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空間共有通信のための光線情報の取得と符号化

研究課題

研究課題/領域番号 14205059
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 情報通信工学
研究機関東京大学

研究代表者

原島 博  東京大学, 大学院・情報学環, 教授 (60011201)

研究分担者 相澤 清晴  東京大学, 大学院・新領域創成科学研究科, 教授 (20192453)
苗村 健  東京大学, 大学院・情報学環, 助教授 (90292896)
飯田 誠  東京大学, 大学院・工学系研究科, 助手 (40345103)
研究期間 (年度) 2002 – 2005
研究課題ステータス 完了 (2005年度)
配分額 *注記
53,560千円 (直接経費: 41,200千円、間接経費: 12,360千円)
2005年度: 5,460千円 (直接経費: 4,200千円、間接経費: 1,260千円)
2004年度: 20,020千円 (直接経費: 15,400千円、間接経費: 4,620千円)
2003年度: 12,220千円 (直接経費: 9,400千円、間接経費: 2,820千円)
2002年度: 15,860千円 (直接経費: 12,200千円、間接経費: 3,660千円)
キーワード光線情報 / 空間共有通信 / 3次元ディスプレイ / イメージベースレンダリング / 情報圧縮 / 多眼カメラ
研究概要

本課題では,空間共有通信の実現に向けて,視覚情報の最小単位である光線情報の取得・符号化に関する下記の検討を行った.
1.3次元空間共有コミュニケーションに向けた「光線情報の記述法」の体系化
3次元空間情報は,光線を単位とする4次元パラメータ空間(光線空間,light field)で記述できる.本研究では,光線空間に対して周波数解析を導入し,多眼画像の撮像・光線情報の分析・自由視点画像合成の過程を理論的に記述するための体系化を行った.特に,合成画像上で鮮明な領域を判別する"合焦判定"法は,信号処理理論とコンピュータビジョン技術を結びつける重要な成果である.
2.3次元空間情報の効率的な取得に向けた「光線情報の撮像法」の検討
撮像装置による光線情報の取得は,光線空間を特定の条件で離散的にサンプリングする過程と考えられる.本研究では,サンプリング条件がその情報を基に合成される自由視点画像の品質にいかなる影響を与えるかを理論的に明らかにした.また,理想的なサンプリング条件を目指す立場から,NHK放送技術研究所と共同でレンズアレイを用いた多眼撮影についても検討した.
3.3次元空間情報の効率的な伝送に向けた「光線情報の冗長圧縮符号化」手法の検討
光線情報の圧縮符号化においては,その冗長性を有効に利用することに加え,想定するアプリケーションに適した方式が重要であると考えられる.本研究では,特に,遠隔地の観察者に自由視点画像を提示することを想定した場合に生じる「参照の局所性」に着目し,効率的な光線情報符号化方式について基礎検討を行った.
4.光線情報に基づく「空間共有コミュニケーションシステム」のプロトタイプの実現
空間共有コミュニケーションにおいては,情報の取得から観察者への提示までを低遅延・実時間で行うことが求められる.本研究では,前処理を必要としない実時間の自由視点画像合成手法を提案・実装し,動空間を対象とした処理にも成功した.

報告書

(5件)
  • 2005 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2004 実績報告書
  • 2003 実績報告書
  • 2002 実績報告書
  • 研究成果

    (42件)

すべて 2006 2005 2004 2003 その他

すべて 雑誌論文 (29件) 図書 (2件) 文献書誌 (11件)

  • [雑誌論文] Focus Measurement and All in-Focus Image Synthesis for Light Field Rendering2006

    • 著者名/発表者名
      Keita Takahashi, Akira Kubota, Takeshi Naemura
    • 雑誌名

      Systems and Comupters in Japan 37・1

      ページ: 1-12

    • NAID

      110003203206

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 自由視点画像合成に基づく光線空間符号化2006

    • 著者名/発表者名
      田口裕一, 苗村健
    • 雑誌名

      映像情報メディア学会誌 60・4

      ページ: 569-575

    • NAID

      110006838458

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Layered Light-Field Rendering with Focus Measurement2006

    • 著者名/発表者名
      Keita Takahashi, Takeshi Naemura
    • 雑誌名

      Eurasip Signal rocessing : Image Communication (印刷中)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Focus Measurement and All in-Focus Image Synthesis for Light Field Rendering2006

    • 著者名/発表者名
      Keita Takahashi, Akira Kubota, Takeshi Naemura
    • 雑誌名

      Systems and Computers in Japan 37-1

      ページ: 1-12

    • NAID

      110003203206

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Ray-Space Coding Based on Free-Viewpoint Image Synthesis2006

    • 著者名/発表者名
      Yuichi Taguchi, Takeshi Naemura
    • 雑誌名

      The Journal of the Institute of Image Information and Television Engineers 60-4

      ページ: 569-575

    • NAID

      110006838458

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Focus Measurement and All in-Focus Image Synthesis for Light Field Rendering2006

