2015 Fiscal Year Annual Research Report
| Project Area | Understanding human recognition of material properties for innovation in SHITSUKAN science and technology |
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15H05926
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| Research Institution | Yokohama National University |
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Principal Investigator |
岡嶋 克典 横浜国立大学, 大学院環境情報研究院, 教授 (60377108)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
堀内 隆彦 千葉大学, 大学院融合科学研究科, 教授 (30272181)
富永 昌二 千葉大学, 大学院融合科学研究科, 特任研究員 (10103342)
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| Project Period (FY) |
2015-06-29 – 2020-03-31
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| Keywords | 感性情報学 / 心理物理学 / 色彩工学 / 分光解析 / マルチモーダル情報処理 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
研究代表者（岡嶋）は、波長可変光源装置を用いて質感認知に最適な照明分光分布の下で様々な実物体の質感画像情報の取得が可能なシステムを試作した。食品、肌、人工物等の物体を用いた質感評価ならびに質感変換実験を行い、刺激画像の測色値分布と質感認知の関係を分析し、質感手がかりを同定するとともに、質感認知モデルの定式化を行なった。また、食品や飲料の質感認知におけるマルチモーダル効果について拡張現実感技術を用いて実験的に検討した。
研究分担者（堀内）は、連携研究者の平井と表示系デバイスに依存する質感管理技術を構築するために、種々の質感サンプルおよび画像再現において分光特性を含む物理特性や画像特徴を計測し、人による質感評価とのマッピング関係の検討を行った。さらに、特定の表示系デバイス上に表現される質感ハーモニー等の心理現象と、それらの物理特性や画像特徴との関係の解析を行った。また、トランスレーショナルな研究として、連携研究者の星野によって開発された非金属塗料をサンプルとして、金知覚に関する知覚メカニズムの解明を進めた。
もう１名の研究分担者（富永）は、質感管理の計測と解析面を担当し、複雑な物理特性を有する蛍光物体と絵具の質感計測・解析を実施した。今回、通常の連続光源とスペクトルカメラによる簡便なイメージング系を構築し、効率的な計測と解析を実現した。これにより、対象物体上の全画素点において、ドナルドソン行列を決定して反射・蛍光の分光特性を求めることができ、画像の成分分解が可能となった。また絵画の質感として、特に単色の透明水彩絵具の絵画の表面反射の計測と解析を行った。さらに絵画の質感計測のために、物体を上から覆うドーム上のイメージングシステムを構築するとともに、照明環境の影響を検討するために、カラーLED光源を天井に配置した実験室を構築し、質感管理技術におけるシステムの安定性と精度を検討した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
年度内に予定していた実験はほぼ実施できたが、対象物体ならびに質感認知に影響するパラメータの種類は膨大なため、実験のいくつかはさらに発展的に継続中である。照明最適化について、最適条件の妥当性をさらに検証する必要がある。また種々の表示デバイスを用いた解析は、デバイスの準備にとどまり特定の表示系デバイスに対する解析しか行えなかったため次年度に取り組む予定である。また、複数の蛍光物体が接近して存在する際には相互反射が発生して物体表面の見えに大きく影響を与えることが判明したため、相互反射の質感効果についても今後発展的に取り組む予定である。
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| Strategy for Future Research Activity |
研究代表者（岡嶋）は、ロボットアームを用いた多視点測色画像計測技術を確立し、多角的な質感情報の取得とマルチ画像解析の体系化に向けた研究を推進する。また、様々な自然物や人工物の質感評価実験を多面的かつ効率的に実施しながら、刺激画像の測色値分布と質感認知の関係を分析し、モデル化・定式化を推進する。また、投影型拡張現実感を用いて食品や飲料の質感認知におけるマルチモーダル効果についても実験的に検討し、その実社会における応用システムの開発も目指す。公募班や他の計画班と協力しながら、多用な質感認知メカニズムの共通特性と種類依存性を独立に解析し、質感工学の基礎理論の構築を進める。
研究分担者は（堀内）は、表示系デバイスに依存する質感管理技術を構築するために、種々の質感サンプルおよび画像再現において透過や表面形状を含む物理特性を計測し、人による質感評価とのマッピングを解析する。さらに、種々の表示系デバイス上に表現される質感画像に対する心理現象と、それらの物理特性との関係を解析し、デバイス固有の特徴抽出を試みる。また、金に加えて銀や銅などの金属知覚に関する知覚メカニズムの解析を進め、質感管理の産業応用を検討する。質感の物理情報を工学的に取得し、再現・管理する方法の研究は、各班との連携により進める。
研究分担者（富永）は、質感管理の計測と解析面を担当し、複雑な物理特性を有する蛍光物体と絵具の質感計測と解析に取り組む。通常の連続光源とスペクトルカメラによる簡便なイメージング系を構築し、相互反射効果を含む蛍光物体の計測法と解析アルゴリズムを開発する。また絵画の絵具として、透明水彩絵具の絵画の表面反射の計測と分光解析を実施する。絵画の質感計測のために、ドーム型イメージングシステムを構築するとともに、カラーLED実験室を構築して、質感管理技術におけるシステムの評価と見えの評価を検討する。
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