3次元画像計測に基づく物体の全周形状と表面反射特性のモデリングに関する研究

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13480098
• Research Institution: Nara Institute of Science and Technology
• Principal Investigator: 横矢 直和 奈良先端科学技術大学院大学, 情報科学研究科, 教授 (10252834)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 山澤 一誠 奈良先端科学技術大学院大学, 情報科学研究科, 助手 (40283931) ; 竹村 治雄 大阪大学, サイバーメディアセンター, 教授 (60263430)
• Keywords: 実物体の仮想化 / 物体モデリング / 反射特性推定 / 3次元画像計測 / 複合現実 / コンピュータビジョン

Research Abstract

本年度は、以下の研究を実施した。
1.レンジファインダによる物体の全周3次元計測及び複数の照明条件下でのカラー画像の取得
まず、物体の表面反射特性を推定するための距離データと表面カラーデータの同時計測手法を開発した。具体的には、物体面上の各点で、(1)拡散反射成分のみが少なくても1回は観測される、(2)強い鏡面反射成分が少なくても2回は観測される、の2つの条件を満足する最小数の光源設置位置を距離データに基づくシミュレーションによって求め、実際に光源を設置して、全周計測レーザレンジファインダによって、同一物体に対して形状データと位置合わせされた複数の表面テクスチャ画像を取得する方式を確立した。
2.距離データとカラー画像からの物体表面反射特性の推定
上記1で得られた計測データを表面反射モデルに代入することによって物体面上の各点での拡散反射パラメータと鏡面反射パラメータを推定する手法を開発した。本年度は、表面反射モデルとしてTorrance-Sparrowモデルを採用し、物体表面での相互反射はないものとしてパラメータ推定を行った。評価実験の結果、複雑な形状をした物体の表面反射特性を厳密に推定するためには物体表面での相互反射を考慮した手法の開発が必要であることが明らかになり、相互反射を考慮するための基礎的な検討を行った。

Research Products

• [Publications] Takashi Machida: "Dense estimation of surface reflectance parameters by selecting optimum illumination conditions"Proc.14th Int.Conf.on Vision interface. 244-251 (2001)
• [Publications] 町田 貴史: "複数の照明条件の組み合せによる物体の表面反射特性の密な推定"電子情報通信学会論文誌(D-II). J84-D-II・8. 1873-1881 (2001)
• [Publications] 町田 貴史: "相互反射を考慮した物体表面反射特性の推定"電子情報通信学会技術研究報告. 101・389. 19-24 (2001)
• [Publications] Takashi Machida: "Dense estimation of surface reflectance properties for merging virtualized objects into real images"Proc.5th Asian Conf.on Computer Vision. 2. 688-693 (2002)
• [Publications] 町田 貴史: "相互反射を伴う物体表面反射特性の推定"電子情報通信学会技術研究報告. 101・652. 25-32 (2002)