2017 Fiscal Year Annual Research Report
| Project Area | Understanding human recognition of material properties for innovation in SHITSUKAN science and technology |
|---|
| Project/Area Number |
15H05926
|
|---|
| Research Institution | Yokohama National University |
|---|
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)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
堀内 隆彦 千葉大学, 大学院工学研究院, 教授 (30272181)
富永 昌二 千葉大学, 大学院工学研究院, 特任研究員 (10103342)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2015-06-29 – 2020-03-31
|
| 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 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
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発展させ、動的な質感情報の取得ならびに表面反射光と内部散乱光を独立に取得可能な多角的質感情報取得システムを開発した。また、表面反射光と内部散乱光を考慮して肌や食品等の自然物や様々な人工物の質感評価実験を行い、刺激画像の各成分の測色値分布と質感認知の関係を分析し、質感の定量化・定式化を推進した。また、視覚メカニズムに基づく質感認知モデルを提案・検証し、質感工学に関する新たな理論を提案した。また、HMDならびに投影型拡張現実感を用いて、様々な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、メカニズムの解明を進めた。
研究分担者（堀内）は、質感マネジメントのための基礎研究を継続した。ipRGCの蛍光感知覚への寄与を実験的に確認した。記憶によって、彩度に加えてコントラストが強調されることを明らかにした。２値画像の学習によって構築されたCNNが、自然画像の材質も識別できることを見出した。また、人間が物体表面の質感に着目して観察する際に、瞳孔径が収縮する現象を心理生理学実験によって発見し、この原理に基づいた質感画像変換アルゴリズムを提案した。さらに、質感調和に影響する物理特徴との関係性を解析した。
研究分担者（富永）は、代表的な材質である金属物体、不均質誘電体物体、および蛍光物体の質感計測・解析を実施した。物体からの反射光の偏光度合をLCTFフィルタによる分光画像系を構築し、偏光度を調べることで、金属と誘電体を容易に識別する技術を開発した。また、複数照明光源下で撮影した分光画像から，精度よくドナルドソン行列を推定する方法を開発した。その他、マルチバンドイメージング系の色収差を補正する手法を開発した。
|
| 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・開発はほぼ実施できた。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・開発を継続する。
|
| 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、さらに多角的に質感情報を取得するとともに、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、新しいシステムの開発ならびに対象をさらに広げ、システムの汎用化を推進する。また視覚メカニズムに基づく質感知覚モデルをさらに計算論的にも拡張し、質感工学の基礎理論と応用技術の構築を進める。また、質感に及ぼすipRGCの効果の定量化についても分担者らと共同で研究を推進する。
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継続し、異なるデバイスのみならず、種々の観察照明環境において、共通した質感知覚を与えるたけの枠組みの構築を進める。そのために、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、構築したモデルの実証実験へと展開する。さらに、産業界とのトランスレーショナル研究を進め、実世界における応用へと展開し、検証を進める。
研究分担者（富永）は、質感特性が複雑な絵画やシート物体や質感を改善する蛍光物体の計測と解析に取り組む。最初に、ゴニオ計測ではなく，汎用カメラで質感の基礎となる反射特性を計測する手法を開発する。次に、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・解析アルゴリズムおよび見えの再構築法を開発する。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を検討する。
|
