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光沢や蛍光を有する物体の見えを計測・解析・再現する技法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 20K11893
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分61010:知覚情報処理関連
研究機関長野大学

研究代表者

富永 昌二  長野大学, 企業情報学部, 研究員 (10103342)

研究分担者 田中 法博  長野大学, 企業情報学部, 教授 (90387415)
研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023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)
2022年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2021年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2020年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
キーワード質感 / 光沢 / 蛍光 / アピアランス / HDR画像 / 分光イメージング / 植物蛍光 / HDR画像 / 分光反射率 / 質感計測 / 質感解析 / 質感再現 / 光沢と蛍光 / 蛍光物体 / 光沢物体 / 見えの計測・解析・再現
研究開始時の研究の概要

質感に重要な役割を果たす光沢と蛍光を有する物体の見えを計測・解析・再現する総合的な技法を確立する.
質感計測では,スペクトルイメージング系と,光沢鏡面プロファイルを計測するシステムを構築する.また漆器を多数撮影して漆器の画像データベースを作成する.
質感解析では,物体の反射・発光特性を記述するための数理モデルを構築する.漆器の画像データベースにCNNを適用して質感特徴を抽出する.さらに材質の識別と同定,反射・発光特性を推定するアルゴリズムを開発する.
質感再現では,質感の数量化の妥当性を検証し,レンダリングにより質感の映像再現で評価を行う.最後に,質感マネージメントシステムを完成させる.

研究成果の概要

質感に重要な役割を果たす光沢や蛍光を有する物体の見えを計測・解析・再現する方法の開発を目指した.質感計測では,光源とカメラを移動制御可能にする分光画像系を構築した.また光沢計を用いて強い光沢を計測するシステムを構築した.さらに金属のHDR画像データベースを作成した.質感解析では,複雑な特性をもつ反射・発光特性を記述する数理モデルを構築した.金属のHDR画像データベースにCNNを適用して質感特徴を抽出し,HDR画像を予測する手法を開発した.質感再現では,蛍光物体のレンダリング手法を開発した.また強い光沢を有する金属物体の見えをLDR画像から生成し,視覚評価実験により質感生成の妥当性を検証した.

研究成果の学術的意義や社会的意義

蛍光の開発手法は実用的な機器の開発につながり,また色を正しく予測できるので,複数蛍光物体の展示に有用である.金属の開発手法は,現存する飽和したLDR画像からHDR画像を生成でき,映像産業への応用が期待できる.

報告書

(5件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 研究成果

    (34件)

すべて 2024 2023 2022 2021 2020 その他

すべて 雑誌論文 (19件) (うち国際共著 2件、 査読あり 16件、 オープンアクセス 6件) 学会発表 (13件) (うち国際学会 4件、 招待講演 3件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] High Dynamic Range Image Reconstruction from Saturated Images of Metallic Objects2024

    • 著者名/発表者名
      Tominaga Shoji、Horiuchi Takahiko
    • 雑誌名

      Journal of Imaging

      巻: 10 号: 4 ページ: 1-17

    • DOI

      10.3390/jimaging10040092

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 歴史調査に基づく歴史文化財の 3DCG再現2024

    • 著者名/発表者名
      望月宏祐,田中法博
    • 雑誌名

      色彩学

      巻: 3 ページ: 21-26

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] An HDR image database construction and LDR-to-HDR mapping for metallic objects2023

    • 著者名/発表者名
      Tominaga Shoji、Horiuchi Takahiko
    • 雑誌名

      Proc. 31st Color and Imaging Conference

      巻: 1 ページ: 138-143

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Spectral Reflectance Estimation from Camera Responses Using Local Optimal Dataset2023

    • 著者名/発表者名
      Tominaga Shoji、Sakai Hideaki
    • 雑誌名

      Journal of Imaging

      巻: 9 号: 2 ページ: 47-47

    • DOI

      10.3390/jimaging9020047

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 歴史建造物の3DCGレンダリングにおける GPUアーキテクチャの比較2023

