学習に基づく６自由度カメラ位置姿勢推定

2013 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 23700211
• Research Institution: Hiroshima University
• Principal Investigator: 玉木 徹 広島大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (10333494)
• Keywords: 姿勢推定 / コンピュータビジョン / 3次元シーン / 変化検出 / カメラ姿勢

Research Abstract

本研究は，画像情報からカメラ位置姿勢を高速に推定する手法の開発と理論の構築を目的とする．本年度の研究成果は次の通りである．
１．異なる時刻に撮影された画像セットによって復元された３次元シーンのスケールを合わせる手法を開発した．
学習済みと現在の３次元シーンのスケールが大きく異なると，ICPなどの手法を用いた位置合わせは失敗することが多い．そのため，各３次元シーンのスケールをあらかじめ推定し，スケールを合わせた後に位置合わせする方法を開発した．この手法は，spin imageなどの３次元局所特徴量の近傍の大きさ（スケール）を徐々に変化させた時の累積寄与率曲線を，スケール方向の1次元のみに変化させて曲線同士の位置合わせを行うため，scale ratio IPCと名づけた．実シーンを用いた実験により，複雑な物体が存在する場合でも２つの３次元シーンのスケールを推定し，位置合わせに成功することを示した．
２．スケールの異なる３次元物体を位置合わせする場合に用いる新たな特徴量を開発した．３次元点群に対する局所特徴量はスケール固定のものがほとんどであり，物体のスケールが異なる場合には，位置合わせに用いることができない．スケール不変な特徴検出を用いる方法もあるが，３次元ボリュームやサーフェスメッシュに対するものがほとんどであり，３次元点群に直接適用できる手法は少ない．提案した特徴量は，一般的な局所特徴量とは異なり，大域的な形状を記述するものである．本手法の精度をシミュレーション実験により評価し，パラメータ変化などに頑健であることを示した．

Research Products

• [Journal Article] Semi-Rigid Registration of 3D points (2013)
  • Author(s): Baowei Lin, Kouhei Sakai, Toru Tamaki, Bisser Raytchev, Kazufumi Kaneda, Koji Ichii
  • Journal Title: Journal of Signal and Information Processing Volume: Vol.4, No.3B Pages: ISSN:2159-4465
  • DOI: 10.4236/jsip.2013.43B005
  • URL: http://www.scirp.org/journal/PaperInformation.aspx?PaperID=38045#.U17qq16F6_o
• [Journal Article] Development of a Client-Server System for 3D Scene Change Detection (2013)
  • Author(s): Haoming Wang, Baowei Lin, Toru Tamaki, Bisser Raytchev, Kazufumi Kaneda, Koji Ichii
  • Journal Title: Journal of Software Engineering and Applications Volume: Vol.6, No.7B Pages: ISSN:1945-3116
  • DOI: 10.4236/jsea.2013.67B004
  • URL: http://www.scirp.org/journal/PaperInformation.aspx?PaperID=38430
• [Journal Article] Quantitative identification of mucosal gastric cancer under magnifying endoscopy with flexible spectral imaging color enhancement (2013)
  • Author(s): Rie Miyaki, Shigeto Yoshida, Shinji Tanaka, Yoko Kominami, Yoji Sanomura, Taiji Matsuo, Shiro Oka, Bisser Raytchev, Toru Tamaki, Tetsushi Koide, Kazufumi Kaneda, Masaharu Yoshihara and Kazuaki Chayama
  • Journal Title: Journal of Gastroenterology and Hepatology Volume: 28 Pages: 841-847
  • DOI: 10.1111/jgh.12149
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Perceptually inspired afterimage synthesis (2013)
  • Author(s): Michihiro Mikamo, Marcos Slomp, Bisser Raytchev, Toru Tamaki, Kazufumi Kaneda
  • Journal Title: Computers & Graphics Volume: 37 Pages: 247-255
  • DOI: 10.1016/j.cag.2013.02.008
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] A Rendering Method of Subsurface Scattering Using Interpolated Luminance Distributions (2013)
  • Author(s): Ayaka Furutsuki, Tomohisa Manabe, Bisser Raytchev, Toru Tamaki, Kazufumi Kaneda
  • Journal Title: The Journal of the Institute of Image Electronics Engineers of Japan Volume: 42 Pages: 429-437
  • Peer Reviewed
• [Presentation] Scale invariant descriptor with border points of 3D point clouds (2014)
  • Author(s): Fangda Zhao, Baowei Lin, Toru Tamaki, Bisser Raytchev, Kazufumi Kaneda
  • Organizer: The 20th Korea-Japan Workshop on Frontiers of Computer Vision (FCV2014)
  • Place of Presentation: Okinawa National College of Technology, Okinawa, Japan
  • Year and Date: 20140204-06
• [Presentation] Object Pose Estimation by Locally Linearly Embedded Regression (2013)
  • Author(s): B. Raytchev, K. Terakado, T. Tamaki, and K. Kaneda
  • Organizer: 20th International Conference on Neural Information Processing (ICONIP 2013)
  • Place of Presentation: Daegu Exhibition & Convention Center, Daegu, Korea
  • Year and Date: 20131103-20131107
• [Presentation] Scale Invariant Point Feature for 3D Object Detection (2013)
  • Author(s): Fangda Zhao, Baowei Lin, Toru Tamaki, Bisser Raytchev, Kazufumi Kaneda
  • Organizer: 平成25年度（第64回）電気・情報関連学会中国支部連合大会
  • Place of Presentation: 岡山大学, 岡山
  • Year and Date: 20131019-20131019
• [Presentation] Scale ratio ICP for 3D point clouds with different scales (2013)
  • Author(s): Baowei Lin, Toru Tamaki, Bisser Raytchev, Kazufumi Kaneda, Koji Ichii
  • Organizer: 2013 IEEE International Conference on Image Processing (ICIP2013)
  • Place of Presentation: Melbourne Convention and Exhibition Centre, Melbourne, Australia
  • Year and Date: 20130915-18
• [Presentation] Semi-Rigid Registration of 3D points (2013)
  • Author(s): Baowei Lin, Kouhei Sakai, Toru Tamaki, Bisser Raytchev, Kazufumi Kaneda, Koji Ichii
  • Organizer: International Conference on Signal and Image Processing (CSIP 2013)
  • Place of Presentation: Beijing Yanshan Hotel, Beijing, China
  • Year and Date: 20130714-16
• [Presentation] Semi-Rigid Registration of 3D points (2013)
  • Author(s): Baowei Lin, Kouhei Sakai, Toru Tamaki, Bisser Raytchev, Kazufumi Kaneda, Koji Ichii
  • Organizer: The 5th International Conference on Computational Intelligence and Software Engineering (CiSE 2013)
  • Place of Presentation: Beijing Yanshan Hotel, Beijing, China
  • Year and Date: 20130614-20130616
• [Presentation] 配置情報のエネルギー最小化に基づく3次元点群の位置合わせ (2013)
  • Author(s): 境耕平, 林宝尉, 玉木徹, 金田和文, Bisser Raytchev, 一井康二
  • Organizer: 第19回画像センシングシンポジウム SSII2013
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜, 神奈川
  • Year and Date: 20130612-14