2021 Fiscal Year Annual Research Report
Visibility Enhancement of Concealed Appearance by Acquiring and Analysis of Indirect Light Transport
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19H04138
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| Research Institution | Tokai University |
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Principal Investigator |
久保 尋之 東海大学, 情報通信学部, 講師 (90613951)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | 光伝搬計測 / 画像鮮明化 / インダイレクトビジョン |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究課題の目的は、シーンのインダイレクト光伝搬の性質に応じて選択的に取得した観測をもとに、物理ベースの数理モデルを用いることでシーンの潜在的情報の可視化を目的とすることである。本年度は、インダイレクト光伝播を計測するための専用の光学デバイス及び画像処理アルゴリズムを開発した．
具体的には，まずローリングシャッタカメラとレーザ走査型プロジェクタの光軸を揃えて向かい合わせに設置する．さらに，両者の中央に透明なアクリル板を設置し，そのアクリル板の平面上でローリングシャッターとプロジェクタの操作速度が等しくなるように，カメラとプロジェクタを調整する．このとき，カメラのシャッターとプロジェクタの光線照射のタイミングを専用の同期回路を用いて揃えることにより，アクリル板上に設置した被写体を通過する光線のうち，透過光と散乱光を別々に計測することが可能となる．これにより，物体の内部に隠された視認性の低い異物などがより鮮明に可視化することができる．本技術の応用として，例えば加工食品の製造現場などで金属片のような異物混入を自動的に検知することができるようになるなど，様々な可能性が期待される．
また，上述のプロジェクタとカメラの光軸を平行に設置し，さらにラインディフューザを用いることで，プロジェクタの位置からシーンを観測した映像を仮想的に作り出す，Dual Videography技術を発展させ，平行スタビライザを用いてカメラとプロジェクタの位置関係を常に平行に保つことで，プロジェクタ位置の制約を大幅に軽減することに成功した．
上述の研究成果は，いずれも査読付き国際会議ACM SIGGRAPH Asia2021にて発表した．
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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
時間同期式のプロジェクターカメラシステムをさらに発展させ，透過系における直接光成分と間接光成分を独立して計測する手法を開発し，査読付き国際会議SIGGRAPH Asia2021のポスターセッションにて発表した．以上のことから，「（2）概ね順調に進展している」と判断した。
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| Strategy for Future Research Activity |
2021年度に開発した，透過系における時間同期式のプロジェクターカメラシステムをさらに発展させ，より高度な映像の鮮明化技術を実現するほか，例えば物体内部に隠された構造の立体的な情報や分光特性の情報など，単なる色の情報に留まらないより付加価値のある映像情報の取得に取り組む予定である．
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Research Products
(9 results)
