2003koukiAbstract

2003.10.3

Lightness Constancy in the Presence of Specular Highlights

James T. Todd, J. Farley Norman, Ennio Mingolla

Psychological Science 2003

人間は様々な光源・環境下で，物体の色や質感などを知覚することができる．物体の輝度は光源と物体の反射率に比例するが，人間が心理的に知覚する明るさとの関係は明確でなく，様々な要因に影響を受けると考えられる．そこで本研究では，物体の知覚において内部反射に次いで２番目に重要とされる表面反射を取り上げ，表面反射が明るさの知覚に及ぼす影響について議論する．

(発表者:池田哲男 )

Multispectral Skin Color Modeling

Elli Angelopoulou

Technical Report MS-CIS-01-02

CGにおける人のリアルなレンダリングと同様に，コンピュータビジョンにおける人間の自動検出は人間の肌色のモデル化を必要としている．本論文では，全ての可視波長においてサンプリングされた反射率データの取得法とモデル化について述べる．基本関数のセットを用いてそれらのデータの近似法を研究する．我々の研究では，ガウス分布やその１次微分の線形結合によって肌の反射率データがより良く近似される事を示す．この結果は光学系の取得デバイスに重大な影響を与える．肌の分光反射率は，中心波長と半値幅で最適に選ばれた数枚のフィルタによって取得する事ができる．

(発表者:奥山真寛 )

Optimizing Color Matching in a Lighting Reproduction System for Complex Subject and Illuminant Spectra

A. Wenger, T. Hawkins and P. Debevec

University of Southern California - Institute for Creative Technologies

This paper presents a technique for improving color matching results in an LED-based lighting reproduction system for complex light source spectra. The technique was demonstrated by using two LED-based light sources: an off-the-shelf 3-channelRGB LED light source and a custom-built 9-channel multi-spectral LED light source .This paper show that by using knowledge of the camera spectral response and/or the spectral reflectance of the subjects, they can significantly improve the accuracy of the color matching using either the 3-channel or the 9-channel light, achieving acceptable matches for the 3-channel source and very close matches for the multi-spectral 9-channel source.

(発表者:Kunalaya Cherdhirunkorn )

2003.10.10

Capturing and Rendering With Incident Light Fields

J.Unger,A.Wenger,T.Hawkins,A.Gardner and P.Debevec

Eurographics Symposiumon Rendering 2003,pp.1-10

これまでコンピュータグラフィクスにおいて物体をレンダリングする際の照明環境は点光源や面光源などを用いていた．それらは空間的，方向的に一様な照明である．しかし，実世界ではそのような照明環境は存在しない．そこで本論文では実世界において空間的，方向的に変化する照明環境情報を取得する手法を提案している．提案手法では取得する照明環境下にミラーボール群を並べ，ディジタルカメラで撮影することで空間的な照明環境情報を取得している．また，そのディジタルカメラを移動させ，撮影することで照明環境の方向成分を取得している．そして，実際の画像，提案手法によるレンダリング画像と点光源よるレンダリング画像を比較し，提案手法の有用性を示している．

(発表者:高瀬紘一 )

Visual Image Quality Model

S.J.P Westen, R.L. Lagendijk, J. Biemond

ASCI95

画質を評価するシステムは，人間の感覚にあうものでなくてはならない．そこで本論分では，多くの実験から求められた人間の視覚特性を用いて，画質評価システムを構築した．また，この結果を圧縮やコーディング技術へと発展させるための方法を提案している．

(発表者:竹松祐紀 )

Exacting Objects from range and radiance image

IEEE transactions on visualization and computer graphics, 2001

Yizou Yu, Andras Ferencz, jitendra Malik

Image-based Renderingは実画像を入力することによりリアルな画像再現をCG上で行うものであるが，オブジェクトの挿入，移動，消去などの操作を行うことが必要となる．本論文ではレーザースキャナにより得られた点群データをグラフのノードとして扱うことで，各オブジェクトに領域分割するアルゴリズムを提案する．また少数の対応点よりディジタルカメラのカメラ位置を最適化し，効率よくテクスチャマッピングを行う．

