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大石 修士(おおいし しゅうじ)

所属 情報・知能工学系
兼務
職名 助教
専門分野 3次元モデリング・ロボットビジョン
学位 博士(工学) (九州大学)
所属学会 日本ロボット学会
E-mail oishi@cs
※アドレスの末尾に「.tut.ac.jp」を補完してください
研究室web http://www.aisl.cs.tut.ac.jp/~oishi/index.html

研究紹介

レーザスキャナやデジタルカメラ等のビジョンセンサを用いた3次元モデリングについて研究を行っています.本研究は,人間のような高度な3次元環境認識・理解能力を有するロボットビジョンの開発を目的としています.

テーマ1:リフレクタンス情報に基づくレーザスキャナの高機能化

概要

パルス投射型Time-of-Flight式レーザスキャナを用いた大規模環境や構造物の3次元形状計測は,建設現場での現況確認や歴史的文化遺産のデジタルアーカイブ化等において非常に重要な技術である.レーザスキャナは,レーザパルス光を連続的に2次元走査し,その往復時間を測定することで対象物の3次元形状(距離画像)を計測するものであり,ステレオカメラ等の他の距離センサに比べて高精度な計測が可能である.一方で,計測対象のテクスチャや色は通常得ることが出来ない.
そこで本研究では,レーザスキャナによる距離計測の際に副産物として得られるレーザ光の反射強度に着目した.レーザスキャナから投射されたパルス光は,計測対象物表面で反射し再びセンサの受光部に戻ってくる.この反復時間から対象物までの距離が算出されるが,この際,反射したレーザ光の強度(リフレクタンス値)を副次的に得ることができ,これをグリッド状に並べることで反射強度画像(リフレクタンス画像)が生成される.リフレクタンス値は物体表面の特性に応じて異なる応答(減衰)を示し,また計測の原理上,距離値と同じ光学系から取得されるため,その集合であるリフレクタンス画像は厳密にキャリブレーションされた白黒カメラ画像として利用できる.本研究では,距離計測の副産物として得られるリフレクタンス画像に着目し,レーザスキャナによる3次元計測を高機能化する種々の手法を開発する.具体的には,これまでに「距離画像のノイズ除去フィルタの開発」,「距離画像の欠損修復」,「3次元モデルのカラリゼーション」,「テクスチャマッピングのためのテクスチャ欠損修復」について取り組んでいる.

主な業績

- Shuji Oishi and Ryo Kurazume, “Manual/Automatic Colorization for Three-Dimensional Geometric Models utilizing Laser Reflectivity” ,Advanced Robotics, Volume 28, Issue.24, pp.1617-1635, doi:10.1080/01691864.2014.968616, 2014
- Shuji Oishi, Ryo Kurazume, Yumi Iwashita, and Tsutomu Hasegawa,“Range Image Smoothing and Completion utilizing Laser Intensity”, Advanced Robotics, Volume 27, Issue 12, pp. 947-958, doi: 10.1080/01691864.2013.797141, 2013
- 大石 修士, 倉爪亮, 岩下友美, 長谷川勉, “リフレクタンス画像とTrilateral filterを用いた距離画像の平滑化”, 電気学会誌, Vol.132, No.2, Sec.C, pp.291-298, 2012
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- Shuji Oishi, Ryo Kurazume, Yumi Iwashita, and Tsutomu Hasegawa, "HOLE-FREE TEXTURE MAPPING BASED ON LASER REFLECTIVITY", 2013 IEEE International Conference on Image Processing (ICIP2013), Melbourne, Sep 15 - 18, 2013
- Shuji Oishi, Naoaki Kondo, Yumi Iwashita, Ryo Kurazume, "Object recognition by a laser scanner using multimodal information", 11th International Conference on Quality Control by Artificial Vision (QCAV), pp.186-189, Fukuoka, May 30 - June 1, 2013
- Shuji Oishi, Ryo Kurazume, Yumi Iwashita, and Tsutomu Hasegawa, "Colorization of 3D Geometric Model utilizing Laser Reflectivity", 2013 IEEE International Conference on Robotics and Automation (ICRA2013), pp.2311-2318, Karlsruhe, May 6-10, 2013
- Shuji Oishi, Ryo Kurazume, Yumi Iwashita, and Tsutomu Hasegawa, "Denoising of Range Images using a Trilateral Filter and Belief Propagation", 2011 IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems (IROS11), pp.2020-2027, San Francisco, Sepetember 25-30, 2011

キーワード

3次元モデリング,レーザスキャナ,リフレクタンス画像

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