適応的高速３次元センシングとその情報再構築に関する研究

• 研究課題/領域番号: 24680018
• 研究種目: 若手研究(A)
• 配分区分: 一部基金
• 研究分野: 知覚情報処理・知能ロボティクス
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 渡辺 義浩 東京大学, 情報理工学(系)研究科, 講師 (80456160)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2016-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2015年度)
• 配分額: 23,920千円 (直接経費: 18,400千円、間接経費: 5,520千円); 2015年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円); 2014年度: 6,890千円 (直接経費: 5,300千円、間接経費: 1,590千円); 2013年度: 10,140千円 (直接経費: 7,800千円、間接経費: 2,340千円); 2012年度: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
• キーワード: センシングデバイス・システム / 計測システム / センシング情報処理 / コンピュータビジョン / 画像情報処理 / ３次元センシング / 高速ビジョン / 能動計測 / 3次元センシング

研究成果の概要

本研究では、対象の変動速度を上回る速度で観測系の構造を制御する適応的３次元センシングの構築と、高速に把握される時空間の情報を統合する理論の体系化を実施した。また、提案技術が切り拓く応用として、予測不能な現象を記録するための知的撮像制御と、運動物体を高精細かつ高速にスキャンする技術への展開を図った。具体的な成果として、複数枚の距離画像からの適応的階層化に基づく高解像度形状復元、適応的照明を用いた高速反射特性計測、3視点拘束に基づくセグメントパターン投影型高速3次元計測、高速動画像を用いた時系列伝搬による運動物体の逐次的形状復元、3次元運動計測の検証と動的物体の形状統合への応用などを実現した。

研究成果

• [雑誌論文] 3視点拘束に基づくセグメントパターン投影型高速3次元計測 (2016)
  • 著者名/発表者名: 田畑 智志, 野口 翔平, 渡辺 義浩, 石川 正俊
  • 雑誌名: 計測自動制御学会論文集 巻: 52 号: 3 ページ: 141-151
  • DOI: 10.9746/sicetr.52.141
  • NAID: 130005139002
  • ISSN: 0453-4654, 1883-8189
  • 査読あり
• [雑誌論文] 3D Motion Sensing of any Object without Prior Knowledge (2015)
  • 著者名/発表者名: Leo Miyashita, Ryota Yonezawa, Yoshihiro Watanabe, Masatoshi Ishikawa
  • 雑誌名: ACM Transactions on Graphics 巻: 34 号: 6 ページ: 218-218
  • DOI: 10.1145/2816795.2818133
  • 査読あり / 国際共著
• [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] 高速三次元センシングとその応用 (2014)
  • 著者名/発表者名: 渡辺 義浩
  • 雑誌名: 日本ロボット学会誌 巻: 32 号: 9 ページ: 779-783
  • DOI: 10.7210/jrsj.32.779
  • NAID: 130004707664
  • ISSN: 0289-1824, 1884-7145
  • 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, YoshihiroWatanabe, Hiromasa Oku and Masatoshi Ishikawa
  • 雑誌名: Journal of Robotics and Mechatronics 巻: 26 ページ: 287-301
  • NAID: 130007671052
  • 査読あり
• [雑誌論文] 自動めくり機を搭載する適応的撮像型の高速書籍電子化システム (2013)
  • 著者名/発表者名: 野口翔平, 溜井美帆, 山田雅宏, 渡辺義浩, 石川正俊
  • 雑誌名: 電子情報通信学会論文誌D 巻: J96-D ページ: 2590-2602
  • 査読あり
• [雑誌論文] High-resolution Surface Reconstruction based on Multi-level Implicit Surface from Multiple Range Images (2013)
