2013 Fiscal Year Annual Research Report
ライトフィールドビジョン -画像理解のためのコンピュテーショナルフォトグラフィ-
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25240027
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Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
長原 一 九州大学, システム情報科学研究科(研究院, 准教授 (80362648)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
日浦 慎作 広島市立大学, 情報科学研究科, 教授 (40314405)
鳥居 秋彦 東京工業大学, 理工学研究科, 助教 (20585179)
谷口 倫一郎 九州大学, システム情報科学研究科(研究院, 教授 (20136550)
島田 敬士 九州大学, 学内共同利用施設等, 准教授 (80452811)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | コンピュテーショナルフォトグラフィ / ライトフィールド / 物体認識 / 画像特徴 |
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| Research Abstract |
従来のコンピュータビジョン(CV) 研究は，2 次元画像を入力することを前提として進化してきた．しかしながら，2 次元入力は単にカメラというセンサの制約によるもので，これが画像理解において最適なわけではない．本研究では，ライトフィールド全体から画像理解を考える「ライトフィールドビジョン」の枠組みを提案し，新しい研究領域として立ち上げることを目的とする．従来のカメラという画像計測手法にとらわれず，画像理解やセンシングを考えることで新たなCV やコンピュテーショナルフォトグラフィの手法を提案していく．
提案手法の有効性を示す具体的問題として，従来研究において最も難しいとされてきた透明や鏡面物体の検出や認識，形状復元の問題を解決する．これら課題の実現はCV の適用範囲を広げることから，真のオートメーション技術の実用化にもつながる
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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
１．ライトフィールドカメラモデルとキャリブレーション
本研究で入力とするLFカメラにはカメラアレイ型や内部にマイクロレンズアレイを配置したPlenoptic型など，様々な光学系のものが提案されている．本年度は，カメラアレイ型ライトフィールドカメラのキャリブレーション手法を提案し，論文投稿をおこなった．また，Plenoptic型のライトフィールドカメラに関して，撮像モデルを構築し，現在このモデルを用いてキャキャリブレーションの手法についての研究を進行中である．
２．物体の特徴記述
従来のSIFT などの画像特徴は，画像の見かけ(輝度勾配)を特徴としていたのに対して，LFを用いた新しい画像特徴記述手法であるLight Field Distortion(LFD) 特徴を提案し，透
明や鏡面物体の画像理解に用いた．．このLFD 特徴は背景の同一画素の対応関係から求まり，背景画素の輝度値には依存しないことから背景に不変となる．グラスなどの形状のことなる20物体に関して，この特徴量とBag-of-feature手法を用いた物体の形状学習識別を行った結果，80％以上の認識率を実現した．この認識手法について，国際会議で発表し，現在論文投稿に向けた執筆を行っている．
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| Strategy for Future Research Activity |
本年度作成したPlenoptic型のライトフィールドカメラのモデルを用いてカメラのキャリブレーションを行う手法を確立する．
また，Light Field Distortion特徴を透明物体の発見のための特徴量として用いる．現在の物体識別はシーン中に物体がひとつしか存在しないことを仮定しているが，物体の発見とセグメンテーションを実現することで，シーン中に複数の物体がある際にも対応出来る様に識別手法を拡張する．
さらには，物体の形状推定を行う手法を検討する．物体による屈折や反射により光が偏光されることが，よく知られている．本手法では，偏光情報から求まる物体の法線情報と多視点情報から得られる奥行き情報を融合することにより，安定に透明物体の形状が推定できる手法の確立を目指す．
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Research Products
(16 results)
