分光画像を利用した物体表面の色材要素解析と高質感画像の生成
Publicly Offered Research
| Project Area | Integrative studies of neural mechanisms and advanced information technologies for perception of material and surface qualities |
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| Project/Area Number |
23135529
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Review Section |
Complex systems
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| Research Institution | Osaka Electro-Communication University |
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Principal Investigator |
土居 元紀 大阪電気通信大学, 情報通信工学部, 准教授 (00304155)
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| Project Period (FY) |
2011-04-01 – 2013-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2012)
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| Budget Amount *help |
¥5,850,000 (Direct Cost: ¥4,500,000、Indirect Cost: ¥1,350,000)
Fiscal Year 2012: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2011: ¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000)
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| Keywords | 質感 / 色素分布 / 分光反射率 / Kubelka-Munk理論 / テクスチャ / ウェーブレット / 多重解像度解析 / 画像合成 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究課題は，帯域の狭い波長ごとに撮影した分光画像から物体表面の色材要素分布を解析し，分布を変化させて画像を合成することにより、高質感画像を生成することを目的とした．
研究方法としては，皮膚など層構造をなす物体表面について，各場所での分光反射率を分光画像計測システムで獲得する．そして，各画素について分光反射率および層を成す色材の分光特徴から色素の分量を推定することにより色素の分布を得る．この色素分布を解析し，変更することによって，異なった質感の画像を生成する．ここで，光源の分光分布や表面の反射特性を考慮して現実シーンに適合したカラー画像として合成する．
研究は，主に皮膚を対象に解析と合成を行った．研究成果として，分光画像からの色素分布の抽出と，色素分布を変更することによる新たな皮膚画像合成が可能となった．具体的には，皮膚の分光画像を撮影し、ウェーブレット解析を用いて色素分布解析の妨げになる陰影や細かいしわの除去を行った．そして，クベルカ-ムンク理論を応用して，メラニン，ヘモグロビンおよびデオキシヘモグロビンの分布を解析した．解析の結果は，ほくろの部分にはメラニンが集中し、静脈血管の部分にはデオキシヘモグロビンが集中するなど，妥当なものであることがわかった．また，色素の分布に新たに色素濃度が高い領域を付加して，色素分布から色彩分布画像を生成し，解析で除去した陰影や細かいしわを再び合成して，しみや炎症，あざなどがある質感の異なる皮膚画像をカラー画像として生成できることを示した．合成については，さらに，空間周波数成分や皮膚の光学モデルを変更することにより，乳児の肌や蒙古班の合成なども行った．また，光源分光分布を考慮したカラー画像生成も行った．
本手法は絵具の重ね塗りや植物表面など，色素を含む半透明層が積層された物体表面についても有効であり，これらについても研究を行った．
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| Research Progress Status |
24年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
24年度が最終年度であるため、記入しない。
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Report
(2 results)
Research Products
(6 results)