(発表者:藤牧達彦 )

2003.10.17

Bayesian Estimation of Transcript Levels Using a General Model of Array Measurement Noise

RON O. DROR, JONATHAN G. MURINICK, NICOLA J.RINALDI, VOICHITA D. MARINESCU, RYAN M. RIFKIN, and RICHARD A. YOUNG

JOURNAL OF COMPUTATIONAL BIOLOGY Volume 10, Numbers 3-4, 2003, p433-452

マイクロアレイは生物の持つ多くの種類の遺伝子の発現量を一度に示し，比較することができる手法である．しかし，チップ，各遺伝子，測定によるものなどノイズの影響が大きく，その測定結果の考察には注意を要する．本論分では，マイクロアレイにかかるノイズを考慮し，実際の観測値をもとに遺伝子発現量をベイズ推定により求める．またその推定精度を算出する．

(発表者:松田岳博 )

A Three Component Model Based on Linear Color Addition in Halftones

Yoshihiko Azuma, J. S. Arney, and Jonathan S. Arney

J. Imaging Sci. Technol., Vol. 47, No. 1, pp. 60-68, 2003.

通常，網点面積率を変化させたハーフトーン印刷物の色はxy色度図上ではベタの色度点と紙の色度点を結んだ直線上に位置すると考えられている．しかし，実際にはそれらの色度点が弓形の曲線状に並ぶことが知られている．これはベタ，紙以外の第3の原色の存在を示唆している．本研究では，ベタ，紙，第三の原色の加法混色によりハーフトーンの色を予測するモデルを提案する．第3の原色の混合比は主成分分析を用いて計算する．また，紙とベタの混合比はドットゲインの確率モデルを用いて計算する．このモデルを用いればハーフトーンの非線形性を予測することができる．

(発表者:山下潤 )

2003.10.24

Surface Reflectance Estimation and Natural Illumination Statistics

Ron.O. Dror, Edward.H. Adelson, and Alan.S. Willsky

Proceeding of the Second International Workshop on Statistical and Computational Theories of Vision at ICCV, Vancouver, CA, July 2001

人間は，照明に関する知識のない状態で，金属・プラスチック・紙などの表面の光学的反射特性を一つの画像から知覚することが出来る．本論文では，自動的に同様の認識処理を実現するmachine vision systemを開発する．物体画像から抽出された特徴量から，未知の照明下での反射率を分類するアルゴリズムを提案する．

(発表者:阿倍祥子 )

Real-time Collision Detection for Virtual Surgery

Jean-Christophe Lombardo, Marie-Paule Cani and Fabrice Neyret

Computer Animation, Geneva Switzerland, May 26-28 1999

バーチャル外科手術シミュレーションにおいて臓器と手術具の接触判定は欠かせないものであるが，従来の接触判定法は変形ができない凸面体を対象としているものが多い．しかし，手術中の臓器の変形は無視できないものであり，臓器は一般に非凸面体である．そこで本論文ではOpenGLを用いて，変形可能な非凸面体の接触判定をリアルタイムに行う手法を提案する．

(発表者:遠藤恒文 )

Picture Perfect RGB Rendering Using Spectral Prefiltering and Sharp Color Primaries

Greg Ward,Elena Eydelberg-Vileshin

Thirteenth Eurographics Workshop on Rendering in Pisa, Italy, June 2002

ＣＧで，色を正確にレンダリングするには分光的に行うことが望ましい．しかし，現実ではＲＧＢで処理を行っているため，再現性が悪くなる．そこで本論文では，prefiltering methodとsharp RGB spaceを用いた精度良い色再現法を提案する．さらに，コンピューターシミュレーションによって，この手法の有効性を検証した．

(発表者:植田久美子 )

2003.10.31

Influence of Light Scattering in Colorant Layers on Tertiary Color Reflectance

Osamu Ide

JOUNAL OF IMAGING SCIENCE AND TECHNOLOGY, Volume46, Number4, July/August 2002

近年の電子写真印刷の画質改善により，電子写真は様々な印刷分野において使われている．しかし，電子写真と写真の最大濃度値を比べると，まだ十分な値ではない．この原因は，反射光に顔料層での散乱光が含まれてしまうためである．本研究では，0/45°のジオメトリでの色材層の散乱光を測定する方法を提案し，散乱光の測定を行う．そして測定によって得られた結果から，3次色（黒）での散乱光の影響を示す．

(発表者:石原大輔 )

Image-based Skin Analysis

Oana G. Cula, Kristin J. Dana

Proceedings of Texture 2002, June, 2002, Copenhagen, pp. 35-40.

