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研究紹介
Introduction to one of the GU Research !

- 次世代の映像利用技術 -

大学院理工学府 電子情報部門 情報科学コース

教授 奥 寛雅 先生(博士(工学))

奥  寛雅 教授 プロフィール
奥研究室では、「ダイナミックイメージコントロール」というコンセプトを提案して、高速画像処理や新規光学デバイスに基づく新しいタイプの映像利用技術を中心に研究を進めています。
01ダイナミックイメージコントロールとは…?

ダイナミックイメージコントロールは、文字通りダイナミックに映像の撮影や投影をコントロールすることを意味していますが、この説明のみではわかりにくいので、ここでは2つ例を紹介して説明します。

02事例その1

例えばサッカーや野球のテレビ中継を考えます。これらのスポーツでは、球や人が激しく動きまわるシーンが多く、カメラマンが人やボールにズームアップして映像を撮ることは至難の業でした。そのためこれまでは、カメラの画角を広く設定し、カメラの方向自体はゆっくり動かしながら全体の状況を撮影するか、もしくはある程度予測に基づいてカメラの方向を変えて、たまたまうまく撮影でき たシーンを選択的に放送することでこの問題に対応してきました。

しかし、この従来の方法では撮影可能な構図は限定されることになります。そこで当研究室では、この問題を解決するために、1msオートパン・チルト※1技術を開発してきました。
※1 パン・チルト:カメラの向きを上下左右に動かすこと

この技術は、ちょうどオートフォーカスが自動的にフォーカスをあわせるのと同様に、画面の中心に対象がくるように自動的にパン・チルト(カメラのレンズの向きを上下左右に動かすこと)方向を制御する技術です。ラリー中の卓球のように高速な対象でも、あたかも画面中央に球が止まっているかのような「1msオートパン・チルト映像」を記録することができます。この技術は高速にカメラの視線方向を制御できる新たな光学系を開発し、これを高速な画像処理と組み合わせることで可能となりました。

図
事例1の関連動画(YouTube)はコチラ!
03事例その2

もう一つ別の例を挙げます。近年、建物などにプロジェクターで映像を投影して、本来静止してい る建物が動いているように見せたり、様々なキャラクターがその建物の内部や外部で動き回る姿を映 し出したりして観客を魅了するプロジェクションマッピングと呼ばれる技術が注目を集めています。 これまでのプロジェクションマッピングは静止している対象にのみ投影が可能でしたが、これを動いている対象についても実現する技術を研究・開発しています。この技術により、例えばドリブルして いるボールに表情を投影し、ボールがあたかも生きているかのように見える演出が可能となります。

さらに、最近は食べ物へのプロジェクションマッピングを実現するために、食べられる光学素子も 研究しています。これは料理に載せられる目印として開発しているもので、これにより料理の位置や姿勢を検出しやすくして安定したプロジェクションマッピングを実現することが可能になります。このように、動いている対象などにも高速に対応して、映像を撮影したり、投影したりできる技術が ダイナミックイメージコントロールです。ダイナミックイメージコントロールでは、画像を利用した高速計測・認識と、その高速性に整合する光学デバイス技術とが重要な要素となり、これらの両方を研究対象としているところに当研究室の特徴があります。

図
図事例2の関連動画(YouTube)はコチラ!
04「ダイナミックイメージコントロール」は どのような分野に応用できるのか

ダイナミックイメージコントロールが応用可能な分野として、光学機器(カメラ)、放送機材の視 線・映像制御、高速オートフォーカス、医療・ライフサイエンス、特に顕微鏡や内視鏡、製造技術・ FA における画像計測・検査、XR(VR / AR)等が挙げられます。

奥研究室の公式ホームページでは、研究成果の動画をYouTube で公開中です!
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