Development of Next Generation Information Environment Systems Using High-speed Vision and Tracking Technology

利用高速视觉和跟踪技术开发下一代信息环境系统

• 批准号: 20H05704
• 负责人: 石川 正俊
• 金额: $ 120.56万
• 依托单位: Tokyo University of Science (2023)The University of Tokyo (2020-2022)
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (S)
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2020-08-31 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20H05704/
• 关键词: 高速画像処理; 情報環境システム; 知覚情報処理; 視覚呈示; 力覚呈示

人間の視覚を超えた高速知覚情報処理技術の確立を目指して，1)３次元形状計測によって生成したモデルを用いて，トラッキングを安定化するアルゴリズムを開発した．また，追加計測データを統合し，モデルデータ自体の高精度化を行った．2) レーザー走査方法，高速トラッキングアルゴリズム，レーザー照射被写体における仮定の再検証に取り組んだことで，前年度までに構築したシステムを広域化対応させた．人間の動作をシームレスにサポートする高速情報・力覚呈示技術の確立を目指して，1) 前年度までに構築した計測システム・投影アルゴリズムを用いた動作支援的投影システムのプロトタイプを構築した．2) これまで構築した力覚呈示手法などを利用し，極端に異なる帯域でセンシング・制御・動作する機械と人間のダイナミックインタラクション手法を確立した．高速知覚情報処理の基盤強靭化技術の確立を目指して，1) 映像遅延制御装置から入力映像に基づく任意映像の生成及び照射を目指し，身体変容の拡張を行った．低遅延のCGレンダリングを検討することで，時空間領域にまたがる情報呈示による影響を検討した．2) カメラネットワークにトラッキングアルゴリズムを統合し，人波トラッキングシステムのプロトタイプを構築する．加えてシミュレーションによる理想環境での性能評価を行った．次世代情報環境システムによる時空間インタラクションにおける違和感の打破を目指して，1) 実際の応用システムを意識した高速トラッキング系を用いて，高速プロジェクタ等と組み合わせた予測情報呈示のプロトタイプシステムを構築した．2)視覚・力覚呈示などを含む多感覚呈示或いは外発による人間支援システムを構築した．また，センシング系と情報・力覚呈示系を統合し，システム全体の遅延特性と時空間密度について定量的に解析した．

为了建立超越人类视觉的高速感知信息处理技术，我们开发了一种算法，该算法使用1）3D形状测量产生的模型来稳定跟踪。此外，集成了其他测量数据以提高模型数据本身的准确性。 2）通过使用激光扫描方法，高速跟踪算法以及对激光辐照受试者的假设的重新检查，我们扩展了直到上一年的系统。为了建立无缝支持人类运动的高速信息和力呈现技术，1）我们使用测量系统和投影算法构建了运动支持投影系统的原型，直到上一年。 2）使用迄今为止已经构建的力表现技术，我们已经在机器和人类之间建立了一种动态相互作用方法，可以在极度不同的频段中传感，控制和运行。为了建立一项技术来加强高速感知信息处理的基础，1）旨在根据视频延迟控制设备的输入图像生成和照明任意图像，并扩大身体转换。通过检查低延迟CG渲染，我们研究了各个时空区域的信息演示的影响。 2）将跟踪算法集成到相机网络中，并构建人类波跟踪系统的原型。此外，在理想环境中使用模拟进行了绩效评估。为了打破与下一代信息环境系统的时空互动中的不适感，我们使用了意识到的高速跟踪系统，构建了一个原型系统，以结合高速投影仪的结合来呈现预测信息。 2）使用多感官演示文稿（包括视觉和力量表现或外部逃避现实）构建了人类支持系统。此外，集成了传感系统以及信息和力表现系统，并定量分析了整个系统的延迟特性和时空密度。

项目成果

Wafer‐Scale Micro‐LEDs Transferred onto an Adhesive Film for Planar and Flexible Displays

• DOI: 10.1002/admt.202000549
• 发表时间: 2020-08
• 期刊: Advanced Materials Technologies
• 影响因子: 6.8
• 作者: Z. Pan;Chan Guo;Xianchi Wang;Jiucheng Liu;Ruimin Cao;Y. Gong;Jiantai Wang;Ningyang Liu;Zhitao Chen;Lihui Wang;M. Ishikawa;Z. Gong

Tracking of Overlapped Vehicles with Spatio-Temporal Shared Filter for High-Speed Stereo Vision

• DOI: 10.20965/jrm.2022.p1033
• 发表时间: 2022-10
• 期刊: J. Robotics Mechatronics
• 作者: T. Senoo;A. Konno;Yunzhuo Wang;M. Hirano;N. Kishi;M. Ishikawa

Automotive Tracking with High-speed Stereo Vision Based on a Spatiotemporal Shared Filter

• DOI: 10.1109/icstcc55426.2022.9931891
• 发表时间: 2022-10
• 期刊: 2022 26th International Conference on System Theory, Control and Computing (ICSTCC)
• 作者: T. Senoo;A. Konno;Yunzhuo Wang;M. Hirano;N. Kishi;M. Ishikawa

Stabilization System for UAV Landing on Rough Ground by Adaptive 3D Sensing and High-Speed Landing Gear Adjustment

自适应 3D 传感和起落架高速调节的无人机崎岖地面着陆稳定系统

• DOI: 10.20965/jrm.2021.p0108
• 发表时间: 2021
• 期刊: Journal of Robotics and Mechatronics
• 影响因子: 1.1
• 作者: Mikihiro Ikura;Leo Miyashita;and Masatoshi Ishikawa
• 通讯作者: and Masatoshi Ishikawa

Bimanual Coordination Protocol for the Inter-Limb Transmission of Force Feedback

力反馈肢体间传输的双手协调协议

• 发表时间: 2022
• 作者: Shouren Huang;Yongpeng Cao;Kenichi Murakami ,Masatoshi Ishikawa,Yuji Yamakawa
• 通讯作者: Kenichi Murakami ,Masatoshi Ishikawa,Yuji Yamakawa