動画像解析における統計的最適化とモデル選択の新展開

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13680432
• Research Institution: OKAYAMA UNIVERSITY
• Principal Investigator: 金谷 健一 岡山大学, 工学部, 教授 (60125838)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 菅谷 保之 岡山大学, 工学部, 助手 (00335580)
• Keywords: 運動物体の分離 / 3次元形状復元 / 幾何学モデル選択 / 楕円当てはめ / 統計的最適化 / 画像のマッチング / ビデオ画像処理 / ロバスト推定

Research Abstract

1.画像の3次元解析のための統計理論
画像からの3次元復元の精度を解析するために画像データの誤差を統計的にモデル化する方法を探究し,画像の濃淡値から共分散行列を推定する方法や,解析の精度の漸近的評価の仕方,モデル選択規準「幾何学的AIC」および「幾何学的MDL」の導出に関する確率統計的に一貫した理論を構築した.
2.画像間の自動対応づけ
独立に撮影した2画像のそれぞれに特徴点抽出処理を行い,得られた特徴点を2画像間で対応づける処理を自動的に行なう手法を開発した.これは仮の対応を計算してはそれを種々の大域的な条件から修正する多段階の方法である.これを複数の画像からのモザイク画像を生成することを目的として平面シーンや遠方のシーンから画像の射影変換を推定する方法,および物体やシーンの3次元形状を計算することを目的として般のシーンから基礎行列を計算する問題に応用し,極めて効果的であることを実証した.
3.ビデオ画像からの運動物体の分離
静止した背景中を移動する物体を,それとは独立にカメラを移動しながら撮影し,そのビデオ画像から移動物体を抽出する手法を開発した.これは初期フレームから特徴点を抽出し,それをフレームごとに追跡し,得られた軌跡を数学的条件から分離するものである.本研究では誤った追跡軌跡を除去する統計的検定の手法や分離のための数学的条件を自動的に選択する方法を考案した.そして実ビデオ画像列に適用して,非常に効果的であることを確認した.

Research Products

• [Publications] K.Kanatani: "Motion segmentation by subspace separation : Model selection and reliability evaluation"International Journal of Image and Graphics. 2・2. 179-197 (2002)
• [Publications] K.Kanatani: "3-D reconstruction from uncalibrated-camera optical flow and its reliability evaluation"Systems and Computers in Japan. 25・9. 1-10 (2002)
• [Publications] 金谷健一: "幾何学的AICと幾何学的MDLの退化検出性能の比較"電子情報通信学会論文誌D-II. J85-D-II・9. 1497-1499 (2002)
• [Publications] 岡部光生: "楕円成長法による円形物体の自動検出"電子情報通信学会論文誌D-II. J85-D-II・12. 1823-1831 (2002)
• [Publications] K.Kanatani: "For geometric inference from images, what kind of statistical model is necessary?"Memoirs of the Faculty of Engineering, Okayama University. 37・1. 19-18 (2002)
• [Publications] Y.Kanazawa: "Robust image matching under a large disparity"Memoirs of the Faculty of Engineering, Okayama University. 37・1. 29-36 (2002)
• [Publications] Y.Sugaya: "Outlier removal for motion tracking by subspase separation"Memoirs of the Faculty of Engineering, Okayama University. 3・1. 37-44 (2002)
• [Publications] Y.Sugaya: "Automatic camera model selection for multibody motion segmentation"Memoirs of the Faculty of Engineering, Okayama University. 37・1. 45-54 (2002)
• [Publications] Y.Kanazawa: "Do we really have to consider covariance matrices for image feature points?"Electronic and Communications in Japan, Part3. 86・1. 1-10 (2003)
• [Publications] A.V.Mikhalev: "The Concise Handbook of Algebra"Kiuwer Academic Publishers. 618 (2002)