相互反射を利用した1枚の画像からの凹をなす二つの面の形状復元

概要

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1枚の陰影画像からの形状復元において,二つの面しか見えない場合,無限の解が存在する.しかし,対象物体が凹多面体の場合,相互反射成分を拘束条件として利用することで,解候補をしほることができる.この考え方は,従来ノイズあるいは好ましくないものとして扱ってきた相互反射を積極的に利用する発想の転換に基づくものである.本研究では,凹をなす二つの面しか観測されない1枚の陰影画像から,凹面の形状を理論的には唯一に,計算精度を考慮した場合,最高二つの解に限定できることを示す.まず,ある点での相互反射の強度が,凹をなす二つの面の角度の単調減少関数になるための十分条件は,二つの面を重ねた時,その点が他方の面に含まれることであることを示す.これにより,エッジの中点の近傍での相互反射を用いて二つの面のなす角度が唯一に決められ,解を二つまでに限定するができる.更に,二つの解の3次元的な形状の違いにより,相互反射の分布の微妙な差異が存在することから,理論的に解を唯一に決めることができる.本手法の有効性は合成画像を用いた実験で確かめられた.
社団法人電子情報通信学会の論文
1995-12-25