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  • 第11回嵩賞

    2018年3月   大阪大学大学院情報科学研究科   光学系と信号処理系の融合設計に基づくコンピュテーショナルイメージングの新原理開拓

    中村 友哉

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  • 平成29年度コニカミノルタ画像科学奨励賞

    2018年1月   コニカミノルタ科学技術振興財団   焦点走査不要な高速3D whole slide imaging技術の創出とデジタル細胞診断への応用

    中村 友哉

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    受賞区分:出版社・新聞社・財団等の賞 

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  • Best Paper Award

    2018年1月   IDW'17   HOE-Based Screen for Virtual-Image Projection and Scene Capture

    Tomoya Nakamura, Shinji Kimura, Kazuhiko Takahashi, Yuji Aburakawa, Shunsuke Takahashi, Shunsuke Igarashi, Masahiro Yamaguchi

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    受賞区分:国際学会・会議・シンポジウム等の賞 

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  • 光学奨励賞

    2016年9月   日本光学会   Compact wide-field-of-view imager with a designed disordered medium

    中村 友哉

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    受賞区分:国内外の国際的学術賞 

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  • コニカミノルタ科学技術振興財団賞

    2014年12月   日本光学会  

    中村 友哉

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    受賞区分:出版社・新聞社・財団等の賞 

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  • 第36回応用物理学会講演奨励賞

    2014年5月   応用物理学会   ライトフィールドイメージングにおける位相変調の実現

    中村友哉, 堀崎遼一, 谷田純

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    受賞区分:国内学会・会議・シンポジウム等の賞 

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  • 第8回 Optics & Photonics Japan ベストプレゼンテーション賞

    2012年10月   日本光学会   重複像眼複眼光学系を用いた視野・被写界深度拡大イメージング

    中村 友哉, 堀崎 遼一, 谷田 純

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    受賞区分:国内学会・会議・シンポジウム等の賞 

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  • 平成23年度修士論文発表会ベストプレゼンテーション賞

    2012年2月   大阪大学大学院情報科学研究科情報数理学専攻   デフォーカス・軸外収差除去のための重畳イメージングに関する研究

    中村 友哉

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共同研究・競争的資金等の研究課題

  • 圧縮センシングを駆使した超小型全方位カメラの創成

    2026年9月 - 2031年8月

    科学技術振興機構  創発的研究若手挑戦事業  国家戦略分野の若手研究者及び博士後期課程学生の育成事業(BOOST)

    中村友哉

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    担当区分:研究代表者  資金種別:競争的資金

    配分額:65000000円 ( 直接経費:50000000円 、 間接経費:15000000円 )

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  • 浮遊反射体と反射光解析を駆使した瞬時多視点空撮技術の創成

    2026年4月 - 2029年3月

    科学技術振興機構  科学研究費助成事業  基盤研究(A)

    中村友哉, 伊藤勇太, 久保尋之

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    担当区分:研究代表者  資金種別:競争的資金

    配分額:42120000円 ( 直接経費:32400000円 、 間接経費:9720000円 )

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  • 有機エレクトロニクスを駆使した自由形状レンズレスカメラの創出

    研究課題/領域番号:25K21811  2025年6月 - 2028年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  挑戦的研究(開拓)

    中村 友哉, 荒木徹平, 和泉慎太郎

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    担当区分:研究代表者  資金種別:競争的資金

    配分額:26000000円 ( 直接経費:20000000円 、 間接経費:6000000円 )

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  • 超高解像度中性子計測器によるレーザー核融合プラズマの爆轟的核燃焼の研究

    研究課題/領域番号:25K00983  2025年4月 - 2028年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  基盤研究(B)

    有川 安信, 中川 桂一, 千徳 靖彦, 中村 友哉, 岩田 夏弥, 白神 宏之

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    配分額:18590000円 ( 直接経費:14300000円 、 間接経費:4290000円 )

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  • 拡散モデル正則化を駆使した高精度レンズレスイメージング

    2024年4月 - 2025年3月

    公益財団法人 島津科学技術振興財団  研究開発助成 

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    担当区分:研究代表者  資金種別:競争的資金

    配分額:1000000円 ( 直接経費:1000000円 )

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  • 物理エンコーダの同時最適化による物体認識モデルと病理診断実証

