| 研究課題/領域番号 |
15K00365
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| 研究機関 | 福山大学 |
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研究代表者 |
池岡 宏 福山大学, 工学部, 講師 (20579966)
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| 研究期間 (年度) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| キーワード | 距離推定 / アオリ光学系 / 地面合焦画像 |
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| 研究実績の概要 |
アオリ光学系を活用した距離推定方式を複数提案しているが、本年度は単眼カメラにより撮像した地面合焦画像を用いて距離推定を行う方式について主に研究を行った。なお、地面合焦画像とは、前方被写界深度境界が地面に一致するように撮像することで取得でき、地面テクスチャはピントの合った状態となり、地面上に存在する物体はぼけた状態となる画像ことである。
特に地面合焦画像を用いた方式について、大きく進捗のあった方式は二つである。一つは、地面合焦画像における地面と物体のぼけ量の違いから物体下端部を検出し、あらかじめ取得しておいた下端部座標と距離の関係から、距離値を算出する方式である。ただし、本方式は地面合焦画像のコントラストの状態により、ぼけ量算出が安定しない。そこで、Local Contrast Prior(LCP)を用いることでコントラストの影響を抑制したぼけ量算出を行う方式に改良した。もう一つは、アオリ光学系を備えたカメラを２台用意する方式である。本方式の場合、まず一般的なステレオ方式で距離を推定する。ただし、ステレオ方式にはオクルージョン問題により距離推定できない領域がある。特に近距離においてはこの影響が大きい。そこで、これらのオクルージョンをアオリ光学系を用いた単眼による距離推定を行うことで、画像中の全領域を距離推定可能とする方式である。これにより、遠方における距離推定は視差の大きいステレオ方式で、近距離でオクルージョンが発生しやすい領域ではアオリ方式で、それぞれ距離推定することでお互いを補完し合う方式を考案中である。
なお、単開口・複数センサで実装する提案中の別方式については、参照テーブルにおけるぼけ比と距離値の誤差を抑制するアルゴリズムの改善を進めているところである。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
研究予定で列挙していた三つ提案方式の性能および実用性について検討する中、当初の想定に含まれない別途有望な新たな方式を考案することになり、その検証に時間を消費したことが、進捗遅れの主な原因である。なお新方式とは、従来研究で提案されたステレオ方式に、本研究で採用したアオリ光学系による距離推定方式を組み合わせることで、広範囲距離推定を実現する方式である。この新提案方式に類似した方式はこれまでに提案されておらず、今後も実験および検証を重ねていく価値があるものと考えている。よって、現在は４方式それぞれについて研究を進めているところである。
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| 今後の研究の推進方策 |
当初から研究スケジュールに列挙されていた三方式（①）に加え、新たに考案した方式（②）の研究を同時並行で進める予定である。
①に関しては、近軸理論に基づいた参照テーブルでは光学収差による距離推定誤差を抑制することができないことが分かってきており、人工知能アルゴリズムの導入を図ることで推定精度を改善する予定でいる。なお現在、その実装作業を進めているところであり、実装が終了次第、人工知能アルゴリズムの有無における性能比較を行う予定である。
また②の新方式について他大学の研究室の協力を得ながら実験データを集めているおり、すでにこれまでの分析結果から従来のステレオ方式による距離推定精度を十分改善できることが分かってきてた。特にアオリ方式で取得した地面合焦画像中の焦点ぼけによる、ステレオ画像間のマッチング精度の低下が懸念されたが、その影響がほとんど無いことが分かってきた。よって、当初予定していた以上の成果が得られる可能性が高く、今年度中にその内容を発表する予定である。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
既に提案中の３方式に加え、新たな方式の考案とその検証に時間を要したことが主な原因である。
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| 次年度使用額の使用計画 |
提案方式が一つ増え、計４方式について検討を行うことになったが、各方式で利用する研究機材に大きな違いは無く、各方式の検証に費やす研究時間を増やすことで、当初の予定通り研究を進めていく予定である。
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