OS2 大中小の3次元化

  • 12/5(木) 11:00-12:35
    オーガナイザ・座長：大城英裕（大分大）
    　
    OS2-O1 全方位画像列を用いた市街地形状変化の推定
    ○手塚大基，櫻田健，岡谷貴之（東北大）
    概要： 全方位カメラを搭載した車両で市街地等の道路を走行しながら撮影した画像を元に，市街地の時間的な形状変化を推定する方法を述べる．一つは，異なる時刻に撮影した2つの画像列を使ったシーンの形状変化の推定方法で，もう一つは画像列１つと地図情報を用いて地図に記載された建物が存在するかどうか判定する方法である．研究の背景に，東日本大震災の津波被災地を対象に，その被害状況および復旧・復興過程を可視化したいという動機がある．
    ＜キーワード＞3次元形状復元，市街地時間変化，Structure from Motion


    車両搭載カメラで撮影した市街地の画像列を用いて，
    上のような SfMによる空間の3次元復元をベースに，
    市街地の空間形状変化を自動的に推定する．　　　

    OS2-O2 全空間テーブル化手法を用いた複数光路格子投影装置の格子位置ずれのキャリブレーション 〜 高速かつ高精度な三次元計測装置の開発 〜
    ○浅井大介，宮城貞二（ヒカリ），藤垣元治（和歌山大）
    概要： 高速な位相シフトが可能な投影装置として複数光路格子投影装置がある．この投影装置 は，像面側の光路を複数に分割し，それぞれの像面位置に格子の位相をシフトして配置している． 位相シフトを精度よく行うためには，格子の位置決め精度が重要である．しかし，精度よく格子を配 置することは，現実には困難である．そこで，キャリブレーションに全空間テーブル化手法を適用す ることで，格子の位置が少々ずれていても精度よく計測を行うことができることを確認する．また，動 的物体の計測を行い，高速性の確認をする．
    ＜キーワード＞全空間テーブル化手法，高速三次元計測，位相シフト法


    三次元計測結果(ミルククラウンと回転ファン)

    OS2-O3 ３波長干渉法による透明膜の表面形状と膜厚分布の同時測定
    ○北川克一（東レエンジニアリング）
    概要：白色干渉法に代表される光干渉方式の表面形状測定法は，測定対象が透明膜に覆われていると，裏面反射光が外乱となり，正確な測定ができない．また，分光法に代表される光学的膜厚測定法は，基本的に点計測で速度が遅く，水平分解能も低い．我々は，3波長干渉法による表面形状と膜厚分布の同時測定アルゴリズムを開発した．3波長照明系とカラーカメラにより得られる3波長インターフェログラムを波形分離し，各画素の表面高さ，裏面高さ，膜厚を推定する．計算機実験と実サンプル測定により，提案手法の妥当性を確認した．
    ＜キーワード＞干渉計測，透明膜，表面形状，膜厚分布，3波長，波形分離，モデル適合


    SiO2薄膜段差（膜厚100nm/300nm）の測定結果
    OS2-H1 福島第一原子力発電所のがれき除去作業へのリアルタイム３次元再構成技術の適用

    (IS1-F4) ○関晃仁，Oliver Woodford、Riccardo Gherardi，畠山誠，島村淳一，
    岡田隆三，Bjorn Stenger，Roberto Cipolla（東芝）
    概要：福島第一原子力発電所の事故収束と廃炉へ向けた現場状況の確認と作業計画の立案のために，画像を利用した３次元再構成技術による３次元計測を行った．３次元再構成の成否および精度を現場で確認するために，原子炉建屋上空で撮影された映像を構内の遠隔操作室に設置したラップトップＰＣにオンラインで取り込み，リアルタイム処理を実現した．緻密な３次元点群とリアルタイム処理のために，カメラの運動推定と密な３次元形状復元とを２段階の処理とし，前段の比較的複雑な処理をCPU，並列処理が可能な後段をGPUで計算を行うことで，全体としてリアルタイムに処理を行う．最後に現場で撮影された映像を使った計測結果およびそれを使って工事計画 に用いる３ＤＣＡＤ図面を作成した例を示す．
    ＜キーワード＞３次元再構成，３次元計測，GPU，リアルタイム，福島第一原子力発電所




