ダイナミカルマシンビジョン理論における運動物体の同定

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3次元空間で運動方程式に従って運動している物体をCCDカメラで観測し、そこで得られたフィルム上で時間的に変化する視覚情報を射影空間上のダイナミカルシステムの出力とする透視的システムを構築し、運動の可観測性及び観測するアルゴリズムを考察した。有限個のパラメータを含む方程式に従ってアファイン運動する物体に対し、CCDカメラで観測し、物体の運動パラメータ及び空間的な位置を同時に同定するアルゴリズムを提案した。さらに、断続的に観測点を隠れられ、画像データを入手できないケースを想定し、同定アルゴリズムも提案した。物体の運動パラメータ及び空間的な位置を同時に推定するのは本研究がはじめてであった。考察している運動に対する制限が少ないため、提案した手法はかなり広い範囲の運動に対応でき、実用問題にも応用できると考えられる。厳密な数学解析により、提案したアルゴリズムの収束が速く、必要な観測時間が非常に短いという特長を明白にした。実験シミュレーションにより、従来の拡張カルマンフィルタと比較し、本手法の優れた性質を確認した。