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

2011 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 21500172
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 知覚情報処理・知能ロボティクス
• 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)
• 連携研究者: 菅谷 保之 豊橋技術科学大学, 工学部, 准教授 (00335580)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2011
• キーワード: 幾何学的推定 / 最適化手法 / 最尤推定 / 超精度最小二乗法 / 超精度くりこみ法 / 3次元形状復元 / 楕円当てはめ / カメラ校正

研究概要

多画像からの3次元形状を高精度に復元する直交射影による方法を確立した.その過程で,誤差のあるデータから図形に性質を計算するさまざまな新しい最適化手法が発見された.これらは画像や3次元センサーデータを用いるさまざまの幾何学的計算に適用できる.発見された主な手法は,反復による厳密な最尤推定の計算法,反復を用いない高精度の「超精度最小二乗法」,反復による最尤推定解を上回る精度の「超精度くりこみ法」である.

研究成果

• [雑誌論文] Optimal computation of 3-D similarity : Gauss-Newton vs. Gauss-Helmert (2012)
  • 著者名/発表者名: K. Kanatani and H. Niitsuma
  • 雑誌名: Memoirs of the Faculty of Engineering 巻: Vol.46 ページ: 21-23
• [雑誌論文] Calibration of ultra-wide fisheye lens cameras by eigenvalue minimization (2012)
  • 著者名/発表者名: K. Kanatani
  • 雑誌名: Memoirs of the Faculty of Engineering 巻: Vol.46 ページ: 10-20
• [雑誌論文] Optimal computation of 3-D similarity from space data with inhomogeneous noise distributions (2012)
  • 著者名/発表者名: K. Kanatani and H. Niitsuma
  • 雑誌名: Memoirs of the Faculty of Engineering 巻: Vol.46 ページ: 1-9
• [雑誌論文] HyperLS and its applications (2011)
  • 著者名/発表者名: K. Kanatani, P. Rangarajan, Y. Sugaya and H. Niitsuma
  • 雑誌名: IPSJ Transactions on Computer Vision and Applications 巻: Vol.3 ページ: 80-94
  • 査読あり
• [雑誌論文] Optimal two-view planar triangulation (2011)
  • 著者名/発表者名: K. Kanatani and H. Niitsuma
  • 雑誌名: IPSJ Transactions on Computer Vision and Applications 巻: Vol.3 ページ: 67-79
  • 査読あり
• [雑誌論文] Hyper least squares fitting of circles and ellipses (2011)
  • 著者名/発表者名: K. Kanatani and P. Rangarajan
  • 雑誌名: Computational Statistics and Data Analysis 巻: Vol.55, No.6 ページ: 2197-2208
  • 査読あり
• [雑誌論文] Hyper least squares and its applications (2011)
  • 著者名/発表者名: K. Kanatani, P. Rangarajan, Y. Sugaya and H. Niitsuma
  • 雑誌名: Memoirs of the Facultyof Engineering 巻: Vol.45 ページ: 20-31
• [雑誌論文] Optimal computation of 3-D rotation under inhomogeneous anisotropic noise (2011)
  • 著者名/発表者名: K. Kanatani and H. Niitsuma
  • 雑誌名: Memoirs of the Faculty of Engineering 巻: Vol.45 ページ: 10-19
• [雑誌論文] Bundle adjustment for 3-D reconstruction : Implementation and evaluation (2011)
  • 著者名/発表者名: K. Kanatani and Y. Sugaya
  • 雑誌名: Memoirs of the Faculty of Engineering 巻: Vol.45 ページ: 1-9
• [雑誌論文] Optimization without search : Constraint satisfaction by orthogonal projection with applications to multiview triangulation (2010)
  • 著者名/発表者名: K. Kanatani, Y. Sugaya and H. Niitsuma
  • 雑誌名: IEICE Transactions on Information and Systems 巻: Vol.E93-D, No.10 ページ: 2836-2845
  • 査読あり
• [雑誌論文] Unified computation of strict maximum likelihood for geometric fitting (2010)
  • 著者名/発表者名: K. Kanatani and Y. Sugaya
  • 雑誌名: Journal of Mathematical Imaging and Vision 巻: Vol.38, No.1 ページ: 1-13
  • 査読あり
• [雑誌論文] Compact fundamental matrix computation (2010)
  • 著者名/発表者名: K. Kanatani and Y. Sugaya
  • 雑誌名: IPSJ Transactions on Computer Vision and Applications 巻: Vol.2 ページ: 59-70
  • 査読あり
• [雑誌論文] Geometric BIC (2010)
  • 著者名/発表者名: K. Kanatani
  • 雑誌名: IEICE Transactions on Information and Systems 巻: Vol.E93-D, No.1 ページ: 144-151
  • 査読あり
• [雑誌論文] High accuracy homography computation without iterations (2010)
