著者

佐藤 哲 岩佐 英彦 竹村 治雄 横矢 直和

出版者

一般社団法人電子情報通信学会

雑誌

電子情報通信学会総合大会講演論文集

巻号頁・発行日

vol.1996, no.2, 1996-03-11

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重力場を可視化するために、重力場の中に物体を置いてそれがどのように見えるかを光線追跡法により調べる方法がある。この手法では、ある点の重力の向きや強さなどの局所的な情報は分からない反面、空間の歪み具合など大域的な情報が可視化されるという利点がある。我々はこれまでに、この方法に基づく重力場の可視化の手法を動く物体を扱えるように拡張した。本稿では重力によって生じる時間の進み方の変化を考慮して、光の赤方偏位と呼ばれる現象をシミュレートした画像を生成した。

著者

神原 誠之 大隈 隆史 竹村 治雄 横矢 直和

出版者

一般社団法人電子情報通信学会

雑誌

電子情報通信学会論文誌. D-II, 情報・システム, II-パターン処理 (ISSN:09151923)

巻号頁・発行日

vol.82, no.10, pp.1775-1783, 1999-10-25

被引用文献数

37

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現実環境と仮想環境を融合する技術は拡張現実感と呼ばれ,現実環境に情報を付加することが可能であることから新たな情報提示手法の-つとして注目されている.拡張現実環境をユーザに提示するには,現実環境と仮想環境の正確な位置合せ,画像合成,及びユーザへの提示を実時間で行う必要がある.本論文では,現実環境と仮想環境の時間的な同期がとれることから,両者の位置ずれが生じないという特徴をもつ,ビジョンセンサとビデオシースルーの組合せを用いる拡張現実感のための画像合成手法を提案する.本手法では,現実環境中に配置されたマーカをHMDに取り付けた2眼のステレオカメラで撮影し,この画像から位置合せに必要なカメラパラメータを推定する.同時に,現実物体と仮想物体の正確な前後関係を表現するために,現実環境の奥行情報を実時間で取得する.その際,奥行推定を拡張現実感に特化することで計算量を削減し,実時間処理を可能にした.

著者

田村 秀行 坂根 茂幸 富田 文明 横矢 直和 金子 正秀 坂上 勝彦

出版者

一般社団法人情報処理学会

雑誌

情報処理学会論文誌 (ISSN:18827764)

巻号頁・発行日

vol.23, no.3, pp.321-328, 1982-05-15

被引用文献数

12

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画像処理アルゴリズムをプログラムとして収集・蓄積し ポータブルなソフトウェアとして流通させるための仕様を検討し ソフトウェア・パッケージSPIDERを開発した.従来の画像処理ソフトウェアのほとんどは ハードウェア・システムに依存したプログラミングや 汎用性のない設計思想によって移植性を欠いている.この要因を分析し 現時点でのアルゴリズム収集と高い移植性を実現するプログラム仕様を採用した.画像処理プログラムはすべて入出力操作(ファイル・アクセス 画像用周辺機器駆動等)に独立なFORTRAN サブルーチンとする他 SPIDER仕様では画像処理概念の整理 コーディング上の制約 コメント文やマニュアルの記法も規定した.その結果 代表的な画像処理アルゴリズムのサブルーチン・ライブラリとその管理プログラム群 計442個のプログラムからなるパッケージを能率よく製作できた.このパッケージは きわめて高いポータピリティを有し すでに約120の研究グループで利用されている.

著者

神原 誠之 大隈 隆史 竹村 治雄 横矢 直和

出版者

一般社団法人電子情報通信学会

雑誌

電子情報通信学会技術研究報告. PRMU, パターン認識・メディア理解

巻号頁・発行日

vol.98, no.677, pp.33-40, 1999-03-18

参考文献数

16

被引用文献数

3

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現実環境と仮想環境を融合する技術は拡張現実感と呼ばれ, 現実環境に情報を付加することが可能であることから新たな情報提示手法の1つとして注目されている. 拡張現実環境をユーザに提示するには, 現実環境と仮想環境の正確な位置合わせ, 画像合成, およびユーザへの提示を実時間で行なう必要がある. 本稿では, 現実環境と仮想環境の時間的な同期が取れることから, 両者の位置ずれが生じないという特徴を持つ, ビジョンセンサとビデオシースルーの組み合わせを用いる拡張現実感のための画像合成手法を提案する. 本手法では, 現実環境中に配置されたマーカをHMDに取り付けた2眼のステレオカメラで撮影し, この画像からカメラパラメータを推定する. 同時に, 現実物体と仮想物体の正確な前後関係を表現するために, 現実環境の奥行き情報を実時間で取得する. その際, 奥行き推定を拡張現実感に特化することで計算量を削減し, 実時間処理を可能にした.

