複数の距離画像を用いた曲面/運動同時推定による高解像度形状復元

概要

運動中の物体形状を高速かつ高解像度に観測する技術は，様々な応用展開で実現が有望視されるものであると考えられる．しかし，速度と解像度に関する性能をセンシングシステムが両立することは難しい．

そこで，我々は複数の距離画像を統合することで，高解像度の形状を復元する手法を実現した．仮定する状況は，固定されたセンサ系が運動剛体を観測するケース，または静止物体をセンサ系が動いて観測するケースである．このようなセンサ系と対象物体の相対位置の変化によって，いくつかのセンシングシステムの原理では，異なる時刻に，対象表面の異なる位置をサンプルした距離画像が取得される．これらの距離画像によって，使用されるセンサ系の解像度の限界を超える形状復元が実現できると考えられる．

本タスクは，レジストレーションと曲面復元の2つのプロセスを行う必要がある．提案手法は，これらのプロセスを同時推定の枠組みで解くものである．また，形状表現として，陰関数曲面を導入し，様々な運動物体の形状に対する高解像度化を実現する．評価実験では，提案手法と従来手法を複数の物体に対して適用し，その有効性を示した．

高解像度形状復元のプロセス概念図と高解像度形状復元の結果

関連研究

• 複数枚の距離画像からの適応的階層化に基づく高解像度形状復元 (2012)
• 運動物体の三次元計測における高解像度形状の復元 (2008)

References

1. Yoshihiro Watanabe, Takashi Komuro, Masatoshi Ishikawa: High-resolution Shape Reconstruction from Multiple Range Images based on Simultaneous Estimation of Surface and Motion, The 12th IEEE International Conference on Computer Vision (ICCV2009) (Kyoto, 2009.10.1) / Proceedings, pp. 1787-1794. [PDF]^*IEEE
2. 渡辺義浩, 小室孝, 石川正俊: 複数の距離画像を用いた曲面/運動同時推定による高解像度形状復元, 第12回画像の認識・理解シンポジウム (島根, 2009.7.22)／講演論文集, pp.1638-1645.