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高次産業応用のための3次元レンジセンサの開発

研究課題

研究課題/領域番号 08555102
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分展開研究
研究分野 計測・制御工学
研究機関名古屋工業大学

研究代表者

佐藤 幸男  名古屋工業大学, 工学部, 教授 (80134790)

研究分担者 石榑 克範  シーケーディ(株), 自動機械事業部電子開発部, 開発担当
柴田 進  シーケーディ(株), 自動機械事業部電子開発部, 主任
研究期間 (年度) 1996 – 1997
研究課題ステータス 完了 (1997年度)
配分額 *注記
5,800千円 (直接経費: 5,800千円)
1997年度: 1,600千円 (直接経費: 1,600千円)
1996年度: 4,200千円 (直接経費: 4,200千円)
キーワードレンジセンサ / 計測精度評価 / 顔形状 / テクスチャ / 3次元モデル / 立体視硬性内視鏡 / 空間コード化法 / 顔形状計測 / 隠蔽 / レーザ安全基準 / 内視鏡 / 光ファイバ / レーザスリット
研究概要

本年度における研究内容は前年度において研究開発を行った2種類のレンジセンサについて性能の評価を行い,より高品質な計測を行うための検討を行うことである.
1) 顔形状および色情報計測装置
顔計測装置の評価基準は,a)形状の計測誤差,b)表面色情報の計測誤差の2種類に分類できる.形状誤差の評価は次のようにして行った.本計測装置は左右のふたつのレーザプロジェクタによって2枚の距離画像を取得し,それらを統合することで顔全面の形状を得る.形状誤差の要因はそれぞれのプロジェクタによる計測誤差(直接誤差)および統合による誤差(間接誤差)の2種類が存在する.直接誤差は平均で約0.3mm,間接誤差は平均で約0.2mm以下であることから本装置の形状誤差は最大でも0.5mm以下である.これは顔の形状の誤差としては十分な精度である.表面色情報の計測誤差は計測情報をCGとして合成し,目視による観察を用いて評価した.計測した情報をそのままテクスチャマッピングした場合,スペキュラ反射や陰影の影響により不自然な画像が生成されてしまう.そこで,光源の位置と形状の法線方向からスペキュラ領域を特定し,そこに他のスペキュラの生じていない肌色領域の色を張り込むことでスぺキュラ除去を行った.また,陰影は物体の法線ベクトル方向に対して一定の発生規則を有するため,法線べクトルを用いて明るさを補正した.以上の処理を施した結果,自然なCGを作成できた.
2) 内視鏡型形状計測装置
本研究で用いた内視鏡は,立体視硬性内視鏡と呼ばれる.この装置は2本のシャフトを持っており,その片方をカメラ、もう片方を空間コードパターンの投影に使用する.本内視鏡はその構造上,光学的な歪みが大きく,それらを補正する必要がある.そこで本研究では,カメラのレンズの歪み補正の考え方を利用して補正を行った.これにより得られた形状情報から歪みを除去することができた.

報告書

(3件)
  • 1997 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1996 実績報告書
  • 研究成果

    (30件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (30件)

