• Search Research Projects
  • Search Researchers
  • How to Use
  1. Back to previous page

Study on Super-Low-Latency Video Displays

Research Project

Project/Area Number 19H04146
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Section一般
Review Section Basic Section 61020:Human interface and interaction-related
Research InstitutionTohoku University

Principal Investigator

Kagami Shingo  東北大学, 情報科学研究科, 准教授 (90361542)

Project Period (FY) 2019-04-01 – 2022-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help
¥17,160,000 (Direct Cost: ¥13,200,000、Indirect Cost: ¥3,960,000)
Fiscal Year 2021: ¥5,720,000 (Direct Cost: ¥4,400,000、Indirect Cost: ¥1,320,000)
Fiscal Year 2020: ¥5,850,000 (Direct Cost: ¥4,500,000、Indirect Cost: ¥1,350,000)
Fiscal Year 2019: ¥5,590,000 (Direct Cost: ¥4,300,000、Indirect Cost: ¥1,290,000)
Keywordsディスプレイ / バーチャルリアリティ / 画像、文章、音声等認識 / ユーザインタフェース / 画像,文章,音声等認識 / ユーザインターフェース
Outline of Research at the Start

素早く動く対象物や複雑な動きを呈する対象への映像投影による空間型ディスプレイを実現するための研究開発を行う.観察者にレイテンシ(遅れ)を感じさせずにこのような映像表現を可能とするためには,従来は高フレームレートのプロジェクタの導入が必須であると考えられてきた.これに対して本研究では,映像フレーム時間とは独立に映像制御のレイテンシを低減可能なディスプレイを開発し,それを応用した新しい映像表現システムを実現する.

Outline of Final Research Achievements

We investigated super-low-latency video display systems that achieve shorter latency time independently from the video frame time as well as their applications. We focused on development of a projector based on a digital micromirror device and a projector based on galvanometric laser scanning. The effects of changes in frame time and latency time on a dynamic projection mapping application were investigated. The effectiveness of the proposed concept was verified through applications such as interactive projection mapping, position-dependent strobe projection on water droplets, and augmented-reality air hockey with a transformable mallet shape.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

素早く動く対象物へのプロジェクションマッピング等の応用を可能とする高速プロジェクタが近年相次いで行われている。そのような映像表現の成否には高フレームレートであることと遅延 (レイテンシ) が小さいことの両方が関わっているが、両者を区別して議論している研究例は少ない。本研究では、フレーム時間とは独立に遅延時間を小さく取れる性質を超低レイテンシ性と定義し、この点に着目した開発、評価、応用開拓を行った。特に応用システムの構成によっては、レイテンシを適切に制御することによりフレームレートを上げることなく即応性を体感させることが可能であることを示した。

Report

(4 results)
  • 2022 Final Research Report ( PDF )
  • 2021 Annual Research Report
  • 2020 Annual Research Report
  • 2019 Annual Research Report
  • Research Products

    (33 results)

All 2023 2022 2021 2020 2019

All Journal Article (9 results) (of which Peer Reviewed: 8 results,  Open Access: 4 results) Presentation (18 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Invited: 6 results) Patent(Industrial Property Rights) (6 results) (of which Overseas: 4 results)

  • [Journal Article] 運動追従プロジェクションを利用する映像コンテンツとの動的インタラクション2023

    • Author(s)
      鏡 慎吾
    • Journal Title

      光学

      Volume: 52 Pages: 13-17

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Journal Article] Homography Estimation Using Marker Projection Control: A Case of Calibration-Free Projection Mapping2023

    • Author(s)
      Shingo Kagami and Koichi Hashimoto
    • Journal Title

      Proc. 22nd World Congress of the International Federation of Automatic Control (IFAC2023)

      Volume: -

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Evaluation of Perceptual Difference in Dynamic Projection Mapping with and without Movement of the Target Surface2022

    • Author(s)
      Shunya Fukuda, Shingo Kagami, Koichi Hashimoto
    • Journal Title

      Journal of Robotics and Mechatronics

      Volume: 34 Issue: 5 Pages: 1141-1151

    • DOI

      10.20965/jrm.2022.p1141

    • ISSN
      0915-3942, 1883-8049
    • Year and Date
      2022-10-20
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Vision-Based Finger Tapping Detection Without Fingertip Observation2021

    • Author(s)
      Narita Shotaro、Graduate School of Information Sciences, Tohoku University 6-6-01 Aramaki Aza Aoba, Aoba-ku, Sendai 980-8579, Japan、Kagami Shingo、Hashimoto Koichi
    • Journal Title

