仮想現実感技術による考古遺物の復元と保存の研究

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本研究では,遺物の3次元形状を獲得ために,多視点画像統合法を用いて遺物の形状を求める.多視点画像統合法を用いるために,対象物に対してカメラの位置,方向が既知である多数の撮影画像が必要である.煩雑なカメラの移動,設置調整の作業を不要にするために,本研究では,安価で精度の高い電動回転台として,クォーツ制御のレコードプレーヤーを用いた.また,正確な時間間隔で連続的に撮影できるカメラとして,デジタルビデオカメラを用いた,レコードプレーヤーの回転数は毎分331/3で,ビデオカメラの撮影速度は毎秒30フレームである.従って,レコードプレーヤーの一回転あたりの撮影映像は54フレームで,一フレームあたりの回転角度は62/3度である.レコードプレーヤーの中心部に計測対象物体を設置し,ビデオカメラをレコードプレーヤーと同じ高さで水平に設置する.撮影映像から対象物体と背景を分離し,物体の輪郭を求める.物体の輪郭のデータから、物体の回転軸を求め,各水平断面部分に対して多視点融合を行い,物体の各水平断面の形状を復元する.現存,撮影は一日デジタルビデオテープに録画して,そしてパソコンのピデオ編集ソフトを使ってコンピュータに取り込む.データ処理時間は約3分で,'カメラの設置,撮影から3次元データを得るまでのすべての作業は約30分であった.計測対象の3次元形状を記述する曲面モデルを構築するだめ二,本研究はまず上記の手法で得られた物体の断面データを曲線表現に変換する手法を開発した.2値画像で表現した物体の断面データから,まず断面の輪郭を表す点群データを求める.そして,点群の各点における曲率を計算し,それに基づいで点群を分割する.各部分点群に対して,3次ベージエ曲線を当てはめ,曲線モデルをもとめる.求められた3次ベージエ曲線と点群との差が所定基準を超え場合,部分点群さらに二つに分割し,当てはめ作業を再度行う.現在,断面データから複数の3次ベジーエ曲線の当てはめを全自動で行うソフトウェアが完成した.この成果を顔の3次元モデルの構築に利用して,画像から顔特徴点の自動抽出とそれを用いて顔姿勢推定の研究も行って,良好な結果を得られた。