    OS2-H2 角型容器越し複光路単眼ステレオによる水中物体の3次元形状計測
    (IS1-F5) ○伊部公紀，小林祐一，金子透（静岡大），山下淳（東大）
    概要：直方体形状の角型水槽容器内に置かれた水中物体を容器四隅の一角から観察すると角 を構成する2 つの面のそれぞれが光路となり複光路像が生じる．角を構成する2 平面が直角となる 容器を対象とし，単眼カメラを用いて容器の直角面越しに撮影した複光路単眼ステレオ画像から バンドル調整により直角面の姿勢推定を行い，光線追跡により水中物体の3 次元形状を計測する 手法を提案する．また，実験により提案手法の有効性を示す．
    ＜キーワード＞水中物体計測，画像センシング，複光路単眼ステレオ


    ステレオカメラや特殊な複プリズムなどを用いずに
    容器の特性を利用して水中物体の3 次元計測

    OS2-H3 RGB-Dカメラから得られるDepthデータの歪み補正
    (IS1-F6) ○佐藤雄隆，岩田健司，永見武司（産総研），竹内啓五（清水建設）
    概要：Kinect やXtion に代表される安価なRGB-D カメラが近年利用可能となり，様々な応用が 試みられている．これらは，パタン投影を行うアクティブ方式であるため，パッシブ方式のステレオ カメラなどと比較して欠損の少ない密な距離データを容易に得ることができる利点がある．一方， 計測を目的としたデバイスでないこともあり，得られる距離データは大きな歪みを持ち，カメラ間の 歪みの個体差も大きい．本稿では，歪み特性の分析結果と，その補正方法について述べる．
    ＜キーワード＞RGB-D カメラ，Xtion，Kinect，キャリブレーション


    室内をXtion で撮影した3D ポイントクラウドの
    補正前（左）および補正後（右）

    OS2-H4 格子パターンによるアクティブ3次元形状計測手法のパッシブステレオ法による高密度化
    (IS1-F7) ○河野歩実，古川亮，日浦慎作，青山正人，宮崎大輔，
    馬場雅志（広島市大），佐川立昌（産総研），川崎洋（鹿児島大）
    概要：本論文では，プロジェクタとカメラを用いたアクティブ3次元形状計測の計測結果を，パッシブステレオ法で再処理することで，元の結果に比べ高密度な3次元形状を得ることを試みる．平行線パターンを用いるアクティブ計測では，パターンが投影された所しか復元されない問題がある．これをパッシブステレオとの併用によりパターンの間を補間する．この際，ステレオ画像において平行線パターンの対応関係が既知であることを用いて，ステレオマッチングの処理を安定化させる．
    ＜キーワード＞3次元形状計測，アクティブ3次元形状計測，パッシブステレオ法


    提案手法による3次元形状復元

    OS2-H5 ワンショットDHMを用いた油液表面の三次元形状計測
    (IS1-F8) ○ウキエツ，田口亮，梅崎太造(名工大)，保黒政大(中部大)，
    堀米秀嘉(ホーリーマイン)
    概要：近年，3Dプリンタなどの普及に伴い，さまざまな物体の三次元形状計測のニーズが高まってきている．しかし，既存の三次元計測手法では計測の難しい測定対象はまだまだ多く、特に、流動している透明な液体表面に対する高精度な計測は極めて困難であった．本研究では，干渉縞の周波数解析法を利用し，ワンショット位相シフトデジタルホログラフィによる三次元計測システムを構築することで，安価かつ高速・高精度の液体表面三次元形状計測システムを開発する．
    ＜キーワード＞光学システム，デジタルホログラフィ，三次元計測


    油液表面の三次元計測結果