2013 Fiscal Year Research-status Report
３次元移動物体を対象とした実時間分光イメージングシステムの構築と応用展開
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25330184
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Research Institution | Chiba University |
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Principal Investigator |
堀内 隆彦 千葉大学, 融合科学研究科(研究院), 教授 (30272181)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
富永 昌二 千葉大学, 融合科学研究科(研究院), 特任研究員 (10103342)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 分光画像 / 画像計測 / 分光画像処理 / 画像再現 / 反射率推定 / リライティング / 実時間処理 / 三次元画像処理 |
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| Research Abstract |
【1. ２光源の混合光学系の構築】別途経費で購入済みのアクティブ分光光源２台を２分岐ファイバによって，光源を混合するための光学系を構築した．このとき，レンズとファイバを工夫することにより，光の損失を抑え，輝度むらおよび色むらなく光源を混合する工夫を施した．
【2. 自動較正システムの構築】２台の照明光源の特性が異なることから，それらを独立に制御するためのアルゴリズムとシステムの構築を行った．
【3. 実時間分光リライティングへの応用】構築したシステムを用いて，反射率が未知の移動平面物体に対して，1fpsで動的に反射率を獲得し，所望の分光分布を有する平行光源を照射した際のリライティングアルゴリズムを設計し，モニタ上に高精度で再現するシステムを構築した．モニタ再現精度は，D65光源でX-rite Colorcheckerにおいて平均色差6.9となった．布などの一般平面物体に適用し，その有効性を検証した．
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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
年初の計画では、光軸あわせのための光学系の構築および高速カメラと照明光源の同期処理を今年度後半から来年度にかけて取り組む予定であったが、構築したシステムの光軸は想定と比べて大きなずれがなかったため、応用研究である実時間三次元リライティングの構築に着手できた。
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| Strategy for Future Research Activity |
【1. 距離情報の同期獲得の構築】前年度に構築したリライティングシステムに対して，Kinectを利用して距離情報を獲得するシステムを構築する．
【2. 三次元形状を有する物体への拡張】1.によって獲得した三次元形状と，前年度に構築したシステムによって獲得した分光反射率を利用することによって，反射率と形状が未知の三次元物体に対するリライティングシステムを構築する．このとき，陰影の処理を行うことにより，リアルな再現を目指す．
【3. 指向性のある光源への拡張】2.によって構築したリライティングシステムは平行光源を仮定していた．より実問題に対応するために，点光源などの指向性のある照明に対するリライティングに拡張する．
【4. 処理時間の改善】前年度は，処理をPCの単独CPUのみで処理を行っていた．今年度は，マルチコアもしくはGPUを利用することにより，処理速度の改善を試みる．
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