動画像解析における統計的最適化とモデル選択の新展開

• 研究課題/領域番号: 13680432
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 知能情報学
• 研究機関: 岡山大学
• 研究代表者: 金谷 健一 岡山大学, 工学部, 教授 (60125838)
• 研究分担者: 菅谷 保之 岡山大学, 工学部, 助手 (00335580)
• 研究期間 (年度): 2001 – 2002
• 研究課題ステータス: 完了 (2002年度)
• 配分額: 4,200千円 (直接経費: 4,200千円); 2002年度: 1,900千円 (直接経費: 1,900千円); 2001年度: 2,300千円 (直接経費: 2,300千円)
• キーワード: 3次元形状復元 / 幾何学的モデル選択 / 統計的最適化 / ゲージ理論 / 運動物体の分離 / 画像のマッチング / オプティカルフロー / 楕円当てはめ / 幾何学モデル選択 / ビデオ画像処理 / ロバスト推定 / 幾何学的信頼性評価 / 動画像解析 / モデル選択規準

研究概要

1.画像の3次元解析のための統計理論
画像からの3次元復元の精度を解析するために画像データの誤差を統計的にモデル化し,画像の濃淡値から共分散行列を推定する方法や,解析の精度の漸近的評価の仕方,モデル選択規準「幾何学的AIC」および「幾何学的MDL」の導出に関する確率統計的に一貫した理論を構築した.また復元形状の正規化が形状の信頼性評価に与える影響を「ゲージ理論」を用いて厳密に解析した.
2.画像からの3次元復元の統計的最適化
研究代表者の提唱する幾何学的計算の統計的最適化理論を用い,2画像からの物体の3次元形状復元およびオプティカルフローから3次元形状復元を行う最適なシステムを構築し,実画像を用いて性能を評価した.
3.画像間の自動対応づけ
独立に撮影した2画像のそれぞれに特徴点抽出処理を行い,得られた特徴点を2画像間で対応づける処理を自動的に行なう手法を開発した.これは仮の対応を計算してはそれを種々の大域的な条件から修正する多段階の方法である.これを複数の画像からのモザイク画像を生成,および物体やシーンの3次元形状を復元に応用した.
4.ビデオ画像からの運動物体の分離
静止した背景中を移動する物体を,それとは独立にカメラを移動しながら撮影し,そのビデオ画像から移動物体を抽出する手法を開発した.さらに追跡軌跡を除去する統計的検定の手法や分離のための数学的条件を自動的に選択する方法を考案した.そして実ビデオ画像列に適用して,非常に効果的であることを確認した.

