高速ビジョンを用いた３次元形状計測と自由映像提示の統合

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本研究ではプロジェクターとカメラからなるプロカムシステムにおいて，高速３次元形状計測と映像提示を連携させ，システム全体の性能を最大化する手法の開発を目指している．この研究目的に向けて，本年度は計測側の基盤技術となる高速３次元形状計測技術の確立を進めた．プロカムシステムを用いた従来の高速３次元計測手法では，計測に必要となる情報をいかにプロジェクタから投影する構造化光パターンに埋め込み，カメラによる単一の撮像のみから計測を実現するかというデータ取得の高速性に主眼が置かれており，撮像した画像から実際に３次元形状を算出するデコード処理の高速性や低遅延性については，システム構築やパターン設計の段階では考慮されていないことが多い．一方，本研究では計測システムの性能を最大化するために，プロジェクターとカメラの配置や，計算機のアーキテクチャに適したメモリアクセスや演算といった実問題として性能に直結する低レイヤー層から設計を行うとともに，特殊な配列を用いてパターンに埋め込む情報量密度を最大化するなど，理論面からも性能向上に向けたアプローチを行った．結果として，高速低遅延性や計測密度および計測精度において従来手法を上回る３次元形状計測が実現できることを確認し，国内外で発表を行った．３次元形状計測技術にはロボティクスやインターフェイス，デジタルアーカイブ等の様々な応用があるため，本成果は本研究の目的だけでなく，幅広い分野において活用できる重要なものである．