著者

山本 光重 佐藤 智和 横矢 直和

出版者

一般社団法人映像情報メディア学会

雑誌

映像情報メディア学会技術報告 (ISSN:13426893)

巻号頁・発行日

vol.26, no.9, pp.55-60, 2002-01-30

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花火ショーの演出作業において,花火師は花火の打ち上げ位置,タイミングや音楽との同期などの多くの要素を決定する必要がある.しかし従来,花火師は危険性や金銭的なコストの問題から演出結果を視覚的に確認することができず,演出作業を円滑に行うことが困難であった.そこで,本研究では,効率のよい演出作業を実現するための花火演出支援システムを提案する.ユーザは計算機を用いて打ち上げ位置,花火の種類,打ち上げタイミング,音楽といった情報を入力し,演出作業を行う.演出結果は入力されたデータに沿って,花火の実写映像を利用して計算機上でシミュレートされ,モニタやHMD上に可視化される.これによって,花火師は効率よく作業を進めることが可能となる.

著者

清川 清 竹村 治雄 横矢 直和

出版者

特定非営利活動法人 日本バーチャルリアリティ学会

雑誌

日本バーチャルリアリティ学会論文誌 (ISSN:1344011X)

巻号頁・発行日

vol.4, no.4, pp.657-664, 1999

参考文献数

13

被引用文献数

1

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視点の設定などの自由度が高い共有仮想環境(SVE)と,アウェアネスの伝達に優れる共有拡張環境(SAE)の双方の利点を活かすために,両者をシームレスに切替える新しい協調作業支援手法を提案する.本手法では,作業者は透過型ヘッドマウントディスプレイ(STHMD)を装着する.初期状態ではSAEが選択され,互いの様子を直接観察しながら協調作業が行なえる.各作業者はナビゲーション用の3次元ウィジェットを操作して,それぞれの局所座標系を自在に変更できるが,この時,各作業者のSTHMDの液晶シャッタが遮蔽してSAEからSVEへ自動的に移行し,共同作業者に代わってCGのアバタが表示される.作業者がウィジェットを用いてSAEへの移行を選択すると,座標系の並進・回転・拡大率の各成分が共同作業者の値に自動的に遷移する.遷移のアニメーションが完了して座標系が一致すると,液晶シャッタが開いて再び実際の共同作業者を観察できる.さらに,このビューモードの切替えに加えて,アウェアネス向上のために作業者の顔の正面方向を直線で示す手法や,ルックアップテーブルおよびカルマンフィルタを用いて位置ずれの少ない仮想環境を提示する手法を併用し,協調作業が円滑に行なえる作業支援環境を実際に構築した.また,実験を通して共同作業者の座標系が一致する場合のSAEのSVEに対する優位性を検証し,提案手法の妥当性を確認した.

著者

森本 龍太郎 松宮 雅俊 竹村 治雄 横矢 直和

出版者

一般社団法人電子情報通信学会

雑誌

電子情報通信学会技術研究報告. MVE, マルチメディア・仮想環境基礎 (ISSN:09135685)

巻号頁・発行日

vol.100, no.716, pp.103-110, 2001-03-15

被引用文献数

1

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地形モデルを生成するためのモデリングシステムでは,ユーザの思い通りの多様な地形を容易に生成できる必要がある.本研究では,この要求を満たすために,没入型仮想環境と3次元操作可能なペン型デバイスを用いることで,直感的で対話的な操作による地形モデリングシステムを提案する.提案環境は,傾斜型ディスプレイを表示装置として用いることで,ディスプレイ面による2次元平面と,ディスプレイ上に映し出された映像を立体視した3次元空間により構成される.ユーザはこの2次元平面に対して地形の外観の特徴を表した図形を描画し,この図形を3次元空間に直接引っ張り上げ,斜面の傾斜具合を設定することで地形のモデリングを行なう.本稿では,提案するモデリングシステムについて詳しく述べ,実際のモデリング結果と実験によって本研究の有効性を検証する.

