講演名 2012/1/12
中空透明球体上の鏡面反射光を用いた近接光源位置の推定(実世界センシングとその応用)
青砥 隆仁, 武富 貴史, 佐藤 智和, 横矢 直和,
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抄録(和) 近接光源位置の推定は,照度差ステレオによる物体形状の計測において重要な課題である.本稿では,実環境の光源分布を計測する方法として,中空透明球体を用いた近接光源位置の推定方法を提案する.従来,近接光源位置の推定手法として,複数の参照物体から観測される反射光や単一の参照物体によって生じる影を用いる方法が提案されてきた.しかし,前者は参照物体間の位置関係を事前にキャリブレーションする必要があり,後者には推定すべきパラメータが多く,光源位置を安定に推定することが難しいという問題がある.本研究では,新たに提案する中空透明球体を用いることで,これらの問題を解決する.提案法は,(1)単一の参照物体のみによる推定を行うため参照物体間の幾何学的キャリブレーションが不要である,(2)光源・カメラの光学中心・透明球の中心の3点で構成されるエピポーラ平面上に必ず反射光が存在するため,画像上で反射光と球中心が直線上に観測でき,反射光の対応付けが容易である,(3)画像上で反射光の再投影誤差を最小化することで,光源位置を高精度かつ安定に推定できるという,特長がある.実験では,実画像およびシュミレーションにより光源位置の三次元復元を行い,その精度を評価する.
抄録(英) Position estimation of near light sources is one of the important problems for 3D shape estimation by photometric stereo. In this paper, we propose a novel method for estimating position of near light sources by using reflected positions of light sources on a clear hollow sphere. Conventionally, this problem has been solved by using observed reflected lights on multiple reference objects or self-shadows of a single reference object of known 3D shape. However, the former approach requires geometric calibrate of reference objects, and the latter approach has a problem for estimating light positions stably due to many unknown parameters. In order to solve these problems, we propose a method for estimating positions of near light sources by using reflected positions of the two kinds, outside and inside, specular lights on a single clear hollow sphere. This method has the following features; (1) geometric calibration for multiple reference objects is not required. (2) positions of corresponding reflections are observed on an epipolar line and thus it easy to find corresponding pair of reflected positions. (3) position of near light sources can be accurately and stably estimated by minimizing re-projection errors. In experiments, we demonstrate the effectiveness of our method showing the accuracy of light positions estimation, using simulation and real image data.
キーワード(和)
キーワード(英)
資料番号 Vol.2012-CVIM-180 No.11
発行日

研究会情報
研究会 MVE
開催期間 2012/1/12(から1日開催)
開催地(和)
開催地(英)
テーマ(和)
テーマ(英)
委員長氏名(和)
委員長氏名(英)
副委員長氏名(和)
副委員長氏名(英)
幹事氏名(和)
幹事氏名(英)
幹事補佐氏名(和)
幹事補佐氏名(英)

講演論文情報詳細
申込み研究会 Media Experience and Virtual Environment (MVE)
本文の言語 JPN
タイトル(和) 中空透明球体上の鏡面反射光を用いた近接光源位置の推定(実世界センシングとその応用)
サブタイトル(和)
タイトル(英) Position Estimation of Near Light Sources Using Specular Reflection on Clear Hollow Sphere
サブタイトル(和)
キーワード(1)(和/英)
第 1 著者 氏名(和/英) 青砥 隆仁 / TAKAHITO AOTO
第 1 著者 所属(和/英) 奈良先端科学技術大学院大学
Nara Institute of Science and Technology
第 2 著者 氏名(和/英) 武富 貴史 / TAKAFUMI TAKETOMI
第 2 著者 所属(和/英) 奈良先端科学技術大学院大学
Nara Institute of Science and Technology
第 3 著者 氏名(和/英) 佐藤 智和 / TOMOKAZU SATO
第 3 著者 所属(和/英) 奈良先端科学技術大学院大学
Nara Institute of Science and Technology
第 4 著者 氏名(和/英) 横矢 直和 / NAOKAZU YOKOYA
第 4 著者 所属(和/英) 奈良先端科学技術大学院大学
Nara Institute of Science and Technology
発表年月日 2012/1/12
資料番号 Vol.2012-CVIM-180 No.11
巻番号(vol) vol.111
号番号(no) 380
ページ範囲 pp.-
ページ数 8
発行日