研究者詳細 - 中澤　篤志

MISC - 中澤　篤志

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原田貴昭, 原健二, 中澤篤志, 斎藤博昭, 池内克史

情報処理学会研究報告コンピュータビジョンとイメージメディア（CVIM） 2004 ( 6 ) 45 - 52 2004年1月

記述言語：日本語出版者・発行元：一般社団法人情報処理学会

本稿では，屋内環境を対象として，距離画像とカラー画像から材質感が得られる幾何／光学モデルを自動生成する手法を提案する．屋内環境を対象とする場合，膨大なデータ量と計測時の空間的な制約が問題となる．そこで，大規模データに対応した幾何モデル化手法と1枚画像を入力とする光学モデル化手法を用いる．また，テクスチャマッピングを行うために幾何モデルと複数カラー画像の同時位置合わせ手法を用いる．これらの手法を統合することにより，リアルな材質感モデルの生成が可能となる．To realistically model indoor scene is crucial and challenging problem. Indoor scene has a large number of three-dimensional range data and spatial restriction in two-dimensional photographing, as well as inevitable specularities in certain parts. In this paper we intend to deal with such a problem. Principally, our method use three-dimensional (3D) geometrical data and ordinary two-dimensional (2D) color images. The 3D geometrical data is created using parallel alignment and merging of a large number of range data. We texture the 3D data with 2D color images using simultaneous registering technique. Then, we estimate the reflection parameters of the diffuse and specular reflection components from a single image where specularities occur. Finally, using all acquired and estimated data, we can generate synthetic images of real objects realistically.

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その他リンク： http://id.nii.ac.jp/1001/00052531/

大規模距離画像の同時位置合わせ手法

大石岳史, 佐川立昌, 中沢篤志, 倉爪亮, 池内克史

3D映像 18 ( 4 ) 2004年

Matching and blending human motions using temporal scaleable dynamic programming 査読

A. Nakazawa, S. Nakaoka, K. Ikeuchi

2004 IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems (IROS) 1 287 - 294 2004年

Detecting dance motion structure through music analysis 査読

T Shiratori, A Nakazawa, K Ikeuchi

SIXTH IEEE INTERNATIONAL CONFERENCE ON AUTOMATIC FACE AND GESTURE RECOGNITION, PROCEEDINGS 857 - 862 2004年

記述言語：英語出版者・発行元：IEEE COMPUTER SOC

In these days, many important intangible culturalproperties of the world are being lost because of the lack of successive performers. Digital archiving technology is one of the effective solutions for this issue, and we have started our digital archiving project of cultural properties including these intangible ones. For these human motion archives, the method of automatic motion structure analysis is vital for a variety of purposes. We believe that the dance motion consists of "primitive motions" and that motion analysis is necessary to detect these components. Particularly for dance motions, we think these primitives must be synchronized to the musical rhythm. In this paper, we introduce musical information for motion structure analysis. This method automatically detects the musical rhythm and segments the original motion, and classifies them as to the primitive motions. The experimental results confirm that our motion analysis yielded the primitive motions in accordance to the musical rhythm.

DOI： 10.1109/AFGR.2004.1301641

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Representing cultural heritage in digital forms for VR systems through computer vision techniques 査読

K Ikeuchi, A Nakazawa, K Hasegawa, T Ohishi

PROCEEDINGS OF THE 17TH INTERNATIONAL CONFERENCE ON PATTERN RECOGNITION, VOL 4 4 1 - 6 2004年

記述言語：英語出版者・発行元：IEEE COMPUTER SOC

This paper overviews our research on digital preservation of cultural assets and digital restoration of their original appearance. Geometric models are digitally achieved through a pipeline consisting of scanning, registering and merging multiple range images. We have developed a robust simultaneous registration method and an efficient and robust voxel-based integration method. On the geometric models created, we have to align texture images acquired from a color camera. We have developed a texture mapping method to utilize laser reflectance. In an attempt to restore the original appearance of historical heritage objects, we have synthesized several buildings and statues using scanned data and literature survey with advice from experts.

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スケーラブルDPを用いた人間動作のマッチングと生成

中澤篤志

MIRU2004 1 171 - 176 2004年

シンボリックな動作記述を用いた舞踊動作模倣ロボットの実現

中岡慎一郎, 中澤篤志, 横井一仁, 池内克史

電子情報通信学会技術研究報告. PRMU, パターン認識・メディア理解 103 ( 390 ) 55 - 60 2003年10月

記述言語：日本語出版者・発行元：一般社団法人電子情報通信学会

我々は伝統民族舞踊を対象として,人間の全身動作を模倣するためのロボット動作生成システムを開発してきた.人間の舞踊動作はモーションキャプチャにより取得することができるが,それを人間とは身体構造の異なるロボットにそのまま適用することは不可能である.舞踊において意味のある動きを失わず,かつロボットの制約内で実行可能な動作を生成するため,本論分ではシンボリックな動作記述に基づいた動作認識・生成システムを提案する.本手法を用いて,日本の伝統民族舞踊である「津軽じょんがら節」を,ビューマノイドロボットHRP-1Sにて実演することに成功した.