著者

藤村 恒太 横矢 直和 山本 和彦

出版者

一般社団法人電子情報通信学会

雑誌

電子情報通信学会論文誌. D-II, 情報・システム, II-情報処理 (ISSN:09151923)

巻号頁・発行日

vol.76, no.2, pp.382-390, 1993-02-25

被引用文献数

25

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本論文では,医用画像処理における今後の重要な課題の一つである動画像処理のアプローチとして,医用分野で大半を占める形状およびその動き・変形が滑らかな非剛体物体の動画像を対象とした物体の追跡と動きの解析について述べる.物体の輪郭形状に対するフレーム内とフレーム間での制約をエネルギー関数として定義した動的輪郭モデルを用い,多重スケールでの動的計画法を用いたエネルギー最小化により対象物体の輪郭を抽出・追跡し,その動きを解析する.ここで提案する多重スケールでの動的計画法は,スケールに応じて動的計画法の探索近傍を変化させるもので,粗いスケールでは粗い近傍を,細かいスケールでは細かい近傍を定義し,粗いスケールから細かいスケールへとエネルギーの最小化を行う.これによって物体の大きな動き・変形に対処することができる.本手法を「条件付け学習の神経機構の解明を目的とするナメクジの行動解析」の動画像と超音波心臓動画像に適用し,非剛体物体追跡の有効性を確認した.なお,前者の適用例では,動きの解析として,輪郭に沿った曲率の正の極大点を物体の変形に不変な特徴として抽出し.その移動量を計測した.これによって,物体の大まかな動きの測定が可能となった.

著者

中川 知香 佐藤 智和 横矢 直和

出版者

一般社団法人情報処理学会

雑誌

情報処理学会研究報告コンピュータビジョンとイメージメディア(CVIM) (ISSN:09196072)

巻号頁・発行日

vol.2006, no.5, pp.93-100, 2006-01-20

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カメラ付き携帯機器におけるユビキタスARの実現には,カメラの位置・姿勢情報の取得が必要である.また計算コストなどの点から入力データとして静止画像を用いることが望ましい.本稿では,特徴点追跡に基づく三次元復元によって得られる広域環境の自然特徴点ランドマークデータベースを用いることで,1枚の静止画像からカメラの位置・姿勢を推定する手法を提案する.提案手法では,まず入力画像内の特徴点と類似度が高いランドマークを1対多で対応付け,各ランドマークと同じ見え方で撮影できる領域に投票することにより入力画像が撮影された可能性が高いカメラ位置候補を特定し,誤対応を排除する.次に,カメラ位置候補に投票したランドマークと入力画像の特徴点の組を複数用いて,カメラの位置・姿勢を推定する.実験では,屋外環境のランドマークデータベースを構築し,データベースの撮影経路付近で撮影した画像を用いて提案手法の推定精度を評価した.Position and posture estimation for a camera embedded in a mobile device is very important for ralizing ubiquitous augmented reality. In this report, we propose a novel method for estimating camera position and posture from a still image based on feature landmark database. In the proposed method, firstly, candidates of corresponding points of feature landmarks are searched in an input image. Secondly, camera position from which candidate points are visible is roughly computed by a voting approach. Finally, camera position and posture is determined by using pairs of landmark and feature point voted for the roughly computed camera position. The validity of the proposed method has been shown through experiments for an outdoor environment.

著者

藤井 博文 神原 誠之 岩佐 英彦 竹村 治雄 横矢 直和

出版者

一般社団法人電子情報通信学会

雑誌

電子情報通信学会技術研究報告. MVE, マルチメディア・仮想環境基礎 (ISSN:09135685)

巻号頁・発行日

vol.99, no.488, pp.31-36, 1999-12-03

被引用文献数

7

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現実環境に仮想物体を合成することで現実環境に情報を付加する拡張現実感において,現実環境と仮想環境の位置合わせは重要な問題である.本稿では,位置合わせのためのビジョンセンサ(ステレオカメラ)とジャイロセンサを組み合わせたマーカ追跡法を提案する.提案手法は,ステレオカメラから得られるマーカの三次元位置情報とジャイロセンサから得られるカメラの姿勢情報を利用し,カメラの平行移動を考慮したマーカの移動位置予測を行なうことによってロバストなマーカ追跡を実現する.また本稿では,提案手法とビジョンセンサのみを用いたマーカ追跡手法とを比較した実験について述べ,提案手法の有効性を示す.