    研究課題/領域番号:23H05490  2023年4月 - 2028年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  基盤研究(S)

    長原 一, 香川 景一郎, 中島 悠太, 中村 友哉, 諸岡 健一, 柳井 広之, 荒木 元朗

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    担当区分:研究分担者  資金種別:競争的資金

    配分額:203970000円 ( 直接経費:156900000円 、 間接経費:47070000円 )

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  • 物理エンコーダの同時最適化による物体認識モデル

    研究課題/領域番号:23H00496  2023年4月 - 2027年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  基盤研究(A)

    長原 一, 香川 景一郎, 中島 悠太, 中村 友哉

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    配分額:46670000円 ( 直接経費:35900000円 、 間接経費:10770000円 )

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  • 人物認識のための適応解像度割当型LiDARの研究

    研究課題/領域番号:22H00538  2022年4月 - 2025年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業 基盤研究(A)  基盤研究(A)

    八木 康史, 中村 友哉, 槇原 靖

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    担当区分:研究分担者 

    配分額:42510000円 ( 直接経費:32700000円 、 間接経費:9810000円 )

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  • 空間情報最大化光学系を駆使した新原理コンピュテーショナル広視野超解像顕微鏡法

    研究課題/領域番号:22H01992  2022年4月 - 2025年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業 基盤研究(B)  基盤研究(B)

    中村 友哉

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    担当区分:研究代表者 

    配分額:17940000円 ( 直接経費:13800000円 、 間接経費:4140000円 )

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  • 空間情報最大化光学系を駆使した新原理コンピュテーショナル広視野超解像顕微鏡法

    研究課題/領域番号:23K23260  2022年4月 - 2025年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  基盤研究(B)

    中村 友哉

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    配分額:17940000円 ( 直接経費:13800000円 、 間接経費:4140000円 )

    空間情報最大化顕微鏡のための多段符号化光学系について,これまでに振幅変調に基づく光学設計を数値シミュレーションで評価し,それにより明らかになった有効性を実際の光学系を用いて検証した.リソグラフィーにより物理的な振幅変調素子を実装し,レンズレス符号化光学系においてこれを多層配置した場合,単相配置の場合と比較して観測行列の条件数が抑制されることを確認した.さらに,その結果として再構成処理のノイズ耐性が向上することを確認した.成果を国際会議で発表するとともに,論文をプレプリントサーバに公開した.

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  • 多段光符号化を駆使したレンズレスギガピクセルカメラの創成

    研究課題/領域番号:JPMJFR206K  2021年4月 - 2028年3月

    科学技術振興機構  創発的研究支援事業 

    中村友哉

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    担当区分:研究代表者 

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  • 培養細胞シート内の全細胞解析を目的とした超広視野三次元蛍光イメージング

    研究課題/領域番号:21H01843  2021年4月 - 2024年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業 基盤研究(B)  基盤研究(B)

    市村垂生, 中村友哉

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    担当区分:研究分担者 

    配分額:17680000円 ( 直接経費:13600000円 、 間接経費:4080000円 )

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  • 多段光符号化を駆使したレンズレスギガピクセルカメラの創成

    研究課題/領域番号:20351194  2021年 - 2027年

    科学技術振興機構  戦略的な研究開発の推進/創発的研究支援事業

    中村 友哉

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    「ギガ」単位の画素数を用いて、実世界の光を隅々まで忠実に記録する「超高解像度ギガピクセルカメラ」は、高度情報化社会における次の画像情報入力装置として重要な役割を果たすと考えられています。しかしながら、このようなカメラは現在超大型であり、応用方法が限定的です。本研究では、符号化光学系と情報処理の融合設計により、モバイル機器で超高解像度撮影が可能なコンパクトギガピクセルカメラの実現を目指します。

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  • インテリジェント散乱・揺らぎイメージング

    研究課題/領域番号:20H05890  2020年11月 - 2025年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業 学術変革領域研究(A)  学術変革領域研究(A)

    谷田 純, 中村 友哉, 西崎 陽平

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    担当区分:研究分担者  資金種別:競争的資金

    配分額:149500000円 ( 直接経費:115000000円 、 間接経費:34500000円 )

