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2018 年度 実績報告書

実社会の多様な質感情報を分析・制御・管理する技術

計画研究

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 15H05926
研究機関横浜国立大学

研究代表者

岡嶋 克典  横浜国立大学, 大学院環境情報研究院, 教授 (60377108)

研究分担者 堀内 隆彦  千葉大学, 大学院工学研究院, 教授 (30272181)
富永 昌二  長野大学, 企業情報学部, 研究員 (10103342)
研究期間 (年度) 2015-06-29 – 2020-03-31
キーワード感性情報学 / 心理物理学 / 色彩工学 / 分光解析 / マルチモーダル情報処理
研究実績の概要

光沢および陰影の検出フィルタの出力値から、光沢感を予測できるモデル式を導出した。内因性光感受性網膜神経節細胞(ipRGC)の明るさへの寄与率の個人差が大きいことを明らかにし、質感の個人差の原因が部分的にipRGCの寄与率で説明できる可能性を示した。AR(拡張現実感)によるクロスモーダル効果を応用し、食品の見た目の質感を変えることで減塩化が可能であることを実験的に示した。プロジェクションマッピングの画質を物体モードに近づける手法について検討し、入出力ならびに内部計算をXYZ測色値で制御するプロジェクションマッピングシステムを開発した。タブレットを用いてカメラの測色値と不均一性を瞬時にキャリブレーション可能な電子色票を作成し、カメラ・プロジェクションシステムのキャリブレーションを効率化する手法を提案した。ロボットアームと2次元分光放射計を用いた2次元BRDF測定装置も開発した。
天井照明を含めた自然環境において、実物体と再現画像の質感知覚の違いを実験的に検討した。プロジェクションによる実物体の金属色再現システムを構築し、各金属色の知覚条件を心理物理実験により決定した。また印刷において質感を保持することを目的とした誤差拡散法の提案を行い、産業界において実証実験を開始した。星像のプラネタリウムにおける質感再現に関しても、産業界と連携して心理物理実験を実施し、要因を解析した。
また、ゴニオメーターに頼らずにBRDFを測定する装置として、イメージベースの計測方法を開発した。One shotで異なった入射角と観測角での反射特性が推定でき、ゴニオメーターと比較し手法の詳細な評価を行なった。蛍光物体についても、異なる照明下での蛍光物体の見えを再現する手法を確立した。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

開発した光沢および陰影の検出フィルタの出力値から光沢感を直接予測できるモデル式を導出し、内因性光感受性網膜神経節細胞(ipRGC)の明るさへの寄与率の個人差が大きいことを示すとともに、ARによるクロスモーダル効果を応用して食品の減塩化を実現したが、それぞれの解析・改良を現時点でも進めている。また、プロジェクションマッピングの画質を物体モードに近づける手法について検討し、入出力ならびに内部計算をXYZ測色値で制御するプロジェクションマッピングシステムを開発した。これらの詳細な解析ならびにシステムの改良は継続中である。ロボットアームと2次元分光放射計を用いた2次元BRDF測定装置も開発し、タブレットを用いてカメラの測色値と不均一性を瞬時にキャリブレーション可能な電子色票を作成したが、今後は実用化を目指す。天井照明を含めた自然環境において、実物体と再現画像の質感知覚の違いを検討し、プロジェクションによる実物体の金属色再現システムを構築して各金属色の知覚条件を心理物理実験により決定したが、詳細な解析を現在も進めている。また印刷において質感を保持することを目的とした誤差拡散法の提案を行うとともに、星像のプラネタリウムにおける質感再現に関して、産業界と連携して心理物理実験を実施し、要因を解析した。これらの実用化も検討中である。さらに、ゴニオメーターに頼らずにBRDFを測定する装置として、イメージベースの計測方法を開発し、ゴニオメーターと比較し手法の詳細な評価を行なった。蛍光物体についても、異なる照明下での蛍光物体の見えを再現する手法を確立したが、さらなる改良も進めているところである。以上のように、質感工学の構築に向け、おおむね順調に進展している。