    • 著者名/発表者名
      望月宏祐、田中法博
    • 雑誌名

      長野大学紀要

      巻: 44 ページ: 133-138

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Improved method for spectral reflectance estimation and application to mobile phone cameras2022

    • 著者名/発表者名
      Tominaga Shoji、Nishi Shogo、Ohtera Ryo、Sakai Hideaki
    • 雑誌名

      Journal of the Optical Society of America A

      巻: 39 号: 3 ページ: 494-494

    • DOI

      10.1364/josaa.449347

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書 2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Appearance estimation and reconstruction of glossy object surfaces based on the dichromatic reflection model2022

    • 著者名/発表者名
      Tominaga Shoji、Yong Roseline Kim Fong
    • 雑誌名

      Color Research and Application

      巻: 47 号: 6 ページ: 1313-1329

    • DOI

      10.1002/col.22824

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Spectral Reflectance Estimation with Smoothness Constraint2022

    • 著者名/発表者名
      Tominaga Shoji、Nishi Shogo、Ohtera Ryo、Sakai Hideaki
    • 雑誌名

      Color and Imaging Conference

      巻: 30 号: 1 ページ: 141-146

    • DOI

      10.2352/cic.2022.30.1.26

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] VR技術と反射特性計測に基づいた肌と化粧品の質感表現2022

    • 著者名/発表者名
      田中法博
    • 雑誌名

      Fragrance Journal

      巻: 60

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [雑誌論文] AI 技術を用いた肌の反射特性解析と化粧品への応用2022

    • 著者名/発表者名
      田中法博
    • 雑誌名

      Cosmetic Stage

      巻: 15 ページ: 29-35

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Measurement and Estimation of Spectral Sensitivity Functions for Mobile Phone Cameras2021

    • 著者名/発表者名
      Tominaga Shoji、Nishi Shogo、Ohtera Ryo
    • 雑誌名

      Sensors

      巻: 21 号: 15 ページ: 4985-4985

    • DOI

      10.3390/s21154985

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Development of a System to Measure the Optical Properties of Facial Skin using a 3D Camera and Projector2021

    • 著者名/発表者名
      Kikuchi Kumiko、Tominaga Shoji、Hardeberg Jon Y.
    • 雑誌名

      Journal of Imaging Science and Technology

      巻: 65 号: 5 ページ: 050403-1-050403-15

    • DOI

      10.2352/j.imagingsci.technol.2021.65.5.050403

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Appearance synthesis of fluorescent objects with mutual illumination effects2021

    • 著者名/発表者名
      Tominaga Shoji、Guarnera Giuseppe Claudio
    • 雑誌名

      Color Research & Application

      巻: 47 号: 3 ページ: 615-629

    • DOI

      10.1002/col.22747

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Spectral-Reflectance Estimation under Multiple Light Sources2021

    • 著者名/発表者名
      Tominaga Shoji
    • 雑誌名

      Color and Imaging Conference

      巻: 29 号: 1 ページ: 25-30

    • DOI

      10.2352/issn.2169-2629.2021.29.25

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Estimation of bispectral characteristics of fluorescent objects based on multispectral imaging data2021

    • 著者名/発表者名
      Tominaga Shoji
    • 雑誌名

      Optical Engineering

      巻: 60 号: 03

    • DOI

      10.1117/1.oe.60.3.033102

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] The Difference in Impression between Genuine and Artificial Leather: Quantifying the Feeling of Authenticity2020

    • 著者名/発表者名
      Watanabe Shuhei、Tominaga Shoji、Horiuchi Takahiko
    • 雑誌名

      Journal of Perceptual Imaging

      巻: 3 号: 2 ページ: 020501-1-020501-11

    • DOI

      10.2352/j.percept.imaging.2020.3.2.020501

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Spectral Estimation of Multiple Light Sources based on Highlight Detection2020