    機械学習応用による散乱イメージングでは、光制御に対し機械学習を導入し、制御設計の高速化を進めた。これまでの2次元光制御手法を3次元に拡張し、実験実証を通じ評価を行った。従来手法に比べ約150倍の高速化が可能となり、この手法により、散乱イメージングにおける3次元化や高速化に寄与できる。
    メモリ効果が存在する散乱媒質を通したイメージングに向けて、符号化開口を利用したシングルショット散乱イメージングについて取り組んだ。瞳面に符号化開口を挿入し、瞳面における点像分布関数推定における未知数を削減させることにより、物体再構成を実現させる。概念実証としてインコヒーレント光で照明された対象に対し、大きな収差をレンズで与えた単一撮影画像を取得し、本手法による物体再構成に成功した。本手法は蛍光顕微鏡等の分野に貢献できる。また、散乱イメージングにおける光源の小型化、低コスト化を目的にインコヒーレント光による波面制御手法の原理構築にも取り組んだ。波面制御の実証実験において、LEDを用いた対象の再生に成功した。本手法は散乱イメージングの光学系の簡略化に寄与できる。
    動的散乱体を介したイメージングに向けて、その基礎となる散乱体透過行列の高速計測法を検討した。提案手法では、散乱体の状態変化に追従して透過行列を更新する計画であるが、初期の透過行列は事前計測する必要がある。また、このプロセスは高速かつ安定に実装される必要がある。このために、多波長情報多重化と非干渉光学系を用いた高速行列計測手法を提案し、数値及び光学実験により原理検証した。数値実験は良好に完了し、光学実験はまだ高精度な結果が得られていないものの提案手法の効果を確認できる結果が得られた。行列計測の実験系を構築し、それを用いた散乱イメージングの実験系も構築できている。

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  • 1000万細胞/秒の迅速計測を可能とする超ハイスループット単細胞解析技術の確立

    2020年10月 - 2021年3月

    大阪大学・理化学研究所 科学技術融合研究センター  令和2年度理研-阪大科学技術ハブ共同研究プログラム 

    谷口雄一, 中村友哉, 市村垂生

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    担当区分:研究代表者  資金種別:競争的資金

    配分額:1000000円

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  • スパース撮像素子と圧縮センシングを融合した超小型全方位レンズレスカメラの創出

    研究課題/領域番号:20K21808  2020年7月 - 2022年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業 挑戦的研究(萌芽)  挑戦的研究(萌芽)

    中村 友哉

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    担当区分:研究代表者  資金種別:競争的資金

    配分額:6500000円 ( 直接経費:5000000円 、 間接経費:1500000円 )

    イメージセンサ内の画素の半数を開口化したスパースイメージセンサの物理実装を実施した.数値実験に基づくイメージセンサ構造の最適化設計の後,イメージセンサチップの設計を行い,チップの試作を実施した.しかしながら,動作検証を行ったところ設計あるいは実装に問題がありイメージセンサとして機能しなかった.そのため,今年度イメージセンサチップの設計を実施した.設計レビューを完了し,現在試作のための手続きを進行中である.
    また,イメージセンサチップの加工に必要となるDRIEの準備を進めている.現在,装置利用のための制御系を準備中であり,次年度にこれまで動作不良となったイメージセンサチップを用いてまず加工のテストを実施し,その後に実際のスパースイメージセンサチップを用いた加工を行う予定である.併せてDRIE加工に必要なフォトマスクを設計し,物理実装した.
    画像再構成手法として,これまでモデル駆動形の逆解析に基づく手法を前提としていたが,近年,特にU構造ニューラルネットワークを用いたデータ駆動型逆解析手法が多く研究されており,良好な性能が得られていることが報告されているため,検証を行った.多くの報告と同様に,真値との誤差の観点から良好な再構成が可能であることが確認された.イメージセンサチップ実装後に,現実のイメージング環境下でも同様の性能が得られるか,光学実験系を用いた物理実験により定量的に検証予定である.

