2015 Fiscal Year Annual Research Report
多重鏡映像による仮想多視点カメラ環境を用いた高精度全周囲３次元形状推定
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25540068
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
延原 章平 京都大学, 情報学研究科, 講師 (00423020)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | コンピュータビジョン / 多視点幾何 / 鏡映変換 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
一般に鏡の位置・姿勢をカメラによる観測画像から推定するには，形状が既知の較正用物体を計測対象の代わりに配置して撮影し，較正用物体上の３次元点とその２次元画像上での投影位置の関係から得られる拘束式を解くことで行われる．そのため本研究のようにシーン中に複数枚の鏡が存在して，較正用物体の鏡映像が複数得られたとしても，各鏡について独立に位置・姿勢推定が行われてしまう．つまり「鏡に写された較正用物体はもともと同一のものである」という制約を使用していないことになり，逆にこのように各鏡について独立に位置・姿勢を推定してしまうと，３次元形状計測の際に対象表面上の同じ場所を異なる鏡を介して推定すると，計測結果が一致することが明示的に保証されないことになってしまう．本研究では複数枚の鏡に写された較正用物体の鏡像が，もともとは同一の物体であったことそのものを拘束式として使用し，全ての鏡の位置・姿勢を同時に推定する線形解法の構築を行うことでこの問題を解決する．これは数学的には，ある既知の点群を異なる鏡映変換（ハウスホルダー変換）によって写像し，さらにそれぞれを透視投影変換した像が与えられたときに，鏡映変換と透視投影変換のパラメータを推定することに相当する．
平成27年度は，鏡映変換と透視投影変換のパラメータ推定問題が，多視点カメラのキャリブレーションにおける基礎行列の推定に特別な制約が課せられた状態に帰着できることを新たに導出し，この着想に基づいた多重鏡映変換光学系のキャリブレーションアルゴリズムの開発を行うことができた．
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