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3次元ビジョン研究室<br />研究紹介<br />教員 徐剛<br />
目次<br />研究室概要<br />研究内容の紹介<br />研究室の紹介(学生から)<br />2<br />
研究室概要<br />キーワード<br />3次元ビジョン:実時間・インタラクティブシステム<br />自主性:マンスリーイベント,マネージメントの勉強<br />並列処理・実用化を視野に入れた研究<br />メンバー<br />教授:徐剛<b...
3次元ビジョンとは<br />ロボットの目<br />4<br />
事業での応用事例<br />5<br />三次元メディア<br /> ピッキングシステム<br />オムロン 3次元計測装置<br />3次元ビジョン<br />1980~<br />FA<br />(ファクトリーオートメーション)<br />...
ムーアの法則<br />6<br />出典:http://ja.wikipedia.org/wiki/ムーアの法則<br />
3次元ビジョン研究室の研究方向<br />実時間で実現可能な処理の追求<br />高速なアルゴリズム,並列計算:Open-MP, SIMD, Open-CL, GPU,FPGA<br />インタラクティブな3Dビジョンシステム<br />マーカ...
去年の研究内容<br />3次元形状復元<br />ハイダイナミックレンジ画像作成<br />移動ロボット<br />3次元物体認識<br />人体認識<br />ジェスチャ認識<br />AR(拡張現実感)/MR(複合現実感)<br />スポ...
昨年度の発表実績<br />CVPR2010 ポスター1件<br />北京航空航天大学合同ワークショップ ポスター5件<br />大連理工大学合同ワークショップ ポスター5件<br />国際ワークショップMPR2010 ポスター2件,オーラル1...
3次元形状復元<br />10<br />拡散反射面計測<br />屈折反射面計測<br />鏡面反射面計測<br />光沢反射面(拡散+鏡面)計測<br />パッシブ計測<br />アクティブ計測<br />パッシブ計測<br />アクティブ...
実験結果(鏡面)<br />11<br />平均誤差, 最大誤差, 標準偏差<br />約0.2mm, 約0.4mm, 約 0.1mm <br />計測対象:平面, 球面<br />切断面の曲線形状<br />3次元点群(正面・真横)<br />
実験結果(屈折反射)<br />12<br />平均誤差, 最大誤差, 標準偏差<br />約0.8mm, 約1.2mm, 約0.15mm <br />計測対象:平面, 球面<br />アクリル立方体<br />3次元点群(真上)<br />ア...
ハイダイナミックレンジ画像作成<br />露出の異なる画像が複数枚ある<br />より変形の少ない応答関数を復元する事で高ダイナミックレンジ画像(HDRI)合成<br />13<br />1/60s<br />1/500s<br />HDRI<...
合成画像<br />14<br />
提案手法によるHDRI作成結果<br />15<br />
移動ロボット(1/3)<br />画像処理により床面に引かれたカラーテープを検出することで移動ロボットの自律走行を実現<br />ロボットの理想的な走行を考慮<br />ロボットの負荷(急ハンドルの有無)<br />滑らかな走行(ラインとの一致...
結果1<br />17<br />
結果2<br />18<br />
3次元物体認識<br />距離センサの取得点群から物体を検出・位置姿勢推定<br />特徴量を必要としない位置合わせ手法<br />ICP法の初期位置を全探索を用いて決定<br />自己位置推定にも適用可能なアルゴリズム<br />19<br ...
実験結果<br />20<br />
人体の姿勢推定<br />人がどのような姿勢をしているかを推定<br />腕や脚などの人体パーツを検出<br />検出された人体パーツより姿勢の推定<br />21<br />パーツ検出<br />姿勢推定<br />
人体の姿勢推定<br />22<br />
ジェスチャ認識(1/2)<br />Microsoft社製 「Kinect」 を使用<br />入力点群とモデル点群の対応付け<br />23<br />モデル点<br />入力点<br />
ジェスチャ認識(2/2)<br />24<br />
MR(1/2)<br />HMD(Head Mounted Display)と距離センサを用いたマーカレスMRの実現<br />MRシステムには自己位置推定が必要<br />リアルタイムでの処理が不可欠->自己位置追跡<br />25<br /...
MR(2/2)<br />26<br />
スポーツ3D(1/3)<br />選手の実時間での追跡と位置マップ作成<br />27<br />
スポーツ3D(2/3)<br />28<br />
スポーツ3D(3/3)<br />29<br />
3次元ビジョン研究室研究内容のまとめ<br />3次元形状復元<br />ハイダイナミックレンジ画像作成<br />移動ロボット<br />3次元物体認識<br />人体認識<br />ジェスチャ認識<br />AR(拡張現実感)/MR(複合現...
