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高精度画像マッチングに基づく多視点画像からの3次元復元に関する研究

Research Project

Project/Area Number 13J05849
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Perception information processing/Intelligent robotics
Research InstitutionTohoku University

Principal Investigator

酒井 修二  東北大学, 情報科学研究科, 特別研究員(DC2)

Project Period (FY) 2013-04-01 – 2015-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2014)
Budget Amount *help
¥1,800,000 (Direct Cost: ¥1,800,000)
Fiscal Year 2014: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2013: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Keywords多視点3次元復元 / 位相限定相関法 / オンライン3次元復元 / 文化財のデジタルアーカイブ / 画像マッチング / 位相限定相関法(POC) / 幾何補正 / 動画像からの3次元復元
Outline of Annual Research Achievements

本年度は,位相限定相関法に基づく多視点画像からの3次元復元アルゴリズムの開発,汎用デジタルカメラを用いたオンライン3次元計測システムの開発,多視点画像から3次元復元の文化財のデジタルアーカイブへの応用を行った.本研究では,昨年度までに,多視点3次元復元のための位相限定相関法 (POC) に基づく高精度マッチング手法を開発した.本年度は,この多視点3次元復元のためのPOCをもとに,POCに基づく多視点3次元復元アルゴリズムを提案した.提案手法では,画像ピラミッドを用いた階層的探索の中でPOCに基づくマッチングを用いることで,各視点からの3次元情報を生成し,複数の視点の3次元情報を統合することで対象物体全体の3次元モデルを生成する.また,階層的探索に対して重み付きメディアンフィルタを用いた高精度化を,3次元情報の統合に対してグラフカットや閾値処理による高精度化を提案した.公開データセットを用いた精度評価実験を通して,従来の多視点3次元復元アルゴリズムと3次元復元精度を比較し,対象物体を高精度に復元できることを確認した.
また,本年度は,実用性の高い3次元復元システムの開発として,汎用デジタルカメラを用いたオンライン3次元計測システムの開発を行った.昨年度までのシステムに対して,3枚以上の画像撮影を対象とした3次元計測処理を提案し,画像の追加撮影を可能にした.
さらに,多視点画像からの3 次元復元システムの応用技術開発として,文化財のデジタルアーカイブへの応用を行った.POCに基づく多視点3次元復元アルゴリズムをもとに,文化財を撮影したカメラ画像から対象の3次元形状を高精度に復元する技術を開発した.実際に,文化財として,瑞巌寺の欄間の3次元復元を行い,文化財のデジタルアーカイブに十分利用できることを確認した.

Research Progress Status

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2014 Annual Research Report
  • 2013 Annual Research Report
  • Research Products

    (14 results)

All 2015 2014 2013

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results) Presentation (13 results)

  • [Journal Article] Three-dimensional Shape Measurement Using Two Snapshots From a Moving Digital Camera2014

    • Author(s)
      三浦衛, 酒井修二, 山尾創輔, 石井純平, 伊藤康一, 青木孝文
    • Journal Title

      The Journal of The Institute of Image Information and Television Engineers

      Volume: 68 Issue: 4 Pages: J135-J143

    • DOI

      10.3169/itej.68.J135

    • NAID

      130003394273

    • ISSN
      1342-6907, 1881-6908
    • Related Report
      2014 Annual Research Report 2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] Multi-View Stereo Using Phase-Only Correlation for 3D Reconstruction and Its Application to e-Heritage2015

    • Author(s)
      Shuji Sakai, Koichi Ito, Takafumi Aoki, Takafumi Watanabe, and Hiroki Unten
    • Organizer
      Internatioal Conference on Advanced Imaging
    • Place of Presentation
      国立情報学研究所(東京都千代田区)
    • Year and Date
      2015-06-18
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] A Sequential Online 3D Reconstruction System Using Dense Stereo Matching2015

    • Author(s)
      Sosuke Yamao, Mamoru Miura, Shuji Sakai, Koichi Ito, and Takafumi Aoki
    • Organizer
      IEEE Winter Conference on Applications of Computer Vision
    • Place of Presentation
      アメリカ合衆国(ハワイ州)
    • Year and Date
      2015-01-06
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] 多視点画像のための PatchMatch Stereo の拡張に 関する検討2014

