学習に基づく６自由度カメラ位置姿勢推定

2013 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 23700211
• 研究機関: 広島大学
• 研究代表者: 玉木 徹 広島大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (10333494)
• キーワード: 姿勢推定 / コンピュータビジョン / 3次元シーン / 変化検出 / カメラ姿勢

研究概要

本研究は，画像情報からカメラ位置姿勢を高速に推定する手法の開発と理論の構築を目的とする．本年度の研究成果は次の通りである．
１．異なる時刻に撮影された画像セットによって復元された３次元シーンのスケールを合わせる手法を開発した．
学習済みと現在の３次元シーンのスケールが大きく異なると，ICPなどの手法を用いた位置合わせは失敗することが多い．そのため，各３次元シーンのスケールをあらかじめ推定し，スケールを合わせた後に位置合わせする方法を開発した．この手法は，spin imageなどの３次元局所特徴量の近傍の大きさ（スケール）を徐々に変化させた時の累積寄与率曲線を，スケール方向の1次元のみに変化させて曲線同士の位置合わせを行うため，scale ratio IPCと名づけた．実シーンを用いた実験により，複雑な物体が存在する場合でも２つの３次元シーンのスケールを推定し，位置合わせに成功することを示した．
２．スケールの異なる３次元物体を位置合わせする場合に用いる新たな特徴量を開発した．３次元点群に対する局所特徴量はスケール固定のものがほとんどであり，物体のスケールが異なる場合には，位置合わせに用いることができない．スケール不変な特徴検出を用いる方法もあるが，３次元ボリュームやサーフェスメッシュに対するものがほとんどであり，３次元点群に直接適用できる手法は少ない．提案した特徴量は，一般的な局所特徴量とは異なり，大域的な形状を記述するものである．本手法の精度をシミュレーション実験により評価し，パラメータ変化などに頑健であることを示した．

研究成果

• [雑誌論文] Semi-Rigid Registration of 3D points (2013)
  • 著者名/発表者名: Baowei Lin, Kouhei Sakai, Toru Tamaki, Bisser Raytchev, Kazufumi Kaneda, Koji Ichii
  • 雑誌名: Journal of Signal and Information Processing 巻: Vol.4, No.3B ページ: ISSN:2159-4465
  • DOI: 10.4236/jsip.2013.43B005
  • URL: http://www.scirp.org/journal/PaperInformation.aspx?PaperID=38045#.U17qq16F6_o
• [雑誌論文] Development of a Client-Server System for 3D Scene Change Detection (2013)
  • 著者名/発表者名: Haoming Wang, Baowei Lin, Toru Tamaki, Bisser Raytchev, Kazufumi Kaneda, Koji Ichii
  • 雑誌名: Journal of Software Engineering and Applications 巻: Vol.6, No.7B ページ: ISSN:1945-3116
  • DOI: 10.4236/jsea.2013.67B004
  • URL: http://www.scirp.org/journal/PaperInformation.aspx?PaperID=38430
• [雑誌論文] Quantitative identification of mucosal gastric cancer under magnifying endoscopy with flexible spectral imaging color enhancement (2013)
  • 著者名/発表者名: Rie Miyaki, Shigeto Yoshida, Shinji Tanaka, Yoko Kominami, Yoji Sanomura, Taiji Matsuo, Shiro Oka, Bisser Raytchev, Toru Tamaki, Tetsushi Koide, Kazufumi Kaneda, Masaharu Yoshihara and Kazuaki Chayama
  • 雑誌名: Journal of Gastroenterology and Hepatology 巻: 28 ページ: 841-847
  • DOI: 10.1111/jgh.12149
  • 査読あり
• [雑誌論文] Perceptually inspired afterimage synthesis (2013)
  • 著者名/発表者名: Michihiro Mikamo, Marcos Slomp, Bisser Raytchev, Toru Tamaki, Kazufumi Kaneda
  • 雑誌名: Computers & Graphics 巻: 37 ページ: 247-255
  • DOI: 10.1016/j.cag.2013.02.008
  • 査読あり
• [雑誌論文] A Rendering Method of Subsurface Scattering Using Interpolated Luminance Distributions (2013)
  • 著者名/発表者名: Ayaka Furutsuki, Tomohisa Manabe, Bisser Raytchev, Toru Tamaki, Kazufumi Kaneda
  • 雑誌名: The Journal of the Institute of Image Electronics Engineers of Japan 巻: 42 ページ: 429-437
  • 査読あり
• [学会発表] Scale invariant descriptor with border points of 3D point clouds (2014)
  • 著者名/発表者名: Fangda Zhao, Baowei Lin, Toru Tamaki, Bisser Raytchev, Kazufumi Kaneda
  • 学会等名: The 20th Korea-Japan Workshop on Frontiers of Computer Vision (FCV2014)
  • 発表場所: Okinawa National College of Technology, Okinawa, Japan
  • 年月日: 20140204-06
• [学会発表] Object Pose Estimation by Locally Linearly Embedded Regression (2013)
  • 著者名/発表者名: B. Raytchev, K. Terakado, T. Tamaki, and K. Kaneda
  • 学会等名: 20th International Conference on Neural Information Processing (ICONIP 2013)
  • 発表場所: Daegu Exhibition & Convention Center, Daegu, Korea
  • 年月日: 20131103-20131107
• [学会発表] Scale Invariant Point Feature for 3D Object Detection (2013)
  • 著者名/発表者名: Fangda Zhao, Baowei Lin, Toru Tamaki, Bisser Raytchev, Kazufumi Kaneda
  • 学会等名: 平成25年度（第64回）電気・情報関連学会中国支部連合大会
  • 発表場所: 岡山大学, 岡山
  • 年月日: 20131019-20131019
• [学会発表] Scale ratio ICP for 3D point clouds with different scales (2013)
  • 著者名/発表者名: Baowei Lin, Toru Tamaki, Bisser Raytchev, Kazufumi Kaneda, Koji Ichii
  • 学会等名: 2013 IEEE International Conference on Image Processing (ICIP2013)
  • 発表場所: Melbourne Convention and Exhibition Centre, Melbourne, Australia
  • 年月日: 20130915-18
• [学会発表] Semi-Rigid Registration of 3D points (2013)
  • 著者名/発表者名: Baowei Lin, Kouhei Sakai, Toru Tamaki, Bisser Raytchev, Kazufumi Kaneda, Koji Ichii
  • 学会等名: International Conference on Signal and Image Processing (CSIP 2013)
  • 発表場所: Beijing Yanshan Hotel, Beijing, China
  • 年月日: 20130714-16
• [学会発表] Semi-Rigid Registration of 3D points (2013)
  • 著者名/発表者名: Baowei Lin, Kouhei Sakai, Toru Tamaki, Bisser Raytchev, Kazufumi Kaneda, Koji Ichii
  • 学会等名: The 5th International Conference on Computational Intelligence and Software Engineering (CiSE 2013)
  • 発表場所: Beijing Yanshan Hotel, Beijing, China
  • 年月日: 20130614-20130616
• [学会発表] 配置情報のエネルギー最小化に基づく3次元点群の位置合わせ (2013)
  • 著者名/発表者名: 境耕平, 林宝尉, 玉木徹, 金田和文, Bisser Raytchev, 一井康二
  • 学会等名: 第19回画像センシングシンポジウム SSII2013
  • 発表場所: パシフィコ横浜, 神奈川
  • 年月日: 20130612-14