移動視による三次元情報の獲得と空間推論を用いた環境世界の理解

1992 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 02452282
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: 谷内田 正彦 大阪大学, 基礎工学部, 教授 (20029531)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 徐 剛 大阪大学, 基礎工学部, 助手 (90226374) ; 八木 康史 大阪大学, 基礎工学部, 助手 (60231643)
• Keywords: コンピュータビジョン / ロボットビジョン / 移動視 / 三次元情報 / 知識ベース / 三眼視 / 空間推論

Research Abstract

いくつかの視点から撮られた画像を総合的に解釈して、環境の空間構成を理解する研究は、コンピュータビジョンの中心課題であると同時に、次世代の知能移動ロボットの視覚やマンマシーン・インターフェイス等の基盤技術として多くの応用分野を持っている。昨年度までに、移動視により得られた画像から環境の幾何モデル(ワイヤーフレームモデル)を構築するプログラムを作成した。また、環境の幾何モデルから、水平面、垂直面、平面、曲面などを認識し、またそれらの空間的な接続関係を解釈することにより、環境の空間構成を理解する研究を行った。
この時、3次元世界において一般的に成立する幾何学的・物理的な知識をルールの形で知識ベースに入れておき、この知識と幾何モデルを用いて推論することにより環境の空間構成を理解するというアプローチをとった。種々の環境について実験を行なったが、ほとんどの環境については満足の行く結果が得られた。
しかし、誤った解釈が行なわれる部分もあったため、本年度はこれらの誤った結果を詳細に検討し、完全な知識ベースを作成しようとした。この過程で、環境が平面で構成されていれば、常に正しい解釈を与えるアルゴリズムを発見した。このアルゴリズムをプログラム化して、種々の環境について実験を行なったが、満足の行く結果が得られた。なお、このアルゴリズムは雑音などにより線が途切れて3次元情報の欠落している部分があっても働くが、欠落がひどいと当然働かない。このため線の欠落を補うためのヒューリスティックをいれた。

Research Products

• [Publications] 内海 章: "3次元ワイヤフレームモデルからの面情報の獲得" 画像の認識・理解シンポジウム (MIRU'92)講演論文集. Vol.II. 2-423-2-430 (1993)
• [Publications] A.Utsumi: "Estimating Surface and Spatial Structure from Wire-frame Model Using Geometrical & Heuristical Relation" Proc.IAPR Workshop on Machine Vision and Applications. 25-28 (1992)
• [Publications] 八木 康史: "移動視により得られたワイヤフレームモデルからの空間構成の理解" 日本ロボット学会誌.
• [Publications] A.Utsumi: "Recognizing Surface and Spatial Structure of Environment from Wire-frame Model Obtained by Motion Stereo" Scandinavian Conference on Image Analysis(Accepted)(1993).
• [Publications] Y.Yagi: "Map Based Navigation of the Mobile Robot Using Omnidirectional Image Sensor COPIS" Proc.IEEE Int.Conf.Robotics and Automation. Vol.1. 47-52 (1992)
• [Publications] 西澤 慶満: "全方位視覚センサCOPISを搭載した移動ロボットのナビゲーション" 画像の認識・理解シンポジウム (MIRU'92)講演論文集. Vol.II. 2-463-2-470 (1992)