知能ロボットのための視覚研究において, 二次元画像から物体の表面法線や距離などの三次元情報を抽出することは興味深い課題であり, 多くの手法が提案されてきた.筆者らも以前に円錐光束を利用した手法を提案した.それは二つの光源を用いて撮影した二枚の画像を総合的に処理をすることによって, 物体表面上の点における面素の法線ベクトル及び三次元座標を同時に推定する方法である.しかし, 解の一意性, 計測誤差, 分解能などの点で問題が残っていた.
本論文では, これらの問題点を解決するために, 固定した一つの光源からの投影像とカメラの前進移動を利用した新しい手法を提案する.本手法では, まず, 移動するカメラで撮った前後二枚の画像におけるパターンの中心位置の変化を利用して, 着目している点の奥行きを測定する.次に, 奥行きと投影パターンのみかけのひずみから面素の法線を計算する.最後に, 物体の大域的情報及び画像の中心部でのパターンのサイズ情報を利用して解を修正する.いくつかの計算機シミュレーション及び実画像処理の結果も報告する.一意性, 計測精度及び分解能のいずれの面においても本手法は以前の手法より良い結果を与えることがわかった.
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