高速光学系によるアクティブプロジェクション

• 研究課題/領域番号: 24680011
• 研究種目: 若手研究(A)
• 配分区分: 一部基金
• 研究分野: メディア情報学・データベース
• 研究機関: 群馬大学 (2014); 東京大学 (2012-2013)
• 研究代表者: 奥 寛雅 群馬大学, 大学院理工学府, 准教授 (40401244)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2015-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2014年度)
• 配分額: 15,990千円 (直接経費: 12,300千円、間接経費: 3,690千円); 2014年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円); 2013年度: 7,150千円 (直接経費: 5,500千円、間接経費: 1,650千円); 2012年度: 4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
• キーワード: 拡張現実感 / プロジェクター / 高速光学系 / バーチャルリアリティ / 高速光学デバイス / プロジェクタ / アクティブプロジェクション / 同軸光学系 / 三次元計測 / バーチャル・リアリティ / ビジュアルフィードバック

研究成果の概要

高速に焦点距離や投影方向を変調できる光学デバイスを利用して，投影像の合焦位置や投影方向を高速に制御可能なアクティブプロジェクションシステムとその応用手法とを開発した．奥行きによって異なるパターンをもつライトフィールドの投影像から1000Hzの計測周波数で高速に実環境の３次元情報を計測可能な新たな手法を研究・開発し，実環境での高速３次元計測・認識の実現からその有用性を実証した．さらに，当該システムを利用して高速運動する対象への動的プロジェクションマッピング手法を研究・開発し，あたかも印刷されているかのように見える新たな映像投影技術の有用性を実験や展示を通して実証した．

