カメラ画像を用いた3次元物体への高性能高速テクスチャマッピングアルゴリズムの研究

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形状のみを取得する装置から得られた三次元形状について,ディジタルカメラにより得られた画像を正確に正確にマッピングすることによりテクスチャを取得する方法,および,物体の光学的反射特性を推定する方法を取り扱う.2個のテクスチャを用い模様のずれを低減させる方法を提案する.輪郭やシルエットを用いて三次元形状にテクスチャを与える方法では,輪郭形状の変化が少ない場合などには誤差が生じ,結果として模様にずれが現れる問題がある.そこで2個のテクスチャを用いて,オーバラップ領域においてピクセル値の差分を最小にし,模様のずれを低減させる方法を提案する.2つの物体について実験を行い,テクスチャマッピングの結果,模様のずれが低減され,より写真に近づき良好な結果を得た.物体の光学的反射特性を推定する問題を取り扱う.多くの物体は様々な塗料や材質により構成され複数の反射特性を持つ.そこで,本研究では複数の反射特性を持つ物体を対象とする反射特性推定法を提案する.対象とする物体は,異なる色の塗料により塗装されているものを用いる.テクスチャの色により領域分けし,各領域ごとに反射特性を推定する.反射モデルとしてTorrance-Sparrow反射モデルを用いる.まず,カメラから既知の位置に点光源を配置し,物体を撮影し,物体表面の鏡面反射のハイライトを観測する.次に,物体表面においてハイライトが観測できる部分に対応する撮影画像中のピクセル値と,その時の物体表面,カメラ,光源との位置関係よりTorrance-Sparrow反射モデルの各パラメータを推定する.陶器製の置物について実験を行い,良好な結果を得た.提案法では,位置合わせのためのロボットアームなど特別な装置を用いることなく,安価な装置のみを用いることにより反射特性を得ることができた.