1996 Fiscal Year Annual Research Report
多重画像の統合に基づく多機能高精度カメラシステムの開発
| Project/Area Number |
07558047
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| Section | 試験 |
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
松山 隆司 京都大学, 工学研究科, 教授 (10109035)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
浅田 尚紀 広島市立大学, 情報科学部, 教授 (10167885)
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| Keywords | 多重画像の統合 / 多重フォーカス画像 / 多重フォーカスカメラ / 3次元距離計測 / 実時間距離計測 / ぼけモデル / エッジ抽出 / 画像計測 |
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| Research Abstract |
本年度は、多重フォーカス画像を用いた実時間3次元距離計測システムの開発を中心に研究を行い、以下に示す成果を得た。
1.少数枚の多重フォーカス画像から高精度に3次元距離計測を行うアルゴリズムの考案:従来用いた距離計測アルゴリズムでは、フォーカスの異なった画像を20枚前後撮る必要があった。本年度の研究では、まず、フォーカスはずれによって生じるぼけの明度変化パターンの幾何学的、光学的な構造を数理的に分析し、その大局的な特徴をモデル化した。次にそのモデルと観測された多重フォーカス画像との間でモデル当てはめを行うことにより、少数枚(3枚)の多重フォーカス画像からでも高精度に3次元距離計測が行えるアルゴリズムを考案した。また、反復計算なしでモデルの当てはめを行う計算アルゴリズムを考案し、高速計算を可能とした。
2.3枚の多重フォーカス画像を同時撮影できる多重フォーカスカメラの開発:電動レンズでは、対象が運動している場合に多重フォーカス画像を撮影することは不可能となる。この問題を解決するために、通常の3CCDカメラを改良し、CCD面の位置を光軸の沿って互いにずらせたカメラを試作し、フォーカスの異なった3枚の画像が同時に撮影できる多重フォーカスカメラを開発した。
3.多重フォーカスカメラを用いた距離計測:1、2で開発したアルゴリズム、カメラシステムの性能評価を行い、実用に耐えられる精度が得られることを実証した。来年度は、カメラの改良、アルゴリズムの実時間実行、距離画像・完全合焦画像の生成を行い、研究の完成を目指す。
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