スペクトル画像を用いた触覚センサによる布の質感計測

現在,我々の周りにはさまざまな種類の布が存在するが,一口に布の種類と言っても,素材,色,織り方などで質感も大きく変化する.このように多種多様に存在する布の質感の認識を試みるのが本研究の目的である.一般に,画像処理には濃淡画像およびRGBカラー画像が主に用いられているが,実際の光学現象はスペクトル分布を持ち,濃淡画像やRGBカラー画像ではその細かな変化を捉えることはできない.そこで我々は画素ごとにスペクトル分布を持つスペクトル画像を提案し,布の質感の認識を試みる.まず,得られた布のスペクトル画像に主成分分析を行い,主成分分析によって得られた物体色をもとに,それぞれの物体の持つ微妙なスペクトル分布の差から,同じ質感の物体でも同じ材質のものかどうかの判別を行った.実験には,赤色の綿の布とフェルトを用いて,物体色のわずかな違いから判別ができることが分かった.次に,艶・光沢感の計測について検討を行った.スペクトル画像を用いることで,微妙な変化を捉えることができ高沢感らしきものを抽出することはできたが,布の質感と合わせて使用できるような数値化までは実現できなかった.また布との違いを見るために,人の肌や果物の表皮などの計測も同時に行い,色,艶の変化を数値化を試みた.果物の表皮は布と比較すると単純で数値化が行いやすく,布の質感の認識・表現の難しさが改めて分かった.今後,人間の布の質感についての感性的な要素と,布の織り方,材質などの物理的な要素,そしてスペクトル画像によって得られる数値を関係付けていく必要がある.

現在,我々の周りにはさまざまな種類の布が存在するが,一口に布の種類と言っても,素材,色,織り方などで質感も大きく変化する.このように多種多様に存在する布の質感の認識を試みるのが本研究の目的である.一般に,画像処理には濃淡画像およびRGBカラー画像が主に用いられているが,実際の光学現象はスペクトル分布を持ち,濃淡画像やRGBカラー画像ではその細かな変化を捉えることはできない.そこで我々は画素ごとにスペクトル分布を持つスペクトル画像を提案し,布の質感の認識を試みる.まず,得られた布のスペクトル画像に主成分分析を行い,主成分分析によって得られた物体色をもとに,それぞれの物体の持つ微妙なスペクトル分布の差から,同じ質感の物体でも同じ材質のものかどうかの判別を行った.実験には,赤色の綿の布とフェルトを用いて,物体色のわずかな違いから判別ができることが分かった.次に,艶・光沢感の計測について検討を行った.スペクトル画像を用いることで,微妙な変化を捉えることができ高沢感らしきものを抽出することはできたが,布の質感と合わせて使用できるような数値化までは実現できなかった.また布との違いを見るために,人の肌や果物の表皮などの計測も同時に行い,色,艶の変化を数値化を試みた.果物の表皮は布と比較すると単純で数値化が行いやすく,布の質感の認識・表現の難しさが改めて分かった.今後,人間の布の質感についての感性的な要素と,布の織り方,材質などの物理的な要素,そしてスペクトル画像によって得られる数値を関係付けていく必要がある.