会津大学 新技術説明会
日時：2019年03月14日(木) 13:25～15:25
会場：JST東京本部別館1Fホール（東京・市ケ谷）
参加費：無料
主催：科学技術振興機構、会津大学
後援：特許庁、関東経済産業局
発表内容詳細
- 情報
1）３Dスマホのソフトウエアによる実現
会津大学 理事長兼学長 岡 嶐一
新技術の概要
動的視差法（Motion-Parallax-Method, MPM)と呼ぶ方式を開発し、スマホ内の単一カメラと通常の内部CPUのみで世界初の「３Dスマホ」を実現した。スマホ外部での計算は行わないのでネット接続は必要ない。現在のversion では、50万(RGB)画素、シャッターから３D viewer で３D画像を見るまで、20秒程度はかかる。
従来技術・競合技術との比較
従来、シーンの３次元計測は、レーザを用いたLidar, 超音波、赤外線、ミリ波などの能動センサーが主流である。また、深層学習による試みもある。しかし、従来の能動センサーでは特殊デバイスを要し、距離の点群と画像テクスチャの対応の課題もある。我々の提案方式は深層学習のように学習データを必要としない。本技術では、スマホのカメラ一台のみで、シーンのテクスチャのある50万画素の任意風景画像の３D画像が簡単に得られる。
新技術の特徴
・撮影シーンは、近接風景から任意遠方風景まで可能で、距離の制約はない。
・撮影対象は静止物に限らず，カメラが動いていても，対象が動いていてもよい。光のある夜間風景の３D画像も作成可能となっている。車の前方や側方の動く他車を含むシーン、金魚鉢内を動く金魚，動く電車からの窓越しの車外風景の３D画像も作成可能である。距離精度を高めるには、別途、簡単な事前calibrationを必要とする。
想定される用途
・このMPM方式では，スマホ以外に、リアルタイム動画像について，フレームごとの3D画像からなるリアルタイム３D動画像も作成可能である。３D動画像は，自動運転や操作ロボットの３D視覚の実現、ドローン飛行航路の３D視覚による制御への適用も想定できる。
・広域の市街地，広域の室内の稠密な３次元地図、建築物の３D表現、なども３D画像をつなぎ合わせる簡単なモザイキング処理で作成可能である。
関連情報
・デモあり
・外国出願特許あり
- 情報
2）深層ニューラルネットワークに基づく決断効率の向上
会津大学 コンピュータ理工学部 教授 趙 強福
新技術の概要
多数の中間層を有するニューラルネットワーク(DMLP)でパターン認識などを行うためには、大量な計算が必要とされ、データを入力してから出力を得るまでの遅延（いわゆる反応時間）が長い。本発明は、パターンの難易度に従って出力層を決定し、「平均遅延」を最小化する方法を提案する。
従来技術・競合技術との比較
従来のDMLPといえば、一つの入力層、一つの出力層、複数の中間層、という構成である。どの入力に対しても、同じ計算量で出力を求め、遅延が長い。本発明で設計するDMLPは、複数の出力層があり、入力の難易度に従って結果を早期に出力することができ、平均遅延が短く、実時間処理が必要とされる応用に有効である。
新技術の特徴
・反応時間最小
・深さ最小
・多出力層ニューラルネットワーク
想定される用途
・自動運転
・製品のオンライン検査
・障がい者支援
- 情報
3）光線追跡による動画像生成のための高速化データ構造
会津大学 コンピュータ理工学部 上級准教授 西村 憲
新技術の概要
光線追跡法（レイトレーシング）による画像生成において、光線と物体群との交差判定を効率化する一般的な手法に階層バウンディングボリューム木(BVH木)がある。本技術は、特に動画像の作成において、BVH木の作成・更新を効率化するものである。
従来技術・競合技術との比較
従来技術では、動的なシーン（物体の移動、追加、削除を含むシーン）を描画するために、フレームごとにBVH木を作り直すか、或いは劣化を伴う木の更新を行う必要があった。本技術を用いれば、木を劣化させるることなく高速に更新を行うことができ、総描画コストの削減が可能である。
新技術の特徴
・低計算コストで写実的な画像の生成が可能
・一部の物体のみが動くようなシーンにおいて、特に効力を発揮
・物体の追加や削除を含むシーンにおいても効率的な描画が可能
想定される用途
・レンダリングソフトウェア
・レイトレーシングのための専用ハードウェア
- 情報
4）直感制御を実現するロボット操作インターフェース
会津大学 コンピュータ理工学部 准教授 荊 雷
新技術の概要
従来から、ロボットアーム、車輪走行ロボット、人型などの２足歩行型ロボット、犬型などの４足走行型ロボット、蛇型などの無足歩行型ロボット、飛行型ロボットなどの各種の形態のロボットが開発されている。しかしながら、種類や構成が異なる様々なロボットを共通に操作する技術は存在しなかった。このため、熟練者以外での一般の操作者にとって、様々なロボットを直感的に操作することが困難であった。
従来技術・競合技術との比較
・ユビキタス制御：一つの装置により、構成異なるロボットを制御可能
・モビリティ：装着型なので、持ち歩くしやすく、仕事現場など限定した場所だけでなく、日常にも利用できる
新技術の特徴
・掃除ロボットから人型ロボットまで、異なるロボットをユビキタス制御できる。
・手袋、アクセサリーや服のように装着できるので、応用範囲が広くなる。
想定される用途
・ARやVRゲーム
・工場などの仕事現場
関連情報
・デモあり
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