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2018 Fiscal Year Annual Research Report

Light field construction using projector for multi purposes

Research Project

Project/Area Number 16H02849
Research InstitutionKyushu University

Principal Investigator

川崎 洋  九州大学, システム情報科学研究院, 教授 (80361393)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 辻村 誠一  鹿児島大学, 理工学域工学系, 教授 (10381154)
日浦 慎作  広島市立大学, 情報科学研究科, 教授 (40314405)
古川 亮  広島市立大学, 情報科学研究科, 准教授 (50295838)
小野 智司  鹿児島大学, 理工学域工学系, 准教授 (90363605)
Project Period (FY) 2016-04-01 – 2019-03-31
Keywordsコンピュータビジョン / ライトフィールド / プロジェクタ・カメラシステム / コンピュテーショナル・フォトグラフィ
Outline of Annual Research Achievements

本研究では、(A)符号化したアパーチャをプロジェクタのレンズに設置することによるライトフィールド・プロジェクタを構築し、被写界深度の拡大を実現する。さらに、これを実システムで使用するため、(B)ライトフィールド・プロジェクタのキャリブレーション手法を開発する。加えて、複数台のプロジェクタを用いて、(C)合成ライトフィールドを生成することで遮蔽物の多いシーンにおける密な3次元復元を実現するシステム、および、(D)空間中の任意の平面に任意のパターンを描画するシステムを開発する。

平成30年度はこのうち、(A)のシステムを実現する実機の高精度化成および、(B)の複数台のプロジェクタによる合成ライトフィールドの検証、(C)の実証実験、(D)の最適パターン設計の高速化アルゴリズムの考案を行った。
具体的には、1)これまで研究開発してきた、複数台による計測範囲の拡大手法を、評価・検証し、その効果が確認したところ、精度や安定性において過去の代表的手法を上回ったことから、それらを論文にまとめて投稿した。また、2)前年度に開発したライン・ドット方式(DOEプロジェクタ)による計測システムを、近年目覚ましい進歩を遂げているディープラーニングを利用することで、デコード性能を向上させ、テクスチャなどの障害に強い復元アルゴリズムを考案・開発した。成果は国際会議で採択され、次年度に発表を行う予定である。さらに、3)複数スクリーンへの投影システムについては、これまでネックであった計算時間を大幅に短縮するアルゴリズムを考案し期待通りの効果が得られることを確認した。加えて、4)提案手法の実証実験として、泡やゆらぎなど障害の多い水中での実データ計測実験を複数の機関と共同で行った。それらの成果を、査読付き会議・論文誌への投稿、招待講演、および研究発表を行った。

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

    (34 results)

All 2018

All Journal Article (19 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 19 results,  Open Access: 5 results) Presentation (15 results) (of which Int'l Joint Research: 6 results)

  • [Journal Article] A structured light laser probe for gastrointestinal polyp size measurement: a preliminary comparative study2018

    • Author(s)
      Marco Visentini-Scarzanella,Hiroshi Kawasaki,Ryo Furukawa,Marco Augusto Bonino,Simone Arolfo,Giacomo Lo Secco,Alberto Arezzo,Arianna Menciassi,Paolo Dario,Gastone Ciuti
    • Journal Title

      Endoscopy International Open

      Volume: Issue 05 - Volume 06 Pages: pp.602-609

    • DOI

      10.1055/a-0577-2798

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] ARシステムとプロジェクションマッピングによるランドマークベースの都市型経路案内システム2018

    • Author(s)
      平尾勇人,市丸和人,脇海晟,西正満,岡本泰英,河合由起子,川崎洋
    • Journal Title

      インタラクション2018 (第22回一般社団法人情報処理学会シンポジウム)

      Volume: - Pages: 684-689

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] アクティブステレオ法による3次元内視鏡のためのHDR画像生成と投光器位置の自己校正2018

    • Author(s)
      古川亮,内藤雅仁,溝森将輝,宮崎大輔,馬場雅志,日浦慎作,佐野村洋次,田中信治,川崎洋
    • Journal Title

      電子情報通信学会論文誌 D

      Volume: Vol.J101-D No.8 Pages: pp.1150-1164

    • DOI

      10.14923/transinfj.2017IUP0015

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Quantitative Evaluation of the Number and the Blur Size of Input Images in Super Resolution of On-Vehicle Fisheye Camera2018

    • Author(s)
      Teruhisa Takano, Shintaro Ono (The University of Tokyo, Japan), Hiroshi Kawasaki (Kyushu University, Japan) and Katsushi Ikeuchi (Microsoft, USA)
    • Journal Title

      The 16th ITS Asia-Pacific Forum

      Volume: - Pages: 11pages

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Grid-based oneshot scan using dot-line pattern2018

    • Author(s)
      Ryo Furukawa,Hiroshi Kawasaki
    • Journal Title

      OSA Imaging and Applied Optics Congress 2018

      Volume: - Pages: 2pages

    • DOI

      10.1364/3D.2018.3M3G.4

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Improvement of image quality by using viewpoint following in multi-layer light field display2018

