高度情報演習1Ｃ 実践 画像処理プログラミング 第一回 演習課題 芝浦工業大学 工学部 情報工学科 青木 義満 2007/4/18 演習の前に・・・・ 最先端の画像処理研究事例を紹介 15 画像処理の研究分野 ・画像計測，認識，生成 → 様々な応用 外観検査 医療支援 カメラ・ビデオ 交 通 ロボット 顔、生体 セキュリティ Image Measurement & Control Sensing Physics Information Engineering Artificial Intelligence Electrical Engineering 画像計測・認識・生成 世界的最先端ビジョン研究事例 その１ Visionの自律ロボットへの応用 ・NAVLAB 5号：アメリカ大陸5,000kmを98.2%自動走行 ・Autonomous Helicopter Project : ヘリコプターの自律飛行 QuickTimeý Dz TIFFÅià• èkǻǵÅj êLí£ÉvÉçÉOÉâÉÄ Ç™Ç±ÇÃÉsÉNÉ`ÉÉǾå©ÇÈǞǽDžÇÕïKóvÇÇ• ÅB QuickTimeý Dz TIFFÅià• èkǻǵÅj êLí£ÉvÉçÉOÉâÉÄ Ç™Ç±ÇÃÉsÉNÉ`ÉÉǾå©ÇÈǞǽDžÇÕïKóvÇÇ• ÅB QuickTi meý Dz YUV420 ÉR Å[ÉfÉbÉN êLí£ÉvÉçÉOÉâÉÄ Ç ™Ç ±Ç ÃÉsÉN É`ÉÉÇ ¾å©Ç ÈÇ žÇ ½Ç …Ç ÕïKóvÇ Ç • ÅB QuickTi meý Dz YUV420 ÉR Å[ÉfÉbÉN êLí£ÉvÉçÉOÉâÉÄ Ç ™Ç ±Ç ÃÉsÉN É`ÉÉÇ ¾å©Ç ÈÇ žÇ ½Ç …Ç ÕïKóvÇ Ç • ÅB QuickTi meý Dz YUV420 ÉR Å[ÉfÉbÉN êLí£ÉvÉçÉOÉâÉÄ Ç ™Ç ±Ç ÃÉsÉN É`ÉÉÇ ¾å©Ç ÈÇ žÇ ½Ç …Ç ÕïKóvÇ Ç • ÅB Research project of Prof. Takeo Kanade Carnegie Mellon University Robotics Institute 14 QuickTi meý Dz YUV420 ÉR Å[ÉfÉbÉN êLí£ÉvÉçÉOÉâÉÄ Ç ™Ç ±Ç ÃÉsÉN É`ÉÉÇ ¾å©Ç ÈÇ žÇ ½Ç …Ç ÕïKóvÇ Ç • ÅB QuickTi meý Dz YUV420 ÉR Å[ÉfÉbÉN êLí£ÉvÉçÉOÉâÉÄ Ç ™Ç ±Ç ÃÉsÉN É`ÉÉÇ ¾å©Ç ÈÇ žÇ ½Ç …Ç ÕïKóvÇ Ç • ÅB QuickTi meý Dz YUV420 ÉR Å[ÉfÉbÉN êLí£ÉvÉçÉOÉâÉÄ Ç ™Ç ±Ç ÃÉsÉN É`ÉÉÇ ¾å©Ç ÈÇ žÇ ½Ç …Ç ÕïKóvÇ Ç • ÅB 15 世界的最先端ビジョン研究事例 その２ Eye Vision ・Matrix ライクな多視点映像でベストプレイを自由な視点から再生 ・Super Bowl で実稼働 Research project of Prof. Takeo Kanade Carnegie Mellon University Robotics Institute 16 世界的最先端ビジョン研究事例 その3 Virtualized Reality（”仮想化された現実”プロジェクト） ・51台のカメラを持つ3D room ・四次元的空間情報（3次元形状＋動き）をディジタル化 QuickTimeý Dz YUV420 ÉRÅ[ÉfÉbÉN êLí£ÉvÉçÉOÉâÉÄ Ç™Ç±ÇÃÉsÉNÉ`ÉÉǾå©ÇÈǞǽDžÇÕïKóvÇÇ• ÅB QuickTimeý Dz YUV420 ÉRÅ[ÉfÉbÉN êLí£ÉvÉçÉOÉâÉÄ Ç™Ç±ÇÃÉsÉNÉ`ÉÉǾå©ÇÈǞǽDžÇÕïKóvÇÇ• ÅB Quic kTimeý Dz TIFFÅià• è kǻǵÅj êLí£Év Éç ÉOÉâÉÄ Ç™Ç±ÇÃÉs ÉNÉ`ÉÉǾ å©ÇÈÇž ǽ Ç…ÇÕïKóv ÇÇ• ÅB QuickTimeý Dz YUV420 ÉRÅ[ÉfÉbÉN êLí£ÉvÉçÉOÉâÉÄ Ç™Ç±ÇÃÉsÉNÉ`ÉÉǾå©ÇÈǞǽDžÇÕïKóvÇÇ• ÅB Research project of Prof. Takeo