2016 Fiscal Year Annual Research Report
ワンショットBRDF計測と質感解析
Publicly Offered Research
| Project Area | Understanding human recognition of material properties for innovation in SHITSUKAN science and technology |
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| Project/Area Number |
16H01675
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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院, 准教授 (80362648)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | コンピュテーショナルフォトグラフィ / 形状復元 / BRDF / 質感認識 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では，ライトフィールド(LF) カメラを用いたワンショットBRDF 計測とその質感解析を目的とする．提案手法で計測される双方向反射分布関数(BRDF) と質感の関連を調べることで，質感の定量化や判別を可能にする手法を提案する．提案手法は，工学的な新規性や独創性のみならず，通常はラボ環境で計測時間のかかっていたBRDF 計測の問題を解決し，簡便な方法によるBRDF計測を提供できることから，他の応用分野への貢献や波及効果が期待できる．
研究領域内での位置付けとしては，領域が目指す質感認知メカニズムの解明に工学的アプローチにより物体の反射率と質感認知の解明に貢献する．A01 班やB01 班が人や生物の視覚を前提として単一視点画像からの解明を目指すのに対して，本提案では単一視点からの視覚認知の問題を緩和して多視点画像すなわちLF から問題を解決しようとする点が異なる．A01 班やB01 班が人や生物の視覚を前提とし単一視点画像からの解明を目指すのに対して，本提案では単一視点からの視覚認知の問題を緩和して多視点画像すなわちLF から問題を解決しようとする点が異なる．また，質感認知において何が冗長で何が本質的な情報であるかをLF と単一視点画像とを対比して議論できる．さらには，C01班のCG やディスプレイによる質感提示に必要とするBRDF の簡便な計測手法を本研究が提供できるうえ，本研究にとってはC01 班の研究はの出口の応用技術であることから相乗的な関係にある．
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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
本年度は，ライトフィールドカメラを用いた，BRDF推定と形状の同時推定のアルゴリズムの検討と，実装を行った．本手法では，ライトフィールドカメラから得られるフィールドとそのカメラに搭載された全方位カメラによる環境照明画像を入力画像として用いる．推定形状と推定BRDF，観測環境光画像から生成されるであろう推定ライトフィールド画像が計測と一致するように最適化問題として形状とBRDFを求める異で，形状と反射率BRDFを同時推定を可能とした．実際にシミュレーション実験および実実験により本提案手法が動作することを確認した．
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| Strategy for Future Research Activity |
前年度，提案したBRDFと形状の同時推定手法の解析や検討を行う．これらをまとめて論文として発表を行う．
また，この手法から得られたBRDFから主成分分析などの統計的解析を用いてBRDFと質感や材質の関係を調べる．最終的に，ライトフィールドカメラから得られるワンショット画像から艶感やマット感，金属感などといった人の認知や材質の認識が可能なシステムを構築する．
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Research Products
(12 results)
