2021 Fiscal Year Annual Research Report
Time-correlated vision: computer vision technologies using nanosecond time-correlated images
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18H03265
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| Research Institution | Ritsumeikan University |
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Principal Investigator |
田中 賢一郎 立命館大学, 情報理工学部, 准教授 (60803244)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
青砥 隆仁 筑波大学, システム情報系, 助教 (00785462)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | コンピュテーショナルフォトグラフィ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
従来のコンピュータビジョンの研究は，定常的な２次元画像を入力とすることを前提として進化してきた．しかしながら，定常的な画像は，カメラという計測デバイスの制約によるものにすぎず，シーンの認識・理解に最適なわけではない．本研究では，光の軌跡さえ可視化可能なピコ～ナノ秒単位の超高速な光の過渡応答に基づく画像理解である「時間相関ビジョン」の枠組みを提案し，新しいコンピュータビジョンの潮流を開拓することを目的とする．
これまでに，計算機による演算を前提としたコンピュテーショナルフォトグラフィ(CP)的アプローチで間接的かつ簡便に光の過渡応答を計測するシステムを構築した．演算を前提とした計測は，電子回路の設計による計測システム構築と親和性が非常に高く，光学・撮像系に高い柔軟性と拡張性を持たせることができる．実際に， Time-of-Flight カメラと DMD を組み合わせることで，強度変調を自由自在にコントロールできる計測デバイスを構築した．また，種々の投光パターンにおける測光を考えた時間相関イメージングモデルを開発し，時間相関イメージングにおける基礎的な画像処理技術の開発を行った．例として、相互反射が含まれるシーンの正確な形状計測および反射率測定、2層構造物体の計測、鏡面及び透明物体の形状計測、物体の材質特有の光の過渡応答の計測技術などを開発した。
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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
ハードウェアの設計開発及び計測アルゴリズムの構築を協調的に設計することができており、当初計画の通り順調に進行している。また、成果としての論文も定期的に発表できている。
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| Strategy for Future Research Activity |
本研究計画の総仕上げとして、時間相関画像を用いたコンピュータビジョン問題の解決に多角的に取り組み、これまでに開発してきたデバイス・アルゴリズムを用いて、高度なシーン理解を行う、時間相関ビジョンの確立を目指していく。また、今後の分野発展を見据えた先進的な研究の先駆けとなるような新しい時間相関画像の応用を開拓していく。
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