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2011 年度 実績報告書

実環境のセンシングに基づく時空を越えた複合現実型情報提示

研究課題

研究課題/領域番号 23240024
研究種目

基盤研究(A)

研究機関奈良先端科学技術大学院大学

研究代表者

横矢 直和  奈良先端科学技術大学院大学, 情報科学研究科, 教授 (10252834)

研究分担者 神原 誠之  奈良先端科学技術大学院大学, 情報科学研究科, 准教授 (10346306)
佐藤 智和  奈良先端科学技術大学院大学, 情報科学研究科, 准教授 (50362835)
池田 聖  大阪大学, 大学院・基礎工学研究科, 助教 (40432596)
キーワード複合現実感 / センシング / 拡張現実感 / テレプレゼンス / コンピュータビジョン
研究概要

1.ユーザを含む実環境のセンシング
全方位カメラとGPSを搭載した車両と飛行船を用いて地上撮影と空撮を実施するとともに、GPS測位の信頼度情報を考慮したGPS測位とstructure-from-motion技法を併用した撮影時のカメラ位置・姿勢推定の高精度化を実現した。この中で、空撮に関しては、全天球ハイダイナミックレンジ画像の取得を可能にした。また、ランドマークデータベースを用いたユーザ視点画像からのユーザの位置・姿勢推定の高速化・安定化手法を開発した。さらに、次年度における東大寺をフィールドとした実証実験に向けて空撮経路の設計を行った。
2.過去・現在に渡る拡張テレプレゼンス
遠隔地の映像に仮想物体を重畳合成して臨場感豊かに提示する新しい概念として提案している「拡張テレプレゼンス」の具現化に着手し、まず実験環境を構築した。次に、空撮全方位ハイダイナミックレンジ画像を環境マップとして用いることにより、飛行船からの空撮全方位映像と重畳合成する仮想物体の間の陰影・色調等の光学的整合性問題の解決を図った。さらに、空撮全方位映像からの3次元復元に基づく自由視線画像生成による高臨場感拡張テレプレゼンスシステムの初期モデルを設計し、試作に着手した。
3、過去・現在に渡る拡張現実感
従来から開発しているランドマークと特徴点の照合による拡張現実感のための幾何的位置合わせと全方位映像を用いた光源環境推定を統合することによって、幾何的整合性と光学的整合性を同時に満たす拡張現実感画像生成法を開発した。また、東大寺をフィールドとする「バーチャル歴史体験」のシナリオによるモバイル拡張現実感システムの初期モデルを設計した。

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

当初設定した3つの研究項目について研究の技術面での進捗は順調であり、全天球ハイダイナミックレンジ画像生成、ランドマークデータベースを用いたカメラの位置・姿勢推定等で成果を得ている。また、実証実験フィールドに関して、当初予定していた国営飛鳥・平城宮跡歴史公園に加えて、東大寺の協力により、東大寺境内全域を対象とした実験フィールドを確保した。

今後の研究の推進方策

本研究は、拡張現実感および拡張テレプレゼンスの実環境での実証に重点が置かれており、今後は東大寺をフィールドとしたストーリー性を重視した「観光AR」コンテンツの開発と東大寺境内での一般観光客が参加する利用実験を通した実証研究を加速する。また、バーチャル歴史体験に必要な歴史コンテンツの電子化のために東大寺との実質的な共同研究体制を構築する。

  • 研究成果

    (33件)

すべて 2012 2011 その他

すべて 雑誌論文 (8件) (うち査読あり 7件) 学会発表 (24件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Tone mapping for HDR images with dimidiate luminance and spatial distributions of bright and dark regions2012

    • 著者名/発表者名
      Masaki Kitaura
    • 雑誌名

      Proc.SPIE

      巻: Vol.8292 ページ: 829205-1-829205-11

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 無人飛行船からの空撮全方位動画像を用いた蓄積再生型拡張テレプレゼンス2011

    • 著者名/発表者名
      大倉史生
    • 雑誌名

      日本バーチャルリアリティ学会論文誌

      巻: Vol.12 ページ: 127-138

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 低自由度モーションベースと没入型ディスプレイを用いた慣性力の再現によるテレプレゼンスシステムの構築2011

    • 著者名/発表者名
      堀磨伊也
    • 雑誌名

      日本バーチャルリアリティ学会論文誌

      巻: Vol.12 ページ: 283-292

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Real-time and accurate extrinsic camera parameter estimation using feature landmark database for augmented reality2011

    • 著者名/発表者名
      Takafumi Taketomi
    • 雑誌名

      Computers and Graphics

      巻: Vol.35 ページ: 768-777

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Surface completion of shape and texture based on energy minimization2011

