2017 Fiscal Year Research-status Report
任意運動単眼カメラを用いた幾何プリミティブ近似による3次元構造復元
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16K16084
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| Research Institution | Toyohashi University of Technology |
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Principal Investigator |
大石 修士 豊橋技術科学大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (30759618)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 3次元形状復元 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
リアルタイムな3次元形状計測は,未知環境下において動作するロボットや遠隔医療等の実現に必要不可欠な技術である.本研究では，単眼運動カメラから取得された画像列を基に得られる疎な3次元点群とカメラ画像中のテクスチャから得られる外形や対称性を相補的に利用し,対象物体を一般化円筒等の組み合わせとしてモデル化する.これにより,対象物体の幾何情報を離散サンプリングした疎な3次元点の集合である点群表現から，連続性を持った幾何プリミティブの集合として復元することのできる,単眼カメラのみでの高密度な実時間3次元復元手法の開発を目的としている.
本年度は，提案手法の段階的な開発の一環として，対象物体の全周3次元幾何モデル(3次元点群)が事前に与えられた状況下での，局所形状に対する一般化円筒の当てはめについて研究を行った．具体的には，等間隔に多数のサンプリング点を決定し，各サンプリング点を中心とする局所領域における幾何軸および外形の推定を行うことで，それぞれの局所形状を要約するような一般化円筒の生成に取り組んだ．これにより，入力モデルを点群ではなく，幾何軸と外形による幾何プリミティブ群として表現可能である．一方，局所的な一般化円筒を生成するのみでは対象幾何形状の冗長表現につながってしまうため，対象モデルを表現する上で適切なプリミティブ形状およびその個数を決定するための円筒の統合・最適化を行うことが必要である．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
本年度は，予め計測された3次元モデルに対する局所的な幾何プリミティブ近似を行った．実環境でのリアルタイムな形状計測への応用に向けては，未計測領域や欠損，ノイズを含む距離データに対し，適切な幾何軸・外形を推定する必要がある．来年度は，不完全な幾何データに対し，テクスチャ画像から対称性等を獲得することで，高速かつ安定的な形状復元に向けて研究を推進していく．
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| Strategy for Future Research Activity |
局所幾何形状の一般化円筒表現では，対象モデルの幾何形状を十分に要約できているとは言えない．上述の通り，生成された一般化円筒には，形状の類似したものが連続的に並んでいる等，円筒同士の適切な統合を進めることで，対象モデルを表現する適切なプリミティブ形状やその個数を最適化できると考えられる．今後は，簡潔な円筒表現に帰着させるための目的関数の最適化等に取り組む．また，テクスチャ画像から対称性や外形を獲得することで，本来の目的である実時間での3次元復元手法の開発を進める．
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| Causes of Carryover |
研究遂行の遅れに伴い，提案手法の定量評価や国際会議等の発表まで進められていない．次年度使用額は，これまでの研究成果の統合を進め，提案手法により得られた幾何モデルの評価を行うセンサの購入や外部発表の旅費として使用する予定である．
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