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講演抄録/キーワード
講演名 2016-09-26 15:20
準フォトンカウンティングレベルCMOSイメージセンサを用いたマルチアパーチャカメラの最尤推定法によるRTSおよびフォトンショットノイズの低減
石田陽樹香川景一郎徐 珉雄静岡大)・小室 孝埼玉大)・張 博高澤大志安富啓太川人祥二静岡大
抄録 (和) 本研究の目的は,シングルアパーチャ光学系では実現困難なF値1を大きく下回る極めて明るいレンズを,マルチアパーチャ光学系により小型で実現すると共に,準フォトンカウンティングレベルCMOSイメージセンサを用いて超高感度低ノイズカメラを実現することである.CMOSイメージセンサのノイズは電子1個を計測できる領域に近づいているが,ソースフォロアトランジスタにrandom telegraph signal (RTS)ノイズと呼ばれる大きな低周波ノイズをもつ画素が一定の割合で発生するため,全ての画素を低ノイズ化することは困難である.本研究では,実測したRTSノイズを含む読み出しノイズとフォトンショットノイズを確率分布により画素毎にモデル化し,最尤推定法を用いてRTSノイズとフォトンショットノイズを同時に低減することを試みた.シミュレーションにより再構成後のノイズを比較した結果,単純平均,選択的平均よりも,提案手法はノイズ低減効果が大きいことを確認した. 
(英) We are aiming at realizing an ultra-high sensitivity low-noise camera with a semi-photon-counting-level CMOS image sensor and a fast lens that has an F-number much less than 1, which is hard to implement in a single-aperture optical system. The noise of CMOS image sensor is approaching the level where they can measure a single photon. However, it is difficult to further reduce the noise of all pixels because a certain part of the pixels have the large low-frequency noise called random telegraph signal (RTS) noise generated by source follower transistors. In this study, we model the sensor noise and photon shot noise of each pixel as a probability distribution function based on the measured read noise, where RTS is included. By using the maximum likelihood estimate (MLE), we attempted to decrease both RTS noise and photon shot noise. In the simulation, we confirmed that the MLE shows better noise reduction capability compared with simple averaging and selective averaging.
キーワード (和) マルチアパーチャ / 超高感度カメラ / フォトンカウンティングCMOSイメージセンサ / RTSノイズ / フォトンショットノイズ / 最尤推定法 / /  
(英) multi-aperture / ultra-high sensitivity camera / photon-counting-level CMOS image sensor / RTS noise / photon shot noise / maximum likelihood estimate / /  
文献情報 映情学技報, vol. 40, no. 32, IST2016-45, pp. 15-18, 2016年9月.
資料番号 IST2016-45 
発行日 2016-09-19 (IST) 
ISSN Print edition: ISSN 1342-6893  Online edition: ISSN 2424-1970

研究会情報
研究会 IST  
開催期間 2016-09-26 - 2016-09-26 
開催地(和) 機械振興会館 
開催地(英) Kikai-Shinko-Kaikan Bldg. 
テーマ(和) イメージセンサおよび一般 
テーマ(英) Image Sensor , etc. 
講演論文情報の詳細
申込み研究会 IST 
会議コード 2016-09-IST 
本文の言語 日本語 
タイトル(和) 準フォトンカウンティングレベルCMOSイメージセンサを用いたマルチアパーチャカメラの最尤推定法によるRTSおよびフォトンショットノイズの低減 
サブタイトル(和)  
タイトル(英) RTS and photon shot noise reduction based on maximum likelihood estimate with a multi-aperture camera and semi-photon-counting-level CMOS image sensors 
サブタイトル(英)  
キーワード(1)(和/英) マルチアパーチャ / multi-aperture  
キーワード(2)(和/英) 超高感度カメラ / ultra-high sensitivity camera  
キーワード(3)(和/英) フォトンカウンティングCMOSイメージセンサ / photon-counting-level CMOS image sensor  
キーワード(4)(和/英) RTSノイズ / RTS noise  
キーワード(5)(和/英) フォトンショットノイズ / photon shot noise  
キーワード(6)(和/英) 最尤推定法 / maximum likelihood estimate  
キーワード(7)(和/英) /  
キーワード(8)(和/英) /  
第1著者 氏名(和/英/ヨミ) 石田 陽樹 / Haruki Ishida / イシダ ハルキ
第1著者 所属(和/英) 静岡大学 (略称: 静岡大)
Shizuoka University (略称: Shizuoka Univ.)
第2著者 氏名(和/英/ヨミ) 香川 景一郎 / Keiichiro Kagawa / カガワ ケイイチロウ
第2著者 所属(和/英) 静岡大学 (略称: 静岡大)
Shizuoka University (略称: Shizuoka Univ.)
第3著者 氏名(和/英/ヨミ) 徐 珉雄 / Min-Woong Seo / ソ ミンウン
第3著者 所属(和/英) 静岡大学 (略称: 静岡大)
Shizuoka University (略称: Shizuoka Univ.)
第4著者 氏名(和/英/ヨミ) 小室 孝 / Takashi Komuro / コムロ タカシ
第4著者 所属(和/英) 埼玉大学 (略称: 埼玉大)
Saitama University (略称: Saitama Univ.)
第5著者 氏名(和/英/ヨミ) 張 博 / Bo Zhang / チョウ ハク
第5著者 所属(和/英) 静岡大学 (略称: 静岡大)
Shizuoka University (略称: Shizuoka Univ.)
第6著者 氏名(和/英/ヨミ) 高澤 大志 / Taishi Takasawa / タカサワ タイシ
第6著者 所属(和/英) 静岡大学 (略称: 静岡大)
Shizuoka University (略称: Shizuoka Univ.)
第7著者 氏名(和/英/ヨミ) 安富 啓太 / Keita Yasutomi / ヤストミ ケイタ
第7著者 所属(和/英) 静岡大学 (略称: 静岡大)
Shizuoka University (略称: Shizuoka Univ.)
第8著者 氏名(和/英/ヨミ) 川人 祥二 / Shoji Kawahito / カワヒト ショウジ
第8著者 所属(和/英) 静岡大学 (略称: 静岡大)
Shizuoka University (略称: Shizuoka Univ.)
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講演者
発表日時 2016-09-26 15:20:00 
発表時間 30 
申込先研究会 IST 
資料番号 ITE-IST2016-45 
巻番号(vol) ITE-40 
号番号(no) no.32 
ページ範囲 pp.15-18 
ページ数 ITE-4 
発行日 ITE-IST-2016-09-19 


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