2015 Fiscal Year Research-status Report
オクルージョン知覚機構の解明とこれに基づいた高精細映像処理法
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15K00230
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
工藤 博章 名古屋大学, 情報科学研究科, 准教授 (70283421)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
大西 昇 名古屋大学, 情報科学研究科, 教授 (70185338)
山田 光穗 東海大学, 情報通信学部, 教授 (60366086)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | オクルージョン / 知覚 / 奥行き知覚 / 眼球運動 / 調節力 / 生体信号 / 同時計測 / ユーザインターフェース |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では，オクルージョン知覚時の脳内の処理過程を，新たな実験パラダイムと生体信号の測定により解明し，3D，2D画像における奥行き知覚の向上，脳内のオクルージョン処理を積極的に生かした３次元画像の再構成に生かすことを目的としている．
本年度は，生体信号の同時計測と，実物体及び映像提示装置と生体信号に基づいた制御を行うための機器開発に取り組んだ．オクルージョンと視覚手がかりの関係性を示すために，眼球運動，調節力の生体信号が同時に記録できる環境を整えることを行った．また，これと並行して，眼球運動，調節力に対して，個別での計測実験を実施するとともに，注視位置に応じた基本的映像制御を試みた．
眼球運動計測については，映像提示手法の一つとして，光学シースルー方式ヘッドマウントディスプレイを用いて，実物体の注視と，映像の注視ができる環境を構築した．これは，対象までの視距離の違いが存在することになり，注視対象の変更を行う眼球運動に伴って， ocular parallaxによる奥行き知覚が生じるものであり，オクルージョン知覚時の処理過程の解明の手がかりの一つとなりえる．映像の刺激としては，静止画を用い，実対象，映像対象を注視する課題に対して眼球運動の計測を行った．次に，この映像提示環境を用いて，調節力の計測を行った．ここでは，個別の測定によった．
また，ランダムドットのパターンが印刷された紙面を貼付した円筒に対して，ライトフィールドカメラを用いて撮像位置を変えたステレオ撮像を行い，撮像後に，注視位置に応じた焦点の画像組によるステレオ静止映像のデータベースを構成し，被験者の眼球運動の計測結果に応じてステレオ静止映像を提示する環境を構築し，眼球運動の計測を行った．
今後は，構築した映像提示環境を利用して，整備を進めた同時計環境での計測を進めていく．また，実物体を対象にした同時計測も進める．
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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
計画通り，眼球運動と調節力の同時測定を行う機器の整備を進めた．
整備と並行して，眼球運動および調節力に対して，個別の計測での映像提示環境を整え，計測を行った．オクルージョン知覚に関係の深い奥行き知覚の手がかりの一つであるocular parallaxをテーマにして，3件の報告を行った．1件は，眼球運動の計測で，視距離の違いによる眼球運動特性の違いを示す可能性のある結果が得られた．1件は調節力の計測で，視距離に応じて調節力が変化することを示す結果が得られ，先の報告と合わせて，眼球運動の計測結果との関係を考察した．1件は，3Dでの注視位置の検討を行った．一方，焦点をテーマにして，映像の切り替え提示を可能とする環境を構成した時の注視位置の計測結果を，1件報告した．
また，国際ワークショップでのセミナーセッションでの講演として，オクルージョンの知覚処理に関して詳説し，取り組みについて紹介した．
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| Strategy for Future Research Activity |
おおむね予定通りに計画が進んでおり，同時計測機器の整備が進んだことから，実物体や映像提示による実験を進める．また，当初の計画で，2年目以降に予定していた，生体信号の計測に基づいた実物体の提示条件，あるいは，映像の制御について検討を進める．
実物体を用いた計測は，運動視差，遮蔽物による前後判断，他の面の見えなどによる奥行手がかりに着目して，計測を行う．映像制御については，ベースとなる提示系の構築を行っており，これを拡張していく．2Dの同一映像を両眼に提示する方式を検討する．この場合，オクルージョン領域は存在しない．輻輳角や屈折力の変化に応じて映像の提示位置を調整することを行ない，オクルージョン領域のある実物体や，領域のない通常の単眼映像に対する計測記録との類似性を分析していく予定である．高精細映像は，視距離を小さくできることによる画角の広がりによる臨場感，あるいは単位視角あたりの解像度の増加による実物感の向上が知られており，立体感の向上要因となる．これらの観点からも検討を行う．次に，ステレオ撮像やCGで得られた視差のある3D映像を提示し，輻輳角や屈折力の変化に応じて映像の視差量を調整することを行ない，同様に実物体や，単眼映像に対する計測記録との類似性の検討を進める．CGでは，実物とは異なる条件での提示も可能であるので，オクルージョン領域の表現について，パターンや焦点はずれの効果を反映するなど，検討を行う．
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