    • 著者名/発表者名
      Keita Takahashi, Akira Kubota Takeshi Naemura
    • 雑誌名

      Systems and Computers in Japan 37・1

      ページ: 573-584

    • NAID

      110003203206

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] 自由視点画像合成に基づく光線空間符号化2006

    • 著者名/発表者名
      田口 裕一, 苗村 健
    • 雑誌名

      映像情報メディア学会誌 60・4(掲載確定)

    • NAID

      110006838458

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] 招待講演III:3次元空間情報のサンプリングと自由視点画像合成2006

    • 著者名/発表者名
      苗村 健
    • 雑誌名

      高臨場感ディプレイフォーラム2005 映情学技法 29・66

      ページ: 39-42

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Light Field Renderingにおける合焦判定と全焦点画像合成2005

    • 著者名/発表者名
      高橋桂太, 久保田彰, 苗村健
    • 雑誌名

      電子情報通信学会論文誌 J88-D-II・3

      ページ: 573-584

    • NAID

      110003203206

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Light Field Renderingのための合焦判定法の空間領域における定義と非格子カメラ群入力への適用2005

    • 著者名/発表者名
      高橋桂太, 苗村健
    • 雑誌名

      映像情報メディア学会誌 59・10

      ページ: 1478-1482

    • NAID

      110006837884

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] レンズアレイを用いた実時間全焦点自由視点画像合成システム2005

    • 著者名/発表者名
      河宗玄, 小島將, 高橋桂太, 苗村健
    • 雑誌名

      映像情報メディア学会誌 59・10

      ページ: 1483-1487

    • NAID

      110006837885

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Focus Measurement and All in-Focus Image Synthesis for Light Field Rendering2005

    • 著者名/発表者名
      Keita Takahashi, Akira Kubota, Takeshi Naemura
    • 雑誌名

      The IEICE Trans. On Information and Systems J88-D-II-3

      ページ: 573-584

    • NAID

      110003203206

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Spatial Domain Definition of Focus Measurement Method for Light Field Rendering and Its Application for Images Captured with Unstructured Array of Cameras2005

    • 著者名/発表者名
      Keita Takahashi, Takeshi Naemura
    • 雑誌名

      The Journal of the Institute of Image Information and Television Engineers 59-10

      ページ: 1478-1482

    • NAID

      110006837884

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Real-time All in-Focus Free-Viewpoint Image Synthesis System Using a Lens Array2005

    • 著者名/発表者名
      Jonghyun Ha, Masaru Kojima, Keita Takahashi, Takeshi Naemura
    • 雑誌名

      The Journal of the Institute of Image Information and Television Engineers 59-10

      ページ: 1483-1487

    • NAID

      110006837885

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Human Communication Media2005

    • 著者名/発表者名
      Takeshi Naemura
    • 雑誌名

      Telecommunication, Teleimmersion and Telexistence II

      ページ: 153-164

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Light Field Renderingのための合焦判定法の空間領域における定義と非格子カメラ郡入力への適用2005

    • 著者名/発表者名
      高橋 桂太, 苗村 健
    • 雑誌名

      映像情報メディア学会誌 59・10

      ページ: 1478-1482

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] レンズアレイを用いた実時間全焦点自由視点画像合成システム2005

    • 著者名/発表者名
      河 宗玄, 小島 將, 高橋 桂太, 苗村 健
    • 雑誌名

      映像情報メディア学会誌 59・10

      ページ: 1483-1487

    • NAID

      110006837885

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Unstructured Light Field Rendering Using on-the-Fly Focus Measurement2005

    • 著者名/発表者名
      Keita Takahashi, Takeshi Naemura
    • 雑誌名

      Proc.IEEE International Conference on Multimedia and Expo. ICME2005

      ページ: 205-208

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Spatial Domain Analysis on the Focus Measurement for Light Field Rendering2005

    • 著者名/発表者名
      Keita Takahashi, Takeshi Naemura
    • 雑誌名

      Proc.IEEE International Conference on Image Processing 3

      ページ: 13-16

    • NAID

      10014487642

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Free-Viewpoint Thumbnail for Light Field Compression2005

    • 著者名/発表者名
      Yuichi Taguchi, Takeshi Naemura
    • 雑誌名

      ACM SIGGRAPH 2005, Posters 64

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Light Field Renderingにおける合焦判定と全焦点画像合成2005

    • 著者名/発表者名
      高橋 桂太, 久保田 彰, 苗村 健
    • 雑誌名

      電子情報通信学会論文誌 J88-D-II・3

      ページ: 573-584

    • NAID

      110003203206

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] A Focus Measure for Light Field Rendering2004

    • 著者名/発表者名
      Keita Takahashi, Akira Kubota, Takeshi Naemura
    • 雑誌名

      IEEE ICIP2004 3

      ページ: 2475-2478

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] All in-Focus Light Field Viewer2004