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単一画像からの光源位置・色と表面反射特性の推定

原健二, RobbyT.Tan, 西野恒, 中澤篤志, 池内克史

情報処理学会論文誌コンピュータビジョンとイメージメディア（CVIM） 44 ( 9 ) 94 - 104 2003年7月

記述言語：日本語出版者・発行元：一般社団法人情報処理学会

本論文では，鏡面反射成分と拡散反射成分の明るさ分布と鏡面反射領域の色分布を利用して，1枚のカラー画像から光源の位置・色と物体表面の反射特性を推定する手法を提案する．まず，鏡面ピークとおおまかに推定した拡散反射領域の明るさ分布から光源位置と反射特性を初期推定する．次に，反射成分の分離と反射モデルのあてはめからなる反復過程に基づき，光源位置と反射特性を最終推定する．このとき得られた鏡面反射領域の色分布を用いて光源色を推定する．このようにして推定された光源の位置・色および表面反射特性を用いて，任意光源状況下における仮想物体画像の生成が可能になる．In this paper we propose a new method for estimating a position and color of a light source, as well as re flectance properties of a real object 's surface, from a single image. We use the intensity of the diffuse and specular component for estimating the light source position, while the color distribution of the specular region is for estimating the light source color. The flow of this method is basically as follows: first, an initial position of the light source is estimated from a peak location of the specular region and a rough intensity value of the diffuse region. This diffuse-to-specular intensity value is also used to determine the initial values of the object re flectance properties. After having the initial values, using iterative fitting method, the light position and re flectance properties are estimated simultaneously. Finally, the estimation process of the light source color is based on the color distribution of the specular region. By knowing the light source position, color and the object re flectance properties, we can freely generate synthetic images under arbitrary light source conditions.

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その他リンク： http://id.nii.ac.jp/1001/00018076/

複数舞踊動作からの個性の抽出および適用

中澤篤志, 中岡慎一郎, 池内克史

情報処理学会研究報告コンピュータビジョンとイメージメディア（CVIM） 2003 ( 36 ) 101 - 107 2003年3月

記述言語：日本語出版者・発行元：一般社団法人情報処理学会

本稿では，伝統舞踊に代表される人の動きをデジタル保存する研究の一環として，舞踊における「基本動作」と「個人の個性（動作スタイル）」を自動的に抽出することを目標としている．従来の研究例では，モーションキャプチャ等によって得られた動作データを何らかの基準でセグメンテーションし，そのデータをそのまま用いてアニメーションを生成したり，動作解析に用いるものが多かった．これに対し我々は，舞踊における動作は個々人に共通する基本動作と，個人の個性を示す動作スタイルに分離できると考え，アルゴリズムを設計した．たここで得られた解析結果を用いて，ユーザが設定したパラメータによって複数動作を合成し，新たな動作を合成することが可能になった．実験では，同一舞踊を男女で演じたデータを用い，本手法を適用することによって，その有効性を確認した．This paper presents the method to analyze human motion for the purpose of digital archive of intangible cultural heritages, such as folk dances. In the recent studies, the whole motion sequence is segmented and directly used for computer animation or motionanalysis. we proposes the ides that the human dance motion consists of "Basic Motion" and "Motion Styles". The Basic Motion is common motion for any dancers, and Mtion Styles represents the uniqueness of the individual dancers. In the experiment, we confirmed proposed method works effectively through different motion data of male and femail dancers.

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その他リンク： http://id.nii.ac.jp/1001/00052645/

PCクラスタによる大規模距離画像の並列アライメント

大石岳史, 佐川立昌, 中澤篤志, 倉爪亮, 池内克史

情報処理学会研究報告. CVIM, [コンピュータビジョンとイメージメディア] 137 ( 36 ) 27 - 34 2003年3月

記述言語：日本語出版者・発行元：一般社団法人情報処理学会

本論文では複数方向から測定された距離画像を並列にアライメントする手法を提案する.大規模な距離画像群の同時アライメントは,計算時間及びメモリ使用量から考えてあまり現実的ではない.そこでアライメント計算を並列化し,データを分散する事によってこれまで難しかった大規模な距離画像の同時アライメントを可能にする手法を提案する.また並列処理をPCクラスタ上で行い,高い拡張性と,時間効率とメモリ使用効率という点に関して本手法の有効性を確かめる.