    • Author(s)
      Ryo Furukawa,Tsukasa Tadano, Shinsaku Hiura, Hiroshi Kawasaki
    • Journal Title

      OSA Imaging and Applied Optics Congress 2018

      Volume: - Pages: 2pages

    • DOI

      10.1364/3D.2018.3W3G.4

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Silhouette-based Three Dimensional Image Registration Using CMA-ES with Joint Scheme of Partial Restart and Variable Fixing2018

    • Author(s)
      Takuto Shigenobu,Takuya Ushinohama,Hiroshi Kawasaki,Satoshi Ono
    • Journal Title

      The Genetic and Evolutionary Computation Conference (GECCO) 2018

      Volume: - Pages: 133-144

    • DOI

      10.1145/3205651.3205791

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Representing a Partially Observed Non-Rigid 3D Human Using Eigen-Texture and Eigen-Deformation2018

    • Author(s)
      Ryosuke Kimura, Akihiko Sayo, Fabian Lorenzo Dayrit, Yuta Nakashima, Hiroshi Kawasaki, Ambrosio Blanco, Katsushi Ikeuchi
    • Journal Title

      International Conference on Pattern Recognition (ICPR) 2018

      Volume: - Pages: pp1-6

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] 物体表面上の熱伝播と画像データベースを基にした時間経過により成長する水滴形状表現2018

    • Author(s)
      三鴨道弘、川崎洋
    • Journal Title

      Visual Computing (VC)シンポジウム2018

      Volume: - Pages: 6pages

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Time Varying Displacement Map Synthesis for Rendering Water Drop Condensation using Image Database2018

    • Author(s)
      Michihiro Mikamo, Hiroshi Kawasaki
    • Journal Title

      第21回画像の認識・理解シンポジウム

      Volume: - Pages: 4pages

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Grid-pattern feature detection technique using U-Nets for 3D endoscope2018

    • Author(s)
      Masahito Naito, Ryo Furukawa, Okitomo Masashi, Miyazaki Daisuke, Masashi Baba, Shinsaku Hiura (Hiroshima City University), Yoji Sanomura, Shinji Tanaka (Hiroshima University Hospital), Hiroshi Kawasaki
    • Journal Title

      第21回画像の認識・理解シンポジウム

      Volume: - Pages: 4pages

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Synthesis of human shape in loose cloth using eigen-deformation2018

    • Author(s)
      Akihiko Sayo (Kyushu University),Ryosuke Kimura (Kagoshima University), Fabian Lorenzo Dayrit (NAIST), Yuta Nakashima (Osaka University), Hiroshi Kawasaki (Kyushu University), Ambrosio Blanco (MSRA), Katsushi Ikeuchi (MSR)
    • Journal Title

      第21回画像の認識・理解シンポジウム

      Volume: - Pages: 4pages

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Multi-scale CNN stereo and pattern removal technique for underwater active stereo system2018

    • Author(s)
      Kazuto Ichimaru,Ryo Furukawa, Hiroshi Kawasaki
    • Journal Title

      International Conference on 3D Vision (3DV)

      Volume: - Pages: pp1-10

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Robust Structured Light System against Subsurface Scattering Effects Achieved by CNN-based Pattern Detection and Decoding Algorithm2018

    • Author(s)
      Ryo Furukawa, Daisuke Miyazaki, Masashi Baba, Shinsaku Hiura, Hiroshi Kawasaki
    • Journal Title

      Work shop (3D Reconstruction in the Wild 2018(3DRW2018) in conjunction with European Conference on Computer Vision 2018 (ECCV2018)

      Volume: LNCS, volume 11129 Pages: pp 372-386

    • DOI

      10.1007/978-3-030-11009-3_22

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Wide-area shape reconstruction by 3D endoscopic system based on CNN decoding, shape registration and fusion2018

    • Author(s)
      Ryo Furukawa, Masaki Mizomori, Shinsaku Hiura, Shiro Oka, Shinji Tanaka, Hiroshi Kawasaki
    • Journal Title

      The 5th International Workshop on Computer Assisted Robotics Endoscopy (CARE 2018) in conjunction with MICCAI 2018

      Volume: - Pages: 12pages

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] An Attempt to Extract Watermarks from Defocused Images using Coded Aperture2018

    • Author(s)
      Kentaro Nakai, Takeru Maehara, Toshiki Sonoda, Michihiro Mikamo, Hiroshi Kawasaki, Hajime Nagahara, Satoshi Ono
    • Journal Title

      14th Asian Conference on Computer Vision (ACCV2018)

      Volume: - Pages: 16pages

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Simultaneous Independent Information Disply at Multiple Depths using Multiple Projectors and Patterns Created by Epipolar Constraint and Homography Transformation2018

    • Author(s)
      Yuto Hirao, Hiroshi Kawasaki
    • Journal Title

      24th ACM Symposium on Virtual Reality Software and Technology VRST2018

      Volume: - Pages: 2pages

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] CNN Based Dense Underwater 3D Scene Reconstruction by Transfer Learning Using Bubble Database2018

