照明条件に対しロバストな人物顔画像生成および任意シーン内への内挿に関する研究

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3次元仮想空間を用いた通信システムの要素技術として,3次元人物顔画像の再構築法について検討を行った.従来のモデルベース手法と画像ベース手法の利点を融合することにより,特殊な機材やデータを要せず,高速かつ高精度な処理の実現を可能にした.本手法を一般的なPC(CPU: Pentium IV 2.54GHz,主記憶:1.0GB,ビデオメモリ:128MB)上に実装した.1台のカラーCCDカメラ(38万画素フルカラー)を入力系とし,20-30代のアジア人男性5名が基本顔表情を作っている動画像データを取得した.これらのデータを用いた評価実験を行い、本手法を用いることにより再構築画像の品質が向上されることが主観評価,客観評価の両方において確認された.前述のPC上で画像入力から再構築結果の表示までが平均13.54[フレーム/秒]の速度で行われており,ハードウェア最適化やアルゴリズム改良などを行うことにより,リアルタイム処理が期待できる.また,上下左右方向に参観者の顔角度が変化したときでも,人物がカメラ正面を向いていることを自覚できる範囲では視覚的に満足な顔画像の再構築が行われることも確認した.また,環境光情報を変化させたときでも自然な顔画像生成が行われるように,テクスチャ画像の再描画を行う手法について調査を行った.先行研究を元に,複数個の光源の線形和を用いることにより,照明条件を変更したときの3次元顔オブジェクトを描画できることをプロトタイプレベルで確認した.魚眼レンズを取り付けたCCDカメラを用いることによって任意の撮影シーンにおける環境光情報を取得し,3次元顔画像の画質を向上させることが可能である.この技術を前述のカメラ画像を入力とした3次元人物顔画像の再構築技術と融合することにより,リアルタイム処理を実現できるようにしていく必要がある.