今後の研究の推進方策

質感工学の構築に向けて、これまでの研究成果を統合・融合し、さらに拡張する。ロボットアームを用いた2次元BRDF計測に加えて、その後の解析過程までを自動化させ、実用的な多角的質感情報収集・解析システムを開発する。光沢検出ならびに陰影検出フィルタを用いた実用的な解析システムを開発するとともに、刺激画像の各成分の測色値分布と様々な質感認知の関係を定式化し、質感自動認識ならびに画像上での変調を行えるシステムを開発する。また、他班とも共同で質感の標準化を推進するとともに、質感工学に関するレシピの体系化を試みる。マルチモーダル効果を定量化し、実用的な実験ならびに応用システムを開発する。表示系デバイスに依存する質感管理技術を構築し、実用的なシステム開発を進める。また、異なる照明光源下における質感知覚の定量化も行うとともに、瞳孔径変化に着目した実用的な質感編集システムを開発する。ipRGCを考慮した蛍光感推定システムを開発し、ディスプレイによる忠実な蛍光感再現を実現する。
また、優れた質感を有する蛍光物体の効率的かつ実用的な計測方法を確立するとともに、蛍光分光解析技術と蛍光相互照明現象のモデル化を完成させ、任意の蛍光素材を任意の照明条件でそれらの見えを再構築可能な質感管理システムを開発する。金属や不均質誘電体のように強い光沢を有する反射物体の簡便な計測と解析法も確立し、任意条件下で見えを再現するシステムを開発する。

  • 研究成果

    (60件)

すべて 2019 2018 その他

すべて 国際共同研究 (4件) 雑誌論文 (12件) (うち国際共著 3件、 査読あり 10件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (43件) (うち国際学会 25件、 招待講演 5件) 図書 (1件)

  • [国際共同研究] オックスフォード大学/ロンドン大学(英国)

    • 国名
      英国
    • 外国機関名
      オックスフォード大学/ロンドン大学
  • [国際共同研究] グラナダ大学(スペイン)

    • 国名
      スペイン
    • 外国機関名
      グラナダ大学
  • [国際共同研究] ノルウェー科学技術大学(ノルウェー)

    • 国名
      ノルウェー
    • 外国機関名
      ノルウェー科学技術大学
  • [国際共同研究] ミラノ大学(イタリア)

    • 国名
      イタリア
    • 外国機関名
      ミラノ大学
  • [雑誌論文] プロジェクタカメラ系における反射面の事前知識を用いたオンライン反射色推定2019

    • 著者名/発表者名
      西澤昌宏、岡嶋克典
    • 雑誌名

      電子情報通信学会論文誌

      巻: J102-A(8) ページ: 227-235

    • 査読あり
  • [雑誌論文] A quantitative analysis of the contribution of melanopsin to brightness perception2019

    • 著者名/発表者名
      Yamakawa M., Tsujimura S., Okajima K.
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 9 ページ: #7568

    • DOI

      10.1038/s41598-019-44035-3

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 物体表面の質感強調アルゴリズムPuRet2019

    • 著者名/発表者名
      堀内隆彦, 田中緑
    • 雑誌名

      日本画像学会誌

      巻: 58(2) ページ: 212-218

    • 査読あり
  • [雑誌論文] ARとクロスモーダル効果を用いた減塩化 ~食品認知工学の展望~2019

    • 著者名/発表者名
      岡嶋克典
    • 雑誌名

      日本味と匂学会誌

      巻: 25 ページ: 123-126

  • [雑誌論文] Relationship between faithfulness and preference of stars in a planetarium2019

    • 著者名/発表者名
      M.Tanaka, T.Horiuchi, K.Otani
    • 雑誌名

      Journal of Perceptual Imaging

      巻: 2 ページ: 1-11

    • DOI

      https://doi.org/10.2352/J.Percept.Imaging.2019.2.1.010402

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Colour differences in Caucasian and Oriental women's faces illuminated by white LED sources2018

    • 著者名/発表者名
      M. Melgosa, N. Richard, C. Fernandez-Maloigne, K. Xiao, H. de Clermont-Gallerande, S. Jost-Boissard, K. Okajima
    • 雑誌名

      International Journal of Cosmetic Science

      巻: 40 ページ: 244-255

    • DOI

      https://doi.org/10.1111/ics.12457

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] 肌の質感を生かす光2018

    • 著者名/発表者名
      福多佳子、岡嶋克典、奥田紫乃、秋月有紀
    • 雑誌名

      照明学会誌

      巻: 102 ページ: 192-197

  • [雑誌論文] Investigation of metallic color perception using real-world materials2018

