広角中心窩レンズを用いた遠隔操作用立体映像システム

2003 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 14550232
• Research Institution: Gifu University
• Principal Investigator: 山田 宏尚 岐阜大学, 工学部, 助教授 (80240034)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 武藤 高義 岐阜大学, 工学部, 教授 (20023179)
• Keywords: 広角中心窩レンズ / 遠隔操作 / 視覚提示 / 視点移動 / 画像処理 / 中心窩 / CCDカメラ

Research Abstract

人間の眼は約120度という広範囲な視野を持ち,なおかつ視野の中心領域では高い解像度を有している.すなわち周辺視を利用して周囲の物体の位置の認識を行う一方中心視では物体の細かい構造の認識を行うことができる.しかし従来のカメラレンズは視野角が狭く,このような広視野かつ中心領域が高解像度という特性を満たすことができない.本研究では,前年度において,遠隔作業の際にこの人間の視覚機能に着目して作成された広角高歪曲レンズを用いて遠隔操作用画像提示のための基本システムを構築した.今年度はこれに基づき,建設ロボットの操作を行う作業状況に応じて,中心窩レンズカメラをアクティブに動かすシステムを構築し評価を行った.その結果は以下のようにまとめられる.
1.まず広角高歪曲レンズの特性のキャリブレーションを行い,カメラの内部パラメータを確認した.
2.次に,広角高歪曲レンズから得られる歪みのある画像を,幾何変換を行うことによって補正し,実時間での画像の提示を行った.
3.建設ロボットの操縦と同時に,カメラの視点移動を行うことが出来る新たなカメラの視点移動のシステムを作成した.
4.広角高歪曲レンズの評価をするため,実際に建設ロボットを用いて作業をし,評価実験を行い,広角高歪曲レンズの広視野による作業効率の向上を確認した.
5.建設ロボットの先端からカメラまでの距離によって歪みの補正を変化させることにより,操作者に見やすい画像を提示することができた.以上の検討結果により,中心窩レンズを使用した場合,広い視野角に基づく作業性の向上が確認された.