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多視点・多光源イメージングによる高精細な3次元形状復元

研究課題

研究課題/領域番号 21K21286
研究種目

研究活動スタート支援

配分区分基金
審査区分 1001:情報科学、情報工学およびその関連分野
研究機関大阪大学

研究代表者

山藤 浩明  大阪大学, 大学院情報科学研究科, 助教 (40830906)

研究期間 (年度) 2021-08-30 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
2022年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2021年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワード3次元復元 / デジタルアーカイブ / 照度差ステレオ法 / 多視点ステレオ法 / 3次元復元 / 多視点照度差ステレオ法 / コンピュータビジョン / 3次元形状復元 / 照度差ステレオ / 多眼ステレオ / 機械学習
研究開始時の研究の概要

物体の3次元形状復元はコンピュータビジョンの分野において基礎的な要素技術の1つである.本研究では,とくに微細な3次元形状の復元を目的に,観測視点及び光源環境を変化させながら撮影した多視点・多光源環境下での観測を用いた手法を提案する.提案手法は,多視点観測から得られる幾何的な制約と多光源観測から得られる測光学的な制約の両方を統合的に扱うことのできるフレームワークを提案し,高精細かつ高精度な3次元形状推定を実現する.対象物体の形状情報を獲得し,任意の視点かつ光源下での物体の見えを再現できる提案手法は,バーチャルリアリティなど様々なアプリケーションへの応用が期待される.

研究成果の概要

物体の3次元形状復元はコンピュータビジョン分野において基礎的な要素技術の1つである.本研究課題では,とくに高精細な3次元形状復元ために,光源環境を変化させながら観測した画像(多光源画像)から得られる陰影情報から形状を推定する照度差ステレオ法と,多視点から観測した画像(多視点画像)の幾何的関係から形状を推定する多視点ステレオ法を組み合わせた多視点照度差ステレオ法を提案した.物体の微細形状の推定を得意とする照度差ステレオ法と,大域的な形状推定を得意とする多視点ステレオを組み合わせることで,対象物体の高精細な全周形状を高精度に推定可能な手法を実現した.

研究成果の学術的意義や社会的意義

3次元復元技術は,ロボットによる周辺環境認識や,製造ラインにおける外観検査,貴重な文化財などの形状をデジタルデータとして保存するデジタルアーカイブ化など様々なアプリケーションでの活用が期待される.令和4年に改正された博物館法では,資料のデジタルアーカイブ化が博物館の事業の1つとして位置づけられ,資料のデジタルデータとしての保存とインターネットを通じた活用を積極的に推進していく姿勢が示されており,彫刻や土器などの立体作品のデジタルアーカイブ化には,とくに高精細な3次元復元技術が不可欠である.本研究課題で提案した,簡便かつ高精度な3次元復元技術はこうしたアプリケーションでの活用が期待される.

報告書

(3件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実施状況報告書
  • 研究成果

    (3件)

すべて 2023 2022

すべて 学会発表 (3件) (うち国際学会 3件)

  • [学会発表] Multi-View Azimuth Stereo via Tangent Space Consistency2023

    • 著者名/発表者名
      Xu Cao, Hiroaki Santo, Fumio Okura, Yasuyuki Matsushita
    • 学会等名
      IEEE/CVF Conference on Computer Vision and Pattern Recognition
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Bilateral Normal Integration2022

    • 著者名/発表者名
      Xu Cao, Hiroaki Santo, Boxin Shi, Fumio Okura, Yasuyuki Matsushita
    • 学会等名
      European Conference on Computer Vision (ECCV)
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Symmetric-light Photometric Stereo2022

    • 著者名/発表者名
      Kazuma Minami; Hiroaki Santo; Fumio Okura; Yasuyuki Matsushita
    • 学会等名
      IEEE/CVF Winter Conference on Applications of Computer Vision (WACV)
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2021-10-22   更新日: 2024-01-30  

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