2021 Fiscal Year Research-status Report
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21K04072
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| Research Institution | Nagoya Industrial Science Research Institute |
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Principal Investigator |
谷本 正幸 公益財団法人名古屋産業科学研究所, 研究部, 上席研究員 (30109293)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | 自由視点テレビ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
立体空中像表示やメタバース(Metaverse)などの仮想３次元空間のFree Navigationを目指す次世代FTVには、高い写実性と広い視域が不可欠である。代表的なFTVの構築原理として、光線を用いるイメージベース法と３Dモデルを用いるモデルベース法がある。前者は写実性に優れているが、視域が狭い。一方、後者は視域は広いが、写実性に劣る。イメージベース法とモデルベース法の長所を併せ持つ新しいFTVの構築原理を研究し、Surface-based FTVを提案した。Surface-based FTVは３Dシーンを面で表し、面と光線を用いて自由視点画像を生成するため、イメージベースFTVとモデルベースFTVの長所を併せ持つ可能性がある。光線と面の関係を解析し、Surface-based FTVの実現に必要な光線から面を検出する手法を研究した。イメージベース法で用いる光線空間は方位球上の平行投影画像と等価であるため、まず平行投影画像から面を検出する手法を研究した。３次元ベクトルの非直交基底による展開式を用いて、カメラの方向ベクトルと面の法線ベクトルの関係を理論的に研究し、３方向の平行投影画像の面積比から面の法線ベクトルを求める解析式を導出した。これにより、３台のカメラの方向ベクトルの外積を３頂点とする球面三角形を面積比で内分する点が面の法線ベクトルとなることを見出した。３台のカメラの方向ベクトルを３頂点とする球面三角形と外積を３頂点とする球面三角形は双対関係にあり、前者がカメラ配置、後者が面方向の検出範囲を表している。実際のカメラ画像は透視投影画像であるため、透視投影画像から面の法線ベクトルを検出する手法を研究した。平行投影画像から面を求める解析式と透視投影画像を平行投影画像に変換する手法を組み合わせ、３方向から撮影した透視投影画像から面を検出する手法を開発した。
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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
FTVの新しい構築原理として面をベースとするSurface-Based FTVを提案し、光線から面を検出する方法を開発することができたため。
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| Strategy for Future Research Activity |
本年度に開発した３方向から撮影したカメラ画像から面情報を検出する理論を実験的に検証し、理論をブラシュアップする。ブラシュアップした理論で検出した面情報と多視点カメラで取得した光線情報を統合して自由視点画像を合成する研究を行う。
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| Causes of Carryover |
今年度はコロナ禍のため国際会議がオンライン開催となり、旅費の執行額が少なかった。また、理論の研究が主体であったため、物品費の購入が少なかった。次年度は、実験と国際会議出席等が見込まれるため、翌年度分として請求した助成金と合わせて使用する予定である。
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