Kanade Carnegie Mellon University Robotics Institute 17 QuickTimeý Dz YUV420 ÉRÅ[ÉfÉbÉN êLí£ÉvÉçÉOÉâÉÄ Ç™Ç±ÇÃÉsÉNÉ`ÉÉǾå©ÇÈǞǽDžÇÕïKóvÇÇ• ÅB QuickTimeý Dz YUV420 ÉRÅ[ÉfÉbÉN êLí£ÉvÉçÉOÉâÉÄ Ç™Ç±ÇÃÉsÉNÉ`ÉÉǾå©ÇÈǞǽDžÇÕïKóvÇÇ• ÅB QuickTimeý Dz YUV420 ÉRÅ[ÉfÉbÉN êLí£ÉvÉçÉOÉâÉÄ Ç™Ç±ÇÃÉsÉNÉ`ÉÉǾå©ÇÈǞǽDžÇÕïKóvÇÇ• ÅB 18 画像処理技術の最先端応用事例 インテリジェント電動車いす 産総研 佐藤雄隆さん提供 ユーザーの頭上に 全方向ステレオシステムを設置 （１）電動車いす周囲を隠れなく広範囲 に観測可能 （２）乗降の妨げになりにくい （３）身長程度の高さであり，通常の生 活空間ではクリアランスが確保されて いる ・車いす周囲の障害物を全方向にわたって 検出する機能 ・ユーザーの状態（姿勢・ジェスチャなど）を 検出する機能 ・画像を外部に配信する機能 全方向ステレオシステム（ＳＯＳ） 直径: 11.6cm 重さ: 600g 全方向のカラー画像と距離情報を， 同時且つリアルタイムに 取得する能力を持つ 世界初のカメラシステム （このシステムはHOIPプロジェクト （岐阜県）で開発されました） http://www.hoip.jp/ 岐阜県地域結集型共同研究事業 （H11～H16年度） 全方向ステレオシステム（ＳＯＳ） QuickTimeý Dz YUV420 ÉRÅ[ÉfÉbÉN êLí£ÉvÉçÉOÉâÉÄ Ç™Ç±ÇÃÉsÉNÉ`ÉÉǾå©ÇÈǞǽDžÇÕïKóvÇÇ• ÅB 個別画像（１２画像）：それぞれの画像は完全に同期している 全方向ステレオシステム（ＳＯＳ） QuickTimeý Dz YUV420 ÉRÅ[ÉfÉbÉN êLí£ÉvÉçÉOÉâÉÄ Ç™Ç±ÇÃÉsÉNÉ`ÉÉǾå©ÇÈǞǽDžÇÕïKóvÇÇ• ÅB パノラマ画像表示 全方向ステレオシステム（ＳＯＳ） QuickTimeý Dz YUV420 ÉRÅ[ÉfÉbÉN êLí£ÉvÉçÉOÉâÉÄ Ç™Ç±ÇÃÉsÉNÉ`ÉÉǾå©ÇÈǞǽDžÇÕïKóvÇÇ• ÅB ３次元距離情報 障害物検出例 人のトラッキング ジェスチャによる緊急停止 タッチアシスト 講義（演習）のねらい 本講義・演習を通して・・・・ 画像処理（画像計測・認識・生成）の一連の流れを把握す ると共に，プログラミングにより画像処理の楽しさ，難しさ， 可能性を知る 画像処理の基本的プログラミング技法，コンピュータグラ フィックスの基本的プログラミング技法を習得する 画像処理システムに対する興味を高めたい！ 講義内容 タイトル 「2Dモーションキャプチャシステムを作ろう！」 内容 画像計測・認識 時系列の撮影画像から特定の物体，マーカを自動抽出，位置を計測， 記録する（モーションキャプチャ） 基本的な画像処理の流れ 画像入力 前処理 画像入出力 画像データ参照，書き換え 空間フィルタリング ２値画像処理 領域分割処理 特徴抽出 計測・検出・分類 パターンと図形の検出 パターン認識 必要に応じて処理結果を画像生成により提示！ 講義内容（6回） 画像処理とは？ 画像データの構成，画像の入出力演習 簡単な画像処理プログラミング（フィルタの設計と実装） 物体抽出及び２値化処理 ラベリングと重心算出（物体位置計測） 軌跡描画，画像出力 ※最後に，挑戦課題を提示．学習した内容を基礎に，より実践的な 課題にチャレンジ！ 講義の進め方（テーマＣ：青木担当） 講義＋演習 毎回演習開始前に，その回の「ポイント」を解説 解説終了後，演習実施 グループワークでなく，個人で行う 評価 毎回の演習課題，最後の挑戦課題による スタッフ 青木，ＴＡ（酒井，中澤，・・・） 第一回目 演習課題 http://www.aoki-medialab.org/lecture.htm より，高度情報演習のページへ 開発環境：Visual C++ 言語：Ｃ言語（Ｃ＋＋などで書いてももちろんＯＫ） 必要ファイルをダウンロードし，説明の後，演習開始
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