実世界と情報空間を調和するフリーフォーム符号化型マーカの設計

2014 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 26880016
• Research Institution: Kyushu University
• Principal Investigator: 内山 英昭 九州大学, システム情報科学研究科(研究院, 助教 (90735804)
• Project Period (FY): 2014-08-29 – 2016-03-31
• Keywords: 拡張現実感 / コンピュータビジョン

Outline of Annual Research Achievements

符号化の技術として無線通信の分野で提案されてきた符号分割多元接続（Code Division Multiple Access, CDMA）を利用したマーカを設計した．初めに，無線通信において，１次元の信号に対して用いられていたCDMAのアルゴリズムを，符号化マーカに用いる２次元信号に拡張した．また，無線通信に用いられる信号は正負の値をとるのに対し，符号化マーカは画像であるため，正負の信号を画像の諧調数に応じた変換を行った．
実験では，２次元CDMAマーカのノイズに対する頑健性を検証した．CDMAの特徴として，ノイズに頑健であるということが挙げられ，無線通信の分野では頑健性が示されてきた．そこで，カメラで撮影した際に生じる画像ノイズや幾何学的変換に対する頑健性を検証した．シミュ―レーションによる評価実験では，マーカの半分が遮蔽されている場合でもコードを受信することができた．これは実際にマーカを紙に印刷し，カメラで撮影した場合でも同様であった．これにより，CDMAによる符号化はカメラで撮影する際に生じるノイズにも頑健に復号できることが分かった．
今回提案したマーカの特徴として，ノイズに対する頑健性に加え，符号化に用いたコードを知っている人のみがコードの中身を知ることができることが挙げられる．これは従来拡張現実感に用いられてきた符号化にはない特徴であり，人によって見せるコンテンツを切り替えることができる符号化マーカを設計した．

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

無線通信の分野で提案された符号化を拡張現実感に用いられるマーカを応用し，マーカに新たな機能を加えることができたため

Strategy for Future Research Activity

符号化マーカをパターン投影型３次元計測に適用し，生じる現象を検証する．具体的には，プロジェクタによってマーカを対象物体に投影し，投影されたパターンの形状から対象物体の形状を推定する．プロジェクタで映像を投影する場合は，プロジェクタと対象物体の位置関係によって遮蔽や光の元帥が生じるため，拡張現実感に用いられてきた紙に印刷した符号化マーカの認識に比べ，複雑かつ困難な条件である．そこで，様々な光学的影響下における認識精度を検証する．

Research Products

• [Presentation] Spatially-Multiplexed MIMO Markers (2015)
  • Author(s): Hideaki Uchiyama, Shinichiro Haruyama, Atsushi Shimada, Hajime Nagahara, Rin-ichiro Taniguchi
  • Organizer: IEEE Symposium on 3D User Interfaces
  • Place of Presentation: Arles, France
  • Year and Date: 2015-03-23 – 2015-03-24