研究室紹介<br />31<br />
研究室での理念<br />研究室の理念<br />専門能力のみでなく、知識、意識、常識を育成!<br />人生で役立つ価値観<br />    思いやり、責任感、誠実、勤勉を実践<br />個々に目標を持ち、努力して達成を目指す<br />困難...
活動の例<br />もしドラ輪読&実践<br />研究室でマネジメント<br />リーダーシップを実践で<br />イベント企画<br />マンスリーイベント<br />富士山登山<br />野球<br />ボーリング大会<br />グループ制...
学生の学び<br />34<br />3回生後期<br />数学の基礎を勉強<br />4回生前期<br />アルゴリズムコンテスト<br />4回生前期<br />卒業研究<br />
研究室のサポート<br />配属時に教育担当として上回生がついてくれます<br />三回生後期からアルコン・輪講などを通じて画像処理に関する復習を行います<br />35<br />
研究以外の活動<br />マンスリーイベント<br />36<br /><ul><li>毎月一度、研究室内でイベントを開催
研究室メンバーの親睦・交流を深める
コミュニケーション能力も向上</li></li></ul><li>研究以外の活動<br />37<br /><ul><li>新入生顔合わせ・歓迎飲み会(8月)
ゼミ旅行(8月)
忘年会(12月)
追い出しコンパ(2月)</li></li></ul><li>アルゴリズムコンテスト<br />アルコンとは<br />パターン認識問題を自分のアイデアで解く<br />プログラムの精度、速さ、ユニークさで評価<br />アルゴリズムコンテスト2...
 結果<br />昨年も研究室から入賞しました!(ほぼ毎年徐研から入賞者を輩出しています)<br />みなさんも一緒にがんばりましょう!!<br />39<br />
主な卒業先の進路<br />10年度進路<br />学部生:(株)NEC,(株)日本システム技術, (株)キャノンITソリューションズ 他<br />院進:立命館大学院<br />修士:(株)パナソニック,(株)キヤノン,(株)オリンパス,(株...
研究室の指導方針<br />基礎力を主に鍛える<br />英語・数学・アルゴリズムなど基本的な能力が向上<br />自主性を重視<br />自分のペースで研究が可能<br />目標へのスケジュールを組み,到達する能力を獲得<br />困難にぶつ...
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2011研究室紹介

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2011研究室紹介

  1. 1. 3次元ビジョン研究室<br />研究紹介<br />教員 徐剛<br />
  2. 2. 目次<br />研究室概要<br />研究内容の紹介<br />研究室の紹介(学生から)<br />2<br />
  3. 3. 研究室概要<br />キーワード<br />3次元ビジョン:実時間・インタラクティブシステム<br />自主性:マンスリーイベント,マネージメントの勉強<br />並列処理・実用化を視野に入れた研究<br />メンバー<br />教授:徐剛<br />助手:1名,秘書:1名,院生:4人,学部生:14名(合計21名)<br />3<br />
  4. 4. 3次元ビジョンとは<br />ロボットの目<br />4<br />
  5. 5. 事業での応用事例<br />5<br />三次元メディア<br /> ピッキングシステム<br />オムロン 3次元計測装置<br />3次元ビジョン<br />1980~<br />FA<br />(ファクトリーオートメーション)<br />Panasonic 業務用3Dカメラ<br />現在~<br />セコム セキュリティロボット<br />エンターテイメント<br />近い将来~<br />Microsoft KINECT<br />セキュリティ・サービスロボット<br />三菱重工 サービスロボット<br />実時間3次元ビジョン技術の研究開発<br />
  6. 6. ムーアの法則<br />6<br />出典:http://ja.wikipedia.org/wiki/ムーアの法則<br />
  7. 7. 3次元ビジョン研究室の研究方向<br />実時間で実現可能な処理の追求<br />高速なアルゴリズム,並列計算:Open-MP, SIMD, Open-CL, GPU,FPGA<br />インタラクティブな3Dビジョンシステム<br />マーカレスMix-Reality, マーカレスジェスチャ認識・ゲームコントローラ、3Dスポーツビジョン<br />詳細はのちほど<br />7<br />
  8. 8. 去年の研究内容<br />3次元形状復元<br />ハイダイナミックレンジ画像作成<br />移動ロボット<br />3次元物体認識<br />人体認識<br />ジェスチャ認識<br />AR(拡張現実感)/MR(複合現実感)<br />スポーツビジョン<br />8<br />
