2015 Fiscal Year Research-status Report
構造色から光源方向と分光分布を実時間推定する二次元ARマーカ
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26540105
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
浦西 友樹 京都大学, 医学(系)研究科(研究院), 助教 (00533738)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
井村 誠孝 関西学院大学, 理工学部, 教授 (50343273)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 複合現実感 / 光学的整合性 / 構造色 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は，複合現実感 (Mixed Reality: MR) 環境における光学的整合性向上のための，光源方向および光源の分光分布を実時間で推定する二次元ARマーカの開発である．光の波長以下の微細構造が生み出す光路差に起因する発色は構造色と呼ばれ，視点位置や照明条件により見え方が変化する．本研究では，微細構造の一つである回折格子を有する二次元マーカを提案する．二次元マーカにより視点位置が推定された状態で回折格子マーカを観測すると，照明条件に依存した構造色が観測される．観測された構造色を事前に推定した構造色モデルに当てはめることで，光源方向および分光分布を実時間で推定することを目指す．
平成27年度においては，実際に複合現実感環境で提案手法が動作することを確認するため，回折格子およびホログラムシートを用いたARマーカを試作し，実時間で単一の光源方向を推定可能なアプリケーションを開発した．まず暗室環境での予備実験を行い，スポットライト状の光源を動かしたとき，ARマーカを用いて光源方向を推定可能であることを確かめた．次に一般的な室内光源環境のもとでスポットライト状の光源を移動させ，ARマーカからスポットライトの方向を実時間で推定可能であることが実験結果から確かめられた．本研究の成果は，バーチャルリアリティ分野におけるトップカンファレンスであるIEEE Virtual Reality 2016にポスター発表として採択された．
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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
当初平成27年度に予定していた冷却CCDによる実験は，研究費および研究環境の問題から優先順位を下げ，一般的なCCDカメラによる実験を行うこととした．しかしながら，暗室環境での予備実験，および屋内光源環境での実験を経て，一般的なCCDカメラでも十分提案手法の検証が可能であることが確かめられたため，一般的なCCDカメラにより研究計画を進めており，研究は順調に進展しているといえる．
一方で，当初は平成27年度の研究計画において構造色モデルの導入を挙げていたものの，現在はパターンマッチングを用いた光源方向推定アルゴリズムの実現にとどまっており，構造色モデルの導入を進めていくことが引き続き望まれる．
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| Strategy for Future Research Activity |
平成28年度においては，下記の研究計画を予定している．
(1) 現在のパターンマッチングベースの推定手法に加え，構造色モデルを用いた光源方向推定手法を提案する．
(2) 支配的な光源が複数存在する場合において，それぞれの光源の方向や分光分布を推定することが可能であるか検討する．
(3) 研究成果を広く発信するため，デモ用のアプリケーションを開発する．
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| Causes of Carryover |
国外での学会発表を予定しており，国外出張の旅費および学会参加費を確保するため．
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
IEEE Virtual Reality 2017 (アメリカ，カリフォルニア州ロサンゼルス, 2017年3月, 6日間) への出張旅費および学会参加費に使用する予定．
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