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2021 Fiscal Year Annual Research Report

超低レイテンシ映像ディスプレイの研究

Research Project

Project/Area Number 19H04146
Research InstitutionTohoku University

Principal Investigator

鏡 慎吾  東北大学, 情報科学研究科, 准教授 (90361542)

Project Period (FY) 2019-04-01 – 2022-03-31
Keywordsディスプレイ / バーチャルリアリティ / 画像,文章,音声等認識 / ユーザインタフェース
Outline of Annual Research Achievements

本研究課題の最終年度である2021年度は、前年度までに検討を進めてきたレーザ走査制御システム、映像制御システム、高速計測システムのそれぞれを必要に応じて改良するとともに、それらを統合したシステムを構築し評価を行った。レーザ走査投影型の超低レイテンシディスプレイについて、2軸ガルバノスキャナとレーザ光源による投影系を構築し、投影内容を動的に制御可能なシステムを実現した。さらに、3次元空間を運動する対象へ位置合わせされた投影を行うためのキャリブレーション手法を新たに開発し、小さな計算量で正確な位置合わせを実現する手段を確立した。これらを高速カメラと組み合わせたシステムを構築し、運動平面に追従するラインアート投影を行うデモンストレーションを実現した。これらと並行して、前年度に構築した電動リニアステージによる運動系とDigital Micromirror Device型の超低レイテンシディスプレイおよび高速カメラを統合したシステムを用いて、プロジェクションマッピングを観察する参加者による評価実験を行った。本システムでは、投影対象物体とプロジェクタの間の相対運動が同一である条件のもと、観察者に対して投影対象物体が静止している場合と、プロジェクタが静止している場合の比較を行い、両者の間で知覚に差異が生じることを明らかにするとともに、運動対象へのプロジェクションマッピングに要求される性能の定量化を行った。

Research Progress Status

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (17 results)

All 2023 2022 2021

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 3 results) Presentation (9 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Invited: 5 results) Patent(Industrial Property Rights) (3 results) (of which Overseas: 2 results)

  • [Journal Article] 運動追従プロジェクションを利用する映像コンテンツとの動的インタラクション2023

    • Author(s)
      鏡 慎吾
    • Journal Title

      光学

      Volume: 52 Pages: 13-17

  • [Journal Article] Homography Estimation Using Marker Projection Control: A Case of Calibration-Free Projection Mapping2023

    • Author(s)
      Shingo Kagami and Koichi Hashimoto
    • Journal Title

      Proc. 22nd World Congress of the International Federation of Automatic Control (IFAC2023)

      Volume: - Pages: -

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Evaluation of Perceptual Difference in Dynamic Projection Mapping with and without Movement of the Target Surface2022

    • Author(s)
      Shunya Fukuda, Shingo Kagami, and Koichi Hashimoto
    • Journal Title

      Journal of Robotics and Mechartonics

      Volume: 34 Pages: 1141-1151

    • DOI

      10.20965/jrm.2022.p1141

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Vision-Based Finger Tapping Detection Without Fingertip Observation2021

    • Author(s)
      Shotaro Narita, Shingo Kagami, and Koichi Hashimoto
    • Journal Title

      Journal of Robotics and Mechatronics

      Volume: 33 Pages: 484-493

    • DOI

      10.20965/jrm.2021.p0484

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] MetamorHockey: A Projection-based Virtual Air Hockey Platform Featuring Transformable Mallet Shapes2021

    • Author(s)
      Shun Ueda, Shingo Kagami, and Koichi Hashimoto
    • Journal Title

      Proc. ACM SIGGRAPH Conference and Exhibition on Computer Graphics and Interactive Techniques (SIGGRAPH 2021 Emerging Technologies)

      Volume: - Pages: -

    • DOI

      10.1145/3450550.3465341

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 運動物体へのラインアート投影のためのガルバノレーザスキャナのキャリブレーション2023

    • Author(s)
      松本 大吾, 鏡 慎吾, 橋本 浩一
    • Organizer
      日本機械学会ロボティクスメカトロニクス講演会 (ROBOMECH2022)
  • [Presentation] ロボット工学のためのリー群・リー代数入門2022

    • Author(s)
      鏡 慎吾
    • Organizer
      日本ロボット学会 第141回ロボット工学セミナー
    • Invited
  • [Presentation] 鏡像の運動への低遅延追従を実現するミラー型拡張現実感ディスプレイ2022

    • Author(s)
      高井 清一, 鏡 慎吾, 橋本 浩一
    • Organizer
      計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会 (SI2022)
  • [Presentation] Imperceptible Projected Marker Codes with Application to Calibration-Free Projection Mapping2021

    • Author(s)
      Shingo Kagami
    • Organizer
      Laser Display and Lighting Conference 2021 (LDC2021) in Optics and Photonics International Congress 2021 (OPIC2021)
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 運動追従投影機能を内蔵するインテリジェント高速プロジェクタ2021

    • Author(s)
      鏡 慎吾
    • Organizer
      日本工業技術振興協会 次世代画像入力ビジョンシステム部会 第193回定例会
    • Invited
  • [Presentation] 高速・低遅延プロジェクションとその応用2021

    • Author(s)
      鏡 慎吾
    • Organizer
      精密工学会 画像応用技術専門委員会 2021年度第3回研究会
    • Invited
  • [Presentation] A Low-Latency Image-Warping Projector with Application to Dynamic Projection Mapping2021

    • Author(s)
      Shingo Kagami
    • Organizer
      International Display Workshops (IDW'21)
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 投影対象物体の運動の有無による動的プロジェクションマッピングの知覚差異の評価2021

    • Author(s)
      福田 舜也, 鏡 慎吾, 橋本 浩一
    • Organizer
      第22回計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会 (SI2021)
  • [Presentation] 輝度伝達行列の推定に基づく3次元計測の高速化2021

    • Author(s)
      伊東 秀謹, 鏡 慎吾, 橋本 浩一
    • Organizer
      第22回計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会 (SI2021)
  • [Patent(Industrial Property Rights)] Projection System, Projection System Control Device, Projection Method, and Program2022

    • Inventor(s)
      Shingo Kagami
    • Industrial Property Rights Holder
      Tohoku University
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      US20220201263
    • Overseas
  • [Patent(Industrial Property Rights)] Projection System, Projection System Control Device, Projection Method, and Program2022

    • Inventor(s)
      Shingo Kagami
    • Industrial Property Rights Holder
      Tohoku University
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      EP 4 024 385 A1
    • Overseas
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 投影システム、投影システム制御装置、投影方法及びプログラム2021

    • Inventor(s)
      鏡 慎吾
    • Industrial Property Rights Holder
      国立大学法人東 北大学
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      特願2021-543052

URL: 

Published: 2024-12-25  

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