3次元空間情報の標本化と復元に関する研究

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研究計画に従って研究を遂行し,以下の知見を得た.1.前年度に構築したシステムを用いて,極めて微少なカメラ間隔で3次元空間情報を撮影し,カメラ位置・方向に応じた幾何学的補正をかけることにより,エピポーラ平面画像として蓄積できるシステムを開発した.2.さまざまな3次元形状や反射特性をもつ物体についてエピポーラ平面画像を取得・蓄積した.3.取得したエピポーラ平面画像を統計的に解析した結果,3次元物体の形状や反射特性の多様性にもかかわらず,エピポーラ平面画像の局所パターンに類似性が存在することが分かった.4.3の結果を踏まえ,エピポーラ平面画像の局所パターンを構成する2次元の基底を考案した.これは1次元のガボール関数を元に,エピポーラ平面画像の特徴を考慮して視差軸方向に直線的に拡張し,さらに視点位置において離散化したものである.5.エピポーラ平面画像の局所パターンは,4の基底のうち展開係数の大きい上位数パーセントの基底のみからSN比35[dB]程度の品質で再構成できることを示した.これを利用することにより,エピポーラ平面画像を数十分の一に圧縮できるアルゴリズムを開発した.6.4の基底が連続関数を離散化したものから構成されることを利用し,エピポーラ平面画像の局所パターンを基底展開した後に視差軸方向の離散化点数を増やすことにより,視差軸方向の解像度を増加させること,すなわち視差補間を行って視点数を増加させることに成功した.7.6の結果より,3次元空間情報を取得するために必要な視点間隔は,エピポーラ平面画像の局所パターンを解析し,妥当な基底に展開できる間隔であれば十分であることが示された.実験では,隣接する視点間において4ピクセル程度の視差が生じる視点間隔以内であればエピポーラ平面画像を再構成できるという結果が得られた.