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分光画像と多方向陰影画像の融合による紙と布の質感記録再現システムの開発

研究課題

研究課題/領域番号 15700173
研究種目

若手研究(B)

配分区分補助金
研究分野 知覚情報処理・知能ロボティクス
研究機関科学警察研究所

研究代表者

赤尾 佳則  科学警察研究所, 法科学第四部, 研究員 (30356159)

研究期間 (年度) 2003 – 2004
研究課題ステータス 完了 (2004年度)
配分額 *注記
1,500千円 (直接経費: 1,500千円)
2004年度: 600千円 (直接経費: 600千円)
2003年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
キーワード分光画像 / 偏角測光 / 画像合成 / 紙 / 布
研究概要

本研究では、紙および布の姿を偏角分光画像法に基づいて正確に記録し、再現する画像システムの基盤技術に関して研究をおこなった。特に紙や布の凹凸テクスチャが陰影情報として可視化される斜光線照明ジオメトリに着目し、低解像度の分光画像と高解像度の多方向陰影画像とを合成することにより、高解像度の偏角分光画像を効率的に計測する方法を開発した。
光沢や質感が異なる8種類の洋紙、和紙について、284種類のジオメトリでの偏角分光反射特性を解析した結果、物体色成分と光源色成分との線形結合で近似可能であることを明らかにした。光源色成分、物体色成分をTorrance-Sparrow、Lambertの反射モデルの線形結合によりモデル化した結果、誤差3.8%の精度で近似できることを示した。提案モデルを用いて、少数ジオメトリの測定値から偏角反射特性を推定した結果、表面が粗い紙の場合は、4ジオメトリでの測定値から284ジオメトリで測定した場合と同等の推定精度が得られることを明らかにした。特に斜光線照明のジオメトリでは、物体光成分が支配的であり、二色性反射モデルの特殊ケースとして取り扱うことができるため、単一のジオメトリで分光画像計測とその強度変調により、効率的な偏角分光画像撮影が可能であることを示した。
以上の解析に基づき、和紙と布の偏角分光画像撮影をおこなった。ジオメトリ45/0での低解像度分光画像を、ジオメートリ81/0、87/0での高解像度モノクロ画像強度で変調することにより、ジオメトリ81/0、87/0での高解像度分光画像を生成した。2種類の照明光源(D65、A)下でのカラー画像を再現した結果、正確な色情報とともに高解像度のテクスチャ情報が表現されており、従来法よりも少ないデータ量により、試料の質感が精細に記録・再現されており、提案手法の有効性が示された。

報告書

(2件)
  • 2004 実績報告書
  • 2003 実績報告書
  • 研究成果

    (11件)

すべて 2005 2004 その他

すべて 雑誌論文 (3件) 文献書誌 (8件)

  • [雑誌論文] Examination of spur marks found on inkjet-printed documents2005

    • 著者名/発表者名
      Yoshinori Akao
    • 雑誌名

      Journal of Forensic Science 50・4(In press)

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Gonio-spectral Imaging of paper and cloth samples under oblique illumination conditions based on image fusion techniques2004

    • 著者名/発表者名
      Yoshinori Akao
    • 雑誌名

      Journal of Imaging Science and Technology 48・3

      ページ: 227-234

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] 拍車痕対照法によるインクジェット印刷物の鑑識2004

    • 著者名/発表者名
      赤尾佳則
    • 雑誌名

      日本写真学会誌 67・4

      ページ: 356-360

    • NAID

      10013475229

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Akao, N.Tsumura, Y.Miyake, P.G.Herzog, B.Hill: "Gonio-spectral imaging of paper and cloth samples under oblique illumination conditions based on image fusion techniques"Journal of Imaging Science and Technology. 48・3(In press). (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Akao, N.Tsumura, Y.Miyake, P.G.Herzog, B.Hill: "Efficient Gonio-spectral Imaging for Diffuse Object Based on Optical Reflectance Properties"Proc.IS&T PICS Conference (May 2003, Rochester, NY, USA). 188-193 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Yoshinori Akao, Norimichi Tsumura, Yoichi Miyake: "Modeling Gonio-Spectral Reflection Properties of Paper Sheets for Efficient Gonio Imaging"Second European Conference on Color in Graphics, Imaging and Vision (CGIV 2004) (April 2004, Aachen, Germany). 414-417 (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Yoshinori Akao, Norimichi Tsumura, Yoichi Miyake: "Measurement and modeling of gonio-spectral reflection properties of paper sheets"Proc.2004 International Conference Optics & Photonics in Technology Frontier (July 2004, Chiba, Japan). (In press). (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 赤尾佳則, 津村徳道, 三宅洋一: "効率的な偏角分光画像計測を目的とした紙の光学的反射特性のモデル化"第51回応用物理学関係連合講演会講演要旨集(2004.3.28,八王子). 3. 1114 (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 赤尾佳則, 菅原滋, 関陽子: "文書類の顕微偏角分光反射特性の測定"第9回日本鑑識科学技術学会講演要旨集. 8・Supplement. 185 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 吉岡和歌奈, 赤尾佳則, 津村徳道, 三宅洋一: "紙の光学的反射特性のモデル化とその文書鑑識への応用"日本写真学会2003年度年次大会講演要旨集(2003.5.22,東京). 29-30 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 赤尾佳則, 中口俊哉, 津村徳道, 三宅洋一: "光学的反射モデルに基づく紙の偏角反射特性計測の効率化"日本写真学会2004年度年次大会講演要旨集(2004.5.27,東京). (In press). (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書

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公開日: 2003-04-01   更新日: 2016-04-21  

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