    • Author(s)
      平舘睦基, 酒井修二, 伊藤康一, 青木孝文
    • Organizer
      第29回 信号処理シンポジウム
    • Place of Presentation
      ビナリオ嵯峨嵐山(京都府京都市)
    • Year and Date
      2014-11-12
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] 多視点ステレオのための高精度ウィンドウマッチング手法とその精度評価2014

    • Author(s)
      酒井修二, 伊藤康一, 青木孝文, 渡邉隆史, 運天弘樹
    • Organizer
      第17回 画像の認識・理解のシンポジウム
    • Place of Presentation
      岡山コンベンションセンター(岡山県岡山市)
    • Year and Date
      2014-07-29
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] 多視点ステレオ技術を用いた瑞巌寺欄間の三次元形状計測2014

    • Author(s)
      渡邉隆史, 運天弘樹, 酒井修二, 伊藤康一, 青木孝文, 北野信彦, 酒巻仁一, 伊奈仁, 新野一浩
    • Organizer
      日本文化財科学会 第31回大会
    • Place of Presentation
      奈良教育大学(奈良県奈良市)
    • Year and Date
      2014-07-05
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] カメラの移動撮影に基づくオンライン3次元計測システム2014

    • Author(s)
      山尾創輔, 三浦衛, 酒井修二, 伊藤康一, 青木孝文
    • Organizer
      第20回 画像センシングシンポジウム
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜(横浜市西区)
    • Year and Date
      2014-06-13
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] カメラの移動撮影に基づく簡便なオンライン3次元計測システムの検討2014

    • Author(s)
      山尾創輔, 三浦衛, 酒井修二, 伊藤康一, 青木孝文
    • Organizer
      第192回 コンピュータビジョンとイメージメディア研究会
    • Place of Presentation
      近畿大学 東大阪キャンパス(大阪府東大阪市)
    • Year and Date
      2014-05-15
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] 3D reconstruction of urban environments using in-vehicle fisheye camera2013

    • Author(s)
      Jumpei Ishii, Shuji Sakai, Koichi Ito, Takafumi Aoki, Takura Yanagi, and Toshivuki Ando
    • Organizer
      International Conference on Image Processing
    • Place of Presentation
      オーストラリア(メルボルン)
    • Year and Date
      2013-09-16
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] 最適なフレーム選択に基づく動画像からの高精度3次元復元とその精度評価2013

    • Author(s)
      山尾創輔, 酒井修二, 伊藤康一, 青木孝文
    • Organizer
      電気関係学会東北支部連合大会
    • Place of Presentation
      会津大学(福島県会津若松市)
    • Year and Date
      2013-08-23
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] ステレオマッチングに最適な動画像のフレーム選択に基づく3次元復元手法の検討2013

    • Author(s)
      山尾創輔, 酒井修二, 伊藤康一, 青木孝文
    • Organizer
      映像情報メディア学会メディア工学8月研究会
    • Place of Presentation
      山梨県石和温泉郷石和びゅーほてる(山梨県笛吹市)
    • Year and Date
      2013-08-19
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] 動画像からの高精度・高密度な3次元点群の復元に関する検討2013

    • Author(s)
      山尾創輔, 酒井修二, 伊藤康一, 青木孝文
    • Organizer
      コンピュータビジョンとイメージメディア研究会
    • Place of Presentation
      東京農工大学小金井キャンパス(東京都小金井市)
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] デジタルカメラを用いた簡便で高精度なステレオビジョンシステム2013

    • Author(s)
      三浦衛, 酒井修二, 石井純平, 伊藤康一, 青木孝文
    • Organizer
      画像センシングシンポジウム
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜(横浜市西区)
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] デジタルカメラの移動撮影に基づく3次元形状計測システム2013

    • Author(s)
      山尾創輔, 三浦衛, 酒井修二, 伊藤康一, 青木孝文
    • Organizer
      画像の認識・理解のシンポジウム
    • Place of Presentation
      国立情報学研究所(東京都千代田区)
    • Related Report
      2013 Annual Research Report

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Published: 2014-01-29   Modified: 2024-03-26  

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