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能動光線空間による画像の理解・認識・生成

研究課題

研究課題/領域番号 17H01766
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 知覚情報処理
研究機関九州工業大学

研究代表者

岡部 孝弘  九州工業大学, 大学院情報工学研究院, 教授 (00396904)

研究分担者 佐藤 洋一  東京大学, 生産技術研究所, 教授 (70302627)
佐藤 いまり  国立情報学研究所, コンテンツ科学研究系, 教授 (50413927)
天野 敏之  和歌山大学, システム工学部, 教授 (60324472)
研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
17,550千円 (直接経費: 13,500千円、間接経費: 4,050千円)
2019年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
2018年度: 5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円)
2017年度: 5,850千円 (直接経費: 4,500千円、間接経費: 1,350千円)
キーワードコンピュータビジョン / コンピュテーショナルフォトグラフィ / コンピュテーショナルイルミネーション / 光線空間(ライトフィールド) / 光線空間
研究成果の概要

本研究では,高自由度光源システムを用いた能動照明,つまり,能動光線空間による画像の理解・認識・生成という新たな方法論の確立に取り組んだ.これは,物体のモデリング,物体認識,および,照明シミュレーションなどの画像の理解・認識・生成の各タスクに適した入力画像が得られるように,高自由度光源システムを用いて,被写体を照らす光線の位置・方向・波長などを制御するものである.本研究では,このような制御可能な光線空間を前提とした新たな画像処理アルゴリズムを開発して,光源色ごとの直接・大域成分の分離,反射成分と蛍光成分の分離,材質識別のための照明環境最適化,および,5次元光線空間による再照明などを実現した.

研究成果の学術的意義や社会的意義

光線空間に関する従来の研究は,光線空間の計測に関するもの(例えばカメラアレイによる光線空間の計測),計測した光線空間の利用に関するもの(例えば光線空間に基づくコンピュータビジョン),および,光線空間の生成に関するもの(例えば3次元ディスプレイのための光線空間の生成)に分類することができる.本研究の学術的意義は,我々が能動光線空間と呼ぶ,シーンを照らす照明として光線空間を利用するという新たな方法論の確立に貢献したことである.また,本研究の社会的意義として,材質識別などの画像認識技術の外観検査への応用や再照明などの画像生成技術の質感編集への応用が挙げられる.

報告書

(4件)
  • 2020 研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実績報告書
  • 研究成果

    (60件)

すべて 2020 2019 2018 2017 その他

すべて 国際共同研究 (3件) 雑誌論文 (2件) 学会発表 (54件) (うち国際学会 9件、 招待講演 1件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] エバーハルト・カール大学テュービンゲン(ドイツ)

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [国際共同研究] エバーハルト・カール大学テュービンゲン(ドイツ)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [国際共同研究] エバーハルト・カール大学テュービンゲン(ドイツ)

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [雑誌論文] 光線空間による再照明と質感編集2019

    • 著者名/発表者名
      岡部孝弘
    • 雑誌名

      映像情報メディア学会誌

      巻: 73(3) ページ: 408-412

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [雑誌論文] コンピュテーショナルイルミネーション: 多色LEDドームを用いた研究事例2019

    • 著者名/発表者名
      岡部孝弘
    • 雑誌名

      光アライアンス

      巻: 30(10) ページ: 48-53

    • NAID

      40022029671

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] NMF vs. ICA for Light Source Separation under AC Illumination2020

    • 著者名/発表者名
      Ruri Oya, Ryo Matsuoka, Takahiro Okabe
    • 学会等名
      The 15th International Conference on Computer Vision Theory and Applications (VISAPP2020)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Image-based Material Editing for Making Reflective Objects Fluorescent2020

    • 著者名/発表者名
      Daichi Hidaka, Takahiro Okabe
    • 学会等名
      The 15th International Conference on Computer Graphics Theory and Applications (GRAPP2020),
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 光源の制御による実物体の見かけの彩度の操作2020

    • 著者名/発表者名
      高木亜衣, 日高大地, 岡部孝弘
    • 学会等名
      情報処理学会 第82回全国大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 2面直交リフレクタを用いたShape from Focus2020

