関数のあてはめによる動画像からの物体の抽出と3次元形状の復元

从视频图像中提取对象并通过拟合函数恢复 3D 形状

• 批准号: 14780256
• 负责人: 大町 真一郎
• 金额: $ 2.56万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2002
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2002 至 2003
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-14780256/
• 关键词: コンピュータビジョン; 3次元形状復元; 動画像解析; 物体抽出; 動き検出; スプライン関数; パターン認識; ロボットビジョン

本研究は、コンピュータビジョンの基礎技術となる、領域内の画素の動きが非一様な領域の画素の動きを正確に求め、物体の位置を検出し、3次元形状を復元することを目的とするものである。そのための要素技術として、昨年度は関数あてはめにより動きを検出する手法を検討した。今年度は昨年度検討した関数あてはめ法について様々な改良を加え、また、3次元形状復元手法について検討を行った。1.関数あてはめ法の改良昨年度の研究成果から、画素の動きを表現するためにはスプライン関数を用いるのが適当であることがわかったが、ノイズを含むデータに対しても過度に整合してしまい、ノイズに弱いという問題が残っていた。これを解決するために、ノイズに対して頑健なあてはめができる手法を検討した。その結果・画像側に適当な分散のガウスフィルタをかけることと、スプライン関数のパラメータに制限を加えることである程度頑健なあてはめができることが分かった。これらの成果を元に、動画像中の各画素の動きを求めるアルゴリズムを開発した。2.3次元形状復元手法の検討動画像から求まった各画素の動きの情報を利用して、動画像中の物体の位置および物体の輪郭を求める手法を検討した。スプライン関数を用いているため、関数の制御点がそのまま特徴点の位置を表す。これを利用して動き情報を得る手法を検討した。動き情報から物体と背景との境界を抽出し、境界から物体の輪郭を求め、輪郭の情報を利用してその物体の3次元形状を復元する手法を検討した。

这项研究旨在准确确定像素在区域内不均匀，检测物体位置并恢复三维形状（这是计算机视觉的基本技术）的区域中的像素运动。作为此目的的基本技术，去年我们考虑了一种通过功能拟合来检测运动的方法。今年，对去年检查的功能拟合方法进行了各种改进，我们还检查了3D形状恢复方法。 1。函数拟合方法研究结果的改进结果表明，使用样条函数表达像素运动是适当的，但是包含噪声数据的数据也过度匹配，因此很容易受到噪声的影响。为了解决这个问题，我们研究了一种允许与噪声合理的方法。结果，发现在图像侧使用适当的分散并限制样条函数的参数允许一定程度的健壮拟合。基于这些结果，我们开发了一种用于计算运动图像中每个像素运动的算法。 2。研究3D形状恢复技术，我们研究了一种方法，该方法是使用有关从运动图像获得的每个像素的运动的信息来确定对象在运动图像中的位置以及对象在运动图像中的轮廓。由于使用了样条函数，因此该函数的控制点直接代表特征点的位置。使用此过程，我们研究了一种获取运动信息的方法。我们研究了一种从运动信息中提取对象和背景之间边界的方法，从边界找到对象的轮廓以及使用轮廓信息来恢复对象的三维形状。

项目成果

岩村雅一, 大町真一郎, 阿曽弘具: "部分空間法における原点の位置の影響"第2回情報科学技術フォーラム. I-065. 141-142 (2003)

Masakazu Iwamura、Shinichiro Omachi、Hirogu Aso：“子空间方法中原点位置的影响”第二届信息科学与技术论坛 I-065 (2003)。

氏家秀紀, 大町真一郎, 阿曽弘具: "クラスの確率分布を仮定しない特徴変換に基づく2次識別関数"電子情報通信学会論文誌D-II. vol.J86-D-II no.4. 441-449 (2003)

Hideki Ujiie、Shinichiro Omachi、Hirogu Aso：“基于特征变换而不假设类别概率分布的二次判别函数”IEICE Transactions D-II vol.J86-D-II no.4（2003）。

Masakazu Iwamura, Shinichiro Omachi, Hirotomo Aso: "A Method to Estimate the True Mahalanobis Distance from Eigenvectors of Sample Covariance Matrix"Lecture Notes in Computer Science. vol.2396. 498-507 (2002)

Masakazu Iwamura、Shinichiro Omachi、Hirotomo Aso：“根据样本协方差矩阵的特征向量估计真实马哈拉诺比斯距离的方法”计算机科学讲义。

Hidenori Ujiie, Shinichiro Omachi, Hirotomo Aso: "A Discriminant Function Considering Normality Improvemet of the Distribution"Proceedings 16th International Conference on Pattern Recognition. vol.2. 224-227 (2002)

Hidenori Ujiie、Shinichiro Omachi、Hirotomo Aso：“考虑分布正态性改进的判别函数”第 16 届国际模式识别会议论文集。

S.Lee, S.Omachi, H.Aso: "VLSI Architecture for Quadtree-Based Fractal Image Coding"IEE Proceedings-Computers and Digital Techniques. vol.148 no.4/5. 141-146 (2002)

S.Lee、S.Omachi、H.Aso：“基于四叉树的分形图像编码的 VLSI 架构”IEE 论文集 - 计算机和数字技术。