    • 著者名/発表者名
      Tominaga Shoji、Hirai Keita、Horiuchi Takahiko
    • 雑誌名

      Journal of Imaging Science and Technology

      巻: 64 号: 5 ページ: 106-109

    • DOI

      10.2352/j.imagingsci.technol.2020.64.5.050408

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Estimation Method of Fluorescent Donaldson Matrices Based on Multispectral Imaging Data2020

    • 著者名/発表者名
      Tominaga Shoji
    • 雑誌名

      Color and Imaging Conference

      巻: 2020 号: 1 ページ: 227-231

    • DOI

      10.2352/issn.2169-2629.2020.28.36

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Computer Graphics Reproduction of Ultraviolet Degraded Materials Using a Multi-spectral Reflection Model2020

    • 著者名/発表者名
      Tanaka Norihiro, Kosuke Mochizuki
    • 雑誌名

      Proc. Kansei Engineering and Emotion Research

      巻: 2020 ページ: 1-6

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] A method for estimating spectral reflectance from camera responses using local optimal dataset and neural network2024

    • 著者名/発表者名
      Tominaga Shoji、Sakai Hideaki
    • 学会等名
      Electronic Imaging Symposium 2024
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 相互照明効果を有する蛍光物体のアピアランス生成2024

    • 著者名/発表者名
      富永昌二
    • 学会等名
      日本色彩学会視覚情報基礎研究会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 光反射計測と3DCG技術に基づいた文化財デジタルアーカイブ2023

    • 著者名/発表者名
      田中法博
    • 学会等名
      光学系四学会関西支部「光と芸術」
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 3DCG 技術に基づいた化粧シミュレーションアプリの実用化に向けた検証2023

    • 著者名/発表者名
      池野太心,下田大貴,小林空美,望月宏祐,田中法博
    • 学会等名
      日本色彩学会 画像色彩研究会 2023年度研究発表会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 化粧品と肌の 3DCG 再現のための光反射モデルの検討と実装2023

    • 著者名/発表者名
      池野太心、西村綾莉、望月宏祐、田中法博
    • 学会等名
      日 本色彩学会画像色彩研究会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] Estimating spectral reflectances using mobile phone cameras2022

    • 著者名/発表者名
      Tominaga Shoji, Nishi Shogo, Ohtera Ryo
    • 学会等名
      IS&T International Sympo. on Electronic Imaging 2022, Color Imaging XXVII
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 光反射モデルに基づいた化粧塗膜の視覚的質感の計測とCG再現2022

    • 著者名/発表者名
      田中法博,望月宏祐
    • 学会等名
      情報処理学会第84回全国大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 小諸城の建造物と地形の3次元モデル構築2022

    • 著者名/発表者名
      望月宏祐,田中法博
    • 学会等名
      情報処理学会第84回全国大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] Appearance Reconstruction of Fluorescent Objects - From Spectral Image To Video -2021

    • 著者名/発表者名
      Tominaga Shoji
    • 学会等名
      The 29th Color and Imaging Conference, Workshop “Color: from images to videos”
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Estimating Spectral Sensitivities of a Smartphone Camera2021

    • 著者名/発表者名
      Tominaga Shoji, Nishi Shogo, Ohtera Ryo
    • 学会等名
      IS&T International Sympo. on Electronic Imaging 2021, Color Imaging XXVI
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 古文書と計測情報に基づいた小諸城内の門の3DCG 復元2021

    • 著者名/発表者名
      林風花,亀山歩,望月宏祐,田中法博
    • 学会等名
      日本色彩学会画像色彩研究会研究発表会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 分光放射輝度計を用いた人の肌の変角分光計測2021

    • 著者名/発表者名
      西村綾莉,滝澤楓,望月宏祐,田中法博
    • 学会等名
      日本色彩学会画像色彩研究会研究発表会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 絹織物の分光反射率計測法と色再現2020

    • 著者名/発表者名
      望月宏祐,田中法博
    • 学会等名
      画像電子学会年次大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [備考]

    • URL

      https://researchmap.jp/shojitominaga

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.ntnu.edu/employees/shoji.tominaga

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書

URL: 

公開日: 2020-04-28   更新日: 2025-01-30  

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