青木研究室自主ゼミ 第1回(p10-)

Report
高度情報演習1C
実践 画像処理プログラミング
第一回 演習課題
芝浦工業大学 工学部 情報工学科
青木 義満
2007/4/18
演習の前に・・・・
最先端の画像処理研究事例を紹介
15
画像処理の研究分野
・画像計測,認識,生成 → 様々な応用
外観検査
医療支援
カメラ・ビデオ
交
通
ロボット
顔、生体
セキュリティ
Image Measurement & Control
Sensing
Physics
Information
Engineering
Artificial Intelligence
Electrical Engineering
画像計測・認識・生成
世界的最先端ビジョン研究事例 その1
Visionの自律ロボットへの応用
・NAVLAB 5号:アメリカ大陸5,000kmを98.2%自動走行
・Autonomous Helicopter Project : ヘリコプターの自律飛行
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Research project of Prof. Takeo Kanade
Carnegie Mellon University
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世界的最先端ビジョン研究事例 その2
Eye Vision
・Matrix ライクな多視点映像でベストプレイを自由な視点から再生
・Super Bowl で実稼働
Research project of Prof. Takeo Kanade
Carnegie Mellon University
Robotics Institute
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世界的最先端ビジョン研究事例 その3
Virtualized Reality(”仮想化された現実”プロジェクト)
・51台のカメラを持つ3D room
・四次元的空間情報(3次元形状+動き)をディジタル化
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画像処理技術の最先端応用事例
インテリジェント電動車いす
産総研 佐藤雄隆さん提供
ユーザーの頭上に
全方向ステレオシステムを設置
(1)電動車いす周囲を隠れなく広範囲
に観測可能
(2)乗降の妨げになりにくい
(3)身長程度の高さであり,通常の生
活空間ではクリアランスが確保されて
いる
・車いす周囲の障害物を全方向にわたって
検出する機能
・ユーザーの状態(姿勢・ジェスチャなど)を
検出する機能
・画像を外部に配信する機能
全方向ステレオシステム(SOS)
直径: 11.6cm
重さ:
600g
全方向のカラー画像と距離情報を,
同時且つリアルタイムに
取得する能力を持つ
世界初のカメラシステム
(このシステムはHOIPプロジェクト
(岐阜県)で開発されました)
http://www.hoip.jp/
岐阜県地域結集型共同研究事業
(H11~H16年度)
全方向ステレオシステム(SOS)
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個別画像(12画像):それぞれの画像は完全に同期している
全方向ステレオシステム(SOS)
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パノラマ画像表示
全方向ステレオシステム(SOS)
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3次元距離情報
障害物検出例
人のトラッキング
ジェスチャによる緊急停止
タッチアシスト
講義(演習)のねらい
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本講義・演習を通して・・・・
 画像処理(画像計測・認識・生成)の一連の流れを把握す
ると共に,プログラミングにより画像処理の楽しさ,難しさ,
可能性を知る
 画像処理の基本的プログラミング技法,コンピュータグラ
フィックスの基本的プログラミング技法を習得する
画像処理システムに対する興味を高めたい!
講義内容
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タイトル
 「2Dモーションキャプチャシステムを作ろう!」
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内容
 画像計測・認識

時系列の撮影画像から特定の物体,マーカを自動抽出,位置を計測,
記録する(モーションキャプチャ)
基本的な画像処理の流れ
画像入力
前処理
画像入出力
画像データ参照,書き換え
空間フィルタリング
2値画像処理
領域分割処理
特徴抽出
計測・検出・分類
パターンと図形の検出
パターン認識
必要に応じて処理結果を画像生成により提示!
講義内容(6回)
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画像処理とは? 画像データの構成,画像の入出力演習
簡単な画像処理プログラミング(フィルタの設計と実装)
物体抽出及び2値化処理
ラベリングと重心算出(物体位置計測)
軌跡描画,画像出力
※最後に,挑戦課題を提示.学習した内容を基礎に,より実践的な
課題にチャレンジ!
講義の進め方(テーマC:青木担当)
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講義+演習
 毎回演習開始前に,その回の「ポイント」を解説
 解説終了後,演習実施
 グループワークでなく,個人で行う
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評価
 毎回の演習課題,最後の挑戦課題による

スタッフ
 青木,TA(酒井,中澤,・・・)
第一回目 演習課題
http://www.aoki-medialab.org/lecture.htm
より,高度情報演習のページへ
 開発環境:Visual C++
 言語:C言語(C++などで書いてももちろんOK)
 必要ファイルをダウンロードし,説明の後,演習開始


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