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偏光解析に基づく透明物体の3次元形状・屈折率・吸収係数の計測技術の開発

Research Project

Project/Area Number 04J10863
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Perception information processing/Intelligent robotics
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

宮崎 大輔  東京大学, 大学院・情報学環, 特別研究員(PD)

Project Period (FY) 2004 – 2005
Project Status Completed (Fiscal Year 2005)
Budget Amount *help
¥1,900,000 (Direct Cost: ¥1,900,000)
Fiscal Year 2005: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2004: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Keywords偏光解析 / 透明物体 / 三次元形状計測 / 偏光レイトレーシング法 / PLZT / 反射モデル / 3次元形状計測
Research Abstract

本研究では偏光解析を用いて透明な物体の3次元形状を計測する技術などを開発することを目的とした.最終年度である本年度では以下のことを行った.
1 昨年度は,透明物体の3次元形状を計算するために,偏光レイトレーシング法を用いた反復計算アルゴリズムを開発した.本年度はその手法を用いて現実の様々な透明物体を計測して実験・評価・考察を行い,その成果を発表した.その成果は,和文論文誌1件,国際会議1件,国内会議1件に発表された.
2 昨年度は,モータにより偏光板を回転することで,光の偏光状態を計測する装置を開発した.しかし,この装置ではリアルタイムで計測することができないという問題があった.そこで本年度は,新たな計測装置をフルウチ化学株式会社と共同で開発した.カメラの手前にPLZTという物質を取り付けて光を観測した.観測光の偏光状態は,ミュラー計算法でPLZTの偏光特性を解析して求めた.今回の計測装置は試作機であるためリアルタイムで計測することはできないが,PLZTは液晶よりも応答速度が速いので,将来的には液晶偏光板よりも高速に光の偏光状態を計測できるようになる.この成果は国際会議1件に招待講演として発表された.
3 さらに,透明物体に対する偏光解析を不透明物体に応用した技術も開発した.不透明物体の表面では,物体色に関係する拡散反射と,ツヤや粗さに関係する鏡面反射の2種類の反射が起こる.偏光解析を用いて,物体表面で発生する反射をその2種類の反射に分離し,物体の色・ツヤ・粗さを解析することにより,物体の写実的な見えを再現することに成功した.この成果は,国際会議1件に発表済みであり,国内会議に1件発表することも決まっている.

Report

(2 results)
  • 2005 Annual Research Report
  • 2004 Annual Research Report
  • Research Products

    (10 results)

All 2006 2005 2004

All Journal Article (10 results)

  • [Journal Article] Wavelet-Texture法:Daubechiesウェーブレットと反射モデルと円偏光板によるBRDF圧縮2006

    • Author(s)
      宮崎大輔, 柴田卓司, 池内克史
    • Journal Title

      画像の認識・理解シンポジウム予稿集 (印刷中)

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] 偏光解析による透明物体の形状計測2005

    • Author(s)
      宮崎大輔, 池内克史
    • Journal Title

      情報処理学会研究報告 Vol.2005-CVIM-149

      Pages: 195-210

    • NAID

      110002694863

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] Inverse Polarization Raytracing : Estimating Surface Shape of Transparent Objects2005

    • Author(s)
      宮崎大輔, 池内克史
    • Journal Title

      Proceedings of International Conference on Computer Vision and Pattern Recognition Vol.II

      Pages: 910-917

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] Creating Photorealistic Virtual Model with Polarization Based Vision System2005

    • Author(s)
      柴田卓司, 高橋徹, 宮崎大輔, 佐藤洋一, 池内克史
    • Journal Title

      Proceedings of SPIE Vol.5888

      Pages: 25-35

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] Polarization-based Shape Estimation of Transparent Objects by Using Raytracing and PLZT Camera2005

    • Author(s)
      宮崎大輔, 高島伯晋, 吉田朗, 原島栄喜, 池内克史
    • Journal Title

      Proceedings of SPIE Vol.5888

      Pages: 1-14

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] 偏光レイトレーシング法による透明物体の表面形状の推定手法2005

    • Author(s)
      宮崎大輔, 池内克史
    • Journal Title

      電子情報通信学会論文誌 Vol.J88-D-II, No.8

      Pages: 1432-1439

    • NAID

      110003225282

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] 偏光レイトレーシング法による透明物体の表面形状の推定2004

    • Author(s)
      宮崎 大輔, 池内 克史
    • Journal Title

      画像の認識・理解シンポジウム論文集 Vol.2

      Pages: 211-216

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      2004 Annual Research Report
  • [Journal Article] 偏光レイトレーシング法による透明物体の表面形状と裏面形状の同時推定の可能性と限界2004

    • Author(s)
      宮崎 大輔, 池内 克史
    • Journal Title

      画像の認識・理解シンポジウム論文集 Vol.2

      Pages: 311-316

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      2004 Annual Research Report
  • [Journal Article] 偏光レイトレーシング法による透明物体の相互反射の解析2004

    • Author(s)
      宮崎 大輔, 池内 克史
    • Journal Title

      画像の認識・理解シンポジウム論文集 Vol.1

      Pages: 303-308

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  • [Journal Article] 文化財のデジタル保存のための偏光を用いた透明物体形状計測手法2004

    • Author(s)
      宮崎 大輔, 池内 克史
    • Journal Title

      3D映像 Vol.18, No.4

      Pages: 12-22

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      2004 Annual Research Report

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Published: 2004-04-01   Modified: 2024-03-26  

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