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Photometric Calibrationに基づく画像の合成に関する研究

Research Project

Project/Area Number 10780200
Research Category

Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field 計算機科学
Research InstitutionHiroshima City University

Principal Investigator

馬場 雅志  広島市立大学, 情報科学部, 助手 (30281281)

Project Period (FY) 1998 – 1999
Project Status Completed (Fiscal Year 1999)
Budget Amount *help
¥1,800,000 (Direct Cost: ¥1,800,000)
Fiscal Year 1999: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 1998: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Keywords画像合成 / カメラキャリブレーション / 工学的歪み / 統合カメラモデル / コンピューターグラフィックス / 光学的歪みの補正
Research Abstract

カメラで撮影された実写画像から3次元のシーンを復元するComputer Vision(CV)に比べて、モデルから画像を生成するComputer Graphics(CG)においてはカメラモデルはあまり重要視されてこなかった。しかし、リアルな画像作成や実写との画像合成には、実際のカメラと幾何学的・光学的に整合する精密なカメラモデルとキャリブレーションがきわめて重要である。本研究では、実カメラでの画像撮影時に発生する光学的歪みを補正するPhotometric Calibrationの概念に基づいた画像の合成に関する研究を行った。
まず、実写画像とCGの仮想物体との合成を行う手法についての研究を行った。実写画像とCGの仮想物体を合成するには実写を撮影したカメラの正確なモデル化が必要不可欠である。そこで、実際のカメラのズーム、フォーカス、アイリスの変化を忠実にモデル化した統合カメラモデルを提案し、そのカメラモデルと実際のカメラとの対応をとるカメラキャリブレーションを行った。キャリブレーションによってえられたカメラパラメータを用いて実写画像と仮想物体を合成することにより違和感のない合成が可能となった。
次に、先行研究を行っていた画像の周辺明度低下のモデル化や補正方法についての検討を行った。以前提案した可変円筒モデルを別カメラをもちいてより詳細に検討した。今回、多数のサンプル点を用い、非線形最適化を行い、モデルの一般性の検証と高精度なキャリブレーション結果をえることができた。
本研究では、光学的歪みのない実写画像とCG画像あるいは実写画像同士の自然な合成が行えるシステムを構築することを目標としたが、そこまでの到達はできなかった。現在、可変円筒モデルとズーム・フォーカス・アイリス統合カメラモデルを組み合わせてより統合されたカメラモデルを用いて画像の生成や合成を行うための検討を開始したので、研究を継続する予定である。

Report

(2 results)
  • 1999 Annual Research Report
  • 1998 Annual Research Report
  • Research Products

    (12 results)

All Other

All Publications (12 results)

  • [Publications] 馬場雅志、浅田尚紀、天野晃: "Calibrated Computer Graphicsによる画像合成の試み-カメラキャリブレーションに基づく任意フォーカス画像の生成と検証-"情報処理学会 論文誌. vd.39.no.7. 2180-2188 (1998)

    • Related Report
      1999 Annual Research Report
  • [Publications] Naoki Asada,Masashi Baba,Akira Amano: "Calibrated Computer Graphics:A New Approach to Realistic Image Aynthesis Based on Camera Calibration"Proc.14th International Conference on Pattern Recognition. 705-707 (1998)

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      1999 Annual Research Report
  • [Publications] 馬場,浅田迫田,天野 青山: "ズーム・フォーカス・アイリス統合カメラモデルを用いたCalibrated Computer Graphics"Visual Computing/グラフィクスとCAD合同シンポジウム論文集. 67-72 (1998)

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      1999 Annual Research Report
  • [Publications] 馬場,天野,青山,浅田: "Calibrated Computer Graphicsのためのズーム・フォーカス・アイリス統合カメラモデル"画像の認識・理解シンポジウム(MIRU'98)論文集. II47-II52 (1998)

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      1999 Annual Research Report
  • [Publications] 馬場,天野,青山,浅田: "Calibrated Computer Graphicsのための高速画像生成アルゴリズム"第4回知能情報メディアシンポジウム論文集. 187-194 (1998)

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  • [Publications] 馬場,叶,浅田: "カメラと眼のキャリブレーションに基づく高精度立体視画像合成"第5回知能情報メディアシンポジウム論文集. 213-220 (1999)

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  • [Publications] 馬場雅志,浅田尚紀,天野晃: "Calibrated Computer Graphicsによる画像合成の試み-カメラキャリブレーションに基づく任意フォークス画像の生成と検証-" 情報処理学会論文誌. vol39.No.7. 2180-2188 (1998)

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  • [Publications] Naoki Asada,Masashi Baba,Akira Amano: "Calibrated Computer Graphics:A New Approach to Realistic Image Synthesis Based on Camera Calibration" Proc.14th Inter national Conference on Pattern Recognition. 705-707 (1998)

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  • [Publications] 馬場 浅田,迫田,天野,青山: "ズーム・フォーカス・アイリス総合カメラモデルを用いたCalibrated Computer Graphics" Visual Computing/グラフィクスとCAD合同シンポジウム論文集. 67-72 (1998)

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  • [Publications] 馬場,天野,青山,浅田: "Calibrated Computer Graphicsのためのズーム・フォーカス・アイリス統合カメラモデル" 画像の認識・理解シンポジウム(MIRU'98)論文集. II・47-II52 (1998)

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  • [Publications] 馬場,天野,青山,浅田: "Calibrated Computer Graphicsのための高速画像生成" コンピュータビジョンとイメージメディア研究会研究報告. 49-56 (1998)

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  • [Publications] 馬場,天野,青山,浅田: "Calibrated Computer Graphicsのための高速画像生成アルゴリズム" 第4回知能情報メディアシンポジウム論文集. 187-194 (1998)

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Published: 1998-04-01   Modified: 2016-04-21  

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