3D Sensing for Moving Objects Based on Integration of the Time-sequential Range Data

基于时序距离数据集成的运动物体 3D 传感

• 批准号: 20760263
• 负责人: WATANABE Yoshihiro
• 金额: $ 2.5万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2008
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2008 至 2009
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-20760263/
• 关键词: センシング情報処理; 3次元計測; 高解像度化; 能動計測; 画像センシング; 高速ビジョン; 計測工学; 最適化問題

The goal of this study involves the development of the new 3D sensing technology and its applications. The new 3D sensing technology is capable of real-time shape acquisition of a high-speed moving/deforming object. Particularly, I focused on the method for the high-resolution shape reconstruction and applications for man-machine interface.I have proposed a method for High-resolution shape reconstruction. This method enables the reconstruction of high-resolution shape by integrating multiple time-sequential range images. Also the estimation method for non-rigid deformation has been developed in this study. This method achieves accurate surface estimation and planar development based on a mathematical model involving the physical features of the developable surface. In addition, based on the high-speed 3D sensing technology, I have developed an interactive display system. The proposed system is a variant of the multi-touch display technology that introduces an original way of manipulating three dimensional data by utilizing the deformable tangible screen. As another application, I have developed a new book digitalization technology of scanning large stacks of paper while the user performs a continuous page flipping action. The developed technology shows that it is possible to recognize the 3D deformation of the flipped papers and reconstruct the original flat image.

这项研究的目的涉及新的3D传感技术及其应用的开发。新型的3D传感技术能够实时地采集高速移动/变形对象。特别是，我专注于高分辨率形状重建的方法和人机接口的应用。我提出了一种用于高分辨率形状重建的方法。该方法通过集成多个时间序列范围图像来重建高分辨率形状。这项研究也开发了非刚性变形的估计方法。该方法基于涉及可开发表面的物理特征的数学模型来实现准确的表面估计和平面开发。此外，根据高速3D传感技术，我开发了一个交互式显示系统。所提出的系统是多触摸显示技术的变体，它通过利用可变形的有形屏幕引入了一种操纵三维数据的原始方法。作为另一个应用程序，我开发了一本新书的数字化技术，用于扫描大量纸张，而用户执行连续的页面翻转操作。开发的技术表明，有可能识别翻转纸的3D变形并重建原始的平面图像。

项目成果

Slashdot: "Japanese Researchers Develop World's Fastest Book Scanner, " 2010

Slashdot：“日本研究人员开发出世界上最快的书籍扫描仪”，2010 年

Reuters: "Speedy scanner re-writes book on publishing technology, " 2010

路透社：“快速扫描仪重写了有关出版技术的书籍”，2010 年

NHK: "おはよう日本「世界が注目するネット動画」, " 2010

NHK：“早安日本‘吸引全世界关注的网络视频’”，2010 年

日本経済新聞: "本の内容、高速読み取り1冊250ページ1分で処理東大、デジタル化しやすく, " 2009

日本经济新闻：“书籍内容，高速阅读，1分钟处理每本书250页，东京大学，易于数字化”，2009年

高速ビジョンを用いた高速ロボットの実現

利用高速视觉实现高速机器人

• 发表时间: 2010
• 期刊: ロボット Vol.192
• 作者: 渡辺義浩;妹尾拓;石川正俊
• 通讯作者: 石川正俊