シースルー立体ディスプレイによる光線操作を高度化した次世代視覚インターフェイス

下一代视觉界面，采用透视 3D 显示器，具有先进的光操控功能

• 批准号: 17J02464
• 负责人: 山口 祐太
• 金额: $ 1.6万
• 依托单位: Tokyo University of Agriculture and Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2017
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2017-04-26 至 2020-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-17J02464/
• 关键词: シースルー立体ディスプレイ; ライトフィールド; 高速パンチルト; 背景シフト; リフォーカス; 立体ディスプレイ; 光線操作; 視覚インターフェイス; インテグラルイメージング; パンチルト

研究代表者らは、シースルー立体ディスプレイに用いる光学系を応用した光線操作の高度化に関する研究を行い、この光学系を応用して、空間の3次元情報を取得できるカメラであるライトフィールドカメラに、カメラの視線移動であるパンチルトを高速に実行できる機能を付与した。代表者らは以前に、拡張現実ディスプレイとして利用できる、シースルー立体ディスプレイを実現するための光学系として、複数のレンズアレイから構成される対称インテグラルイメージング光学系を提案している[Y. Takaki, et al., Opt. Lett. 40, 1873 (2015), Y. Yamaguchi, et al., Appl. Opt.55, A144 (2016)]。この光学系を用いた光線操作の高度化として、第1年度目の研究においては、光学系を構成するレンズアレイをレンズピッチ程度シフトさせることで、背景光線の進行方向のシフト及び回転が実現できることを、スケールアップ光学系を用いて示した。第2年度目の研究においては、この光学系を100マイクロメートルのレンズピッチをもつレンズアレイを用いて実スケールで作成し、光線の偏向が実現できることを示した。第3年度目においては、実スケールで作成した光学系を4Kカメラと組み合わせることで、カメラの視線移動であるパンチルトを高速に実現できることを示すとともに、空間の3次元情報であるライトフィールドが取得できることを示した。ライトフィールドが取得できると、カメラのピント合わせを撮影後に計算機上で行うリフォーカス機能が実現できる。取得したライトフィールド情報をもとにリフォーカス処理を行うプログラムを作成し、リフォーカス機能が実現できることを示した。本研究により、次世代視覚インターフェイスで利用できる、3次元画像の入力装置の実現可能性を示した。

Research representatives ら は, シ ー ス ル ー stereo デ ィ ス プ レ イ に with い る optics を 応 with し た light operation の に empirically masato す る research を い, こ の optics を 応 with し て, 3 dimensional space の intelligence を で き る カ メ ラ で あ る ラ イ ト フ ィ ー ル ド カ メ ラ に, カ メ ラ の view mobile で あ る パ ン チ ル ト を に high-speed line be で き る The function を is given to た. Representatives ら は に before, company, now be デ ィ ス プ レ イ と し て using で き る, シ ー ス ル ー stereo デ ィ ス プ レ イ を be presently す る た め の optics と し て, plural の レ ン ズ ア レ イ か ら constitute さ れ る said seaborne イ ン テ グ ラ ル イ メ ー ジ ン グ を proposal department of light し て い る [Takaki Y., et al., Opt. Lett. 40, 1873 (2015), Y. Yamaguchi, et al., Appl. Opt.55, A144 (2016). こ の を department of light with い た light operation の と empirically し て, 1 year mesh の research に お い て は, light department を す る レ ン ズ ア レ イ を レ ン ズ ピ ッ チ degree シ フ ト さ せ る こ と で, background light の way の シ フ ト and び back planning が be presently で き る こ と を, ス ケ ー ル ア ッ プ を department of light with い て in し た. 2 year mesh の research に お い て は, こ の を 100 department of light マ イ ク ロ メ ー ト ル の レ ン ズ ピ ッ チ を も つ レ ン ズ ア レ イ を with い て be ス ケ ー ル で made し, light の bias が be presently で き る こ と を shown し た. 3 annual orders に お い て は, be ス ケ ー ル で made し た optics を 4 k カ メ ラ と group み close わ せ る こ と で, カ メ ラ の view mobile で あ る パ ン チ ル ト を high-speed に be presently で き る こ と を shown す と と も に, 3 dimensional space の intelligence で あ る ラ イ ト フ ィ ー ル ド が obtain で き る こ と を shown し た. ラ イ ト フ ィ ー ル ド が obtain で き る と, カ メ ラ の ピ ン ト close わ せ を pinch of winner に line computer で う リ フ ォ ー カ ス function が be presently で き る. Obtain し た ラ イ ト フ ィ ー ル ド intelligence を も と に リ フ ォ ー カ ス 処 Richard を line う プ ロ グ ラ ム を し, consummate リ フ ォ ー カ ス function が be presently で き る こ と を shown し た. This study に よ り, next generation 覚 イ ン タ ー フ ェ イ ス で using で き る portraits, 3 dimensional の device into force の possibility be presently を shown し た.

项目成果

Flat-type image pan-tilt system with a large aperture employing a symmetric integral imaging system

采用对称积分成像系统的大光圈平面型图像云台系统

• DOI: 10.1016/j.optcom.2020.125703
• 发表时间: 2020
• 期刊: Optics Communications
• 影响因子: 2.4
• 作者: Yamaguchi Yuta;Takaki Yasuhiro
• 通讯作者: Takaki Yasuhiro

レンズアレイを用いた高速パンチルトシステムの偏向角拡大

利用透镜阵列扩展高速云台系统的偏转角

• 发表时间: 2018
• 作者: Y. Takaki;T. Ueno;Y. Yamaguchi;and Y. Nagahama;山口祐太，高木康博
• 通讯作者: 山口祐太，高木康博

Visual Fatigue Reducing 3D Glasses by Extending Depth of Field of Eyes

通过扩展视野深度减少视觉疲劳 3D 眼镜

• 发表时间: 2019
• 作者: Y. Yamaguchi;T. Ono;Y. Miyajima;K. Kato;and Y. Takaki
• 通讯作者: and Y. Takaki

Simplified Implementation of Super Multi-view Head-mounted Display

超级多视图头戴式显示器的简化实现

• 发表时间: 2019
• 作者: Y. Takaki;T. Ueno;Y. Yamaguchi;and Y. Nagahama
• 通讯作者: and Y. Nagahama