    • 著者名/発表者名
      Norihiko Kawai
    • 雑誌名

      Proc.2011 IEEE Int.Conf.on Image Processing (ICIP2011)

      ページ: 913-916

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 拡張現実感を用いたマルチメディア付箋システム2011

    • 著者名/発表者名
      山澤一誠
    • 雑誌名

      電子情報通信学会論文誌(D)

      巻: Vol.J94-D ページ: 1561-1569

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 時空を越える拡張テレプレゼンス~フライスルーMR平城京~2011

    • 著者名/発表者名
      横矢直和
    • 雑誌名

      JACIC情報

      巻: Vol.26 ページ: 62-67

  • [雑誌論文] Eipolar geometry estimation for wide-baseline omnidirectional street view images2011

    • 著者名/発表者名
      Tomokazu Sato
    • 雑誌名

      Proc.2nd IEEE Int.Workshop on Mobile Vision (IWMV2011)

      ページ: 56-63

    • 査読あり
  • [学会発表] ワイドベースライン全方位ストリートビュー画像に対するエピポーラ幾何推定2012

    • 著者名/発表者名
      佐藤智和
    • 学会等名
      情報処理学会コンピュータビジョンとイメージメディア研究会
    • 発表場所
      東京工業大学(目黒区)
    • 年月日
      2012-03-15
  • [学会発表] IBRテレプレゼンスのための提示映像評価に基づく画像獲得手法2012

    • 著者名/発表者名
      田中佳樹
    • 学会等名
      電子情報通信学会マルチメディア・仮想環境基礎研究会
    • 発表場所
      富山大学(富山市)
    • 年月日
      2012-03-13
  • [学会発表] 拡張現実感における画像修復に基づく陰影を考慮したマーカの除去2012

    • 著者名/発表者名
      山崎将由
    • 学会等名
      映像情報メディア学会映像表現&コンピュータグラフィックス研究会
    • 発表場所
      北海道大学(札幌市)
    • 年月日
      2012-02-20
  • [学会発表] 無人飛行船に搭載された2台の全方位カメラを用いた不可視領域のない全天球HDR画像の生成2012

    • 著者名/発表者名
      大倉史生
    • 学会等名
      電子情報通信学会マルチメディア・仮想環境基礎研究会
    • 発表場所
      大阪電気通信大学(寝屋川市)
    • 年月日
      2012-01-20
  • [学会発表] 航空写真を事前知識として用いた地上撮影画像からのカメラの位置・姿勢推定2012

    • 著者名/発表者名
      関井大気
    • 学会等名
      情報処理学会コンピュータビジョンとイメージメディア研究会
    • 発表場所
      大阪電気通信大学(寝屋川市)
    • 年月日
      2012-01-19
  • [学会発表] 中空透明球体上の鏡面反射光を用いた近接光源位置の推定2012

    • 著者名/発表者名
      青砥隆仁
    • 学会等名
      情報処理学会コンピュータビジョンとイメージメディア研究会
    • 発表場所
      大阪電気通信大学(寝屋川市)
    • 年月日
      2012-01-19
  • [学会発表] 明度分布と空間的分布が二分されるHDR画像のためのトーンマッピング2012

    • 著者名/発表者名
      北浦真樹
    • 学会等名
      電子情報通信学会マルチメディア・仮想環境基礎研究会
    • 発表場所
      大阪電気通信大学(寝屋川市)
    • 年月日
      2012-01-19
  • [学会発表] Epipolar geometry estimation for wide-baseline omnidirectional images using scale and orientation constraints of texture pattern2012

    • 著者名/発表者名
      Tomokazu Sato
    • 学会等名
      3rd AFCV Int.Workshop on Recent Trends in Computer Vision
    • 発表場所
      大阪大学(茨木市)(招待講演)
    • 年月日
      2012-01-11
  • [学会発表] 環境の変化に頑健なカメラ位置・姿勢推定のためのオンラインでのランドマークデータベース構築2011

    • 著者名/発表者名
      岡田圭太
    • 学会等名
      2011年映像情報メディア学会冬季大会
    • 発表場所
      芝浦工業大学(江東区)
    • 年月日
      2011-12-22
  • [学会発表] 航空写真上の高度が未知のランドマークを用いたPnP問題の解決による地上カメラの位置・姿勢推定2011

    • 著者名/発表者名
      関井大気
    • 学会等名
      電気関係学会関西支部連合大会
    • 発表場所
      兵庫県立大学(姫路市)
    • 年月日
      2011-10-30
  • [学会発表] IBRを用いたテレプレゼンスのための提示映像評価に基づく画像撮影手法2011

