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2020 Fiscal Year Annual Research Report

Development and medical application of innovative high resolution autostereoscopic display

Research Project

Project/Area Number 17H00750
Research InstitutionUniversity of Tsukuba

Principal Investigator

掛谷 英紀  筑波大学, システム情報系, 准教授 (70334050)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 森 健作  筑波大学, 医学医療系, 准教授 (80361343)
Project Period (FY) 2017-04-01 – 2021-03-31
Keywordsバーチャルリアリティ / 3次元画像工学
Outline of Annual Research Achievements

(1) 時分割パララックスバリア式裸眼立体ディスプレイについて、病院などの医療現場でも導入しやすいような省電力化を実現した。具体的には、太めのLEDライトバーをレンチキュラレンズを用いて多数の細い線状のライト群の像に変換し、それを交互に発光させるのにあわせて表示画像の混ぜ方を変えることで、通常の2Dディスプレイ並みの光利用効率が達成された。
(2) 時分割パララックスバリア式裸眼立体表示において、観察者間の距離に応じて時分割数を変更することで、これまで同時に1人しか観察できなかった制約を緩和し、同時に2人が観察できる状態を実現した。また、観察者の頭の傾きに応じて、バリアの傾きを変化させることで、よりロバストな立体視の実現に成功した。
(3) 時分割指向性バックライト式裸眼立体表示において、多層PDLCアレイとと大型フレネルレンズを組み合わせることで、異なる奥行きにいる多人数の観察者に対して、同時に裸眼立体視を提供する方式を提案した。また、特殊なフレネルレンズアレイを用いることで、装置を薄型に保ちつつ一様な輝度と多人数が頭を傾けても同時に立体視が維持できる方式を提案した。
(4) 左右だけでなく上下にも視差を提示する色分割・時分割型超多眼立体表示方式を提案した。焦点調節の誘導が適切にできているかどうかをリフラクトメータで測定し、実際に被験者の焦点調節誘導ができていることを確認した。色消しレンズの導入や色分割の方法を工夫することで、より自然な超多眼立体像の提示を実現した。
(5) ディープラーニングにおいて、多時相CT画像を使ったGANによるデータ拡張を導入することで、CT画像から腎臓癌の自動抽出システムの精度向上を実現した。

Research Progress Status

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (20 results)

All 2021 2020 Other

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 5 results,  Open Access: 4 results) Presentation (11 results) (of which Int'l Joint Research: 5 results) Remarks (1 results) Patent(Industrial Property Rights) (3 results)

  • [Journal Article] Autostereoscopic displays with time-multiplexed directional backlight using curved lens arrays2021

    • Author(s)
      Borjigin, G. and Kakeya, H.
    • Journal Title

      ITE Trans. on MTA

      Volume: 9 Pages: 80-85

    • DOI

      10.1364/DH.2019.W2A.2

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Time-division and color multiplexing light field display using LCD panels2021

    • Author(s)
      Watanabe, Y. and Kakeya, H.
    • Journal Title

      Applied Optics

      Volume: 60 Pages: 1966-1972

    • DOI

      10.1364/AO.424038

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Autostereoscopy for two observers by adaptive fractional time-division multiplexing parallax barrier2021

    • Author(s)
      Yang, B. and Kekaya, H.
    • Journal Title

      ITE Trans. on MTA

      Volume: 9 Pages: 136-142

    • DOI

      10.3169/mta.9.136

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Autostereoscopic display for multi-viewers positioned at different distances using time-multiplexed layered directional backlight2021

    • Author(s)
      Borjigin, G. and Kakeya, H.
    • Journal Title

      Applied Optics

      Volume: 60 Pages: 3353-3357

    • DOI

      10.1364/AO.423012

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] A full-HD super-multiview display based on adaptive time-division multiplexing parallax barrier2020

    • Author(s)
      Watanabe, Y. and Kakeya, H.
    • Journal Title

      ITE Trans. on MTA

      Volume: 8 Pages: 430-437

    • DOI

      10.3169/mta.8.230

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 色時分割超多眼表示におけるちらつきの抑制2021

    • Author(s)
      掛谷英紀, 渡辺悠太
    • Organizer
      映像情報メディア学会立体映像技術研究会
  • [Presentation] An autostereoscopic display with a deep viewing zone using time-multiplexed directional backlight2020

    • Author(s)
      Borjigin, G. and Kakeya, H.
    • Organizer
      SID Display Week 2020
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] A super-multiview display with horizontal and vertical parallax by time division and color multiplexing2020

    • Author(s)
      Watanabe, Y. and Kakeya, H.
    • Organizer
      SID Display Week 2020
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Realization of time-division multiplexing parallax barrier using a lenticular lens,2020

    • Author(s)
      Mitomi, H. and Kakeya, H.
    • Organizer
      International Display Workshop 2020
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] An autostereoscopic display with time-multiplexed directional backlight using a novel linear Fresnel lens array2020

    • Author(s)
      Borjigin, G. and Kakeya, H.
    • Organizer
      International Display Workshop 2020
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] A super-multiview display by time division and color multiplexing with achromatic lenses2020

    • Author(s)
      Watanabe, Y. and Kakeya, H.
    • Organizer
      International Display Workshop 2020
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] レンチキュラレンズを用いた時分割パララックスバリア方式での裸眼立体表示2020

    • Author(s)
      三富隼斗, 掛谷英紀
    • Organizer
      映像情報メディア学会立体映像技術研究会
  • [Presentation] 色消しレンズを用いた時分割と色多重化による超多眼立体表示ディスプレイ2020

    • Author(s)
      渡辺悠太, 掛谷英紀
    • Organizer
      映像情報メディア学会立体映像技術研究会
  • [Presentation] 腎臓の構造を反映したパッチ作成とデータ拡張による腎臓がんの自動識別2020

    • Author(s)
      樋口心, 石黒聡尚, 森健作, 古城公佑, 小島崇宏, 掛谷英紀
    • Organizer
      第29回日本コンピュータ外科学会
  • [Presentation] バリアの傾斜角を可変にした時分割パララックスバリア式裸眼立体表示2020

    • Author(s)
      竹内元気, 掛谷英紀
    • Organizer
      映像情報メディア学会冬季大会
  • [Presentation] リカレントニューラルネットワークを用いた目の三次元軌道予測2020

    • Author(s)
      三富隼斗, 掛谷英紀
    • Organizer
      映像情報メディア学会冬季大会
  • [Remarks] 筑波大学視覚メディア研究室

    • URL

      http://vmlab.kz.tsukuba.ac.jp

  • [Patent(Industrial Property Rights)] 画像表示装置、及び画像表示方法2020

    • Inventor(s)
      掛谷英紀, 渡辺悠太
    • Industrial Property Rights Holder
      筑波大学
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      特願2020-200263
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 裸眼立体画像表示装置、及び裸眼立体画像表示方法2020

    • Inventor(s)
      掛谷英紀
    • Industrial Property Rights Holder
      筑波大学
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      特願2020-202675
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 画像表示装置、及び画像表示方法2020

    • Inventor(s)
      掛谷英紀, 三富隼斗
    • Industrial Property Rights Holder
      筑波大学
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      特願2020-175498

URL: 

Published: 2021-12-27  

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