• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 課題ページに戻る

2013 年度 実績報告書

適応的高速3次元センシングとその情報再構築に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 24680018
研究機関東京大学

研究代表者

渡辺 義浩  東京大学, 情報理工学(系)研究科, 講師 (80456160)

研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2016-03-31
キーワードセンシングデバイス・システム / 計測システム / センシング情報処理 / コンピュータビジョン / 画像情報処理 / 3次元センシング / 高速ビジョン
研究概要

本研究では、A) 高速適応機能を有する3次元センシング、B) 高速3次元情報の統合による情報再構築、C) 高速3次元センシングによる知的撮像制御、D) 大型環境の瞬時スキャンに着手する。
まず、サブテーマAでは、高速適応機能を有する3次元センシングの発展版として、動的物体の3次元形状と反射特性を同時に取り込むシステムの構築を行った。本年度は、非一様な反射特性を持つ物体を対象とするために、反射特性を代数的に求める手法を新たに設計するとともに、同計算を成立させるために必要最小限の情報を、対象物体の運動や変形に応じて、適応的に照明環境を制御することで取り込むシステムを開発した。
サブテーマBでは、前年度までに設計した統合手法の高速化を図った。前年度までは、形状情報のみで、時系列の3次元情報から再構築を行っていた。本年度は、新たに物体表面上のテクスチャの情報も利用することで、ロバストかつ高速に再構築を行う手法を提案・検証した。
サブテーマCでは、超高速書籍電子化を応用のターゲットとして、高速3次元センシングによるフィードバックによって、書籍の1ページを分割して撮像するように配置された複数台の高解像度カメラの撮像を、ページのめくり動作中に、その変形に応じて、最適なタイミングでのみ個別に撮像を行うことで、取り込まれる情報の解像度を最大限上げようとする技術の実現に着手した。
サブテーマDの目標は、スケールの観点から、必ずしも大型である必要はなく、中型の物体形状を高精細に取得する応用にも展開できる。そこで、センシングモジュールを設置する高速かつ自由に移動する物体として、人間の手指に着目し、ウェアラブルな3次元スキャンを行う構想を新たに提案した。この構想の下、小型なセンシングモジュールを開発し、サブテーマBの手法と組み合わせることで、対象物体の前で手指を振るだけで、形状を取り込む実験を行った。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

1: 当初の計画以上に進展している

理由

サブテーマAでは、当初の計画では予定していなかった反射特性の取得技術を、前年度からさらに発展させることに成功した。さらに、サブテーマCでは、超高速書籍電子化という有望な応用先に組み込めることが明らかになるとともに、その実証実験に着手できた。サブテーマDでは、当初の計画では予定していなかったウェアラブルな高速3次元スキャンの構想を新たに提案することができた。

今後の研究の推進方策

サブテーマAでは、3次元形状と反射特性を動的物体に対して高速に取り込むことができるシステムの完成を目指す。サブテーマBでは、復元精度と処理時間の向上を目指して、センシング系の発展と処理の並列化を目指す。サブテーマCでは、書籍電子化以外の応用展開を図る。サブテーマDでは、ウェアラブル3次元センシングの具現化を図るとともに、大型環境のスキャンへの準備を始める。

  • 研究成果

    (12件)

すべて 2014 2013 その他

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (5件) 備考 (3件)

  • [雑誌論文] 自動めくり機を搭載する適応的撮像型の高速書籍電子化システム2013

    • 著者名/発表者名
      野口翔平, 溜井美帆, 山田雅宏, 渡辺義浩, 石川正俊
    • 雑誌名

      電子情報通信学会論文誌D

      巻: J96-D ページ: 2590-2602

    • 査読あり
  • [雑誌論文] High-resolution Surface Reconstruction based on Multi-level Implicit Surface from Multiple Range Images2013

    • 著者名/発表者名
      Shohei Noguchi, Yoshihiro Watanabe, Masatoshi Ishikawa
    • 雑誌名

      IPSJ Transactions on Computer Vision and Applications

      巻: 5 ページ: 143-152

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 高速書籍電子化に向けた単眼動画像からの三次元変形とその展開テクスチャの復元2013

    • 著者名/発表者名
      渡辺義浩,柴山裕樹,石川正俊
    • 雑誌名

      電子情報通信学会論文誌D

      巻: J96-D ページ: 1731-1742

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 書籍電子化技術の新展開 -ブックスキャナの技術動向と超高速化への挑戦-2013

    • 著者名/発表者名
      渡辺義浩, 石川正俊
    • 雑誌名

      現代の図書館

      巻: 51 ページ: 210-216

  • [学会発表] Real-time 3D Page Tracking and Book Status Recognition for High-speed Book Digitization based on Adaptive Capturing2014

    • 著者名/発表者名
      Shohei Noguchi, Masahiro Yamada, Yoshihiro Watanabe and Masatoshi Ishikawa
    • 学会等名
      IEEE Winter Conference on Applications of Computer Vision
    • 発表場所
      Colorado, USA
    • 年月日
      20140324-20140324
  • [学会発表] 小型・高速3次元センシングシステムを用いた高解像度形状復元2013

    • 著者名/発表者名
      野口翔平,渡辺義浩,石川正俊
    • 学会等名
      第14回計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会
    • 発表場所
      兵庫県 神戸(神戸国際会議場)
    • 年月日
      20131219-20131219
  • [学会発表] 複数視点型書籍電子化のためのテクスチャ配置と解像度向上を最適化する統合画像生成手法2013

    • 著者名/発表者名
      郷原啓生,渡辺義浩,石川正俊
    • 学会等名
      映像メディア処理シンポジウム
    • 発表場所
      神奈川県 湯河原(ニューウェルシティ湯河原)
    • 年月日
      20131108-20131108
  • [学会発表] High-Resolution Surface Reconstruction based on Multi-level Implicit Surface from Multiple Range Images2013

    • 著者名/発表者名
      Shohei Noguchi, Yoshihiro Watanabe, Masatoshi Ishikawa
    • 学会等名
      IEEE International Conference on Image Processing
    • 発表場所
      Melbourne, Australia
    • 年月日
      20130916-20130916
  • [学会発表] 適応的撮像に基づく自動・高速・高精細書籍電子化システムの開発と評価2013

    • 著者名/発表者名
      野口翔平,溜井美帆,山田雅宏,渡辺義浩,石川正俊
    • 学会等名
      ロボティクス・メカトロニクス講演会2013
    • 発表場所
      茨城県 つくば(つくば国際会議場)
    • 年月日
      20130524-20130524
  • [備考] 複数枚の距離画像からの適応的階層化に基づく高解像度形状復元

    • URL

      http://www.k2.t.u-tokyo.ac.jp/vision/HighResolutionShapeMultiLevel/index-j.html

  • [備考] 書籍のデジタルアーカイブに向けためくり動作中の高速反射特性計測

    • URL

      http://www.k2.t.u-tokyo.ac.jp/vision/HSMaterial/index-j.html

  • [備考] ビジョンアーキテクチャ

    • URL

      http://www.k2.t.u-tokyo.ac.jp/vision/index-j.html

URL: 

公開日: 2015-05-28  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi