2010 Fiscal Year Annual Research Report
高次元空間の直交射影による多画像からの最適な3次元復元
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21500172
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| Research Institution | Okayama University |
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Principal Investigator |
金谷 健一 岡山大学, 大学院・自然科学研究科, 教授 (60125838)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
新妻 弘崇 岡山大学, 大学院・自然科学研究科, 助教 (60452562)
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| Keywords | 最尤推定 / 最適計算 / 三角測量 / 3次元形状復元 / ハンドル調整 / 超精度最小二乗法 / 魚眼レンズカメラ / カメラ校正 |
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| Research Abstract |
1.複数画像からの最適な3次元計算
以前から研究している複数の画像からシーンの3次元形状を最適に計算する手法をさらに発展させた.カメラ位置が既知の場合は高次元空間の直交射影により三重焦点テンソルを利用する最適な3次元計算を示した.観測点が平面上にある場合に,その平面が既知の場合と未知の場合の両方に対して最適計算法を示した.カメラ位置が未知の場合はシーンの形状とカメラパラメータを同時に最適化するバンドル調整法の具体的な実装法を示した.
2.誤差のあるデータからの最適計算
真の最適解の計算は反復を伴い,収束に時間がかかる.反復を伴わない単純な最小二乗法は精度が低い.最小二乗法の精度を飛躍的に向上させる「超精度最小二乗法」を提案し,画像中の円形物体の識別のための楕円の計算,画像の対応点から3次元復元を行うために基礎行列の計算,平面物体の3次元復元のための射影変換の計算に適用し,計算が効率的でありかつ精度が高いことを実証した.また,非一様,非等方の誤差をもつ3次元位置データから物体の回転や相似変換を最適に計算する手法を開発した.
3.魚眼レンズカメラの校正
3次元復元を行うための撮影に魚眼レンズカメラが使われることが多くなった.しかし魚眼レンズで撮影した画像には大きな歪がある.これを除去するための「固有値最小化法」と呼ぶカメラ校正法を考案した.提案方法は参照パタンと画像との対応をとる必要がなく,画像処理が単純で,かつ精度が高い.これを移動車両から撮影した道路シーンの解析に応用した.
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