画像情報を用いた推論・探索処理に関する研究(遺跡物復元システムの開発)

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 12780297
• Research Institution: Toyota National College of Technology
• Principal Investigator: 加藤 昇平 豊田工業高等専門学校, 電気・電子システム工学科, 講師 (70311032)
• Keywords: 三次元画像処理 / 探索アルゴリズム / 遺跡物復元システム / 接合判別 / 形状特徴量 / 類似度評価の高速計算 / 三次元形状復元

Research Abstract

本研究では,画像情報を用いた推論・探索処理に関する研究として「遺跡物復元システム」を開発することを目的としている.平成13年度では,12年度の研究で実施した遺跡物復元システム実現のための基本技術の研究成果を三次元上での復元処理へ拡張するため,以下の研究を行った.
1.三次元形状を認識・分析するための要素技術の確立
(1)特徴面の抽出方法の考案
物体を特徴づけている輪郭を形成する閉曲線を取り出すための三次元画像認識手法を提案した.本遺跡物復元システムでは,取り出された閉曲線で囲まれた領域を接合面の候補(特徴面)としている.特徴面の自動抽出を実現するために,破片形状を構成する個々の三角パッチの法線ベクトルの解析方法を提案した.
(2)三次元形状の類似度判別処理の実現
破片群の中から最も類似する特徴面を持つ破片の組を自動選出するための技術について検討した.具体的には,(a)特徴面を構成する法線ベクトルの方向分布を分析する方法,(b)射影面を変化させながら2次元上での形状比較を反復することによる候補の絞り込み,(c)P形フーリエ記述子の3次元形状への拡張,に基づいた自動判別手法をそれぞれ提案した.
2.三次元上で復元処理を行う遺跡物復元システムの実装
12年度に試作システム上で実現した高速化技術と1.の研究結果を統合し,遺跡物復元システムを実装した.そして,遺跡発掘現場から出土した土器破片を用いてシステムの性能を評価し,システムの動作や復元性能を改良した.
以上の研究成果として,本年度では,国際会議にて6編,雑誌論文にて5編の論文を公表(掲載決定を含む)した.

Research Products

• [Publications] M.Kanoh, S.Katoh, H.Itoh: "Efficient Joint Detection Considering Complexity of Contours"Lecture Notes in Artificial Intelligence. 1886. 588-598 (2000)
• [Publications] M.Kanoh, S.Katoh, H.Itoh: "Earthenware Reconstruction based on the Shape Similarity among Potsherds"Journal of Forma. 16. 77-90 (2001)
• [Publications] 加藤昇平, 中村智典, 伊藤英則: "ワークステーションクラスタを用いた並列仮説推論システム"電子情報通信学会論文誌. J84-D-1・9. 1412-1420 (2001)
• [Publications] 加納政芳, 加藤昇平, 伊藤英則: "判別の難易度に基づく類似箇所検出の高速化"情報処理学会論文誌. 42・11. 2689-2698 (2001)
• [Publications] S.Kato, H.Seki, H.Itoh: "Parallel Cost-based Abduction on Heterogeneous Distributed Environments"International Journal of Computer & Information Science. 3・2(to appear). (2002)
• [Publications] K.Hashimura S.Kato, H.Itoh: "A Parametric Search Strategy for a Quasi-Optimal Joining Position of 3D Potsherds"International Journal of Computer & Information Science. 3・2(to appear). (2002)