    • 著者名/発表者名
      布施良朗, 岡部孝弘
    • 学会等名
      情報処理学会 第82回全国大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 可視画像・熱画像対に基づく一時的な影の除去2020

    • 著者名/発表者名
      藤田和也, 松岡諒, 岡部孝弘
    • 学会等名
      情報処理学会 第82回全国大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 多波長・多方向光源下画像の相互反射除去2020

    • 著者名/発表者名
      森英真, 松岡諒, 岡部孝弘
    • 学会等名
      情報処理学会 第82回全国大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 古典的照度差ステレオのための照明計画2020

    • 著者名/発表者名
      谷川央周, 岡部孝弘
    • 学会等名
      電子情報通信学会 2020年総合大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 偏光プロジェクタを用いた三次元形状復元2020

    • 著者名/発表者名
      朴太和, 新坂祐人, 岡部孝弘
    • 学会等名
      電子情報通信学会 2020年総合大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Reflective and Fluorescent Separation under Narrow-Band Illumination2019

    • 著者名/発表者名
      Koji Koyamatsu, Daichi Hidaka, Takahiro Okabe, Hendrik P. A. Lensch
    • 学会等名
      2019 IEEE International Conference on Computational Photography (ICCP2019)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 偏光プロジェクタを用いた動的シーンの成分分離2019

    • 著者名/発表者名
      新坂祐人, 岡部孝弘, 天野敏之
    • 学会等名
      情報処理学会研究報告
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 偏光プログラマブル照明による半透明物体の表面粗さ推定2019

    • 著者名/発表者名
      有枝航汰, 岡部孝弘
    • 学会等名
      情報処理学会研究報告
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 複合パターン投影による半透明物体の反射・散乱特性の頑健な推定2019

    • 著者名/発表者名
      柴田青, 岡部孝弘
    • 学会等名
      情報処理学会研究報告
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Reflective and Fluorescent Separation under Narrow-Band Illumination2019

    • 著者名/発表者名
      Koji Koyamatsu, Daichi Hidaka, Takahiro Okabe, Hendrik P. A. Lensch
    • 学会等名
      The 30th IEEE/CVF Conference on Computer Vision and Pattern Recognition (CVPR2019)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 多波長ライトステージによるコンピュテーショナルイルミネーション2019

    • 著者名/発表者名
      岡部孝弘
    • 学会等名
      2019年度 第47回画像電子学会年次大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 受動的な明るさの振動に基づく固有画像分解2019

    • 著者名/発表者名
      大屋瑠璃, 岡部孝弘
    • 学会等名
      第22回画像の認識・理解シンポジウム (MIRU2019)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 偏光パターン光投影による動的シーンの成分分離2019

    • 著者名/発表者名
      新坂祐人, 松岡諒, 岡部孝弘, 天野敏之
    • 学会等名
      第22回画像の認識・理解シンポジウム (MIRU2019)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 複合パターン投影による半透明物体の光学的特性の推定2019

    • 著者名/発表者名
      柴田青, 松岡諒, 岡部孝弘
    • 学会等名
      第22回画像の認識・理解シンポジウム (MIRU2019)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 半透明物体の表面粗さの効率的で頑健な推定2019

    • 著者名/発表者名
      有枝航汰, 松岡諒, 岡部孝弘
    • 学会等名
      第22回画像の認識・理解シンポジウム (MIRU2019)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] フリッカに基づく固有画像分解とその色補正への応用2019

    • 著者名/発表者名
      大屋瑠璃, 松岡諒, 岡部孝弘
    • 学会等名
      第18回情報科学技術フォーラム (FIT2019)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Multispectral Direct-Global Separation of Dynamic Scenes2019

    • 著者名/発表者名
      Moriaki Torii, Takahiro Okabe, and Toshiyuki Amano
    • 学会等名
      The 19th IEEE Winter Conference on Applications of Computer Vision (WACV2019), pp.1923-1931
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ライトフィールド履歴の類似度に基づくシーンの法線推定2019

    • 著者名/発表者名
      黒木武, 岡部孝弘
    • 学会等名
      情報処理学会研究報告, Vol.2019-CVIM-216, No.1
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 未知で非一様な分光特性を持つ蛍光物体の法線推定2019