  9. 9. 昨年度の発表実績<br />CVPR2010 ポスター1件<br />北京航空航天大学合同ワークショップ ポスター5件<br />大連理工大学合同ワークショップ ポスター5件<br />国際ワークショップMPR2010 ポスター2件,オーラル1件<br />ViEW2010 ポスター2件<br />PRMU,MVE,CVIM研究会 オーラル1件<br />NCSP2011 オーラル1件<br />9<br />
  10. 10. 3次元形状復元<br />10<br />拡散反射面計測<br />屈折反射面計測<br />鏡面反射面計測<br />光沢反射面(拡散+鏡面)計測<br />パッシブ計測<br />アクティブ計測<br />パッシブ計測<br />アクティブ計測<br />
  11. 11. 実験結果(鏡面)<br />11<br />平均誤差, 最大誤差, 標準偏差<br />約0.2mm, 約0.4mm, 約 0.1mm <br />計測対象:平面, 球面<br />切断面の曲線形状<br />3次元点群(正面・真横)<br />
  12. 12. 実験結果(屈折反射)<br />12<br />平均誤差, 最大誤差, 標準偏差<br />約0.8mm, 約1.2mm, 約0.15mm <br />計測対象:平面, 球面<br />アクリル立方体<br />3次元点群(真上)<br />アクリル球<br />3次元点群(真横)<br />切断面の曲線形状<br />切断面の曲線形状<br />
  13. 13. ハイダイナミックレンジ画像作成<br />露出の異なる画像が複数枚ある<br />より変形の少ない応答関数を復元する事で高ダイナミックレンジ画像(HDRI)合成<br />13<br />1/60s<br />1/500s<br />HDRI<br />1/15s<br />・高い輝度から低い輝度まで広範囲な情報を持つ<br /> ・白飛びや黒潰れを起こす事なくシーンを記録可<br />
  14. 14. 合成画像<br />14<br />
  15. 15. 提案手法によるHDRI作成結果<br />15<br />
  16. 16. 移動ロボット(1/3)<br />画像処理により床面に引かれたカラーテープを検出することで移動ロボットの自律走行を実現<br />ロボットの理想的な走行を考慮<br />ロボットの負荷(急ハンドルの有無)<br />滑らかな走行(ラインとの一致度)<br />距離センサによる障害物の回避<br />
  17. 17. 結果1<br />17<br />
  18. 18. 結果2<br />18<br />
  19. 19. 3次元物体認識<br />距離センサの取得点群から物体を検出・位置姿勢推定<br />特徴量を必要としない位置合わせ手法<br />ICP法の初期位置を全探索を用いて決定<br />自己位置推定にも適用可能なアルゴリズム<br />19<br />距離センサ<br />距離センサ<br />事前登録<br />事前登録<br />計測点群<br />鳥瞰画像<br />CADモデル<br />CADモデル<br />
  20. 20. 実験結果<br />20<br />
  21. 21. 人体の姿勢推定<br />人がどのような姿勢をしているかを推定<br />腕や脚などの人体パーツを検出<br />検出された人体パーツより姿勢の推定<br />21<br />パーツ検出<br />姿勢推定<br />
  22. 22. 人体の姿勢推定<br />22<br />
  23. 23. ジェスチャ認識(1/2)<br />Microsoft社製 「Kinect」 を使用<br />入力点群とモデル点群の対応付け<br />23<br />モデル点<br />入力点<br />
  24. 24. ジェスチャ認識(2/2)<br />24<br />
  25. 25. MR(1/2)<br />HMD(Head Mounted Display)と距離センサを用いたマーカレスMRの実現<br />MRシステムには自己位置推定が必要<br />リアルタイムでの処理が不可欠->自己位置追跡<br />25<br />HMD+距離センサ<br />
  26. 26. MR(2/2)<br />26<br />
  27. 27. スポーツ3D(1/3)<br />選手の実時間での追跡と位置マップ作成<br />27<br />
  28. 28. スポーツ3D(2/3)<br />28<br />
  29. 29. スポーツ3D(3/3)<br />29<br />
  30. 30. 3次元ビジョン研究室研究内容のまとめ<br />3次元形状復元<br />ハイダイナミックレンジ画像作成<br />移動ロボット<br />3次元物体認識<br />人体認識<br />ジェスチャ認識<br />AR(拡張現実感)/MR(複合現実感)<br />スポーツビジョン<br />30<br />
  31. 31. 研究室紹介<br />31<br />
  32. 32. 研究室での理念<br />研究室の理念<br />専門能力のみでなく、知識、意識、常識を育成!<br />人生で役立つ価値観<br /> 思いやり、責任感、誠実、勤勉を実践<br />個々に目標を持ち、努力して達成を目指す<br />困難に立ち向かう力、持続力、各種スキルを獲得!<br />立派な社会人・エンジニア・研究者として輩出!<br />32<br />
