光分散を利用した仮想多方向光源による物体表面の三次元形状及び反射特性の推定

利用光学色散的虚拟多向光源估计物体表面的三维形状和反射特性

• 批准号: 22K21293
• 负责人: 石原 慎
• 金额: $ 1.83万
• 依托单位: National Institute of Informatics
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-08-31 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22K21293/
• 关键词: 三次元形状推定; 反射パラメータ推定; マルチスペクトル; フォトメトリック; 三次元形状; 反射特性; 質感

前年度の成果としては、本研究で提案するアイデアの根幹である光源システムの構築を行ったことがあげられる。研究実施計画の段階ではプリズムで拡散させた光を凹面鏡を用いて対象に照射することを検討していたが、凹面鏡では非常に狭い範囲にしか光を照射できないという問題が生じた。そこで、システムの設計の見直しを進め、平面鏡を複数枚並べることで凹面鏡の代わりとして用い、一部条件は異なるものの、概ね提案する仮想光源によるフォトメトリック手法が実現できることを検討した。現在までに、コンピュータグラフィクスを用いたシミュレーションによる三次元形状の計測実験と、光学機器を用いて提案する仮想多重光源を実装することによる実環境化における三次元形状の計測実験を達成しており、本内容について主要国際会議への論文投稿の準備を進めている。また、これまでは主に物体の三次元形状を取得するための手法および議論を展開してきたが、今後は本研究にて提案する光源システムを用いて、従来では困難であった、一度の撮影による対象表面の反射パラメータの計測に取り組む予定である。一度の撮影のみによる反射パラメータの取得が実現できれば、研究段階に留まっている反射パラメータの広範囲への応用が期待される。本研究にて提案する光源システムによる三次元形状と反射パラメータの取得を達成することで、高度な画像認識や質感記録を実現し、複雑な工業的課題や文化財等のデジタルアーカイビングへの応用を目指す。

上一年的结果是光源系统的构建，这是本研究中提出的思想的基础。在研究实施计划的阶段，我们正在考虑使用凹面镜用棱镜扩散地照射对象，但是出现的问题是，凹面镜只能在非常狭窄的区域发出光。因此，我们已经回顾了系统设计并研究了通过安排多个平面镜，可以用作凹面镜的替代品，尽管某些条件是不同的，但可以实现使用虚拟光源的建议的光度法方法。迄今为止，我们通过使用计算机图形图进行了模拟实现了三维形状测量实验，并通过实施使用光学设备提出的虚拟多重光源在实际环境中实现了三维形状测量实验，并准备在此内容上向主要国际会议提交论文。此外，已经开发了用于获取物体的三维形状的方法和讨论，但是将来，我们计划使用本研究中提出的光源系统来测量目标表面的反射参数，这是通过拍摄一张照片的，这很难。如果只能通过一张照片获得反射参数，则可以预期保留在研究阶段的反射参数将被应用于广泛的范围。通过使用本研究中提出的光源系统获得三维形状和反射参数，可以实现先进的图像识别和纹理记录，并旨在将其应用于复杂的工业问题和文化特性的数字归档。