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2011 Fiscal Year Annual Research Report

高度画像センシング

Research Project

Project/Area Number 21680018
Research InstitutionKyushu University

Principal Investigator

長原 一  九州大学, システム情報科学研究院, 准教授 (80362648)

Keywords電子デバイス・機器 / 画像,文章,音声等認識 / 計測工学
Research Abstract

本研究では,従来固定されてきたカメラの所々の特性を能動的に変化させることにより,従来のカメラでは撮影が不可能であった画像撮影を実現する.従来はレンズやフィルタなど屈折率や透過率,偏光特性の変化しない受動光学素子を受光光学系に用いてきたが,このシステムでは電気信号により特性の変化する能動光学素子を用いる,能動光学素子の具体例としては,透過や偏光特性を電気信号により変化できる液晶フィルタ(LCD)や誘電体フィルタ,アクチュエータによる光学素子の移動制御がある.これらを組み合わせることで,コンピュータの制御により光学特性を高速に変化しながら画像を撮影し,シーンの奥行きや動き情報,解像度情報を符号化し多重撮像できる.この様にして得られた画像からは,単一の画像では推定が難しかった奥行きや動きの推定や復元,超解像などを容易に実現できる.
本年度は,本研究計画のふたつ目の想定アプリケーションである,シーンの奥行き推定に関して,絞り形状のシーンへの能動的適応を考えた.具体的には,ぼけ復元に用いる絞りパターンの周波数解析することで,奥行き復元に最適な絞りパターンを用いた.また,絞りによる符号化だけでなく,フォーカス制御によるボケ関数の符号化においても奥行き復元に最適化したパターンを探索した.これらの提案手法を用いた実実験により,従来の通常のカメラを用いたシーンの奥行き復元に対して推定精度が向上することを確認した.

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

当初研究計画どおり,画像のぼけからシーンの奥行き復元を行う手法を提案した.絞り形状とレンズの焦点制御による2種類の手法を行ない,両手法ともその有効性を実験的に示すことができた.

Strategy for Future Research Activity

次年度は,3つめのアプリケーションとして,動きぼけ(モーションブラー)を符号化する手法を検討する,モーションブラーとは,手ぶれや撮影対象が動いている時に観測される帯状のぼけで,このぼけは特定の周波数情報を欠落させることから,復元が難しいことが知られている,このモーションブラーを能動絞りの運動パターンにより符号化することで,ぼけ復元を容易にすることが次年度の目標である.

  • Research Products

    (9 results)

All 2012 2011 Other

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (5 results) Book (1 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Programmable Aperture Camera Using LCoS2012

    • Author(s)
      Hajime Nagahara, Changyin Zhou, Takuya Watanabe, Hiroshi Ishiguro, Shree L.Nayar
    • Journal Title

      IPSJ Transactions on Computer Vision and Applications

      Volume: 4 Pages: 1-11

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 光学系・撮像過程・信号処理の工夫による光学センシング技術2011

    • Author(s)
      向川康博, 長原一, 平林晃
    • Journal Title

      精密工学会誌

      Volume: Vol.77, No.12 Pages: 1104-1108

  • [Presentation] 符号化撮像の原理とその応用・実装2011

    • Author(s)
      長原一
    • Organizer
      画像センシングシンポジウム
    • Year and Date
      20110600
  • [Presentation] Half-Sweep Imaging for Depth from Defocus2011

    • Author(s)
      Shuhei Matsui, Hajime Nagahara, Rin-ichiro Taniguchi
    • Organizer
      Proc.5th Pacific Rim Symposium on Advanced in Image and Video Technology
    • Place of Presentation
      Gwangju, Korea
    • Year and Date
      2011-11-21
  • [Presentation] Depth from Defocus using Focus Sweep Camera2011

    • Author(s)
      Shuhei Matsui, Hajime Nagahara, Rin-ichiro Taniguchi
    • Organizer
      Proc.The 7th Joint Workshop on Machine Perception and Robotics
    • Place of Presentation
      Beijing, China
    • Year and Date
      2011-10-14
  • [Presentation] LCoSを用いた能動絞りカメラ2011

    • Author(s)
      園田聡葵, 長原一, 渡邉拓也, Changyin Zhou, 石黒浩, Shree K.Nayar
    • Organizer
      画像の認識・理解シンポジウム
    • Place of Presentation
      金沢
    • Year and Date
      2011-07-21
  • [Presentation] ハーフスイープ撮像によるDFD2011

    • Author(s)
      松井修平, 長原一, 谷口倫一郎
    • Organizer
      画像の認識・理解シンポジウム
    • Place of Presentation
      金沢
    • Year and Date
      2011-07-21
  • [Book] コンピュータビジョン最先端ガイド42011

    • Author(s)
      長原一, ほか
    • Total Pages
      156
    • Publisher
      Oplus E出版
  • [Remarks]

    • URL

      http://limu.ait.kyushu-u.ac.jp/project/project_sensing.html

URL: 

Published: 2013-06-26  

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