| 研究課題/領域番号 |
19K12050
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分61010:知覚情報処理関連
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| 研究機関 | 東京理科大学 |
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研究代表者 |
古川 利博 東京理科大学, 工学部情報工学科, 教授 (00190140)
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| 研究分担者 |
小西 克巳 法政大学, 情報科学部, 教授 (20339138)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2025-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2023年度)
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| 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: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
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: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
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| キーワード | ３次元再構成 / 画像修復 / カラリゼーション / 低解像深度映像 / 3次元再構成 / 深度画像 / 三次元再構成 / 画像復元 / 超解像 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究では、高解像度RGBカメラ映像と低解像度な深度映像を組み合わせることで、超解像かつ高精度な３次元地図を再構成する手法の確立を目的とする。近年では、スマートフォンに搭載可能な小型深度センサが多く開発されているが、通常のRGBカメラと比べると解像度は低く、得られた深度情報で３次元形状を再構成した場合には、解像度の低い3次元データとなる。本研究では、屋内における災害現場を小型ドローンで撮影することを想定し、小型RGBカメラの映像と小型距離センサの深度情報を用いて、目視により被害状況が確認可能な、超解像度、かつ、高精度なテクスチャを持つ３次元地図を再構成する手法の確立を目指す。
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| 研究実績の概要 |
本研究では、高解像度RGBカメラ映像と低解像度な深度映像を組み合わせることで、超解像かつ高精度な３次元地図を再構成する手法の確立が目的である。本年度は、昨年度に引き続き、高解像RGB映像と低解像深度映像を用いて、高解像３次元再構成手法の分散アルゴリズムの構築を行った。行列の核ノルム最小化に基づく画像修復手法を応用した手法の分散アルゴリズムである。
行列の核ノルム最小化を用いることで、画像修復や画像の超解像度化、カラリゼーションなどが可能となる。本研究では、核ノルム最小化により３次元情報を復元する手法を導出している。しかしながら、３次元情報の復元のためには超大規模行列の核ノルム最小化問題を解く必要がある。また、動画像による３次元情報復元を目指す場合は、時間方向にも観測データがあるため、大規模テンソルデータとなる。核ノルム最小化によるテンソル修復の手法は、すでに導出されているが、計算機上のメモリ不足により、現実的には計算不可能である。そこで本研究では、超大規模行列の核ノルム最小化問題を解くための分散核ノルム最小化手法を導出している。行列の右特異行列を同期することで、核ノルム最小化の分散計算を可能にする手法である。同手法をテンソル補完問題に拡張し、分散核ノルム最小化によるテンソル補完手法を導出した。計算の高速化のため、GPUを利用するが、通常のGPU計算ではメモリ不足で計算不可能なテンソル補完問題が効率よく解けることを確認した。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
当初の予定どおり、画像のカラリゼーションおよび画像修復手法を応用することで、高解像RGB映像と低解像深度映像を用いて、高解像な３次元データの復元が実現できた。多くの計測データを用いて、その有効性を確認している。
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| 今後の研究の推進方策 |
再構成された３次元データの精度向上、および、計算の高速化を目指し、研究を進める。
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