研究成果

• [文献書誌] C.Matsunaga: "Calibration of a moving camera using a plapar pattern : Optimal computation, reliability evaluation and stabilization by geometric AIC"Electronics and Communications in Japan, Part3. 84・7. 12-21 (2001)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] K.Kanatani: "Gauges and gauge transformation for uncertainty description of geometric structure with indeterminacy"IEEE Transactions on Information Theory. 47・5. 2017-2028 (2001)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] 金谷健一: "未構成カメラによる2画像からの3次元復元とその信頼性評価"情報処理学会論文誌:コンピュータビジョンとイメージメディア. 42・SIG6. 1-8 (2001)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] 金谷健一: "未構成カメラによるオプティカルフローからの3次元復元とその信頼性評価"電子情報通信学会論文誌D-II. J84-D-II・8. 119-127 (2001)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] 金谷健一: "幾何学的当てはめにおけるモデル選択"電子情報通信学会論文誌A. J84-A・11. 1385-1393 (2001)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] K.Kanatani: "Accuracy bounds and optimal computation of robot localization"Machine Vision and Applications. 13・12. 51-60 (2001)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] 金澤靖: "画像の特徴点の共分散行列は本当に必要か?"電子情報通信学会論文誌A. J85-A・2. 231-239 (2002)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Y.Kanazawa: "Stabilizing image mosaicing by model selection"3D Structure from Images-SMILE2000, M.Pollefeys, et al.(Eds.). Springer. 35-51 (2001)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] K.Kanatani: "Model selection for geometric fitting : Geometric AIC and geometric MDL"Memoirs of the Faculty of Engineering, Okayama University. 36・1. 59-77 (2001)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] K.Kanatani: "Evaluation and selection of models for motion segmentation"Memoirs of the Faculty of Engineering, Okayama University. 36・1. 79-90 (2001)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] K.Kanatani: "Comparing optimal 3-D reconstruction for finite motion and optical flow"Memoirs of the Faculty of Engineering, Okayama University. 36・1. 91-106 (2001)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] K.Kanatani: "Automatic detection of circular objects by ellipse growing"Memoirs of the Faculty of Engineering, Okayama University. 36・1. 107-116 (2001)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] K.Kanatani: "Motion segmentation by subspace separation : Model selection and reliability evaluation"International Journal of Image and Graphics. 2・2. 179-197 (2002)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] K.Kanatani: "3-D reconstruction from uncalibrated-camera optical flow and its reliability evaluation"Systems and Computers in Japan. 25・9. 1-10 (2002)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] 金谷健一: "幾何学的AICと幾何学的MDLの退化検出性能の比較"電子情報通信学会論文誌D-II. J85-D-II・9. 1497-1499 (2002)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] 岡部光生: "楕円成長法による円形物体の自動検出"電子情報通信学会論文誌D-II. J85-D-II・12. 1823-1831 (2002)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] K.Kanatani: "For geometric inference from images, what kind of statistical model is necessary?"Memoirs of the Faculty of Engineering, Okayama University. 37・1. 19-28 (2002)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Y.Kanazawa: "Robust image matching under a large disparity"Memoirs of the Faculty of Engineering, Okayama University. 37・1. 29-36 (2002)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Y.Sugaya: "Outlier removal for motion tracking by subspace separation"Memoirs of the Faculty of Engineering, Okayama University. 3・1. 37-44 (2002)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Y.Sugaya: "Automatic camera model selection for multibody motion segmentation"Memoirs of the Faculty of Engineering, Okayama University. 37・1. 45-54 (2002)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Y.Kanazawa: "Do we really have to consider covariance matrices for image feature points?"Electronic and Communications in Japan, Part3. 86・1. 1-10 (2003)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] A.V.Mikhalev: "The Concise Handbook of Alegebra"Kluwer Academic Publishers. 618 (2002)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] K.Kanatani: "Motion segmentation by subspace separation : Model selection and reliability evaluation"International Journal of Image and Graphics. Vol.2, No.2. 179-197 (2002)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] K.Kanatani et al.: "3-D reconstruction from uncalibrated-camera optical flow and its reliability evaluation"Systems and Computers in Japan. Vol.25, No.9. 1-10 (2002)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] C.Matsunaga et al.: "Calibration of a moving camera using a planar pattern : Optimal computation, reliability evaluation and stabilization by geometric AIC"Electronic Communications in Japan, Part 3 : Fundamental Electronic Science, Vol.84, No.7. 12-21 (2001)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] K.Kanatani et al.: "Gauges and gauge transformations for uncertainty description of geometric structure with indeterminacy"IEEE Transactions on Information Theory, Vol.47, No.5. 2017-2028 (2001)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] K.Kanatani et al.: "3-D reconstruction from two uncalibrated views and its reliability evaluation (in Japanese)"Transactions of Information Processing Society of Japan : Computer Vision and Image Media, Vol.42, No.SIG6. 1-8 (2001)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] K.Kanatani et al.: "3-D reconstruction from uncalibrated-camera optical flow and its reliability evaluation (in Japanese)"Transactions of IEICE, Ser.D-II, Vol.J84-D-II, No.8. 119-127 (2001)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] K.Kanatani: "Model selection for geometric fitting (in Japanese)"Transactions of IEICE, Ser.A, Vol.J84-A, No.11. 1385-1393 (2001)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] K.Kanatani et al.: "Accuracy bounds and optimal computation of robot localization"Machine Vision and Applications, Vol.13, No.12. 51-60 (2002)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Y.Kanazawa et al.: "Do we really nave to consider covariance matrices for image feature points? (in Japanese)"Transactions of IEICE, Ser.A, Vol.J85-A, No.2. 