| 研究課題/領域番号 |
26240023
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| 研究機関 | 京都大学 |
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研究代表者 |
延原 章平 京都大学, 情報学研究科, 講師 (00423020)
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| 研究分担者 |
松山 隆司 京都大学, 情報学研究科, 教授 (10109035)
川嶋 宏彰 京都大学, 情報学研究科, 准教授 (40346101)
波部 斉 近畿大学, 理工学部, 講師 (80346072)
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| 研究期間 (年度) |
2014-04-01 – 2019-03-31
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| キーワード | コンピュータビジョン / ３次元形状・運動復元 / 水中環境 / 光線空間 |
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| 研究実績の概要 |
最終目標である(A)水中光線空間のモデル化と形状計測，(B)半透明物体検出と３次元姿勢計測，(C)複数半透明物体の広範囲３次元運動計測を実現するにあたり，今年度は平成26年度の研究成果を踏まえて，以下の各研究領域に取り組んだ．
(A)水中光線空間のモデル化と形状計測：水中光線空間のモデル化については，平面水槽に限定した場合の実証実験・評価を完了させ，英文論文誌に投稿した．任意曲面の場合に関する基礎的な検討を開始し，シミュレーションによってアルゴリズムの基礎的な枠組みを構築することができた．また形状計測に関しては，光の吸収（散乱・透過）のみの場合に関する実証・評価を行い，半透明物体の形状計測に関する基礎的な技術の確立を目指して非等方性散乱のモデル化についての検討を行った．
(B)半透明物体検出と３次元姿勢計測：能動的にコントロール可能な背景としてLCDもしくはプロジェクタを用いた半透明物体の検出についての検討を継続して行うとともに，機械学習に基づく新たな検出アルゴリズムについての検討を行った．
(C)複数半透明物体の広範囲３次元運動計測：撮影対象が不透明であることを仮定したうえで，水槽壁面による全反射像を逆に活用し，鏡映像が仮想的な別視点カメラによる撮影像であると考えた頑健な運動計測の実証実験・評価を行った．また物体が半透明である場合への拡張について，主に領域検出の改善を行うことで改善を図った．
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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
当初の計画のとおり，(A)水中光線空間のモデル化と形状計測，(B)半透明物体検出と３次元姿勢計測，(C)複数半透明物体の広範囲３次元運動計測，の各グループそれぞれについて研究を進めることができた．すなわち，
(A)水中光線空間のモデル化と形状計測：水中光線空間のモデル化については，平面水槽に限定した場合の実証実験・評価を完了させ，英文論文誌に投稿まで至ることができた．任意曲面の場合に関しても新たな手法を考案するとともに，シミュレーションによってアルゴリズムの基礎的な枠組みを構築することができた．また形状計測に関しては，光の吸収（散乱・透過）のみの場合に関する実証・評価を行うことができ，半透明物体の形状計測に関する基礎的な技術の確立を目指して非等方性散乱のモデル化についての検討を開始することができた．
(B)半透明物体検出と３次元姿勢計測：これまでの手法についての検討を継続すると同時に，機械学習に基づく新たな検出アルゴリズムについての着想を得た．
(C)複数半透明物体の広範囲３次元運動計測：撮影対象が不透明であることを仮定したうえで，水槽壁面による全反射像を逆に活用し，鏡映像が仮想的な別視点カメラによる撮影像であると考えた頑健な運動計測の実証実験・評価を行うことができ，実時間で動作するシステムとして初期的な実装を完了することができた．また物体が半透明である場合への拡張についても着手している．
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| 今後の研究の推進方策 |
当初の計画のとおり，(A)水中光線空間のモデル化と形状計測，(B)半透明物体検出と３次元姿勢計測，(C)複数半透明物体の広範囲３次元運動計測，の各グループそれぞれについて研究を進めることができているため，今後も引き続き計画に沿って研究を進める．ただし半透明物体検出に関しては，機械学習に基づく手法について新たな着想を得ることができたため，これも含めて検討を進める．
(A) 顕微鏡環境下での光学設計および計測アルゴリズムについて検討を開始する．
(B) 機械学習に基づく手法も含めて，半透明物体検出および姿勢推定についての検討を行う．
(C) 広範囲３次元運動追跡の実現に向けて，より頑健な実時間システムの実現を目指す．
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