複数画像からの三次元形状復元 : アフィン投影から透視投影へ

概要

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異なる視点から得られた画像間でいくつかの点が対応づけられている場合, その三次元情報とカメラ運動を同時に復元する問題は, コンピュータビジョンの最も基本的な課題の一つであり, ステレオにおけるセルフキャリブレーションなど多くの応用が考えられる。カメラを透視投影に従うものとしてモデル化すると, この問題は一般に非線形最適化に帰着するため, その最適解の探索においては真値に十分近い初期値を与えることが重要である。従来のほとんどの手法は, 8点アルゴリズムを用いてカメラ運動パラメータの初期値を計算し, これを幾何学的制約を満たすように改善するという戦略をとっている。しかし, 8点アルゴリズムは観測された特徴点の位置誤差に対し極めて敏感で, しばしば真値とかけ離れた値を与えるため, 最適化の初期値としてすら使えないことがある。原点移動とスケーリングによって入力データを正規化して数値的不安定性を軽減する試みもあるが, 十分でない。これに対し, 本稿ではまずカメラをアフィン投影に従うものとして運動パラメータの初期値を求め, 次にこれを透視投影モデルに基づいて改善する手法を提案する。これによって, 8点アルゴリズムを用いて初期値を求める従来の手法に比べて, 画像中の特徴点の位置誤差に対するロバスト性が向上することを示す。
1997-09-24

複数画像からの三次元形状復元 : アフィン投影から透視投影へ

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