信頼性評価を備えたオプティカルフロー解析システムの実現

1995 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 07458067
• Research Category: Grant-in-Aid for General Scientific Research (B)
• Research Institution: Gunma University
• Principal Investigator: 金谷 健一 群馬大学, 工学部, 教授 (60125838)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 太田 直哉 群馬大学, 工学部, 助手 (10270860)
• Keywords: オプティカルフロー / コンピュータビジョン / 動画像 / 3次元復元 / 画像理解 / ロボットビジョン / 情報量基準

Research Abstract

1.新しいオプティカルフロー検出法
画像の誤差を数学的に精密にモデル化することによって、動画像からオプティカルフローを検出し、かつその信頼性を定量的に評価する新しい手法を考案した。
2. 3次元復元のためのロバスト計算法
オプティカルフローから3次元形状を復元するには、まず「フロー行列」と呼ぶ行列を反復によって計算しなければならないが、実画像から得られたオプティカルフローで実験を行なうと、シミュレーション実験に比べて計算の収束が悪いことが判明した。そのため収束を保証する新しい反復解法を考案した。
3.誤差のあるデータからの幾何学的解釈の数学理論
誤差のあるオプティカルフローからの3次元解析の最適性を保証する理論はオプティカルフローに対してのみならず、一般的な画像やセンサデータについても適用できることが判明し、「最適当てはめの理論」として包括的な数学理論に一般化した。そして、制度の理論限界が「クラメル・ラオの下界」という形で解析できることがわかった。
4.幾何学的情報量基準
与えられた誤差のある画像データに対して、それらからどの程度ロバストな3次元復元ができるかを予測する指標として、統計学で用いられるAICを発展させて「幾何学的情報量基準(AIC)」を定義し、これが有効であることを確認した。そして、ステレオ画像や画像解析の他の問題に適用して有効であることを確認した。

Research Products

• [Publications] K, Kanazawa: "Direct reconstruction of planar surface by stereo vision" IEICE Transactions on Information and Systems. E78-D. 917-922 (1995)
• [Publications] 金谷健一: "当てはめ問題の最適推定と制度の理論限界" 情報処理学会誌論文誌. 36. 1865-1873 (1995)
• [Publications] K, Kanatani: "3-D motion analysis of planar surface by renormalization" IEICE Transactions on Information and Systems. E78-D. 1074-1079 (1995)
• [Publications] K, Kanazawa: "Reliability of 3-D reconstruction by stereo vision" IEICE Transactions on Information and Systems. E78-D. 1301-1309 (1995)
• [Publications] N, Ohta: "Optimal structure-from-motion algorithm for optical flow" IEICE Transactions on Information and Systems. E78-D. 1559-1566 (1995)
• [Publications] K, Kanazawa: "Reliability of fitting a plane to range data" IEICE Transactions on Information and Systems. E78-D. 1630-1635 (1995)