阪大,レーザープロジェクションマッピングの位置合わせ技術を開発

大阪大学の研究グループは,レーザープロジェクターを対象として,プロジェクションマッピングで従来必要とされてきた特殊パターンの投影やカメラ計測が不要な,全く新しい自動位置合わせ技術を2種類開発した(ニュースリリース)。

プロジェクションマッピングは,エンターテインメントから医療に至る幅広い分野での利用が進められているが,それを実現する上で,投影映像を対象面にぴたりと位置合わせすることが不可欠。研究グループは,次世代の映像投影技術として注目されているレーザープロジェクターを対象として,従来必要とされてきた特殊パターンの投影やカメラ計測が不要な,全く新しい自動位置合わせ技術の開発に成功した。

レーザープロジェクターは,レーザー光を2次元的に走査することで映像を表示するため,各画素は1枚の画像を表示する間に1度だけ,ある決まったタイミング(画像表示の基準時刻からの時間)で照射される。そこで,対象面に光センサーを埋め込み,映像コンテンツを投影している際に,センサーに照射しているプロジェクター画素の位置をその受光タイミングから求めることで,投影映像を対象面に位置合わせすることを実現した。さらに,従来の位置合わせ技術における種々の技術的制約を解消できることを,試作システムを用いた実験により明らかにした。

また,光センサーをプロジェクター側に設置して,対象面からの投影コンテンツの反射光を逐次計測することで,プロジェクター画素と対象面の模様との位置対応を求めることを実現した。これは,プロジェクター視点で撮影するカメラを擬似的に再現したことに相当する。

この技術を用いて,従来の画像マーカー(QRコードのような2次元の印刷パターン)を用いたカメラ計測に基づく位置合わせを,カメラなしでも行なえることを明らかにした。

今後,IoT化が進むと,ネットワーク接続された光センサーが更に多量・高密度に生活空間に組み込まれていくことが予想される。このような高度IoT社会において,今回開発した技術によって,プロジェクションマッピングによるこれまで以上に生活に密着した様々なサービスを,カメラを用いる追加の計測系を必要とせずに提供できるようになるとしている。

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