2004 Fiscal Year Annual Research Report
平面レーザとLEDを用いた単眼カメラによる3次元スキャナの開発
| Project/Area Number |
16700162
|
|---|
| Research Institution | Saitama University |
|---|
Principal Investigator |
川崎 洋 埼玉大学, 理工学研究科, 助手 (80361393)
|
|---|
| Keywords | 3次元計測 / デジタルアーカイブ / CAD / モデリング / コンピュータビジョン / CG |
|---|
| Research Abstract |
本研究の目的は、既存の3Dスキャナが抱えている問題点である、高額であること、大きくて扱いにくいこと、の2点を解決し、単純で扱いやすい3Dスキャナを開発することである。具体的には、撮像装置としてビデオカメラ1台だけを用い、機械的な制御を一切用いない単純な構造とし、計測装置としては、ラインレーザポインタにLEDを固定したものを利用し、計測の際にはこの計測装置を手に持ち、対象物体を自由に照射しながらビデオカメラで撮影する。
本年度の研究成果のうち主な点は、回転台を用いた全体形状の同時取得である。3角測量に基づく3次元計測は、原理的に撮像装置(本手法では単眼カメラ)から見えている部分の形状しか取得することが出来ない。そこで、全体形状を得るためには、物体をあらゆる方向から計測しておき、最終的に1つに統合することが通常行われる。その際、部分的に計測した複数の次元形状を位置合わせする必要があるが、その作業は非常に困難であり、自動化も未だ難しい。そこで、同一画像上のLEDとレーザ位置からレーザの3次元位置と物体の3次元形状を同時に推定するという本手法の特徴を利用して、回転台にLEDをマーカを固定し、自由に回転させながら計測することで、全体形状を一度に取得することを実現した。
また、その他の成果としては、インタラクティブな形状取得を実装した点である。本手法は、ユーザが手にラインレーザ計測装置を持ち、対象物体を照射しながら計測するため、照射もれの部分が必然的に発生し、最終的な3次元形状に穴のあくことが考えられる。そこで、3次元計測のできた部分をリアルタイムにユーザに提示すれば、ユーザは穴のあいた部分を直接確認することが出来、即座にその部分を計測し穴埋めすることが出来る。そこで、3次元形状の推定と提示をリアルタイムに行うシステムの実装を行った。
|