著者

武富 貴史 佐藤 智和 横矢 直和

出版者

一般社団法人電子情報通信学会

雑誌

電子情報通信学会論文誌. D, 情報・システム (ISSN:18804535)

巻号頁・発行日

vol.92, no.8, pp.1440-1451, 2009-08-01

被引用文献数

15

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拡張現実感において,現実環境と仮想環境の幾何学的な位置合せを実現するためには,カメラの位置・姿勢を推定する必要があり,現在までに様々なカメラ位置・姿勢推定手法が提案されている.中でも,ランドマークデータベースを用いたカメラ位置・姿勢推定手法は,屋内外を問わず利用でき,広域な環境を対象とした場合にもカメラ位置・姿勢推定の誤差が累積しないという特長をもつ.しかし,従来手法ではデータベース中のランドマークと入力画像上の自然特徴点との対応付け処理に多くの計算コストを必要とするため,実時間でのカメラ位置・姿勢の推定が困難であるという問題がある.そこで,本論文では連続フレーム間でのランドマークの追跡とランドマークへの優先度情報の付加により,対応付け処理において用いられる対応点候補数を削減することで,実時間でのカメラ位置・姿勢推定処理を実現する手法を提案する.実験では,従来手法との比較によって計算コストの削減効果を検証する.また,実時間処理可能な試作システムを用いた複数のアプリケーションへの応用例を紹介し,提案手法の有効性を示す.

著者

横矢 直和

出版者

一般社団法人 システム制御情報学会

雑誌

システム/制御/情報 (ISSN:09161600)

巻号頁・発行日

vol.49, no.12, pp.489-494, 2005-12-15 (Released:2017-04-15)

参考文献数

14

著者

田中 隆寛 河合 紀彦 中島 悠太 佐藤 智和 横矢 直和

出版者

一般社団法人 映像情報メディア学会

雑誌

映像情報メディア学会冬季大会講演予稿集 (ISSN:13434357)

巻号頁・発行日

vol.2015, pp.11B-3, 2015

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Applying a conventional image inpainting method only once does not always generate plausible textures, and this problem is usually solved by repeatedly applying image inpainting with manual reselection of failure regions. This paper proposes a method that automatically detects failure regions in a resulting image using a convolutional neural network.

著者

清川 清 竹村 治雄 横矢 直和

出版者

THE VIRTUAL REALITY SOCIETY OF JAPAN

雑誌

日本バーチャルリアリティ学会論文誌 (ISSN:1344011X)

巻号頁・発行日

vol.4, no.4, pp.657-664, 1999-12-31 (Released:2017-02-01)

参考文献数

13

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視点の設定などの自由度が高い共有仮想環境(SVE)と,アウェアネスの伝達に優れる共有拡張環境(SAE)の双方の利点を活かすために,両者をシームレスに切替える新しい協調作業支援手法を提案する.本手法では,作業者は透過型ヘッドマウントディスプレイ(STHMD)を装着する.初期状態ではSAEが選択され,互いの様子を直接観察しながら協調作業が行なえる.各作業者はナビゲーション用の3次元ウィジェットを操作して,それぞれの局所座標系を自在に変更できるが,この時,各作業者のSTHMDの液晶シャッタが遮蔽してSAEからSVEへ自動的に移行し,共同作業者に代わってCGのアバタが表示される.作業者がウィジェットを用いてSAEへの移行を選択すると,座標系の並進・回転・拡大率の各成分が共同作業者の値に自動的に遷移する.遷移のアニメーションが完了して座標系が一致すると,液晶シャッタが開いて再び実際の共同作業者を観察できる.さらに,このビューモードの切替えに加えて,アウェアネス向上のために作業者の顔の正面方向を直線で示す手法や,ルックアップテーブルおよびカルマンフィルタを用いて位置ずれの少ない仮想環境を提示する手法を併用し,協調作業が円滑に行なえる作業支援環境を実際に構築した.また,実験を通して共同作業者の座標系が一致する場合のSAEのSVEに対する優位性を検証し,提案手法の妥当性を確認した.

