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回転同値類による形状特徴量を利用した3次元物体モデルの検索

研究課題

研究課題/領域番号 15700115
研究種目

若手研究(B)

配分区分補助金
研究分野 メディア情報学・データベース
研究機関独立行政法人メディア教育開発センター

研究代表者

鈴木 一史  独立行政法人メディア教育開発センター, 研究開発部, 助教授 (90332147)

研究期間 (年度) 2003 – 2005
研究課題ステータス 完了 (2005年度)
配分額 *注記
3,500千円 (直接経費: 3,500千円)
2005年度: 600千円 (直接経費: 600千円)
2004年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
2003年度: 2,200千円 (直接経費: 2,200千円)
キーワード回転同値類 / 3次元物体モデル / 類似検索 / 形状特徴量 / 回転不変 / 形状検索 / 例示検索 / ポリゴン / 同値類 / 形状特徴 / 特徴圧縮 / マルチメディ / マルチメディア
研究概要

バーチャルリアリティやコンピューターグラフィックス技術の進歩により、物体をデジタルデータ化し3次元物体モデルとして取り扱うことが容易になってきた。3次元物体モデルの数は爆発的な増加の傾向にあり、類似検索を行うことができるマルチメディアデータベース技術の必要性が高まっている。本研究では、90度の回転同値類の計算法を提案し、回転同値類を形状特徴量に応用することで簡潔な類似検索を実現する。回転同値類には回転に依存している特徴量を回転不変な特徴量へ圧縮変換する効果があり、これによって、高速な3次元物体モデルの類似検索を実現した。
グラフィックスハードウェアの発達により、3次元物体モデルが様々なソフトウェアやインターネットコンテンツとしてデスクトップコンピューター、PDA (Personal Digital Assistants)、携帯電話などで利用されるようになってきた。これまでは、3次元物体モデルを作成するために多くの作業と時間が必要であったが、CADなどのソフトウェアツールやレーザー等を利用した3次元形状計測装置などの利用により、3次元物体モデルの作成に必要な作業や時間が減少した。その結果、大量の3次元物体モデルが作成され、これらをデータベース化し効率よく利用する必要がでてきた。3次元物体モデルの類似検索には、様々な応用例がある。例えば、Web3Dを利用した電子商取引サイトで類似商品の検索、3次元化された電子美術館・博物館の展示物の形状分類、3次元CG・CADデータの再利用支援など様々な分野での応用が期待できる。3次元物体モデルをデータベースから検索するには、3次元物体モデルに付加されたキーワードによる索引を利用する方法がある。しかし、このような方法では、データ数が多い場合、キーワードを付加する労力も無視できない。また、キーワードを付加した人物の主観によって3次元物体モデルに対する評価や判断が異なるので検索結果にも影響がある。このような問題を解決するために、3次元物体モデルの形状を判別する値を客観的にアルゴリズムを用いて形状特徴量として自動的に抽出し、検索の索引に利用する手法がある。近年、3次元物体モデルの類似検索のための様々な形状特徴量が提案されている。形状特徴量は、回転に対して影響を受ける形状特徴量と、回転に対して影響を受けない特徴量(回転不変な特徴量)に分類することができる。本研究では、90度の回転同値類の計算法と回転同値類を応用した3次元物体モデルの類似検索を実現した。回転同値類には、回転依存する形状特徴量を回転不変な形状特徴量へ圧縮・変換する効果があり、一般に大きくなりがちな3次元物体モデルの形状特徴量の数を大幅に削減した。そして高速で適合率・再現率の高い3次元物体モデルの類似検索が可能になった。

報告書

(3件)
  • 2005 実績報告書
  • 2004 実績報告書
  • 2003 実績報告書
  • 研究成果

    (8件)

すべて 2005 2004 その他

すべて 雑誌論文 (6件) 文献書誌 (2件)

  • [雑誌論文] A Texture Similarity Evaluation Method for 3D Models2005

    • 著者名/発表者名
      Motofumi T.Suzuki
    • 雑誌名

      The Ninth IASTED Int.Conf.on Internet and Multimedia Systems and Applications 0-88986-510-8

      ページ: 185-190

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] A Partial Shape Matching Method for 3D Model Databases2005

    • 著者名/発表者名
      Motofumi T.Suzuki
    • 雑誌名

      The Ninth IASTED International Conference on Software Engineering and Applications 0-88986-531-0

      ページ: 389-394

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] A Pattern Matching Technique for Detecting Similar 3D Terrain Segments2005

    • 著者名/発表者名
      Motofumi T. Suzuki
    • 雑誌名

      The World Scientific Engineering Academy and Society Transaction on Information Science and Applications Issue 2, Volume 2

      ページ: 177-182

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] A Memory-Based Reasoning Approach for Classifying Solid Textures2004

    • 著者名/発表者名
      Motofumi T. Suzuki
    • 雑誌名

      The World Scientific Engineering Academy and Society Transaction on Systems Issue 8, Volume 3

      ページ: 2746-2751

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] A Pattern Recognition Technique for Voxel Data based on 3D Masks2004

    • 著者名/発表者名
      Motofumi T. Suzuki
    • 雑誌名

      The World Scientific Engineering Academy and Society Transaction on Electronics Issue 3, Volume 1

      ページ: 562-567

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] 3D Solid Texture Shape Descriptors based on Multi-Resolution Pyramids2004

    • 著者名/発表者名
      Motofumi T. Suzuki
    • 雑誌名

      The World Scientific Engineering Academy and Society Transaction on Systems Issue 4, Volume 3

      ページ: 1542-1547

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [文献書誌] 鈴木一史, 加藤俊一, 大津展之: "同値類に基づく回転不変特徴量を用いた3次元物体モデルの類似検索"電子情報通信学会論文誌. J86-D-II, No.8. 1234-1243 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Motofumi Suzuki: "A Dynamic Programming Approach to Search Similar Portions of 3D Models"The World Scientific Engineering Academy and Society Transaction on SYSTEMS. I-1, Vol3. 125-132 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書

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公開日: 2003-04-01   更新日: 2016-04-21  

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