| Research Abstract |
計算機処理や通信の対象として,実世界の3次元空間情報や画像情報が,比較的容易に利用できるようになってきた.たとえば,レーザスキャナによるレンジデータやCTなどによるボリュームデータ,デジタルカメラやデジタルビデオなどによる画像情報など,実世界のデータが急速に増加している.一般に実世界の形状・画像情報はデータ量が多く,計算機処理の負荷が大きいばかりでなく,ネットワーク上での通信にも適していない.そこでデータ量を落とすために実世界データを解析して必要とされる特徴量を適切に抽出する手法や,抜き出された特徴量をもとに元のデータを復元ないし補間する手法が必要となる.本研究では次元間の横断処理という概念をもとに,実世界データを統一的に処理する手法を考察する.特に「画像情報の補間法」,「形状情報の補間法」などのサブテーマを設定して研究を進めている.
「画像情報の補間法」では昨年度に引き続き視点モーフィングと絵画風モーフィングについて研究した.複数画像間の中間視点画像を生成する視点モーフィングの研究に関しては,本年度は実用性を向上させるための基礎的研究を行った.すなわち,輝度曲面の特異点を利用した対応付けにより求められた対応点に対して,エピポーラ制約からの誤差と面の大きさを基準とした最適化により面を自動生成する手法を開発した.また,撮影した測定用ゲージにより3次元情報を復元し,画像に再投影した点と,計算で得られた対応点との誤差を最適化することで,対応付けの精度を向上させる手法も開発した.これらの技術により,従来の作業量を改善することに成功した.複数の自然画像をもとに絵画風画像のシーケンスを作成する絵画風モーフィングについては,ポップアップ現象の解析を行うとともに,この現象を低減する手法を提案し有効性を検証した.
「形状情報の補間法」では,n次元単体的複体として表現されている形状間にn+1次元単体を充填することで,1次元高い空間での補間を実現するモデルの定式化し,その基礎部分の実装を行った.例として,多角形として表されている閉曲線の間に三角形を配置して2次元曲面を再構成したり,3角形面を持つ多面体として表現されている閉曲面の間に四面体を充填して3次元ボリューム形状を構成するアルゴリズムの実現を行っている.補間を実現する多面体と補間対象となる2つの形状の交わり部分は,双対の関係になっていることがわかっている.そのため,その双対性を満たすように,被覆と呼ばれるn次元胞体的複体を用いて,2つの補間対象形状を覆っていく.これにより,キーフレーム補間による時間変化の表現や,あるパラメータ値に依存する形状の補間などを,簡易な線形補間として実現することが可能となる.より滑らかな補間生成や,頂点間の対応に関して制約を施した際の補間生成が今後の課題となる.
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