2016 Fiscal Year Annual Research Report
超高速PROCAMSとパーティクル型ディスプレイへの応用
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16H02856
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
小池 英樹 東京工業大学, 情報理工学院, 教授 (70234664)
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2016-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | プロジェクション・マッピング / カルマンフィルタ / 予測投影 / ３次元ディスプレイ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究課題では，空間に浮遊する微小粒子 (パーティクル) を高速度カメラで実時間追跡し，各粒子 の 3 次元位置に応じたピクセル値を高速度プロジェクタで投影することで，物体の「真の」立体投影 を可能とするパーティクル型立体ディスプレイに関する基礎研究を行う．平成28年度はパーティクル追跡ユニットの開発と高精度位置予測モデルの開発を中心に行った．
パーティクル追跡ユニットとしては，高速モーションキャプチャユニット(OptiTrack 17W)を購入し，これを利用した．mocapを使用したことにより，3次元的なオクルージョンにも強く，かつ360fpsでの位置追跡が可能となった．
高精度位置予測モデルとしては，申請者がこれまでに開発した，カルマンフィルタによる予測モデルをベースとして開発を行った．カルマンフィルタだけでは，粒子同士の衝突時などに予測が大きくはずれる問題が生じる．そこで，カルマンフィルタに記述された投げ上げ運動モデルから大きくはずれる場合を自動的に検出し，この部分に関しては過去３フレームによる予測を行う手法を実装し，カルマンフィルタと３フレームモデルを適応的に切り替えることで高精度な物体検出が可能となった．具体的には，予測の全くない場合には，平均投影精度は48.3%であるのに対し，カルマンフィルタのみの場合は90.87%である．これに対し，我々の新しい手法では92.48%の投影精度を実現した．
研究成果は複数の国際学会で発表した．
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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
研究は順調に進展している．
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| Strategy for Future Research Activity |
本年度は，予定どおり高速プロジェクションユニットを開発すると同時に，追跡できる粒子の数を増やしていくものとする．
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