2006.4.14

A Measurement-Based Skin Reflectance Model for Face Rendering and Editing

T. Weyrich, W. Matusik, H. Pfister, J. Lee, A. Ngan, H. W. Jensen and M. Gross

Mitsubishi Electric Research Laboratories (MERL) Technical Report 2005-071

本論文では，顔の肌反射モデルと顔の見えの編集アプリケーションを提案する．提案手法では，多数の人々の顔の3次元形状，肌の反射率，表面下散乱を計測し，肌の見えを表すBidirectional Surface Scattering Reflectance Distribution Function (BSSRDF)を各要素に分解する．各要素から被写体の年齢，人種，性別や，化粧などの外的要因を解析し，モデル化する．そのモデル化に基づいたアプリケーションでは，年齢などのパラメータを設定することで，顔の見えを全体的に変化させたり，しみなどの局所的な特徴を変化させることができる．
(発表者:高瀬 紘一 )

A Projector-Camera System with Real-Time Photometric Adaptation for Dynamic Environments

K. Fujii, M. D. Grossberg, S. K. Nayar

IEEE CVPR Vol.1, pp.814-821, Jun, 2005

プロジェクタを用いて様々な場所へ投影を行い，インタフェースやaugemted realityが実装されている．投影面の多様な反射特性へ対応した最適な投影画像を決定するために，システムにはカメラが組み込まれることが多い．しかし，従来システムでは環境（ここでは，カメラとプロジェクタの位置・姿勢，投影面の状態など）が変化する度にキャリブレーションが必要であり，実時間変化には対応できなかった．本論文では，以前著者らが発表した物理モデルに基づく高精度なシステム（2004年度後期大学院ゼミにて植田さんが発表）を発展させ，環境変化に実時間で適応する技術を述べる．
(発表者:小石 毅 )

2006.4.21

A Two-Step Approach to Hallucinating Faces: Global Parametric Model and Local Nonparametric Model

Ce Liu, Heung-Yeung Shum, Chang-Shui Zhang

IEEE CVPR'01

本論文では低解像度入力からの高解像度顔画像の合成(hallucination)を扱う．パラメトリックなモデルによる顔の全体的な特徴の復元と，非パラメトリックなモデルによる局所的な特徴復元の2段階の統計的なアプローチを採用することにより，従来手法よりもより現実感のある顔画像の高解像度化を実現した．
(発表者:上村 健二 )

Real-time Modeling of Face Deformation for 3-D Head Pose Estimation

Kenji Oka and Yoichi Sato

Proceedings of the IEEE International Workshop on Analysis and Modeling of Faces and Gestures (AMFG 2005)

本論文では，頭部変形モデルの構築と頭部追跡を同時に行う手法の提案を行う．2台のカメラより自動構築される3次元頭部モデルを用いて，1)時系列フィルタリングを用いた頭部追跡，2)3次元モデルの特徴点位置の検出，3)頭部変形による3次元モデルの更新，という3つの手順を踏むことで，頭部追跡とモデル更新をリアルタイムに実現している．
(発表者:牧野 貴雄 )

2006.4.28

Modeling Visual Attention's Modulatory Aftereffects on Visual Sensitivity and Quality Evaluation

Zhongkang Lu, Weisi Lin, Xiaokang Yang, EePing Ong and Susu Yao

IEEE Trans. on Image Processing Vol.14 No.11 Nov.2005

画質評価は今でも重要な研究の一分野であり，PSNRよりも主観的な画質評価値(MOS)と相関の高い評価基準を作る為に様々な研究が行われている．この論文では，Pixel毎もしくはDCT Block毎にJND(Just Noticeable Difference)を測定し評価基準を提案したYangらやWatsonらの手法に，知覚的画質に与える影響度(PQSM:Perceptual Quality Significant Map)を組み合わせ，MOSとの相関を高めている．PSQMの推定は動画像から得られた特徴量を非線形に組み合わせる事で行われる．
(発表者:中川 慎司 )

