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2018 Fiscal Year Annual Research Report

A Framework of 3-D Visual Information Processing Based on Computational Transformation of Light Ray Data

Research Project

Project/Area Number 15H05314
Research InstitutionNagoya University

Principal Investigator

高橋 桂太  名古屋大学, 工学研究科, 准教授 (30447437)

Project Period (FY) 2015-04-01 – 2019-03-31
Keywordsライトフィールド / コンピュテーショナルフォトグラフィ / 圧縮センシング / 3次元ディスプレイ
Outline of Annual Research Achievements

本研究の目的は、空間を飛び交う光線を3次元視覚情報の単位と考え、光線データの計算的変換処理を基盤として、多様なデータ形式間での相互変換を可能とし、3次元視覚情報の取得、処理、表示を統一的に包含する技術体系を構築することである。本研究は、(a) 3次元撮影方式、(b)3次元表示方式、(c)統一的体系化、の3つの部分から構成される。
(a)については,符号化開口カメラを用いた光線空間の圧縮撮影において,最適な開口パターンを主成分分析や非負値行列因子分解に基づいて導出する方式をまとめて論文誌上で報告した.また,これらに加えて,ニューラルネットワークを用いたアプローチにも取り組み,有効性を明らかにした.
(b)については,積層レイヤ型3次元ディスプレイの高画質化や大画面化を検討した.高画質化において,高解像度パネルを用いることの効果を詳細に検討し,その結果を論文誌上で報告した.また,大画面化においては,テーブルトップ型のレイアウトに取り組んだ.また,ディスプレイに関する国際会議(International Display Workshop)において,開発したディスプレイを実機展示し,来場者から様々なフィードバックを得た.
(c)については,様々な入力デバイスから,光線情報の計算的変換を経て,3次元ディスプレイに実写コンテンツを表示する実験を行い,計算的変換の有効性を確かめた.入力としては,通常のカメラで撮影したフォーカルスタック画像,ライトフィールドカメラの一つであるRaytrixによる撮影画像,および,単一のカメラで撮影された画像とデプスマップ(デプスの取得にはプロジェクタを併用したアクティブ照明法を用いた)を用い,いずれも有効であることを確認した.

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

    (15 results)

All 2018 Other

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 3 results) Presentation (10 results) (of which Int'l Joint Research: 5 results) Remarks (2 results)

  • [Journal Article] Designing Coded Aperture Camera Based on PCA and NMF for Light Field Acquisition2018

    • Author(s)
      YAGI Yusuke、TAKAHASHI Keita、FUJII Toshiaki、SONODA Toshiki、NAGAHARA Hajime
    • Journal Title

      IEICE Transactions on Information and Systems

      Volume: E101.D Pages: 2190~2200

    • DOI

      10.1587/transinf.2017PCP0007

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] From Focal Stack to Tensor Light-Field Display2018

    • Author(s)
      Takahashi Keita、Kobayashi Yuto、Fujii Toshiaki
    • Journal Title

      IEEE Transactions on Image Processing

      Volume: 27 Pages: 4571~4584

    • DOI

      10.1109/TIP.2018.2839263

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Using high-resolution binary layers and a low-resolution multibit backlight for a layered light-field display2018

    • Author(s)
      Kobayashi Yuto、Takahashi Keita、Fujii Toshiaki
    • Journal Title

      Optical Engineering

      Volume: 57 Pages: 1~1

    • DOI

      10.1117/1.OE.57.6.061607

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] Implementation of Table-Top Light Field Display with Stacked Layers2018

    • Author(s)
      Keita Maruyama, Hiromichi Kojima, Keita Takahashi, Toshiaki Fujii
    • Organizer
      International Display Workshop
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] A Flexible Pipeline from a Single-View Camera to a Stacked-Layer Light-Field Display2018

    • Author(s)
      Tomohiro Hidaka, Keita Maruyama, Takuma Fujiwara, Keita Takahashi, Toshiaki Fujii
    • Organizer
      International Display Workshop
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] A Pipeline from Raytrix to Tensor Display2018

    • Author(s)
      Wenzhe Ouyang, Shu Fujita, Keita Takahashi, Toshiaki Fujii
    • Organizer
      2018 International Workshop on Smart Info-Media Systems in Asia
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Fast and Robust Disparity Estimation for Noisy Light Fields2018

    • Author(s)
      Gou Houben, Shu Fujita, Keita Takahashi, Toshiaki Fujii
    • Organizer
      IEEE International Conference on Image Processing (ICIP2018)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Light Field Compression for Compressive 3D Display2018

    • Author(s)
      Kohei Isechi, Yuto Kobayashi, Keita Takahashi, Toshiaki Fujii
    • Organizer
      The 3rd International Conference on Computer and Communication Systems
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 深層学習を用いた符号化開口カメラからレイヤ型ディスプレイへの3次元表示2018

    • Author(s)
      丸山 敬太, 稲垣 安隆, 高橋 桂太, 藤井 俊彰, 長原 一
    • Organizer
      画像符号化シンポジウム・映像メディア処理シンポジウム
  • [Presentation] A Pipeline from Raytrix to Tensor Display for Light Field Video2018

    • Author(s)
      Ouyang Wenzhe, 高橋 桂太, 藤井 俊彰
    • Organizer
      画像符号化シンポジウム・映像メディア処理シンポジウム
  • [Presentation] 単一視点カメラからレイヤ型Light-Field Displayへの柔軟な3次元表示2018

    • Author(s)
      日高 智大, 藤原 卓真, 丸山 敬太, 高橋 桂太, 藤井 俊彰
    • Organizer
      画像符号化シンポジウム・映像メディア処理シンポジウム
  • [Presentation] 高解像度パネルを用いたレイヤ型 3 次元ディスプレイの画質評価2018

    • Author(s)
      丸山 敬太, 高橋 桂太, 藤井 俊彰
    • Organizer
      電気・電子・情報関係学会東海支部連合大会
  • [Presentation] 符号化開口カメラからレイヤ型ディスプレイへの3次元表示2018

    • Author(s)
      丸山 敬太, 小林 優斗, 八木 祐亮, 高橋 桂太. 藤井 俊彰
    • Organizer
      3次元画像コンファレンス
  • [Remarks] Computational Camera Project

    • URL

      http://www.fujii.nuee.nagoya-u.ac.jp/~takahasi/Research/CompCam/index.html

  • [Remarks] Light Field Display Project

    • URL

      http://www.fujii.nuee.nagoya-u.ac.jp/~takahasi/Research/LFDisplay/index.html

URL: 

Published: 2019-12-27  

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