    • 著者名/発表者名
      Keita Takahashi, Takeshi Naemura
    • 雑誌名

      ACM SIGGRAPH 2004 no.48(Poster)

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] 合焦判定に基づくマルチカメラ画像からの全焦点自由視点画像合成「ベストセッション講演賞 受賞」2004

    • 著者名/発表者名
      高橋 桂太, 苗村 健
    • 雑誌名

      第5回SICEシステムインテグレーション部門講演会(SI2004)オーガナイズドセッションマルチカメラによるセンシング 2F2-5

      ページ: 609-610

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Light Field Renderingにおける合焦判定法の空間解析2004

    • 著者名/発表者名
      高橋 桂太, 苗村 健
    • 雑誌名

      信学技報IE2004-101 104・493

      ページ: 57-62

    • NAID

      10014487642

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] 視点依存簡易モデルの実時間生成に基づく多視点画像からの自由視点画像合成2004

    • 著者名/発表者名
      櫛田 和貴, 高橋 桂太, 苗村 健
    • 雑誌名

      3次元画像コンファレンス'04 4・2

      ページ: 131-134

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] 自由視点画像合成における光線情報のサンプリングと被写界深度に関する理論2003

    • 著者名/発表者名
      高橋桂太, 苗村健, 原島博
    • 雑誌名

      映像情報メディア学会誌 57・10

      ページ: 1292-1299

    • NAID

      110006836881

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Theory on Sampling of Light-Ray Data and Depth of Field for Free-Viewpoint Image Synthesis2003

    • 著者名/発表者名
      Keita Takahashi, Takeshi Naemura, Hiroshi Harashima
    • 雑誌名

      The Journal of the Institute of Image Information and Television Engineers 57-10

      ページ: 1292-1299

    • NAID

      110006836881

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Layered Light-Field Rendering with Focus Measurement

    • 著者名/発表者名
      Keita Takahashi, Takeshi Naemura
    • 雑誌名

      Eurasip Signal Processing : Image Communication (accepted)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [図書] Human Communication Media2005

    • 著者名/発表者名
      Takeshi Naemura
    • 総ページ数
      7
    • 出版者
      Telecommunication, Teleimmersion and Telexistence II
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 実績報告書 2005 研究成果報告書概要
  • [図書] Image Processing Technologies -- Algorithms, Sensors, and Applications --2004

    • 著者名/発表者名
      Takeshi Naemura, Masahide Kaneko, Hiroshi Harashima
    • 総ページ数
      495
    • 出版者
      Marcel Dekker Inc.
    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [文献書誌] 高橋 桂太, 苗村 健, 原島 博: "自由視点画像合成における光線情報のサンプリングと被写界深度に関する理論"映像情報メディア学会誌. 57・10. 1292-1299 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Satoshi Mitsuda, Tomoyuki Yamamoto, Keita Takahashi, Takeshi Naemura, Hiroshi Harashima: "Interactive View Synthesis from Integral Photography Using Estimated Depth Information"SPIE Three-Dimensional TV Video, and Display II. 5243・18. 116-124 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Keita Takahashi, Takeshi Naemura, Hiroshi Harashima: "Depth of Field in Light Field Rendering"Processing (ICIP2003). 1. 409-412 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Keita Takahashi, Akira Kubota, Takeshi Naemura: "All in-Focus View Synthesis from Under-Sampled Light Field"International Conference on Artificial Reality and Telexistence. 249-256 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Tomoyuki Yamamoto, Takeshi Naemura: "Real-Time Capturing and Interactive Synthesis of 3D Scenes Using Integral Photography"IS&T/SPIE Electronic Imaging 2004. 5291A-16. (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Takeshi Naemura, Masahide Kaneko, Hiroshi Harashima: "Image Processing Technologies ‥ Algorithms, Sensors, and Appications"Marcel Dekker Inc.. (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 竹内 敬亮, 苗村 健, 原島 博: "3次元物体の光線記述のためのテレセントリック撮像系"映像情報メディア学会誌. 56・4. 617-627 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 山田 邦男, 望月 研二, 苗村 健, 相澤 清晴, 齊藤隆弘: "自然パノラマシーンのセッティング表現の構築とそれに基づく仮想視点移動"映像情報メデイア学会誌. 56・4. 583-591 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] T.Naemura, T.Nitta, A.Mimura, H.Harashirna: "Virtual Shadows in Mixed Reality Environment Using Flashlight-like Devices"Trans.Virtual Reality Society of Japan. 7・2. 227-237 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 苗村 健: "3次元空間メディアの実現"季刊InterCommunication. 44. 82-84 (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] T.Naemura, H.Harashima: "Three-Dimensional Television, Video, and Display Technology (B.Javidi and F.Okano, eds.), Chapter 8"Spriner-Verlag. 495(30(chapter 8)) (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書

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公開日: 2002-04-01   更新日: 2016-04-21  

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