未校正画像列からの光線空間生成に基づく任意視点画像合成

小林　賢吉
斎藤　英雄

誌名
電子情報通信学会論文誌 D   Vol.J86-D2    No.2    pp.272-281
発行日: 2003/02/01
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Print ISSN: 0915-1923
論文種別: 論文
専門分野: 画像処理，画像パターン認識
キーワード: 
任意視点画像合成,  Image Based Rendering,  光線空間,  エピポーラ幾何,  自校正,  

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あらまし: 
近年実画像を効果的に利用して新たな画像を合成する手法であるImage Based Renderingが注目されている．Image Based Renderingの一つである光線空間に基づく任意視点画像合成に関する研究は数多く行われており，リアリティの高い画像合成が可能となってきている．しかし，光線空間理論を利用した手法では，撮影を行う際のカメラパラメータが既知（校正済）の必要があるが，フリーハンドのビデオカメラ等で撮影した場合のように，未校正画像列からは光線空間を適用することができなかった．そこで本論文では未校正の画像列にも適用可能な，光線空間理論による画像生成手法を提案する．本手法では，未校正画像列の特徴点追跡の結果から得られるフレーム間の対応関係だけで各フレームの光線を適切に扱うことを可能とした．これは，本手法では光線空間構築に一般的な3次元空間であるユークリッド空間ではなく，2台のカメラによって定まる特殊な空間である射影グリッド空間を用いているためである．射影グリッド空間では，ユークリッド空間での一般的な直線や平面に関する幾何学的関係が成り立たないが，基礎行列を用いることにより，光線の空間内での位置を算出することができる．フリーハンドのビデオカメラで撮影した未校正画像列に対して本手法を適用した実験の結果，良好に任意視点の画像が生成され，本手法の有用性が確認された．