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多波長・多方向光源による蛍光物体の質感編集

公募研究

研究領域多様な質感認識の科学的解明と革新的質感技術の創出
研究課題/領域番号 16H01676
研究種目

新学術領域研究(研究領域提案型)

配分区分補助金
審査区分 複合領域
研究機関九州工業大学

研究代表者

岡部 孝弘  九州工業大学, 大学院情報工学研究院, 教授 (00396904)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
8,710千円 (直接経費: 6,700千円、間接経費: 2,010千円)
2017年度: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2016年度: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
キーワード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 / コンピュータグラフィックス
研究実績の概要

本研究では,蛍光物体の質感編集技術を確立することを目指す.蛍光物体の光学的特性が入射光と反射光の方向だけでなく波長にも依存することから,主に多波長・多方向光源システム(マルチ/ハイパースペクトルライトステージ)を用いた蛍光物体の解析および画像生成を行う.具体的には,被写体を様々な波長で様々な方向から照明して撮影した画像を用いたイメージベーストモデリング(IBM)とイメージベーストレンダリング(IBR)に取り組む.
前者のIBMに関しては,多波長・多方向光源下の蛍光物体の画像から,物体表面の分光特性(分光反射率,蛍光励起スペクトル,および,蛍光放射の色度)と法線を推定する手法を開発した.これにより,分光分布も空間分布も任意の光源環境における蛍光物体の画像生成が可能になった.また,ストークスシフトを活用した蛍光照度差ステレオにおいて,鏡面反射に対して頑健な法線推定を実現するために,光源波長と観測波長の両方を画素ごとに最適化する手法を開発した.
後者のIBRに関しては,多波長・多方向光源下の画像を,拡散反射や鏡面反射などの反射成分と蛍光成分に分離する手法を開発した.具体的には,多波長・多方向光源システムでも用いているLEDなどの狭帯域光源を仮定し,RGB色空間における反射光の色と蛍光の色の関係を調べて,2枚の画像からの分離が可能であることを明らかにした.また,蛍光色に関する事前知識を活用することで,単一画像からの分離が可能であることも示した.これにより,蛍光強度を変化させたときの写実的画像の生成,つまり,蛍光感の編集が可能になった.
上記の研究に加えて,動的シーンにおける蛍光感の編集,5自由度光線空間による蛍光物体の照明シミュレーション,および,単一画像中の物体への蛍光成分の付与による蛍光感の編集などに取り組んだ.

現在までの達成度 (段落)

29年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

29年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 研究成果

    (27件)

すべて 2018 2017 2016 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 学会発表 (25件) (うち国際学会 6件、 招待講演 1件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] エバーハルト・カール大学テュービンゲン(ドイツ)

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 蛍光に基づく照度差ステレオのための光源波長と観測波長の最適化2018

    • 著者名/発表者名
      北原雅啓, 岡部孝弘, 佐藤いまり
    • 学会等名
      情報処理学会研究報告, Vol.2018-CVIM-211, No.13
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 単一画像中の物体への蛍光成分の付与2018

    • 著者名/発表者名
      日高大地, 岡部孝弘
    • 学会等名
      情報処理学会 第80回全国大会, 5X-04
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] パターン光投影による半透明物体の反射率と散乱特性の推定2018

    • 著者名/発表者名
      田中奈津美, 岡部孝弘
    • 学会等名
      情報処理学会 第80回全国大会, 5X-05
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 間接的な質感編集のための水滴形状の復元2018

    • 著者名/発表者名
      鎌田春, 岡部孝弘
    • 学会等名
      情報処理学会 第80回全国大会, 5X-08
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 半透明物体の分光学的特性のモデリング2017

    • 著者名/発表者名
      平安奈苗, 北原雅啓, 岡部孝弘
    • 学会等名
      情報処理学会 第79回全国大会
    • 発表場所
      愛知
    • 年月日
      2017-03-18
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 動的シーンの分光的な直接・大域成分への分解2017

    • 著者名/発表者名
      鳥居杜朗, 岡部孝弘
    • 学会等名
      情報処理学会 第79回全国大会
    • 発表場所
      愛知
    • 年月日
      2017-03-18
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 単一カラー画像に基づく材質識別のための照明とグレースケール変換の同時最適化2017

    • 著者名/発表者名
      王超, 岡部孝弘
    • 学会等名
      情報処理学会 第79回全国大会
    • 発表場所
      愛知
    • 年月日
      2017-03-17
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Multispectral Active Illumination2017

    • 著者名/発表者名
      Takahiro Okabe
    • 学会等名
      International Multidisciplinary Workshop on Sensing, Reconstruction, and Recognition of Environment at NAIST
    • 発表場所
      Ikoma, Japan
    • 年月日
      2017-03-16
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 少数の画像からの蛍光物体の分光特性と法線の推定2017