    • 著者名/発表者名
      北原雅啓, 岡部孝弘, 佐藤いまり
    • 学会等名
      情報処理学会研究報告, Vol.2019-CVIM-216, No.2
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 照度差ステレオのための多層ディスプレイを用いた照明計画2019

    • 著者名/発表者名
      相島初花, 岡部孝弘
    • 学会等名
      情報処理学会研究報告, Vol.2019-CVIM-216, No.11
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 外観検査のための半透明物体の表面粗さ推定2019

    • 著者名/発表者名
      有枝航汰, 岡部孝弘
    • 学会等名
      情報処理学会 第81回全国大会, 1V-05
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] ハイパースペクトルイメージングに基づく半透明物体表面の外観検査2019

    • 著者名/発表者名
      藤川晃希, 岡部孝弘
    • 学会等名
      報処理学会 第81回全国大会, 1V-06
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] パターン光投影による半透明物体の反射・散乱特性の頑健な推定2019

    • 著者名/発表者名
      柴田青, 岡部孝弘
    • 学会等名
      情報処理学会 第81回全国大会, 2ZD-08
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 動的シーンにおける鏡面反射成分・拡散反射成分・大域成分の分離2019

    • 著者名/発表者名
      新坂祐人, 岡部孝弘, 天野敏之
    • 学会等名
      情報処理学会 第81回全国大会, 2ZD-09
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 受動的な明るさの振動に基づく光源分離2018

    • 著者名/発表者名
      大屋瑠璃, 岡部孝弘
    • 学会等名
      情報処理学会研究報告, Vol.2018-CVIM-212, No.27
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] コンピュテーショナルイルミネーション -能動照明から能動光線空間へ-2018

    • 著者名/発表者名
      岡部孝弘
    • 学会等名
      第24回画像センシングシンポジウム (SSII2018), TS1
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 物体形状復元に最適な光源色とカメラバンドの自動選択2018

    • 著者名/発表者名
      北原雅啓, 岡部孝弘, 佐藤いまり
    • 学会等名
      第24回画像センシングシンポジウム (SSII2018), IS1-7
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 単一画像に基づく材質識別のための少数光源による符号化照明2018

    • 著者名/発表者名
      王超, 岡部孝弘
    • 学会等名
      第24回画像センシングシンポジウム (SSII2018), IS1-14
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 動的シーンにおける直接・大域成分のマルチスペクトル分解2018

    • 著者名/発表者名
      鳥居 杜朗, 岡部孝弘, 天野敏之
    • 学会等名
      第24回画像センシングシンポジウム (SSII2018), IS1-26
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 交流電源による明るさの振動に基づく光源分離2018

    • 著者名/発表者名
      大屋瑠璃, 岡部孝弘
    • 学会等名
      第24回画像センシングシンポジウム (SSII2018), IS3-22
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 狭帯域光源下画像の反射成分と蛍光成分の分離2018

    • 著者名/発表者名
      小屋松孝治, 日高大地, 岡部孝弘, Hendrik Lensch
    • 学会等名
      第21回画像の認識・理解シンポジウム (MIRU2018), OS1-L2
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 照度差ステレオにおける光源波長と観測波長の最適化2018

    • 著者名/発表者名
      北原雅啓, 岡部孝弘, 佐藤いまり
    • 学会等名
      第21回画像の認識・理解シンポジウム (MIRU2018), PS1-2
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 明るさの振動に基づく複数光源下画像の分解2018

    • 著者名/発表者名
      大屋瑠璃, 岡部孝弘
    • 学会等名
      第21回画像の認識・理解シンポジウム (MIRU2018), PS1-66
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] ワンショット材質識別のための少数光源による符号化照明2018

    • 著者名/発表者名
      王超, 岡部孝弘
    • 学会等名
      第21回画像の認識・理解シンポジウム (MIRU2018), PS3-56
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 動的シーンの光学的解析のための投影パターンの最適化2018

    • 著者名/発表者名
      鳥居杜朗, 岡部孝弘, 天野敏之
    • 学会等名
      第21回画像の認識・理解シンポジウム (MIRU2018), PS3-70
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Coded Illumination and Imaging for Fluorescence Based Classification2018

