多視点と多焦点の相互変換に基づく柔軟な3次元画像処理 - NII SEEDs / 国立情報学研究所

研究シーズ2015情報メディア科学

# 多視点と多焦点の相互変換に基づく柔軟な3次元画像処理

児玉 和也コンテンツ科学研究系　准教授

研究分野３次元画像／焦点ぼけ画像／光線情報処理

## 研究背景・目的

画像の撮影、蓄積、処理、伝送、表示技術は成熟し、わたしたちを取り巻いています。実際、３次元テレビやNintendo 3DSのように、映像メディアに「立体感」を付与する「３次元画像」の取り組みも実用化の段階を迎えました。

一方、「立体感」を含みつつも、はるかに大きな枠組である「臨場感」の実現を目指し、本来の「３次元」空間そのものを再現する映像メディアが構想されはじめています。すなわち、従来のように「像」を再現するのではなく、それを発生させる「光線」自体の再現を扱う新しい３次元画像処理「光線情報処理」が研究の対象となっています。

３次元空間中を飛び交う光線そのものを取得、再現すれば、対象をさまざまな方向から同時に複数人で観察することはもちろん、視覚的障害物を隠蔽、回避すること等も可能です。「臨場感」を必要とするイベント会場やディジタルサイネージ上に、より高度な視覚環境を提供する、柔軟な映像メディアが構築されるのです。

### 研究内容

空間中を飛び交う光線を効率的に記述、処理するための基本技術として、複数の視点から撮影した「多視点画像群」と、複数の焦点合わせで撮影した「多焦点画像群」の関係を導出し、これらの相互変換に基づく光線群の分解、再構成を提案しています。

当該の基本技術については既に特許も取得し、現在はいくつかの発展的研究に取り組んでいます。例えば、光線情報と等価である多視点画像群は膨大な冗長性を含んでおり、その高能率圧縮にはより次元の低い多焦点画像群への変換が極めて効果的であることが明らかになりました。また、単にその冗長性を削減するのではなく、いったん多焦点画像群を介し集約することで、取得光線情報上の雑音や欠損部分等の劣化を安定に復元する手法も示されています。他方で、逆向きの変換により、レンズの集光の解析に基づく視点、焦点合わせ、ボケ味の変更といった、対象の３次元分布を反映した仮想的なコンテンツ操作も実現しました。

### 産業応用の可能性

自由視点テレビなど３次元映像の圧縮
雑音除去や欠損視点の復元など３次元映像の高品質化
焦点ぼけ画像群の３次元映像化

### 研究者の発明

特許第4437228号：焦点ぼけ構造を用いたイメージング装置及びイメージング方法

##### 連絡先

児玉 和也［コンテンツ科学研究系　准教授］
http://research.nii.ac.jp/~kazuya/

##### 関連リンク

児玉 和也 - コンテンツ科学研究系 - 研究者紹介

## Recommend

### 映像・センサーデータの解析による
社会基盤のモニタリングシステム

情報メディア科学

高須 淳宏

コンテンツ科学研究系 教授

### 言語理解システムの長所や短所を明確にし
説明性・信頼性の高いタスクを設計する

情報メディア科学

菅原 朔

コンテンツ科学研究系 助教

### 光をデザインして物体の中を見る非接触・非侵襲のイメージング技術

情報メディア科学

佐藤 いまり

コンテンツ科学研究系 教授

### 研究用データセットの有効活用へ
データを核とした産学連携を橋渡し

情報メディア科学

大山 敬三

コンテンツ科学研究系 教授／データセット共同利用研究開発センター長

### 改ざん領域を特定し判断根拠示す
フェイクメディアの自動検知技術

情報メディア科学

越前 功

山岸 順一

### クラウド（crowd）とともに
社会課題の解決を図る

相原 健郎