Development of an Image Measurement Technology Using a Lens Sheet for Visualizing Orientation and Its Application to High-accuracy 3D Positioning

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 21H03471
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 61010:Perceptual information processing-related
• Research Institution: National Institute of Advanced Industrial Science and Technology
• Principal Investigator: Tanaka Hideyuki 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 情報・人間工学領域, 研究チーム長 (70376656)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 尾形 邦裕 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 情報・人間工学領域, 主任研究員 (40641436) ; 横塚 将志 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 情報・人間工学領域, 主任研究員 (50709524) ; 興梠 正克 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 情報・人間工学領域, 主任研究員 (80308270)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: マイクロレンズアレイ / ARマーカ / 画像計測 / 測位 / PDR / Visual SLAM

Outline of Final Research Achievements

The LEAG (Lenticular Angle Gauge) is a lens sheet that visualizes the orientation of the object being measured, representing an optical technology developed by the applicant for the first time in the world. This research aims to promote the social implementation of LEAG technology and to establish a technological foundation that allows various humans and machines to perform position and orientation measurements using cameras everywhere. Specifically, we developed elongated, high-accuracy fiducial markers that can be installed in narrow spaces, along with their measurement algorithms. Furthermore, by utilizing these markers as a power-free positioning infrastructure and integrating them with autonomous navigation (PDR), we developed a technology that enables high-accuracy, seamless 3D positioning.

Free Research Field

ロボット工学、コンピュータビジョン

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

これまで、平面パターンの姿勢を単眼カメラ画像から推定する手法はPnP問題を解く手法しか知られていなかった。LEAGによる姿勢推定はこれとは全く異なる新しい原理に基づくものであり、その技術の活用法を明らかにした本研究の学術的意義は大きい。また、開発した高精度マーカは電力不要・通信なしで使い続けることが可能なサステナブルな測位インフラであり、スマートフォンのカメラ等、どのようなカメラでも高精度な測位を実現するものであるため、衛星測位や各種屋内測位手法を補完する新たな測位基盤としての社会的意義も大きい。