    • 著者名/発表者名
      田中佳樹
    • 学会等名
      日本バーチャルリアリティ学会第16回大会
    • 発表場所
      公立はこだて未来大学(函館市)
    • 年月日
      2011-09-22
  • [学会発表] 中空透明球体を用いた近接光源位置の推定2011

    • 著者名/発表者名
      青砥隆仁
    • 学会等名
      日本バーチャルリアリティ学会第16回大会
    • 発表場所
      公立はこだて未来大学(函館市)
    • 年月日
      2011-09-20
  • [学会発表] ホモグラフィーを用いた画像修復に基づく拡張現実感におけるマーカの除去2011

    • 著者名/発表者名
      山崎将由
    • 学会等名
      日本バーチャルリアリティ学会第16回大会
    • 発表場所
      公立はこだて未来大学(函館市)
    • 年月日
      2011-09-20
  • [学会発表] Mixed reality over space and time2011

    • 著者名/発表者名
      Naokazu Yokoya
    • 学会等名
      China-Japan Symposium on Visual Computing 2011
    • 発表場所
      湖南大学(中国・長沙市)(招待講演)
    • 年月日
      2011-09-17
  • [学会発表] 2台の全方位カメラを用いた不可視領域のない空撮全天球HDR画像の生成2011

    • 著者名/発表者名
      大倉史生
    • 学会等名
      第10回情報科学技術フォーラム(FIT2011)
    • 発表場所
      函館大学(函館市)
    • 年月日
      2011-09-09
  • [学会発表] 明度が二分されるHDR画像のためのトーンマッピング2011

    • 著者名/発表者名
      北浦真樹
    • 学会等名
      第10回情報科学技術フォーラム(FIT2011)
    • 発表場所
      函館大学(函館市)
    • 年月日
      2011-09-07
  • [学会発表] Fly-through Heijo Palace Site : Augmented telepresence using aerial omnidirectional videos2011

    • 著者名/発表者名
      Fumio Okura
    • 学会等名
      ACM SIGGRAPH2011
    • 発表場所
      バンクーバーコンベンションセンター(カナダ・バンクーバー市)
    • 年月日
      2011-08-10
  • [学会発表] パノラマビューシステムのための死角領域修復とプライバシー保護を行った全天球画像生成2011

    • 著者名/発表者名
      堀磨伊也
    • 学会等名
      画像の認識・理解シンポジウム(MIRU2011)
    • 発表場所
      金沢市文化ホール(金沢市)
    • 年月日
      2011-07-22
  • [学会発表] テクスチャの幾何学的変換と類似パターン位置を考慮したエネルギー最小化による画像修復2011

    • 著者名/発表者名
      河合紀彦
    • 学会等名
      画像の認識・理解シンポジウム(MIRU2011)
    • 発表場所
      金沢市文化ホール(金沢市)
    • 年月日
      2011-07-22
  • [学会発表] 三次元点群への局所平面当てはめに基づく法線情報付きランドマークデータベースを用いたカメラ位置・姿勢推定2011

    • 著者名/発表者名
      武富貴史
    • 学会等名
      画像の認識・理解シンポジウム(MIRU2011)
    • 発表場所
      金沢市文化ホール(金沢市)
    • 年月日
      2011-07-22
  • [学会発表] 空撮全方位動画像を用いた蓄積再生型拡張テレプレゼンスにおける幾何学的・光学的整合性の実現2011

    • 著者名/発表者名
      大倉史生
    • 学会等名
      画像の認識・理解シンポジウム(MIRU2011)
    • 発表場所
      金沢市文化ホール(金沢市)
    • 年月日
      2011-07-22
  • [学会発表] 形状とテクスチャの相関を考慮した類似度に基づくエネルギーの最小化による三次元欠損修復2011

    • 著者名/発表者名
      河合紀彦
    • 学会等名
      画像の認識・理解シンポジウム(MIRU2011)
    • 発表場所
      金沢市文化ホール(金沢市)
    • 年月日
      2011-07-22
  • [学会発表] 位置の連続性を考慮したバンドル調整による動画像とGPSからのカメラ位置・姿勢推定2011

    • 著者名/発表者名
      粂秀行
    • 学会等名
      画像の認識・理解シンポジウム(MIRU2011)
    • 発表場所
      金沢市文化ホール(金沢市)
    • 年月日
      2011-07-21
  • [学会発表] Fast and accurate geometric registration based on feature landmark database for augmented reality2011

    • 著者名/発表者名
      武富貴史
    • 学会等名
      情報処理学会コンピュータビジョンとイメージメディア研究会
    • 発表場所
      大阪大学(茨木市)
    • 年月日
      2011-05-20
  • [備考]

    • URL

      http://yokoya.naist.jp/index-j.html

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公開日: 2013-06-26  

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