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複合解像度型イメージングを用いた高質感映像の収集と表示に関する研究

公募研究

研究領域質感認知の脳神経メカニズムと高度質感情報処理技術の融合的研究
研究課題/領域番号 25135712
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
研究機関東京工業大学

研究代表者

山口 雅浩  東京工業大学, 学術国際情報センター, 教授 (10220279)

研究期間 (年度) 2013-06-28 – 2015-03-31
研究課題ステータス 完了 (2014年度)
配分額 *注記
11,960千円 (直接経費: 9,200千円、間接経費: 2,760千円)
2014年度: 6,110千円 (直接経費: 4,700千円、間接経費: 1,410千円)
2013年度: 5,850千円 (直接経費: 4,500千円、間接経費: 1,350千円)
キーワード分光イメージング / ディスプレイ / 質感 / 色再現 / 光沢 / 画像工学
研究実績の概要

映像システムにおいて、実物の色・質感をリアリティ高くディスプレイ上に再現することは究極の課題の一つである。そのためには赤・緑・青(RGB)の三原色だけでは不十分であり、分光画像技術の応用が有望視されている。しかし従来の分光画像技術では、高精細・高画質・動画像を取得・処理することが難しく、また質感の再現のために重要な、光沢の輝きや色を正確に再現することが困難という課題があった。これに対して本研究課題では「複合解像度型分光イメージング」の技術による課題解決に取り組んだ。
2013年度に構築したリアルタイムの分光画像取得・処理システムでは、高解像度分光画像の再構成精度の低下要因として、高解像度RGBカメラの分光感度特性のモデル化誤差が挙げられたことから、重回帰分析を用いた再構成手法を適用するとともに、局所重みつき重回帰分析に基づく分光画像再構成手法を新たに提案し、実験的に精度向上の効果を確認した。
また、高輝度な光沢やテクスチャーを含む分光動画像の収集・再現を目的として、17bitのダイナミックレンジを有するカメラを用いて複合解像度型分光イメージングシステムを実装し、光沢部分を飽和しないように入力可能とした。こうして取得した高ダイナミックレンジの映像を通常のディスプレイに表示するには、ダイナミックレンジの圧縮(トーンマッピング)を行う必要があるが、階調圧縮のパラメータをユーザが手動で設定する必要があった。本研究では、階調圧縮の程度を最適化するようなパラメータを自動的に定める方法を提案し、開発した分光動画像システムに適用することでその効果を確認した。
さらに、映像のリアリティや色・質感が、ディスプレイ周囲の環境によってどのように影響を受けるか、主観評価実験による検討を行い、リアリティや色再現性に対する評価が高くなる条件を示した。

現在までの達成度 (段落)

26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

26年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2014 実績報告書
  • 2013 実績報告書
  • 研究成果

    (16件)

すべて 2015 2014 その他

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 1件、 謝辞記載あり 4件) 学会発表 (12件) (うち招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Hybrid-Resolution Spectral Imaging System Using Adaptive Regression-Based Reconstruction2015

    • 著者名/発表者名
      Keiichiro Nakazaki, Yuri Murakami, Masahiro Yamaguchi
    • 雑誌名

      Image and Signal Processing, Lecture Notes in Computer Science

      巻: 8509 ページ: 142-150

    • DOI

      10.1007/978-3-319-07998-1_17

    • ISBN
      9783319079974, 9783319079981
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Optics and Computational Methods for Hybrid Resolution Spectral Imaging2015

    • 著者名/発表者名
      Masahiro Yamaguchi
    • 雑誌名

      Computational Color Imaging, Lecture Notes in Computer Science

      巻: 9016 ページ: 23-32

    • DOI

      10.1007/978-3-319-15979-9_3

    • ISBN
      9783319159782, 9783319159799
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Hybrid-resolution spectral video system using low-resolution spectral sensor2014

    • 著者名/発表者名
      Yuri Murakami, Keiichiro Nakazaki, Masahiro Yamaguchi
    • 雑誌名

      Optics Express

      巻: 22 号: 17 ページ: 20311-20325

    • DOI

      10.1364/oe.22.020311

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] High-fidelity color reproduction using hybrid-resolution spectral imaging2014

