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光を用いた高精細3次元イメージングの実世界応用に向けた展開

研究課題

研究課題/領域番号 16H01732
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 知覚情報処理
研究機関大阪大学

研究代表者

松下 康之  大阪大学, 情報科学研究科, 教授 (30756507)

研究協力者 田川 聖一  
八木 康史  
池内 克史  
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
44,460千円 (直接経費: 34,200千円、間接経費: 10,260千円)
2018年度: 7,020千円 (直接経費: 5,400千円、間接経費: 1,620千円)
2017年度: 15,340千円 (直接経費: 11,800千円、間接経費: 3,540千円)
2016年度: 22,100千円 (直接経費: 17,000千円、間接経費: 5,100千円)
キーワードコンピュータビジョン / 3次元形状推定 / 3次元形状推定 / 三次元復元 / 3次元復元 / 視覚情報処理 / 3次元形状復元
研究成果の概要

カメラを用いた実世界物体の3次元形状推定はコンピュータビジョンの重要な基盤技術であると共に,ロボットの制御,計算機による物体認識,車の自動走行,製品の品質検査など,幅広い応用が期待されている.3次元形状推定においては,光を利用する光学的アプローチによって高品質な形状推定が可能になることが明らかになっている.本研究では,光学的3次元イメージング技術の高度化に取り組み,特に(a)多様な対象物体を扱えるようにする,(b)簡便なセットアップで使いやすくする,ことを目的に研究を行った.結果として,新しい3次元イメージング技術を開発し,これらの目標を達成することができた.

研究成果の学術的意義や社会的意義

研究成果の学術的意義は大きく2点ある.一つは,これまで必須と考えられてきた光源強度のキャリブレーションが不要であることを理論的に示し,新たな照度差ステレオ技術を提案した(semi-calibrated photometric stereo).この結果により,実際のアプリケーションにおいてもキャリブレーションの手間が緩和できることがわかった.二つ目は,機械学習と光学的3次元イメージングの方向性を打ち出したことである.具体的には深層学習を用いてこれまで困難であった反射特性のモデリングをバイパスし,見えと形状のマッピング関数を学習させるというアプローチ世界に先駆けて提案した.

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 研究成果

    (11件)

すべて 2018 2017 2016 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 2件、 査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 5件)

  • [国際共同研究] KAIST(韓国)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [国際共同研究] Peking University/HKUST(中国)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [雑誌論文] Semi-Calibrated Photometric Stereo2018

    • 著者名/発表者名
      Cho DongHyeon、Matsushita Yasuyuki、Tai Yu Wing、Kweon In So
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Pattern Analysis and Machine Intelligence

      巻: ー 号: 1 ページ: 1-12

    • DOI

      10.1109/tpami.2018.2873295

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [雑誌論文] Numerical shape-from-shading revisited2018

    • 著者名/発表者名
      Santo Hiroaki、Samejima Masaki、Matsushita Yasuyuki
    • 雑誌名

      IPSJ Transactions on Computer Vision and Applications

      巻: 10 号: 1 ページ: 1-12

    • DOI

      10.1186/s41074-018-0044-9

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [雑誌論文] Fast Randomized Singular Value Thresholding for Low-Rank Optimization2018

    • 著者名/発表者名
      Oh Tae-Hyun、Matsushita Yasuyuki、Tai Yu-Wing、Kweon In So
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Pattern Analysis and Machine Intelligence

      巻: 40 号: 2 ページ: 376-391

    • DOI

      10.1109/tpami.2017.2677440

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Robust Multiview Photometric Stereo Using Planar Mesh Parameterization2017

    • 著者名/発表者名
      Park Jaesik、Sinha Sudipta N.、Matsushita Yasuyuki、Tai Yu-Wing、Kweon In So
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Pattern Analysis and Machine Intelligence

      巻: 39 号: 8 ページ: 1591-1604

    • DOI

      10.1109/tpami.2016.2608944

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] Light Structure from Pin Motion - Simple and Accurate Point Light Calibration for Physics-Based Modeling2018

    • 著者名/発表者名
      Hiroaki Santo, Michael Waechter, Masaki Samejima, Yusuke Sugano, Yasuyuki Matsushita
    • 学会等名
      European Conference on Computer Vision (ECCV)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Uncalibrated Photometric Stereo under Natural Illumination2018

    • 著者名/発表者名
      Zhipeng Mo, Boxin Shi, Feng Lu, Sai-Kit Yeung, Yasuyuki Matsushita
    • 学会等名
      IEEE Conference on Computer Vision and Pattern Recognition (CVPR)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Deep Photometric Stereo Network2017

    • 著者名/発表者名
      Hiroaki Santo、Masaki Samejima、Yusuke Sugano、Boxin Shi、Yasuyuki Matsushita
    • 学会等名
      International Workshop on Physics Based Vision meets Deep Learning (PBDL) in Conjunction with IEEE International Conference on Computer Vision (ICCV)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Fast General Norm Approximation via Iteratively Reweighted Least Squares2016

    • 著者名/発表者名
      Masaki Samejima and Yasuyuki Matsushita
    • 学会等名
      4th Workshop on e-Heritage, Asian Conference on Computer Vision
    • 発表場所
      Taipei, Taiwan
    • 年月日
      2016-11-20
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Photometric Stereo Under Non-uniform Light Intensities and Exposures2016

    • 著者名/発表者名
      Donghyeon Cho, Yasuyuki Matsushita, Yu-Wing Tai, In-So Kweon
    • 学会等名
      European Conference on Computer Vision
    • 発表場所
      Amsterdam, Netherlands
    • 年月日
      2016-10-11
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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