著者

上田 優子 大倉 史生 佐藤 智和 横矢 直和

雑誌

研究報告コンピュータビジョンとイメージメディア(CVIM)

巻号頁・発行日

vol.2013, no.34, pp.1-6, 2013-01-16

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本報告では,遠隔移動ロボットを安全に操縦するための新しいロボット操縦インタフェースを提案する.従来広く用いられている主観視点映像やロボット後方からの客観視点映像を操縦画面に提示する操縦インタフェースでは,観察視点位置がロボットに対して相対的に固定されているため,ロボットと周辺環境との距離の把握が十分に行えないという問題が存在する.そこで本研究では,操縦者自身の頭の動きによる観察視点位置の変更を可能とすることで,ロボットの周辺状況の把握を容易に行える操縦インタフェースを提案する.In this report, we propose a novel interface for safely controlling a mobile robot from a remote site. Most existing interfaces for controlling a remote robot employ first-person view or third-person view whose viewpoint is fixed behind a robot. The problem of these interfaces is that it is difficult for operators to estimate the distances between the mobile robot and obstacles existing around the robot, because the viewpoint of the observation is fixed relative to the robot. In order to allow operators to easily recognize the 3-D environment around the mobile robot,our novel interface provides images of free viewpoint, whose position and orientation is synchronized with those of operator's head.

著者

横矢 直和 山澤 一誠 岩佐 英彦 竹村 治雄 荒木 昭一 栄藤 稔 栄籐 稔

出版者

奈良先端科学技術大学院大学

雑誌

基盤研究(B)

巻号頁・発行日

1997

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1.全方位ステレオ画像センサの設計・試作まず最初に、2つの異る回転2葉双曲面を接合した複合双曲面ミラーとビデオカメラからなる全方位ステレオ画像センサStereo HyperOmni Visionの設計・試作を行なった。本センサは、現状のビデオカメラを用いる限り、画像の解像度に問題があり、実用化には超高解像度ビデオカメラの出現が待たれる。次に、この解像度の問題を解決するために、ピラミッド型六角錐ミラーと6台のカメラにより側方360度を撮像し、同じ構造を上下対称に配置することによってステレオ撮像を可能にする全方位ステレオ画像センサPYMSを開発した。2.全方位画像からのパノラマ画像及び任意視線画像の実時間生成試作したセンサは単一視点制約を満たすため、任意形状の投影面への1点中心投影像を計算によって求めることができる。本課題では、この画像変換の実時間処理を実現するために、離散的な点での座標変換とハードウェアによる画像変形を組み合わせた手法を開発した。また、画像提示デバイスとして頭部搭載型画像表示装置(HMD)と全周型景観提示システムを用いたテレプレゼンスシステムのプロトタイプを開発し、提案手法の有効性を実証した。3.時系列全方位画像及びパノラマ画像の高能率符号化時系列全方位画像及びパノラマ画像の特性を活かしたビデオストリームからの動き推定法と高能率圧縮符号化方式を開発するとともに、多地点全方位画像から任意視点画像を生成する手法を開発した。4.全方位ステレオ画像からの3次元情報の抽出本研究で設計・試作した全方位ステレオ画像センサは縦方向の視差を有するため、人間への画像提示の観点からは、横視差をもつステレオ画像への変換が必要である。このため、相関法によるステレオマッチングによりシーンの奥行き情報を抽出する全方位ステレオ視のアルゴリズムを開発した。

著者

中里 祐介 神原 誠之 横矢 直和

出版者

特定非営利活動法人 日本バーチャルリアリティ学会

雑誌

日本バーチャルリアリティ学会論文誌 (ISSN:1344011X)

巻号頁・発行日

vol.10, no.3, pp.295-304, 2005

被引用文献数

31

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To realize an augmented reality (AR) system using a wearable computer, the exact position and orientation of a user are required. We propose a localization method which is based on using an IR camera and invisible visual markers consisting of translucent retro-reflectors. In the method, to stably extract the regions of markers from the captured images, the camera captures the reflection of IR LEDs that are flashed on and off continuously. In experiments, we first describe the quantitative evaluation in computer simulation to decide the alignment of markers in real environments. We then carry out the localization experiments in real environments in which markers are installed based on the marker alignment decided by simulations. Finally, we develop a wearable augmented reality system using the proposed localization system.