    • 著者名/発表者名
      Keiichiro Nakazaki, Yuri Murakami, Masahiro Yamaguchi
    • 雑誌名

      ITE Technical Report

      巻: 38, 47 ページ: 51-52

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 謝辞記載あり
  • [学会発表] Optics and Computational Methods for Hybrid Resolution Spectral Imaging2015

    • 著者名/発表者名
      Masahiro Yamaguchi
    • 学会等名
      5th International Workshop CCIW 2015
    • 発表場所
      Saint Etienne, France
    • 年月日
      2015-03-24
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Real-time spectral video for spectrum-based color display by hybrid resolution imaging2015

    • 著者名/発表者名
      Masahiro Yamaguchi
    • 学会等名
      International Workshop "Level-processing of color vision - optics, cone and color perception"
    • 発表場所
      Yokohama, Japan
    • 年月日
      2015-03-04
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] High-fidelity color reproduction using hybrid-resolution spectral imaging2014

    • 著者名/発表者名
      Keiichiro Nakazaki, Yuri Murakami, Masahiro Yamaguchi
    • 学会等名
      2nd Asian Image Sensors and Imaging Systems Symposium
    • 発表場所
      Tokyo, Japan
    • 年月日
      2014-12-01
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 複合解像度型分光イメージングシステムにおける重回帰分析を用いた画像再構成法の実装2014

    • 著者名/発表者名
      中崎渓一郎、村上百合、山口雅浩
    • 学会等名
      日本光学会年次学術講演会, Optics & Photonics Japan 2014
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2014-11-06
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Hybrid-Resolution Spectral Imaging System Using Adaptive Regression-Based Reconstruction2014

    • 著者名/発表者名
      Keiichiro Nakazaki, Yuri Murakami, Masahiro Yamaguchi
    • 学会等名
      6th International Conference, ICISP 2014
    • 発表場所
      Cherbourg, France
    • 年月日
      2014-06-30 – 2014-07-02
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Hybrid-Resolution Spectral Imaging System Using Adaptive Regression-based Reconstruction2014

    • 著者名/発表者名
      Keiichiro Nakazaki, Yuri Murakami and Masahiro Yamaguchi
    • 学会等名
      ICISP 2014: International Conference on Image and Signal Processing
    • 発表場所
      Normandy, France
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Development of low-resolution spectral imager and its application to hybrid-resolution spectral imaging

    • 著者名/発表者名
      Yuri Murakami, Asami Tanji, Masahiro Yamaguchi
    • 学会等名
      AIC 2013: 12th International AIC Color Congress
    • 発表場所
      Newcastle upon Tyne, U.K.
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 複合解像度型分光イメージングによる実時間色再現とその評価

    • 著者名/発表者名
      中崎渓一郎, 村上百合, 山口雅浩
    • 学会等名
      日本光学会年次学術講演会, Optics & Photonics Japan 2013
    • 発表場所
      奈良
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 複合解像度方式による実時間分光イメージングシステム

    • 著者名/発表者名
      中崎渓一郎, 村上百合, 山口雅浩
    • 学会等名
      電子情報通信学会電子ディスプレイ研究会,信学技報,Vol. 113, No. 273, pp. 17-22
    • 発表場所
      東京
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 低解像分光センサーの試作と複合解像度型分光イメージングへの応用

    • 著者名/発表者名
      村上百合, 丹治麻美, 中崎渓一郎, 山口雅浩
    • 学会等名
      視覚情報基礎研究会第17回研究発表会
    • 発表場所
      東京
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 光沢感や質感をリアリティ高く再現するための階調圧縮に関する研究

    • 著者名/発表者名
      新井隆浩, 山口雅浩, 村上百合
    • 学会等名
      第8回情報フォトニクス研究会関東学生研究論文講演会
    • 発表場所
      東京
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 複合解像度型分光イメージングシステムの実装と評価

    • 著者名/発表者名
      中崎渓一郎, 村上百合, 山口雅浩
    • 学会等名
      第8回情報フォトニクス研究会関東学生研究論文講演会
    • 発表場所
      東京
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書

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公開日: 2013-07-10   更新日: 2019-07-29  

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