ステレオ型イメージスキャナの開発と3次元物体のモデリングに関する研究

立体图像扫描仪研制及3D物体建模研究

• 批准号: 13780286
• 负责人: 浮田 浩行
• 金额: $ 1.28万
• 依托单位: The University of Tokushima
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2001
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2001 至 2002
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-13780286/
• 关键词: 3次元形状復元; イメージスキャナ; ステレオ法; 陰影からの形状復元; 固有空間法; 線形補間; モデリング; 凸包; キャリブレーション; 画像補正; 複数光源

本研写では,従来よりも容易にかつ正確に3次元物体の形状・色情報を取得するため,ステレオ型イメージスキャナを開発し,これによる3次元形状復元方法および物体のモデリング方法についての検討を行なった.今年度は,まず,前年度試作したステレオ型イメージスキャナの改良を行なった.具体的には,電動スライダーとモーター制御ボードを新たに購入し,そして,前年度購入済の組込用小型カメラと小型蛍光灯を組み合わせて,よりコンパクトな装置とした.次に,新たな形状計測方法として,ステレオ法と相補的な特徴を持つ陰影情報からの形状復元方法について検討した.この方法では,まず,サンプル形状として様々な2次曲面を,またサンプル明度情報として光学モデルから求められた2次曲面上の明度分布を用意する.そして,これらのサンプルデータを固有空間に投影・保存する.次に,画像中の部分的な明度パターンを固有空間に投影し,空間内での線形補間によって形状を復元する.この方法によって,明度変化が傾らかでステレオ法では計測しにくい物体表面の形状を復元することが可能になる.しかし,実験では,形状復元は可能であったが,復元形状に誤差が含まれる場合が多いものであった.これは,固有空間中でサンプルデータの分布に偏りが生じていたためと考えられるので,今後は,この問題についての検討が必要である.また,本研究では.物体形状を凸包によってモデリングする方法についても検討した.これは,スキャナでは部分的にしか3次元形状が得られないので,それらを統合する必要があるためである.ここでは,表面の法線ベクトルの分布を用いる方法について検討し,部分形状の統合が可能であることを確認した.今後もこれらの研究結果を踏まえ,安価で扱い易いステレオ型イメージスキャナについて検討していく予定である.

In this paper, it is easy to obtain the correct shape and color information of three-dimensional objects, and the development of three-dimensional shape reconstruction method and object separation method. This year's test is not the same as the previous year's test. Specifically, the electric motor is equipped with a small lamp and a small fluorescent lamp. The electric motor is equipped with a small lamp and a small fluorescent lamp. Secondly, the new shape measurement method is discussed in detail. This method is to find the brightness information of the quadratic surface and the brightness distribution of the quadratic surface. For example, if you want to save space, you can save it. Secondly, the brightness of some parts of the image is projected in the inherent space, and the linear interpolation in the space is reconstructed. This method can be used to measure and reconstruct the shape of an object's surface. The shape is complex, and the error is contained in many cases. In the future, it is necessary to discuss the problem in the proper space. This study is conducted in the following ways: The shape of the object is convex, and the method is simple. The three dimensional shapes of the three dimensional shapes are necessary for integration. This is the method used to determine the distribution of surface normal lines, and the possibility of partial shape integration. In the future, the results of this study will be discussed in detail.

项目成果

Hiroyuki UKIDA, 他1名: "3D Shape Reconstruction Using Three Light Sources in Image Scanner"IEICE TRANSACTIONS on Information and Systems. Vol.E84-D, No.12. 1713-1721 (2001)

Hiroyuki UKIDA 等 1 篇：“在图像扫描仪中使用三种光源进行 3D 形状重建”IEICE TRANSACTIONS on Information and Systems，Vol.E84-D，No.12（2001）。