著者

清川 清 竹村 治雄 片山 喜章 岩佐 英彦 横矢 直和

出版者

一般社団法人電子情報通信学会

雑誌

電子情報通信学会論文誌. A, 基礎・境界 (ISSN:09135707)

巻号頁・発行日

vol.80, no.9, pp.1517-1526, 1997-09-25

被引用文献数

21

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仮想空間内で3次元形状を生成できるモデラ(仮想物体モデラ)には直感的操作性など多くの利点がある. 仮想物体モデラの利用者を束縛せずに, 効率良くかつ正確な形状生成を可能とするには, 特殊な装置を要する力覚提示装置などを用いずに, ソフトウェアによる適切な操作補助手法を導入することが有効である. このような考えに基づき, 我々は仮想物体モデラVLEGOを開発した. VLEGOはブロック玩具を模倣し, 1) 形状プリミティブ同士の相対位置を離散的に制約する, 2) 形状プリミティブ同士の干渉を検出し, 干渉を回避するよう位置を補正する, 3) 二つのカーソルを用いて柔軟な両手操作を可能にする, の三つの特長を有する仮想物体操作補助手法を導入している. この結果, VLEGOは操作に熟練を要さずに直感的に正確な形状生成が行える環境を提供する. 本論文ではVLEGOの設計方針と基本機能について述べる. 更に, VLEGOの仮想物体操作補助手法が作業効率に与える影響を実験により評価する.

著者

金川 将成 清川 清 竹村 治雄 横矢 直和

雑誌

全国大会講演論文集

巻号頁・発行日

vol.55, pp.23-24, 1997-09-24

被引用文献数

1

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利用者を選ばない分かりやすいユーザインタフェースの構築を目指し, コンピュータグラフィクス(CG)による人物像に対してジェスチャや自然言語による対話を可能とするマルチモーダル対話システムが研究されている[1]. このようなジェスチャを用いた擬人化インタフェース(以下, ジェスチャインタフェース)では, ジェスチャの認識やCGの提示などに時間を要するため, ユーザの入力から計算機の応答までに大きな遅延が起きやすい, 応答遅延は操作性やユーザの操作感を悪化させるため, 応答遅延がユーザの感覚に与える影響を調査することが重要である. 従来, マウスの移動に遅れてカーソルが表示されるなどの, ユーザ自身の動作が遅れて反映される場合の遅延(以下, 自己動作遅延)の影響は調査されている[2]. しかし, たとえ高い即応性が要求されるシステムであっても, ユーザが計算機を自己の対峙者とみなす場合は, 予め遅延を想定するため, 自己動作遅延の場合と遅延の許容範囲が異なる可能性がある. そこで本研究では, 計算機を対峙者とみなすようなジェスチャインタフェースに高い即応性が要求される場合について, 許容できる最大の遅延量や知覚できる最小の遅延量を実験的に調査する.

著者

中里 祐介 神原 誠之 横矢 直和

出版者

一般社団法人電子情報通信学会

雑誌

電子情報通信学会技術研究報告. PRMU, パターン認識・メディア理解 (ISSN:09135685)

巻号頁・発行日

vol.104, no.193, pp.25-28, 2004-07-08

参考文献数

7

被引用文献数

2

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近年,ユーザが装着可能なウェアラブルコンピュータを用いてユーザの道案内などを行うヒューマンナビゲーションに関する研究が注目を集めている.ヒューマンナビゲーションを行うには一般に,ユーザの位置と姿勢を正確に同定する必要がある.従来,実環境に多数のマーカを配置し,それらをユーザの装着したカメラで撮影することで,ユーザの位置・姿勢を求める手法が提案されているが,多くのマーカを設置する必要があるため,実環境の景観を損ねるという問題があった.そこで本研究では実環境に配置した半透明の再帰性反射材からなるマーカに赤外光を照射し,その反射を赤外線カメラで撮影・認識することで,ユーザの位置を認識する方法を提案する.その際,赤外線LEDを連続的に点滅させ,それと同期してマーカを撮影することでマーカからの反射光以外の赤外光の影響を取り除く.これによりインフラに電源を必要とせず,かつ景観を損なうことなくユーザの位置を検出することが可能である.