Fast 2D-3D Registration for Navigation System of Surgical Robot

Y. Iwashita, R. Kurazume, K. Konishi, M. Nakamoto, M. Hashizume, T. Hasegawa

Proceedings of the IEEE International Conference on Robotics and Automation (ICRA’05)

本論文では輪郭線と距離場を用いた2次元画像と3次元モデルの高速な位置合わせ手法を提案する．2次元画像内の対象物体の輪郭からの距離場と3次元モデルを2次元画像に投影した際の輪郭線を用いて両者の相対位置を決定する．内視鏡手術ナビゲーションを想定し，臓器モデルと内視鏡画像の重ね合わせを行った．
(発表者:牛木　卓 )

2006.5.12

Spectral reflection and dot surface prediction models for color halftone prints

Roger D. Hersch, Patrick Emmel, Fabien Collaud, Frederique Crete

Journal of Electronic Imaging 14(3), 033001 (Jul-Sep 2005)
与えられた染料表面を通る入射光が、他の染料表面上よりも、同じ染料表面上において、比較的より多く反射するという事実を考慮することで、古典的なClapper-Yuleモデルを強調した新しい分光反射モデルを提案する。さらに、単一もしくは複数のインキの重ね合せでインキ・ハーフトーンを印刷する際に生じる現象である、インキの広がりを考慮したモデルを提案する。インキ広がりモデルと結合した新しい分光反射予測モデルは、オフセット印刷機上、あるいは熱転写プリンター上に印刷された群がったドットのカラーハーフトーンの優れた分光反射予測を算出する。
(発表者:浮島　正之 )

Non-contact, Wavelet-based Measurement of Vital Signs using Thermal Imaging

S. Yu. Chekmenev, H. Rara, and Aly A. Farag

ICGST International Conference on Graphic, Vision and Image Processing(GVIP-05)
人が呼吸すると，鼻の領域に顕著な温度変化が生まれ，周期的な変化として顔の熱画像に表れる．また，体内の太い動脈では熱パターンが時系列に変化し，心臓周期に関係する情報を生む．そこで本論分では，遠赤外線を用いて顔と首領域を熱画像化し，wavelet解析に基づいた処理を加えることで，心拍と呼吸を抽出する．４人の被験者に対して実験を行った結果，標準的な心拍数と呼吸の測定法に対する有効性が確認された．
(発表者:小森　麻由 )

2006.5.19

Hybrid Texture Synthesis

Andrew Nealen and Marc Alexa

Proceedings of the 14th Eurographics workshop on Rendering, pp. 97-105 (2003)
パッチベースのテクスチャ合成アルゴリズムは，様々なテクスチャに対して妥当な結果をもたらし，グローバルな構造も保つことができるが，パッチの境界に沿って目に見える不自然な結果をもたらすことがある．これに対して，ピクセルベースの合成アルゴリズムはテクスチャの印象を保つことができる一方，対象がぼやけてしまう傾向がある．本論文では，これらの手法を統合した順応的なアルゴリズムを提案する．我々のアルゴリズムはオーバーラップ領域の誤差が許容範囲内となる，できるだけ大きなパッチに分割することで，グローバルな構造の再現性が改善する．また，オーバーラップ領域の誤差はピクセルベースの再合成を用いることにより取り除かれる．
(発表者:小原　真宝 )

Six Degree-of-Freedom Haptic Rendering of Complex Polygonal Models

David E. Johnson, and Peter Willemsen

11th Symposium on Haptic Interfaces for Virtual Environment and Teleoperator Systems (HAPTICS'03)
触覚再現においてモデル間の距離計算は重要な要素である．本論分では，従来の距離計算に用いられる境界ボリュームによる階層化(Bounding Volume Hierarchies)を発展し接触の可能性のある局所的なポイント間の距離をすべて求め，それをもとに6自由度による安定した触覚を再現する．
(発表者:川口　泰弘 )

2006.5.26

Validation of Bone Segmentation and Improved 3-D Registration Using Contour Coherency in CT Data

