三次元画像センシングの新展開

〜リアルタイム・高精度に向けた要素技術から産業応用まで〜

発刊日：2015年5月29日　　体　裁：B5判 402頁　　定　価：42,900円(税込）

発行：（株）エヌ・ティー・エス　　販売：（株）技術情報協会　　ＩＳＢＮ：978-4-86043-428-1

◎　あらゆる分野で汎用範囲を広げる三次元画像センシング技術の応用研究最前線を追う！

◎　ものづくりにおける強力な武器、三次元画像データのセンシング技術とその活用に迫る。

◇第１編　三次元画像センシングにおける基盤技術 ◇ （岩堀祐之）

　　1. ステレオビジョン
　　2. Shape from Shading
　　3. Photometric Stereo
　　4. Shape from Texture 　
　　5. Shape from Motion
　　6. Shape from Defocus
　　7. 経験的照度差ステレオ

第1章 三次元画像計測技術

第1節 パッシブとアクティブおよびオフラインとインライン三次元画像計測 （徐剛）
　　1. はじめに
　　2. ステレオ視の原理と定義
　　3. デジタルカメラと射影
　　4. エピポーラ幾何とバンドル調整
　　5. カメラ内部パラメータの高精度推定
　　6. コードターゲット式全自動三次元計測
　　7. アクティブ三次元計測
　　8. オフライン三次元計測とロボットビジョンのためのインライン三次元点群計測
　　9. 三次元計測精度の評価方法
　　10. まとめ

第2節 円形シフト法による三次元計測技術（川末紀功仁）
　　1. はじめに
　　2. 研究の背景
　　3. 円形バイアス法について
　　4. 画像解析方法
　　5. 計測実験
　　 6. おわりに

第3節 格子パターン光を利用した高速・精密三次元画像計測技術 （藤垣元治）
　　1. はじめに
　　2. 格子パターン投影と位相解析を利用した三次元計測
　　3. 高速に位相シフトが行える格子投影機構
　　4. 光源切替位相シフト法の高速・高精度な三次元形状計測への適用
　　5. おわりに

第4節 偏光高速度カメラを用いた並列位相シフトディジタルホログラフィによる高速物体の三次元動画像計測技術 （粟辻安浩）
　　1. はじめに
　　2. ホログラフィ
　　3. ディジタルホログラフィと位相シフトディジタルホログラフィ
　　4. 並列位相シフトディジタルホログラフィ
　　5. 高速度並列位相シフトディジタルホログラフィシステム
　　6. 可搬型並列位相シフトディジタルホログラフィシステム
　　7. おわりに

第5節 三次元点群データの位置合わせ手法による三次元画像計測技術 （金子俊一）
　　1. M-ICP 法
　　2. E-MICP 法
　　3. k-NN-ICP 法
　　4. LCPD 法

第2章 三次元画像認識技術

第1節 画像情報を用いた三次元位置姿勢認識技術と非剛体変形への応用 （中田崇行）
　　1. はじめに
　　2. 平面画像マッチング
　　3. Log-Polar 変換
　　4. 提案手法
　　5. 実　験
　　6. 非剛体マッチング
　　7. まとめ

第2節 ステレオカメラによる物体認識技術 （実吉敬二）
　　1. はじめに
　　2. 要求される性能
　　3. ステレオカメラによる立体物の検出
　　4. 物体認識技術の応用
　　5. おわりに

第3節 三次元特徴量を用いた位置姿勢認識技術 （橋本学）
　　1. はじめに
　　2. 物体検出技術開発の系譜
　　3. 三次元特徴量の研究動向
　　4. 局所参照座標系の研究動向
　　5. おわりに

第3章 三次元復元技術

第1節 広範囲視野カメラ画像からの三次元復元技術 （鳥居秋彦，奥富正敏）
　　1. はじめに
　　2. さまざまな広視野カメラとその投影モデル
　　3. 広範囲視野カメラを用いたSfM システム
　　4. まとめ