  • [文献書誌] 大槻 正樹: "多視点カラー画像と距離画像を用いたスペキュラ反射の分離" 電子情報通信学会論文誌. J80-D-II・6. 1352-1359 (1997)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 服部 数幸: "レーザーパターンシフトによる高分解能空間コード化法" 電子情報通信学会論文誌. J80-D-II・6. 1423-1431 (1997)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 長谷川 一英: "顔の3次元形状とテクスチャ計測システム" 映像メディア学会誌. Vol.53 No.3. 423-428 (1999)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kazuyuki Hattori: "Estimating pose of human based on symmetry plane using range and intensity images." Proc.14th International Conference on Pattern Recognition. Vol.2. 1183-1187 (1998)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 服部 数幸: "高速顔計測装置の試作" 第4回画像センシングシンポジウム講演論文集. 15-20 (1998)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 長谷川 一英: "内視鏡型レンジファインダの試作" 第4回画像センシングシンポジウム講演論文集. 83-88 (1998)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Masaki OTSUKI and Yukio SATO: "Extraction of Specular Reflection Using Moultiple Color and Range Image" THE TRANSACTIONS OF THE INSTITUTE OF ELECTRONICS,INFORMATION AND COMMUNICATION ENGINEERS D-II. Vol.J80-DII No.6. 1352-1359 (1997)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kazuyuki HATTORI and Yukio SATO: "High Resolution Space Encoding Method Using Laser Pattern Shifting" THE TRANSACTIONS OF THE INSTITUTE OF ELECTRONICS,INFORMATION AND COMMUNICATION ENGINEERSD-II. Vol.J80-DII No.6. 1423-1431 (1997)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kazuhide HASEGAWA,Kazuyuki HATTORI and Yukio SATO: "A Facial Measurement System for3-D Shape with Color Texture" THE JOURNAL OF THE INSTITUTE OFIMAGE INFORMATION AND TELEVISION ENGINEERS. VOL.53 NO.3. 423-428 (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kazuyuki HATTORI: "Estimating pose of human based on symmetry plane using range and intensity images" Proc.14th International Conference on Pattern Recognition. Vol.2. 1183-1187 (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kazuyuki HATTORI and Yukio SATO: "A fast face measurement system for 3D shape and color information" Proc.the 4th Symposium on Sensing via Image Information. 15-20 (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kazuhide HASEGAWA and Yukio SATO: "Trial manufacture of an endoscope type range finder" Proc.the 4th Symposium on Sensing via Image Information. 83-88 (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 大槻正樹: "多視点カラー画像と距離画像を用いたスペキュラ反射の分離" 電子情報通信学会論文誌. J80-DII-6. 1352-1359 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 服部数幸: "レーザパターンシフトによる高分解能空間コード化法" 電子情報通信学会論文誌. J80-DII-6. 1423-1431 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Yukio Sato: "3-D Model Reconstruction with Shape and Color by Active Rangefinding" Proc.10th Scandinavian Conf.on Image Analysis. 1. 725-729 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Yukio Sato: "Reconstruction of 3-D Shape and Texture by Active Rangefinding" Proc.9th Conf.on Image Analysis and Processing. 2. 270-275 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 平野晋健: "レンジファインダCubicscopeを用いたアクティブビジョン" 日本機会学会ロボティクス・メカトロニクス'96論文集. 96-2. 722-725 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] 大槻正樹: "距離画像のジャンプエッジを使ったレンジファインダの視方向決定" 電子情報通信学会技術研究報告. PRU96-124. 43-50 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] 服部数幸: "レーザパターンシフトによる高分解能空間コード化法" 電子情報通信学会論文誌. J80-D-II,6(採録決定). (1997)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] 大槻正樹: "多視点カラー画像と距離画像を用いたスペキュラ反射の分離" 電子情報通信学会論文誌. J80-D-II,6(採録決定). (1997)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] 服部数幸: "複比によるレンズ歪みと画像原点の推定" 電子情報通信学会総合大会. 情報・システム2(発表予定). (1997)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] 大槻正樹: "自動視点機能を備えたカラーレンジファインダ" 電子情報通信学会総合大会. 情報・システム2(発表予定). (1997)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] Kazuyuki Hattori: "Accurate Rangefinder with Laser Pattern Shifting" Proc.of IAPR 13th Int.Conf,on Pattern Recognition. vol.III. 333-333 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] Kazuyuki Hattori: "Pattern Shift Rangefinding for Accurate Shape Information" Proc.IAPR Workshop on Machine Vision Applications'96. 91-94 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] Masaki Otsuki: "Highlight Separation Using Multiple Images with Intensities and Panges" Proc.IAPR Workshop on Machine Vision Applications'96. 293-296 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] Yukio Sato: "Active Rangefinding and Virtual Model Reconstruction" Proc.Int.Workshop on Computer Vision Technology. 49-52 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] 大槻正樹: "複数枚の輝度画像と距離画像からのハイライト除去" 画像の認識・理解シンポジウム(MIRU'96)論文集. vol.I. I-175-180 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] 服部数幸: "レーザパターンシフトによる高精度空間コード化法" 画像の認識・理解シンポジウム(MIRU'96)論文集. vol.II. II-235-240 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] 奥田 剛: "顔の形状とテクスチャの計測システムの開発" 電子情報通信学会総合大会. 情報・システム2(発表予定). (1997)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] 平野晋健: "距離画像処理の体系化と評価" 電子情報通信学会総合大会. 情報・システム2(発表予定). (1997)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書

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公開日: 1996-04-01   更新日: 2016-04-21  

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