研究成果

• [雑誌論文] 1ms Auto Pan-Tilt - video shooting technology for objects in motion based on Saccade Mirror with background subtraction (2015)
  • 著者名/発表者名: Kohei Okumura, Keiko Yokoyama, Hiromasa Oku and Masatoshi Ishikawa
  • 雑誌名: Advanced Robotics 巻: 29 号: 7 ページ: 457-468
  • DOI: 10.1080/01691864.2015.1011299
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] 残像による動体軌跡上情報投影手法の提案とその実現にむけた残像特性の基礎的研究 (2015)
  • 著者名/発表者名: 安井雅彦，アルバロ カシネリ，奥村光平，奥寛雅，石川正俊
  • 雑誌名: 日本バーチャルリアリティ学会論文誌 巻: 20 ページ: 55-64
  • NAID: 110009931661
  • 査読あり
• [雑誌論文] 高速光軸制御を用いた動的物体の非接触振動計測システム (2014)
  • 著者名/発表者名: 宮下令央，藏悠子，奥村光平，奥寛雅，石川正俊
  • 雑誌名: 日本バーチャルリアリティ学会論文誌 巻: 19 ページ: 99-104
  • 査読あり
• [雑誌論文] 空中超音波触覚ディスプレイ・カメラ系による高速ダイナミック情報環境とその校正手法 (2014)
  • 著者名/発表者名: 末石智大，長谷川圭介，奥村光平，奥寛雅，篠田裕之，石川正俊
  • 雑誌名: 日本バーチャルリアリティ学会論文誌 巻: 19 ページ: 173-183
  • 査読あり
• [雑誌論文] Architectures and applications of high-speed vision (2014)
  • 著者名/発表者名: Yoshihiro Watanabe, Hiromasa Oku, and Masatoshi Ishikawa
  • 雑誌名: Optical Review 巻: Vol.21 号: 6 ページ: 875-882
  • DOI: 10.1007/s10043-014-0140-8
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] High-Speed Vision and its Application Systems (2014)
  • 著者名/発表者名: Taku Senoo, Yuji Yamakawa, Yoshihiro Watanabe, Hiromasa Oku and Masatoshi Ishikawa
  • 雑誌名: Journal of Robotics and Mechatronics 巻: 26 ページ: 287-301
  • NAID: 130007671052
• [雑誌論文] 光学式視線制御機構による高速ビジュアルトラッキング (2014)
  • 著者名/発表者名: 奥寛雅
  • 雑誌名: 日本ロボット学会誌 巻: 32 ページ: 774-778
  • NAID: 130004707663
• [雑誌論文] 高速視線制御光学系による高速飛翔体の映像計測 (2013)
  • 著者名/発表者名: 奥村光平，石井将人，巽瑛理，奥寛雅，石川正俊
  • 雑誌名: 計測自動制御学会論文集 巻: 49 ページ: 855-864
  • NAID: 10031200045
  • 査読あり
• [雑誌論文] 二眼駆動鏡面式視線制御による高速運動・変形物体のステレオ計測システム (2013)
  • 著者名/発表者名: 末石智大，奥村光平，奥寛雅，石川正俊
  • 雑誌名: 日本バーチャルリアリティ学会論文誌 巻: 18 ページ: 181-190
  • NAID: 110009624276
  • 査読あり
• [雑誌論文] 高速光軸制御を用いた動的物体への投影型拡張現実感 (2013)
  • 著者名/発表者名: 奥村光平，奥寛雅，石川正俊
  • 雑誌名: 映像情報メディア学会誌 巻: 67 号: 7 ページ: J204-J211
  • DOI: 10.3169/itej.67.J204
  • NAID: 130003369088
  • ISSN: 1342-6907, 1881-6908
  • 査読あり
• [雑誌論文] 高速光軸制御を用いた動的物体への投影型拡張現実感 (2013)
  • 著者名/発表者名: 奥村光平, 奥寛雅, 石川正俊
  • 雑誌名: 映像情報メディア学会誌 巻: (採録決定)
  • NAID: 130003369088
  • 査読あり
• [雑誌論文] High-Speed Autofocusing of Cells Using Radial Intensity Profiles Based on Depth From Diffraction (DFDi) Method (2013)
  • 著者名/発表者名: Hiromasa Oku, Soshiro Makise, Masatoshi Ishikawa
  • 雑誌名: Journal of Aero Aqua Bio-mechanisms 巻: 3 号: 1 ページ: 13-21
  • DOI: 10.5226/jabmech.3.13
  • NAID: 130003375375
  • ISSN: 2185-1522
  • 査読あり
• [学会発表] プロジェクターを用いた構造化ライトフィールドの投影による高速三次元計測とトラッキングへの応用 (2015)
  • 著者名/発表者名: 木村俊貴，楊旭，奥寛雅
  • 学会等名: 第21回画像センシングシンポジウム (SSII 2015)
  • 発表場所: パシフィコ横浜，神奈川
  • 年月日: 2015-06-11
• [学会発表] プロジェクターを用いた構造化ライトフィールドの投影による高速三次元計測 (2015)
  • 著者名/発表者名: 木村俊貴，楊旭，奥寛雅
  • 学会等名: ロボティクス・メカトロニクス講演会 (Robomech 2015)
  • 発表場所: みやこめっせ，京都
  • 年月日: 2015-05-18
• [学会発表] Robust High-speed Tracking against Illumination Changes for Dynamic Projection Mapping (2015)
  • 著者名/発表者名: Tomohiro Sueishi, Hiromasa Oku, Masatoshi Ishikawa
  • 学会等名: IEEE Virtual Reality Conference (VR2015)
  • 発表場所: Arles Congress Center, Arles, France
  • 年月日: 2015-03-16
• [学会発表] 構造化ライトフィールドの投影による実時間距離計測 (2014)
  • 著者名/発表者名: 松本卓也，奥寛雅，石川正俊
  • 学会等名: 第32回日本ロボット学会学術講演会
  • 発表場所: 九州産業大学，福岡
  • 年月日: 2014-09-04
• [学会発表] 時間幾何学的整合性を有する動的物体へのプロジェクションマッピング (2014)
  • 著者名/発表者名: 奥村光平，末石智大，奥寛雅，石川正俊
  • 学会等名: 第20回画像センシングシンポジウム (SSII2014)
  • 発表場所: パシフィコ横浜，神奈川
  • 年月日: 2014-06-12 – 2014-06-13
• [学会発表] 背景差分を適用した高速視線制御トラッキングシステムおよび屋外用ユニット (2013)
  • 著者名/発表者名: 横山恵子，末石智大，奥村光平，奥寛雅，石川正俊
  • 学会等名: 第19回画像センシングシンポジウム (SSII2013)
  • 発表場所: パシフィコ横浜，神奈川
• [学会発表] 動的対象への投影型拡張現実感 (2012)
  • 著者名/発表者名: 奥村光平, 奥寛雅, 石川正俊
  • 学会等名: 2012年映像情報メディア学会年次大会
  • 発表場所: 広島・広島市立大学
  • 年月日: 2012-08-29