  • 著者名/発表者名: K. Kanatani, H. Niitsuma, and P. Rangarajan
  • 雑誌名: Memoirs of the Faculty of Engineering 巻: Vol.44 ページ: 50-59
• [雑誌論文] Hyperaccurate ellipse fitting without iterations (2010)
  • 著者名/発表者名: K. Kanatani and P. Rangarajan
  • 雑誌名: Memoirs of the Faculty of Engineering 巻: Vol.44 ページ: 42-49
• [雑誌論文] Optimization without Search : Constraint Satisfaction by Orthogonal Projection with Applications to Multiview Triangulation (2010)
  • 著者名/発表者名: K. Kanatani, H. Niitsuma, and Y. Sugaya
  • 雑誌名: Memoirs of the Faculty of Engineering 巻: Vol.44 ページ: 32-41
• [雑誌論文] Improved multistage learning for multibody motion segmentation (2010)
  • 著者名/発表者名: K. Kanatani and Y. Sugaya
  • 雑誌名: Memoirs of the Faculty of Engineering 巻: Vol.44 ページ: 24-31
• [雑誌論文] Unified computation of strict maximum likelihood for geometric fitting (2010)
  • 著者名/発表者名: K. Kanatani and Y. Sugaya
  • 雑誌名: Memoirs of the Faculty of Engineering 巻: Vol.44 ページ: 13-23
• [雑誌論文] Improved algebraic methods for circle fitting (2009)
  • 著者名/発表者名: P. Rangarajan and K. Kanatani
  • 雑誌名: Electronic Journal of Statistics 巻: Vol.3 ページ: 1075-1082
  • 査読あり
• [学会発表] Kinectを用いた動作解析システムの構築 (2011)
  • 著者名/発表者名: 横田健太, 中原龍一, 有本尚也, 本田卓士, 丸茂哲平, 金澤智子, 橋詰謙三, 西田圭一郎, 築山尚司, 樫山佳美, 金谷健一, 千田益生, 尾崎敏文
  • 学会等名: 第33回中国四国リハビリテーション医学研究会
  • 発表場所: Okayama, Japan
  • 年月日: 2011-12-04
• [学会発表] Optimal estimation for computer vision applications (2011)
  • 著者名/発表者名: K. Kanatani
  • 学会等名: Winter School for Young researchers on Mathematical Aspects of Image Processing and Computer Vision
  • 発表場所: Sendai, Japan
  • 年月日: 2011-11-26
• [学会発表] 超広角魚眼レンズカメラの固有値最小化法による校正 (2011)
  • 著者名/発表者名: 丸茂哲平, 中村遼平, 金谷健一
  • 学会等名: 第16回パターン計測シンポジウム
  • 発表場所: Gifu, Japan
  • 年月日: 2011-11-05
• [学会発表] 3次元相似変換の最適化計算:ガウス・ニュートン法vs.ガウス・ヘルマート法 (2011)
  • 著者名/発表者名: 本田卓士, 新妻弘崇, 金谷健一
  • 学会等名: 第16回パターン計測シンポジウム
  • 発表場所: Gifu, Japan
  • 年月日: 2011-11-04
• [学会発表] Optimal computation of 3-D rotation under inhomogeneous anisotropic noise (2011)
  • 著者名/発表者名: H. Niitsuma and K. Kanatani
  • 学会等名: 12th IAPR Conference on Machine Vision Applications
  • 発表場所: Nara, Japan
  • 年月日: 2011-06-13
• [学会発表] Optimal computation of 3-D similiarity from space data with inhomogeneous noise distributions (2011)
  • 著者名/発表者名: H. Niitsuma and K. Kanatani
  • 学会等名: 第17回画像センシングシンポジウム
  • 発表場所: Yokohama, Japan
  • 年月日: 2011-06-10
• [学会発表] Implementation and evaluation of bundle adjustment for 3-Dreconstruction (2011)
  • 著者名/発表者名: K. Kanatani and Y. Sugaya
  • 学会等名: 第17回画像センシングシンポジウム
  • 発表場所: Yokohama, Japan
  • 年月日: 2011-06-10
• [学会発表] High accuracy calibration of ultra-wide fisheye lens camera by eigenvalue minimization (2011)
  • 著者名/発表者名: R. Nakamura, T. Marumo and K. Kanatani
  • 学会等名: 第17回画像センシングシンポジウム
  • 発表場所: Yokohama, Japan
  • 年月日: 2011-06-10
• [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, 中村遼平, 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: Osaka, Japan
  • 年月日: 2011-05-19
• [学会発表] 不均一な誤差分布をもつ空間データからの3次元相似変換の最適計算 (2011)
  • 著者名/発表者名: 原裕貴, 新妻弘崇, 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: Osaka, Japan
  • 年月日: 2011-05-19
• [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, 新妻弘崇, 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: Kusatsu, Shiga, Japan
  • 年月日: 2011-01-20
• [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, 菅谷保之, 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: Kusatsu, Shiga, Japan
