独立成分分析を用いた物体の見えからの拡散/鏡面反射成分の分離手法の研究

2003 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 14580439
• Research Institution: National Institute of Advanced Industrial Science and Technology (AIST)
• Principal Investigator: 梅山 伸二 独立行政法人産業技術総合研究所, 脳神経情報研究部門・脳情報工学グループ, グループリーダ (90344100)
• Keywords: 独立成分分析 / 相互情報量 / 拡散反射 / 鏡面反射 / 2色性反射モデル / 偏光フイルタ

Research Abstract

独立成分分析を利用した物体の表面反射からの拡散/鏡面反射成分の分離手法を、対象物や照明源が移動する場合にも適用可能とするため、ハーフミラープリズムを利用した2画面同時観測システムの試作を行った。入力光はプリズムで2本に分離され、それぞれ相異なる偏光方向を持つ偏光フィルタを装着したデジタルカメラで観測される。このことにより、拡散/鏡面反射の成分比の異なる2枚の観測画像の同時観測が可能となった。この観測システムに対して次のような調整/校正を行った。(1)2台のカメラの観測領域の同一性の確保。(2)2台のカメラ間の感度調整(シェーディング調整)。(3)ハーフミラープリズムによる偏光の校正。(ハーフミラープリズムが光路に存在する場合、それをまっすぐに通過する光も、そこで直角に光路を曲げられる光も偏光される。このため、物体からの反射光で無偏光な部分、つまり拡散反射成分についても偏光となり、その輝度は2台のカメラで異なった値となるため、それの校正を行う。)
このシステムにより、画像の取得だけであれば16枚/秒程度の観測が可能となり、拡散/鏡面反射の(準)実時間分離システムの可能性が開かれた。この成果は、第9回画像センシングシンポジウムおいて発表を行った。
また、手法全体のまとめを、IEEE Trans.on PAMI誌に投稿し、再録が決定した。

Research Products

• [Publications] 梅山 伸二: "拡散/鏡面反射分離のための2画面同時観測システムの試作"第9回画像センシングシンポジウム講演論文集. 9. 537-542 (2003)
• [Publications] S.Umeyama: "Separation of diffuse and specular components of surface reflection by use of polarization and statistical analysis of images"IEEE Trans. on Pattern Analysis and Machine Intelligence. Vol.26 No.4. (2004)
• [Publications] 梅山 伸二: "画像処理への独立成分分析の応用,システム/制御/情報"システム/制御/情報,「独立成分分析とその応用」特集号. (2004)