Computer Vision System Lab.

School of Information Science and Technology, Chukyo University

¤ Project :簡易型モーションキャプチャシステムの構築

モーションキャプチャとは,人物・物体等の動きを3次元計測する技術です.本プロジェクトでは,より小型・簡単でロバストなリアルタイム・モーションキャプチャシステムと,そのアプリケーションについて検討しています.


[Movie:ステレオビジョンによる簡易型モーションキャプチャシステム]


[Movie:簡易型モーションキャプチャによるロボット操作・教示]


[マーカレスモーションキャプチャのための"インビジブルマーカ"の提案]

一般的なモーションキャプチャでは,人物の体に複数のマーカを装着し,マーカ位置を計測します.できればマーカがない(マーカレス)のほうが人物の自然な動きが計測ができたり,より手軽に使用できます.また,ロボットが人物のジェスチャを認識するといった用途にも適用できるでしょう.本研究では,見えないマーカ"インビジブルマーカ"を提案し,マーカレス(マーカフリー)なモーションキャプチャシステムの構築を試みます.

インビジブルマーカの概念

[Movie:インビジブルマーカのキャプチャによるCGキャラクタのリアルタイム操作]

[Movie:カラーマーカとインビジブルマーカの併用による"捻り"の検出]


[トラッキング・モーションキャプチャ]

一般的なモーションキャプチャでは,広いスタジオで,計測対処となる人物を取り囲むようにカメラを設置します.本研究では,単一視点からの3次元計測が可能なステレオビジョンと,人物を追跡するためのパン・チルト台を組み合わせた小規模なモーションキャプチャを構築しています.

トラッキングモーションキャプチャ

[Movie:パンチルトによる対象の追跡]

[Movie:モーションキャプチャの例]


¤ Project :人間との共存を考慮したロボットビジョンシステムの構築

近年ロボットの実用範囲は益々拡大し,ペット,警備,アミューズメント等,より身近な存在となりつつあります.産業分野において活躍していたロボット達が,活動の場を工場から一般の生活環境に移したとき必要となる「知的ビジョンシステム」を構築します.



[移動するステレオビジョンからの距離画像による3次元物体の位置・姿勢検出]

日用品等が乱雑に積まれたシーン中から,指定された物体の位置と姿勢を検出する手法を提案しています.シーンの外周を視点移動しながら,他の物体に隠蔽された物体も検出しています.

日用品の位置・姿勢検出例

[3Dフローの検出と3Dフローによる物体の運動・変形推定]

ロボットが障害物を回避し,作業対象となる物体を認識するには,環境や物体の3次元構造と運動を検出する必要があります.本研究では,カメラ前の物体の移動ベクトルを3次元的に検出する手法を提案しています.自由曲面上の任意の点の3次元運動(3Dフロー)をリアルタイムに検出します.また,検出した3Dフローを"流れ場"と考え,そこに仮想物体を配置し,その運動・変形を物理シミュレーションによって求めます.求めた運動から実際の物体の運動・変形を推定します.

3Dフロー(3次元シーンフロー)の検出例
[Movie:3Dフローによる物体の運動・変形検出]


[モーションキャプチャによるロボット教示]

人間の動作を理解するため,その動きを追跡し検出するシステムを検討しています.これによって,一般ユーザが"身振り"でロボットに動作を教示することを可能とします.(例:ボトルからカップに注ぐ動作を検出)

動作検出例
[Movie:リアルタイムMCによるアーム操作]