  • 著者名/発表者名: Shohei Noguchi, Yoshihiro Watanabe, Masatoshi Ishikawa
  • 雑誌名: IPSJ Transactions on Computer Vision and Applications 巻: 5 ページ: 143-152
  • NAID: 130003384047
  • 査読あり
• [雑誌論文] 高速書籍電子化に向けた単眼動画像からの三次元変形とその展開テクスチャの復元 (2013)
  • 著者名/発表者名: 渡辺義浩，柴山裕樹，石川正俊
  • 雑誌名: 電子情報通信学会論文誌D 巻: J96-D ページ: 1731-1742
  • NAID: 110009634945
  • 査読あり
• [雑誌論文] 書籍電子化技術の新展開 -ブックスキャナの技術動向と超高速化への挑戦- (2013)
  • 著者名/発表者名: 渡辺義浩, 石川正俊
  • 雑誌名: 現代の図書館 巻: 51 ページ: 210-216
• [学会発表] 高速BRDF計測に向けた代数的解法の拡張の提案 (2015)
  • 著者名/発表者名: 斎藤謙二郎，宮下令央，渡辺義浩，石川正俊
  • 学会等名: 映像情報メディア学会冬季大会
  • 発表場所: 東京都新宿区，早稲田大学
  • 年月日: 2015-12-15
• [学会発表] 三次元運動センシングを用いた移動体からの三次元形状統合システムの提案 (2015)
  • 著者名/発表者名: 中井啓貴，米澤亮太，宮下令央，渡辺義浩，石川正俊
  • 学会等名: 計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会
  • 発表場所: 愛知県名古屋市，名古屋国際会議場
  • 年月日: 2015-12-14
• [学会発表] 3次元運動計測を用いた動的物体の高解像度RGB-D取得 (2015)
  • 著者名/発表者名: 米澤亮太，宮下令央，渡辺義浩，石川正俊
  • 学会等名: 計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会
  • 発表場所: 愛知県名古屋市，名古屋国際会議場
  • 年月日: 2015-12-14
• [学会発表] 構造化光空間を用いた遮蔽に頑健な浮遊型入力機構の提案 (2015)
  • 著者名/発表者名: 安井雅彦，渡辺義浩，石川正俊
  • 学会等名: 計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会
  • 発表場所: 愛知県名古屋市，名古屋国際会議場
  • 年月日: 2015-12-14
• [学会発表] 事例ベース歪み補正のための書籍構造を利用した紙面形状マッチング (2015)
  • 著者名/発表者名: 伊藤光一郎，渡辺義浩，石川正俊
  • 学会等名: ビジョン技術の実利用ワークショップ
  • 発表場所: 神奈川県横浜市，パシフィコ横浜
  • 年月日: 2015-12-03
• [学会発表] 3D Motion Sensing of any Object without Prior Knowledge (2015)
  • 著者名/発表者名: Leo Miyashita, Ryota Yonezawa, Yoshihiro Watanabe and Masatoshi Ishikawa
  • 学会等名: SIGGRAPH Asia
  • 発表場所: Kobe Convention Center, Kobe, Hyogo, Japan
  • 年月日: 2015-11-02
• [学会発表] High-speed 3D Sensing with Three-view Geometry using a Segmented Pattern (2015)
  • 著者名/発表者名: Satoshi Tabata, Shohei Noguchi, Yoshihiro Watanabe, and Masatoshi Ishikawa
  • 学会等名: IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems
  • 発表場所: Congress Center Hamburg, Hamburg, Germany
  • 年月日: 2015-09-28
• [学会発表] 多重化レーザー計測を用いた任意物体の3次元運動センシングとその応用 (2015)
  • 著者名/発表者名: 宮下令央, 米澤亮太, 渡辺義浩, 石川正俊
  • 学会等名: 日本バーチャルリアリティ学会大会
  • 発表場所: 東京都江東区，芝浦工業大学
  • 年月日: 2015-09-09
• [学会発表] 空中像形成技術を用いた構造化光空間による3次元計測手法の提案 (2015)