    • 著者名/発表者名
      北原雅啓, 岡部孝弘
    • 学会等名
      情報処理学会CVIM研究会
    • 発表場所
      京都
    • 年月日
      2017-01-19
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 光源の明るさと色の高速変動に基づく動的シーンの光学的解析2017

    • 著者名/発表者名
      鳥居杜朗, 岡部孝弘
    • 学会等名
      情報処理学会研究報告, Vol.2017-CVIM-207, No.21
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 表面材質識別のための照明環境とモノクロ変換の最適化2017

    • 著者名/発表者名
      王超, 岡部孝弘
    • 学会等名
      第23回画像センシングシンポジウム (SSII2017), IS3-23
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 動的シーンにおける光源色ごとの直接・大域成分の分離2017

    • 著者名/発表者名
      鳥居杜朗, 岡部孝弘
    • 学会等名
      第20回画像の認識・理解シンポジウム (MIRU2017), OS1-2
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 狭帯域光源下における反射成分と蛍光成分の分離2017

    • 著者名/発表者名
      小屋松孝治, 岡部孝弘
    • 学会等名
      第20回画像の認識・理解シンポジウム (MIRU2017), PS1-12
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 5自由度光線空間における写実的画像の生成2017

    • 著者名/発表者名
      大矢慎之介, 岡部孝弘
    • 学会等名
      第20回画像の認識・理解シンポジウム (MIRU2017), PS2-63
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 単一カラー画像に基づく表面材質識別のための照明環境とモノクロ変換の同時最適化2017

    • 著者名/発表者名
      王超, 岡部孝弘
    • 学会等名
      第20回画像の認識・理解シンポジウム (MIRU2017), PS3-15
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Joint Optimization of Coded Illumination and Grayscale Conversion for One-Shot Raw Material Classification2017

    • 著者名/発表者名
      Chao Wang and Takahiro Okabe
    • 学会等名
      In Proc. the 28th British Machine Vision Conference (BMVC2017)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 5自由度光線空間による照明シミュレーション2017

    • 著者名/発表者名
      大矢慎之介, 岡部孝弘
    • 学会等名
      第16回情報科学技術フォーラム (FIT2017), H-015
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 蛍光物体のモデリングとその任意照明下画像の生成・編集への応用2017

    • 著者名/発表者名
      北原雅啓, 岡部孝弘
    • 学会等名
      第16回情報科学技術フォーラム (FIT2017), H-016
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Diffuse-Specular Separation of Multi-View Images under Varying Illumination2017

    • 著者名/発表者名
      Kouki Takechi and Takahiro Okabe
    • 学会等名
      In Proc. the 2017 IEEE International Conference on Image Processing (ICIP2017)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Image-Based Relighting with 5-D Incident Light Fields2017

    • 著者名/発表者名
      Shinnosuke Oya and Takahiro Okabe
    • 学会等名
      In Proc. the 6th Color and Photometry in Computer Vision Workshop (CPCV2017)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Acquiring Multispectral Light Transport Using Multi-Primary DLP Projector2016

    • 著者名/発表者名
      Kayano Maeda, Takahiro Okabe
    • 学会等名
      The 6th International Conference on Image Processing Theory, Tools and Applications (IPTA2016)
    • 発表場所
      Oulu, Finland
    • 年月日
      2016-12-15
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Separating Reflection Components in Images under Multispectral and Multidirectional Light Sources2016

    • 著者名/発表者名
      Naoto Kobayashi, Takahiro Okabe
    • 学会等名
      The 23rd IAPR International Conference on Pattern Recognition (ICPR2016)
    • 発表場所
      Cancun, Mexico
    • 年月日
      2016-12-07
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 任意照明環境における蛍光物体の画像生成に向けて2016

    • 著者名/発表者名
      北原雅啓, 小屋松孝治, 岡部孝弘
    • 学会等名
      第19回画像の認識・理解シンポジウム (MIRU2016)
    • 発表場所
      静岡
    • 年月日
      2016-08-03
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 多波長・多方向光源下画像の反射成分の分離2016

    • 著者名/発表者名
      小林直人, 岡部孝弘
    • 学会等名
      第19回画像の認識・理解シンポジウム (MIRU2016)
    • 発表場所
      静岡
    • 年月日
      2016-08-02
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 多波長・多方向光源下の画像を用いた拡散・鏡面反射物体の写実的画像生成2016

    • 著者名/発表者名
      小屋松孝治, 岡部孝弘
    • 学会等名
      情報処理学会CVIM研究会
    • 発表場所
      大阪
    • 年月日
      2016-05-12
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [備考] 九州工業大学情報工学部知能情報工学科岡部研究室ホームページ

    • URL

      http://www.pluto.ai.kyutech.ac.jp/~okabe/

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書 2016 実績報告書

URL: 

公開日: 2016-04-26   更新日: 2022-05-13  

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