2014 Fiscal Year Annual Research Report
情報フィードバック型ビジョンベースオンライン空間モデリング
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25240025
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
奥富 正敏 東京工業大学, 理工学研究科, 教授 (00262303)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 空間モデリング / Structure from Motion / 準実時間処理 / 空撮3次元計測 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度の計画は，オンラインでの逐次的空間モデリングを安定かつ効率的に実現するための一つの手段として，これまでの研究成果である透視投影カメラによるオンラインSfMを，全方位カメラを利用したものへと拡張することにあった．
本年度では，使用者がカメラモデルを選択できるオンラインSfMシステムを実現した．全方位カメラの投影モデルは，魚眼レンズ・放物面ミラー・双曲面ミラーなどの複数のモデルが存在し，空間中の点と画像上の点との関係を記述する投影関数がそれぞれ異なる．ここでは，透視投影モデルも含めたこれらの投影関数を一般化した形式で記述し，実際に使用される投影モデルに応じてモデルパラメータをセットすることで，さまざまな投影モデルに対応した．また，計算コストの大きい特徴点検出とマッチングの処理を画像ごとに並列化するなどの効率化も行った．これらにより，全方位カメラの持つ広い視野を活用した効率的な3次元計測が可能になった．
そのほか，車載ステレオ時系列画像を用い，逐次的な地表３Ｄサーフェスマップの生成を実現した．ここでは，画素値を直接利用してサーフェスとカメラ運動を最適化することにより，特徴点対応のみを利用した場合よりもサーフェスマップの推定精度を向上できることがわかった．そのほか，空間中の３次元点と画像上の２次元点との対応から，カメラの位置・姿勢と焦点距離を同時に求めるPnP+f問題に対し，既存手法よりも効率的な手法を開発した．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本研究課題の目的は，大きく二つにわけて，(1)ロバストなビジョンベースオンライン空間モデリング手法の開発と，(2)無線操縦小型飛行体を利用したオンラインモデリングシステムの構築である．本年度に実現した「全方位カメラを利用したオンラインSfMシステム」の点群出力は，前年度に開発した「逐次的四面体カービング法によるオンライン空間モデリング」に入力することができ，これにより(1)をほぼ実現できた．(2)の無線操縦小型飛行体を用いたオンラインモデリングの構築は，これまで作成してきたモジュールの連携やユーザインターフェースなどの実装作業が主であるため研究発表には現れていないが，実装作業は順調に進展している．
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| Strategy for Future Research Activity |
来年度は本研究課題の最終年度であるため，本年度までに開発したシステムを連携させ，本研究課題の目的を達成する．
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