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高度センシングのための能動光学カメラ

研究課題

研究課題/領域番号 20650023
研究種目

挑戦的萌芽研究

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
研究機関九州大学 (2010)
大阪大学 (2008-2009)

研究代表者

長原 一  九州大学, 大学院・システム情報科学研究院, 准教授 (80362648)

研究期間 (年度) 2008 – 2011
研究課題ステータス 完了 (2010年度)
配分額 *注記
3,100千円 (直接経費: 3,100千円)
2010年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2009年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
2008年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
キーワード電子デバイス・機器 / 画像,文章,音声等認識 / 計測工学 / カメラ / 画像処理
研究概要

本年度は,試作した能動光学カメラのハードウェアや光学系の問題点を考察し,それらの解決を図った.具体的には,カメラセンサのSN比不足やカメラ内部の光学系から生じる光学収差による光学特性の劣化や不均一性を課題とし,その改善を図った.
カメラのSN比の問題に対しては,より高感度で高SN比のCCDセンサを用いることで解決を図った.センサの交換に伴い,カメラへの搭載部品の設計や同期回路の再設計などハードウェアの改変を行った.また,センサの変更に伴い,画像取り込みソフトウェアの改変を行った.提案する能動光学カメラは,主レンズを交換可能とするため,内部にリレーレンズ系を持つ設計であるが,従来の試作ではリレーレンズに単純な単レンズ2枚をもちいているため,球面収差や像面湾曲などの収差を生じていた.本研究が想定する画像復元問題においては,画像中のボケは均一であることを仮定するため,この収差はこれら応用において都合が悪い.また,像面湾曲は,画像の像高において合焦点位置が異なる現象で,奥行き復元の際に画像の推定奥行きが画像の位置によって異なるという問題を生じていた.すなわち,従来の試作では,これらの問題を無視するために,実際に撮像した画像の中心付近の一部しか用いることができず,画像の視野や解像度を犠牲にしてきた.本年度ではこの収差問題を解決するため,従来の試作光学系の解析を行い,どの素子でどのように収差が生じているかを特定した.これを基に収差を低減する最適設計を行い,このカメラ光学系の収差問題を解決した.
本挑戦的萌芽研究課題は本年度で終了であるが,このプロジェクトで達成された能動光学カメラを用いた実際の応用研究や画像復元アルゴリズムに関しては,本研究の拡張テーマである若手研究(A)"高度画像センシング"にて引き継ぐ.

報告書

(3件)
  • 2010 実績報告書
  • 2009 実績報告書
  • 2008 実績報告書
  • 研究成果

    (8件)

すべて 2011 2010 2009 2008

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (5件)

  • [雑誌論文] Flexible Depth of Field Photography2011

    • 著者名/発表者名
      Sujit Kuthirummal, Hajime Nagahara, Changyin Zhou, Shree K.Nayar
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Pattern Recognition and Machine Intelligence

      巻: 33 ページ: 58-71

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Flexible Depth of Field Photography2010

    • 著者名/発表者名
      Sujit Kuthirummal, Hajime Nagahara, Changyin Zhou, Shree K.Nayar
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Pattern Recognition and Machine Intelligence (印刷中)

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 単一視点と均一解像度特性を有する一般化全方位カメラモデル2009

    • 著者名/発表者名
      青竹貴之, 長原一, 岩井儀雄, 谷内田正彦
    • 雑誌名

      電子情報通信学会誌 J92-J, 8

      ページ: 1186-1196

    • NAID

      110006791929

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] フォーカススイープ撮像によるDFD2010

    • 著者名/発表者名
      松井修平, 長原一, 谷口倫一郎
    • 学会等名
      情報処理学会研究報告
    • 発表場所
      福井
    • 年月日
      2010-11-18
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 能動絞りカメラ2010

    • 著者名/発表者名
      渡邉拓也, 長原一, Changyin Zhou, 石黒浩, Shree K.Nayar
    • 学会等名
      情報処理学会研究報告
    • 発表場所
      福井
    • 年月日
      2010-11-18
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Programmable Aperture Camera Using LCoS2010

    • 著者名/発表者名
      Hajime Nagahara, Changyin Zhou, Takuya Watanabe, Hiroshi Ishiguro, Shree Nayar
    • 学会等名
      European Conf.Computer Vision
    • 発表場所
      Creta, Greece
    • 年月日
      2010-09-09
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] プログラマブルアパチャカメラ2009

    • 著者名/発表者名
      渡邉拓也, 長原一, Changyin Zhou, Shree K.Nayar,
    • 学会等名
      情報処理学会CVIM研究会
    • 発表場所
      京都大学
    • 年月日
      2009-06-10
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Flexible Depth of Field Photography2008

    • 著者名/発表者名
      Hajime Nagahara, Sujit Kuthirummal, Changyin Zhou, Shree K.Nayar
    • 学会等名
      European Conference on Computer Vision
    • 発表場所
      Marseille, France
    • 年月日
      2008-10-16
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書

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公開日: 2008-04-01   更新日: 2016-04-21  

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