1993 Fiscal Year Annual Research Report
流体方程式に基づくコンピュータビジョン-表面流像および投影X線像からの3次元流れ場再構成-
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05680293
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| Research Institution | University of Fukui |
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Principal Investigator |
岡崎 耕三 福井大学, 工学部, 教授 (90032276)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
田村 進一 大阪大学, 医学部, 教授 (30029540)
崔 泳圭 福井大学, 工学部, 助手 (90251983)
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| Keywords | コンピュータビジョン / 3次元復元 / 流れ場再構成 / アーパチャプロブレム / 正則化 / 物理モデル / オプティカルフロー / 流体方程式 |
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| Research Abstract |
本研究では,従来のコンピュータビジョンにおける正則化手法が取り入れていなかった対象固有の知識を利用する新しい手法の開発と,実際に水流や血流計測への応用を図る.すなわち,拘束式として流体表面の観測データやX線DSA投影画像データとの整合性による拘束式に加え,さらに対象の物理モデル(ナビエ・ストークス方程式)を導入することにより,対象の特性に合致した3次元画像復元を行うものである.
1.表面流像からの3次元流速場の再構成
窯業流を対象として,シミュレーション的検討と,その速度場の像復元・3次元復元の手法の提案を行っている.従来,隠れ部分や内部の速度場計測まで復元した研究はあまり行われていない.対象の物理モデル,すなわち流体方程式による拘束を導入することで見えない部分の速度場を内捜する.そこで,画像明度不変則による拘束に,対象の物理モデルによる拘束を導入し,3次元速度場の再構成を行った.得られた結果は,表面流のみでなく,物理的に妥当な内部流のまで復元が可能になった.
2.流体方程式に基づくオプティカルフローに関する研究
従来の勾配法によるオプティカルフローは,画像明度不変則による拘束に加え,速度場の滑らか拘束を利用している.これは,対象に依存しない一般的な拘束である.しかしながら,その対象に固有な知識を利用することができればより有効である.速度の滑らか拘束に替えて,対象の物理モデル(Navier-Stokes方程式)による拘束を導入することで,対象の特性に合致した速度場の復元を行った.対象とした流体は,DSA投影画像への拡張性を考慮して,平行管内の定常流シミュレーションデータについて検討した.この手法により,従来のオプティカルフロー法では求まらなかった流体の動きが正しく算出できた.
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