    • 著者名/発表者名
      M.Tanaka, T.Horiuchi
    • 雑誌名

      Color Research and Application

      巻: 43 ページ: 697-712

    • DOI

      https://doi.org/10.1002/col.22245

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Evaluating an image-based bidirectional reflectance distribution function measurement setup2018

    • 著者名/発表者名
      A. Sole, I. Farup, P. Nussbaum, S. Tominaga
    • 雑誌名

      Applied Optics

      巻: 57 ページ: 1918-1928

    • DOI

      doi.org/10.1364/AO.57.00191

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] High-dynamic-range spectral imaging system for omnidirectional scene capture2018

    • 著者名/発表者名
      K. Hirai, N. Osawa, M. Hori, T. Horiuchi, S. Tominaga
    • 雑誌名

      Journal of Imaging

      巻: 4 ページ: -

    • DOI

      doi:10.3390/jimaging4040053

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Bidirectional Reflectance Measurement and Reflection Model Fitting of Complex Materials Using an Image-Based Measurement Setup2018

    • 著者名/発表者名
      A. Sole, I. Farup, P. Nussbaum, S. Tominaga
    • 雑誌名

      Journal of Imaging

      巻: 4 ページ: -

    • DOI

      doi:10.3390/jimaging4110136

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] 分光プロジェクタの構築と光計測技術への展開2018

    • 著者名/発表者名
      平井経太, 堀内隆彦
    • 雑誌名

      光アライアンス

      巻: 29 ページ: 37-43

    • 査読あり
  • [学会発表] Crossmodal Effects in Spatial-AR2019

    • 著者名/発表者名
      K.Okajima
    • 学会等名
      IEEE VR 2019
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Appearance-preserving error diffusion algorithm using texture information2019

    • 著者名/発表者名
      T.Kiyotomo, M.Tanaka, T.Horiuchi
    • 学会等名
      IS&T Electronic Imaging
    • 国際学会
  • [学会発表] Appearance reconstruction of mutual illumination effect between plane and curved fluorescent objects2019

    • 著者名/発表者名
      S.Tominaga, K.Hirai, T.Horiuchi
    • 学会等名
      IS&T Electronic Imaging
    • 国際学会
  • [学会発表] Construction of facial emotion database through subjective experiments and its application to deep learning-based facial image processing2019

    • 著者名/発表者名
      T.Takanashi, K.Hirai, T.Horiuchi
    • 学会等名
      IS&T Electronic Imaging
    • 国際学会
  • [学会発表] Constructing glossiness perception model of computer graphics with sounds2019

    • 著者名/発表者名
      T.Nakamura, K.Hirai, T.Horiuchi
    • 学会等名
      IS&T Electronic Imaging
    • 国際学会
  • [学会発表] Relationship between faithfulness and preference of stars in a planetarium2019

    • 著者名/発表者名
      M.Tanaka, T.Horiuchi, K.Otani
    • 学会等名
      IS&T Electronic Imaging
    • 国際学会
  • [学会発表] Makeup Skin Appearance Reproduction by Spectral Projection Mapping2019

    • 著者名/発表者名
      H.Shirasawa, K.Hirai, T.Horiuchi
    • 学会等名
      7th Computational Color Imaging Workshop
    • 国際学会
  • [学会発表] Haze Transfer Between Images Based on Dark Channel Prior2019

    • 著者名/発表者名
      K.Maeda, K.Hirai, T.Horiuchi
    • 学会等名
      7th Computational Color Imaging Workshop
    • 国際学会
  • [学会発表] 実物体を用いた金属色知覚の調査2019

    • 著者名/発表者名
      田中緑,堀内隆彦
    • 学会等名
      日本色彩学会測色研究会
  • [学会発表] スマホ使用時の瞳孔計測によるストレス検出のための基礎的検討2019

    • 著者名/発表者名
      足立美波,田中緑,堀内隆彦
    • 学会等名
      日本色彩学会第36回視覚情報基礎研究会
  • [学会発表] Psychological effects induced multimodally by the aroma and the color of bottles2018

    • 著者名/発表者名
      S.Okuda, A.Takemura, K.Okajima
    • 学会等名
      International Multisensory Research Forum (IMRF2018)
    • 国際学会
  • [学会発表] Effects of Reflecting and Sub-Surface Scattering Lights on Facial Skin Appearance2018