Liping Ingrid Wang, Michael Greenspan, Randy Ellis

IEEE Transactions on Medical Imaging, Vol.25, No.3, March 2006
本論文では，CT画像セグメンテーションの検証および3次元再構成後のレジストレーション精度の向上の手法を提案する．本手法は，抽出した輪郭形状を正規化した弧の長さに対する円周角の1次元関数で表現し，そのフーリエ記述子を比較することにより前後スライス間の類似度・関連性を計測するものである．実験では，23組のCT画像群(1633スライス)に対する2種類の異なるセグメンテーション手法による抽出結果と手動抽出結果を比較し，本手法による検証を行った．また，関連性の低い抽出結果を除去することにより，3次元再構成モデルのレジストレーションを改善した．
(発表者:川崎　将吾 )

Separating Reflection Components Based on Chromaticity and Noise Analysis

Robby T. Tan, Ko Nishino, Katsushi Ikeuchi

IEEE Transaction on Pattern Analysis and Machine Intelligence (PAMI), Vol. 26 No. 10, pp.1373-1379, October、2004
コンピュータビジョンにおいて多くのアルゴリズムは物体表面での光の反射をdiffuseだけの反射と仮定している．しかし，実際にはdiffuseとspecularの両方の反射を持つ不均質誘電物質が多くあるので，specularの存在は避けられない．この問題を解決するため，二つの反射成分を分離する方法を提案する．提案手法では二次元のmaximum chromaticity-intensity空間を導入し，この空間におけるspecularとdiffuseの点の分布に基づき，既知光源を使うことによって一枚の画像から反射成分を分離する．またカメラノイズを含んだモデルを使うことでロバストな反射成分分離を実現している．多数の色から成る表面にも適用可能であるが，手法の正確さとロバスト性を示すため，論文では均一な色の表面に焦点を当て説明する．
(発表者:落合　桂一 )

2006.6.9

Particle-Based Fluid Simulation for Interactive Applications

Matthias Mueller, David Charypar and Markus Gross

Eurographics/SIGGRAPH Symposium on Computer Animation 2003
本論文では、Smoothed Particle Hydrodynamics(SPH)を用いた粒子ベースのリアルタイム流体シミュレーション手法を提案する。 一般的に用いられる格子ベースの手法では、質量保存則とNavier-Stokes方程式の移流項に関する計算が必要なのに対し、粒子ベースである提案手法ではこれらの計算を省くことができるため、インタラクティブなシミュレーションが可能となる。 また、Point SplattingとMarching Cubesをそれぞれ用いた流体表面の可視化についても述べる。
(発表者:濱野　量 )

6-DOF Haptic Rendering Using Spatialized Normal Cone Search

David E. Johnson, Peter Willemsen, and Elaine Cohen

IEEE Transactions on Visualization and Computer Graphics, Vol.11 No.6 pp.661-670 Nov/Dec.2005
仮想設計などのアプリケーションにとって，ハプティックはモデル間の接触検知や侵食程度を知るために必要な要素ある．本論文は，モデルの法線情報を利用することによってモデル間の局所的最短距離を導出し，それを基に6自由度の力覚によるハプティックレンダリングを行う．
(発表者:川口　泰弘 )

2006.6.16

Acquiring Scattering Properties of Participating Media by Dilution

Srinivasa G. Narasimhan, Mohit Gupta, Craig Donner, Ravi Ramamoorthi, Shree K. Nayar, HenrikWann Jensen

SIGGRAPH2006
本論文では，液体の散乱特性を取得する手法の提案を行う．様々な液体の見えをＣＧで再現するためには，レンダリングアルゴリズムに入力できる形式で対象の物理特性を測定しなければならない．しかしながら，これらの特性を測定・推定する手法は非常に少なく，測定装置も高価なものが多い．そこで本論文では，液体の散乱特性をロバストに推定する技術と簡単な装置を提案する．
(発表者:川添　大介 )