  • 著者名/発表者名: 安井雅彦，渡辺義浩，石川正俊
  • 学会等名: 日本バーチャルリアリティ学会大会
  • 発表場所: 東京都江東区，芝浦工業大学
  • 年月日: 2015-09-09
• [学会発表] 3視点拘束に基づくセグメントパターン投影型リアルタイム3次元センシング (2014)
  • 著者名/発表者名: 田畑智志, 野口翔平, 渡辺義浩, 石川正俊
  • 学会等名: 第15回システムインテグレーション部門講演会
  • 発表場所: ビッグサイト（東京都江東区）
  • 年月日: 2014-12-14 – 2014-12-17
• [学会発表] Rapid SVBRDF Measurement by Algebraic Solution Based on Adaptive Illumination (2014)
  • 著者名/発表者名: Leo Miyashita, Yoshihiro Watanabe and Masatoshi Ishikawa
  • 学会等名: International Conference on 3D Vision
  • 発表場所: 東京大学（東京都目黒区）
  • 年月日: 2014-12-08 – 2014-12-11
• [学会発表] 3D Rectification of Distorted Document Image based on Tiled Rectangle Fragments (2014)
  • 著者名/発表者名: Masahiro Hirano, Yoshihiro Watanabe and Masatoshi Ishikawa
  • 学会等名: IEEE International Conference on Image Processing
  • 発表場所: Paris, France
  • 年月日: 2014-10-27 – 2014-10-29
• [学会発表] High-Accuracy Rectification of Non-Planar Documents using Isometric Developable Mesh (2014)
  • 著者名/発表者名: Masahiro Hirano, Yoshihiro Watanabe and Masatoshi Ishikawa
  • 学会等名: The 17th Meeting on Image Recognition and Understanding
  • 発表場所: 岡山コンベンションセンター（岡山県岡山市）
  • 年月日: 2014-07-28 – 2014-07-31
• [学会発表] 高速動画像を用いた時系列伝搬による運動物体の逐次的形状復元 (2014)
  • 著者名/発表者名: 橋本順祥，渡辺義浩，石川正俊
  • 学会等名: 第20回画像センシングシンポジウム
  • 発表場所: パシフィコ横浜（神奈川県横浜市）
  • 年月日: 2014-06-11 – 2014-06-13
• [学会発表] 3次元形状の事前知識を用いた書籍画像展開補正 (2014)
  • 著者名/発表者名: 多田圭佑，渡辺義浩，石川正俊
  • 学会等名: 第20回画像センシングシンポジウム
  • 発表場所: パシフィコ横浜（神奈川県横浜市）
  • 年月日: 2014-06-11 – 2014-06-13
• [学会発表] 異なる時刻に撮像された複数視点画像を用いる統合型書籍画像生成とその高品質化 (2014)
  • 著者名/発表者名: 郷原啓生，渡辺義浩，石川正俊
  • 学会等名: 第20回画像センシングシンポジウム
  • 発表場所: パシフィコ横浜（神奈川県横浜市）
  • 年月日: 2014-06-11 – 2014-06-13
• [学会発表] Real-time 3D Page Tracking and Book Status Recognition for High-speed Book Digitization based on Adaptive Capturing (2014)
  • 著者名/発表者名: Shohei Noguchi, Masahiro Yamada, Yoshihiro Watanabe and Masatoshi Ishikawa
  • 学会等名: IEEE Winter Conference on Applications of Computer Vision
  • 発表場所: Colorado, USA
• [学会発表] High-Resolution Surface Reconstruction based on Multi-level Implicit Surface from Multiple Range Images (2013)
  • 著者名/発表者名: Shohei Noguchi, Yoshihiro Watanabe, Masatoshi Ishikawa
