イメージスキャナを用いた書籍表面および3次元物体の形状復元

使用图像扫描仪恢复书籍表面和 3D 物体的形状

• 批准号: 11780276
• 负责人: 浮田 浩行
• 金额: $ 1.15万
• 依托单位: The University of Tokushima
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1999
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1999 至 2000
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-11780276/
• 关键词: 3次元形状復元; イメージスキャナ; 陰影からの形状復元; 固有空間法; 書籍表面; 複数光源; フォトメトリックステレオ; 非線形最小二乗法; 非線形最小ニ乗法

本研究では,イメージスキャナを用いて書籍表面や一般的な3次元物体の形状復元手法について検討することを目的としており,特に固有空間法を用いた書籍表面の形状復元方法とイメージスキャナ内の複数の光源を利用した形状復元方法について検討した.固有空間法を用いた形状復元方法では,あらかじめいくつかの書籍表面の画像とその断面形状を取得し,陰影情報と形状情報をそれぞれ固有空間中の多様体に変換する.そして,与えられた書籍表面画像の陰影情報から,固有空間中における誤差を考慮した線形補間によって,その書籍断面形状を推定する方法である.この方法によって従来よりも高速な形状復元が可能となり,実時間で鮮明な書籍表面画像が得られることが分かった.この内容については,研究成果として2000年11月末に開かれた国際会議MVA2000および電子情報通信学会論文誌に発表した.一方,スキャナ内の複数の光源を用いた形状復元方法では,スキャナの光源は線光源となり光学モデルが複雑になることから,基本的には非線形最小二乗法を用いた形状復元方法を構成し,また適切な初期値を得るため,光源からの距離と物体表面の法線方向を交互に反復して求める方法を考案した.そして,表面が白く反射率が一定である曲面物体については形状復元が可能であることを確認した.この内容についても国際会議MVA2000にて発表した.さらに,物体表面が局所的に滑らかという条件を利用して,物体表面に色が付いている場合の形状復元方法や部分的に得られた形状情報を統合する方法についても検討しており,より一般的な3次元物体についても,イメージスキャナを用いて形状復元することが可能であることが分かった.

In this paper, the shape reconstruction method of book surface is studied by using the method of intrinsic space. The proper space method uses the shape reconstruction method to obtain the image of the book surface and the cross section shape, and the shadow information and the shape information are transformed into multiple objects in the proper space. The method of estimating the shape of a book section by considering the error in the proper space and the shadow information of the book surface image. This method is very fast, and the shape of the book is very complex. The results of this research were presented at the International Conference MVA2000, held in late November 2000. The shape reconstruction method is composed of a plurality of light sources in a square, a linear light source and an optical light source. The basic nonlinear least squares method is composed of a shape reconstruction method. The initial value is obtained. The distance between the light source and the normal direction of the object surface is repeatedly obtained. Surface white reflectance is constant curved surface shape complex is possible. The content of the conference MVA2000 was presented. In addition, the shape reconstruction method and the partial shape information integration method of the object surface are obtained by using the sliding conditions of the object surface, and the shape reconstruction method is possible for the general three-dimensional object.

项目成果

浮田浩行 他3名: "固有空間法を用いた陰影情報からの書籍表面の3次元形状復元"電子情報通信学会論文誌D-II. Vol.J83-D-II,No.12. 2610-2621 (2000)

Hiroyuki Ukita 和其他 3 人：“使用特征空间方法根据阴影信息重建书籍表面的 3D 形状”IEICE Transactions D-II，第 12 卷（2000 年）。