第2節 「 HawkC 」による連続断面画像からの生物組織三次元再構築技術 （鎌倉快之） 　
　　1. 生物組織の三次元再構築
　　2. 応用型動的輪郭モデルR-Centipede
　　3. R-Centipede の実画像への適用例
　　4. 抽出輪郭の積層による三次元形状再構築
　　5. HawkC：連続断面画像からの三次元形状再構築が可能なソフトウェア

第4章 三次元画像計測システムと装置開発

第1節 静止画オンライン三次元計測システムの開発 （青木孝文，伊藤康一，酒井修二，山尾創輔）
　　1. はじめに
　　2. 一次元位相限定相関法に基づく画像対応づけ
　　3. オンライン三次元計測システム
　　4. まとめ―より高精度な多視点三次元復元への展開

第2節 3D カメラ：全自動三次元画像計測システムの開発 （盧存偉）
　　1. 開発の背景と目標
　　2. 三次元画像計測技術の選択と最適パターン光投影計測技術
　　3. 計測の自動化のための画像計測制御技術
　　4. 計測システムの構築と応用実例
　　5. まとめ

第3節 単眼単色市販カメラを用いた単一露光複数波長三次元画像 計測システムの開発 （田原樹）
　　1. はじめに
　　2. 単一参照光路を用いる単一露光複数波長ディジタルホログラフィ
　　3. 単眼単色市販カメラを用いた単一露光カラー三次元イメージング
　　4. 高速度複数波長三次元動画像顕微鏡システム
　　5. まとめ

第4節 ワンショット型デジタルホログラフィ三次元計測装置の開発
（服部公央亮，YU QIYUE，田口亮，保黒政大，堀米秀嘉，梅崎太造）
　　1. まえがき
　　2. 研究背景と目的
　　3. 計測システム
　　4. 計測実験結果
　　5. まとめ

第5節 深海底調査向け三次元可視化システムの開発 （石橋正二郎）
　　1. はじめに
　　2. 深海底調査
　　3. 海中における光伝搬特性
　　4. 海中レーザースキャナー
　　5. 検証試験
　　6. まとめ

第5章 三次元センシング向けセンサの開発

第1節 色情報とレンジデータのフュージョンによる高分解能三次元レンジセンサの開発 （松尾清史，青木義満）
　　1. はじめに
　　2. 色情報と三次元センシングデータのフュージョン
　　3. 局所接平面に着目したフュージョン手法
　　4. 実験結果
　　5. まとめ

第2節 マルチスリットレーザプロジェクタを用いた小型距離画像センサの構築 （梅田和昇）
　　1. はじめに
　　2. 小型距離画像センサの構築
　　3. ロボットハンドなどへの利用を想定した小型化
　　4. おわりに

第6章 三次元センシング向けソフトウェアの開発

第1節 立体像可視化ソフトウェア「HawkC 」の開発 （御堂義博）
　　1. はじめに
　　2. 開発ソフトウェアの概要
　　3. 立体像可視化の手順
　　4. まとめ

第2節 医用画像から三次元モデルを容易に作成するソフトウェアVolume Extractor 3.0 とその活用例 （土井章男）
　　1. はじめに
　　2. Volume Extractor の主要機能
　　3. Volume Extractor による処理の流れ
　　4. 3D プリンタでの造形事例
　　5. おわりに

第1章 映像・サービス分野

第1節 三次元計測と複合現実への応用 （佐藤智和，横矢直和）
　　1. はじめに
　　2. 三次元計測と拡張現実（AR ）への応用
　　3. 三次元計測と仮想化現実（AV）への応用
　　4. 三次元計測と隠消現実（DR ）への応用
　　5. おわりに

第2節 画像認識サービス「GAZIRU 」の開発 （福澤茂和）
　　1. まえがき
　　2. GAZIRU の概要と活用例
　　3. 画像認識エンジンの特徴
　　4. 今後のGAZIRU の展開
　　5. むすび

