複数画像からの三次元復元手法

発表者：手島知昭

@tomoaki_teshima

§1.1 … §2.1

2015.Mar.28 1コンピュータビジョン最先端ガイド6巻第2章

本日の内容

•はじめに

•システム概要と構築上の注意点• 画像収集• カメラパラメータ推定• 密な形状復元

•多眼ステレオ (Multi-View Stereo)• フォトメトリックコンシステンシー• デプスマップ復元• 復元結果

•むすび

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三次元形状

•レーザレンジスキャナ

• Kinect

•ステレオ形状復元

•今回の主眼は複数枚の画像からの復元

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アクティブ計測

パッシブ計測

Buildling Rome in one day

http://www2.technologyreview.com/tr35/profile.aspx?TRID=1095

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３次元復元

•画像を取得する（買い物）

•カメラパラメータを推定する（具材を切る）

•密な計上復元をする（煮込む）

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画像取得方法の比較

画像取得にかかるコスト

低

高

形状復元にかかるコスト

高

低長所 短所

ターンテーブル使用 キャリブレーションチャートが使用可能

ターンテーブルの反復精度の問題により、キャリブレーションが不正確になりがち

カメラを持ち運んでの自由撮影

様々なもの（小さな物体から室外の大きな建築物まで）撮影が可能

画像のみからキャリブレーションする洗練されたソフトウェアが必要

インターネットからのダウンロード

世界中の画像を簡単に取得できる

撮影環境がバラバラな上に、制御ができないため、さらに洗練されたソフトウェアが必要

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キャリブレーションとは

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ターンテーブル

•長所：キャリブレーションチャートが使用可能

•短所：使用できる状況が限定される

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ロボットアームを使用

•長所：光源に対して対象物が一定

•短所：使用できる状況がさらに限定される

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手持ちのカメラで撮影

•長所：比較的大きな対象物も復元可能

•短所：キャリブレーションチャート以外の方法でキャリブレーションが必要

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インターネットからダウンロード• Flickr, Google Image検索などからダウンロード

•本章の主眼

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一番いい画像を頼む

•一番「いい」の尺度は？

•感度、絞り、手ブレ• コンデジより一眼レフ

• ISO(感度)

• F-Stop値(絞り)

• 三脚 (手ブレ)

• セルフタイマー(手ブレ)

• 光源

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感度

•低いほうがノイズを抑えられる

•暗くなりがちな分は露光時間で補う

•物体が移動する場合は露光時間を短くしないと行けないので、適切に折り合いを取る

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絞り

•絞った方が広い範囲にわたってピントがあたる

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手ブレ

•シャッターを押すときの振動がマズい

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@umegrafix

https://twitter.com/umegrafix/status/5676654666639114252015.Mar.28 16コンピュータビジョン最先端ガイド6巻第2章

まとめ

•複数枚の画像から三次元形状を復元する• パッシブな方法

•画像の取得方法から見て、大きく3通りのアプローチがある• キャリブレーション方法に大きく影響する

•一番いい画像を頼む

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おしまい次回作にご期待ください！

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参考文献

• Innovator Under 35: Noah Snavely, 30 - MIT Technology Review, http://www2.technologyreview.com/tr35/profile.aspx?TRID=1095

• ISO Sensitivity | Learn How ISO Sensitivity Work – Exposure Guidehttp://www.exposureguide.com/iso-sensitivity.htm

• @umegrafix https://twitter.com/umegrafix/status/567665466663911425 , 2015-02-17

2015.Mar.28 19コンピュータビジョン最先端ガイド6巻第2章