視体積交差法における時系列画像の統合による三次元復元形状の再現性の向上

豊浦 正広  飯山 将晃  角所 考  美濃 導彦  

誌名
電子情報通信学会論文誌 D   Vol.J88-D2   No.8   pp.1549-1563
発行日: 2005/08/01
Online ISSN: 
DOI: 
Print ISSN: 0915-1923
論文種別: 特集論文 (画像の認識・理解論文特集)
専門分野: 三次元形状
キーワード: 
視体積交差法,  特徴点抽出,  運動推定,  時系列データ,  標本化誤差,  

本文: PDF(2.2MB)
>>論文を購入


あらまし: 
視体積交差法では,対象物体を観測するカメラ台数が多ければ多いほど復元形状の再現性が向上するが,カメラを配置できる空間の制約によりカメラ台数を無制限に増やすことは難しい.これに対して,もし対象物体の剛体運動を各時刻の視体積から推定することができれば,複数の時刻でのカメラ画像を統合して,一つの時刻で得る視体積よりもより再現性の高い視体積を得ることができる.そこで我々は,この考え方に基づき,運動する剛体物体を観測することで,時系列で得られる対象物体の画像を統合し,多くのカメラを用いたときと同等の復元形状を少ないカメラ台数で得ることを目指す.この際に対象物体の運動を推定する必要があるが,これは特徴点を各時刻の視体積から抽出することで行う.特徴点抽出で問題となるのは,視体積が物体が占める領域以外に余分な領域を含むことである.このために,物体表面に現れる特徴的な部分を特徴点として抽出しようとすると,その特徴点が余分な領域に覆われて視体積表面上に現れないことが起こる.つまり,各時刻の視体積から時系列で安定して抽出される特徴点を得ることが難しいのである.我々は各時刻ごとのカメラ画像から視体積を求め,更に視体積をシルエットに投影し,余分な領域に覆われない点を抽出する手法を提案する.このような点を特徴点として用い,精度の良い運動推定を行うことができた.シミュレーション実験において,多くのカメラを用いたときと同等の復元形状を得られることを確認し,実画像を用いた実験でも復元形状の再現性の向上を確認した.