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  • vHOE符号器を用いた複数視野像の一括取得による小型高速ギガピクセルカメラの創出

    研究課題/領域番号:18H03257  2018年4月 - 2022年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業 基盤研究(B)  基盤研究(B)

    中村 友哉, 遠藤 優

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    担当区分:研究代表者 

    配分額:17680000円 ( 直接経費:13600000円 、 間接経費:4080000円 )

    符号化に基づく小型・高速・広視野・高解像度イメージング技術を開発した。当初vHOE符号化を用いた複数視野の多重化計測モデルを提案したが、研究期間内では他の符号化方式も含めて検討を進め、最終的には複数像情報を多重化するのではなく、疎らに分離計測し、密な情報を圧縮センシングアルゴリズムで再構成するモデルを開発した。その中で、撮像の距離依存性、視野制限、回折による解像度制限などの具体的問題に対処しつつ、圧縮センシング法の性能向上のためのスパースモデリング法の改善、光学系多段化などの検討も行った。

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  • 計算機光学に基づくギガピクセル3D顕微鏡の創出とデジタル3D細胞診断の実現

    研究課題/領域番号:17K20096  2017年6月 - 2020年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業 挑戦的研究(萌芽)  挑戦的研究(萌芽)

    中村 友哉

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    担当区分:研究代表者  資金種別:競争的資金

    配分額:6500000円 ( 直接経費:5000000円 、 間接経費:1500000円 )

    病理標本のデジタル化のための装置として,Whole slide imaging(WSI)スキャナが普及しているが,一般的な結像光学系と同様に三次元情報は取得できない.一方で,焦点ボケにより鑑別に必要な画像情報が欠落すること,三次元構造情報そのものが特に細胞診において有用であることから,WSIにおいて適切な三次元情報処理の確立は重要である.
    本研究では,WSI装置における三次元情報制御技術を開発した.焦点走査と画像処理を組み合わせた手法について,手法設計とともに実標本を用いた原理実証を行った.また,符号化光学系の設計により走査を不要化する手法についても提案し,その効果を確認した.

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  • 人工散乱体と圧縮センシングを融合した超小型撮像系による大規模画像計測

    2016年10月 - 2020年3月

    科学技術振興機構  戦略的創造研究推進事業さきがけ 

    中村 友哉

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    担当区分:研究代表者  資金種別:競争的資金

    配分額:30000000円 ( 直接経費:30000000円 )

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  • 三次元符号化光学素子を用いた超小型・高画質カラーレンズレスカメラの創出

    研究課題/領域番号:16H05865  2016年4月 - 2018年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業 若手研究(A)  若手研究(A)

    中村 友哉

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    担当区分:研究代表者  資金種別:競争的資金

    配分額:19890000円 ( 直接経費:15300000円 、 間接経費:4590000円 )

    レンズの光学結像に基づく従来型の光イメージングでは,光学系のサイズが計測情報量に比例して大型化する.この問題を解決する技術として,符号化光学素子による像情報の符号化と信号処理による像情報の復号を組み合わせたコンピュテーショナルイメージングが研究されている.
    本研究では,三次元構造を有する符号化開口を用いたコンピュテーショナルイメージングの設計と実証に取り組んだ.三次元構造を有する光学素子を符号化開口に用いることで,角度・波長選択的な符号化撮像を実装できることを明らかにした.圧縮センシングと組み合わせることで,広い視野,高解像度な撮像を小型光学系で実現できることを実証した.

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  • 人工散乱体の最適設計に基づく超小型・広視野レンズレスカメラの実現

    研究課題/領域番号:15H06198  2015年8月 - 2016年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業 研究活動スタート支援  研究活動スタート支援

    中村 友哉

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    担当区分:研究代表者  資金種別:競争的資金

    配分額:1300000円 ( 直接経費:1000000円 、 間接経費:300000円 )

    本研究では、散乱体の最適設計に基づく像情報の符号化と画像再構成処理の協調に基づく超小型・広視野撮像システムの実現を目標としている。本年度は、提案システムにおける散乱符号化光学素子の設計・実装に関する基礎検討を行った。
    一般的な撮像システムでは、レンズによる光学結像を前提として撮像を実装する。提案するレンズレス撮像システムでは、符号化光学素子による散乱像の形成と画像再構成処理の組み合わせにより撮像を実装する。レンズの光学結像を信号処理に置き換えるため、既存の撮像系における光学系サイズの物理限界及び視野の物理限界を打破することが可能である。ただし、画像再構成処理に適した散乱パターンを形成する符号化光学系の設計及び物理実装が重要な研究課題となる。
    本年度は、弱散乱体の一種である体積型ホログラム(三次元回折光学素子)を用いた符号化光学素子の設計法・実装法を検討した。体積型ホログラムの角度多重性を利用することで、様々な入射平面波に対して異なる出射散乱波を生成する符号化光学素子が実装できる。また、出射散乱波のパターンは干渉光学系を用いて人工的に設計できる。これらの性質を利用することで、画質の良いレンズレスイメージングが可能となる。本年度はホログラムを用いた複数の散乱波の記録・再生の実現性をビーム伝搬法に基づくシミュレーションにより確認した。また、干渉光学系と感光材料を用いたホログラムの物理実装に関する予備実験を行った。次年度は引き続きシミュレーションと光学実験の両面から符号化光学素子の設計・実装に関する検討を進め、提案システムのプロトタイプ構築を目指す。

