| 研究課題/領域番号 |
20K11893
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| 研究機関 | 長野大学 |
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研究代表者 |
富永 昌二 長野大学, 企業情報学部, 研究員 (10103342)
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| 研究分担者 |
田中 法博 長野大学, 企業情報学部, 教授 (90387415)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| キーワード | 質感計測 / 質感解析 / 質感再現 / 光沢と蛍光 |
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| 研究実績の概要 |
本研究では，質感に重要な役割を果たす光沢と蛍光を有する物体の見え（material appearance）を計測・解析・再現する総合的な技法の確立を目指している．本年度の具体的な研究実績は下記の通りである．
①高級な光沢感を有する漆器の画像データベースの作成に着手した．対象は伝統的な木製の黒漆の漆器で，製品としては椀に限定した．また漆の質感を模倣した合成樹脂素材による合成漆器も撮影した．計測条件として，物体位置とカメラ位置を多数設定し，さらに相互反射を効率的に生成する計測系を工夫した．またレザー製品で，本革と人工皮革の印象の違いを評価する方法を開発した．
②蛍光物体は，蛍光発光を含むので一般物体に比べて質感は向上する．蛍光物体の分光特性を表す2次元Donaldson行列を推定する新たな方法を開発した．一種類の蛍光材料が含まれると仮定し，観測値の残差と分光分布の滑らかさを指標とする二乗誤差最小化の問題を定式化した．最適推定を求める反復処理アルゴリズムを提案し，従来のADMM法よりも精度が優れること示した．
③物体の質感認知で光沢の役割は重要である．光沢検出に向けて，プラスチックや塗料などの不均質誘電体上のハイライトを抽出する方法を検討し，Gauss関数によるCenter Surroundフィルタを開発した．さらにその照明している光源の分光分布を推定する方法を開発した．
④物体の見えの再現研究では，紫外線劣化材料について，マルチスペクトル反射モデルを使用して再現するＣＧ手法の開発とともに，人肌，絹織物のＣＧ再現も検討した．
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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
年度内に予定していた光沢物体の計測・実験は，当初目標としたものについてほぼ実施できたが，検討すべき内容が判明したため，今後はさらに計測対象を拡大して計測・実験を継続する．蛍光物体の計測・実験は平面物体についてほぼ完了した．今度はより複雑な形状を有する蛍光物体に発展的に継続する．蛍光物体のDonaldson行列を推定する手法とそのアルゴリズムの開発はほぼ完了した．光沢物体について強い光沢やハイライトを検出する基本的な手法は開発できた．今度はそれの実用化と応用に向かう．
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| 今後の研究の推進方策 |
質感計測について，まず光沢を有する漆器の計測・実験は，真正漆器・合成漆器の対象を拡大して計測・実験を継続する．相互反射効果を効果的に観測するイメージング系を検討する．蛍光物体の計測・実験では，複雑な形状を有する蛍光物体や不均一照明下での相互反射の観測系を開発する．
質感解析では，光沢を有する多数の物体からの画像データベースに利用する．光沢感の視感評価実験を開始してデータ解析を実施する．また光沢物体の分光画像を，色に依存する分光反射率と形状に依存する因子に分離して制御する方法を開発する．
質感再現では，蛍光物体の見えの再構築を，平面物体から自由曲面物体に拡張する．曲面間の拡散相互反射のモデル化問題に直面するが，解析的な解でなく，物理シミュレーションを組み合わせた手法を検討する．光沢物体の見えの再構築を不均質誘電体について検討する．
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| 次年度使用額が生じた理由 |
COVID-19のため海外出張（研究発表と共同研究）ができなかった．次年度これの制約がなくなった時点で，海外出張を再開する．
また計測実験を遂行するために，補助者の採用を予定していたが，これもCOVID-19のため中止した．次年度はこのため人件費を使用する．
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