231-239 (2002)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] K.Kanazawa et al. M.Pollefeys, et al.(Eds.): "Stabilizing image mosaicing by model selection"3D Structure from Images ・ SMILE, 2000, Springer. 35-51 (2001)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] K.Kanatani: "Model selection for geometric fitting : Geometric AIC and geometric MDL"Memoirs of the Faculty of Engineering, Okayama University, Vol.36, No.1. 59-77 (2001)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] K.Kanatani: "Evaluation and selection of models for motion segmentation"Memoirs of the Faculty of Engineering, Okayama University, Vol.36, No.1. 79-90 (2001)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] K.Kanatani et al.: "Comparing optimal 3-D reconstruction for finite motion and optical flow"Memoirs of the Faculty of Engineering, Okayama University, Vol.36, No.1. 91-106 (2001)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] K.Kanatani et al.: "Automatic detection of circular objects by ellipse growing"Memoirs of the Faculty of Engineering, Okayama University, Vol.36, No.1. 107-116 (2001)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] K.Kanatani et al.: "Comparing degeneracy detection performance of the geometric AIC and the geometric MDL (in Japanese)"Transactions of IEICE, Ser.D-II, Vol.J85-D-II, No.9. 1497-1499 (2002)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] M.Okabe et al.: "Automatic detection of circular objects by ellipse growing (in Japanese)"Transactions of IEICE, Ser.D-II, Vol.J85-D-II, No.12. 1823-1831 (2002)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] K.Kanatani: "For geometric inference from images, what kind of statistical model is necessary?"Memoirs of the Faculty of Engineering, Okayama University, Vol.37, No.1. 19-28 (2002)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] K.Kanazawa et al.: "Robust image matching under a large disparity"Memoirs of the Faculty of Engineering, Okayama University, Vol.37, No.1. 29-36 (2002)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Y.Sugaya et al.: "Outlier removal for motion tracking by subspace separation"Memoirs of the Faculty of Engineering, Okayama University, Vol.37, No.1. 37-44 (2002)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Y.Sugaya et al.: "Automatic camera model selection for multibody motion segmentation"Memoirs of the Faculty of Engineering, Okayama University, Vol.37, No.1. 45-54 (2002)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] A.V.Mikhalev et al.: "The Concise Handbook of Algebra"Kluwer Academic Publishers. 618 (2002)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Y. Kanazawa et al.: "Do we really have to consider covariance matrices for image feature points?"Electronic and Communications in Japan, Part 3, Vol.86, No. 1. 1-10 (2003)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] K.Kanatani: "Motion segmentation by subspace separation : Model selection and reliability evaluation"International Journal of Image and Graphics. 2・2. 179-197 (2002)
• [文献書誌] K.Kanatani: "3-D reconstruction from uncalibrated-camera optical flow and its reliability evaluation"Systems and Computers in Japan. 25・9. 1-10 (2002)
• [文献書誌] 金谷健一: "幾何学的AICと幾何学的MDLの退化検出性能の比較"電子情報通信学会論文誌D-II. J85-D-II・9. 1497-1499 (2002)
• [文献書誌] 岡部光生: "楕円成長法による円形物体の自動検出"電子情報通信学会論文誌D-II. J85-D-II・12. 1823-1831 (2002)
• [文献書誌] K.Kanatani: "For geometric inference from images, what kind of statistical model is necessary?"Memoirs of the Faculty of Engineering, Okayama University. 37・1. 19-18 (2002)
• [文献書誌] Y.Kanazawa: "Robust image matching under a large disparity"Memoirs of the Faculty of Engineering, Okayama University. 37・1. 29-36 (2002)
• [文献書誌] Y.Sugaya: "Outlier removal for motion tracking by subspase separation"Memoirs of the Faculty of Engineering, Okayama University. 3・1. 37-44 (2002)
• [文献書誌] Y.Sugaya: "Automatic camera model selection for multibody motion segmentation"Memoirs of the Faculty of Engineering, Okayama University. 37・1. 45-54 (2002)
• [文献書誌] Y.Kanazawa: "Do we really have to consider covariance matrices for image feature points?"Electronic and Communications in Japan, Part3. 86・1. 1-10 (2003)
• [文献書誌] A.V.Mikhalev: "The Concise Handbook of Algebra"Kiuwer Academic Publishers. 618 (2002)
• [文献書誌] C.Matsunaga: "Calibration of a moving camera using a plapar pattern : Optimal Computation, reliability evaluation and stabilization by geometric AIC"Electronics and Communications in Japan, Part3 : Fundamental Electronic Science. 84・7. 12-21 (2001)
• [文献書誌] K.Kanatani: "Gauges and gauge transformation for uncertainty description of geometric structure with indeterminacy"IEEE Transactions on Information Theory. 47・5. 2017-2028 (2001)
• [文献書誌] 金谷健一: "未校正カメラによる2画像からの3次元復元とその信頼性評価"情報処理学会論文誌:コンピュータビジョンとイメージメディア. 42・SIG6. 1-8 (2001)
• [文献書誌] 金谷健一: "未校正カメラによるオプティカルフローからの3次元復元とその信頼性評価"電子情報通信学会論文誌D-II. J84-D-II-8. 119-127 (2001)
• [文献書誌] 金谷健一: "幾何学的当てはめにおけるモデル選択"電子情報通信学会論文誌A. J84-A・11. 1385-1393 (2001)
• [文献書誌] K.Kanatani: "Accuracy bounds and optimal computation of robot localization"Machine Vision and Applications. 13・12. 51-60 (2001)
• [文献書誌] 金澤靖: "画像の特徴点の共分散行列は本当に必要か?"電子情報通信学会論文誌A. J85-A・2. 231-239 (2002)
• [文献書誌] K.Kanazawa: "Stabilizing image mosaicing by model selection"3D Structure from Images-SMILE 2000. Springer. 35-51 (2001)
• [文献書誌] K.Kanatani: "Model selection for geometric fitting : Geometric AIC and geometric MDL"Memoirs of the Faculty of Engineering, Okayama University. 36・1. 59-77 (2001)
• [文献書誌] K.Kanatani: "Evaluation and selection of models for motion segmentation"Memories of the Faculty of Engineering, Okayama University. 36・1. 79-90 (2001)
• [文献書誌] K.Kanatani: "Computing Optical 3-D reconstruction for finite motion and optical flow"Memories of the Faculty of Engineering, Okayama University. 36・1. 91-106 (2001)
• [文献書誌] K.Kanatani: "Automatic defection of circular objects by ellipse growing"Memories of the Faculty of Engineering, Okayama University. 36・1. 107-116 (2001)