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2013 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)
研究期間 (年度) 2011-04-01 – 2015-03-31
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
人体装着型全方位撮影システムを構築し、実証実験のフィールドとして設定した東大寺境内において、季節・時刻・天候の異なる様々な状況での撮影を行うとともに、全方位画像撮影時のカメラの位置・姿勢推定法の改良・評価を行った。また、環境の3次元復元結果における形状とテクスチャの欠損を自動修復する手法の改良を行った。
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拡張テレプレゼンスに関して、映像送受信インフラの改良を行うとともに、事前レンダリング画像群を用いた自由視点画像生成により重畳合成画像の画質向上を実現した。また、前年度の東大寺・東塔の仮想復元に続いて、実模型の3次元計測と古文書調査により西塔のスケール情報付き3次元モデルを構築し、拡張テレプレゼンスシステムの実証フィールドにおける提示コンテンツの充実を図った。これらの成果は研究項目3のプロトタイプシステムにおいても利用した。
3.過去・現在に渡る拡張現実感
研究項目1で得られた全方位画像群を用いる事前生成型拡張現実感システムおよび東大寺・僧坊跡地を対象とした地中透視型拡張現実感システムを開発し、タブレット端末に実装したプロトタイプシステムを用いて、東大寺友の会の会員等から募った一般参加者とコンテンツ保有者(東大寺僧侶)を対象とした実機を用いた一般公開実証実験を実施し、アンケート調査によりシステムの臨場感と使用感に関する調査と評価を行い、プロトタイプシステムの有用性を確認すると同時に、ユーザインタフェースとコンテンツ提示の方法に関して改良すべき課題を明確にした。

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

3つの研究項目とも概ね計画通りに進展しており、前年度に引き続いて、東大寺の協力を得て、東大寺境内をフィールドとした拡張現実感の機能を有するモバイル型「バーチャル歴史体験」システムの実機を用いた一般公開の実証実験を実施することができた。また、この実験では、新たなコンテンツとして作成した東大寺・西塔の3次元モデルを使用するとともに、東大寺・僧坊跡地における発掘遺跡の地中透視型拡張現実感を実現した。本実験により、拡張現実感技術を用いたバーチャル歴史体験システムの有用性が確認されたが、同時に、ユーザインタフェースと屋外環境でのタブレット端末を用いた映像提示の問題点も明らかになった。
本研究は学界でも高い評価を得ており、本年度は、複合現実感および拡張現実感に関する最難関の国際会議であるISMAR2013において優秀論文賞(Best Paper Honorable Mention Award)を受賞した。

今後の研究の推進方策

当初計画通り、時空を越えた複合現実型情報提示技術の確立を目指して、要素技術開発と実証実験の相互フィードバックを基本として研究を推進する予定である。プロトタイプシステムに関しては、本年度の一般公開の実証実験で明らかになったユーザインタフェースと屋外における映像提示に係る課題について解決策を考える。また、次年度は最終年度にあたるため、全体の総括を行うとともに、本研究の成果を踏まえた次の展開について検討する。

  • 研究成果

    (28件)

すべて 2014 2013 その他

すべて 雑誌論文 (11件) (うち査読あり 11件) 学会発表 (14件) (うち招待講演 2件) 備考 (1件) 産業財産権 (2件)

  • [雑誌論文] 信頼度を考慮したGPS測位情報の併用による動画像からのカメラ位置・姿勢推定2014

    • 著者名/発表者名
      粂 秀行, 穴井 哲治, 佐藤 智和, 武富 貴史, 高地 伸夫, 横矢 直和
    • 雑誌名

      画像電子学会誌

      巻: 43 ページ: 35-43

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Sampling based bundle adjustment using feature matches between ground-view and aerial images2014

    • 著者名/発表者名
      Hideyuki Kume, Tomokazu Sato, and NaokazuYokoya
    • 雑誌名

      Proc. Int. Conf. on Computer Vision Theory and Applications (VISAPP2014)

      巻: 3 ページ: 692-698

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Free-viewpoint mobile robot teleoperation interface using view-dependent geometry and texture2014

    • 著者名/発表者名
      Fumio Okura, Yuko Ueda, Tomokazu Sato, and Naokazu Yokoya
    • 雑誌名

      ITE Trans. on Media Technology and Applications

      巻: 2 ページ: 82-93

    • DOI

      10.3169/mta.2.82

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 6-DOF camera pose estimation using reference points on an aerial image without altitude information2013

    • 著者名/発表者名
      Taiki Sekii, Hideyuki Kume, Tomokazu Sato, and Naokazu Yokoya
    • 雑誌名

      IPSJ Trans. on Computer Vision and Applications

      巻: 5 ページ: 134-142

    • DOI

      10.2197/ipsjtcva.5.134

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Diminished reality for AR marker hiding based on image inpainting with reflection of luminance changes2013

