2016 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、２台のロボットアームを制御することで照明光とカメラ位置（視点）が質感に与える影響を全自動で測定可能なシステムを開発した。視覚系の多重スケールON中心型受容野の応答から光沢を自動検出するモデルをさらに汎化させ、ランダム刺激を用いた順応実験を通して画像統計量が光沢感に与える影響について検討し、明るさ知覚のみならず、光沢感や蛍光感にもipRGC応答量が影響することを示した。また、食品の色や質感のリアルタイム変換を可能にするHMD型拡張現実感システムを用いてコーヒーや緑茶の味覚や風味等を視覚情報だけで変調させるクロスモーダル実験を実施した。
研究分担者（堀内）は、被験者が異なる視環境下で異なるデバイスを用いて観察する際に質感知覚がどのように変化するかについて、様々な条件下で心理物理実験を実施した。また、モニタ以外の出力デバイスとして、プリンタおよびプロジェクタを対象として質感の表現方法を検討した。プリンタの文字の鮮鋭度を保持しながら、画像の質感を表現するための量子化手法を検討した。また、プロジェクタの黒色の布や紙へ単色光を投影することにより金色材質を再現する方法を検討し、布の質感編集やテクスチャ編集アルゴリズムの提案も行った。
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の質感計測・解析を実施した。近接した蛍光物体間で相互反射現象によって物体の見えが変化することを確認し、２つの蛍光物体について相互反射の分光イメージング法と解析法を開発した。また、反射・発光成分からなるドナルドソン行列の推定結果を利用して任意の光源下でその蛍光物体の見えを再構築する手法を開発し、この手法を表面にテクスチャをもつ蛍光物体や相互反射を含む蛍光物体に拡張した。人の皮膚の局所特徴を推定して皮膚の見えを再現する分光計測・解析法も開発した。
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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測定・実験はほぼ実施できたが、測定対象ならびに検討すべき変数が多岐にわたるため、今後も引き続き発展的に測定・実験を継続する。また、蛍光物体の観測分光画像を幾何因子と分光関数に分離し、後者を別蛍光に置き換えができれば、蛍光物体の見えを再構築できるため、質感の再構築については今後も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、ロボットアームシステムを拡張し、測色カメラや分光カメラを装着させることで、さらに多角的に質感情報を取得し、データベース化を推進するとともに、効率的な解析技術と可視化技術を開発する。またマルチモーダル情報処理についても、公募班や他の計画班と協力しながら、対象をさらに広げるとともに、汎用化とシステム化を進める。また視覚メカニズムに基づく質感知覚モデルをさらに拡張し、質感工学の基礎理論と応用技術の構築を進める。
研究分担者（堀内）は、物体における質感生成過程を正確に伝達・管理するための質感マネジメントモデルの構築を進め、様々なデバイスで再現された物体において、共通した質感知覚を与えるための枠組みを提案する。そのために、公募班や他の計画班との連携を強化して、質感の物理特性および認知特性の研究を継続するとともに、質感固有の特徴量を解析し、質感マネジメントモデルの基本特徴を導出する。さらに，産業界とのトランスレーショナル研究を進め、実世界で生成される実物体を用いて、質感マネジメントモデルの構築・検証を進める。
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画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用いて、３Ｄ形状、テクスチャ、相互反射効果を含む様々な蛍光物体の計測と解析アルゴリズム、さらに見えの再構築法を開発する。また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し、様々な条件での見えの再現実験を実施する。さらに照明環境を整備して質感管理技術における見えの評価も検討する。
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