長岡高専・電子制御工学科
視覚情報処理研究室(高橋研究室)

< 最終更新日時: 2017-03-24, カウンタ: 34078 >

研究内容

当研究室では,画像処理,形状処理,コンピュータグラフィックス (Computer Graphics),コンピュータビジョン (Computer Vision),バーチャルリアリティ (Virtual Reality), 拡張現実感 (Augmented Reality) など,視覚情報処理に関する研究活動を行っています. また指導教員は,情報教育,プログラミング教育に関する活動も行っています. 以下では,当研究室ご自慢の機材とそれに関する研究内容を紹介します.

学生による研究室紹介もご覧ください.

研究室の機材1:非接触 3 次元スキャナ

[写真1]非接触3次元形状計測
写真1・非接触 3 次元形状計測

当研究室には,物体の三次元表面形状を,物体には触らずに計測することのできる「非接触3次元スキャナ (コニカミノルタ VIVID910)」があります. 写真1の右端に写っているのが非接触 3 次元スキャナです. 左に座っている人物 (平成17年度卒研生 H 氏) の顔を計測した結果が,写真中央のコンピュータディスプレイに表示されています.

非接触 3 次元スキャナは,計測したい物体へレーザスリットと呼ばれる光を照射し,物体表面に光があたるようすを CCD カメラで撮影し,三角測量の原理で奥行きを自動計算します. 1 回の計測にかかる時間は 3 秒程度で,縦横 640×480 個の点について奥行き値を計測することができます. 計測することのできる物体の大きさは,最大で横 120cm×縦 90cm×奥行き 75cm程度で,計測精度は 0.2mm 程度と非常に精度の高い計測を行うことができます. 物体を回転台の上に載せて,回転させながら計測を行うことで全周の形状データを得ることもできます. 詳しい性能については コニカミノルタの Web サイト (外部リンク) をご覧ください.

当研究室では,非接触3次元スキャナで計測した物体から表面積や体積といった形状に関する情報をコンピュータで推定することについて研究を行っています. また,破片の形状データを計測して,もとの (壊れる前の) 物体をコンピュータの中の仮想3次元世界で復元するための基礎研究を行っています.

研究室の機材 2:立体表示ディスプレイ

皆さんは,左右に赤と青の色のついたメガネ (赤青メガネ) をかけると立体的に見える写真や映画を見たことがあるのではないでしょうか? これは,赤い色のフィルムを通すと赤に近い色が薄く見え,青い色のフィルムを通すと青に近い色が薄く見えることを利用したものです. 右目だけに見せたい赤色の写真と,左目だけに見せたい青色の写真を,1 枚の写真の中に 2 重に写しこんで,右目に青,左目に赤の赤青メガネをかけると,左右それぞれの目に別の写真を見せることができます. 右目用の写真と,左目用の写真が,ちょうど人間がモノを立体的に見ているときの左右の見え方のズレ (これを視差といいます) と同じようにズレていると,あたかも立体的な映像を見ているような感覚を起こさせることができるのです. このような赤青メガネによる立体表示方式を「アナグリフ (anaglyph) 方式」と呼びます.

同じようにメガネをかけて右目用と左目用の映像を分ける立体表示方式として,偏光フィルターメガネや液晶シャッタメガネを利用する方法があります. このような特殊なメガネをかける立体表示方式は,古くから利用されてきましたが,できれば特殊な装置を一切装着せずに立体写真や立体映像を見たいものです. そこで,人間は何も特殊な装置を装着せずにすむ「裸眼立体表示方式」が開発されてきました.

裸眼立体表示方式としては,ホログラム (hologram) やレンチキュラ (lenticular) 方式などがよく知られています. レンチキュラ方式とは,カマボコ上のレンチキュラレンズフィルムを写真の上に貼り付けるものです. 見る方向によって絵が切り替わるような,お菓子や食品のオマケカードとして一度は目にしたことがあるのではないでしょうか.

数年前には,液晶ディスプレイの内部に,左右の映像を分ける仕組みを内蔵させた裸眼立体視ディスプレイが開発されました. 当研究室には,この裸眼立体視ディスプレイ (SHARP LL-151D) があります. 詳しくは SHARPのWebサイト (外部リンク) をご覧ください.

当研究室では,コンピュータ中の仮想3次元世界にある物体を,できるだけリアルに立体表示することについて研究を行っています. また,宇宙空間や災害現場のように人間にとっては危険性が高い場所で活動するロボットに,左右の目となるカメラを搭載し,離れた場所からロボットの周囲の3次元空間の映像を立体的に観察するテレイグジスタンス (tele-existance) に関する基礎研究を行っています.

指導教員の紹介

本研究室の指導教員について紹介します.

氏名
高橋 章 (たかはし あきら)
職名・学位
教授,博士 (工学)
専門分野
情報工学・情報教育
H28 年度の担当科目
数理演習 I (1 年),情報処理I (2 年),計算機システム (3 年),離散数学 (4 年),
電子制御工学実験 (4 年),プログラミング演習 IV (5 年),コンピュータビジョン (専攻科 1 年)
所属学会・組織
電子情報通信学会, ICT 基礎教育研究会
研究内容・業績
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ataka(at)nagaoka-ct.ac.jp