2014 Fiscal Year Research-status Report

屋外環境下の果樹等を対象とした非定常物体モデリングシステムの研究

Research Project

Project/Area Number	26450366
Research Institution	Wakayama University
Principal Investigator	中村恭之和歌山大学, システム工学部, 教授 (50291969)
Project Period (FY)	2014-04-01 – 2017-03-31
Keywords	CIF特徴量 / スキャンマッチング / 順序保存統合 / 超高感度カメラ / ライトフィールドカメラ
Outline of Annual Research Achievements	本研究課題では，三次元距離画像カメラを用いて，複雑な光条件や気象条件によって，空間的・時間的に定常的な計測値の得ることの難しい観測対象の三次元形状モデルを構築することを，非定常物体モデリングと呼び，そのために必要となる,１．屋外環境下において三次元距離画像カメラにより連続的に取得される複数の三次元データから不変な特徴量を検出する方法,２．検出された不変な特徴量に基づいて複数の三次元データをつなぎ合わせて物体認識用のモデルを構築する手法の開発を予定している．これまでに，A. １．に関する手法を開発するための前準備として，複数の2次元距離データ内で同一のデータを頑健に発見する手法を開発した．H27年度は，この手法を基にして，ライトフィールドカメラによって取得された3次元データから不変特徴量を検出する予定である． B. ２．に関する3次元モデル構築手法を開発するための前準備として，超高感度カメラを2台利用したステレオカメラを開発し，みかんの木の果実，枝幹，葉のそれぞれの領域を抽出する手法を開発した．超高感度カメラを用いることにより葉の影により見えにくくなっている枝幹を鮮明に観測できるようなり，枝幹の構造を復元することが容易になった． A.に関しては，H26年度に査読付き国際会議にて研究発表を行った．また，H27年度に国内会議においても発表予定である．B.に関しては，対外的な研究発表は行っていないが，H26年度の学部学生による卒業研究テーマの1つとして，研究成果をまとめた．
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 3: Progress in research has been slightly delayed. Reason 本研究で開発予定の2手法について，それらの手法の基本となる手法の開発がH26年度中に終了しているが，実際に屋外環境において3次元距離データを取得するための機器(ライトフィールドカメラ)の購入が遅れたため，H26年度中にこの機器を用いた実験を行えなかった．しかし，H27年度においてはこの機器を用いて様々な樹木の3次元距離データを取得する予定である．
Strategy for Future Research Activity	前年度に開発した複数の2次元データ内で同一のデータを発見する手法をもとにして，さらに頑健にデータ内で同一部分を発見する方法を開発した．今後は，これをもとにライトフィールドカメラによって取得された3次元データから不変特徴量を検出し，複数の三次元データをつなぎ合わせる手法の開発を進める，さらに，屋外の不整地環境を移動可能なロボットを試作し，実際に走行実験を行う．
Causes of Carryover	電動車いすを改造して，屋外環境を走行可能なロボット製作するために必要な機器を，限られた予算内で高性能なものを選定するために多くの時間を費やしてしまった為，年度内の執行が困難となり次年度使用額が生じる結果となった．
Expenditure Plan for Carryover Budget	当初から計画していた次年度の研究費を使用して，不整地走行可能な電動車いすを購入し，その電動車いすをロボットに改造するために必要な電子部品等を購入する予定である．また，屋外環境を走行可能なロボット製作に必要な機器を購入するために使用する予定である．さらに，研究成果を発表するためや，類似研究の調査のための旅費を支出する予定である．