  33. 33. 活動の例<br />もしドラ輪読&実践<br />研究室でマネジメント<br />リーダーシップを実践で<br />イベント企画<br />マンスリーイベント<br />富士山登山<br />野球<br />ボーリング大会<br />グループ制の導入<br />研究内容ごとに3,4人のグループに<br />Skypeで研究室ネットワークを構築<br />33<br />
  34. 34. 学生の学び<br />34<br />3回生後期<br />数学の基礎を勉強<br />4回生前期<br />アルゴリズムコンテスト<br />4回生前期<br />卒業研究<br />
  35. 35. 研究室のサポート<br />配属時に教育担当として上回生がついてくれます<br />三回生後期からアルコン・輪講などを通じて画像処理に関する復習を行います<br />35<br />
  36. 36. 研究以外の活動<br />マンスリーイベント<br />36<br /><ul><li>毎月一度、研究室内でイベントを開催
  37. 37. 研究室メンバーの親睦・交流を深める
  38. 38. コミュニケーション能力も向上</li></li></ul><li>研究以外の活動<br />37<br /><ul><li>新入生顔合わせ・歓迎飲み会(8月)
  39. 39. ゼミ旅行(8月)
  40. 40. 忘年会(12月)
  41. 41. 追い出しコンパ(2月)</li></li></ul><li>アルゴリズムコンテスト<br />アルコンとは<br />パターン認識問題を自分のアイデアで解く<br />プログラムの精度、速さ、ユニークさで評価<br />アルゴリズムコンテスト2010<br />~ターゲットをロックオンせよ!!~<br />38<br />
  42. 42.  結果<br />昨年も研究室から入賞しました!(ほぼ毎年徐研から入賞者を輩出しています)<br />みなさんも一緒にがんばりましょう!!<br />39<br />
  43. 43. 主な卒業先の進路<br />10年度進路<br />学部生:(株)NEC,(株)日本システム技術, (株)キャノンITソリューションズ 他<br />院進:立命館大学院<br />修士:(株)パナソニック,(株)キヤノン,(株)オリンパス,(株)京セラミタ<br />09年度就職先<br />学部生:(株)帝国データバンク,富士ソフト(株),日立電子サービス(株) 他<br />院進:立命館大学院,奈良先端科学技術大学院<br />修士:(株)富士ゼロックス,(株)三次元メディア,(株)日立情報システムズ<br />博士:(株)東芝研究所<br />40<br />
  44. 44. 研究室の指導方針<br />基礎力を主に鍛える<br />英語・数学・アルゴリズムなど基本的な能力が向上<br />自主性を重視<br />自分のペースで研究が可能<br />目標へのスケジュールを組み,到達する能力を獲得<br />困難にぶつかっても教授・先輩がサポート<br />マネージメント・リーダーシップを実践<br />国際化を推進<br />国際会議での発表や留学奨励<br />実用化を考えた研究<br />実用化を意識した研究経験が可能<br />41<br />
  45. 45. 配属後のスケジュール<br />42<br />3回生<br />後期<br />8月<br />顔合わせ・歓迎飲み会<br />9月<br />【卒業研究1 】<br />アルゴリズムコンテスト過去問を通じて、<br />プログラミング、画像処理、数学基礎力を養う<br />10~1月<br />期末テスト・レポート提出<br />2・3月<br />追い出しコンパ・研究室内役割分担<br />4回生<br />前期<br />3次元ビジョンの<br />基礎勉強<br />【卒業研究2 】<br />アルゴリズムコンテスト<br />本番への取組み<br />4~7月<br />就職活動<br />8月<br />アルゴリズムコンテスト表彰式<br />9月<br />【卒業研究3 】<br />卒業研究を通じて、<br />ビジョンシステムの研究開発を行う<br />4回生<br />後期<br />10月<br />以降<br />卒業・院進<br />
  46. 46. メディアプロジェクト演習2作品制作のヒント<br />(1)調査研究<br />並列演算, GPGPU,SIMDについて調べる<br />(2)未来創造<br />コンピュータビジョン,マシンビジョンの応用分野を考える<br />(3)ソフトウェア<br />過去のアルゴリズムコンテストの課題を解く<br />3次元ビジョン研究室 <br />
  47. 47. おわりに<br />各研究室の特徴を比較して、自分に合った選択をして下さい!<br />3次元ビジョン研究室URL http://www.cvg.is.ritsumei.ac.jp/<br />44<br />

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