実写映像からの3次元環境モデリングによる仮想環境構築

1997 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 09750433
• Research Institution: Keio University
• Principal Investigator: 斎藤 英雄 慶應義塾大学, 理工学部, 専任講師 (90245605)
• Keywords: 3次元再構成 / 因子分解法 / 連続画像列 / 仮想環境構築 / 実写画像 / 多視点画像

Research Abstract

本研究では、仮想環境を用いた情報通信のための基礎技術として、実環境を撮影した実画像を仮想環境に取得し、仮想環境で表示する手法を開発することを目的にしている。本年度では、撮影者が携帯VTR等で屋内や屋外の実環境を多視点から撮影し、この多視点画像から実環境の3次元モデルを構築する手法に焦点をあて、研究を行った。本年度得られた成果は以下の通りである。
1.複数視点からの多視点画像から、被写体形状の3次元モデルを自動的に獲得するために遺伝的アルゴリズを適用した手法を開発した。この手法によると、3次元情報を得るために通常行われる対応点探索を行う必要が全く無いため、撮影した多視点画像の背景が視点によって異なるなどの理由で対応点の対応付けが困難だったり、物体自身によるセルフオクルージョンにより対応点が存在しないような場合でも、安定に対象の3次元モデルを得ることができる。
2.VTRにより対象を撮影した連続画像列から対象の3次元モデルを得る手法について検討した。ここでは、カメラパラメータ及び対象の3次元形状を因子分解法により推定するが、カメラを広範囲に渡って動かしていった場合、この推定が可能になるのは連続画像の一部毎になってしまう。そこで、部分毎に得られた3次元形状を接続するための手法に関して検討を行った。
3.対象を回転ステージに載せ、固定カメラで撮影した連続画像から対象の3次元モデルを取得する手法を開発した。この手法によると、EPI画像上で対応点が正弦波状の軌跡を描くことを利用し形状を推定し、さらにこの軌跡上の色の変化に着目し表面の反射特性も同時に推定することができる。

Research Products

• [Publications] Hideo Saito: "Obtaining Polyhedral Model by Integration of Multiview Images Via Genetic Algorithms" Proceedings SPIE(Three-Dimentional Imaging and Laser-based Systems for Metrology and Inspection III). 3204. 174-184 (1997)
• [Publications] Satoshi Kirihara: "Shape Modeling from Multiple View Images Using GAs" Third Asian Conference on Computer Vision Lecture Notes in Computer Science 1352. 1352,II. 448-454 (1998)
• [Publications] 桐原 俊: "遺伝的アルゴリズムを用いた多視点画像からの三次元物体モデリング" 電子情報通信学会論文誌DII採録決定済み. (1998)