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2009 年度 実績報告書

高次元空間の直交射影による多画像からの最適な3次元復元

研究課題

研究課題/領域番号 21500172
研究機関岡山大学

研究代表者

金谷 健一  岡山大学, 大学院・自然科学研究科, 教授 (60125838)

研究分担者 新妻 弘崇  岡山大学, 大学院・自然科学研究科, 助教 (60452562)
キーワード最尤推定 / 基礎行列 / 射影変換 / 楕円当てはめ / 3次元形状復元 / パノラマ画像 / 超精度最小二乗法 / 三角測量
研究概要

1. 誤差のあるデータからの最適計算の一般理論
以前から,誤差のあるデータから真の関係式(データに誤差がないときに満たされるべき式)のパラメータを最適に推定する方式を研究してきたが,計算しやすい近似式(サンプソン誤差)を最小化する計算を反復することによって最尤推定の意味の真の最適解に収束させる方法を一般的に定式化することができた.
2. 画像データからの3次元計算のための高速高精度計算
真の最適解の計算は反復を伴い,収束に時間がかかる.一方,反復を伴わない単純な方法は最小二乗法であるが,精度が低い.本研究ではこの最小二乗法の精度を飛躍的に向上させる「超精度最小二乗法」を発見した.そして,これを次のような応用に適用し,計算が効率的でありかつ精度が高いことを実証した.
(1) シーン中の円形物体の識別のために,その投影像に楕円を当てはめる問題.
(2) 複数の画像からシーン中の物体の3次元形状とその運動の計算.
(3) 複数の画像を合成する視野の広いパノラマ画像の生成.
3. 2画像からの平面性を仮定して三角測量による3次元計算
観測している点がシーン中の平面上にあるという知識を用いて2画像の対応点からその3次元位置を最適に求めるための新しい計算法を導出した.これは対応点を高次元空間の点とみなして高次元空間において拘束条件の定義する多様体に直交射影するものである.これを点が載る平面が既知の場合と未知の場合の両方に対して考案した.

  • 研究成果

    (16件)

すべて 2010 2009

すべて 雑誌論文 (9件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (7件)

  • [雑誌論文] Unified Computation of Strict Maximum Likelihood for Geometric Fitting2010

    • 著者名/発表者名
      Kenichi Kanatani
    • 雑誌名

      Memoirs of the Faculty of Engineering, Okayama University 44

      ページ: 13-23

  • [雑誌論文] Improved multistage learning for multibody motion segmentation2010

    • 著者名/発表者名
      Kenichi Kanatani, Y.Sugaya,
    • 雑誌名

      Memoirs of the Faculty of Engineering, Okayama University 44

      ページ: 24-31

  • [雑誌論文] Optimization without Search : Constraint Satisfaction by Orthogonal Projection with Applications to Multiview2010

    • 著者名/発表者名
      Kenichi Kanatani
    • 雑誌名

      Memoirs of the Faculty of Engineering, Okayama University 44

      ページ: 32-41

  • [雑誌論文] Hyperaccurate ellipse fitting without iterations2010

    • 著者名/発表者名
      Kenichi Kanatani
    • 雑誌名

      Memoirs of the Faculty of Engineering, Okayama University 44

      ページ: 42-49

  • [雑誌論文] High accuracy homography computation without iterations2010

    • 著者名/発表者名
      Kenichi Kanatani
    • 雑誌名

      Memoirs of the Faculty of Engineering, Okayama University 44

      ページ: 50-59

  • [雑誌論文] Geometric BIC2010

    • 著者名/発表者名
      Kenichi Kanatani
    • 雑誌名

      IEICE Transactions on Information and Systems E93-D・1

      ページ: 144-151

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Compact fundamental matrix computation2010

    • 著者名/発表者名
      Kenichi Kanatani
    • 雑誌名

      IPSJ Transactions on Computer Vision and Applications 2

      ページ: 59-70

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Improved algebraic methods for circle fitting2009

    • 著者名/発表者名
      Prasanna Rangarajan
    • 雑誌名

      Electronic Journal of Statistics 3

      ページ: 75-1082

    • 査読あり
  • [雑誌論文]2009

    • 著者名/発表者名
      広中平祐
    • 雑誌名

      数理科学事典, 第2版(丸善)

      ページ: 1062-1068

  • [学会発表] 平面シーンの最適三角測量2010

    • 著者名/発表者名
      矢野直樹
    • 学会等名
      情報処理学会コンピュータビジョンとイメージメディア研究会
    • 発表場所
      電気通信大学(東京)
    • 年月日
      2010-03-18
  • [学会発表] 超精度最小二乗法とその応用2010

    • 著者名/発表者名
      金谷健一
    • 学会等名
      情報処理学会コンピュータビジョンとイメージメディア研究会
    • 発表場所
      電気通信大学(東京)
    • 年月日
      2010-03-18
  • [学会発表] 反復を用いない射影変換の高精度解法2010

    • 著者名/発表者名
      新妻弘崇
    • 学会等名
      情報処理学会コンピュータビジョンとイメージメディア研究会
    • 発表場所
      京都大学(京都市)
    • 年月日
      2010-01-22
  • [学会発表] 最適な射影変換の新しい計算アルゴリズム2009

    • 著者名/発表者名
      新妻弘崇
    • 学会等名
      情報処理学会コンピュータビジョンとイメージメディア研究会
    • 発表場所
      石川県地場産業振興センター(金沢市)
    • 年月日
      2009-11-27
  • [学会発表] 楕円当てはめの超精度最小二乗法2009

    • 著者名/発表者名
      岩元祐輝
    • 学会等名
      情報処理学会コンピュータビジョンとイメージメディア研究会
    • 発表場所
      東北大学(仙台市)
    • 年月日
      2009-09-01
  • [学会発表] 画像からの3次元復元の最新アルゴリズム2009

    • 著者名/発表者名
      山田健人
    • 学会等名
      情報処理学会コンピュータビジョンとイメージメディア研究会
    • 発表場所
      東北大学(仙台市)
    • 年月日
      2009-09-01
  • [学会発表] 一般主成分分析による複数運動分離の多段階最適化2009

    • 著者名/発表者名
      田中慎也
    • 学会等名
      情報処理学会コンピュータビジョンとイメージメディア研究会
    • 発表場所
      東北大学(仙台市)
    • 年月日
      2009-08-31

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公開日: 2011-06-16   更新日: 2016-04-21  

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