  • 学会等名: IEEE International Conference on Image Processing
  • 発表場所: Melbourne, Australia
• [学会発表] 小型・高速3次元センシングシステムを用いた高解像度形状復元 (2013)
  • 著者名/発表者名: 野口翔平，渡辺義浩，石川正俊
  • 学会等名: 第14回計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会
  • 発表場所: 兵庫県 神戸(神戸国際会議場)
• [学会発表] 複数視点型書籍電子化のためのテクスチャ配置と解像度向上を最適化する統合画像生成手法 (2013)
  • 著者名/発表者名: 郷原啓生,渡辺義浩,石川正俊
  • 学会等名: 映像メディア処理シンポジウム
  • 発表場所: 神奈川県 湯河原(ニューウェルシティ湯河原)
• [学会発表] 適応的撮像に基づく自動・高速・高精細書籍電子化システムの開発と評価 (2013)
  • 著者名/発表者名: 野口翔平，溜井美帆，山田雅宏，渡辺義浩，石川正俊
  • 学会等名: ロボティクス・メカトロニクス講演会2013
  • 発表場所: 茨城県 つくば(つくば国際会議場)
• [学会発表] スタンドアロン高速ビジョンシステムの試作 (2012)
  • 著者名/発表者名: 松本康平, 溜井美帆, Carson Reynolds, 渡辺義浩, 石川正俊
  • 学会等名: 2012年映像情報メディア学会冬季大会
  • 発表場所: 東京理科大学 森戸記念館(東京都)
  • 年月日: 2012-12-19
• [学会発表] デジタル応用に向けた変形する紙の高速な反射特性の取得 (2012)
  • 著者名/発表者名: 宮下令央, 渡辺義浩, 石川正俊
  • 学会等名: 2012年映像情報メディア学会冬季大会
  • 発表場所: 東京理科大学 森戸記念館(東京都)
  • 年月日: 2012-12-18
• [学会発表] 書籍のデジタルアーカイブに向けためくり動作中の高速反射特性計測 (2012)
  • 著者名/発表者名: 宮下令央, 渡辺義浩, 石川正俊
  • 学会等名: ビジョン技術の実利用ワークショップ(ViEW2012)
  • 発表場所: パシフィコ横浜(神奈川)
  • 年月日: 2012-12-07
• [学会発表] 複数枚の距離画像からの適応的階層化に基づく高解像度形状復元 (2012)
  • 著者名/発表者名: 野口翔平, 渡辺義浩, 石川正俊
  • 学会等名: 第15回画像の認識・理解シンポジウム(MIRU2012)
  • 発表場所: 福岡国際会議場(福岡県)
  • 年月日: 2012-08-08
• [備考] 3視点拘束に基づくセグメントパターン投影型高速3次元計測
  • URL: http://www.k2.t.u-tokyo.ac.jp/vision/SegmentedPattern/index-j.html
• [備考] 3次元運動計測を用いた動的物体の形状と色の高解像度統合
  • URL: http://www.k2.t.u-tokyo.ac.jp/vision/3D_Integration/index-j.html
• [備考] 代数的アルゴリズムと適応的照明を用いた高速SVBRDF計測
  • URL: http://www.k2.t.u-tokyo.ac.jp/vision/algebraicBRDFmeasurement/index-j.html
• [備考] 複数枚の距離画像からの適応的階層化に基づく高解像度形状復元
  • URL: http://www.k2.t.u-tokyo.ac.jp/vision/HighResolutionShapeMultiLevel/index-j.html
• [備考] 高速動画像を用いた時系列伝搬による運動物体の逐次的形状復元
  • URL: http://www.k2.t.u-tokyo.ac.jp/vision/timepro3D/index-j.html
• [備考] http://www.k2.t.u-tokyo.ac.jp/vision/index-j.html
• [備考] 複数枚の距離画像からの適応的階層化に基づく高解像度形状復元
  • URL: http://www.k2.t.u-tokyo.ac.jp/vision/HighResolutionShapeMultiLevel/index-j.html
• [備考] 書籍のデジタルアーカイブに向けためくり動作中の高速反射特性計測
  • URL: http://www.k2.t.u-tokyo.ac.jp/vision/HSMaterial/index-j.html
• [備考] ビジョンアーキテクチャ
  • URL: http://www.k2.t.u-tokyo.ac.jp/vision/index-j.html