11/22 ライトフィールド技術の基礎と応用 および最新技術動向

大阪工業大学　情報科学部　情報メディア学科　教授　博士(工学)　河北 真宏　氏

専門：映像情報処理
1993年度～2020年度、NHK放送技術研究所にて主に3次元映像技術の研究に従事。
2021年度より、大阪工業大学　情報科学部にて、空間映像システムの研究に従事。

 　本講演では、ライトフィールド（LF: Light Field）技術の基礎を解説するとともに，光線情報の取得と再生技術や最近の技術動向、応用分野、今後の展望などを述べる．LF技術では、物体から発する光線情報を取得し、情報処理することで各種映像を提示できる．３次元空間内の光線情報を考慮した情報処理により、３次元形状の取得や裸眼３D映像の表示，自由視点映像の生成，物体表面の光反射を忠実に再現したリアルな映像提示などが可能である．このように従来の２次元映像では実現できない高度な映像処理が可能であるため、ＬＦ技術は様々な分野への応用が期待されている。
　本講演では、はじめにLF技術の基礎と原理を説明する．また、光線情報の取得技術として、各種ライトフィールドカメラ方式の原理と特徴について解説する。さらに、光線情報の再生技術として、各種裸眼３Dディスプレイについて詳細を解説する。最近の技術動向として、LF映像の解像度や視域角、奥行き再現範囲などの特性改善技術について研究事例をもとに紹介する。また、LF技術の応用例と活用が期待される応用分野について説明する。まとめでは、LF技術の現状の課題と今後の展望を述べる。

１．ライトフィールド（LF）の基礎
　1.1 LFとは
　1.2 基本原理
　1.3 Plenoptic関数
　1.4 インテグラルフォトグラフィ
 
２．光線情報の取得
　2.1 LF撮影の基本性能
　2.2 マルチカメラ方式
　2.3 レンズアレイ方式
　　2.3.1 撮像素子密着型
　　2.3.2 レンズ結像方式
　　2.3.3 空中像方式
 
３．光線情報の再生
　3.1 LF表示の基本性能
　3.2 レンチキュラ方式
　3.3 インテグラル3D
　3.4 積層型3Dディスプレイ
 
４．最近の技術動向
　4.1 高品質化技術
　4.2 リアルタイム撮影・表示
　4.3 映像生成・処理技術
 
５．応用分野
　5.1 映像制作
　5.2 顕微鏡応用
　5.3 HMD応用
　5.4 その他の応用分野
 
６．まとめ
　6.1 現状と課題
　6.2 今後の展望

　□質疑応答□ 

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