超2次関数膨張法と球面調和関数による3次元形状の記述

概要

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近年の3次元計測技術の発達により,実在する物体形状を距離画像として容易にコンピュータの中に取り入れることができるようになった.しかし,距離画像は膨大なデータ量を有し,これら形状データを効率的に記述する検討はほとんどされていない.本論文では,次の二つの新手法,(1)超2次関数膨張法,(2)球面調和関数近似による階層的記述法,を提案し,実験によりその効果を示す.球面調和関数は,任意の3次元形状表現が可能と言われているが,対象が極座標で記述できる形状に限られるため,この関数を自然物体の記述に直接には適用できなかった.そこで,本手法では,最初に,距離画像を超2次関数膨張法を用いて複数の部品に分割している.これにより,個々の部品が球面調和関数で記述可能なデータセットになる.そして,個々の部品に球面調和関数を当てはめていくことにより,対象形状によらず,自然物体のパラメトリックな表現が可能になる.また,球面調和関数の次数を変化させることで階層的な形状記述も可能となる.実際の距離画像に適用した結果,原データのわずか0.13%という極めて少ないデータ量で,かなり複雑な3次元形状を近似表現できることがわかった.
1995-01-25