  • 年月日: 2011-01-20
• [学会発表] Hyperaccurate least squares and its applications (2010)
  • 著者名/発表者名: K. Kanatani
  • 学会等名: Symposium on Mathematical Aspects of Image Processing and Computer Vision
  • 発表場所: Sapporo, Japan
  • 年月日: 2010-11-25
• [学会発表] Optimal two-view planar scene triangulation (2010)
  • 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 applications (2010)
  • 著者名/発表者名: K. Kanatani
  • 学会等名: International Conference on Modern Stochastics : Theory and Applications II
  • 発表場所: Kiev, Ukraine
  • 年月日: 2010-09-09
• [学会発表] Hyper least squares and its applications (2010)
  • 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 iterations (2010)
  • 著者名/発表者名: H. Niitsuma, P. Rangarajan and K. Kanatani
  • 学会等名: 第16回画像センシングシンポジウム
  • 発表場所: Yokohama, Japan
  • 年月日: 2010-06-10
• [学会発表] Improved multistage learning for multibody segmentation (2010)
  • 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 iterations (2010)
  • 著者名/発表者名: K. Kanatani and P. Rangarajan
  • 学会等名: Proceedings of the 5th International Conference on Computer Vision Theory and Applications
  • 発表場所: Angers, France
  • 年月日: 2010-05-18
• [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, 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: Tokyo, Japan
  • 年月日: 2010-03-19
• [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, プラサンナ・ランガラヤン, 菅谷保之, 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: Tokyo, Japan
  • 年月日: 2010-03-18
• [学会発表] 反復を要しない射影変換の高精度解法 (2010)
  • 著者名/発表者名: 新妻弘崇, プラサンナ・ランガラヤン, 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: Kyoto, Japan
  • 年月日: 2010-01-11
• [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, 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: Kanazawa, Japan
  • 年月日: 2009-11-17
• [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, 金澤靖, 金谷健一, 菅谷保之
  • 学会等名: 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: Sendai, Japan
  • 年月日: 2009-09-01
• [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, プラサンナ・ランガラヤン, 金谷健一
  • 学会等名: 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: Sendai, Japan
  • 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, 田中勇桂, 原裕貴, 菅谷保之, 金谷健一
  • 学会等名: 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: Sendai, Japan
  • 年月日: 2009-08-31
• [学会発表] 3次元相似変換の最適化計算:ガウス・ニュートン法vs.ガウス・ヘルマート法 (0)
  • 著者名/発表者名: 本田卓士, 新妻弘崇, 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: Tsukuba, Japan
  • 年月日: 00001117
• [学会発表] 幾何学的推定のための最適化手法:最小化を越えて (0)
  • 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: Tokyo, Japan
  • 年月日: 00000316
• [学会発表] 基礎行列と射影変換の計算精度の比較:最小二乗法から超精度くりこみ法まで (0)
  • 著者名/発表者名: 菅谷保之, 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: Tokyo, Japan
  • 年月日: 00000316
• [学会発表] 精度くりこみ法:複数拘束 (0)
  • 著者名/発表者名: 金谷健一, アリ・アルシャラドカー, ニコライ・チェルノフ, 菅谷保之
  • 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: Tokyo, Japan
  • 年月日: 00000316
• [学会発表] 楕円当てはめの精度比較:最小二乗法から超精度くりこみ法まで (0)
  • 著者名/発表者名: 横田健太, 村田和洋, 菅谷保之, 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: Osaka, Japan
  • 年月日: 00000120
• [学会発表] 超精度くりこみ法 (0)
  • 著者名/発表者名: 金谷健一, アリ・アルシャラドカー, ニコライ・チェルノフ, 菅谷保之
  • 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: Osaka, Japan
  • 年月日: 00000120
• [図書] 理数系のための技術英語練習帳-さらなる上達を目指して- (2012)
  • 著者名/発表者名: 金谷健一
  • 総ページ数: 265
  • 出版者: 共立
• [備考]
  • URL: http://www.suri.cs.okayama-u.ac.jp/~kanatani/j/