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2015 Fiscal Year Annual Research Report

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

Research Project

Project/Area Number 24680018
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

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

Project Period (FY) 2012-04-01 – 2016-03-31
Keywords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
Outline of Annual Research Achievements

本研究では、適応的高速3次元センシングとその情報再構築のための基盤技術と新応用創出に向けて、4つのサブテーマに着手した。具体的には、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である。本年度は下記の通りに実施した。
サブテーマAでは、前年度に設計した3視点幾何に基づくセグメントパターン投影型高速3次元計測の高速化及び性能評価を実施した。高速化の結果、1,000fpsのリアルタイム計測が可能であることを確認した。また、性能評価では誤検出数や計測精度を解析し、処理を効率化しつつも、高いロバスト性が確保されていることを確認した。さらに、適応的高速3次元センシングの適用範囲を広げるために、空中像形成技術を用いて、遮蔽に頑健な計測を可能とする技術の検証を行った。
サブテーマBでは、高速3次元センシングに基づいた適応的照明を用いた高速反射特性取得技術の拡張に着手した。具体的には、新たな反射モデルに対しても、適応的センシングとその情報再構築が可能であることを示した。また、3次元曲面を展開し、情報を再構築する手法の発展版として、事前知識駆動型のアプローチを検証した。
サブテーマDでは、サブテーマAで設計したセグメントパターン投影型の手法を組み込んだプロトタイプの小型化に着手した。結果として、手指に装着可能なプロトタイプの実現が可能であることを示した。また、多重化されたレーザー計測の情報を用いて、非接触で剛体の3次元運動を取得する新たなセンシングの実現可能性を検証した。さらに、同技術を用いて、運動物体の高解像度な3次元形状取得が可能であることを示した。加えて、移動体に同システムを搭載することで、移動しながら大型の物体をスキャンできる可能性を検証した。

Research Progress Status

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Causes of Carryover

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Expenditure Plan for Carryover Budget

27年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (16 results)

All 2016 2015 Other

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (9 results) Remarks (5 results)

  • [Journal Article] 3視点拘束に基づくセグメントパターン投影型高速3次元計測2016

    • Author(s)
      田畑 智志, 野口 翔平, 渡辺 義浩, 石川 正俊
    • Journal Title

      計測自動制御学会論文集

      Volume: 52 Pages: 141-151

    • DOI

      10.9746/sicetr.52.141

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 3D Motion Sensing of any Object without Prior Knowledge2015

    • Author(s)
      Leo Miyashita, Ryota Yonezawa, Yoshihiro Watanabe and Masatoshi Ishikawa
    • Journal Title

      ACM Transactions on Graphics

      Volume: 34 Pages: 218

    • DOI

      10.1145/2816795.2818133

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 高速BRDF計測に向けた代数的解法の拡張の提案2015

    • Author(s)
      斎藤謙二郎,宮下令央,渡辺義浩,石川正俊
    • Organizer
      映像情報メディア学会冬季大会
    • Place of Presentation
      東京都新宿区,早稲田大学
    • Year and Date
      2015-12-15 – 2015-12-16
  • [Presentation] 三次元運動センシングを用いた移動体からの三次元形状統合システムの提案2015

    • Author(s)
      中井啓貴,米澤亮太,宮下令央,渡辺義浩,石川正俊
    • Organizer
      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
    • Place of Presentation
      愛知県名古屋市,名古屋国際会議場
    • Year and Date
      2015-12-14 – 2015-12-16
  • [Presentation] 3次元運動計測を用いた動的物体の高解像度RGB-D取得2015

    • Author(s)
      米澤亮太,宮下令央,渡辺義浩,石川正俊
    • Organizer
      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
    • Place of Presentation
      愛知県名古屋市,名古屋国際会議場
    • Year and Date
      2015-12-14 – 2015-12-16
  • [Presentation] 構造化光空間を用いた遮蔽に頑健な浮遊型入力機構の提案2015

    • Author(s)
      安井雅彦,渡辺義浩,石川正俊
    • Organizer
      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
    • Place of Presentation
      愛知県名古屋市,名古屋国際会議場
    • Year and Date
      2015-12-14 – 2015-12-16
  • [Presentation] 事例ベース歪み補正のための書籍構造を利用した紙面形状マッチング2015

    • Author(s)
      伊藤光一郎,渡辺義浩,石川正俊
    • Organizer
      ビジョン技術の実利用ワークショップ
    • Place of Presentation
      神奈川県横浜市,パシフィコ横浜
    • Year and Date
      2015-12-03 – 2015-12-04
  • [Presentation] 3D Motion Sensing of any Object without Prior Knowledge2015

    • Author(s)
      Leo Miyashita, Ryota Yonezawa, Yoshihiro Watanabe and Masatoshi Ishikawa
    • Organizer
      SIGGRAPH Asia
    • Place of Presentation
      Kobe Convention Center, Kobe, Hyogo, Japan
    • Year and Date
      2015-11-02 – 2015-11-05
  • [Presentation] High-speed 3D Sensing with Three-view Geometry using a Segmented Pattern2015

    • Author(s)
      Satoshi Tabata, Shohei Noguchi, Yoshihiro Watanabe, and Masatoshi Ishikawa
    • Organizer
      IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems
    • Place of Presentation
      Congress Center Hamburg, Hamburg, Germany
    • Year and Date
      2015-09-28 – 2015-10-02
  • [Presentation] 多重化レーザー計測を用いた任意物体の3次元運動センシングとその応用2015

    • Author(s)
      宮下令央, 米澤亮太, 渡辺義浩, 石川正俊
    • Organizer
      日本バーチャルリアリティ学会大会
    • Place of Presentation
      東京都江東区,芝浦工業大学
    • Year and Date
      2015-09-09 – 2015-09-11
  • [Presentation] 空中像形成技術を用いた構造化光空間による3次元計測手法の提案2015

    • Author(s)
      安井雅彦,渡辺義浩,石川正俊
    • Organizer
      日本バーチャルリアリティ学会大会
    • Place of Presentation
      東京都江東区,芝浦工業大学
    • Year and Date
      2015-09-09 – 2015-09-11
  • [Remarks] 3視点拘束に基づくセグメントパターン投影型高速3次元計測

    • URL

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

  • [Remarks] 3次元運動計測を用いた動的物体の形状と色の高解像度統合

    • URL

      http://www.k2.t.u-tokyo.ac.jp/vision/3D_Integration/index-j.html

  • [Remarks] 代数的アルゴリズムと適応的照明を用いた高速SVBRDF計測

    • URL

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

  • [Remarks] 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

  • [Remarks] 高速動画像を用いた時系列伝搬による運動物体の逐次的形状復元

    • URL

      http://www.k2.t.u-tokyo.ac.jp/vision/timepro3D/index-j.html

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Published: 2017-01-06  

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