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2015 年度 実績報告書

明るさ解析と色解析の統一:任意光源環境における見えの理解・認識・生成に向けて

研究課題

研究課題/領域番号 25280057
研究機関九州工業大学

研究代表者

岡部 孝弘  九州工業大学, 大学院情報工学研究院, 准教授 (00396904)

研究分担者 佐藤 いまり  国立情報学研究所, コンテンツ科学研究系, 教授 (50413927)
佐藤 洋一  東京大学, 生産技術研究所, 教授 (70302627)
研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
キーワードコンピュータビジョン / コンピュータグラフィックス / パターン認識 / コンピュテーショナルフォトグラフィ
研究実績の概要

物体の見え,つまり,物体表面上で観察される明るさと色は,物体を照らす光源の空間的な分布だけでなく分光的な分布にも依存して大きく変化する.ところが,従来,空間分布に関しては明るさ解析の分野で,分光分布に関しては色解析の分野で,ほぼ独立に研究が行われてきた.そこで本研究では,任意の空間分布・分光分布を持つ光源環境における物体の見えを扱うための統一的枠組み,ならびに,実験環境を構築して,明るさ解析と色解析の統一を目指す.さらに,構築した統一的枠組みに基づいて,画像の理解・認識・生成への応用にも取り組む.
平成27年度は,主に,(1)画像の効率的な獲得,(2)反射成分の分離,(3)物体のモデリング,(4)材質認識,および,(5)写実的画像の生成に取り組んだ.(1)では,多波長・多方向光源下で観察される画素値を並べた行列に内在するスパース性に基づいて,圧縮センシングの枠組みで,多波長・多方向光源下の画像を効率的に獲得する手法を提案した.(2)では,多波長・多方向光源下の画像集合を3次元データとして捉えたときに,低ランク性とスパース性の構造を有することを明らかにするとともに,それらの構造に基づいて,画像を拡散反射成分と鏡面反射成分に分離する手法を提案した.(3)では,分光イメージングと照度差ステレオを統合して物体表面の法線と分光反射率を同時に推定する手法において,画素値のノイズを考慮した光源の色と方向の最適化について検討した.(4)では,ワンショットの画像に基づいて材質識別を行う際に,被写体を照明する光源の色と方向を最適化する手法を提案した.(5)では,ハイパースペクトルカメラを用いて獲得したシーンの全方位光源環境が蛍光物体のレンダリングに有効であることを示した.また,上記の光源分布とイメージベーストレンダリングを組み合わせる際に,写実的な画像の生成に必要な光源数を実験的に明らかにした.

現在までの達成度 (段落)

27年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

27年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度使用額が生じた理由

27年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度使用額の使用計画

27年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2016 2015 その他

すべて 学会発表 (6件) (うち国際学会 1件) 備考 (1件)

  • [学会発表] 多波長・多方向光源下の画像を用いた写実的画像生成2016

    • 著者名/発表者名
      小屋松孝治, 岡部孝弘
    • 学会等名
      電子情報通信学会 2016年総合大会
    • 発表場所
      九州大学(福岡県福岡市)
    • 年月日
      2016-03-15 – 2016-03-18
  • [学会発表] ワンショット画像に基づく材質識別のための照明の最適化2016

    • 著者名/発表者名
      宮﨑祥一, 岡部孝弘
    • 学会等名
      電子情報通信学会 2016年総合大会
    • 発表場所
      九州大学(福岡県福岡市)
    • 年月日
      2016-03-15 – 2016-03-18
  • [学会発表] 低ランク性とスパース性に基づく多波長・多方向光源下の画像の反射成分分離2016

    • 著者名/発表者名
      小林直人, 岡部孝弘
    • 学会等名
      情報処理学会 第78回全国大会
    • 発表場所
      慶應義塾大学(神奈川県横浜市)
    • 年月日
      2016-03-10 – 2016-03-12
  • [学会発表] Is Spectral Lighting Environment Necessary for Photorealistic Rendering?2015

    • 著者名/発表者名
      Megumi Miura, Takahiro Okabe, and Imari Sato
    • 学会等名
      The 14th ACM SIGGRAPH International Conference on Virtual Reality Continuum and Its Applications in Industry (VRCAI2015)
    • 発表場所
      神戸(日本)
    • 年月日
      2015-10-30 – 2015-11-01
    • 国際学会
  • [学会発表] 少数の画像からの物体表面の分光反射率と法線の推定2015

    • 著者名/発表者名
      北原雅啓, 岡部孝弘
    • 学会等名
      第14回情報科学技術フォーラム (FIT2015)
    • 発表場所
      愛媛大学(愛媛県松山市)
    • 年月日
      2015-09-15 – 2015-09-17
  • [学会発表] 辞書学習を用いた圧縮センシングによる多波長・多方向光源下画像の効率的な獲得2015

    • 著者名/発表者名
      小林直人, 岡部孝弘
    • 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
      日本科学未来館(東京都江東区)
    • 年月日
      2015-05-18 – 2015-05-19
  • [備考] 九州工業大学情報工学部知能情報工学科岡部研究室ホームページ

    • URL

      http://www.pluto.ai.kyutech.ac.jp/~okabe/

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公開日: 2017-01-06  

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