      Journal of Robotics and Mechatronics

      Volume: 33 Issue: 3 Pages: 484-493

    • DOI

      10.20965/jrm.2021.p0484

    • NAID

      130008054361

    • ISSN
      0915-3942, 1883-8049
    • Year and Date
      2021-06-20
    • Related Report
      2021 Annual Research Report 2020 Annual Research Report 2019 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] MetamorHockey: A Projection-based Virtual Air Hockey Platform Featuring Transformable Mallet Shapes2021

    • Author(s)
      Ueda Shun、Kagami Shingo、Hashimoto Koichi
    • Journal Title

      Special Interest Group on Computer Graphics and Interactive Techniques Conference Emerging Technologies, SIGGRAPH 2021

      Volume: - Pages: 1-4

    • DOI

      10.1145/3450550.3465341

    • Related Report
      2021 Annual Research Report 2020 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] A Low-Latency Display Method for Motion-Adaptive Projecton with a DMD Projector2020

    • Author(s)
      大城 和可菜, 鏡 慎吾, 橋本 浩一
    • Journal Title

      Transactions of the Virtual Reality Society of Japan

      Volume: 25 Issue: 2 Pages: 108-116

    • DOI

      10.18974/tvrsj.25.2_108

    • NAID

      130007866522

    • ISSN
      1344-011X, 2423-9593
    • Related Report
      2020 Annual Research Report 2019 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Interactive Stickies: Low-latency projection mapping for dynamic interaction with projected images on a movable surface2020

    • Author(s)
      Kagami Shingo、Hashimoto Koichi
    • Journal Title

      ACM SIGGRAPH 2020 Emerging Technologies, SIGGRAPH 2020

      Volume: - Pages: 1-2

    • DOI

      10.1145/3388534.3407291

    • Related Report
      2020 Annual Research Report 2019 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Puppeteered rain2019

    • Author(s)
      Kagami Shingo、Higuchi Kotone、Hashimoto Koichi
    • Journal Title

      Proc. ACM SIGGRAPH Conference on Computer Graphics and Interactive Techniques (SIGGARPH 2019 Posters)

      Volume: - Pages: 48-48

    • DOI

      10.1145/3306214.3338603

    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Animated Stickies: Fast Video Projection Mapping onto a Markerless Plane through a Direct Closed-Loop Alignment2019

    • Author(s)
      Kagami Shingo、Hashimoto Koichi
    • Journal Title

      IEEE Transactions on Visualization and Computer Graphics

      Volume: 25 Issue: 11 Pages: 3094-3104

    • DOI

      10.1109/tvcg.2019.2932248

    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 運動物体へのラインアート投影のためのガルバノレーザスキャナのキャリブレーション2023

    • Author(s)
      松本 大吾, 鏡 慎吾, 橋本 浩一
    • Organizer
      日本機械学会ロボティクスメカトロニクス講演会 (ROBOMECH2022)
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] ロボット工学のためのリー群・リー代数入門2022

    • Author(s)
      鏡 慎吾
    • Organizer
      日本ロボット学会 第141回ロボット工学セミナー
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 鏡像の運動への低遅延追従を実現するミラー型拡張現実感ディスプレイ2022

    • Author(s)
      高井 清一, 鏡 慎吾, 橋本 浩一
    • Organizer
      計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会 (SI2022)
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] Imperceptible Projected Marker Codes with Application to Calibration-Free Projection Mapping2021

    • Author(s)
      Shingo Kagami
    • Organizer
      Laser Display and Lighting Conference 2021 (LDC2021) in Optics and Photonics International Congress 2021 (OPIC2021)
    • Related Report
      2021 Annual Research Report 2020 Annual Research Report 2019 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 運動追従投影機能を内蔵するインテリジェント高速プロジェクタ2021

    • Author(s)
      鏡 慎吾
    • Organizer
      日本工業技術振興協会 次世代画像入力ビジョンシステム部会 第193回定例会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report 2020 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 高速・低遅延プロジェクションとその応用2021

    • Author(s)
      鏡 慎吾
    • Organizer
      精密工学会 画像応用技術専門委員会 2021年度第3回研究会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report 2020 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] A Low-Latency Image-Warping Projector with Application to Dynamic Projection Mapping2021

    • Author(s)
      Shingo Kagami
    • Organizer
      International Display Workshops (IDW'21)
    • Related Report
      2021 Annual Research Report 2020 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 投影対象物体の運動の有無による動的プロジェクションマッピングの知覚差異の評価2021