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  • 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

    研究課題/領域番号:13J05993  2013年4月 - 2015年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業 特別研究員奨励費  特別研究員奨励費

    中村 友哉

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    担当区分:研究代表者  資金種別:競争的資金

    配分額:2200000円 ( 直接経費:2200000円 )

    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.

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担当経験のある科目(授業)

  • 画像システム論

    2026年4月 - 現在 機関名:大阪大学

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    科目区分:大学院専門科目  国名:日本国

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  • コンピュータ基礎

    2025年4月 - 現在 機関名:大阪大学

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  • コンピュータ基礎演習

    2025年4月 - 現在 機関名:大阪大学

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    科目区分:学部専門科目  国名:日本国

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  • Machine Learning Guest Lecture Series

    2024年7月 機関名:Brawijaya University

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    科目区分:学部専門科目  国名:インドネシア共和国

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  • 情報科学序説

    2024年4月 - 2024年9月 機関名:大阪大学

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    科目区分:学部専門科目  国名:日本国

    情報科学は現代社会で必要不可欠な学問となっており、あらゆる分野で活用されている。一方、その情報科学の進歩とともに、情報倫理も必要不可欠となっている。本講義では、情報科学科の各教員が、情報科学科で学ぶ、情報倫理・セキュリティ、計算機科学、ソフトウェア科学、数理科学がどのように役立っているか、わかりやすく紹介しつつ、情報科学の現状とその将来性について考える契機とする。

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  • 情報論A

    2023年4月 - 2025年9月 機関名:大阪大学

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  • コンピュテーショナルフォトグラフィ

    2021年10月 - 2025年3月 機関名:大阪大学

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    科目区分:大学院専門科目  国名:日本国

    本講義では,人工知能システム(知能ロボット)に必要な要素技術として,視覚情報センシングを取り上げる.その中でも,特に,コンピュテーショナルフォトグラフィ技術を取り上げ,教員による講義を中心に知識を習得し,受講者による輪講を通じて理解を深める.

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  • 知能システム概論

    2021年10月 - 2025年3月 機関名:大阪大学

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    科目区分:大学院専門科目  国名:日本国

    本講義では,視覚や聴覚といった五感機能を介して外界世界を理解したり,人とコミュニケーションする知能システム(知能ロボット)に必要な技術として,パターン識別を取り上げる.その中でも,特に,ベイズ決定則や最尤推定法等の基礎技術を取り上げ,教科書の輪講形式で,受講生による発表と教員による補足説明により講義を進める.

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  • 計算機援用工学B

    2021年4月 - 2025年9月 機関名:大阪大学

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    科目区分:学部専門科目  国名:日本国

    ディジタル画像処理の基本的な概念と方法論について講述する.2次元画像の入力過程から変換処理,さらには画像認識の基礎である特徴抽出,シーン解析までの画像処理アルゴリズムに関して,各処理目的と方法論を理解させる.また,人画像処理の応用事例など,最新のトピックも紹介する.

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  • 知識工学

    2021年4月 - 2022年9月 機関名:大阪大学

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    科目区分:学部専門科目  国名:日本国

    人工知能(AI:Artificial Intelligence)とは,人間のもつ知的な能力をシステムとして工学的に実現することを目指す研究分野である.本講義では,人工知能に関する基礎的手法をマスターし,知能ロボットの構築に向けて不可欠な要素技術に関する理解を深めることを目的とする.本講義の前半では,人工知能の定義・研究対象,そして探索を用いる問題解決を中心に述べる.後半では,知能ロボットによる環境情報のモデリング,画像データや行動データなどの時系列データに対するパターン認識基礎技術について述べる.

