移動視による三次元情報の獲得と空間推論を用いた環境世界の理解

1991 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 02452282
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 谷内田 正彦 大阪大学, 基礎工学部, 教授 (20029531)
• 研究分担者: 徐 剛 大阪大学, 基礎工学部, 助手 (90226374) ; 八木 康史 大阪大学, 基礎工学部, 助手 (60231643)
• キーワード: コンピュ-タビジョン / ロボットビジョン / 移動視 / 三次元情報 / 知識ベ-ス / 三眼視 / 空間推論

研究概要

いくつかの視点から撮られた画像を総合的に解釈して、環境の空間構成を理解する研究は、コンピュ-タビジョンの中心課題であると同時に、次世代の知能移動ロボットの視覚やマンマシ-ン・インタ-フェイス等の基盤技術として多くの応用分野を持っている。昨年度までに、移動視により得られた画像から環境の幾何モデル(ワイヤ-フレ-ムモデル)を構築するプログラムを作成した。本年度はこれをベ-スにして以下の研究を行なった。
環境の幾何モデルかに次に、水平面、垂直面、平面、曲面などを認識し、またそれらの空間的な接続関係を解釈することにより、環境の空間構成を理解する研究を行った。この時、3次元世界において一般的に成立する幾何学的・物理的な知識をル-ルの形で知識ベ-スに入れておき、この知識と幾何モデルを用いて推論することにより環境の空間構成を理解するというアプロ-チをとった。種々の環境について実験を行なったが、ほとんどの環境については満足の行く結果が得られた。しかし、誤った解釈が行なわれる部分もあったため、これらの誤った結果を詳細に検討し、完全な知識ベ-スを作成しようと検討している段階である。
次に、移動ロボットによりとられた4枚目以降の画像に対して能率よく処理する手法の研究を行った。すでに環境の幾何モデルができているので、それが新たに撮られた画像上でどのように見えるのかという予測モデルを作成することができる。この予測モデルを用いて新しい画像を能率よく処理するプログラムを完成した。また、新たに得られた情報をすでにある環境の幾何モデルと照合して環境モデルを整合性良く動的に更新するプログラムも完成した。

研究成果

• [文献書誌] 津戸,谷内田: "時系列ステレオ画像を用いた環境モデルの構築" 電子情報通信学会論文誌. J74ーDーII. 1723-1730 (1991)
• [文献書誌] Y.Yagi,M.Yachida: "Realーtime Generation of Environmental Map and Obstacle Avoidence Using Omnidirectional Image Sensor with Conic Mirror" Proc.IEEE Conf.Computer Vision and Pattern Recognition. 160-165 (1991)
• [文献書誌] Y.Yagi,Y.Nishizawa and M.Yachida: "Builing Environmental Map for a Mobile Robot using Omnidirectional Image Sensor COPIS" First Korea‐JapanJoint Conference on Computer Vision. 274-279 (1991)
• [文献書誌] Y.Yagi,Y.Nishizawa and M.Yachida: "Estimating Location and Avoiding Collision against Unknown Obstacle for the Mobile Robot using Omnidirectional Image Sensor COPIS" IEEE/RST International Workshop on Intelligent Robots and System'91. 909-914 (1991)
• [文献書誌] M.Yachida,A.Isudo: "Understanding Spatial Configuration of Robot's Environment from Stereo Motion Images" IEEE/RST International Workshop on Intelligent Robots and System'91. 882-887 (1991)
• [文献書誌] 津戸 明宏,八木 康史,谷内田 正彦: "移動視により得られたワイヤ-フレ-ムモデルからの空間構成の理解" 情報処理学会研究報告. CV73ー9. 65-72 (1991)