    • Author(s)
      福田 舜也, 鏡 慎吾, 橋本 浩一
    • Organizer
      第22回計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会 (SI2021)
    • Related Report
      2021 Annual Research Report 2020 Annual Research Report
  • [Presentation] 輝度伝達行列の推定に基づく3次元計測の高速化2021

    • Author(s)
      伊東 秀謹, 鏡 慎吾, 橋本 浩一
    • Organizer
      第22回計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会 (SI2021)
    • Related Report
      2021 Annual Research Report 2020 Annual Research Report
  • [Presentation] Animated Stickies: Fast Video Projection Mapping onto a Markerless Plane through a Direct Closed-Loop Alignment2020

    • Author(s)
      Shingo Kagami and Koichi Hashimoto
    • Organizer
      第23回 画像の認識・理解シンポジウム
    • Related Report
      2020 Annual Research Report 2019 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 動く投影面と動的に相互作用する低遅延プロジェクションマッピングの実装2020

    • Author(s)
      鏡 慎吾, 橋本 浩一
    • Organizer
      第21回計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report 2019 Annual Research Report
  • [Presentation] 運動追従プロジェクションマッピングのためのDMDプロジェクタの色表示技術2020

    • Author(s)
      鏡 慎吾, 大城 和可菜, 宮口 綾乃, 橋本 浩一
    • Organizer
      第40回レーザー学会学術講演会年次大会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] 運動物体三次元計測のための高速縞プロジェクタのシステム実装2020

    • Author(s)
      長沼 朋哉, 鏡 慎吾, 橋本 浩一
    • Organizer
      第40回レーザー学会学術講演会年次大会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] ハンドヘルド高速プロジェクタを利用した大画面ディスプレイとの低遅延なインタラクション2019

    • Author(s)
      吉川 太陽, 鏡 慎吾, 橋本 浩一
    • Organizer
      エンタテインメントコンピューティングシンポジウム2019
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] DMDプロジェクタにおける運動追従多値画像表示のためのバイナリフレーム更新手法の比較検討2019

    • Author(s)
      大城 和可菜, 鏡 慎吾, 橋本 浩一
    • Organizer
      第24回バーチャルリアリティ学会大会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] レーザを光源とする縞パターン高速投影プロジェクタを用いた動物体三次元計測システム2019

    • Author(s)
      長沼 朋哉,鏡 慎吾,橋本 浩一
    • Organizer
      第25回画像センシングシンポジウム
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] 運動物体三次元計測のための高速縞プロジェクタの光学系2019

    • Author(s)
      長沼 朋哉,鏡 慎吾,橋本 浩一
    • Organizer
      第13回新画像システム・情報フォトニクス研究討論会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] Vision-based Guitar Chord Recognition Using Convolutional Neural Network2019

    • Author(s)
      Yaoyi Bian, Shingo Kagami, Koichi Hashimoto
    • Organizer
      第13回新画像システム・情報フォトニクス研究討論会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Patent(Industrial Property Rights)] Projection System, Projection System Control Device, Projection Method, and Program2022

    • Inventor(s)
      Shingo Kagami
    • Industrial Property Rights Holder
      Tohoku University
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Filing Date
      2022
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Overseas
  • [Patent(Industrial Property Rights)] Projection System, Projection System Control Device, Projection Method, and Program2022

    • Inventor(s)
      Shingo Kagami
    • Industrial Property Rights Holder
      Tohoku University
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Filing Date
      2022
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Overseas
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 投影システム、投影システム制御装置、投影方法及びプログラム2021

    • Inventor(s)
      鏡 慎吾
    • Industrial Property Rights Holder
      国立大学法人東 北大学
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      2021-543052
    • Filing Date
      2021
    • Related Report
      2021 Annual Research Report 2020 Annual Research Report
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 投影システム、投影システム制御装置、投影方法及びプログラム2020

    • Inventor(s)
      鏡 慎吾
    • Industrial Property Rights Holder
      国立大学法人東北大学
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Filing Date
      2020
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Overseas
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 投影システム、投影システム制御装置、投影方法及びプログラム2020

    • Inventor(s)
      鏡 慎吾
    • Industrial Property Rights Holder
      国立大学法人東北大学
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Filing Date
      2020
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Overseas
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 投影システム、投影システム制御装置、投影方法及びプログラム2019

    • Inventor(s)
      鏡 慎吾
    • Industrial Property Rights Holder
      国立大学法人東北大学
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      2019-156876
    • Filing Date
      2019
    • Related Report
      2019 Annual Research Report

URL: 

Published: 2019-04-18   Modified: 2024-12-25  

Information User Guide FAQ News Terms of Use Attribution of KAKENHI

Powered by NII kakenhi