    • 著者名/発表者名
      K.Okajima, Y. Nakanishi
    • 学会等名
      European Conference on Visual perception (ECVP2018)
    • 国際学会
  • [学会発表] An approach to face contrasts in women faces under CIE standard illuminants and representative white LED sources2018

    • 著者名/発表者名
      M. Melgosa, N. Richard, C. Fernandez-Maloigne, K. Xiao, H. de Clermont-Gallerande, S. Jost-Boissard, K. Okajima
    • 学会等名
      International Colour Association (AIC2018)
    • 国際学会
  • [学会発表] Precise Surface Color Estimation Using a Non-Diagonal Reflectance Matrix on an Adaptive Projector-Camera System2018

    • 著者名/発表者名
      M. Nishizawa, K. Okajima
    • 学会等名
      ISMAR2018
    • 国際学会
  • [学会発表] Individual Differences of IPRGC's Contribution in Brightness Perception2018

    • 著者名/発表者名
      M. Yamakawa, S. Tsujimura, K. Okajima
    • 学会等名
      4th conference of the Asia Color Association (ACA2018)
    • 国際学会
  • [学会発表] LED 照明の光色とメークイメージが肌の見えに与える影響2018

    • 著者名/発表者名
      近藤実咲、奥田紫乃、岡嶋克典
    • 学会等名
      照明学会全国大会
  • [学会発表] 拡張現実感とクロスモーダル効果を用いた減塩化2018

    • 著者名/発表者名
      大用拓也、岡嶋克典
    • 学会等名
      日本バーチャルリアリティ学会年次大会
  • [学会発表] AR(拡張現実感)とクロスモーダル効果を用いた減塩化2018

    • 著者名/発表者名
      岡嶋克典
    • 学会等名
      うまみ研究会公開シンポジウム
    • 招待講演
  • [学会発表] Human visual processing in driving2018

    • 著者名/発表者名
      K.Okajima
    • 学会等名
      25th International Display Workshops
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Reversible color-to-gray mapping with resistance to JPEG encoding2018

    • 著者名/発表者名
      T.Horiuchi, X.Wen, K.Hirai
    • 学会等名
      IEEE Southwest Symposium on Image Analysis and Interpretation
    • 国際学会
  • [学会発表] Investigating Perceptual Appearance Qualities of Real-World Materials under Different Illuminations2018

    • 著者名/発表者名
      M.Tanaka, Y.Sakuma, T.Horiuchi
    • 学会等名
      International Colour Association (AIC2018)
    • 国際学会
  • [学会発表] Depth Refinement for Inverse-rendering from a Single RGB-D Image2018

    • 著者名/発表者名
      Y. Shen, K. Hirai, T. Horiuchi
    • 学会等名
      The Ninth International Workshop on Image Media Quality and its Applications
    • 国際学会
  • [学会発表] Appearance Reconstruction of 3D Fluorescent Objects under Different Conditions2018

    • 著者名/発表者名
      S. Tominaga, K. Hirai, T. Horiuchi
    • 学会等名
      26th Color Imaging Conference
    • 国際学会
  • [学会発表] Challenges in Shitsukan Imaging2018

    • 著者名/発表者名
      T. Horiuchi
    • 学会等名
      4th conference of the Asia Color Association (ACA2018)
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Investigating Interaction between Sounds and Graphics on Perceptual Transparency2018

    • 著者名/発表者名
      T. Nakamura, K. Hirai,T. Horiuchi
    • 学会等名
      4th conference of the Asia Color Association (ACA2018)
    • 国際学会
  • [学会発表] Experimental Consideration of Factors Affecting the Shitsukan Contrast Effect2018

    • 著者名/発表者名
      D. Nakayama, M. Tanaka, T. Horiuchi
    • 学会等名
      4th conference of the Asia Color Association (ACA2018)
    • 国際学会
  • [学会発表] Investigating Perceptual Qualities of Surface Appearance under Ceiling Light Using Real Materials and Displayed Images2018

    • 著者名/発表者名
      Y. Sakuma, M. Tanaka, T. Horiuchi
    • 学会等名
      4th conference of the Asia Color Association (ACA2018)
    • 国際学会
  • [学会発表] Analysis of Metallic and Transparency Perception of Glass Object2018

