High-fidelity 3D reconstruction based on geometric and photometric modeling
| Project/Area Number |
21K21286
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
1001:Information science, computer engineering, and related fields
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
Santo Hiroaki 大阪大学, 大学院情報科学研究科, 助教 (40830906)
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| Project Period (FY) |
2021-08-30 – 2023-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥2,730,000 (Direct Cost: ¥2,100,000、Indirect Cost: ¥630,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
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| Keywords | 3次元復元 / デジタルアーカイブ / 照度差ステレオ法 / 多視点ステレオ法 / ３次元復元 / 多視点照度差ステレオ法 / コンピュータビジョン / 3次元形状復元 / 照度差ステレオ / 多眼ステレオ / 機械学習 |
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| Outline of Research at the Start |
物体の3次元形状復元はコンピュータビジョンの分野において基礎的な要素技術の1つである．本研究では，とくに微細な3次元形状の復元を目的に，観測視点及び光源環境を変化させながら撮影した多視点・多光源環境下での観測を用いた手法を提案する．提案手法は，多視点観測から得られる幾何的な制約と多光源観測から得られる測光学的な制約の両方を統合的に扱うことのできるフレームワークを提案し，高精細かつ高精度な3次元形状推定を実現する．対象物体の形状情報を獲得し，任意の視点かつ光源下での物体の見えを再現できる提案手法は，バーチャルリアリティなど様々なアプリケーションへの応用が期待される．
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| Outline of Final Research Achievements |
3D reconstruction from images is a fundamental problem in computer vision. This research project focuses on high-fidelity 3D reconstruction by combining two distinct approaches: (1) photometric stereo, which observes a target scene from a fixed viewpoint under varying lighting conditions to estimate the scene shape based on shading information, and (2) multi-view stereo, which observes a target scene from different viewpoints and recovers the 3D shape through triangulation. Photometric stereo can estaimate detailed shapes, while multi-view stereo excels in capturing global shapes. By integrating these approaches, the proposed method can achieve highly accurate and detailed shape estimation.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
3次元復元技術は，ロボットによる周辺環境認識や，製造ラインにおける外観検査，貴重な文化財などの形状をデジタルデータとして保存するデジタルアーカイブ化など様々なアプリケーションでの活用が期待される．令和4年に改正された博物館法では，資料のデジタルアーカイブ化が博物館の事業の1つとして位置づけられ，資料のデジタルデータとしての保存とインターネットを通じた活用を積極的に推進していく姿勢が示されており，彫刻や土器などの立体作品のデジタルアーカイブ化には，とくに高精細な3次元復元技術が不可欠である．本研究課題で提案した，簡便かつ高精度な3次元復元技術はこうしたアプリケーションでの活用が期待される．
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Report
(3 results)
Research Products
(3 results)