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大規模観測対象のための幾何および光学情報の統合

佐川立昌, 増田智仁, 大石岳史, 西野恒, 中澤篤志, 倉爪亮, 池内克史

情報処理学会研究報告. CVIM, [コンピュータビジョンとイメージメディア] 137 ( 36 ) 9 - 18 2003年3月

記述言語：日本語出版者・発行元：一般社団法人情報処理学会

本論文では比較的小さな物体を対象としていた3次元形状を計測する従来の研究では問題とならなかったが,文化遺産の中には建物や大仏などの大規模な構造物を観測対象とする幾何的および光学的モデリングにおいて発生する様々な新しい問題について解決する手法を提案する.まず,観測対象が大規模かつ複雑な形状を持つ場合,大量のデータを取り扱う必要があるため,まずk-d treeの探索方法を拡張し,効率的に最近傍点を探索する方法を開発し,距離画像の統合過程における計算コストの大部分を占める最近傍点探索を高速化した.次に効率的に計算資源を利用するため観測対象の形状やテクスチャに応じて適応的に距離画像の統合を行った.また,複数の距離画像に付加された光学情報の合致をとることにより光学情報のノイズを取り除き,距離画像統合の枠組みにおいて光学情報の統合を行う手法を開発した.最後に,様々なセンサを用いて計測を行った場合においても計測できない部分が発生するため,そのような形状データの欠落を補う方法を開発した.これらの手法を用いていくつかの文化遺産についてモデリングを行い,大規模かつ複雑な形状をもつ観測対象のモデリングが可能になったことを示す.

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舞踊模倣ヒューマノイドロボットにおける脚動作の認識と生成

中岡慎一郎, 中澤篤志, 横井一仁, 池内克史

情報処理学会研究報告コンピュータビジョンとイメージメディア（CVIM） 2003 ( 36 ) 93 - 100 2003年3月

記述言語：日本語出版者・発行元：一般社団法人情報処理学会

本研究では人間の舞踊を模倣するヒューマノイドロボットの実現を目指している．人間の舞踊動作はモーションキャプチャにより取得することができるが，ロボットと人間の身体構造の違いから，キャプチャされた動作データをそのままロボットに適用することは不可能であり，脚についてはバランス維持の面から特に制約が厳しい．本論文では実ロボットで実行可能な脚動作を生成するための，脚の動作プリミティブに基づいた動作認識・生成システムを提案する．舞踊動作の構成に必要な動作プリミティブを定義し，キャプチャされたデータからプリミティブ列を抽出する．ロボットの脚動作はこの情報をもとに，各種制約を満たすよう生成される．生成された動作データを動力学シミュレータOpenHRPで検証し，本手法の有用性を確認した．This study attempts to rcalize a humanoid robot which can imitatc human dances. Human motion can be acquired by a motion capturing system. However, the captured data cannot be directly imported to a robot because of difference of body structure between a human and the robot. Since leg motion must consider balance keeping, constraints of it is too restricted to apply the captured data. This paper proposes a method to recognize human motion and generate robot motion from the recognition result. Primitive motions which is required to express leg mition in dance are defined. A sequence of primitives is cxtracted from captured motion data. Leg motion of a robot is generated from the primitive sequence to satisfy the leg constraints and the dynamic balance. Generated motion is tested on OpenHRP dynamics simulator. We certified validity of this method.

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その他リンク： http://id.nii.ac.jp/1001/00052644/

Generating whole body motions for a biped humanoid robot from captured human dances 査読

S Nakaoka, A Nakazawa, K Yokoi, H Hirukawa, K Ikeuchi

2003 IEEE INTERNATIONAL CONFERENCE ON ROBOTICS AND AUTOMATION, VOLS 1-3, PROCEEDINGS 3 3905 - 3910 2003年

記述言語：英語出版者・発行元：IEEE

The goal of this study is a system for a robot to imitate human dances. This paper describes the process to generate whole body motions which can be performed by an actual biped humanoid robot. Human dance motions are acquired through a motion capturing system. We then extract symbolic representation which is made up of primitive motions: essential postures in arm motions and step primitives in leg motions. A joint angle sequence of the robot is generated according to these primitive motions. Then joint angles are modified to satisfy mechanical constraints of the robot. For balance control, the waist trajectory is moved to acquire dynamics consistency based on desired ZMP. The generated motion is tested on OpenHRP dynamics simulator. In our test, the Japanese folk dance, 'Jongara-bushi' was successfully performed by HPP-1S.

