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2018 Fiscal Year Annual Research Report

Development of Light Field IO Technology for Next Generation Augmented Reality

Research Project

Project/Area Number 15H01700
Research InstitutionNara Institute of Science and Technology

Principal Investigator

加藤 博一  奈良先端科学技術大学院大学, 先端科学技術研究科, 教授 (70221182)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 浦岡 行治  奈良先端科学技術大学院大学, 先端科学技術研究科, 教授 (20314536)
清川 清  奈良先端科学技術大学院大学, 先端科学技術研究科, 教授 (60358869)
太田 淳  奈良先端科学技術大学院大学, 先端科学技術研究科, 教授 (80304161)
Project Period (FY) 2015-04-01 – 2019-03-31
Keywords拡張現実感 / ライトフィールド / ヘッドマウントディスプレイ
Outline of Annual Research Achievements

不透明型Light Field IO方式によるヘッドマウントディスプレイを試作し,その高性能化に取り組んだ.眼球移動に対応するための眼球トラッキングのためのカメラをディスプレイの外に装着していたが,それをマイクロレンズアレイに正対するマイクロディスプレイの隙間に配置し,その画像からの眼球トラッキング方式の確立を目指した.具体的には,マイクロディスプレイの隙間にカメラを配置し,そのカメラを用いて,視線方向を変更しながらビデオ映像を取得した.その際,マイクロレンズアレイ越しに観測するカメラ映像の画質向上を目的に,カメラに取り付けるレンズの焦点距離の調整を試みた.その結果,焦点距離を調整することで,比較的良好な眼球画像を取得できることがわかった.また,外部に装着したカメラによって眼球のトラッキングを行い,マイクロレンズアレイ越しの映像から眼球位置を推定するための基本データを取得した.推定アルゴリズムに関して,カメラ・マイクロレンズアレイ・眼球の物理モデルに基づく推定手法と,画像と眼球位置情報の対応情報に基づく機械学習による推定手法の両方を比較検討し,機械学習を用いる方法が効果的であるというデータが得られたが,さらなる分析が必要であり,結論を得るには至っていない.これに関しては,今後も引き続き検討・実験を実施し,早急に結論を得たのち,それを組み込んだ最終プロトタイプシステムを構築したい.
また,昨年度考案し特許申請を行った高画質化に関する技術に関して,性能評価を行い,さらなる性能向上に取り組んだ.具体的には,マイクロレンズアレイをマイクロディスプレイに装着する際の位置決めの誤差,マイクロレンズの形状精度などに起因する誤差を補正するキャリブレーション手法を考案し,その有効性を確認した.

Research Progress Status

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (13 results)

All 2019 2018 Other

All Journal Article (7 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Peer Reviewed: 7 results,  Open Access: 5 results) Presentation (5 results) (of which Int'l Joint Research: 5 results,  Invited: 3 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Transition mechanism of the thin Si-films obtained by the CW laser lateral crystallization from the grain-boundary free highly {100} oriented crystal to the twinned {211} crystal depending on the laser power2019

    • Author(s)
      Sasaki Nobuo、Arif Muhammad、Uraoka Yukiharu
    • Journal Title

      Japanese Journal of Applied Physics

      Volume: 58 Pages: SBBJ02~SBBJ02

    • DOI

      10.7567/1347-4065/aaffbd

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Effect of surface tension on crystal growth of Si thin films by a continuous-wave laser lateral crystallization2019

    • Author(s)
      Sasaki Nobuo、Arif Muhammad、Uraoka Yukiharu
    • Journal Title

      Applied Physics Express

      Volume: 12 Pages: 055508~055508

    • DOI

      10.7567/1882-0786/ab0dbc

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] AR用ヘッドマウントディスプレイの動向と視覚拡張への応用2019

    • Author(s)
      清川 清
    • Journal Title

      電子情報通信学会 和文論文誌C

      Volume: J102-C Pages: 170~178

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Light Attenuation Display: Subtractive See-Through Near-Eye Display via Spatial Color Filtering2019

    • Author(s)
      Itoh Yuta、Langlotz Tobias、Iwai Daisuke、Kiyokawa Kiyoshi、Amano Toshiyuki
    • Journal Title

      IEEE Transactions on Visualization and Computer Graphics

      Volume: 25 Pages: 1951~1960

    • DOI

      10.1109/TVCG.2019.2899229

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Significant mobility improvement of amorphous In-Ga-Zn-O thin-film transistors annealed in a low temperature wet ambient environment2018

    • Author(s)
      Jallorina Michael Paul A.、Bermundo Juan Paolo S.、Fujii Mami N.、Ishikawa Yasuaki、Uraoka Yukiharu
    • Journal Title

      Applied Physics Letters

      Volume: 112 Pages: 193501~193501

    • DOI

      10.1063/1.5026515

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Instantaneous Semiconductor-to-Conductor Transformation of a Transparent Oxide Semiconductor a-InGaZnO at 45 °C2018

    • Author(s)
      Bermundo Juan Paolo S.、Ishikawa Yasuaki、Fujii Mami N.、Ikenoue Hiroshi、Uraoka Yukiharu
    • Journal Title

      ACS Applied Materials & Interfaces

      Volume: 10 Pages: 24590~24597

    • DOI

      10.1021/acsami.8b05008

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] The Influence of Label Design on Search Performance and Noticeability in Wide Field of View Augmented Reality Displays2018

    • Author(s)
      Kruijff Ernst、Orlosky Jason、Kishishita Naohiro、Trepkowski Christina、Kiyokawa Kiyoshi
    • Journal Title

      IEEE Transactions on Visualization and Computer Graphics

      Volume: - Pages: 1~1

    • DOI

      10.1109/TVCG.2018.2854737

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Presentation] An Adaptive Rendering for Microlens Array HMD based on Eye-Gaze Tracking2018

    • Author(s)
      Hirokazu Kato
    • Organizer
      OSA Imaging and Applied Optics Congress
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Image Processing for Personalized Reality2018

    • Author(s)
      Kiyoshi Kiyokawa
    • Organizer
      4th International Workshop on Image Sensors and Imaging Systems (IWISS) 2018
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] To See, Or Not To See That is The Question2018

    • Author(s)
      Kiyoshi Kiyokawa
    • Organizer
      ACM ISS’18 International Workshop on Computational Augmented Reality Displays (CARD)
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Efficient In-Situ Creation of Augmented Reality Tutorials2018

    • Author(s)
      Alexander Plopski, Varunyu Fuvattanasilp, Jarkko Polvi, Takafumi Taketomi, Christian Sandor, Hirokazu Kato
    • Organizer
      IEEE International Workshop on Metrology for Industry 4.0 and IoT
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] IntelliPupil: Pupillometric Light Modulation for Optical See-through Head-mounted Displays2018

    • Author(s)
      Chang Liu, Alexander Plopski, Kiyoshi Kiyokawa, Photchara Ratsamee, Jason Orlosky
    • Organizer
      IEEE International Symposium on Mixed and Augmented Reality (ISMAR)
    • Int'l Joint Research
  • [Remarks] Interactive Media Design Lab, NAIST

    • URL

      http://imd.naist.jp/

URL: 

Published: 2019-12-27  

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