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透過物体画像からの映り込み/背景成分分離と映り込み物体の光学特性モデル化

研究課題

研究課題/領域番号 17500113
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 知覚情報処理・知能ロボティクス
研究機関九州大学

研究代表者

原 健二  九州大学, 大学院・芸術工学研究院, 准教授 (50380712)

研究分担者 浦濱 喜一 (浦浜 喜一)  九州大学, 大学院・芸術工学研究院, 教授 (10150492)
井上 光平  九州大学, 大学院・芸術工学研究院, 助教 (70325570)
池内 克史  東京大学, 大学院・情報学環, 教授 (30282601)
研究期間 (年度) 2005 – 2007
研究課題ステータス 完了 (2007年度)
配分額 *注記
3,280千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 180千円)
2007年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2006年度: 1,400千円 (直接経費: 1,400千円)
2005年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
キーワード混合画像分離 / 重相関解析 / 照度差ステレオ法 / アルベド / ブラインド信号源分離 / 巡回置換 / バーチャル美術館 / 映り込み / 三次元形状復元 / 反射分離 / 透過物体 / 学習データ / 最適化 / 連続変形法
研究概要

窓を通して見るとき、窓ガラスの後ろの物体がもう一方の物体の反射により妨げられて見えにくいことがよくある。また、バーチャル美術館の実現のために必要な技術の一つとして、ガラスケースの中にある作品をガラスケースから取り出すことなく計測することが挙げられる。これらの問題に対し、我々は、二重画像分離手法、多重画像分離手法、照度差ステレオ手法を新たに開発した。最初の二重画像分離手法では、混合係数を未知として任意枚数の画像の線形混合の集合から元の画像を分離する。本手法では、まず、一枚の画像と複数枚の画像の集合との間の重相関を導入する。次に、この重相関に基づき、各混合画像を更新するための連立一次方程式を導く。そして、この方程式を解く操作と混合画像の循環的な置換からなる反復計算により、元の画像を復元する。次の多重画像分離手法では、透過物体のシーンの一枚の画像から反射を分離する。本手法では、入力画像のエッジを帰属するレイヤ画像で分類し、反射分離問題をこの分類に基づく最適化問題として定式化したうえで、ピラミッド構造と確定的アニーリングを用いて最適化問題を解くことにより、各レイヤ画像を推定する。この結果、一枚の画像のみから低次レベルの処理で反射を分離することが可能となる。最後の照度差ステレオ手法では、ガラスケースの中にある作品の形状と反射率を推定する。一般に、作品に向けて光を照射するとガラスケースで反射してしまい、古典的な照度差ステレオ法をそのままでは適用することができない。本手法では、ガラスケースに光が映り込んでいる状況下で、鏡面反射も発生するような物体の形状と反射率を推定するfive-light照度差ステレオ法を採用している。

報告書

(4件)
  • 2007 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2006 実績報告書
  • 2005 実績報告書
  • 研究成果

    (20件)

すべて 2008 2007 2006 2005

すべて 雑誌論文 (16件) (うち査読あり 6件) 学会発表 (4件)

  • [雑誌論文] Mixture of Spherical Distributions for Single-View Relighting2008

    • 著者名/発表者名
      K.Hara, et. al.
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Pattern Analysis and Machine Intelligence(PAMI) 30

      ページ: 25-35

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Mixture of Spherical Distributions for Single-View Relighting2008

    • 著者名/発表者名
      K., Hara, et. al.
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Pattern Analysis and Machine Intelligence Vol. 30, No. 1

      ページ: 25-35

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Mixture of Spherical Distributions for Single-View Relighting2008

    • 著者名/発表者名
      K. Hara, et. al.
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Pattern Analysis and Machine Intelligence(PAMI) 30

      ページ: 25-35

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 逆投影と幾何拘束を用いた2D/3D位置合わせ2008

    • 著者名/発表者名
      椛島, ら
    • 雑誌名

      電子情報通信学会論文誌 Vol.J91-D(印刷中)

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 学習データを用いない単一画像からの反射分離2007

    • 著者名/発表者名
      原, ら
    • 雑誌名

      電子情報通信学会論文誌 J90-D

      ページ: 2105-2114

    • NAID

      110007380824

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Segmentation of Images on Polar Coordinate Meshes2007

