運動物体の三次元計測における高解像度形状の復元

概要

運動物体の高解像度三次元計測は様々な分野において強力な技術となり得ると期待できる． しかし，これまでのシステムは運動を捉えるための十分な高速性と形状を捉えるための十分な高解像度の両者を備えていなかったと考えられる． 同問題の解決に向けて，デバイスのハードウェア性能向上とともに， センシングデータ取得後のソフトウェアによる手法の構築が必要である． ここでは，後者の技術の提案を行う．

提案する手法では、運動と形状の同時推定を行う．本手法では， 観測点と復元する高解像度形状の二乗誤差をコスト関数とするような最小化問題を解く． これによって運動推定と形状復元の同時最適化を行う． 提案した手法は，センシングの原理に依存せず，様々な運動物体の三次元計測で利用できる． 実験結果により，提案した手法の有効性が実証された．

Fig. 1 荒い凹凸を持つ仮想形状に対する実験 (左から 真の形状, 1枚の距離画像, 1枚の距離画像からの補間形状, 高解像度復元形状)


Fig. 2 人形の顔形状に対する実験 (左から 真の形状, 30枚の距離画像(位置合わせ前), 1枚の距離画像, 高解像度復元形状)

関連研究

• 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 (拡張手法の提案)

参考文献

1. 杉原裕, 渡辺義浩, 小室孝, 石川正俊: 運動物体の三次元計測における高解像度形状の復元, 3次元画像コンファレンス2008（東京，2008.7.10）／講演論文集, pp.19-22. [PDF]
   3次元画像コンファレンス2008 優秀論文賞