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日本のロボット研究の歩みHistory of Robotics Research and Development of Japan1995Sensing〈センシング〉実時間全方位視覚センサとその応用

八木 康史大阪大学
谷内田 正彦大阪大学

この論文は、ロボット研究開発アーカイブ「日本のロボット研究開発の歩み」掲載論文です。

カメラの周囲360度の視野情報がリアルタイムで観測できる映像入力方式（全方位視覚センサ）を世界に先立ち考案し、これらのセンサを用いた自律移動ロボットのための視覚誘導方式を提案した。具体的には、
  1. 円すいミラーを用いた全方位視覚センサCOPIS
  2. 双曲面ミラーを用いた全方位視覚センサHyperOmni Vision
  3. 大局視と局所視の統合による複合視覚センサMISS
の3種類のセンサを提案し、その有用性を、環境マップ生成、未知移動物体の発見と衝突回避、ロボットの姿勢推定[7]、マップベースナビゲーションなどの視覚誘導実験を通して示した。さらに画質を維持しつつセンサが小型化可能な全方位視覚センサのための光学系TOMを新たに考案し、試作により小型化の見通しを得た[10]
1.円すいミラーを用いた全方位視覚センサCOPIS
1.円すいミラーを用いた全方位視覚センサCOPIS
2.双曲面ミラーを用いた全方位視覚センサHyperOmni Vision と小型全方位視覚TOM
2.双曲面ミラーを用いた全方位視覚センサHyperOmni Vision と小型全方位視覚TOM
3.双曲面ミラーを用いた全方位視覚センサHyperOmni Vision の入力画像と変換座像
3.双曲面ミラーを用いた全方位視覚センサHyperOmni Vision の入力画像と変換座像
4.局視と局所視の統合による複合視覚センサMISS
4.局視と局所視の統合による複合視覚センサMISS
上記のセンサを搭載し、視覚誘導実験に用いたロボットたちです。
上記のセンサを搭載し、視覚誘導実験に用いたロボットたちです。

動画

photo
HyperOmniVisionで撮影した全方位動画像とその変換画像、さらに　全方位視覚を用い生成した３Ｄサーフェイスモデルの一例です

対応論文

八木康史：実時間全方位視覚センサ，(PDF, 862KB)

日本ロボット学会誌，Vol.13,No.3,pp.347-350, 1995

Yasushi YAGI, Shinjiro KAWATO, Saburo Tsuji：Real-Time Omnidirectional Image Sensor (COPIS) for Vision-Guided Navigation

IEEE Trans. Robotics and Automation, vol.10, no.1, pp11-22, 1994

奥村　仁，八木康史，谷内田正彦：大局視と局所視の統合による移動ロボットのための 複合視覚センサMISSの提案

情報処理学会論文誌, Vol.36, No.10, pp.2063-2276, 1995

山澤一誠、八木康史、谷内田正彦：移動ロボットのナビゲーションのための全方位視覚 系HyperOmni Visionの提案

電子情報通信学会論文誌(D-II), Vol.J79-D-II,No.5, pp.698-707, 1996

Masahiko Yachida：Omnidirectional Sensing and Combined Multiple Sensing

Proc. of IEEE&ATR Workshop on Computer Vision for Virtual Reality based Human Communications, pp.20-27, 1998

関連論文

[1] 八木康史、川戸慎二郎 ：円錐ミラーを用いた全方位視覚センサによる位置情報の獲得 ,電子情報通信学会論文誌（ＤーII） , Vol.J74-D-II No.1, pp.19-26, 1991.

[2] 八木康史、川戸慎二郎、辻三郎：全方位視覚センサ COPIS を用いた衝突回避, 電子情報通信学会論文誌（ＤーII） , Vol.J74-D-II No.7, pp.908-917, 1991.

[3] K. Yamazawa, Y. Yagi and M. Yachida : New Real-Time Omnidirectional Image Sensor with Hyperboloidal Mirror,　Proceedings Scandinavian Conference on Image Analysis, pp.1381-1387, Tromso, 1993

[4] Yasushi YAGI, Shinjiro KAWATO, Saburo Tsuji : Real-Time Omnidirectional Image Sensor (COPIS) for Vision-Guided Navigation, IEEE Trans. Robotics and Automation, vol.10, no.1, pp11-22 , 1994

[5] Yasushi Yagi, Yoshimitsu NIshizawa, Masahiko Yachida : Map-Based Navigation for A Mobile Robot with Omnidirectional Image Sensor COPIS, IEEE Trans. Robotics and Automation, Vol.11, No.5, pp.634-648, 1995

[6] Yasushi YAGI, Hitoshi OKUMURA and Masahiko YACHIDA : Multiple Visual Sensing System for Mobile Robot , Proceedings IEEE the International Conference on Robotics and Automation,vol.2 , pp.1679-1684,San Diego, 1994

[7] 西井渉，八木廉史，谷内田正彦：全方位オプティカルフローからの移動ロボットの揺れ推定, 電子情報通信学会論文誌D-II, Vol.J80-D-II, No.6, pp.1512-1521, 1997

[8] 佐藤宏介，八木康史：コンピュータビジョンのための画像センサ，松山，久野，井宮編，コンピュータビジョン：技術評論と将来展望，新技術コミュニケーションズ，pp.8-24, 1998

[9] Yasushi Yagi : Omnidirectional Sensing and Its Applications, IEICE Trans, on Information and Systems, E82-D, 3, pp.568-579 , 1999

[10] Yasushi Yagi, Masahiko Yachida, Development of A Tiny Omnidirectional Image Sensor, Proceedings of the Fourth Asian Conference on Computer Vision, vol.1, pp.23-28 , 2000

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