    • 著者名/発表者名
      K. Hara, et. al.
    • 雑誌名

      Proc. of IEEE International Conference on Image Processing(ICIP2007) 1

      ページ: 245-248

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 学習データを用いない単一画像からの反射分離2007

    • 著者名/発表者名
      原ら
    • 雑誌名

      電子情報通信学会論文誌 vol. J90-D(印刷中)

    • NAID

      110007380824

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] 並列Fast Level Set Methodによる移動体の高速な3次元形状復元2007

    • 著者名/発表者名
      岩下ら
    • 雑誌名

      電子情報通信学会論文誌 vol. J90-D(印刷中)

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Automated Separation of Reflections from a Single Image based on Edge Classification2007

    • 著者名/発表者名
      K.Hara et al.
    • 雑誌名

      Proc. of International Conference on Computer Vision Theory and Applications (VISAPP2007) vol. 1

      ページ: 18-25

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] 混合球面上分布に基づく複数光源と反射特性の推定2006

    • 著者名/発表者名
      原, ら
    • 雑誌名

      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 47

      ページ: 108-119

    • NAID

      110004709485

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Acceleration of Narrow Band Method and Its Application to Topology-Adaptive 3-D Geometrical Model2006

    • 著者名/発表者名
      S.Yui et al.
    • 雑誌名

      Systems and Computers in Japan vol. 37, No. 11

      ページ: 68-78

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] 重み付きボロノイ分割の2スキャンアルゴリズム2006

    • 著者名/発表者名
      井上ら
    • 雑誌名

      映像情報メディア学会誌 vol. J89-A, no. 5

      ページ: 385-386

    • NAID

      110006838765

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] 紙の厚みとテクスチャを考慮した貼り絵風画像の生成2006

    • 著者名/発表者名
      牧野ら
    • 雑誌名

      紙の厚みとテクスチャを考慮した貼り絵風画像の生成 vol. 60, no. 12

      ページ: 2038-2041

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] 混合球面上分布に基づく複数光源と反射特性の推定2006

    • 著者名/発表者名
      原ら
    • 雑誌名

      情報処理学会論文誌 CVIM13号(印刷中)

    • NAID

      110004709485

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] 球面レベルセット法と全方位複数輪郭抽出2005

    • 著者名/発表者名
      原ら
    • 雑誌名

      情報科学技術レターズ LI-002

      ページ: 137-140

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Multiple Light Sources and Reflectance Property Estimation Based on a Mixture of Spherical Distributions2005

    • 著者名/発表者名
      K.Hara et al.
    • 雑誌名

      Proc.of IEEE International Conference on Computer Vision Vol.2

      ページ: 1627-1634

    • NAID

      110004709485

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [学会発表] Photometric Stereo beyond Glass:Active Separation of Transparent Layer and Five-Light Photometric Stereo with M-Estimator Using Laplace Distribution for a Virtual Museum2007

    • 著者名/発表者名
      D.Miyazaki, et. al.
    • 学会等名
      Proc.of IEEE Workshop on Photometric Analysis For Computer Vision(PACV2007)
    • 発表場所
      ブラジル・リオデジャネイロ
    • 年月日
      2007-10-14
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] ガラス越しのPhotometric Stereo2007

    • 著者名/発表者名
      宮崎, ら
    • 学会等名
      画像の認識・理解シンポジウム(MIRU2007)
    • 発表場所
      広島市立大学
    • 年月日
      2007-08-01
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Automated Separation of Reflections from a Single Image based on Edge Classification2007

    • 著者名/発表者名
      K., Hara, et. al.
    • 学会等名
      Proc. of International Conference on Computer Vision Theory and Applications
    • 発表場所
      Barcelona, Spain.
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Photometric Stereo beyond Glass : Active Separation of Transparent Layer and Five-Light Photometric Stereo with M-Estimator Using Laplace Distribution for a Virtual Museum2007

    • 著者名/発表者名
      D., Miyazaki, et. al.
    • 学会等名
      Proc. of IEEE Workshop on Photometric Analysis For Computer Vision
    • 発表場所
      Rio de Janeiro, Brazil.
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要

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公開日: 2005-04-01   更新日: 2016-04-21  

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