濃淡情報の定性的な性質と輪郭線情報を統合利用した3次元物体の形状及び姿勢の復元

综合利用阴影信息和轮廓信息的定性特性重建 3D 物体的形状和方向

• 批准号: 05650395
• 负责人: 浅田 稔
• 金额: $ 1.22万
• 依托单位: Osaka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
• 财政年份: 1993
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1993 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-05650395/
• 关键词: 濃淡情報; 輪郭線情報; 3次元形状; 再構成; 弱一様乱反射面; 一般円筒

従来の濃淡画像からの3次元形状復元(shape from shading)では,物体の表面属性が完全一様乱反射面であると仮定しているものが多い.しかしながら,実シーンにおいては,周囲光の影響やカメラ特性などにより,必ずしもこの条件を満たさない.本研究では,これらの影響を受けない弱一様乱反射仮定を導入し,照明条件(方向と照明光の強さ)や表面反射係数に関する知識なしに,明度情報と輪郭線情報から一般化円筒のサブクラスであるSHGC(Straight Homogeneus Generalized Cylinders)の形状及び姿勢を復元する手法を提案し,実験した.弱一様乱反射仮定は,濃淡情報に関する定性的な拘束から導かれるものであり,この仮定により,従来からのshape from shading手法に必要な前提条件を緩和することができる.1つは,物体表面の反射特性は,完全なLambertian特性でなくても良いこと,もう1つは,反射特性として鏡面反射成分を含んでいても良いということである.一般に明度情報だけでは,照明条件と面の反射係数に関する知識なしには,SHGCの形状を唯一に復元できない.これに対し,輪郭線情報は,SHGCの形状と画面上の断面形状の間の関係を与える.これら明度情報と輪郭線情報の統合により,SHGCの形状および姿勢を唯一に決定できる.まず実際の光源方向を,正規化光源方向と呼ぶ方向に変換する.次に,弱一様乱反射仮定にもとづいて画像上の輪郭線と垂直断面形状との間に存在する変換パラメータに関する拘束式を正規化光源方向を用いて導き,この拘束式を解いて形状を復元する.ここで,画面上の断面輪郭線が垂直断面であると仮定することによりSHGCの垂直断面形状および姿勢を唯一に決定できる.合成画像と実画像に適用した結果を用いて,本手法の有効性を示した.

Youdaoplaceholder0 to create a light and dark image of ら ら ら 3d shape restoration (shape from Shading) で は, surface properties の が completely one others in disorderly reflector で あ る と 仮 set し て い る も の が い. し か し な が ら, be シ ー ン に お い て は, weeks 囲 light の influence や カ メ ラ features な ど に よ り, will ず し も こ を の conditions against た さ な い. This study で は, こ れ ら の を by け な い weak one others in disorderly reflected 仮 を import し, lighting conditions (direction と lighting light の さ) や surface reflection coefficient に masato す る knowledge な し に, lightness と wheel guo line intelligence か ら generalization has drifted back towards ¥ tube の サ ブ ク ラ ス で あ る SHGC (Straight Homogeneus Generalized Cylinders) shape and び posture を restoration する technique を proposal する, practical application た. Weak one others in disorderly reflected 仮 は, shading intelligence に masato す る qualitative な constraint か ら guide か れ る も の で あ り, こ の 仮 set に よ り, 従 to か ら の shape the from Shading technique に な necessary prerequisite for を ease す る こ と が で き る. 1 つ は, surface の は reflection features, completely な Lambertian features で な く て も good い こ と, も う 1 つ は, reflective properties と し て specular reflection component contains を ん で い て も good い と い う こ と で あ る. に lightness commonly intelligence だ け で は, lighting conditions の と surface reflection coefficient に masato す る knowledge な し に は, SHGC の shape を only に recovery で き な い. こ れ に し seaborne, wheel guo は line intelligence, SHGC の shape と screen の profile is の between の を masato department and え る. こ れ ら lightness と wheel guo line intelligence の integration に よ り, SHGC の shape お よ び posture を に decided only で き る. ま ず be interstate の を light source direction, regularized illuminant direction と shout ぶ direction に variations in す る. に, weak others in disorderly reflected 仮 set に も と づ い て portrait guo line と の wheel vertical cross section shape on と の に exist between す る variations in パ ラ メ ー タ に masato す る を を regularization constraint type illuminant direction with い て guide き, こ の constraint type を solution い て shape を recovery す る. こ こ で, screen の section wheel vertical section line guo が で あ る と 仮 set す る こ と に よ り SHGC The shape of the vertical section is および and the posture is を. Only に determines で る る. The synthetic image と the actual image に is applicable to the た result を is used in the て て, and this technique is effective in を showing the た.

项目成果

T.Nakamura,M.Asada,and Y.Shirai: "A qualitative approach to quantitative recovery of SHGC's shape and pose from shading and contour" Proc.of CVPR'93. 116-122 (1993)

T.Nakamura、M.Asada 和 Y.Shirai：“从阴影和轮廓定量恢复 SHGC 形状和姿势的定性方法”Proc.of CVPR93。

中村,浅田,白井: "弱一様乱反射仮定による筒状物体の形状及び姿勢の決定" 電子情報通信学会論文誌DII. J76-D-II. 1637-1646 (1993)

Nakamura、Asada、Shirai：“基于弱均匀漫反射假设的圆柱形物体的形状和方向的确定”电子、信息和通信工程师协会汇刊 J76-D-II。 1993）