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2019 Fiscal Year Annual Research Report

シースルー型複合現実感モビリティシステムの開発

Research Project

Project/Area Number 16H05864
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

大石 岳史  東京大学, 生産技術研究所, 准教授 (80569509)

Project Period (FY) 2016-04-01 – 2020-03-31
Keywords複合現実感 / 3次元ビジョン / 視覚情報処理
Outline of Annual Research Achievements

これまで開発を進めてきたモビリティMRの実現に向けた基礎技術を用いて、オプティカルシースルー型HMDによる移動型MRシステムを実装した。基盤となるビデオシースルー方式による移動型MRシステムを改良して、Microsoft社製HoloLensを用いて電気バス上でMR体験できるシステムを開発した。本システムでは、HoloLensが持つカメラによるトラッキング機能を用いて車両中のローカルな位置姿勢推定を行い、車両と周辺環境間の関係はGPSと外部全方位カメラによるグローバルな位置姿勢推定によって求め、これらを組み合わせることによって、つまり車両を介して、視線と周辺環境の相対位置姿勢を求めることが可能となった。本システムをキャンパス公開において一般公開を行い、その有用性を確認した。
基礎技術としては事前に計測した周辺3次元マップを用いた高精度位置姿勢推定手法を開発した。本手法では、3次元周辺マップから現在位置での見えをシミュレーションし、適切な特徴点を選択的に用いることで高精度な位置姿勢が可能となることを示した。また遮蔽処理や車両の位置姿勢推定高精度化のために、LiDARデータと画像データを融合させることによって、高密度・高精度な奥行マップを実時間で取得する手法を開発した。LiDAR点群は疎であるが高精度であるため、画像の輝度情報と意味的(セマンティック)情報に応じてLiDAR点群を方向性をもって伝搬させることによってLiDARデータを高密度化することによって実現した。LiDARの計測範囲についての問題は、連続する複数フレームからモーションステレオによって奥行マップを生成し、LiDAR点群を外挿することによって補っている。またLiDARデータとカメラ画像の融合の際には、2つのセンサ間の校正が重要となるため、輝度情報を直接用いた校正の高精度化手法の開発も行った。

Research Progress Status

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (8 results)

All 2019 Other

All Int'l Joint Research (1 results) Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (6 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Invited: 1 results)

  • [Int'l Joint Research] Microsoft Research(米国)

    • Country Name
      U.S.A.
    • Counterpart Institution
      Microsoft Research
  • [Journal Article] Real-Time Dense Depth Estimation Using Semantically-Guided LIDAR Data Propagation and Motion Stereo2019

    • Author(s)
      Hirata Atsuki、Ishikawa Ryoichi、Roxas Menandro、Oishi Takeshi
    • Journal Title

      IEEE Robotics and Automation Letters

      Volume: 4 Pages: 3806~3811

    • DOI

      10.1109/LRA.2019.2927126

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Dynamic Calibration between a Mobile Robot and SLAM Device for Navigation2019

    • Author(s)
      R. Ishikawa, T. Oishi, K. Ikeuchi
    • Organizer
      The 28th IEEE International Conference on Robot and Human Interactive Communication
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Real-Time Dense Depth Estimation Using Semantically-Guided LIDAR Data Propagation and Motion Stereo2019

    • Author(s)
      A. Hirata, R. Ishikawa, M. Roxas and T. Oishi
    • Organizer
      The 2019 IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Accurate Visual Localization for Vehicles using Effective Feature Points in Dense 3D Ma2019

    • Author(s)
      Y. Ike, K. Fujimoto, M. Roxas, Y. Okamoto, T. Oishi
    • Organizer
      第22回 画像の認識・理解シンポジウム
  • [Presentation] LIDAR Upsampling Based on Semantically-Guided Propagation2019

    • Author(s)
      A. Hirata, R. Ishikawa, M. Roxas, T. Oishi
    • Organizer
      第22回 画像の認識・理解シンポジウム
  • [Presentation] A profiler-camera fusion scanning system with direct based motion and calibration parameter correction2019

    • Author(s)
      Ryoichi Ishikawa, Yoshihiro Sato, Takeshi Oishi, Katsushi Ikeuchi
    • Organizer
      第22回 画像の認識・理解シンポジウム
  • [Presentation] Cyber-Archaeology: 3D Scanning and Visualization of Historical Sites through Mobility Systems2019

    • Author(s)
      Takeshi Oishi
    • Organizer
      Japan-Korea Workshop on Next Generation Robotics
    • Int'l Joint Research / Invited

URL: 

Published: 2021-01-27  

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