複屈折反射特性の計測に基づくあらゆる条件下における能動的材質認識

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偏光反射特性に基づく材質識別について，偏光カメラには多数の画素があるため，テクスチャ（模様）の撮影ができ，このテクスチャが識別精度の向上に寄与する．これに対し，１点ずつ撮影を行うLiDAR等に偏光デバイスを搭載して認識しようとしたときには解像度が下がる．この影響の評価を評価した．また，LiDARで偏光情報を得るときには，偏光制御デバイスへの入力を変化させて順次計測を行うため，完全な変更情報を得るためには時間を要する．さらに変更制御デバイスも複雑となるため，変調自由度を下げたほうが計測速度とコストの両面で有利になる．さらに，RGBカラー画像でなく１チャンネルだけで認識することも計測時間とコストの低減に寄与するが精度の低下が危惧される．これら３点について評価を行った．RGB3チャネルからモノクロ1チャネルへのチャネル数の削減，4x4ミュラー行列から3x3ミュラー行列へのチャネル数の削減（円偏光の計測の省略），解像度の低下（最大64x64画素の移動平均），これらを行ったときにはそれぞれ認識精度の低下は見られるものの，すべてを行った場合でも12ポイント程度の低下にとどまることがわかった．具体的には，RGB３チャネル・4x4ミュラー行列を用いた時の材質識別の正解率が89.2%であったのに対し，モノクロ１チャネル・3x3ミュラー行列を用い，さらにこの画像を64x64画素の移動平均を行った場合の正解率は77.4%であった．よって，特に解像度低下の影響は軽微であり，偏光を用いて材質識別する手法はLiDARでも有効なことがわかった．