Formula for the contrast sensitivity of the human eye

Peter.G.J.Barten

SIPE 2004 Image Quality and System Performance
ディスプレイに表示する画像をデザインしたり，その画質を評価するためには，人間のコントラスト視感度を考慮する必要がある．そのためには，コントラスト視感度を信頼できる形で公式化することが求められる．コントラスト感度関数（CSF)は様々な要素に依存し，最も重要な要素は明るさと視野角であるが，環境光なども重要な役割を持つ．本論文では，標準的な観測者を基準とした，実用的で一般的なコントラスト感度の式を解説する．
(発表者:佐野　真一 )

Nonlinear motion correction of respiratory-gated SPECT images





呼吸同期SPECTは，肺の呼吸変動に起因する再構成画像のぼけを防ぐために 有効であるが，ガンマ線カウントが各呼吸相に分散するため，カウント不足 によるノイズが画像に発生しやすいという欠点がある．我々は，各相の再構 成画像を非線形に変形し合成させることにより，ぼけとノイズの少ない画像 を作成する手法を提案する．本手法の概要とその応用例について解説する．
（発表者: 植　英規）

2006.6.30

Spacetime Faces: High Resolution Capture for Modeling and Animation

Li Zhang, Noah Snovely, Brian Curless and Steven M. Seitz

Proc. of ACM SIGGRAPH 2004, Vol.23, No.3, pp.548-558, August 2004
本論文では，はじめに表情が変化する顔の動画像から時間的に変化する顔の形状データを取得し，そして得られた形状データを人間の顔らしくエディットを行うことができる一連のシステムを提案している．本論文では，古典的な手法であるステレオ視でのマッチングによる形状取得法に，時間的変化を考慮した窓(Spacetime Window)を用いることで，正確な形状データの取得を可能とした．また，形状エディットの際の変形に関して本論文では，人の顔に特化した逆運動学(FaceIK)を提案し，人の顔らしい変形を実現している．
(発表者:本間　隆介 )

Mesostructure from Specularity

Tongbo Chen, Michael Goesele, Hans-Peter Seidel

IEEE Computer Society Conference on Computer Vision and Pattern Recognition (CVPR 2006)
本論文では物体表面の微小構造（Mesostructure）のシンプルでロバストな取得手法を提案する．物体表面の微小構造取得にはPhotometric stereo法がよく用いられているが，強い鏡面反射性や半透明物質を含む物体については正確な取得が困難だった．そこで本論文では鏡面反射成分から微小構造を推定するためのシステムを構築し，様々な実物体に対して本手法を適用した結果を示す．
(発表者:滝口　貴裕 )

2006.7.14

Using a camera to capture and correct spatial photometric variation in multi-projector displays

Aditi Majumder,David Jones,Matthew McCrory,Michael E Papka,Rick Stevens

IEEE International Workshop on Projector Camera Systems, 2003(Procams 2003)
複数のプロジェクタを用いたディスプレイがさまざまな場所で活用されている．マルチプロジェクタでは，輝度のばらつきが大きな問題になる．そこで，本論文ではマルチプロジェクタにおける空間的な輝度ばらつきを，リアルタイムに捉え補正する方法を提案する．ディスプレイ間の輝度の違いはディジタルカメラによって取得する．本手法では，ディジタルカメラよりディスプレイが高解像度であっても適応でき，各プロジェクタの境界位置がはっきり分からなくてもよいという利点がある．
(発表者:鶴瀬　麻依子 )

