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2010 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 / 最適計算 / 三角測量 / 3次元形状復元 / ハンドル調整 / 超精度最小二乗法 / 魚眼レンズカメラ / カメラ校正
研究概要

1.複数画像からの最適な3次元計算
以前から研究している複数の画像からシーンの3次元形状を最適に計算する手法をさらに発展させた.カメラ位置が既知の場合は高次元空間の直交射影により三重焦点テンソルを利用する最適な3次元計算を示した.観測点が平面上にある場合に,その平面が既知の場合と未知の場合の両方に対して最適計算法を示した.カメラ位置が未知の場合はシーンの形状とカメラパラメータを同時に最適化するバンドル調整法の具体的な実装法を示した.
2.誤差のあるデータからの最適計算
真の最適解の計算は反復を伴い,収束に時間がかかる.反復を伴わない単純な最小二乗法は精度が低い.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」を提案し,画像中の円形物体の識別のための楕円の計算,画像の対応点から3次元復元を行うために基礎行列の計算,平面物体の3次元復元のための射影変換の計算に適用し,計算が効率的でありかつ精度が高いことを実証した.また,非一様,非等方の誤差をもつ3次元位置データから物体の回転や相似変換を最適に計算する手法を開発した.
3.魚眼レンズカメラの校正
3次元復元を行うための撮影に魚眼レンズカメラが使われることが多くなった.しかし魚眼レンズで撮影した画像には大きな歪がある.これを除去するための「固有値最小化法」と呼ぶカメラ校正法を考案した.提案方法は参照パタンと画像との対応をとる必要がなく,画像処理が単純で,かつ精度が高い.これを移動車両から撮影した道路シーンの解析に応用した.

  • 研究成果

    (17件)

すべて 2011 2010

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (11件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Bundle adjustment for 3-D reconstruction : Implementation and evaluation2011

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

      Memoirs of the Faculty of Engineering, Okayama University

      巻: 45 ページ: 1-9

  • [雑誌論文] Optimal computation of 3-D rotation under inhomogeneous anisotropic noise2011

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

      Memoirs of the Faculty of Engineering, Okayama University

      巻: 45 ページ: 10-19

  • [雑誌論文] Hyper least squares and its applications2011

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

      Memoirs of the Faculty of Engineering, Okayama University

      巻: 45 ページ: 20-31

  • [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

      Journal of Mathematical Imaging and Vision

      巻: 38 ページ: 1-13

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Optimization without search : Constraint satisfaction by orthogonal projection with applications to multiview triangulation2010

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

      IEICE Transactions on Information and Syst

      巻: E93-D ページ: 2836-2845

    • 査読あり
  • [学会発表] 不均一な誤差分布をもつ空間データからの3次元回転の最適計算2011

    • 著者名/発表者名
      原裕貴
    • 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
      東京工業大学(東京)
    • 年月日
      2011-03-18
  • [学会発表] 帯状パタンによる魚眼レンズカメラの高精度な校正2011

    • 著者名/発表者名
      森安亮太
    • 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
      東京工業大学(東京)
    • 年月日
      2011-03-18
  • [学会発表] 3次元復元のためのバンドル調整の実装とその評価2011

    • 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
      立命館大学(滋賀県草津市)
    • 年月日
      2011-01-20
  • [学会発表] 不均一な誤差分布をもつ空間データからの3次元回転の最適計算2011

    • 著者名/発表者名
      原裕貴
    • 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
      立命館大学(滋賀県草津市)
    • 年月日
      2011-01-20
  • [学会発表] Hyperaccurate least squares and its applications2010

    • 著者名/発表者名
      Kenichi Kanatani
    • 学会等名
      Symposium on Mathematical Aspects of Image Processing and Computer Vision
    • 発表場所
      北海道大学(札幌)(招待)
    • 年月日
      2010-11-25
  • [学会発表] Optimal two-view planar scene triangulation2010

    • 著者名/発表者名
      K. Kanatani and H. Niitsuma
    • 学会等名
      10th Asian Conference on Computer vision
    • 発表場所
      Queenstown, New Zealand
    • 年月日
      2010-11-10
  • [学会発表] Hyperaccurate least squares and its applications2010

    • 著者名/発表者名
      Kenichi Kanatani
    • 学会等名
      International Conference on Modern Stochastics : Theory and Applications II
    • 発表場所
      Kyiv, Ukraine(招待)
    • 年月日
      2010-09-09
  • [学会発表] Hyper least squares and its applications2010

    • 著者名/発表者名
      P. Rangarajan, K. Kanatani, H. Niitsuma and Y. Sugaya
    • 学会等名
      20th International Conference on Pattern Recognition
    • 発表場所
      Istanbul, Turkey
    • 年月日
      2010-08-23
  • [学会発表] High accuracy homography computation without iterations2010

    • 著者名/発表者名
      Hirotaka Niitsuma
    • 学会等名
      第16回画像センシングシンポジウム
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(横浜市)
    • 年月日
      2010-06-10
  • [学会発表] Improved multistage learning for multibody segmentation2010

    • 著者名/発表者名
      Y. Sugaya and K. Kanatani
    • 学会等名
      5th International Conference on Computer Vision Theory and Applications
    • 発表場所
      Angers, France
    • 年月日
      2010-05-19
  • [学会発表] Hyperaccurate algebraic ellipse fitting without iterations2010

    • 著者名/発表者名
      Kenichi Kanatani
    • 学会等名
      5th International Conference on Computer Vision Theory and Applications
    • 発表場所
      Angers, France
    • 年月日
      2010-05-18
  • [図書] 数値で学ぶ計算と解析2010

    • 著者名/発表者名
      金谷健一
    • 総ページ数
      205
    • 出版者
      共立出版

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公開日: 2012-07-19  

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