複数センサ情報の統合によるカメラの位置・姿勢推定の安定化に関する研究

融合多传感器信息稳定相机位姿估计研究

• 批准号: 18800025
• 负责人: 池田 聖
• 金额: $ 1.67万
• 依托单位: Nara Institute of Science and Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (Start-up)
• 财政年份: 2006
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2006 至 2007
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-18800025/
• 关键词: カメラの位置・姿勢推定; 全方位動画像; モーションブラー; カメラ位置・姿勢推定; 安定化; 高速移動・高速回転

本研究の目的は,カメラが高速移動,高速回転する環境下において,画像処理により安定にカメラの位置・姿勢を推定する手法の開発である.上記の環境に対し,本研究では,予め多眼の全方位カメラで取得した全方位動画像から環境の三次元点群モデル生成し,加えてジャイロ等のセンサを併用してロバスト性を高めることが研究の目的であった.これら手法の開発にあたり,高速移動・高速回転する高解像度全方位動画像の正常取得を第1の課題として画像取得システムの構築を行った.平成19年7月に長島スパーランド・スチールドラゴン2000等の複数のアトラクションからの撮影に成功し,取得した全天球動画像は,平成19年8月25日から9月2日にかけて国立科学博物館で開催された『上野の山発旬の情報発信シリーズ第14回「バーチャル⇔リアリティ〜見て聴いてさわって冒険体験〜」』において一般公開され,加えて同施設内の全天球ディスプレイ『シアター360』で関係者のみの公開実験を行った.カメラの位置・姿勢推定では,カメラにジャイロセンサを併用することにより,画像に生じるモーションブラーの効果を予測し,モーションブラーが発生する状況においてもカメラの位置・姿勢を推定することが可能であることを確認した.また,三次元モデルの生成では,全方位カメラとGPSの併用により,都市レベルの広い範囲の環境を三次元モデル化することに成功し,16km/hで移動するカメラの画像を処理できることを確認した.

这项研究的目的是开发一种方法，通过在相机以高速移动和旋转的环境中的图像处理稳定地估算相机的位置和方向。为了响应上述环境，这项研究的目的是从多眼睛全向摄像机获得的全向视频图像中产生环境的三维点云模型，并使用陀螺仪（例如陀螺仪）来改善稳健性。在开发这些方法时，我们构建了一个图像采集系统，正常采集高分辨率全向视频图像的第一个挑战。 2007年7月，我们成功拍摄了多个景点，例如Nagashima Spaland Steel Dragon 2000，然后从2007年8月25日至9月2日从国家自然和博物馆进行了拍摄的球形图像。在设施中的球形显示“剧院360”上。在相机位置和姿势估计中，可以证实，通过使用陀螺仪传感器来预测图像上发生的运动模糊的效果，即使在发生动作模糊的情况下，相机的位置和姿势也可以估算。在三维模型的产生中，使用全向相机和GPS可以实现宽阔的城市级环境的三维建模，并且可以处理以16 km/h移动的摄像机的图像。

项目成果

Geometric registration in outdoor environments using landmark database generated from omnidirectional videos and GPS positions

使用从全向视频和 GPS 位置生成的地标数据库在室外环境中进行几何配准

• 发表时间: 2006
• 期刊: DVD-ROM Proc. Int. Workshop on Mixed Reality Technology for Filmmaking
• 作者: Sei Ikeda;Tomokazu Sato;Naokazu Yokoya
• 通讯作者: Naokazu Yokoya

ジャイロセンサとランドマークデータベースを用いたモーションブラーにロバストなカメラ位置・姿勢推定

使用陀螺仪传感器和地标数据库针对运动模糊进行鲁棒的相机位置和姿态估计

• 发表时间: 2006
• 期刊: 電気関係学会関西支部連合大会講演論文集
• 作者: 松田 幸大;池田 聖;佐藤智和;横矢 直和
• 通讯作者: 横矢 直和

全方位型マルチカメラシステムを用いた高臨場感テレプレゼンスシステムの構築手法に関する研究

基于全向多摄像头系统的高真实感临场感系统构建方法研究

• 发表时间: 2006
• 期刊: 情報処理学会研究報告 CVIM54-34
• 作者: 池田 聖;横矢 直和
• 通讯作者: 横矢 直和

自然特徴点ランドマークデータベースと姿勢センサに基づく高速な回転にロバストなカメラ位置・姿勢推定

基于自然特征点地标数据库和位姿传感器的高速旋转的鲁棒相机位置和位姿估计

• 发表时间: 2007
• 作者: 松田 幸大;池田 聖;佐藤智和;横矢 直和;Takafumi Taketomi;Sei Ikeda;池田 聖
• 通讯作者: 池田 聖

Construction of feature landmark database using omnidirectional videos and GPS positions

利用全向视频和GPS位置构建特征地标数据库

• 发表时间: 2007
• 期刊: Proc.6th Int.Conf. on 3-D Digital Imaging and Modeling (3DIM2007)
• 作者: S.Ikeda;T.Sato;K.Yamaguchi;N.Yokoya
• 通讯作者: N.Yokoya