• [学会発表] Dynamic imaging based on high-speed optical components (Keynote Lecture) (2012)
  • 著者名/発表者名: Hiromsa Oku
  • 学会等名: The 5tn International Symposium on Aero Aqua Bio-Mechanisms
  • 発表場所: 台湾・台北(招待講演)
  • 年月日: 2012-08-26
• [学会発表] Lumipen: Projection-Based Mixed Reality for Dynamic Objects (2012)
  • 著者名/発表者名: Kohei Okumura, Hiromasa Oku and Masatosh i Ishikawa
  • 学会等名: 2012 IEEE International Conference on Multimedia and Expo
  • 発表場所: オーストラリア・メルボルン
  • 年月日: 2012-07-11
• [学会発表] Arbitrarily Focused Video Using High-speed Liquid Lens (2012)
  • 著者名/発表者名: Hiroki Deguchi, Hiromasa Oku, Masatoshi Ishikawa
  • 学会等名: 5tn ACM SIGGRAPH Conference and Exhibition on Computer Graphics and Interactive Techniques in
  • 発表場所: シンガポール・シンガポール
• [学会発表] 光学系の高速制御に基づくロボプティクス
  • 著者名/発表者名: 奥寛雅
  • 学会等名: 映像情報メディア学会情報センシング研究会
  • 発表場所: 静岡大学佐鳴会館、浜松
  • 招待講演
• [学会発表] Dynamic image control based on high-speed optical devices
  • 著者名/発表者名: Hiromasa Oku
  • 学会等名: The 5th International Symposim on Photoelectronic Detection and Imaging (ISPDI2013)
  • 発表場所: China National Convention Center, 北京，中国
  • 招待講演
• [学会発表] Gaze Matching Capturing for a High-speed Flying Object
  • 著者名/発表者名: Kohei Okumura, Masato Ishii, Eri Tatsumi, Hiromasa Oku and Masatoshi Ishikawa
  • 学会等名: International Conference on Instrumentation, Control, Information Technology and System Integration (SICE Annual Conference 2013)
  • 発表場所: 名古屋大学、名古屋
• [学会発表] Acitve Projection AR using High-speed Optical Axis Control and Appearance Estimation Algorithm
  • 著者名/発表者名: Kohei Okumura, Hiromasa Oku and Masatoshi Ishikawa
  • 学会等名: 2013 IEEE International Conference on Multimedia and Expo (ICME 2013)
  • 発表場所: The Fairmont San jose, San Jose, California, USA
• [学会発表] 高速視線制御ユニットによる動的プロジェクションマッピング
  • 著者名/発表者名: 奥寛雅，奥村光平，石川正俊
  • 学会等名: 第18回日本バーチャルリアリティ学会大会(VRSJ2013)
  • 発表場所: ナレッジキャピタル，大阪
• [学会発表] 可動ミラーを用いた全周走査高速視線制御・ユニットの提案
  • 著者名/発表者名: 小林鉱石，奥寛雅，石川正俊
  • 学会等名: 第31回日本ロボット学会学術講演会
  • 発表場所: 首都大学東京南大沢キャンパス，東京
• [学会発表] 1 msオートパン・チルト ～動きの並進成分を極力除去した映像の生成技術～
  • 著者名/発表者名: 奥村光平，横山恵子，奥寛雅，石川正俊
  • 学会等名: 第31回日本ロボット学会学術講演会
  • 発表場所: 首都大学東京南大沢キャンパス，東京
• [学会発表] 高速光学系により応答時間を整合した新たなビジョンシステムの提案
  • 著者名/発表者名: 奥寛雅，奥村光平，石川正俊
  • 学会等名: 第19回画像センシングシンポジウム (SSII2013)
  • 発表場所: パシフィコ横浜，神奈川
• [学会発表] 駆動鏡面式高速視線制御光学系を用いた高精度計測のための光学パラメータ推定
  • 著者名/発表者名: 末石智大，奥寛雅，石川正俊
  • 学会等名: 日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会2013(ROBOMEC2013)
  • 発表場所: つくば国際会議場，茨城
• [学会発表] ロボプティックビジョン：フレーム毎の高速光学系制御に基づく次世代ビジョンシステムの提案
  • 著者名/発表者名: 奥寛雅, 奥村光平，石川正俊
  • 学会等名: 日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会2013 (ROBOMEC 2013)
  • 発表場所: つくば国際会議場，茨城
• [学会発表] 可搬型高速視線制御システムの開発と背景差分を用いた屋外での高速物体追跡
  • 著者名/発表者名: 横山恵子，奥村光平，奥寛雅，石川正俊
  • 学会等名: 日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会2013 (ROBOMEC 2013)
  • 発表場所: つくば国際会議場，茨城
• [学会発表] 液体可変焦点レンズの応用に向けた焦点距離計測機構の基礎評価
  • 著者名/発表者名: 大塚博，奥寛雅，石川正俊
  • 学会等名: 日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会2013(ROBOMEC 2013)
  • 発表場所: つくば国際会議場，茨城
• [学会発表] 焦点距離の高速スキャンにより得られる時系列画像を用いた高速三次元動き推定手法
  • 著者名/発表者名: 松﨑翔太, 奥寛雅, 石川正俊
  • 学会等名: 日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会2013 (ROBOMEC 2013)
  • 発表場所: つくば国際会議場，茨城
• [備考] 群馬大学 奥研究室
  • URL: http://www.okulab.cs.gunma-u.ac.jp/
• [備考] 群馬大学奥研究室
  • URL: http://www.okulab.cs.gunma-u.ac.jp/
• [備考] 東京大学石川渡辺研究室
  • URL: http://www.k2.t.u-tokyo.ac.jp/
• [備考]
  • URL: http://www.k2.t.u-tokyo.ac.jp/
• [産業財産権] 視線方向制御装置 (2013)
  • 発明者名: 奥寛雅，石川正俊，小林鉱石
  • 権利者名: 奥寛雅，石川正俊，小林鉱石
  • 産業財産権種類: 特許
  • 産業財産権番号: 2013-141940
  • 出願年月日: 2013-07-05
• [産業財産権] 背景差分抽出装置及び背景差分抽出方法 (2013)
  • 発明者名: 横山恵子，奥寛雅，石川正俊
  • 権利者名: 横山恵子，奥寛雅，石川正俊
  • 産業財産権種類: 特許
  • 産業財産権番号: 2013-099408
  • 出願年月日: 2013-05-09