肌の見えの定量化は，CGや皮膚科学において重要であるが，対象の特徴が様々な要因(測定箇所，年齢，性別，照明等)に左右されるため，非常に困難である．そこで本論文では，照明と視角を考慮し，視覚的に異なる性質を持った，異なる箇所の肌テクスチャを再現・認識する手法を提案する．

(発表者:岡口紗綾 )

Abdominal Organ Segmentation Using Texture Transforms and a Hopfield Neural Network

John E. Koss, F. D. Newman, T. K. Johnson, and D. L. Kirch

IEEE Transactions on Medical Imaging VOL.18. NO.7. July 1999

腹部CT画像から臓器の抽出を行うことにより臓器の3次元画像化が可能となり，治療，手術計画が立てやすくなる．だが，手動による抽出作業は時間がかかり，その自動化が求められている．本論文ではテクスチャー解析とホップフィールドニューラルネットワークを用いて臓器の抽出を実現する．

(発表者:奥井雅博 )

2003.11.7

Spectral reflectance estimation from multi-band image using color chart

Yuri Murakami, Takashi Obi, Masahiro Yamaguhi, Nagaaki Ohyama, Yasuhiro Komiya

Optics Communications 188 (2001) 47-54

物体の分光反射率画像を推定する場合，カメラや照明の分光特性の代わりにカラーチャートが用いられることが多い．そのため，カラーチャートの分光特性はこれらの推定における本質的問題となる．そこで本論文では撮影対象の分光特性に基づいてカラーチャートの必要条件を示す．また，典型的なマルチバンドシステムと照明における提案手法の有効性をコンピュータシミュレーションにより確認する.

(発表者:上村健二 )

Unsupervised Segmentation of Color-Texture Regions in Images and Video

Yining Deng and B. S. Manjunath

IEEE Transactions on Pattern Analysis and Machine Intelligence, Vol.23, No.8, August 2001

画像の領域分割や動画の動き検知は様々な応用ができる非常に便利な技術であり,これまで数多くの研究がなされてきた.しかしながら,既存の領域分割技術の多くは,色が均一な領域であれば十分な精度で分割できるが,自然の風景は色と模様に富んでいるため,正確な分割ができない. 本論文では“良い領域分割”の指標を定め,それに基づく分割を行い,色や模様の豊かな画像・動画に対してもロバストな領域分割ができる手法を提案する.

(発表者:中川慎司 )

3D Reconstruction of Skin Surface from Image Sequence

Takeshi YAMADA, Hideo SAITO, and Shinji OZAWA, Regular Members

IEICE Transactions on Information and Systems, Vol.E83-D No.7, July, 2000, pp.1415-1421.

肌の3次元形状は肌の質や状態の診断において重要である．形状再現法の1つとして，Photometric Stereo法を用いた形状再現が提案されているが，画像に含まれる影や反射の影響により，正確に再現を行うことは困難であった．そこで本論文では，影や反射の影響がない部分のみを抽出して計算することで，より正確に形状を再現する手法を提案する．

(発表者:牧野貴雄 )

2003.11.14

Gloss and Goniocolorimetry of Printed Materials

Milan Mikula, Michal Ceppan, Karol Vasko

COLOR research and application Vo28 No5 2003

この論文は goniospectrophotometerで印刷物を測定した場合光沢成分とhue, chromaのような色の成分とのどのような関係をもっているか、そして金属に印刷されたものや印刷するときcoatingされたものように光沢があるものと光沢がない印刷物の光沢と色の成分との関係について研究した論文です．

