可変フォーカス機構を用いた立体形状の計測

1992 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 03650348
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 英保 茂 京都大学, 工学部, 教授 (40026117)
• 研究分担者: 関口 博之 京都大学, 工学部, 助手 (90243063) ; 八村 広三郎 京都大学, 工学部, 助教授 (70124229)
• キーワード: ボケ量計測 / 多重フォーカス / 画像系列 / 距離画像 / 3次元計測

研究概要

本研究では、1台のビデオカメラを用いて、フォーカスを種々に連続的に変えて画像を撮像し、それらの多数枚の画像から距離を計測する単眼視・可変フォーカス画像による3次元計測システムの構築を目的としている。すなわち、視野内の各位置の距離を計測するために、合焦点位置の計測を複数枚の画像から画像処理手法を用いて行い、それらの各焦点位置の情報から、3次元距離画像の作成、3次元形状の計測など3次元環境把握を行う簡便な手法を開発しようとするものであるが、本年度の研究実績の概要を以下に記す。
1.ボケ量評価手法の開発 合焦していない2枚の画像間でボケ量の差を多数枚のフォーカスずらしの画像系列から求める手法を開発し、このボケ量を用いることにより、ボケ画像上の各画素の焦点位置の推定が可能となった。
2.3次元形状(距離)画像高精度計測手法の開発 多重画像から求められた多重合焦位置を、各画像ごとのボケ量を考慮した重みをつけることで、信頼性と精度共に向上した1枚の距離画像を作成する手法を開発した。
3.システムによる処理実験 上記の結果を用いて簡単な形状の3次元計測実験を行い、単眼カメラシステムによる計測としては、これまでの各種の研究結果に比ベて、精度のよい計測が可能であることを明らかにした。
今後、撮像枚数をより多くすることで奥行き方向の距離精度を向上させるため、デーテの取得法などの自動化を含め検討していくこよが必要であろう。