第3節 全周囲カメラ画像による高精度三次元地図作成システムの開発
（岩根和郎，鶴瀬隆一郎，吉田宣，若桑朝之，荒屋敷明文，伊藤秀幸）
　　1. 見る画像から計算できる画像
　　2. Active Link Vision（ ALV）-GIS 的活用
　　3. Map on 3D〜三次元地図・CAD 図作成〜測量的活用
　　4. 全周囲カメラ画像による画像センシング技術の新展開

第2章 自動車・ロボット分野

第1節 車載用全周囲俯瞰システムの開発 （奥山義隆）
　　1. はじめに
　　2. レンズ歪みの除去
　　3. 視点変換
　　4. 画像の合成
　　5. キャリブレーションの重要性
　　6. 自動運転に向けた取り組み

第2節 三次元ビジョンセンサ「MELFA-3D Vision 」とロボットシステムへの応用 （堂前幸康）
　　1. 三次元ビジョンセンサ「MELFA-3D Vision」
　　2. 多品種部品供給システムへの応用例

第3章 バイオ・医療分野

第1節 画像診断におけるセンシングと画像処理 （縄野繁）
　　1. はじめに
　　2. X 線を使用した診断装置
　　3. MRI
　　4. 核医学検査
　　5. 画像処理
　　6. おわりに

第2節 臥位X 線画像からの立位三次元画像再構成技術 （中島義和）
　　1. はじめに
　　2. 単純X 線画像撮影プロトコル
　　3. 脊椎アライメント推定手順
　　4. レジストレーション
　　5. 実　験
　　6. まとめ

第3節 生物組織三次元イメージング事例 （太田啓介，市村浩一郎，葦原雅道）
　　1. はじめに
　　2. FIB-SEM 観察用の試料作製 　
　　3. 生体構造の細胞レベルでの解析（腎糸球体足細胞の立体構造解析）
　　4. 生体構造のオルガネラレベルでの解析
　　5. まとめと将来展望

第4節 内視鏡画像診断のための解析・復元システムの開発 （岩堀祐之）
　　1. はじめに
　　2. 観測系システム
　　3. Lambert 反射（拡散反射）の照度方程式
　　4. 光学的拘束式
　　5. 幾何学的拘束式
　　6. 最適化による高さの推定
　　7. 初期点の設定
　　8. 復元処理
　　9. 鏡面反射領域候補抽出
　　10. 反射率の吸収によるLambert 化画像の生成
　　11. 内視鏡画像からの復元例
　　12. むすび

第4章 ものづくり分野

第1節 3D スキャンシステムによるゲーム用3D データ制作の実際 （井川純，黒籔裕也）
　　1. はじめに
　　2. ゲームにおいての3D コンピュータグラフィックス
　　3. 3D スキャンシステム構築
　　4. 3D スキャンシステム概要
　　5. 撮影/画像データから3D コンピュータグラフィックス化への流れ
　　6. 3D スキャンシステム生成データの利用
　　7. ゲームにおいての3D スキャンの位置付け
　　8. おわりに

第2節 手指の画像データベース化と産業応用 （星野聖，以後直樹）
　　1. 三次元画像を用いた手指形状推定
　　2. 手指ジェスチャーCAD
　　3. 三次元医用画像を用いた手指形状データベースの構築
　　4. ピアノ運指認識に向けた距離画像を用いた手指形状データベースの構築

第3節 新型三次元ビジョンセンサTVS3.0 シリーズの開発と冷間鍛造ラインにおける実運用例 （福田直志）
　　1. TVS シリーズの概要
　　2. TVS シリーズの進化と今後の展望
　　3. 冷間鍛造ラインにおける実運用例

第5章 防災・インフラ分野

第1節 多視点画像三次元構築によるインフラ構造物維持管理システムの開発 （西村正三）
　　1. はじめに
　　2. 多視点画像を用いた3D モデルの構築と応用
　　3. 応用例
　　4. まとめ

第2節 三次元遠方写真計測技術 （小野徹）
　　1. 三次元遠方写真計測技術とは
　　2. デジタルフォトセオドライトを用いた三次元遠方写真計測
　　3. 画像マッチングを用いた遠方変位計測