2020 Fiscal Year Annual Research Report
Computational Illumination with High Degrees-of-Freedom Active Light Fields
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20H00612
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| Research Institution | Kyushu Institute of Technology |
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Principal Investigator |
岡部 孝弘 九州工業大学, 大学院情報工学研究院, 教授 (00396904)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
天野 敏之 和歌山大学, システム工学部, 教授 (60324472)
宮崎 大輔 広島市立大学, 情報科学研究科, 准教授 (30532957)
松岡 諒 北九州市立大学, 国際環境工学部, 准教授 (40780391)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2025-03-31
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| Keywords | コンピュータビジョン / コンピュテーショナルフォトグラフィ / コンピュテーショナルイルミネーション / 光線空間 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究課題を構成するAからDの4つの柱，さらにA1からD1の7つの項目のうち，令和2年度は，主にB1の動的シーンの成分分離とC1の表面粗さ推定に取り組むとともに，他の項目に関する基礎的な検討を開始した．
B1の動的シーンの成分分離については，自作の偏光プロジェクタを用いて，偏光状態と明るさの両方が高速に切替わる高周波パターン光を投影したシーンを高速度カメラで撮影し，その画像列を解析することで，動的シーンの鏡面反射・拡散反射・大域成分の分離を実現した．また，成分分離の応用として，実写画像ベースの写実的な質感編集と照明シミュレーションにも取り組んだ．さらに，B2の動的シーンの形状復元に関する基礎的な検討を行った．
C1の表面粗さ推定については，鏡面反射光の正反射方向周りの拡がりを手掛かりにして各点の表面粗さを推定する手法を提案した．具体的には，ディスプレイを光源とすることで，光源・カメラ・被写体を回転せずに効率的に照明・撮影を行うとともに，偏光を利用して鏡面反射成分を頑健に抽出した．さらに，少数の画像から効率的に，かつ，頑健に推定を行うために，C2の物体の幾何学的・光学的モデリングのための照明計画にも着手した．
その他に，ライトステージ・プロジェクタ・ディスプレイなどの高自由度光源システムを用いた反射成分分離やイメージベーストモデリングの研究，および，偏光に基づく反射成分分離やイメージベーストモデリングの研究にも取り組んだ．
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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
令和2年度の計画では，主にB1の動的シーンの成分分離とC1の表面粗さ推定に取り組むとともに，他の項目に関する基礎的な検討を開始する予定であった．B1とC1の項目について一定の成果をあげていること，および，他の項目に関して基礎的な検討を開始していることから，おおむね順調に進展していると言える．
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| Strategy for Future Research Activity |
当初の計画に沿って研究を推進する．今年度は，主にA1の物体の幾何学的・光学的モデリング，B1の動的シーンの成分分離，および，C2の物体の幾何学的・光学的モデリングのための照明計画に取り組む．また，前年度に開発した技術をブラッシュアップするとともに，未着手の項目に関する基礎的な検討にも取り組む．
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