3次元運動計測を用いた動的物体の形状と色の高解像度統合

概要

近年，アーカイブやモデリングなどの応用では，対象の動きを止めることなく，高速に運動する動的物体の高解像度かつ高精度な3次元形状を取得するセンシング技術の実現が期待されている．このための有効な手法の一つに形状統合がある．これは，複数回の計測で得られた距離画像を1つの形状に統合することで，1回の計測では実現できないレベルの高解像度化や高精度化を可能にするものである．

本研究では，レーザ距離計とレーザ速度計を用いることで，任意の剛体の回転，並進運動を非接触で物理的に計測することが可能な3次元運動計測を新たに形状統合に導入する手法を提案する．本手法は，時系列に取得される距離画像間の相対位置情報を，推定ではなく，確定的かつ高精度に求めることができる点で優れている．また，本手法は任意の形状計測システムに適用することができる．さらに，このように，3次元運動計測を用いることで，運動中の対象表面上の任意の点が，物体座標系においてどこに位置するか，各時刻のカメラ上でどこに撮像されるかを正確に知ることができる．このことより，形状と同時に色情報を複数回の計測から統合することも可能である．本手法によって，動きを止めることなく様々な運動物体の形状を取り込むことができるため，高速に動く製品の検査，走行中の自動車や歩行中の人のスキャンなど，様々な応用展開が見込める．

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参考文献

1. 米澤亮太，宮下令央，渡辺義浩，石川正俊: 3次元運動計測を用いた動的物体の高解像度RGB-D取得，第16回システムインテグレーション部門講演会 (名古屋, 2015.12.14)／講演会論文集, pp.0381-0386 (2015)
2. Leo Miyashita, Ryota Yonezawa, Yoshihiro Watanabe and Masatoshi Ishikawa : 3D Motion Sensing of any Object without Prior Knoledge, ACM Transactions on Graphics, Vol.34, No.6, 218 (2015)
3. 米澤亮太, 宮下令央, 渡辺義浩, 石川正俊: 多重化レーザ計測による三次元運動センシングを用いた三次元形状統合, 第33回日本ロボット学会学術講演会, 1H1-02 (2015)