| 研究課題/領域番号 |
16H02820
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| 研究機関 | 神奈川工科大学 |
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研究代表者 |
上平 員丈 神奈川工科大学, 情報学部, 教授 (50339892)
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| 研究分担者 |
海野 浩 神奈川工科大学, 情報学部, 助教 (40387080)
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2020-03-31
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| キーワード | マルチメディア情報表現 / 情報ハイディング / 光情報処理 |
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| 研究実績の概要 |
平成29年度は主に以下の2項目の研究に取り組んだ。
（1）3次元空間情報埋め込み：空間や対象物に投影する光に不可視にパタンを埋め込み、この光で照射された対象物の撮影画像中に映るこのパタンの特性が対象物の奥行に依存する特性とすることにより、奥行き情報を撮像画像中に埋め込む方法を提案した。この方法では撮像画像からパタン特性を解析すれば被写体の奥行き情報が得られるので、通常のカメラで撮像した画像からでも3次元画像を生成できる。撮像画像に映るパタンの特性を奥行に依存させる方法として、カメラから奥行き方向に一定距離だけ離して配置した光源から周期パタンを投影する方法を検討した。撮影画像に写る周期パタンの空間周波数は奥行きに依存して変化するので、この空間周波数を求めれば奥行情報が取得できる。実験結果から、期待通りに奥行き情報が得られることが確認できた。しかし、物体表面に投影パタンの空間周波数と同程度の高い空間周波数を含むテクスチャがある場合、正確な奥行き情報が得られないことがわかった。今後、表面に細かなテクスチャをもつ物体が存在する場合でも本方法が適用できる方法を検討する。
（2）動画対応技術：埋め込み情報を表現するパタン領域について、目に知覚できない微小な振幅でフレーム周波数によって輝度変調を行う方法を提案し、その実現性検討した。この光で照明された被写体を撮像した動画を数十フレームにわたって奇数、偶数番目で符号を反転させながら加算すれば、被写体像は打ち消され、一方、パタンは積算されて撮像画像からこのパタンを読み出すことが容易になる。実験結果から、20フレーム程度の画像を加算すれば光に埋め込んだパタンを明瞭に読み出せることがわかった。ただし、被写体像が原理通りに完全に消えずにノイズとして残像することがわかった。今後はこの原因を解明し、ノイズの低減を目指す。
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| 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
平成29年度は、（１）3次元空間情報埋め込み、（２）動画対応技術、および（３）実用性評価を実施予定であった。このうち、（1）については一部の条件下での使用を除いて実現性を確認できた。（２）については、課題であったノイズレベルの低減が実現でき実用レベルの域に達した。（3）については、まだ基礎検討の段階であり今後本格的な検討を進める、
平成29年度における主要課題であった（１）および（２）について見通しを得たことから概ね順調に進捗している。
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| 今後の研究の推進方策 |
今後の推進方策として、本技術の実用性向上と適用環境の拡大を目標に、単色光利用による適用環境の拡大と埋め込み情報の不可視性の改善に重点をおいて進めていく。
単色光利用については、屋外での太陽光の下や明るい照明の室内など、強力な環境光が存在する条件でも本方法の使用を可能にすることが目的である。本技術では撮像系は市販の装置の利用を前提としているため、特別な機能、性能を必要としないことを条件とする。そこで、レーザ光源やLED光源など単色光を用いる市販のプロジェクタを光源として用い、またカメラのレンズの前にマルチバンドパスフィルタを配置する。これにより、環境光の光が相対的に弱められるので撮像画像中に不可視パタンを高いコントラストで取り込むことが可能と考えられる。本研究期間においては、光源に要求される輝度および可読性を満足できる最低コントラストなどを明らかにして本方法の実現性を明らかにする。
埋め込み情報の不可視性の改善については、埋め込みパタンからそのパタンが表す情報を読み取った後、そのパタンを消去し、パタンから読み取った情報を他の不可視性の高いコード情報に変換し再度撮像画像中に埋め込む方法について検討する。これは、光に情報を埋め込むには単純なパタンの利用などしかなく方法には制限があるが、情報をデジタル画像に埋め込む方法には多くの方法があることに着目した方法である。ここでは、撮像画像中からパタンのみを選択的に消去できる技術について中心に検討を進める。
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