    • 著者名/発表者名
      Norihiko Kawai, Masayoshi Yamasaki, Tomokazu Sato, and Naokazu Yokoya
    • 雑誌名

      ITE Trans. on Media Technology and Applications

      巻: 1 ページ: 343-353

    • DOI

      10.3169/mta.1.343

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Interactive exploration of augmented aerial scenes with free-viewpoint image generation from pre-rendered images2013

    • 著者名/発表者名
      Fumio Okura, Masakuyi Kanbara, and Naokazu Yokoya
    • 雑誌名

      Proc. 12th IEEE Int. Symposium on Mixed and Augmented Reality (ISMAR2013)

      巻: - ページ: 279-280

    • DOI

      10.1109/ISMAR.2013.6671804

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Diminished reality considering background structures2013

    • 著者名/発表者名
      Norihiko Kawai, Tomokazu Sato, and Naokazu Yokoya
    • 雑誌名

      Proc. 12th IEEE Int. Symposium on Mixed and Augmented Reality (ISMAR2013)

      巻: - ページ: 259-260

    • DOI

      10.1109/ISMAR.2013.6671794

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Augmented reality image generation with virtualized real objects using view-dependent texture and geometry2013

    • 著者名/発表者名
      Yuta Nakashima, Yusuke Uno, Norihiko Kawai, Tomokazi Sato, and Naokazu Yokoya
    • 雑誌名

      Proc. 12th IEEE Int. Symposium on Mixed and Augmented Reality (ISMAR2013), Works-in-Progress

      巻: - ページ: 6 pages

    • DOI

      10.1109/ISMAR.2013.6671827

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Generation of a super-resolved stereo video using two synchronized videos with different magnifications2013

    • 著者名/発表者名
      Yusuke Hayashi, Norihiko Kawai, Tomokazu Sato, Miyuki Okumoto, and Naokazu Yokoya
    • 雑誌名

      Proc. 6th Pacific-Rim Symposium on Image and Video Technology (PSIVT2013)

      巻: - ページ: 12 pages

    • DOI

      10.1007/978-3-642-53842-1_17

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Teleoperation of mobile robots by generating augmented free-viewpoint images2013

    • 著者名/発表者名
      Fumio Okura, Yuko Ueda, Tomokazu Sato, and Naokazu Yokoya
    • 雑誌名

      Proc. IEEE/RSJ Int. Conf. on Intelligent Robots and Systems (IROS2013)

      巻: - ページ: 665-671

    • DOI

      10.1109/IROS.2013.6696422

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Mobile AR using pre-captured omnidirectional images2013

    • 著者名/発表者名
      Takayuki Akaguma, Fumio Okura, Tomokazu Sato, and Naokazu Yokoya
    • 雑誌名

      ACM SIGGRAPH Asia 2013 Symposium on Mobile Graphics and Interactive Applications

      巻: - ページ: 26:1-26:4

    • DOI

      10.1145/2543651.2543666

    • 査読あり
  • [学会発表] 自由視点画像生成に基づく移動撮影した全方位動画像からの動物体除去2014

    • 著者名/発表者名
      井上 直哉, 河合 紀彦, 佐藤 智和, 大倉 史生, 中島 悠太, 横矢 直和
    • 学会等名
      2014年電子情報通信学会総合大会
    • 発表場所
      新潟大学五十嵐キャンパス/新潟県新潟市
    • 年月日
      20140318-20140321
  • [学会発表] 透視投影歪みの自動補正に基づく画像修復2014

    • 著者名/発表者名
      笹尾 海斗, 河合 紀彦, 佐藤 智和, 横矢 直和
    • 学会等名
      2014年電子情報通信学会総合大会
    • 発表場所
      新潟大学五十嵐キャンパス/新潟県新潟市
    • 年月日
      20140318-20140321
  • [学会発表] Single RGB-D video-stream based human-motion reenactment2014

    • 著者名/発表者名
      Fabian Lorenzo Dayrit, Yuta Nakashima, Tomokazu Sato, and Naoazu Yokoya
    • 学会等名
      映像情報メディア学会メディア工学研究会
    • 発表場所
      北海道大学大学院情報科学研究科/北海道札幌市
    • 年月日
      20140217-20140218
  • [学会発表] 点群へのプリミティブ当てはめに基づく形状とテクスチャの欠損修復2014

    • 著者名/発表者名
      中尾 聡志, 河合 紀彦, 佐藤 智和, 横矢 直和
    • 学会等名
      電子情報通信学会パターン認識・メディア理解研究会
    • 発表場所
      福岡大学七隈キャンパス/福岡県福岡市
    • 年月日
      20140213-20140214
  • [学会発表] 実シーンの照明環境を考慮した事前生成型拡張現実感システム2014

