仮想環境構築のための多視点画像からの3次元形状モデリング

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本研究では、撮影者が手に持った携帯VTRカメラにより、対象を多視点から撮影した多視点画像から、仮想環境を構築するために必要とされる3次元環境の形状モデルを獲得する手法を開発した。このような3次元モデルの作成は、従来は人手により様々な形状のモデルを与えるといった作業に頼っていたため、様々な実環境に応じて、簡便にモデルを作成する手法の確立が望まれていた。本手法では、撮影された各フレームに対して特徴点を抽出し、それらをフレーム間で追跡する。追跡された特徴点群の3次元座標を因子分解法を用いて復元する。そして、ここで3次元復元された特徴点群から対象の3次元モデルを自動的に生成する。本研究では、この3次元モデル生成のために、2つの手法を考案した。一つは、対象物体が平面のみで構成されているという平面モデルを用いて、復元された特徴点群から物体の平面復元し、対象の3次元モデルを得るものである。もう一つの手法は、3次元復元された特徴点群に対し3次元ドロネ-網のアルゴリズムを用いモデル面の推定を行い,視線の拘束条件,及びテクスチャ情報を用いて物体表面を構成しない疑似パッチを取り除き、対象物体の3次元モデルを自動的に生成する手法である。本手法を用いて、ハンディカメラを用いて撮影した画像列から対象の3次元モデルを生成する実験を行った。提案した2つのモデル生成手法それぞれから得られた3次元モデルは、いずれも良好な他視点画像を合成できる良好なモデルであり、本手法の有効性が確認された。