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パターン類似度に基づくエネルギー最小化による多次元画像データの欠損修復

研究課題

研究課題/領域番号 09J08045
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 知覚情報処理・知能ロボティクス
研究機関奈良先端科学技術大学院大学

研究代表者

河合 紀彦  奈良先端科学技術大学院大学, 情報科学研究科, 特別研究員(PD)

研究期間 (年度) 2009 – 2010
研究課題ステータス 完了 (2010年度)
配分額 *注記
1,400千円 (直接経費: 1,400千円)
2010年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
2009年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
キーワード欠損修復 / Completion / Inpainting / 三次元モデル / 全方位動画像 / パターン類似度 / 形状とテクスチャの相関 / エネルギー最小化 / 欠損補間 / Surface Completion / 3D Inpainting
研究概要

1、実環境を計測した際の、遮蔽等による計測漏れによって発生する三次元モデルにおける欠損領域の形状とテクスチャを同時に修復する手法の開発を行った。具体的には、昨年度に作成した形状の類似度評価に加えて、三次元モデルのテクスチャの類似度評価法を設計し、それらの重み付き総和を用いることで、多くの現実物体に見られる形状とテクスチャの相関を考慮した、形状のためとテクスチャのための異なる二つのエネルギー関数を定義した。次に、定義したエネルギー関数を交互に最小化することで、欠損領域の形状とテクスチャを同時に最適に修復する手法を開発した。レーザレンジファインダを用いて実物体を計測して作成した小物体の三次元モデル及び、カリフォルニア大学バークレー校の研究室において計測により作成された建物の屋内の三次元モデルに対して欠損修復を行い、主観的に評価することで、提案手法が形状とテクスチャを同時に違和感なく修復できることを確認した。2、静止画像の不要な領域を取り除き、欠損領域を自動的に補間する画像修復手法の開発を行った。具体的には、明度と幾何学的な変換を許容したエネルギー関数を定義し、画像内で近接するパターン間の相対的な位置関係を考慮することで効率的にエネルギーを最小化し、欠損を修復する手法を開発した。3、静止画像に対する欠損修復手法を応用することで死角のない全方動画像の生成手法の開発を行った。具体的には、Structure-from-motion法を用いることで、死角領域周辺における撮影対象の形状とカメラの運動を推定し、テクスチャの変形補正及び、修復の事例として用いる画像領域の限定を行うことで、死角領域の修復を行う手法を開発した。移動しながら全方位カメラにより撮影された実シーンに対して死角のない全方位動画像を生成することで、提案手法の有効性を確認した。

報告書

(2件)
  • 2010 実績報告書
  • 2009 実績報告書
  • 研究成果

    (9件)

すべて 2011 2010 2009 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (6件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Video completion for generating omnidirectional video without invisible areas2010

    • 著者名/発表者名
      Norihiko Kawai
    • 雑誌名

      IPSJ Transactions on Computer Vision and Applications

      巻: 2 ページ: 200-213

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 局所形状の類似度を用いたエネルギー最小化による三次元欠損修復2010

    • 著者名/発表者名
      河合紀彦、佐藤智和、横矢直和
    • 雑誌名

      日本バーチャルリアリティ学会論文誌 15

      ページ: 83-92

    • NAID

      110008722689

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] テクスチャの明度・幾何変換と類似パターン位置を考慮したエネルギー最小化による画像修復2011

    • 著者名/発表者名
      宮本龍
    • 学会等名
      電子情報通信学会パターン認識・メディア理解研究会
    • 発表場所
      茨城県産業技術総合研究所
    • 年月日
      2011-03-11
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] テクスチャの変換と類似パターン位置を考慮した画像修復2010

    • 著者名/発表者名
      宮本龍
    • 学会等名
      映像情報メディア学会2010年冬季大会
    • 発表場所
      東京都工学院大学
    • 年月日
      2010-12-14
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Pano UMECHIKA : A crowded underground city panorama view system2010

    • 著者名/発表者名
      Ismail Arai
    • 学会等名
      Int.Symp.on Distributed Computing and Artificial Intelligence (DCAI 2010)
    • 発表場所
      Valencia Spain
    • 年月日
      2010-09-08
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] パノラマビューシステムのためのプライバシー保護を考慮した全天球画像生成2010

    • 著者名/発表者名
      堀磨伊也
    • 学会等名
      情報処理学会コンピュータビジョンとイメージメディア研究会
    • 発表場所
      福岡県福岡大学
    • 年月日
      2010-09-05
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 人が消える地下街パノラマビューアの開発2010

    • 著者名/発表者名
      新井イスマイル
    • 学会等名
      マルチメディア、分散、協調とモバイル(DICOMO2010)シンポジウム
    • 発表場所
      岐阜県下呂温泉水明館
    • 年月日
      2010-07-08
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Efficient Surface Completion Using Principal Curvature and Its Evaluation2009

    • 著者名/発表者名
      Norihiko Kawai, Tomokazu Sato, Naokazu Yokoya
    • 学会等名
      IEEE International Conference on Image Processing
    • 発表場所
      エジプト・カイロ
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://yokoya.naist.jp/~norihi-k/research.html

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書

URL: 

公開日: 2009-04-01   更新日: 2024-03-26  

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