内容梗概
[English | 論文 | 美濃研の研究 | 美濃研究室 ]


時系列ラインレーザ照射画像の統合による多関節運動物体の形状獲得


本研究では従来のレーザレンジファインダでは困難であった、運動物体の3次元形状獲得を行う。撮影対象物体は多関節剛体モデルによって形状が近似表現されるような運動物体である。

レーザレンジファインダ等のカメラとラインレーザを併用する計測法は、カメラと物体との間の距離値を高い精度で獲得することが可能な手法であるが、ある一瞬の時間で形状獲得できる部分は対象物体表面上でレーザが照射されたわずか1ラインである。そのため、物体全体の形状を獲得するのに数秒の時間が必要であり、その間に対象物体が運動・変形してはならない。

本手法では、短時間で撮影が可能なカメラを用いて対象物体の運動を観測し、これと同時に、ラインレーザ照射画像によってレーザ光源と物体の間の時系列の距離値を精度良く計測する。観測された対象物体の運動を利用して時系列の距離値を統合することにより、対象物体の3次元形状が獲得される。

物体の運動は、多関節剛体モデルとボリュームデータを利用した従来の姿勢推定を時系列で行うことによって観測される。しかしながら、姿勢推定の結果には誤差が含まれているので、距離値の統合により獲得される形状にも誤差が含まれ、実際の物体形状とは異なる3次元形状が獲得されてしまう。

この問題に対処するため、姿勢推定に対する信頼度を導入し、信頼できない姿勢推定結果を排除する。さらに、多関節剛体のモデルを対象物体の形状に近づけていく操作を加えることによって、姿勢推定の精度向上を目指す。

本研究では実際に提案手法を実現する計測装置を作成し、姿勢推定とラインレーザ照射画像による距離値の観測と統合を行い、運動する物体の形状が獲得されることを示した。


学位論文のページに戻る