スナップショット型多次元イメージングシステムにおける高次元イメージングの実現が困難な問題に対して、本論文では単一の検出器を用いて対象シーンのスペクトル光場情報を高速に取得するスナップショット型スペクトル光場イメージング法を提案する。本手法は、集光光場イメージング構造をスナップショット型ハイパースペクトルフーリエ変換分光計に導入し、まず対象シーンの光場情報と干渉情報が混在した原画像を取得し、次に畳み込みニューラルネットワークに基づく情報再構成アルゴリズムを用いて、原画像から光場情報と干渉情報をそれぞれ抽出し、それぞれを用いて対象シーンの深度とスペクトルを再構成する。本研究では、スナップショット型スペクトル光場イメージングシステムを構築し、空間的、スペクトル的、および時間的次元におけるシステムの性能を実験的に検証した。実験結果は、本システムが取得情報の次元を七次元に拡張しつつ、その深度再構成の平均二乗根誤差が7.7 mm、スペクトル再構成の正規化平均二乗根誤差が6.87％であることを示している。

計測機器科学;スナップショットスペクトルイメージング;光場イメージング;多次元イメージング