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植物の3次元形状モデリングのための基盤技術の開発

研究課題

研究課題/領域番号 19K12016
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分61010:知覚情報処理関連
研究機関東京農工大学

研究代表者

清水 郁子  東京農工大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (70312915)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2021年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2020年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2019年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
キーワード3次元モデリング / 3次元スキャナ / 3次元形状推定 / カメラ位置姿勢推定 / 3Dモデリング / 3Dスキャナ / 植物 / 3Dセンサ / 位置合わせ
研究開始時の研究の概要

植物の3次元形状モデリング手法を確立することを目的とする.能動的3次元センサを用い,同一の植物の3次元形状モデルを時系列を追って計測して植物の成長をモデル化する.
本申請では,植物の3次元形状の成長による微小変形を捉えるために必要な計測精度を達成する計測条件を明らかにすること,局所的に剛体に近似できる領域に分割してモデリングを行うこと手法を開発すること,植物の生物学的特徴に基づく特徴点の抽出方法とその特徴点を時系列で対応づける手法を開発することを目指す.

研究成果の概要

本申請では,植物の3次元形状モデリング手法を確立することを目的として研究をおこなった.3次元形状の計測には非接触で高精度に対象の3次元形状が得られる能動的3次元センサのほか,可搬性に優れたカメラによる3次元モデリングに関しても検討を行った.植物のような,繰り返しパターンが多く形状が細かく変化する対象の場合にも適用可能な手法を開発するために,パラメタ空間でのセンサの位置姿勢の整合性を評価することで精度を向上させる手法を提案した.

研究成果の学術的意義や社会的意義

植物のような,繰り返しパターンが多く形状も細かく変化するような対象において,類似した3次元的な形状や2次元画像特徴がある場合にも高精度にセンサの位置姿勢が推定できる手法を実現するために,本研究では,パラメタ空間での整合性に着目し,複数の仮説からカメラの位置姿勢を推定して投票に基づき頑健に推定する手法を開発した.

報告書

(5件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (7件)

すべて 2023 2022 2019

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] Improving Image Pair Selection for Large Scale Structure from Motion by Introducing Modified Simpson Coefficient2022

    • 著者名/発表者名
      Takaharu Kato, Ikuko Shimizu, Tomas Pajdla,
    • 雑誌名

      IEICE Transactions on Information and Systems

      巻: E105.D 号: 9 ページ: 1590-1599

    • DOI

      10.1587/transinf.2021EDP7244

    • ISSN
      0916-8532, 1745-1361
    • 年月日
      2022-09-01
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] "Shape mixture measure for evaluating 3D point cloud registration",2023

    • 著者名/発表者名
      Yuka Sato, Ikuko Shimizu,
    • 学会等名
      IEEE GCCE2023
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 3次元点群の形状混合度による位置合わせの良さの評価2023

    • 著者名/発表者名
      佐藤優佳,清水郁子
    • 学会等名
      3次元画像コンファレンス2023
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] SfMを用いたイネの3次元形状推定におけるカメラ運動に基づく対応付けの外れ値除去2023

    • 著者名/発表者名
      斎藤雅史.清水郁子
    • 学会等名
      SSII2023
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 距離場を用いた敵対的生成ネットワークによる植物の3次元形状補間2022

    • 著者名/発表者名
      三浦孝理,清水郁子
    • 学会等名
      情報処理学会全国大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 植物の3次元形状モデリングのためのセンサ条件の検討2019

    • 著者名/発表者名
      諸橋陽王,小針和也,横山圭,清水郁子
    • 学会等名
      サマーセミナー2019
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 植物の3次元形状モデリングのための敵対的生成モデルによる形状補間2019

    • 著者名/発表者名
      小針和也,諸橋陽王,横山圭,清水郁子
    • 学会等名
      サマーセミナー2019
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2025-01-30  

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