2005 Fiscal Year Annual Research Report
非線形最適化計算による画像列からの3次元形状復元の研究
| Project/Area Number |
16500118
|
|---|
| Research Institution | Hiroshima City University |
|---|
Principal Investigator |
浅田 尚紀 広島市立大学, 情報科学部, 教授 (10167885)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
椋木 雅之 広島市立大学, 情報科学部, 助教授 (20283640)
青山 正人 広島市立大学, 情報科学部, 助手 (40285424)
馬場 雅志 広島市立大学, 情報科学部, 助手 (30281281)
|
|---|
| Keywords | 3次元形状復元 / 非線形最適 / 特徴点追跡 / 幾何学的制約 / 再投影誤差最小化 |
|---|
| Research Abstract |
非線形最適化計算による実写画像列からの3次元形状復元問題に関して、本年度は位置・姿勢が未知のカメラを用いて物体の全周囲を撮影した画像列から、3次元モデルを生成する一連の手順を構成した。特に、画像特徴追跡においてアフィン制約と奥行き制約という2種類の幾何学的制約を導入することによって高品質な3次元モデルを自動生成するアルゴリズムを実現した。
1.視差のある2画像間の変形をアフィン変換で近似し、対応する画素の近傍領域内で特徴点を探索するというアフィン制約により、初期的な特徴点追跡を行う。
2.非線形最適化計算により、特徴点から物体特徴点の3次元座標とカメラの位置・姿勢を推定する。
3.カメラの位置・姿勢情報を用いて、物体特徴点の3次元座標を各画像に再投影し、画像上の特徴点座標との誤差が大きな特徴点を除去する。
4.特徴点から復元した物体特徴点の3次元座標とカメラ位置・姿勢から、物体表面を覆うドロネー3角面を生成し、特徴点の奥行き方向の存在範囲を限定する。
5.2画像間のエピポーラ線上の奥行き制約の範囲内で対応する特徴点を探索し追加する。
6.上記の2から5を特徴点数がほぼ一定に収束するまで繰り返す。
7.得られた3次元形状の各3角面にテクスチャ画像を付与することにより3次元モデルを生成する。
本手法では、大きな誤対応点を除去し信頼性の高い対応点を追加するという処理を繰り返すことによって、シミュレーション実験では36枚の画像から11,277特徴点、実画像実験では25枚の画像から15,751特徴点という高密度な3次元モデルを自動生成できることを確認した。
|
Research Products
(2 results)