    • 著者名/発表者名
      Yuta Asano, Misaki Meguro, Chao Wang, Antony Lam, Yinqiang Zheng, Takahiro Okabe, and Imari Sato
    • 学会等名
      The 15th European Conference on Computer Vision (ECCV2018), LNCS 11212
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 蛍光に基づく照度差ステレオのための光源波長と観測波長の最適化2018

    • 著者名/発表者名
      北原雅啓, 岡部孝弘, 佐藤いまり
    • 学会等名
      情報処理学会研究報告, Vol.2018-CVIM-211, No.13
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] ライトフィールド履歴の類似度に基づく鏡面反射物体の法線推定2018

    • 著者名/発表者名
      黒木武, 岡部孝弘
    • 学会等名
      情報処理学会 第80回全国大会, 1Q-01
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 4自由度光源システムを用いた照度差ステレオのための照明計画2018

    • 著者名/発表者名
      相島初花, 岡部孝弘
    • 学会等名
      情報処理学会 第80回全国大会, 1Q-02
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 明るさの振動に基づく受動的な光源分離2018

    • 著者名/発表者名
      大屋瑠璃, 岡部孝弘
    • 学会等名
      情報処理学会 第80回全国大会, 1Q-05
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 照明計画のための4自由度光源システムの制御2017

    • 著者名/発表者名
      相島初花, 岡部孝弘
    • 学会等名
      情報処理学会研究報告, Vol.2017-CVIM-207, No.20
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 光源の明るさと色の高速変動に基づく動的シーンの光学的解析2017

    • 著者名/発表者名
      鳥居杜朗, 岡部孝弘
    • 学会等名
      情報処理学会研究報告, Vol.2017-CVIM-207, No.21
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 表面材質識別のための照明環境とモノクロ変換の最適化2017

    • 著者名/発表者名
      王超, 岡部孝弘
    • 学会等名
      第23回画像センシングシンポジウム (SSII2017), IS3-23
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 動的シーンにおける光源色ごとの直接・大域成分の分離2017

    • 著者名/発表者名
      鳥居杜朗, 岡部孝弘
    • 学会等名
      第20回画像の認識・理解シンポジウム (MIRU2017), OS1-2
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 狭帯域光源下における反射成分と蛍光成分の分離2017

    • 著者名/発表者名
      小屋松孝治, 岡部孝弘
    • 学会等名
      第20回画像の認識・理解シンポジウム (MIRU2017), PS1-12
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 5自由度光線空間における写実的画像の生成2017

    • 著者名/発表者名
      大矢慎之介, 岡部孝弘
    • 学会等名
      第20回画像の認識・理解シンポジウム (MIRU2017), PS2-63
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Joint Optimization of Coded Illumination and Grayscale Conversion for One-Shot Raw Material Classification2017

    • 著者名/発表者名
      Chao Wang and Takahiro Okabe
    • 学会等名
      In Proc. the 28th British Machine Vision Conference (BMVC2017)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 5自由度光線空間による照明シミュレーション2017

    • 著者名/発表者名
      大矢慎之介, 岡部孝弘
    • 学会等名
      第16回情報科学技術フォーラム (FIT2017), H-015
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 蛍光物体のモデリングとその任意照明下画像の生成・編集への応用2017

    • 著者名/発表者名
      北原雅啓, 岡部孝弘
    • 学会等名
      第16回情報科学技術フォーラム (FIT2017), H-016
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Diffuse-Specular Separation of Multi-View Images under Varying Illumination2017

    • 著者名/発表者名
      Kouki Takechi and Takahiro Okabe
    • 学会等名
      In Proc. the 2017 IEEE International Conference on Image Processing (ICIP2017)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Image-Based Relighting with 5-D Incident Light Fields2017

    • 著者名/発表者名
      Shinnosuke Oya and Takahiro Okabe
    • 学会等名
      In Proc. the 6th Color and Photometry in Computer Vision Workshop (CPCV2017)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [備考] 九州工業大学情報工学部知能情報工学科岡部研究室ホームページ

    • URL

      http://www.pluto.ai.kyutech.ac.jp/~okabe/

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書 2018 実績報告書 2017 実績報告書

URL: 

公開日: 2017-04-28   更新日: 2022-08-05  

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