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動的光伝播の自律協調撮影によるシーンの深層要素の選択的可視化

研究課題

研究課題/領域番号 21K19799
研究種目

挑戦的研究(萌芽)

配分区分基金
審査区分 中区分61:人間情報学およびその関連分野
研究機関千葉大学

研究代表者

久保 尋之  千葉大学, 大学院工学研究院, 准教授 (90613951)

研究分担者 谷田川 達也  東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 助教 (50817484)
研究期間 (年度) 2021-07-09 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
2022年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
2021年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
キーワードイベントカメラ / 光伝播計測 / 物理ベースレンダリング / キャリブレーション / アクティブステレオ法 / コンピュータビジョン / コンピュテーショナルフォトグラフィ / コンピュテーショナルイメージング / ライトトランスポート
研究開始時の研究の概要

本研究提案では,計測対象に光を当てた際の光の伝わり方(光伝播)を捉えることを目的として,センサへ届く光の入出力の変化を捉えてシャッターを発火するイベント駆動センサを用いることで,従来は個々のカメラ機器だけでは困難であった,時間・空間・光感度の全てを高分解能で撮影するカメラシステムの実現を目指す.

研究成果の概要

本研究では、イベント駆動センサを用いた光学計測システムおよび解析手法を開発を通じ、動的光伝播に基づくシーンの深層要素の選択的可視化に取り組んだ。まず、イベント駆動カメラとプロジェクタを用いた幾何学的校正の手法を提案し、さらにライン照明を組み合わせて半透明なレイヤ状の被写体の深度を推定する方法を開発した。さらに、物理ベースレンダリングによるイベント映像の効率的な生成手法を構築した。これらの成果は、自動運転の車載ビジョンシステム、農業、創薬、考古学など広範な応用分野での利用が期待される。

研究成果の学術的意義や社会的意義

動的な光の伝播を計測・解析することは、シーンの隠された情報の可視化や計測のために非常に有用である。そのため本研究で使用したイベント駆動センサは新しいセンシング技術であり、その性質は多くの分野で注目を集めている。その中でも、本研究の成果はイベント駆動センサの理解を深めるための基盤となり、新たな研究領域を開拓する可能性を示したと言える。本研究の適用範囲は広く、自動運転車の安全性向上、農業の効率化、創薬研究や食品加工業のための非破壊調査など、多様な領域での応用が期待される。

報告書

(3件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実施状況報告書
  • 研究成果

    (13件)

すべて 2023 2022 2021

すべて 雑誌論文 (1件) (うち国際共著 1件、 査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (12件) (うち国際学会 3件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Touch Sensing for a Projected Screen Using Slope Disparity Gating2021

    • 著者名/発表者名
      Tsuji Mayuka、Kubo Hiroyuki、Jayasuriya Suren、Funatomi Takuya、Mukaigawa Yasuhiro
    • 雑誌名

      IEEE Access

      巻: 9 ページ: 106005-106013

    • DOI

      10.1109/access.2021.3099901

    • 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 / 国際共著
  • [学会発表] イベント極性を利用したパターン光分離によるイベントカメラ・プロジェクター校正2023

    • 著者名/発表者名
      戸田 泰我、杉本 志織、曽我部 陽光、久保 尋之
    • 学会等名
      情報処理学会CVIM研究会(第233回)
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] ノイズを含むレンダリング動画に対する重み付き局所線形回帰によるイベント映像生成2023

    • 著者名/発表者名
      辻 雄太, 谷田川 達也, 久保 尋之, 森島 繁生
    • 学会等名
      情報処理学会CGVI研究会(第189回)
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 微分可能レンダリングを用いたすりガラス越しの鏡面反射物体形状復元"2022

    • 著者名/発表者名
      岩口尭史, 久保尋之, 川崎洋
    • 学会等名
      第25回画像の認識・理解シンポジウム(MIRU2022)
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] イベントカメラと動的ライン照明を用いた複数の半透明レイヤの深度推定2022

    • 著者名/発表者名
      木渕 寛太,杉本 志織,曽我部 陽光,久保 尋之
    • 学会等名
      情報処理学会CVIM研究会 第194回
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 分散を考慮した高信頼度領域を用いた表面粗さのインバースレンダリング2022

    • 著者名/発表者名
      白川海舟, 久保尋之
    • 学会等名
      映像表現・芸術科学フォーラム2022
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 熱合成開口イメージングを用いた画像中の遮蔽物除去と温度補正2022

    • 著者名/発表者名
      松田美由紀, 田中賢一郎, 舩冨卓哉, 向川康博, 久保尋之
    • 学会等名
      映像表現・芸術科学フォーラム2022
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 見えないものが見えてくる,時間同期式プロジェクタ-カメラシステムによるコンピュテーショナルイメージング2022

    • 著者名/発表者名
      久保尋之
    • 学会等名
      日本色彩学会 視覚情報基礎研究会 第42回研究発表会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 微分可能レンダリングによるコースティクス画像からの鏡面反射物体の形状復元2022

    • 著者名/発表者名
      岩口尭史,久保尋之,川崎洋
    • 学会等名
      情報処理学会CVIM研究会 第195回
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 複数波長を用いた皮下血管のリアルタイムプロジェクション2021

    • 著者名/発表者名
      伊藤輝, 久保尋之
    • 学会等名
      Visual Computing 2021
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] Our Recent Works: Computational Imaging and Others2021

    • 著者名/発表者名
      Hiroyuki Kubo
    • 学会等名
      ACM SIGGRAPH 2021
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A parallel guaranteed projector-camera system for dual videography2021

    • 著者名/発表者名
      Y. Yamagiwa, H. Kubo
    • 学会等名
      ACM SIGGRAPH 2021
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Visibility Enhancement for Transmissive Image using Synchronized Side-by-side Projector-Camera System2021

    • 著者名/発表者名
      K. Ogiwara, H. Kubo
    • 学会等名
      ACM SIGGRAPH 2021
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2021-07-13   更新日: 2024-01-30  

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