    • Author(s)
      Kazuto Ichimaru, Ryo Furukawa, Hiroshi Kawasaki
    • Journal Title

      IEEE Winter Conference on Applications of Computer Vision 2019 (WACV2019)

      Volume: - Pages: 10pages

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Single-wavelength and multi-parallel dotted- and solid-lines for dense and robust active 3D reconstruction2018

    • Author(s)
      Genki Nagamatsu,Ryo Furukawa,Ryusuke Sagawa,Hiroshi Kawasaki
    • Journal Title

      International Conference on Machine Vision Applications 2019 (MVA2019)

      Volume: - Pages: pp1-6

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Active 3D shape sensing techniques for moving objects under various conditions2018

    • Author(s)
      Hiroshi Kawasaki
    • Organizer
      Asia Workshop on Smart Sensors and Systems (AWSSS)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 平面制約を用いたアクティブ全周計測システムの自動キャリブレーション手法2018

    • Author(s)
      佐世晶彦、トマディエゴ、内山英昭、佐川立昌、古川亮、川崎洋
    • Organizer
      情報処理学会 コンピュータビジョンとイメージメディア研究会
  • [Presentation] 変数固定を伴う部分リスタート戦略を導入したCMA-ESを用いたシルエットベースの3 次元剛体形状位置合わせ2018

    • Author(s)
      重信拓音, 牛之濱拓哉, 川崎洋, 小野智司
    • Organizer
      2018年度人工知能学会全国大会(第32回)
  • [Presentation] 畳み込みニューラルネットワークによる補助線検出を用いた歪みを含む2次元コードの復号方式2018

    • Author(s)
      鞍津輪一希、神薗誠、川崎洋、小野智司
    • Organizer
      2018年度人工知能学会全国大会(第32回)
  • [Presentation] Underwater accurate shape reconstruction using CNNs2018

    • Author(s)
      Kazuto Ichimaru, Ryo Furukawa, Hiroshi Kawasaki
    • Organizer
      第21回画像の認識・理解シンポジウム
  • [Presentation] パターンの最適化による複数平面への文字情報の同時投影手法2018

    • Author(s)
      平尾 勇人, 川崎 洋
    • Organizer
      第21回画像の認識・理解シンポジウム
  • [Presentation] 能動ステレオ法のためのパターン検出におけるCNNによる複数特徴の同時抽出2018

    • Author(s)
      溝森 将輝, 内藤 雅仁, 古川 亮, 馬場 雅志, 宮崎 大輔, 日浦 慎作, 川崎 洋
    • Organizer
      第21回画像の認識・理解シンポジウム
  • [Presentation] 深層学習によるドライブレコーダーからの冠水映像の自動検出に関する研究2018

    • Author(s)
      中村 奨, 小野 晋太郎, 川崎 洋
    • Organizer
      第21回画像の認識・理解シンポジウム
  • [Presentation] Representing full-body human shape with loose clothes by pose-dependent deformation2018

    • Author(s)
      Akihiko Sayo , Diego Thomas , Yuta Nakashimay, Hiroshi Kawasaki , Ambrosio Blancoz, Katsushi Ikeuchi
    • Organizer
      The 14th Joint Workshop on Machine Perception and Robotics
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Underwater dense dynamic shape reconstruction using Multi-scale CNN2018

    • Author(s)
      Kazuto Ichimaru, Ryo Furukawa and Hiroshi Kawasaki
    • Organizer
      The 14th Joint Workshop on Machine Perception and Robotics
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 学習データが少ない事象をドライブレコーダーから自動検出するための深層学習手法--冠水を対象としたGANによるDataAugmentationアプローチ--2018

    • Author(s)
      中村奨,小野晋太郎,川崎洋
    • Organizer
      ITSシンポジウム2018
  • [Presentation] CNNによる特徴抽出と複数フレームの形状統合による広範囲かつ高精度な3次元内視鏡システム2018

    • Author(s)
      古川亮,内藤雅仁,溝森将輝,馬場雅志,宮崎大輔,日浦慎作,岡志郎,田中信治,川崎洋
    • Organizer
      電子情報通信学会 医用画像研究会 (MI)
  • [Presentation] Merging SLAM and photometric stereo for 3D reconstruction with a moving camera2018

    • Author(s)
      Maxence Remy, Hideo Saito and Hiroshi Kawasaki
    • Organizer
      25th International Workshop on Frontiers of Computer Vision
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Tensor-based Texture Representations for Rendering Time-varying Water Drop Condensation2018

    • Author(s)
      Michihiro Mikamo and Hiroshi Kawasaki
    • Organizer
      25th International Workshop on Frontiers of Computer Vision
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Refraction-free Underwater Active One-shot Scan using Light Field Camera2018

    • Author(s)
      Kazuto Ichimaru, Hiroshi Kawasaki
    • Organizer
      IEEE International Conference on Computational Photography 2019 (ICCP2019)
    • Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2019-12-27  

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