講演名 2021-10-08
SfMのための画像輝度補正に関する一検討
高橋 一彰(都立大), 藤吉 正明(都立大),
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抄録(和) 本稿は,多数の写真による写真セットから三次元モデルを生成するStructure from Motion (SfM)への,輝度補正の応用を検討している.SfMは,複数の写真個々に特徴点を抽出し,特徴点で算出された特徴量に基づき写真間の特徴点を対応づけ,拘束条件を満たす特徴点から三次元撮影位置と三次元特徴点位置とを算出することで,三次元点群を得る.写真セットによっては,写真に暗い部分が含まれ三次元モデルを構築できない場合があるが,その原因の一つは暗い部分の特徴点を抽出できないことにある.そこで本稿では,SfMの前処理として写真に輝度補正を適用することを検討している.検討に用いた輝度補正法すべてで暗部のコントラストが改善しているが,改善が十分でない方法や明部も大きく補正され特徴点が失われた方法も確認されている.また,輝度補正法を抽出特徴点数,対応特徴点数,三次元化された点群数の三点で評価したところ,写真セットによって性能が向上した輝度補正法が異なることも確認されている.この結果から,写真セットの特徴に応じて輝度補正法を選択できる可能性が示唆されている.
抄録(英) This paper investigates the application of contrast enhancement to photographs for structure from motion (SfM), where SfM constructs a three-dimensional (3D) model of the subject from a set of multiple pictures of the subject taken from the surroundings. In the pipeline of SfM, feature points are first extracted from each photograph, then, extracted feature points are matched between all pair of photographs based on the feature values calculated at the feature points. After that, the photo shooting positions and feature points positions that satisfy the constraint conditions in 3D coordinates are calculated from matched feature points to obtain a 3D point cloud. One of the reasons that no 3D model is constructed from the set of photographs including ones with dark regions is that feature points cannot be adequately extracted from the dark areas. To this end, this paper considers applying contrast enhancement to photographs as a preprocessing process of SfM. All the investigated contrast enhancement techniques improves contrast in dark areas, but some of them insufficiently enhance the contrast in dark regions and some others over-brighten bright areas that results in loss of some of feature points in bright areas. In addition, from performance evaluation based on the number of extracted feature points per picture, the number of matched feature points, and the number of points in the 3D point cloud, it is confirmed that the suitable contrast enhance technique depends on the set of photographs. These results suggests that it is possible to select the contrast enhanced technique to be used according to the characteristics of the set of photographs.
キーワード(和) コントラスト強調 / 3Dモデル / ヒストグラム / SLAM / 写真測量
キーワード(英) contrast stretching / three-dimensional model / histogram / SLAM / digital photogrammetry
資料番号 SIS2021-18
発行日 2021-09-30 (SIS)

研究会情報
研究会 SIS / ITE-BCT
開催期間 2021/10/7(から2日開催)
開催地(和) オンライン開催
開催地(英) Online
テーマ(和) システム実現技術, 近距離通信応用システム, 知的マルチメディア処理システム,放送技術および一般
テーマ(英) System Implementation Technology, Short Range Wireless Systems, Smart Multimedia Systems, Broadcasting Technology, etc.
委員長氏名(和) 末竹 規哲(山口大) / 斎藤 恭一(NHK)
委員長氏名(英) Noriaki Suetake(Yamaguchi Univ.) / Kyoichi Saito(NHK)
副委員長氏名(和) 木村 誠聡(神奈川工科大) / 笹岡 直人(鳥取大) / 村田 英一(京大) / 斉藤 一(テレビ東京)
副委員長氏名(英) Tomoaki Kimura(Kanagawa Inst. of Tech.) / Naoto Sasaoka(Tottori Univ.) / Hidekazu Murata(Kyoto Univ.) / Hajime Saito(TV Tokyo)
幹事氏名(和) 三澤 秀明(宇部高専) / 坂東 幸浩(NTT) / 神原 浩平(NHK) / 鈴村 高幸(テレビ朝日) / 和泉田 智志(日本テレビ) / 大内 幹博(パナソニック) / 宮野 真由子(東芝インフラシステムズ)
幹事氏名(英) Hideaki Misawa(National Inst. of Tech., Ube College) / Yukihiro Bandoh(NTT) / Kohei Kambara(NHK) / Takayuki Suzumura(TV Asahi) / Satoshi Izumida(NTV) / Mikihiro Ouchi(Panasonic) / Mayuko Miyano(Toshiba Infrastracture Systems & Solutions)
幹事補佐氏名(和) 吉田 壮(関西大学) / 眞壁 義明(神奈川工科大) / 筒井 弘(北大) / 田邊 暁弘(NTT) / 小林 俊満(名古屋テレビ)
幹事補佐氏名(英) Soh Yoshida(Kansai Univ.) / Yoshiaki Makabe(Kanagawa Inst. of Tech.) / Hiroshi Tsutsui(Hokkaido Univ.) / Akihiro Tanabe(NTT) / Toshimitsu Kobayashi(NBN)

講演論文情報詳細
申込み研究会 Technical Committee on Smart Info-Media Systems / Technical Group on Broadcasting and Communication Technologies
本文の言語 JPN
タイトル(和) SfMのための画像輝度補正に関する一検討
サブタイトル(和)
タイトル(英) A Study on Contrast Enhancement of Images for SfM
サブタイトル(和)
キーワード(1)(和/英) コントラスト強調 / contrast stretching
キーワード(2)(和/英) 3Dモデル / three-dimensional model
キーワード(3)(和/英) ヒストグラム / histogram
キーワード(4)(和/英) SLAM / SLAM
キーワード(5)(和/英) 写真測量 / digital photogrammetry
第 1 著者 氏名(和/英) 高橋 一彰 / Kazuaki Takahashi
第 1 著者 所属(和/英) 東京都立大学(略称:都立大)
Tokyo Metropolitan University(略称:Tokyo Metro. Univ.)
第 2 著者 氏名(和/英) 藤吉 正明 / Masaaki Fujiyoshi
第 2 著者 所属(和/英) 東京都立大学(略称:都立大)
Tokyo Metropolitan University(略称:Tokyo Metro. Univ.)
発表年月日 2021-10-08
資料番号 SIS2021-18
巻番号(vol) vol.121
号番号(no) SIS-190
ページ範囲 pp.42-47(SIS),
ページ数 6
発行日 2021-09-30 (SIS)