オンライン撮影に適した実用的なSfMシステム

半澤 悠樹  鳥居 秋彦  奥富 正敏  
(システム開発論文)

誌名
電子情報通信学会論文誌 D   Vol.J96-D   No.8   pp.1753-1763
発行日: 2013/08/01
Online ISSN: 1881-0225
Print ISSN: 1880-4535
論文種別: 特集論文 (画像の認識・理解論文特集)
専門分野: 幾何学的解析・最適化
キーワード: 
運動からの形状復元,  画像検索,  ワイドベースラインマッチング,  

本文: PDF(7.2MB)
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あらまし: 
本研究では,PCに画像が入力されるたびに,逐次的にカメラ位置・姿勢,三次元空間点の復元を行うオンラインSfM(structure from motion,運動からの形状復元)システムを提案する.SfMを行う入力としてフレームレートの高いビデオ映像に限定せず,時系列的に撮影された静止画像を入力として想定することで,様々な撮影環境下で利用可能な汎用性の高いSfMシステムを構築する.そのような入力に対して,実用に耐え得るオンラインSfMを実現するには,復元精度と安定性を保ちながら効率良く処理を進めるためのシステム全体を通した設計が必要である.そのため提案システムでは,以下のアルゴリズムを適用する:(1) PROSACを用いたロバストなSURFマッチングにより,画像間の特徴点対応付けを行う;(2) BoF (Bag of Features)を用いた高速な画像間類似度計算により,復元に不適切な入力画像の検出を行い不必要な処理を省く;(3) システムのボトルネックとなり得る最適化(バンドル調整)に関しては,累積誤差に応じて適用範囲の切換を行うことで効率化を図る;(4) オンライン復元の宿命的な問題である誤差の累積問題を解消するために,画像間類似度を利用したオンラインでのループクロージングを行う.屋外シーン撮影画像を入力とした実験を通して,提案手法の有効性を実証する.