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半透明物体のインバースレンダリング

研究課題

研究課題/領域番号 21680017
研究種目

若手研究(A)

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
研究機関大阪大学

研究代表者

向川 康博  大阪大学, 産業科学研究所, 准教授 (60294435)

研究期間 (年度) 2009 – 2011
研究課題ステータス 完了 (2011年度)
配分額 *注記
24,700千円 (直接経費: 19,000千円、間接経費: 5,700千円)
2011年度: 7,930千円 (直接経費: 6,100千円、間接経費: 1,830千円)
2010年度: 9,230千円 (直接経費: 7,100千円、間接経費: 2,130千円)
2009年度: 7,540千円 (直接経費: 5,800千円、間接経費: 1,740千円)
キーワード表面下散乱 / 単一散乱 / インバースレンダリング / 3次元形状復元 / 半透明物体 / 画像.文章,音声等認識 / 計測工学 / 反射解析
研究概要

前年度の成果をさらに発展させ,実際に半透明物体の3次元形状推定に取り組んだ.我々の身の回りには,白濁したプラスチックなど,物体表面に入射した光が内部で強く散乱する半透明な物体が多く存在する.このような物体の形状計測は難しく,今まで,散乱光はノイズのように邪魔なものとして扱われてきたが,本研究では,逆に散乱光を手がかりとした新しい形状計測法を開発した.
半透明な物体に光を当てると,物体内部で光が散乱する.まず,昨年度に開発した散乱成分の分離法を用いて,単一散乱成分と多重散乱成分に分離した.ここで,単一散乱は,入射光が物体中で一度だけ粒子と衝突することによって生じる現象であり,光源からカメラに至るまでの光路や,光路長に応じた減衰の解析が比較的容易である.そこで,単一散乱成分に,光の減衰モデルを当てはめることで形状を推定する方法を明らかにした.さらに,媒体の散乱特性と推定形状には曖昧性が生じるが,入射位置をずらして複数回計測することで,曖昧性が解決できることを明らかにした.実際に,白濁した半透明なプラスチックを対象として,3次元形状を推定する実験を行い,単一散乱が物体形状を推定するための手がかりとして有用であることを確認した.また,近赤外光を用いることで,人体内部における散乱光も解析できることを実験的に確かめた。
以上のように,半透明物体を撮影した画像から形状や散乱パラメータを推定するという,インバースレンダリングの基本的な原理を確認した.

報告書

(2件)
  • 2010 実績報告書
  • 2009 実績報告書
  • 研究成果

    (16件)

すべて 2012 2011 2010 2009

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (10件) 図書 (2件)

  • [雑誌論文] 散乱媒体内における物体の反射特性モデルの提案2012

    • 著者名/発表者名
      馬場葉子, 他
    • 雑誌名

      電子情報通信学会論文誌D

      巻: Vol.J95-D,No.2(未定)

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Hemispherical Confocal Imaging2011

    • 著者名/発表者名
      S.Tagawa, 他
    • 雑誌名

      IPSJ Transactions on Computer Vision and Applications

      巻: Vol.3

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Analysis of Scattering Light Transport in Translucent Media2011

    • 著者名/発表者名
      Y.Mukaigawa, 他
    • 雑誌名

      IPSJ Transactions on Computer Vision and Applications

      巻: Vol.3

    • NAID

      130002124229

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Analysis of Subsurface Scattering based on Dipole Approximation2009

    • 著者名/発表者名
      Yasuhiro Mukaigawa, 他
    • 雑誌名

      IPSJ Transactions on Computer Vision and Applications 1

      ページ: 128-138

    • NAID

      130000140298

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 反射鏡を用いた多機能イメージング2011

    • 著者名/発表者名
      向川康博
    • 学会等名
      日本色彩学会視覚情報基礎研究会,第10回研究発表会
    • 発表場所
      東京(招待講演)
    • 年月日
      2011-12-10
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 多重重み付け計測による反射・散乱光の分解2011

    • 著者名/発表者名
      高谷剛志, 他
    • 学会等名
      画像の認識・理解シンポジウム(MIRU2011)
    • 発表場所
      金沢
    • 年月日
      2011-07-22
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 単一散乱からの半透明物体の形状推定2011

    • 著者名/発表者名
      井下智加, 他
    • 学会等名
      画像の認識・理解シンポジウム(MIRU2011)
    • 発表場所
      金沢
    • 年月日
      2011-07-21
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] カメラとオプティクスの組合せによる多機能センシング2011

    • 著者名/発表者名
      向川康博
    • 学会等名
      第17回画像センシングシンポジウム(SSII2011)
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      2011-06-10
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] ビジョンとCGの融合-MITメディアラボのSIGGRAPHへの取り組み-2010

    • 著者名/発表者名
      向川康博
    • 学会等名
      画像電子学会VC秋季セミナー
    • 発表場所
      東京(招待講演)
    • 年月日
      2010-10-05
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Descattering Transmission via Angular Filtering2010

    • 著者名/発表者名
      J.Kim, Y.Mukaigawa, 他
    • 学会等名
      11th European Conference on Computer Vision
    • 発表場所
      ギリシャ
    • 年月日
      2010-09-06
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 化粧と肌の2層構造からなる化粧肌反射特性モデル2010

    • 著者名/発表者名
      馬場葉子, 他
    • 学会等名
      画像の認識・理解シンポジウム(MIRU2010)
    • 発表場所
      釧路
    • 年月日
      2010-07-29
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 散乱媒体中のライトトランスポートの解析2010

    • 著者名/発表者名
      向川康博, 他
    • 学会等名
      画像の認識・理解シンポジウム(MIRU2010)
    • 発表場所
      釧路
    • 年月日
      2010-07-27
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Analysis of Light Transport in Scattering Media2010

    • 著者名/発表者名
      Y.Mukaigawa, 他
    • 学会等名
      IEEE Conference on Computer Vision and Pattern Recognition 2010
    • 発表場所
      アメリカ
    • 年月日
      2010-06-15
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 反射・散乱の計測とモデル化2010

    • 著者名/発表者名
      向川康博
    • 学会等名
      情報処理学会研究報告CVIM 172-35
    • 発表場所
      名古屋
    • 年月日
      2010-05-27
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [図書] コンピュータビジョン最先端ガイド4,第5章「反射・散乱の計測とモデル化」2011

    • 著者名/発表者名
      向川康博
    • 出版者
      アドコム・メディア
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [図書] 電子情報通信学会ハンドブック「知識ベース」,2群2編パターン認識とビジョン,5章 照明・反射解析2009

    • 著者名/発表者名
      佐藤洋一, 他
    • 出版者
      電子情報通信学会
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書

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公開日: 2009-04-01   更新日: 2016-04-21  

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