2012 Fiscal Year Research-status Report
解析的微小面拡散反射モデルに基づく光学的画像解析に関する研究
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23500214
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
原 健二 九州大学, 芸術工学研究科(研究院), 准教授 (50380712)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
浦濱 喜一 九州大学, 芸術工学研究科(研究院), 教授 (10150492)
井上 光平 九州大学, 芸術工学研究科(研究院), 助教 (70325570)
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| Keywords | Oren-Nayarモデル / log-sum-exponential / 照度差ステレオ法 |
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| Research Abstract |
Oren-Nayarモデルは，物体表面の微小面がLambertianモデルに従うことを仮定してLambertianモデルを一般化した反射モデルで，Lambertianモデルよりも実測に忠実であることが知られている．既存のコンピュータビジョンや画像処理の手法の多くは，物体表面における光の反射またはその拡散反射成分がLambertianモデルで表現されることを仮定しているが，これらの手法をOren-Nayarモデルに拡張できれば，性能の向上が期待できる．しかし，Oren-NayarモデルのBRDFは，法線方向や視線方向に関して微分不可能で，コンピュータビジョンや画像処理の逆問題に対して通常の微分に基づく最適化手法が利用できず，Oren-Nayarモデルはそのままではコンピュータビジョンや画像処理に適しているとはいえなかった．
本年度は，昨年度においてOren-Nayarモデルを表面法線方向や視線方向に関して微分可能な反射モデルに拡張した解析的Oren-Nayarモデルに基づき，滑らかなLambertian面だけでなく粗い面にも適用可能かつ少数枚の画像を入力する照度差ステレオ法を提案し，合成画像を用いてその有効性を確認した．照度差ステレオ法は，固定視点から複数の異なる光源方向の下で撮影した画像列を入力して物体形状を復元するもので，Lambertianモデルなどの特定のパラメトリックな反射モデルを仮定するものとそれ以外に大別できる．前者は，物体表面の材質が制限されるが，入力は少数枚の画像で済む．後者は，より広い範囲の材質に適用できる一方で，入力に多数数の画像が必要になる．本稿で提案される照度差ステレオ法は前者のカテゴリに属するものである．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
本年度の目標のひとつである解析的Oren-Nayarモデルに基づく照度差ステレオ法の定式化についてはほぼ完了しているものの，実験が合成画像を用いたものにとどまっており，実画像データを用いた実験については未着手であるため．
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| Strategy for Future Research Activity |
本年度に提案した解析的Oren-Nayarモデルベース照度差ステレオ法において実画像を用いた実験とその結果に対する考察を行う．また，現在はOren-Nayarモデルのパラメータの値を既知としているが，これも未知として同時に推定するインバースレンダリング手法に拡張していく．
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
計算装置の充実を図っていく他，当該成果の対外発表を行うため，学会参加費や旅費等を使用する予定である．
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