Coded Exposure Photography: Motion Deblurring using Fluttered Shutter

Ramesh Raskar, Amit Agrawal, and Jack Tumblin

ACM SIGGRAPH 2006
静止画像の撮影では，一般的によりぼけの少ない画像が求められるが，物体やカメラの動きなどにより撮影した画像がぼけてしまう事は多い．このぼけを静止画像から取り除く手法としては，画像のPSFを予測しデコンボリューションする方法が挙げられるが，これは一般的に不良設定問題であり解くことが出来ないため，この手法による結果は著しくないことが多い．そこで，本論文ではこの問題を解決し，画像からぼけを取り除くための(ハードウェア的な)手法として，複数のシャッタースピード(サブシャッタースピード)を用いて撮影した静止画像：Coded Exposure Photographyを提案する．本手法により画像中の高周波成分を保ち，デコンボリューションが可能となるため，静止画像から動きが原因で発生したぼけを取り除く事が出来る．
(発表者:平井　経太 )

2006.7.21

Physically Based Deformable Models in Computer Graphics

Andrew Nealen, Matthias Muller, Richard Keiser, Eddy Boxerman, and Mark Carlson

Eurographics 2005
物理ベースの変形モデルはコンピュータグラフィクス分野で広く採用されている．本論文では過去に発表された有限要素法，差分法，バネ質点モデル，メッシュフリー法，粒子法，モード解析を用いた変形モデルでのリアルなアニメーションやシミュレーションに関する重要な論文を紹介する．またシミュレーションに固有の問題であるタイムステップの問題についても説明する．個々の変形モデルの利点，欠点を説明し，それぞれのアプリケーションについて議論する．
(発表者:松隈　ちひろ )

Implementation, Calibration and Accuracy Testing of an Image-Enhanced Endoscopy System

Ramin Shahidi, Michael R. Bax, Calvin R. Maurer, Jr.,Jeremy A. Johnson, Eric P. Wilkinson, Bai Wang, Jay B. West, Martin J. Citardi, Kim H. Manwaring, and Rasool Khadem

IEEE TRANSACTIONS ON MEDICAL IMAGING, VOL. 21, NO. 12, DECEMBER 2002
この論文では内視鏡画像支援システム「imaged-enhanced endoscopy」のためのカメラキャリブレーションとシステムの精度検証を行う．キャリブレーションは撮影したグリッドから点を自動的に認識し，局所化を行いキャリブレーションパラメータを推定する手法をとっている．本手法のキャリブレーションルーチンの大きな特徴として，高速・自動・正確・信頼度が高く，また内視鏡の位置・方向によらない．このキャリブレーション手法はこのシステムに限らず，様々なカメラシステムにも応用が可能である．最後に，imaged-enhanced endoscopyによる２例の診療結果でこのシステムの有効性を示す．
(発表者:三好　大智 )

2006.7.28

An anchoring theory of lightness perception

Gilchrist, A., Kossyfidis, C., Bonato, F., Agostini, T., Cataliotti, J., Li, X., Spehar, B., Szura, J.

Psychological Review 106(4): pp..795-834. (1999)
ヘルムホルツから現在までの明度知覚分野の研究は、明度知覚の最も適切な理論が本質的なイメージモデルであることを示している。 にもかかわらず、これらのモデルは明度知覚で発生する幻惑（illusion）を説明できない。 我々はこれら幻惑問題を説明できる明度知覚としてアンカーモデルを提案した。アンカーモデルは明るさの局所的そして包括的なアンカーリングの組み合わせに基づいて様々な知覚結果を説明でき、更に新しい事象に対するアイデアを提供できる。（対比効果や光恒常性などの事例を元に、判り易く説明しますが、心理物理学なので、完全に納得の行く解釈は困難かもしれません）
(発表者:山本 昇志 )

Temporal Image Artifacts on PDPs and Their Improvement Methods

Taiichiro Kurita

IDW2001, PDP6-1
テレビディスプレイにとって動画表示画質は重要な要素であるが　ＬＣＤ，ＰＤＰ等の新しい表示デバイスでは，一般に静止画に比べ動画では画質が劣化する．動画質劣化の要因として表示デバイスの表示光の時間応答波形と眼球の随従運動による視覚の時間積分作用が挙げられる．本論文では，動画質劣化を生じる視覚的メカニズムを明らかにするとともにＰＤＰの動画特性向上の改善方法を提案する．
(発表者:長久保　哲郎 )