2015 Fiscal Year Annual Research Report
明るさ解析と色解析の統一：任意光源環境における見えの理解・認識・生成に向けて
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25280057
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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, 准教授 (00396904)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
佐藤 いまり 国立情報学研究所, コンテンツ科学研究系, 教授 (50413927)
佐藤 洋一 東京大学, 生産技術研究所, 教授 (70302627)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | コンピュータビジョン / コンピュータグラフィックス / パターン認識 / コンピュテーショナルフォトグラフィ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
物体の見え，つまり，物体表面上で観察される明るさと色は，物体を照らす光源の空間的な分布だけでなく分光的な分布にも依存して大きく変化する．ところが，従来，空間分布に関しては明るさ解析の分野で，分光分布に関しては色解析の分野で，ほぼ独立に研究が行われてきた．そこで本研究では，任意の空間分布・分光分布を持つ光源環境における物体の見えを扱うための統一的枠組み，ならびに，実験環境を構築して，明るさ解析と色解析の統一を目指す．さらに，構築した統一的枠組みに基づいて，画像の理解・認識・生成への応用にも取り組む．
平成27年度は，主に，(1)画像の効率的な獲得，(2)反射成分の分離，(3)物体のモデリング，(4)材質認識，および，(5)写実的画像の生成に取り組んだ．(1)では，多波長・多方向光源下で観察される画素値を並べた行列に内在するスパース性に基づいて，圧縮センシングの枠組みで，多波長・多方向光源下の画像を効率的に獲得する手法を提案した．(2)では，多波長・多方向光源下の画像集合を3次元データとして捉えたときに，低ランク性とスパース性の構造を有することを明らかにするとともに，それらの構造に基づいて，画像を拡散反射成分と鏡面反射成分に分離する手法を提案した．(3)では，分光イメージングと照度差ステレオを統合して物体表面の法線と分光反射率を同時に推定する手法において，画素値のノイズを考慮した光源の色と方向の最適化について検討した．(4)では，ワンショットの画像に基づいて材質識別を行う際に，被写体を照明する光源の色と方向を最適化する手法を提案した．(5)では，ハイパースペクトルカメラを用いて獲得したシーンの全方位光源環境が蛍光物体のレンダリングに有効であることを示した．また，上記の光源分布とイメージベーストレンダリングを組み合わせる際に，写実的な画像の生成に必要な光源数を実験的に明らかにした．
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| Research Progress Status |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Causes of Carryover |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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