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時間相関ビジョン―ナノ秒時間相関画像を用いたコンピュータビジョン技術の新展開―

研究課題

研究課題/領域番号 18H03265
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分61010:知覚情報処理関連
研究機関立命館大学 (2021-2022)
奈良先端科学技術大学院大学 (2018-2020)

研究代表者

田中 賢一郎  立命館大学, 情報理工学部, 准教授 (60803244)

研究分担者 青砥 隆仁  筑波大学, システム情報系, 助教 (00785462)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
17,160千円 (直接経費: 13,200千円、間接経費: 3,960千円)
2022年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
2021年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
2020年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
2019年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
2018年度: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
キーワードコンピューテーショナルフォトグラフィ / コンピュテーショナルフォトグラフィ / コンピュータビジョン
研究成果の概要

本研究では,カメラを用いてシーンを理解するコンピュータビジョン研究の新たな展開として,ナノ秒時間相関画像を用いた新しいコンピュータビジョンの枠組みである「時間相関ビジョン」の確立を目指し,研究を実施した.実際に動作可能な時空間変調計測システムを構築し,その性能を評価するとともに,これまで難しかった対象の3次元形状計測や材質分類,画像の鮮明化などの問題へ応用し,時間相関画像を用いた新しいコンピュータビジョンが良い性能を出すことを示し,その可能性を確認することができた.

研究成果の学術的意義や社会的意義

従来のコンピュータビジョンの研究は,定常的な2次元画像を入力とすることを前提として進化してきた.しかしながら,定常的な画像は,カメラという計測デバイスの制約によるものにすぎず,シーンの認識・理解に最適なわけではない.本研究では,光の軌跡さえ可視化可能なナノ秒単位の超高速な光の過渡応答に基づく画像理解である「時間相関ビジョン」を提案した.光の過渡応答は,物体の物性や形状,内部状態などの情報と密接に関連しているため,シーン理解の強力な手助けになる.光の時間的な応答をもとに問題を解決しようという,従来のシーン理解とは異なる角度からのアプローチであり,新しいコンピュータビジョンの潮流を開拓できた.

報告書

(6件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実績報告書
  • 2020 実績報告書
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 研究成果

    (18件)

すべて 2021 2020 2019 2018

すべて 雑誌論文 (7件) (うち国際共著 1件、 査読あり 7件、 オープンアクセス 7件) 学会発表 (10件) (うち国際学会 2件、 招待講演 3件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Time-of-flight imaging in fog using multiple time-gated exposures2021

    • 著者名/発表者名
      Kijima Daiki、Kushida Takahiro、Kitajima Hiromu、Tanaka Kenichiro、Kubo Hiroyuki、Funatomi Takuya、Mukaigawa Yasuhiro
    • 雑誌名

      Optics Express

      巻: 29 号: 5 ページ: 6453-6453

    • DOI

      10.1364/oe.416365

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Phase disambiguation using spatio-temporally modulated illumination in depth sensing2020

    • 著者名/発表者名
      Kushida Takahiro、Tanaka Kenichiro、Aoto Takahito、Funatomi Takuya、Mukaigawa Yasuhiro
    • 雑誌名

      IPSJ Transactions on Computer Vision and Applications

      巻: 12 号: 1 ページ: 1-1

    • DOI

      10.1186/s41074-020-00063-x

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Phase Disambiguation Using Spatio-temporally Modulated Illumination in Depth Sensing2020

    • 著者名/発表者名
      T. Kushida, K. Tanaka, T. Aoto, T. Funatomi, Y. Mukaigawa
    • 雑誌名

      IPSJ Trans. on Computer Vision and Applications

      巻: EA ページ: 1-14

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Time-resolved Far Infrared Light Transport for Thermal Photometric Stereo2019

    • 著者名/発表者名
      K. Tanaka, Nobuhiro Ikeya, Tsuyoshi Takatani, H. Kubo, T. Funatomi, V. Ravi, A. Kadambi, Y. Mukaigawa
    • 雑誌名

      IEEE Transaction on Pattern Analysis and Machine Intelligence

      巻: EA 号: 6 ページ: 1-12

    • DOI

      10.1109/tpami.2019.2959304

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書 2018 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] Thermal Non-Line-of-Sight Imaging from Specular and Diffuse Reflections2019

