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Visualization of time-lapse imaging by 3D reconstruction on cultural heritage buildings

Research Project

Project/Area Number 19K13416
Research Category

Grant-in-Aid for Early-Career Scientists

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Basic Section 03060:Cultural assets study-related
Research InstitutionUniversity of Tsukuba

Principal Investigator

Shishido Hidehiko  筑波大学, 計算科学研究センター, 助教 (50782067)

Project Period (FY) 2019-04-01 – 2021-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2020)
Budget Amount *help
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2020: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
Keywords画像マッチング / 文化遺産建造物 / 自己符号化器 / クラウドソーシング / 深層学習 / 3次元復元 / 時系列変化映像
Outline of Research at the Start

本研究では,約100年前の画像と現在の文化遺産建造物の画像群を用いて,昔の写真のカメラの位置姿勢推定を目的とする.さらに,昔から現在までの文化遺産建造物がどのように変化してきたかを可視化できる3次元モデルの時系列変化映像の構築を実現する.対象とする文化遺産建造物は,昔と現在の形状が大きく変化している建造物とする.本研究が成功した場合,多くの文化遺産建造物へ適用が可能となり,過去と現在の比較を視覚的に把握することが可能である.この知見は,考古学の分野において,文化遺産建造物の保存を目的とした活動の貴重な資料となり,貢献が期待できる.

Outline of Final Research Achievements

In this research, a method to improve the matching accuracy between the image of a cultural heritage building taken 50 to 100 years ago and the current image was proposed. A solution to that problem was proposed by using an autoencoder and a Guided Matching method. By using the self-encoder, the problem that image features different from the prototype are detected at the same position such as deterioration or damage due to aging of the building, or remodeling / modification has been eliminated. By re-searching for the positive correspondence obtained by the Guided Matching method, the false matching problem due to the symmetry of the building was solved.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

文化遺産建造物の50年~100年前の写真は,様々な角度からの多数の画像は存在しない.任意の年代の疎らな角度からの数枚の画像が存在する文化遺産建造物が多い.本研究は,1枚の昔の画像を情報源として,現在の画像情報とつなぎ合わせることで,時系列変化映像の生成を目的とした.従って,本研究成果によって,多くの文化遺産建造物へ適用を可能とし,過去と現在の比較を視覚的に把握することを可能とした.この知見は,考古学の分野において,文化遺産建造物の保存を目的とした活動の貴重な資料となり,多大な貢献が期待できる.

Report

(3 results)
  • 2020 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2019 Research-status Report
  • Research Products

    (7 results)

All 2021 2020 2019 Other

All Int'l Joint Research (1 results) Journal Article (3 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 2 results) Presentation (3 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results)

  • [Int'l Joint Research] University of Surrey(英国)

    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Journal Article] Accurate Overlapping Method of Ultra-Long Interval Time-Lapse Images for World Heritage Site Investigation2020

    • Author(s)
      Shishido Hidehiko、Kawasaki Emi、Kawamura Youhei、Matsui Toshiya、Kitahara Itaru
    • Journal Title

      Journal on Computing and Cultural Heritage

      Volume: 13 Issue: 2 Pages: 1-18

    • DOI

      10.1145/3373357

    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 文化遺産建造物を対象とした撮影時期の異なる画像マッチング手法2020

    • Author(s)
      宍戸 英彦,Hansung Kim,北原 格
    • Journal Title

      画像ラボ

      Volume: 31 Pages: 50-56

    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Journal Article] アンコール遺跡群における地衣類の時系列変化画像の重畳2019

    • Author(s)
      宍戸 英彦,河﨑 衣美,川村 洋平,松井 敏也,北原 格
    • Journal Title

      考古学ジャーナル

      Volume: 730 Pages: 29-33

    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Shot Detection Using Skeleton Position in Badminton Videos2021

    • Author(s)
      Yui Yoshikawa, Hidehiko Shishido, Masashi Suita, Yoshinari Kameda, Itaru Kitahara
    • Organizer
      International Workshop on Advanced Imaging Technology
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Super Long Interval Time-Lapse Image Generation for Proactive Preservation of Cultural Heritage Using Crowdsourcing2019

    • Author(s)
      Hidehiko Shishido, Hansung Kim, Itaru Kitahara
    • Organizer
      The 3rd IEEE Workshop on Human-in-the-loop Methods and Human Machine Collaboration in BigData (IEEE HMData 2019)
    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 文化遺産建造物における自己符号化器を活用した撮影時期の異なる画像マッチング手法2019

    • Author(s)
      宍戸 英彦,Hansung Kim,北原 格
    • Organizer
      第22回 画像の認識・理解シンポジウム (MIRU2019)
    • Related Report
      2019 Research-status Report

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Published: 2019-04-18   Modified: 2022-01-27  

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