1989 Fiscal Year Annual Research Report
深い知識としての立体モデルを融合した知識型3次元ビジョンシステム
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63460132
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| Research Institution | University of Tokyo |
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Principal Investigator |
石塚 満 東京大学, 生産技術研究所, 助教授 (50114369)
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| Keywords | コンピュ-タビジョン / 画像理解 / 3Dビジョン / ソリッドモデラ / 幾何学的推論 / 並列画像処理プロセッサ / 仮説推論 |
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| Research Abstract |
今後の高度画像理解、特に融通性に富む3次元画像理解システムの開発には、知識の組織だった利用を可能にする知識型システム構成に加えて、深い知識に相当する3次元空間に関する数理幾何学的知識の組込みが重要であるとの観点から研究を行なった。特に認識対象が人工物である場合には幾何学的立体モデラ(ソリッドモデラ)の利用が重要となることから、これを融合した知識型3次元ビジョンシステムに関する要素手法と、プロトタイプシステムの開発を行なった。
認識対象の幾何学的モデルより得られる既知の3点+1点(検証用)間の関係に基づく数理幾何学的推論により、物体の認識と3次元空間内での位置、姿勢の同定を行える。考え方は米国SRIで開発されたRANSAC手法と同じであるが、解の絞り込み法を明らかにし、コンピュ-タでの実現に適する手法を開発した。この幾何学的推論は正確な認識・理解の達成に有効であるが、観測された画像面上の点と3次元物理空間内の点との対応をすべて調べるのでは探索量は膨大となる。そこで対応の数が少数となる特徴的な平面について対応をとる平面推論を前段階に導入し、高速化を達成した。以上の手法を含むプロトタイプシステムをSun-4上に実現し、実験により性能を実証した。
知識処理の立場から、認識・理解は仮説推論の枠組でとらえられることを明らかにした。大きな利点は複雑な処理手続きの記述を必要とせず、制約問題解決の枠組でシステムが構成できることである。この場合、速度が十分でない点が問題であることから、仮説推論の高速化手法の開発を行なった。
また今後の画像処理・理解には並列プロセッサによる高速化が重要となるが、中位、高位レベルの画像理解にも有効な、並列トランスピュ-タ(現在16台)による並列処理装置を設計し、製作を進めた。
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[Publications] H.Dohi,M.Ishizuka: "A Design of a 3-D Vision System based on Geometric Knowledge" Proc.Int'1 Workshop on Industrial Applications of Machine Intelligence and Vision(MIV-89). 217-222 (1989)
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[Publications] 土肥浩,石塚満: "幾何モデルに基づく3次元ビジョンシステム" 生産研究. Vol.41 No.11. 851-854 (1989)
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[Publications] H.Dohi,M.Ishizuka: "A 3-D Vision System Incorporating Solid Modeler and Geometric Reasoning" 10th Int'1 Couf.on Pattern Recognition(ICPR). (1990)
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[Publications] 土肥浩,石塚満: "ソリッドモデラと幾何学的推論を組み込んだ3Dビジョンシステム" 電子情報通信学会 論文誌D 投稿中.
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[Publications] W.Wongwarawipat,M.Ishizuka: "A Visual Interface for Transputer Network(VIT)and its Application to Moving Image Analysis" The 3rd Transputer/OCCAM Int'1 Conf.(1990)
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[Publications] 韋偉,石塚満: "概略画像分割図とのマッチングをガイドとする高速画像領域分割法" 画像電子学会誌. Vol.18 No.4. 224-231 (1989)