    • 著者名/発表者名
      M. Kaga, T. Kushida, T. Takatani, K. Tanaka, T. Funatomi, Y. Mukaigawa
    • 雑誌名

      IPSJ Trans. on Computer Vision and Applications

      巻: 11 号: 1 ページ: 1-5

    • DOI

      10.1186/s41074-019-0060-4

    • NAID

      120006778546

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Depth from Phasor Distortions in Fog2019

    • 著者名/発表者名
      T. Muraji, K. Tanaka, T. Funatomi, Y. Mukaigawa
    • 雑誌名

      OSA Optics Express

      巻: 27 号: 13 ページ: 1-6

    • DOI

      10.1364/oe.27.018858

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Material Classification from Time-of-Flight Distortions2018

    • 著者名/発表者名
      K. Tanaka, Y. Mukaigawa, T. Funatomi, H. Kubo, Y. Matsushita, Y. Yagi
    • 雑誌名

      IEEE Trans. on Pattern Analysis and Machine Intelligence

      巻: N/A 号: 12 ページ: 00-00

    • DOI

      10.1109/tpami.2018.2869885

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 空間座標を時間軸に埋め込んだ高時間分解計測による鏡面物体の形状推定2021

    • 著者名/発表者名
      知念響紀, 青山尚正, 櫛田貴弘, 田中賢一郎, 舩冨卓哉, 向川康博
    • 学会等名
      画像の認識・理解シンポジウム
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 時間分解ラジオシティを用いた反射率と形状の整合性評価2021

    • 著者名/発表者名
      生坂優太, 櫛田貴弘, 田中賢一郎, 舩冨卓哉, 向川康博
    • 学会等名
      画像の認識・理解シンポジウム
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 壁の反射光からその先を見る2020

    • 著者名/発表者名
      田中賢一郎
    • 学会等名
      映像情報メディア学会情報センシング研究会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 3タップ短パルス変調Time-of-Flight計測における単一散乱モデルに基づく霧の影響除去2020

    • 著者名/発表者名
      喜島大揮, 北島大夢, 櫛田貴弘, 田中賢一郎, 久保尋之, 舩冨卓哉, 向川康博
    • 学会等名
      画像の認識・理解シンポジウム(MIRU2020)
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Time-of-Flight計測における複数の変調周波数を用いた2層構造物体の距離推定2020

    • 著者名/発表者名
      石川武典, 北島大夢, 櫛田貴弘, 田中賢一郎, 久保尋之, 舩冨卓哉, 向川康博
    • 学会等名
      画像の認識・理解シンポジウム(MIRU2020)
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Polarized Non-Line-of-Sight Imaging (CVPR2020)2020

    • 著者名/発表者名
      K. Tanaka, Y. Mukaigawa, A. Kadambi
    • 学会等名
      画像の認識・理解シンポジウム(MIRU)
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Polarized Non-Line-of-Sight Imaging2020

    • 著者名/発表者名
      K. Tanaka, Y. Mukaigawa, A. Kadambi
    • 学会等名
      Proc. The IEEE Conference on Computer Vision and Pattern Recognition (CVPR)
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 変調照明を用いた距離計測における時間領域と空間領域の位相の組み合わせによる曖昧性の解消2020

    • 著者名/発表者名
      櫛田貴弘,田中賢一郎,青砥隆仁,舩冨卓哉,向川康博
    • 学会等名
      情処研報 CVIM 220
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Spatio-temporal Phase Disambiguation in Depth Sensing2019

    • 著者名/発表者名
      T. Kushida, K. Tanaka, T. Aoto, T. Funatomi, Y. Mukaigawa
    • 学会等名
      The IEEE International Conference on Computational Photography
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 単一光子検出器を用いた光の高時間分解能計測による材質の分類2019

    • 著者名/発表者名
      北島大夢,北野和哉,櫛田貴弘,田中賢一郎,久保尋之,舩冨卓哉,向川康博
    • 学会等名
      情処研報 CVIM 219
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [図書] 自動運転拡大に求められるセンシング技術 ~センサ・部材設計開発/データ処理技術/実用化に向けた各社動向~2019

    • 著者名/発表者名
      中條博則 他17名
    • 総ページ数
      188
    • 出版者
      JOHOKIKO
    • ISBN
      9784865021707
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2024-01-30  

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