(発表者:金さん )

Large Steps in Cloth Simulation

David Baraff, Andrew Witkin

SIGGRAPH 98 Conference Proceedings, Annual Conference Series, pages 43--54, Orlando, FL, USA

本論文では布の力学的挙動をシュミュレーションする．布を質点の集合として，せん断応力，伸縮応力，ダンパーの相互作用によりモデル化を行う．従来手法では時間間隔が大きいと，逐次計算において極端な発散現象が起こることが問題点であった．本論文ではこれをImplicit Methodにより，安定性の良い計算モデルを提案する．

(発表者:田村信彦 )

2003.11.21

Linear Light Source Reflectometry

A. Gardner, C. Tchou, T. Hawkins and P. Debevec

ACM Trans. on Graphics (SIGGRAPH 2003). 22(3), pp. 749-758 (2003).

この論文は，BRDFの分布計測法と測定装置を提案している．ライン光源を走査させながら撮影した画像群からWardモデルのパラメータを求め，資料各点の法線方向，高さ情報，透過率を測定することにより，CG上でさまざまな照明環境・ジオメトリにおける画像を再現した．本手法は，等方的な光学的反射特性の仮定，およびライン光源・画像計測の活用により，効率的なBRDF分布計測をおこなっている．また光源の走査にLEGO Mindstormを用いるなど，安価で装置を構成できる点に特色がある．測定対象がほぼ平面な物体に制限されるものの，紙や布などの質感スキャナとして，きわめて有効な手法といえる．

(発表者:赤尾佳則 )

An Interactive Gloss Visualization Environment - For Measured or Simulated Surface Data

Mikael Lindstrand

Journal of Imaging Science and Technology, Volume 47, Number 4, July/August 2003

“紙の光沢の問題は，近年出版社や製紙会社で，より注目されてきている．”これは，1914年にIgersoll氏により紹介されたが，90年たった現在も十分に意味を持っている．本論文では，現在までに行われた光沢についての研究を述べ，また提案するRVMを用いた形状表面の光沢シミュレーションを紹介し，そのシステムによる再現形状と物理形状での光沢評価を比較し，性能を評価している．

(発表者:中島朋紀 )

Microfacet Billboarding

Shuntaro Yamazaki,Ryusuke Sagawa,Katsushi Ikeuchi

Thirteenth Eurographics Workshop on Rendering, pp. 175-186, 2002.

仮想空間内で実物体を表現する際，対象物の幾何情報とテクスチャ情報を用いる手法が一般的である．しかし対象物が複雑な細部構造をもつ場合，正確な幾何情報の取得が困難であり，リアルな画像再現が不可能である．本論文では，描画視点に依存して視線と面が常に直交するように微小面を発生させ，各面に視点依存のテクスチャマッピングをすることでより現実感の高い画像再現を行う．

(発表者:河西将範 )

2003.11.28

Representing and Recognizing the Visual Appearance of Materials using Three-dimensional Textons

T.Leung and J.Malik

International Journal of Computer Vision 43(1),29-44,2001

本論文では反射率や表面法線の変化に対応したテクスチャモデルを提案した．このモデルの基本は様々なテクスチャの局所的な特徴を抽出した3D texton vocabularyを作成することである．このモデルの有効性を示すためにMarkov Chain Monte Carloアルゴリズムを用いて，多視点・他方向光源からのテクスチャの認識を行った．その結果，従来のテクスチャ認識で問題となっていたshadowやocclusionなどの影響を克服できた．さらに，ある視線・光源方向のテクスチャから別の視線・光源方向のテクスチャの見えを予測した．

(発表者:菅谷隆 )

Multispectral processing without spectra

Mark S. Drew, Graham D. Finlayson

Optical Society of America 2003

コンピュータグラフィックなどの分野では反射や透過を伴うシーンのレンダリングがよく行われる．しかし，分光的な高次元での乗算は膨大な計算時間を要する．本論文では"spectral sharpening"と呼ばれる手法を利用し，低次元での基本的な係数の乗算に置き換え,計算コストを削減する．

