シーン中の光線解析に基づく画像の鮮明化

申請者が当該年度で実施した研究の大きな成果は，半透明物体が配置されたシーンを適切に理解するために，それらの物体の材質を明らかにしたことである．半透明物体の計測は，霧や水中などの悪条件下での撮影，また，自動ロボットのシーン理解など，様々な応用において重要な基礎技術である．本年度は，特に，物体の時間的な光の応答に基づく半透明物体の材質の分類手法を開発した．光の時間的な応答は，新たなシーン理解の手掛かりであり，コンピュータビジョン分野において革新的なセンシング手法である．本研究では，光の時間的応答を，光の飛行時間から物体までの距離を計測する Time-of-Flight (ToF) カメラを用いて間接的に計測し，シーン中の材質分類に応用した．近年，Kinect に代表される，光の飛行時間から物体までの距離を計測するTime-of-Flight (ToF) カメラが広く使われるようになった．しかしながら，半透明物体では光が物体内部で散乱し平均光路長が長くなるため，計測される距離は，実際よりも長く計測されてしまう．この計測ずれは，物体の材質に関する情報を暗示的に持っているため，材質復元の手掛かりにすることができる．本手法では，ToFカメラの計測ずれが，材質の時間的応答の違いによって異なることを利用して，材質の分類行った．また，このToFカメラの計測ずれが変調周波数と，物体までの距離に応じて様々に変化することを明らかにし，この計測モデルを用いて，計測の情報量を増やし精度を向上させることが出来ることを示した．

申請者が当該年度で実施した研究の大きな成果は，半透明物体が配置されたシーンを適切に理解するために，それらの物体の材質を明らかにしたことである．半透明物体の計測は，霧や水中などの悪条件下での撮影，また，自動ロボットのシーン理解など，様々な応用において重要な基礎技術である．本年度は，特に，物体の時間的な光の応答に基づく半透明物体の材質の分類手法を開発した．光の時間的な応答は，新たなシーン理解の手掛かりであり，コンピュータビジョン分野において革新的なセンシング手法である．本研究では，光の時間的応答を，光の飛行時間から物体までの距離を計測する Time-of-Flight (ToF) カメラを用いて間接的に計測し，シーン中の材質分類に応用した．近年，Kinect に代表される，光の飛行時間から物体までの距離を計測するTime-of-Flight (ToF) カメラが広く使われるようになった．しかしながら，半透明物体では光が物体内部で散乱し平均光路長が長くなるため，計測される距離は，実際よりも長く計測されてしまう．この計測ずれは，物体の材質に関する情報を暗示的に持っているため，材質復元の手掛かりにすることができる．本手法では，ToFカメラの計測ずれが，材質の時間的応答の違いによって異なることを利用して，材質の分類行った．また，このToFカメラの計測ずれが変調周波数と，物体までの距離に応じて様々に変化することを明らかにし，この計測モデルを用いて，計測の情報量を増やし精度を向上させることが出来ることを示した．