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文化遺産建造物の3次元復元における時系列変化の可視化

研究課題

研究課題/領域番号 19K13416
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分03060:文化財科学関連
研究機関筑波大学

研究代表者

宍戸 英彦  筑波大学, 計算科学研究センター, 助教 (50782067)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2020年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
2019年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
キーワード画像マッチング / 文化遺産建造物 / 自己符号化器 / クラウドソーシング / 深層学習 / 3次元復元 / 時系列変化映像
研究開始時の研究の概要

本研究では,約100年前の画像と現在の文化遺産建造物の画像群を用いて,昔の写真のカメラの位置姿勢推定を目的とする.さらに,昔から現在までの文化遺産建造物がどのように変化してきたかを可視化できる3次元モデルの時系列変化映像の構築を実現する.対象とする文化遺産建造物は,昔と現在の形状が大きく変化している建造物とする.本研究が成功した場合,多くの文化遺産建造物へ適用が可能となり,過去と現在の比較を視覚的に把握することが可能である.この知見は,考古学の分野において,文化遺産建造物の保存を目的とした活動の貴重な資料となり,貢献が期待できる.

研究成果の概要

本研究では,50~100年前に撮影された文化遺産建造物の画像と現在の画像とのマッチング精度を向上させる手法を提案した.自己符号化器(オートエンコーダ)とGuided Matching手法を用いることで,問題点の解決法を提案した.また,自己符号化器を利用することで,建造物の経年による劣化や破損,あるいは改築・改変によって同じ位置に原型と異なる画像特徴が検出される問題を排除し,Guided Matching手法によって得られた正対応を再探索することで,建造物の対称性に由来する誤対応問題を解決した.

研究成果の学術的意義や社会的意義

文化遺産建造物の50年~100年前の写真は,様々な角度からの多数の画像は存在しない.任意の年代の疎らな角度からの数枚の画像が存在する文化遺産建造物が多い.本研究は,1枚の昔の画像を情報源として,現在の画像情報とつなぎ合わせることで,時系列変化映像の生成を目的とした.従って,本研究成果によって,多くの文化遺産建造物へ適用を可能とし,過去と現在の比較を視覚的に把握することを可能とした.この知見は,考古学の分野において,文化遺産建造物の保存を目的とした活動の貴重な資料となり,多大な貢献が期待できる.

報告書

(3件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (7件)

すべて 2021 2020 2019 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 1件、 査読あり 2件) 学会発表 (3件) (うち国際学会 2件)

  • [国際共同研究] University of Surrey(英国)

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [雑誌論文] Accurate Overlapping Method of Ultra-Long Interval Time-Lapse Images for World Heritage Site Investigation2020

    • 著者名/発表者名
      Shishido Hidehiko、Kawasaki Emi、Kawamura Youhei、Matsui Toshiya、Kitahara Itaru
    • 雑誌名

      Journal on Computing and Cultural Heritage

      巻: 13 号: 2 ページ: 1-18

    • DOI

      10.1145/3373357

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 文化遺産建造物を対象とした撮影時期の異なる画像マッチング手法2020

    • 著者名/発表者名
      宍戸 英彦,Hansung Kim,北原 格
    • 雑誌名

      画像ラボ

      巻: 31 ページ: 50-56

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際共著
  • [雑誌論文] アンコール遺跡群における地衣類の時系列変化画像の重畳2019

    • 著者名/発表者名
      宍戸 英彦,河﨑 衣美,川村 洋平,松井 敏也,北原 格
    • 雑誌名

      考古学ジャーナル

      巻: 730 ページ: 29-33

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Shot Detection Using Skeleton Position in Badminton Videos2021

    • 著者名/発表者名
      Yui Yoshikawa, Hidehiko Shishido, Masashi Suita, Yoshinari Kameda, Itaru Kitahara
    • 学会等名
      International Workshop on Advanced Imaging Technology
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Super Long Interval Time-Lapse Image Generation for Proactive Preservation of Cultural Heritage Using Crowdsourcing2019

    • 著者名/発表者名
      Hidehiko Shishido, Hansung Kim, Itaru Kitahara
    • 学会等名
      The 3rd IEEE Workshop on Human-in-the-loop Methods and Human Machine Collaboration in BigData (IEEE HMData 2019)
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 文化遺産建造物における自己符号化器を活用した撮影時期の異なる画像マッチング手法2019

    • 著者名/発表者名
      宍戸 英彦,Hansung Kim,北原 格
    • 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 実施状況報告書

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2022-01-27  

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