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制御光学系とイベントカメラを用いた新しい画像情報取得・処理システムの研究

研究課題

研究課題/領域番号 21H03464
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
研究機関名古屋大学

研究代表者

藤井 俊彰  名古屋大学, 工学研究科, 教授 (30273262)

研究分担者 都竹 千尋  名古屋大学, 工学研究科, 助教 (20884240)
研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
17,420千円 (直接経費: 13,400千円、間接経費: 4,020千円)
2023年度: 5,720千円 (直接経費: 4,400千円、間接経費: 1,320千円)
2022年度: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2021年度: 7,410千円 (直接経費: 5,700千円、間接経費: 1,710千円)
キーワードイベントカメラ / 光線空間補間 / 走査光学系 / 制御光学系 / 画像取得システム
研究開始時の研究の概要

各画素の輝度値の(時間)変化情報のみを非同期に出力する「イベントカメラ」と制御光学系を組み合わせることにより, 視覚フィードバックを備えた「目を能動的に動かして情報を得る」新しいカメラシステムの開発を行う.センサ上に像を形成する光学系を高速に制御してイベント情報を取得し,その解析結果を元に光学系にフィードバックを行いつつシーンの情報を取得するシステムを研究する.本研究ではこのカメラシステムの原理検証,プロトタイプ作製,評価を行い,新しい画像取得・処理システムとして確立する.

研究成果の概要

本研究では,各画素の「輝度値の時間変化」を検出・出力するカメラであるイベントカメラと視覚フィードバックを組み合わせた「目を能動的に動かして情報を得る」新しいカメラシステムを提案する.センサ上に像を形成する光学系を高速に制御してイベント情報を取得し,その解析結果を元に光学系にフィードバックを行ってシーンの情報を取得するシステムである.本研究では,高速制御が可能な空間光変調器の検討,イベント信号の詳細な解析と情報処理法の検討,及びプロトタイプの作製と評価を行い,新しい画像取得・処理システムとしての原理検証を行った.

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究は,視覚フィードバックに基づいたイベント情報の蓄積からシーンの情報を把握していく新しい画像取得システムである.イベントカメラが生物の網膜を模したものとするならば,本研究はそれに眼球運動を加え,かつ視覚フィードバックを付加したもの,ということができる.このような視覚フィードバックを伴うイベント情報の処理により画像情報を取得・処理する手法を検討し,画像を「画素値の集合」ではなく「イベント情報の集合」として表す方法論の確立を目指した.この研究により,従来フレームベースカメラで行われてきた手法をイベントカメラの出力に対して適用する枠組みを超え,新たな「イベント情報処理」への道を開いた.

報告書

(4件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実績報告書
  • 2021 実績報告書
  • 研究成果

    (12件)

すべて 2024 2023 2022

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (11件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] Denoising Multi-View Images by Soft Thresholding: A Short-Time DFT Approach2022

    • 著者名/発表者名
      Keigo Tomita, Chihiro Tsutake, Keita Takahashi, Toshiaki Fujii
    • 雑誌名

      Signal Processing: Image Communication

      巻: 105, 116710 ページ: 1-13

    • DOI

      10.1016/j.image.2022.116710

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Unsupervised Framerate Upsampling from Events2024

    • 著者名/発表者名
      Hiroyuki Okuno, Chihiro Tsutake, Keita Takahashi, Toshiaki Fujii
    • 学会等名
      International Workshop on Advanced Image Technology 2024
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] イベントと自己教師学習による画像のぶれ除去2023

    • 著者名/発表者名
      田村 大輔, 奥野 広之, 都竹 千尋, 高橋 桂太, 藤井 俊彰
    • 学会等名
      画像符号化シンポジウム・映像メディア処理シンポジウム
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] イベント情報を用いた動画像の高フレームレート化 -座標ベースニューラル表現の長時系列への拡張-2023

    • 著者名/発表者名
      奥野 広之, 都竹 千尋, 高橋 桂太, 藤井 俊彰
    • 学会等名
      画像符号化シンポジウム・映像メディア処理シンポジウム
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] イベントカメラを用いた高速ビデオの生成2023

    • 著者名/発表者名
      奥野 広之, 都竹 千尋, 高橋 桂太, 藤井 俊彰
    • 学会等名
      電気学会東海支部若手セミナー
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 動画像の高フレームレート化におけるイベント情報の有効性2023

    • 著者名/発表者名
      奥野 広之, 都竹 千尋, 高橋 桂太, 藤井 俊彰
    • 学会等名
      電気・電子・情報関係学会東海支部連合大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] イベント情報を用いた動画像の高フレームレート化における座標ベースニューラル表現の活用2023

    • 著者名/発表者名
      奥野 広之, 都竹 千尋, 高橋 桂太, 藤井 俊彰
    • 学会等名
      画像の認識・理解シンポジウム
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 動的光線空間の雑音除去における短時間フーリエ変換の最適化2022

    • 著者名/発表者名
      冨田 佳吾, 都竹 千尋, 高橋 桂太, 藤井 俊彰
    • 学会等名
      画像符号化シンポジウム・映像メディア処理シンポジウム
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] イベント情報と座標ベースのニューラル表現を用いた動画像の高フレームレート化2022

    • 著者名/発表者名
      奥野 広之, 都竹 千尋, 高橋 桂太, 藤井 俊彰
    • 学会等名
      画像符号化シンポジウム・映像メディア処理シンポジウム
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] イベント情報を手がかりにした動画像の適応的撮影の一検討2022

    • 著者名/発表者名
      奥野 広之, 都竹 千尋, 高橋 桂太, 藤井 俊彰
    • 学会等名
      電気・電子・情報関係学会東海支部連合大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 短時間フーリエ変換を用いた動的光線空間の雑音除去2022

    • 著者名/発表者名
      冨田 佳吾, 都竹 千尋, 高橋 桂太, 藤井 俊彰
    • 学会等名
      映像情報メディア学会年次大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] イベントカメラを用いた光線空間の高密度復元2022

    • 著者名/発表者名
      奥野 広之, 都竹 千尋, 高橋 桂太, 藤井 俊彰
    • 学会等名
      画像の認識・理解シンポジウム(MIRU)2022
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書

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公開日: 2021-04-28   更新日: 2025-01-30  

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