特徴点対応を必要としない剛体の位置合せ手法

概要

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剛体を平行移動,回転移動して得られる任意の位置・姿勢を,特徴点や特徴セグメントの対応ペアの抽出を行なわずに検出する手法について発表する.本手法では,対象剛体は対象上の代表点の空間座標値Pi(x,y,z)(i=1~n)で表し,これらの代表点の移動後の新しい座標値P′_j(x′,y′,z′)(j=1~n)は,その対応はわからないがすべて既知であることを条件とする.まず,移動前と移動後のP_i(i=1~n)の重心のずれの分,平行移動させることにより重心を重ね合わせる.次に,重心を固定した状態で適切な回転力を加えることにより,目標姿勢に収束させる.この回転力としては,初期姿勢の各点P_iに対して,目標姿勢のすべての点P′_jからその2点間の距離の二乗に比例する斥力をかけると,局所安定点に陥る場合が少なく,安定に目標姿勢に収束する興味深い性質を見い出した.そこで,この性質を利用したアルゴリズムを紹介し,その特性に関する考察を示す.また,対象物体の表面の模様の3次元座標の変化から,その物体の位置・姿勢の決定を行なう実験結果についても合わせて報告する.
一般社団法人情報処理学会の論文
1994-01-20