ダイナミカルマシンビジョン理論における運動物体の同定

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13750432
• Research Category: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• Research Institution: Kinki University
• Principal Investigator: 陳 新開 近畿大学, 生物理工学部, 講師 (50273347)
• Keywords: マシンビジョン / 視覚情報 / 透視システム / システム同定 / 運動物体

Research Abstract

3次元空間で運動方程式に従って運動している物体をCCDカメラで観測し、そこで得られたフィルム上で時間的に変化する視覚情報を射影空間上のダイナミカルシステムの出力とする透視的システムを構築し、運動の可観測生及び観測するアルゴリズムを考察した。
まず、運動パラメータが既知の運動に対し、1個のCCDカメラで観測し、その空間的な位置の可同定生及び同定アルゴリズムを考察した。収束の速度が速く、必要な観測時間が非常に短いという特長を理論上で解析した。従来のカルマンフィルタ法と比較し、実験シミュレーションにより本手法の簡潔さ及び実用性を明らかにした。
そして、有限個のパラメータを含む方程式に従って運動する物体に対し、2個のCCDカメラで観測し、物体の運動パラメータ及び空間的な位置を同時に同定するアルゴリズムを提案した。物体の運動パラメータ及び空間的な位置を同時に推定するのは本研究がはじめてであった。考察している運動に対する制限が少ないため、提案した手法はかなり広い範囲の運動に対応でき、実用問題にも応用できると考えられる。厳密な数学解析により、提案したアルゴリズムの収束が速く、必要な観測時間が非常に短いという特長を明白にした。実験シミュレーションにより、本手法の上記の優れた性質を確認した。

Research Products

• [Publications] 陳 新開: "A new state observer for perspective systems"IEEE Transactions on Automatic Control. 47(5)(To appear). (2002)
• [Publications] 陳 新開: "Identification for the moving objects by using the observed image data"Proc. IFAC Workshop on Adaptation and Learning in Control and Signal Processing. 43-48 (2001)
• [Publications] 陳 新開: "Observation for the perspective system"Proc. European Control Conference. 697-702 (2001)
• [Publications] 陳 新開: "Identification of the moving objects under perspective observation"第30回制御理論シンポジウム資料. 399-402 (2001)
• [Publications] 陳 新開: "Identification for a class of movements under perspective observation"Proc. 21-st Benelux Meeting on Systems and Control. (To appear). (2002)
• [Publications] 陳 新開: "Identification of a class of dynamics under perspective observation"Proc. IFAC World Congress (b'02). (To appear). (2002)