2017 Fiscal Year Annual Research Report
Feedback projection for 3D measurements under complex lighting conditions
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16K14181
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
荒井 翔悟 東北大学, 工学研究科, 准教授 (80587874)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 三次元計測 / フィードバック |
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| Outline of Annual Research Achievements |
平成２９年度は，１．LMI（Linear matrix inequality，線形行列不等式）を用いた投影パタン生成アルゴリズムの構築，２．推定されたLT行列を用いた三次元復元計算アルゴリズムの構築，３．平成２８年度に構築したLight Transport Matrix (LT行列)の推定アルゴリズムと項目1と２のアルゴリズムの統合，４．シミュレーションによる提案アルゴリズムの検証，を実施した．各項目について説明する．平成２８年度に構築したLT行列推定アルゴリズムは，プロジェクタによる投影パタンと投影されたパタンが計測対象表面に反射した画像を用いて，推定を行う．この推定精度はプロジェクタから投影するパタン光に依存する．そこで項目１では，推定精度を最小化することを目的とした投影パタンの計算方法を提案した．これまでにカメラで撮像された対象物体の画像と投影されたパタン画像から次時刻で推定精度を最初化すると期待されるパタン光を計算する．この最適化問題をLMIを用いて定式化した．これまでに数多くのLMIを解くソルバーが提供されており，問題を線形行列不等式で表現できたことで，高精度かつ高速な計算を行うことが期待できる．項目２では，推定されたLT行列から三次元復元計算を行うアルゴリズムを構築した．項目３では，パタン光の計算，撮像された画像からのLT行列推定，推定されたLT行列からの三次元復元計算という三次元計測に必要な一連のアルゴリズムを統合した．項目４では，項目３で統合されたアルゴリズムを用いて，数値シミュレーションを実施し，提案法の評価を行った．
評価の結果，他の方法と比較して，三次元計測計算の収束時間は提案法が最も短く，高精度な計測が行えていることを確認した．
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