    • 著者名/発表者名
      Y. Nakamura, M. Tanaka, T. Horiuchi
    • 学会等名
      4th conference of the Asia Color Association (ACA2018)
    • 国際学会
  • [学会発表] Comparison of Color Perception Between Head-Mounted Display and Ordinary Display2018

    • 著者名/発表者名
      T. Nishimura, S. Dozaki, K. Hirai, T. Horiuchi
    • 学会等名
      4th conference of the Asia Color Association (ACA2018)
    • 国際学会
  • [学会発表] 光沢感と金属感に関するCG と効果音のクロスモーダル質感モデル2018

    • 著者名/発表者名
      中村巧,平井経太,堀内隆彦
    • 学会等名
      日本色彩学会第49回全国大会
  • [学会発表] 分光プロジェクションマッピングによる肌の見かけの操作2018

    • 著者名/発表者名
      白澤裕喜,平井経太,堀内隆彦
    • 学会等名
      日本色彩学会第49回全国大会
  • [学会発表] クロスモーダル質感認知に基づく画像提示システム2018

    • 著者名/発表者名
      平井経太,堀内隆彦
    • 学会等名
      電子情報通信学会オーディオビジュアル複合情報処理研究会他共催
  • [学会発表] 単一RGB-D画像を用いた光源および表面反射特性の推定とリライティングへの応用2018

    • 著者名/発表者名
      沈陽太,平井経太,堀内隆彦
    • 学会等名
      日本色彩学会第34回視覚情報基礎研究会
  • [学会発表] 主観評価実験に基づく高信頼表情画像データベースの構築と表情理解システムへの応用2018

    • 著者名/発表者名
      髙梨那之, 平井経太, 堀内隆彦
    • 学会等名
      第21回 画像の認識・理解シンポジウム(MIRU 2018)
  • [学会発表] 種々の照明環境下における実物体と再現画像の質感知覚2018

    • 著者名/発表者名
      田中緑,佐久間ゆか,堀内隆彦
    • 学会等名
      2018年度照明学会全国大会
  • [学会発表] プラネタリウムにおける星の忠実な再現・評価2018

    • 著者名/発表者名
      田中緑,堀内隆彦,大谷健一
    • 学会等名
      質感のつどい公開フォーラム
  • [学会発表] 化粧肌の質感再現を目的とした分光プロジェクションマッピングの基礎検討2018

    • 著者名/発表者名
      白澤裕喜,平井経太,堀内隆彦
    • 学会等名
      質感のつどい公開フォーラム
  • [学会発表] ヘッドマウントディスプレイ上におけるシーン画像の色知覚に関する一考察2018

    • 著者名/発表者名
      西村和昇,平井経太,堀内隆彦
    • 学会等名
      電子情報通信学会電子ディスプレイ研究会
  • [学会発表] 有名画家作品の属性分布均等分割による色特徴解析-第3報-2018

    • 著者名/発表者名
      斎藤了一,富永昌治,堀内隆彦
    • 学会等名
      日本色彩学会研究会大会
  • [学会発表] ダークチャンネル手法に基づく画像間のヘイズ転写2018

    • 著者名/発表者名
      前田晃史郎,平井経太,堀内隆彦
    • 学会等名
      日本色彩学会研究会大会
  • [学会発表] 画像間モーフィングを用いた材質テクスチャの質感補間2018

    • 著者名/発表者名
      山田善光,平井経太,堀内隆彦
    • 学会等名
      映像情報メディア学会冬季大会
  • [学会発表] 様々な色温度の照明環境下における色順応予測の実験的考察2018

    • 著者名/発表者名
      吉田暢,堀内隆彦,田中緑,平井経太,富永昌治
    • 学会等名
      日本色彩学会 視覚情報基礎研究会 第33回研究発表会
  • [学会発表] Appearance simulator of fluorescent objects under different light sources2018

    • 著者名/発表者名
      S. Tominaga
    • 学会等名
      CIE 2018 Conference on Smart Lighting
    • 国際学会 / 招待講演
  • [図書] 自動車室内の快適性向上に向けた材料開発と感性評価2018

    • 著者名/発表者名
      岡嶋克典、他52名
    • 総ページ数
      375
    • 出版者
      技術情報協会
    • ISBN
      978-4861047084

URL: 

公開日: 2019-12-27  

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