3Dセンサの測距原理とその応用 (2)

各種3Dセンサの動作原理、構成要素の役割、測定制約条件、応用に適した用途などをデモを行いながら、説明を行うとともに、応用事例についても紹介を行う。更に周囲画素の相関性を用いて情報を抽出するHyper Sense手法とその応用、特に生体計測関連について説明を行う。

1. Structured Light方式 【3Dカメラの動作原理 (後編) 】
   1. 光源と観測位置の座標の違いを利用する (光三角法)
      1. 光切断法
      2. モアレ法
      3. Structured Light固定パターン投影法 (KinectV1, iPhone Face ID) 〜カメラとプロジェクタの配置ギャップと観測する画素位置シフトの関係
      4. ランダムドットパターンの生成と自己相関特性
      5. 部分相関処理による部分パターン観測方位ベクトル
      6. 投影パターン方位ベクトルと観測パターン方位ベクトルからの位置推定アルゴリズム
      7. 可視光プロジェクタとRGBカメラによる3Dセンシングの実験
      8. 相関演算の高速化手法
      9. レーザーダイオード駆動回路の例
      10. iPhone Face IDモジュールの構造
      11. なぜDoEパターンを傾斜させているのか?その理由は….
      12. Kinect V1の米国出願特許について〜存在しなかったマルチレンズアレイ。結果、コピー商品が溢れる事態に…
   2. Structured Light時分割パターン法〜ガルバノミラーで投影パターンをフレームごとに変更。移動物体の測距に適さないその欠点とは…
   3. Stereo Matching
      1. ステレオ・マッチング
      2. 特徴点検出で特徴点の視差 (画素シフト) を求める
      3. 三角形の相似で測距を行う
      4. 自然画像に特徴点が少ないケースが多い
      5. 疑似法線ベクトルを基に内積を利用する方法
   4. マルチカメラによるPhotogrametry
2. Hyper Sense〜3Dカメラだけでなく、RGBカメラでも使える情報抽出方法。数学モデルの未知数をLSMで推定する方法
   1. CMOSイメージセンサについて
   2. C.E.Shannonのチャンネル容量の法則】
   3. 増感処理〜近接画素情報を活用してノイズ除去〜
   4. マッチング処理〜波長別浸透深度の違いを可視化〜
   5. 色ベクトルとカラーマップ
   6. 色ベクトルとメラニン色素
   7. 血中溶存酸素濃度
   8. ビリルビンと黄疸症状
   9. ウロビリノーゲン
   10. 血糖値
   11. 単眼3Dセンシング
   12. サッカー選手のリモートバイタルセンシング (スポーツ応用)
   13. 単眼3Dセンシングの問題点
   14. ステレオ3Dセンシング
   15. まとめ
3. 心拍・呼吸に関する基礎知識
   1. 心臓の構造と心電図
   2. 呼吸動作と酸素供給の関係
   3. 呼吸と心拍揺らぎの関係
   4. 入浴中の心拍揺らぎと年齢
   5. 心拍・呼吸センシングの原理
   6. カラー画像または赤外線画像からの心拍センシング
   7. デプスデータからの呼吸・心拍センシング
   8. KinectV1での非接触呼吸・心拍センシング
   9. スポット光方式〜反射光強度分布を放物面関数で近似して精密測距
   10. マーカー方式〜濃度分布関数または円形マーカーを用いた精密測距