動画像と加速度・角速度センサ出力を用いて対象の構造を復元する方法の研究

利用运动图像以及加速度和角速度传感器输出恢复目标结构的方法研究

• 批准号: 11750383
• 负责人: 向井 利春
• 金额: $ 1.41万
• 依托单位: The Institute of Physical and Chemical Research
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1999
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1999 至 2000
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-11750383/
• 关键词: 三次元形状復元; 動画像; ジャイロセンサ; シェープ・フロム・モーション; 三次元形状復元; 動画像; ジャイロセンサ; シェープ・フロム・モーション

動画像から対象の三次元形状モデルを求めることはコンピュータビジョンの重要な課題の一つであり,多くの方法が提案されている。理論的にはこれらの方法は完全であるが,これらはノイズに非常に敏感であることが知られている。その結果,実画像を使った実際の状況ではなかなか有用な結果が得られない。また,近年因子分解法という方法がTomasiとKanadeによって提案され,注目を集めている。この方法は最初正射影について提案され,後に中心射影の近似である疑似中心射影(paraperspective projection)に対して拡張された。しかし,状況がカメラの近似モデルに対して合っていない場合やカメラの動きが小さい場合には,依然としてノイズに関する問題は残っている。そこで我々は前年度の研究で,ジャイロセンサから得られる3軸の角速度情報を使って画像を補うことによる,より精度の高い復元方法を提案した。ジャイロセンサは環境に対するセッティングを一切行なわなくても使え,また,コンパクトなので,どこでも持ち運べるセンシングシステムを作ることが可能である。本年度の研究ではさらにジャイロセンサから得られる3軸の加速度情報を使うことによって対象のスケールを求める方法を研究した。原理的には加速度を2回積分すればカメラの移動距離が求められ,それを基準にして対象のスケールも求まるが,積分の初期値が不明であり,また,ドリフトの問題も生じる。そこで速度の微小時間内での変化分を画像から求まる値とジャイロセンサから求まる値を比較することによりスケールを求める方法を提案した。

从视频中找到目标三维形状模型是计算机视觉中的重要问题之一，并且已经提出了许多方法。尽管从理论上讲，这些方法是完美的，但它们对噪声非常敏感。结果，在实际情况下使用实际图像很难获得有用的结果。近年来，Tomasi和Kanade提出了一种称为分解方法的方法，并引起了人们的关注。该方法最初是针对正镜预测提出的，后来又扩展到拐角的预测，这是中央预测的近似值。但是，如果情况与摄像机的近似模型或摄像机移动不符，则噪声问题仍然存在。因此，在上一年的研究中，我们通过使用从陀螺仪传感器获得的三个轴的角速度信息来补充图像，提出了一种更准确的恢复方法。陀螺仪传感器无需任何环境设置即可使用，并且由于它们是紧凑的，因此可以用来创建可以随身携带的传感系统。今年的研究进一步研究了如何通过使用从陀螺仪传感器获得的三轴加速信息来确定目标的规模。原则上，如果加速度集成了两次，则确定摄像机的距离，并且可以根据此确定目标的比例，但是积分的初始值未知，并且漂移问题也出现。因此，我们提出了一种通过比较从图像中获得的值与从陀螺仪传感器获得的值进行比较的值来确定量表的方法，以在很小的时间内改变速度。