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2016 年度 実施状況報告書

密な高速3次元計測のためのプロジェクタ・カメラシステムの研究

研究課題

研究課題/領域番号 15K12056
研究機関東北大学

研究代表者

鏡 慎吾  東北大学, 情報科学研究科, 准教授 (90361542)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
キーワードスマートセンサ情報システム / 画像、文章、音声等認識
研究実績の概要

本研究は,高フレームレートかつ画素レベルの密度での距離画像の計測を可能とする高速プロジェクタ・カメラシステムの開発を目的とする.平成28年度は,前年度に行った投影システムの検討結果を踏まえてその構成を再検討するとともに,前年度に基礎検討を行った位相接続アルゴリズムの実装と評価を行った.
投影システムの開発に関しては,当初想定していた方式では十分な性能が得られないことが前年度の検討により明らかになったため,投影光学系のみではなく,空間光変調デバイスや照明光学系も含む再検討を行った.その結果,空間光変調デバイスは当初想定通り Digital Micromirror Device が利用可能な見込みが得られ,重要となるのは照明光学系の再設計であるとの理解に至った.新しい照明系についての基礎検討を行うとともに実験環境の整備を行い,実装に着手した.
位相接続アルゴリズムの開発に関しては,前年度に検討した手法を標準的な4ステップ位相シフト法に適用したアルゴリズムを実装し,その評価を行った.本手法では投影パターンを決定するための位相関数に選択の余地があるが,本実装では最も単純な線形関数を採用した.数値実験によって同アルゴリズムが期待通りに動作することを確認した.Digital Micromirror Device を用いた実験システムを構築して実画像での評価を行ったところ,パターン投影範囲の中央部で良好な結果が得られるものの,周辺部では理想的な挙動からの乖離が大きくなることが認められた.前述の位相関数の選択方法を含め,今後さらなる検討を要することがわかった.

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

本研究は2年間の計画で実施を開始したが,当初想定していた投影システムでは期待する性能が得られないことがわかり,根本的な再検討を実施した.その検討に時間を要したため遅延が生じ,研究期間を3年間に延長することが必要と判断した.

今後の研究の推進方策

再検討の結果,新しいシステム構成についてはほぼ指針が得られており,今後実装と評価を進めていく.

次年度使用額が生じた理由

本研究は2年間の計画で実施を開始したが,当初想定していた投影システムでは期待する性能が得られないことがわかり,根本的な再検討を実施した.その検討に時間を要したため遅延が生じ,研究期間を3年間に延長することが必要と判断した.

次年度使用額の使用計画

再検討の結果,新しいシステム構成についてはほぼ指針が得られており,今後実装と評価を進めていく.

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2016

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (2件) (うち招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Alignment of a flexible sheet object with position-based and image-based visual servoing2016

    • 著者名/発表者名
      Shingo Kagami, Kotaro Omi, Koichi Hashimoto
    • 雑誌名

      Advanced Robotics

      巻: 30 ページ: 965-978

    • DOI

      10.1080/01691864.2016.1183518

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Estimation of a large relative rotation between two images of a fast spinning marker-less golf ball2016

    • 著者名/発表者名
      Yuta Imai, Shingo Kagami, Koichi Hashimoto
    • 雑誌名

      Proc. 2016 IEEE/SICE International Symposium on System Integration

      巻: - ページ: 556-561

    • DOI

      10.1109/SII.2016.7844057

    • 査読あり
  • [雑誌論文] High-frame-rate region-based visual tracking on CPU: an implementation perspective2016

    • 著者名/発表者名
      Shingo Kagami, Koichi Hashimoto
    • 雑誌名

      Proc. 2016 IEEE/SICE International Symposium on System Integration

      巻: - ページ: 562-567

    • DOI

      10.1109/SII.2016.7844058

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 領域ベース平面追跡の高速計算2016

    • 著者名/発表者名
      鏡 慎吾, 橋本 浩一
    • 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
      札幌コンベンションセンター (札幌市)
    • 年月日
      2016-12-17
  • [学会発表] 高フレームレート画像追跡とその応用2016

    • 著者名/発表者名
      鏡 慎吾
    • 学会等名
      2016年6月パーティクルフィルタ研究会
    • 発表場所
      東北大学 (仙台市)
    • 年月日
      2016-06-30
    • 招待講演

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公開日: 2018-01-16  

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