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2007 Fiscal Year Annual Research Report

教示画像群と全方位画像の変形パタン照合に基づく移動ロボットの行動決定

Research Project

Project/Area Number 18800001
Research InstitutionHokkaido University

Principal Investigator

高氏 秀則  Hokkaido University, 大学院・情報科学研究科, 博士研究員 (90431329)

Keywordsロボットビジョン / 移動ロボット / 画像照合 / 回転変形 / 変形度 / 正投影変形法 / 対称方向符号 / 方向符号照合法
Research Abstract

本研究では,移動ロボットナビゲーションを安定して行うため,テンプレート照合法による環境認識をロバストに行うことを目指し,その妨げとなる画像変形の補正を試みた.画像変形の原因はロボットに搭載したカメラの移動によるカメラと対象物の相対位置の変化であるが,これにはカメラの向き変化による向き変形と距離変化によるスケール変形の2種類の変形があると考え,本研究では向き変形の補正について扱った.対象物を地面に対して垂直に配置されている平面物体に限定することで,向き変形を回転変形として扱い,その変形度合いを示す指標を回転角度と定義した.その回転角度を推定し,その推定値を元に参照画像を対象画像に合わせて変形することで,回転変形による類似度低下の改善を図った.変形モデル群を用いた回転角度推定法を提案し,そのモデル群の作成法(正投影変形法)を提案した.正投影変形法は,回転変形による方向符号ヒストグラムの変化に注目し,透視投影を正投影に近似することにより,参照画像内の各勾配方向の回転変形による変化を推定し,その勾配方向をもとに変形モデルを作成する手法である.また,正投影による近似誤差は左右対称の方向符号配置である対称方向符号を用いることにより解消された.提案手法の有効性の確認として,回転変形のみを有する10種の実画像を用いて変形画像補正実験を行い,変形による類似度の低下を最高で76.5%,平均で約50%改善することができた.さらに,昨年度提案したスケール変形補正法と本手法を組み合わせ,実際に室内に存在する対象物を移動ロボットが取得する場合と同様に撮影した対象画像10種の補正実験を行い,類似度の低下を最高で60.9%,平均で35.1%改善することができた.

  • Research Products

    (9 results)

All 2008 2007

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results) Presentation (5 results)

  • [Journal Article] 方向符号照合による農作業機のためのロバスト速度計測2008

    • Author(s)
      中原和哉
    • Journal Title

      電子情報通信学会論文誌 Vol.J90-D, No.3

      Pages: 793-802

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Decision Making for a Mobile Robot Using Potential Function2007

    • Author(s)
      K. Oikawa
    • Journal Title

      J. Robotics and Mechatronics Vol.19, No.3

      Pages: 298-307

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 方向符号差分ヒストグラムに基づくロバスト回転不変照合法2007

    • Author(s)
      浦野貴裕
    • Journal Title

      画像電子学会誌 Vol.36, No.4

      Pages: 417-425

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 局所一貫性による点群の回転照合法と欠陥パタン照合への応用2007

    • Author(s)
      浦野貴裕
    • Journal Title

      電子情報通信学会論文誌 Vol.J90-D, No.10

      Pages: 2798-2806

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 第13回ロボティクス・シンポジア2008

    • Author(s)
      高氏秀則
    • Organizer
      変形パタン画像照合のための回転角度およびスケール推定
    • Place of Presentation
      香川
    • Year and Date
      2008-03-16
  • [Presentation] 方向符号ヒストグラムに基づく変形パタン画像の回転角度推定2008

    • Author(s)
      高氏秀則
    • Organizer
      産業計測制御研究会
    • Place of Presentation
      東京都
    • Year and Date
      2008-03-11
  • [Presentation] Distortion Pattern Image Registration based on Orientation Code Distribution Shift2008

    • Author(s)
      Hidenori Takauji
    • Organizer
      2008 GCOE Symposium of IST Hokkaido Univ.
    • Place of Presentation
      札幌市
    • Year and Date
      2008-01-22
  • [Presentation] Distortion and Scale Estimation for Robust Tag Registration2007

    • Author(s)
      Io Nakayama
    • Organizer
      International Symposium on Optomechatronic Technologies 2007
    • Place of Presentation
      スイス ローザンヌ
    • Year and Date
      2007-10-08
  • [Presentation] 変形パタン画像の環境認識システムへの応用2007

    • Author(s)
      高氏秀則
    • Organizer
      電気学会 電子・情報・システム部門大会 2007
    • Place of Presentation
      大阪
    • Year and Date
      2007-09-04

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Published: 2010-02-04   Modified: 2016-04-21  

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