固視微動を模擬するカメラ運動に基づく奥行きと画像の超解像復元

2021 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 19K12046
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分61010:知覚情報処理関連
• 研究機関: 東京都立大学
• 研究代表者: 田川 憲男 東京都立大学, システムデザイン研究科, 教授 (00244418)
• 研究期間 (年度): 2019-04-01 – 2022-03-31
• キーワード: 固視微動 / 奥行復元 / オプティカルフロー

研究成果の概要

本研究では、固視微動による奥行知覚の計算論的な検討を行った。連続する２枚の画像間に生じるオプティカルフローが有するカメラ運動と奥行情報を、観測量である画像輝度値から高精度に抽出するアルゴリズムとして、オプティカルフローを陽に検出するかしないかの二通りの方式で検討した。オプティカルフローを陽に検出する方式では、従来法ではカメラ運動の推定精度が不十分であることに着目し、最尤推定よりも精度の高いアルゴリズムの構築を行った。オプティカルフローを陽に検出しない直接法の枠組みでは、変分ベイズ法に基づく多重解像度処理アルゴリズムを構築した。

自由記述の分野

コンピュータビジョン,　超音波工学

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究成果は、固視微動の奥行知覚への貢献を計算論的に明らかにするものである。固視微動のメカニズムやその機能は、未だ十分に解明されておらず、学術的に意義深いものと考える。一方で、応用面からは、カメラを不規則に動かしながら対象を撮影することで、３次元情報の抽出が可能であり、簡潔なハードウェアとして有効な技術となり得る。本研究を更に進めることで、連続画像の有する豊富な情報を十分に活用した撮像系が実現可能であり、少ない画素でも高精細な画像を得ることが可能となると期待される。