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2020 年度 実績報告書

革新的な高解像度裸眼立体表示とプロトタイプ医療応用の実現

研究課題

研究課題/領域番号 17H00750
研究機関筑波大学

研究代表者

掛谷 英紀  筑波大学, システム情報系, 准教授 (70334050)

研究分担者 森 健作  筑波大学, 医学医療系, 准教授 (80361343)
研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2021-03-31
キーワードバーチャルリアリティ / 3次元画像工学
研究実績の概要

(1) 時分割パララックスバリア式裸眼立体ディスプレイについて、病院などの医療現場でも導入しやすいような省電力化を実現した。具体的には、太めのLEDライトバーをレンチキュラレンズを用いて多数の細い線状のライト群の像に変換し、それを交互に発光させるのにあわせて表示画像の混ぜ方を変えることで、通常の2Dディスプレイ並みの光利用効率が達成された。
(2) 時分割パララックスバリア式裸眼立体表示において、観察者間の距離に応じて時分割数を変更することで、これまで同時に1人しか観察できなかった制約を緩和し、同時に2人が観察できる状態を実現した。また、観察者の頭の傾きに応じて、バリアの傾きを変化させることで、よりロバストな立体視の実現に成功した。
(3) 時分割指向性バックライト式裸眼立体表示において、多層PDLCアレイとと大型フレネルレンズを組み合わせることで、異なる奥行きにいる多人数の観察者に対して、同時に裸眼立体視を提供する方式を提案した。また、特殊なフレネルレンズアレイを用いることで、装置を薄型に保ちつつ一様な輝度と多人数が頭を傾けても同時に立体視が維持できる方式を提案した。
(4) 左右だけでなく上下にも視差を提示する色分割・時分割型超多眼立体表示方式を提案した。焦点調節の誘導が適切にできているかどうかをリフラクトメータで測定し、実際に被験者の焦点調節誘導ができていることを確認した。色消しレンズの導入や色分割の方法を工夫することで、より自然な超多眼立体像の提示を実現した。
(5) ディープラーニングにおいて、多時相CT画像を使ったGANによるデータ拡張を導入することで、CT画像から腎臓癌の自動抽出システムの精度向上を実現した。

現在までの達成度 (段落)

令和2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

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (20件)

すべて 2021 2020 その他

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (11件) (うち国際学会 5件) 備考 (1件) 産業財産権 (3件)

  • [雑誌論文] Autostereoscopic displays with time-multiplexed directional backlight using curved lens arrays2021

    • 著者名/発表者名
      Borjigin, G. and Kakeya, H.
    • 雑誌名

      ITE Trans. on MTA

      巻: 9 ページ: 80-85

    • DOI

      10.1364/DH.2019.W2A.2

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Time-division and color multiplexing light field display using LCD panels2021

    • 著者名/発表者名
      Watanabe, Y. and Kakeya, H.
    • 雑誌名

      Applied Optics

      巻: 60 ページ: 1966-1972

    • DOI

      10.1364/AO.424038

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Autostereoscopy for two observers by adaptive fractional time-division multiplexing parallax barrier2021

    • 著者名/発表者名
      Yang, B. and Kekaya, H.
    • 雑誌名

      ITE Trans. on MTA

      巻: 9 ページ: 136-142

    • DOI

      10.3169/mta.9.136

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Autostereoscopic display for multi-viewers positioned at different distances using time-multiplexed layered directional backlight2021

    • 著者名/発表者名
      Borjigin, G. and Kakeya, H.
    • 雑誌名

      Applied Optics

      巻: 60 ページ: 3353-3357

    • DOI

      10.1364/AO.423012

    • 査読あり
  • [雑誌論文] A full-HD super-multiview display based on adaptive time-division multiplexing parallax barrier2020

    • 著者名/発表者名
      Watanabe, Y. and Kakeya, H.
    • 雑誌名

      ITE Trans. on MTA

      巻: 8 ページ: 430-437

    • DOI

      10.3169/mta.8.230

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 色時分割超多眼表示におけるちらつきの抑制2021

    • 著者名/発表者名
      掛谷英紀, 渡辺悠太
    • 学会等名
      映像情報メディア学会立体映像技術研究会
  • [学会発表] An autostereoscopic display with a deep viewing zone using time-multiplexed directional backlight2020

    • 著者名/発表者名
      Borjigin, G. and Kakeya, H.
    • 学会等名
      SID Display Week 2020
    • 国際学会
  • [学会発表] A super-multiview display with horizontal and vertical parallax by time division and color multiplexing2020

    • 著者名/発表者名
      Watanabe, Y. and Kakeya, H.
    • 学会等名
      SID Display Week 2020
    • 国際学会
  • [学会発表] Realization of time-division multiplexing parallax barrier using a lenticular lens,2020

    • 著者名/発表者名
      Mitomi, H. and Kakeya, H.
    • 学会等名
      International Display Workshop 2020
    • 国際学会
  • [学会発表] An autostereoscopic display with time-multiplexed directional backlight using a novel linear Fresnel lens array2020

    • 著者名/発表者名
      Borjigin, G. and Kakeya, H.
    • 学会等名
      International Display Workshop 2020
    • 国際学会
  • [学会発表] A super-multiview display by time division and color multiplexing with achromatic lenses2020

    • 著者名/発表者名
      Watanabe, Y. and Kakeya, H.
    • 学会等名
      International Display Workshop 2020
    • 国際学会
  • [学会発表] レンチキュラレンズを用いた時分割パララックスバリア方式での裸眼立体表示2020

    • 著者名/発表者名
      三富隼斗, 掛谷英紀
    • 学会等名
      映像情報メディア学会立体映像技術研究会
  • [学会発表] 色消しレンズを用いた時分割と色多重化による超多眼立体表示ディスプレイ2020

    • 著者名/発表者名
      渡辺悠太, 掛谷英紀
    • 学会等名
      映像情報メディア学会立体映像技術研究会
  • [学会発表] 腎臓の構造を反映したパッチ作成とデータ拡張による腎臓がんの自動識別2020

    • 著者名/発表者名
      樋口心, 石黒聡尚, 森健作, 古城公佑, 小島崇宏, 掛谷英紀
    • 学会等名
      第29回日本コンピュータ外科学会
  • [学会発表] バリアの傾斜角を可変にした時分割パララックスバリア式裸眼立体表示2020

    • 著者名/発表者名
      竹内元気, 掛谷英紀
    • 学会等名
      映像情報メディア学会冬季大会
  • [学会発表] リカレントニューラルネットワークを用いた目の三次元軌道予測2020

    • 著者名/発表者名
      三富隼斗, 掛谷英紀
    • 学会等名
      映像情報メディア学会冬季大会
  • [備考] 筑波大学視覚メディア研究室

    • URL

      http://vmlab.kz.tsukuba.ac.jp

  • [産業財産権] 画像表示装置、及び画像表示方法2020

    • 発明者名
      掛谷英紀, 渡辺悠太
    • 権利者名
      筑波大学
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      特願2020-200263
  • [産業財産権] 裸眼立体画像表示装置、及び裸眼立体画像表示方法2020

    • 発明者名
      掛谷英紀
    • 権利者名
      筑波大学
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      特願2020-202675
  • [産業財産権] 画像表示装置、及び画像表示方法2020

    • 発明者名
      掛谷英紀, 三富隼斗
    • 権利者名
      筑波大学
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      特願2020-175498

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公開日: 2021-12-27  

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