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Modeling from Reality - Creating virtual reality models through observation 査読

K Ikeuchi, A Nakazawa, K Nishino, R Sagawa, T Oishi, H Unten

VIDEOMETRICS VII 5013 117 - 128 2003年

記述言語：英語出版者・発行元：SPIE-INT SOC OPTICAL ENGINEERING

In this paper, we present an overview of our project to construct a digital archive of cultural heritages. Among the efforts in our project, we briefly overview our research on geometric and photometric preservation of cultural assets and restoration of their original appearance. Digital geometric modeling is achieved through a pipeline consisting of scanning, registering and merging multiple range images. For these purposes, we have developed a robust simultaneous registration method and an efficient and robust voxel based integration method. On top of the geometrical model, we align texture images acquired at the scanning. Because the geometrical relation between the range sensor and the image sensor are calibrated, we automatically align texture images onto the geometrical models. For photometric modeling, we have developed a surface light field based method, which captures the appearance variation of real world objects under different viewpoints and illumination conditions from a series of images. As an attempt to restore the original appearance of historical heritages, we have reconstructed several buildings and statues that have been lost in the past. In this paper, we overview these techniques and show several results of applying the proposed methods to existing ancestral assets.

DOI： 10.1117/12.473086

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分散協調型対象追跡システムの設計に関する考察

中澤篤志, 日浦慎作, 加藤博一

情報処理学会論文誌コンピュータビジョンとイメージメディア（CVIM） 43 ( 11 ) 11 - 20 2002年12月

記述言語：日本語出版者・発行元：一般社団法人情報処理学会

カメラが結合された複数の画像処理装置を地理的に分散配置し，ネットワークを用いて結合する形の分散協調による対象追跡システムは，分散協調視覚の中で最も重要な研究の1 つということができ，今日までいくつかのシステムの提案がなされてきた．各々のシステムでは，個別の画像処理装置における画像処理レベルや画像処理装置間の情報の流れ，制御ルールや解の抽出方法，自律性等において互いに異なった点があり，これらを整理してその特性を考察することが必要であると考える．本論文では分散協調型対象追跡システムを設計するうえでの各種構成要素とその効果を整理し，提案されてきた各種システム，および我々が提案したシステムを評価しそれらの特性の考察を行う．これにより，今後の同類システム設計における設計指針について論じる．This paper shows the introduction and survey of the Cooperative Distributed Vision (CDV) systems that consist of many image processor andcameras connectedthrough a computer network.Nowadays,some systems that is based on the idea of CDV systems have been proposed.We evaluate the di ﬀerence between each systems according to their image processing hierarchy,communication procedure,control rules,their independency and resulting features. These survey is expectedfor the designing new CDV basedimage recognition systems.

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その他リンク： http://id.nii.ac.jp/1001/00018093/

JST-1 観察に基づく文化遺産のデジタル保存(大型プロジェクト紹介,学術系企画)

池内克史, 中澤篤志

情報科学技術フォーラム学術系・企業系予稿集 2002 1 - 2 2002年9月

解説分散協調視覚による広域観測システム--多数のカメラとネットワークによる高度な広域観測

中澤篤志, 浮田宗伯, 加藤丈和

画像ラボ 13 ( 8 ) 6 - 11 2002年8月

観察に基づく文化遺産のデジタル保存

池内克史, 中澤篤志

可視化情報学会誌 = Journal of the Visualization Society of Japan 22 7 - 10 2002年7月

分散視覚システムによる複数対象同時追跡

中澤篤志, 加藤博一, 日浦慎作, 井口征士

情報処理学会研究報告コンピュータビジョンとイメージメディア（CVIM） 2002 ( 2 ) 37 - 44 2002年1月

記述言語：日本語出版者・発行元：一般社団法人情報処理学会

本論文では分散視覚システムにより広域環境内で複数対象を同時観測する手法について述べる．本システムはネットワーク結合された複数台の観測ステーションによって構成され，各々が自律的に画像処理し観測を行う．これを構成するための具体的手法として，１）リアルタイム人物トラッキング・位置検出手法，２）観測ステーション間のタスク決定アルゴリズム，３）ステーション間の対象対応付けアルゴリズム，の３点を取り上げ詳説する．本手法を検証するため，実環境で３台のステーションを用い３人物を対象とした実験，および６台のステーションで６人物を対象としたシミュレーション実験を行った．その結果，本手法の特徴やその特性を明らかにすることができた．This paper shows the multiple targets watching method in wide-area spatial environment using the Distributed Vision Systems (DVS). DVS is constructed with some "watching stations" that consist of a camera and an image processor and a computer network connects them. This system's goal is to track multiple persons in a wide-area that cannot be watched by one visual sensor. We introduce three algorithms to realize this system, realtime human tracking method, the task decision algorithms of watching stations and the object-matching method between stations. Finally, we describe experimental results that show the validity of our approach.

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その他リンク： http://id.nii.ac.jp/1001/00052749/

視覚による舞踊動作の保存解析および生成

中澤篤志

画像の認識理解シンポジウム2002 153 2002年

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