(発表者:高山洋一 )

A biomechanical model of the liver for reality-based haptic feedback

Tie Hu, Jaydev P.Desai

Medical Image Computing and Computer-Assisted Intervention 2003

手術シミュレーションシステムでは，リアル性を向上させるために正確な触覚の再現が求められる．ほとんどの臓器は，応力とひずみの関係が非線形である．そこで本論文では肝臓に注目し,肝臓に過重を与え，変形と反力を計測するシステムを構築し，実験結果から肝臓の物理的特性のモデル化を行っている．

(発表者:多賀谷昌志 )

2003.12.5

ハーフトーン画像のドット構造解析Ⅰ: ドット形状の観察

井出収, 栗本雅之

日本画像学会誌, 38(3), p.150 (1999).

ハーフトーン画像のドット構造解析Ⅱ: マクロ測色によるドットゲイン解析

井出収

日本画像学会誌, 39(4), p.390 (2000).

Colorimetric Dot Gain Analysis using Yule-Nielsen's n

O. Ide

J. Imaging Sci. Technol., 46(2), p.136 (2002).

表面構造制御による電子写真画像の高画質化

井出収, 栗本雅之

日本画像学会誌, 38(2), p.103 (1999).

電子写真プリントの調子再現は画像処理のデジタル化とともに面積変調方式に移行した。現像や転写の過程では静電気力でトナー粒子の集合体を作るが、同極性の電荷を帯びた粒子は静電的に反発しやすく、また定着過程を考えると、溶融して圧力が加わったトナー像は粘性的に流動して転写材の表面に沿って広がる傾向をもつ。これらの現象はドット面積率の増大、すなわち機械的なドットゲインといえよう。本報告では四つの論文をもとに電子写真プリントの機械的ドットゲインを議論する。まず、ドットゲインの本質的な意味あいをドットの幾何学的な構造という観点から考え直し、「ソリッド部の色材層に対するドット厚みの薄層化を伴ったドット面積率の増大現象」という広義のドットゲインを提案する。この定義に基づくとドット断面形状観察でドットゲインの度合いを比べられる。断面観察には時間と手間を要すので、ドットゲインに伴う色相変化を利用した測色解析が有効となる。新しい定義に基づいて測色解析の機構を議論する。測色解析におけるドットゲインの定量化尺度としてYule-Nielsenのn値を導入し、出力方式やスクリーン構造の異なるプリントのn値を比較する。最後に電子写真プリントのドットゲインを減らす方法の一つとして、透明トナーの例を紹介する。

(発表者:井出様（富士ゼロックス（株）） )

Interactive Rendering of Translucent Objects

Hendrik P.A. Lensch, Michael Goesele, Philippe Bekaert, Jan Kautz, Marcus A. Magnor, Jochen Lang, Hans-Peter Seidel

Pacific Graphics 2002

近年，表面下散乱を考慮した透明物体のレンダリングが注目を集めている．この論文では，入射した光エネルギーの和が別の点にどれだけ伝わるかを，大きなスケールでの荒い光の変化と，拡散反射光が周囲ににじむ場合の細かい変化に分離して計算する．この二つを適切に混合することによって，透明物体における動的視点と動的照明下でのインタラクティブなレンダリングを可能とする．

(発表者:薄葉亮子 )

Computed Cleansing for Virtual Colonoscopy Using a Three-Material Transition Model

Iwo Serlie,Roel Tryuyen,Jasper Florie,Frits Post,Lucas van Vilet,Frans Vos

MICCAI2003

仮想結腸内視術はポリープの発見の非侵襲的なテクニックであり，ポリープの早期除去は結腸直腸癌の死亡率を減らす．仮想結腸内視作成はガスが充満した結腸のボリュームデータをCTから取得し作成を行うのだが，仮に排泄物や流動体のものが残っているとポリープか欠陥物か間違って判断されることが多い．そこで本研究では結腸内部のモデルを作ることにより，CT画像における体内の組織の自動分割を行い，正確な仮想結腸内視鏡を作成することを目的とする．

(発表者:袴田真一 )