新しい画像計測とその評価

分光情報と光反射モデルに基づいた画像計測技術とコンピュータグラフィックス (CG) 再現技術の講義を行います。これは具体的には、物体をカメラで計測して、それをCGで再現する技術です。 　たとえば、美術品や人の肌をデジタルカメラで計測して、それを自分の好きなシーン (照明や場所)や視点を想定して、CG映像で再現できる技術です。 　さらに、この技術を応用すれば、デジタルカメラを「物体表面の様々な状態を計測する計測機」として使用できる可能性を持ちます。そういった技術の応用方法にも触れたいと考えています。

1. デジタルカメラを用いた分光画像計測
   1. 分光情報 (スペクトル情報) とは
      1. 分光で表現できるもの
      2. 分光情報に基づいた色再現
      3. 分光情報が分かれば物体表面の様々な情報がわかる
   2. カメラを分光計測器として使う
      1. 分光的なキャリブレーションの方法
      2. 分光画像の計測の原理
   3. RGBカラーカメラとマルチバンドカメラ
2. デジタルカメラを用いた物体表面の 「材質 (光沢・陰影) 」と「形状」の計測
   1. 反射モデルによる反射特性 (光沢や陰影) の定量化
   2. 反射特性の計測
   3. 反射モデルを用いた物体形状の計測
      1. 照度差ステレオ法
3. デジタルカメラで全方位のシーン照明を計測
   1. シーンの照明光の重要性
      1. 物体の見え方は照明光源の影響に依存
      2. 今見ているものを違う照明光源下で見たらどうなる?
   2. カメラで照明光を測る
      1. 光源の分光分布の計測
      2. 光源の空間分布の計測
4. 計測データに基づいた物体のCG再現
   1. 今まで計測した情報を統合して物体をCGで再現
   2. Graphics Processing Unit (GPU) を用いて複雑な反射特性を持つ物体をCGで再現
5. 応用
   1. 美術品のデジタルアーカイブ
      1. 美術品の光沢を測り、CGで再現する。 – 日本刀デジタルアーカイブ -
   2. 肌のCG再現
      1. 肌の色をデジタルカメラで正確に測る
      2. 任意のシーンで人の肌をCG再現する コンサートホールでは、自分の肌はどのように見えるのだろうか?
   3. スマートフォンへの応用
      1. 「お肌チェックアプリ」への応用 スマホのカメラで分光計測できれば、お肌の様々な情報をスマホで測れるのでは?