    • 著者名/発表者名
      赤熊 高行, 大倉 史生, 佐藤 智和, 横矢 直和
    • 学会等名
      電子情報通信学会パターン認識・メディア理解研究会
    • 発表場所
      福岡大学七隈キャンパス/福岡県福岡市
    • 年月日
      20140213-20140214
  • [学会発表] 自由視点画像生成による移動ロボットの遠隔操縦インタフェース2013

    • 著者名/発表者名
      大倉 史生, 上田 優子, 佐藤 智和, 横矢 直和
    • 学会等名
      電気関係学会関西支部連合大会
    • 発表場所
      大阪電気通信大学寝屋川キャンパス/大阪府寝屋川市
    • 年月日
      20131116-20131117
  • [学会発表] 点群への平面当てはめに基づく形状とテクスチャの欠損修復2013

    • 著者名/発表者名
      中尾 聡志, 河合 紀彦, 佐藤 智和, 横矢 直和
    • 学会等名
      電気関係学会関西支部連合大会
    • 発表場所
      大阪電気通信大学寝屋川キャンパス/大阪府寝屋川市
    • 年月日
      20131116-20131117
  • [学会発表] 事前レンダリング画像群を用いた自由視点画像生成に基づく写実的な拡張現実画像合成2013

    • 著者名/発表者名
      大倉 史生, 神原 誠之, 横矢 直和
    • 学会等名
      日本バーチャルリアリティ学会複合現実感研究会
    • 発表場所
      利尻町交流促進施設「どんと」/北海道利尻郡利尻町
    • 年月日
      20130926-20130927
  • [学会発表] 事前生成型モバイルAR2013

    • 著者名/発表者名
      赤熊 高行, 大倉 史生, 佐藤 智和, 横矢 直和
    • 学会等名
      第18回日本バーチャルリアリティ学会大会
    • 発表場所
      グランフロント大阪 北館 ナレッジキャピタル/大阪府大阪市北区
    • 年月日
      20130918-20130920
  • [学会発表] 撮影倍率の異なる2本の同期映像を用いた超解像ステレオ映像生成2013

    • 著者名/発表者名
      林 佑亮, 河合 紀彦, 佐藤 智和, 奥本 幸, 横矢 直和
    • 学会等名
      画像の認識・理解シンポジウム(MIRU2013)
    • 発表場所
      国立情報学研究所/東京都千代田区
    • 年月日
      20130729-20130801
  • [学会発表] 事前レンダリングと自由視点画像生成による仮想化実空間への仮想物体の写実的合成2013

    • 著者名/発表者名
      大倉 史生, 神原 誠之, 横矢 直和
    • 学会等名
      画像の認識・理解シンポジウム(MIRU2013)
    • 発表場所
      国立情報学研究所/東京都千代田区
    • 年月日
      20130729-20130801
  • [学会発表] 3次元計測と複合現実感2013

    • 著者名/発表者名
      横矢 直和
    • 学会等名
      3次元計測フォーラムSPAR2013
    • 発表場所
      川崎市産業振興会館/神奈川県川崎市
    • 年月日
      20130605-20130606
    • 招待講演
  • [学会発表] Generating augmented reality images with a real object using view-dependent texture and geometry2013

    • 著者名/発表者名
      Yusuke Uno, Yuta Nakashima, Norihiko Kawai, Tomokazu Sato, and Naokazu Yokoya
    • 学会等名
      6th Korea-Japan Workshop on Mixed Reality (KJMR2013)
    • 発表場所
      沖縄科学技術大学院大学/沖縄県国頭郡恩納村
    • 年月日
      20130412-20130414
  • [学会発表] 拡張現実感(AR)とコンピュータビジョン

    • 著者名/発表者名
      横矢 直和
    • 学会等名
      センシング技術応用研究会第186回研究例会
    • 発表場所
      奈良先端科学技術大学院大学情報科学研究科/奈良県生駒市
    • 招待講演
  • [備考] 奈良先端科学技術大学院大学情報科学研究科視覚情報メディア研究室

    • URL

      http://yokoya.naist.jp/

  • [産業財産権] 再帰性反射シートの製造方法及び製造装置2013

    • 発明者名
      神原 誠之, 横矢 直和, 和田 誠示
    • 権利者名
      小笠原 直毅
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      特願2013-160834
    • 出願年月日
      2013-08-01
  • [産業財産権] 画像生成装置、画像生成方法、およびプログラム2013

    • 発明者名
      河合 紀彦, 佐藤 智和, 横矢 直和, 中川 大輔
    • 権利者名
      小笠原 直毅
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      特願2013-264019
    • 出願年月日
      2013-12-20

URL: 

公開日: 2015-05-28  

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