Visibility Enhancement of Concealed Appearance by Acquiring and Analysis of Indirect Light Transport

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19H04138
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 61010:Perceptual information processing-related
• Research Institution: Chiba University (2022-2023); Tokai University (2019-2021)
• Principal Investigator: Kubo Hiroyuki 千葉大学, 大学院情報学研究院, 准教授 (90613951)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: コンピュータビジョン / コンピュテーショナルフォトグラフィ / コンピュテーショナルイメージング / コンピュータグラフィックス / 光伝搬

Outline of Final Research Achievements

Over the five years of this research project, we aimed to visualize latent information in scenes by selectively acquiring observations based on the properties of indirect light transport and using physics-based mathematical models. We developed various specialized optical devices and image processing algorithms, including a time-synchronized projector-camera system, visualization of subcutaneous tissues using near-infrared light, separate measurement of transmitted and scattered light, measurement of multispectral information, separation of low-order and high-order scattering light using structured illumination, and visualization of liquid flow direction using polarization. These research results were presented at domestic and international conferences, receiving multiple awards and high recognition.

Free Research Field

画像情報処理

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究プロジェクトの成果は、インダイレクト光伝搬の性質を利用して、従来は可視化が困難であったシーンの潜在的情報を可視化する新たな手法を確立した点で学術的に意義がある。特に、専用の光学デバイスと画像処理アルゴリズムを組み合わせることで、皮下組織や内部構造、液体の流れなどの可視化を実現したことは、コンピュータビジョンや画像処理の分野に大きく貢献すると言える。また、本研究の成果は、医療診断や食品検査、材料分析など、様々な分野での応用が期待され、非破壊検査や可視化技術の発展に寄与することで、社会的にも大きな意義があると考えられる。