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  • 画像認識

    2020年10月 - 2021年3月 機関名:大阪大学

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    科目区分:大学院専門科目  国名:日本国

    画像による認識・理解の基礎技術の習得に向け,画像表現やパターン認識の基礎知識の導入を行う.その上で,画像及び時系列画像(動画像)からの特徴抽出,評価関数の最適化による識別的アプローチのパターン認識手法や時系列パターンに対する認識手法について学習する.

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  • 情報通信実験1

    2016年4月 - 2019年9月 機関名:東京工業大学

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    科目区分:学部専門科目  国名:日本国

    本授業では、アナログフィルタの解析やディジタルフィルタの設計、周波数解析などを行います。
    畳込み、スペクトル解析、標本化を実装し、実際のディジタル信号に適用して結果を観察することで理解を深めます。ギブス現象を観察したり、窓関数の効果について調べるとともに、FIR,IIRフィルタの設計を行い、音声信号などいくつかの信号に適用して効果を確認します。アナログフィルタの伝達関数を解析し、この伝達関数を基にしてディジタルフィルタを設計します。さらに、マルチレート信号処理についてプログラミングを行い、応用例を学びます。

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  • 光情報工学

    2015年4月 - 2019年9月 機関名:東京工業大学

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    科目区分:大学院専門科目  国名:日本国

    まず、ディジタル画像情報の物理的意味を測光学の立場から考え、放射量と測光量の扱いを議論する。次に画像入力・表示システムを理解するために必要となる幾何光学及び収差論、波動光学の基礎、フーリエ変換を用いた光学的イメージング系の解析に関する理論的背景を説明し、カメラ・顕微鏡などといった実例を交えてイメージング系の分解能や被写界深度などの考え方を述べる。また、人間の色覚特性から導かれる色彩科学の基礎理論をもとに、カラー画像の収集・表示システムの原理を紹介する。さらに、幾何光学・波動光学の知識に基づいて、3次元画像情報の収集・表示技術の原理と限界について解説する。

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社会貢献活動

  • レンズがない!?カメラで写真をとってみよう!

    役割:企画

    大阪大学  2026大阪大学共創DAY@EXPOCITY  2026年9月

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    対象: 小学生, 中学生, 高校生, 大学生, 保護者, 社会人・一般

    種別:フェスティバル

    AIを使えば、影から写真を復元することができます。私たちはこの技術を応用したレンズレスカメラを開発しており、医療用小型カメラなどへの活用に向けて研究を進めています。今あるカメラのデザインを一変させる、未来の光AI技術を体験いただけます。

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  • Maximizing Impact through Strategic Networking among Established Researchers - Creating the Leaders of Tomorrow through Japan-US Talent Mobility

    役割:パネリスト

    JST  ASPIRE at JURC2025  Stanford University, Beckman Center, Munzer Auditorium  2025年7月

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    対象: 研究者, 社会人・一般, 学術団体, 企業

    種別:講演会

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  • 大学は楽しい!!〜光とAIの最先端を研究する〜

    役割:講師

    株式会社和栄舎  大学入試セミナー  2025年7月

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    対象: 中学生, 高校生, 教育関係者, 保護者, 社会人・一般

    種別:セミナー・ワークショップ

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  • 大学は楽しい!!〜光とAIの最先端を研究する〜

    役割:講師

    株式会社和栄舎  大学入試セミナー  2023年7月

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    対象: 中学生, 高校生, 教育関係者, 保護者, 社会人・一般

    種別:セミナー・ワークショップ

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  • 大学は楽しい!!〜光とAIの最先端を研究する〜

    役割:講師

    株式会社和栄舎  大学入試セミナー  2020年11月

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    対象: 中学生, 高校生, 教育関係者, 保護者, 社会人・一般

    種別:セミナー・ワークショップ

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  • 超おもしろ動画を自分で作りた〜い!

    役割:出演, 講師, 助言・指導

    NHK  すイエんサー  2015年9月

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    対象: 幼稚園以下, 小学生, 中学生, 高校生, 社会人・一般

    種別:テレビ・ラジオ番組

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メディア報道

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