JP5043023B2 - 画像処理方法および装置 - Google Patents
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Description
・各カメラ上でのPの投影pは両方の外形上に位置している。
・境界点の投影における各外形の接線ベクトルは同じエピポーラ平面上に位置しなければならない。
1.BRDFのパラメータを固定し、ルーシー・リチャードソン反復法を使用してLを再生する(上記の引用文献を参照)。
2.光分布Lを固定し、勾配降下法によってhにおけるBRDFのパラメータを再生する。
今度は、K=1かつM>1を仮定する。これは典型的に、カメラ視点が固定され、一方、照明が画像撮影の間に変化する照度差ステレオにおいて起こる。最適化問題(3)は、
Φ(Im,Jm)=(Im−Jm)2
である。
ステップ1−(適切な照明を使用して)複数の異なる方向から物体の画像の集合を撮影する。
ステップ2−2台のカメラを使用し、たとえば、各カメラを用いて10個の画像を撮影し、画像毎にカメラ位置を記録する。
ステップ3−画像毎にシルエットを生成し、たとえば、1ペア=各カメラからの1個の画像として、100組の画像ペアを生成する。
ステップ4−たとえば、100個の境界点を計算する。境界点は、X、Y、Z+法線方向(φ、θ)である。
ステップ1−カメラ位置c1、c2に対し、c1、c2の両方の画像平面内のエピポーラ線が物体シルエット(すなわち、物体画像の接線)に接触するまでエピポーラ平面を動かす。
ステップ2−(線がx、y、zと交わる)境界点の場所を決定するために、それぞれのカメラ画像平面内で接点を通るカメラ中心から三角測量する。平面の法線は境界点が法線である。
1)画像撮影カメラの視点は同一(すなわち、視点一定)であり、
2)照明は変化する。
ステップ1−物体を照明する。
ステップ2−画像を撮影(かつ記憶)する。
ステップ3−照明を変える。
ステップ4−n回繰り返す。但し、5<n<50。
ステップ1−(全画像に対し同じ)画像平面内で境界点の場所(投影)を決定する。
ステップ2−画像毎に
ステップ3−境界点の場所の画像強度を境界点強度データ構造体(ベクトル)に書き込む。
ステップ4−各画像Li;全てに対するβを特徴付けるために境界点データを使用する。
ステップ5−画像毎の照明データ(Li:{θ,φ,強度})および(全てに対して同一の)物体反射率βを決定するために、境界点強度データ(構造体)を使用する。
ステップ6−仮定されたLi;βから予測された境界点強度データと、実際の境界点強度データとの間の合計された差異に依存してコスト関数を決定し、Li;βを決定するためにコスト関数を最小化する。
ステップ7−画像毎のLと物体反射率パラメータ(β)
ステップ1−画素毎に以下を実行する。
ステップ2−幾何的性質によって画像毎に予測された画像強度と、(境界点強度データから決定された)画像毎のLiおよびβによって画素毎に予測された画像強度との間の合計差異を画素に関して最小化することにより画素の表面法線方向を決定し、ここで、決定されるべき幾何的性質は(ニードルマップを提供するために)表面法線である。
ステップ3−積分定数(空間内の絶対的な物体の場所)を固定するため境界点の場所を使用して、表面幾何的性質を決定するために法線(ニードル)マップを積分する(たとえば、固定された境界点を用いて初期化された奥行き値の展開)。
ステップ4−表面画定データを出力および/または記憶する。
ステップ1−異なる視点(たとえば、10<n<100)から照明物体の画像の集合を入力する。
ステップ2−画像毎に、画像平面内の境界点の投影を決定し、データ構造体に書き込む。
ステップ3−予測された境界点と実際の境界点との間の合計差異と、仮定されたβおよび角度分布(L)から導出された予測境界点データとに依存して、コスト関数を最小化することにより(画像の集合に対し一定である)強度角度分布−「照明マップ」−を指定する照明データを決定する。
Claims (16)
- 物体の画像の集合を特徴付けるデータを決定する方法であって、
複数の異なる位置から撮影された前記物体の第1の画像の集合からデータを入力するステップと、
前記第1の画像の集合の前記データと前記画像が撮影された位置を画定するデータとから、前記物体上の複数の境界点と前記境界点毎に前記境界点での前記物体の表面に対する法線の方向とを画定する境界点データを決定するステップと、
実質的に同じ視点および異なる照明条件を有する前記物体の撮影された第2の画像の集合からデータを入力するステップと、
前記第2の画像の集合に関する前記データおよび前記境界点データを使用して、物体反射率パラメータデータ(β)と前記第2の集合の中の画像毎にこの画像の照明方向および照明強度を画定するデータを備える照明データ(L)とを含み、前記第2の画像の集合を特徴付けるデータを決定するステップと、
を備える方法。 - 前記境界点データを決定するステップが前記第1の画像の集合の中の画像のペアを使用し、前記ペア中の2個の画像がそれぞれ第1のカメラおよび第2のカメラによって撮影される、請求項1に記載の方法。
- 第1の位置で前記第1のカメラによって撮影された画像を、複数の異なる第2の位置で前記第2のカメラによって撮影された複数の画像とペア化することにより、複数の前記画像のペアを生成するステップをさらに備える、請求項2に記載の方法。
- 前記境界点を決定するステップが前記第1の画像の集合の画像毎にシルエットデータシルエットを決定し、前記シルエットデータを使用して前記境界点データを決定することを含む、請求項1〜3のいずれか一項に記載の方法。
- 前記画像の集合を特徴付けるデータを決定するステップが、
前記境界点データによって画定された前記境界点が前記第2の画像の集合の中の画像に投影される位置を決定するステップと、
前記投影された位置の1つずつで画像強度データを決定するステップと、
前記投影された位置および前記投影された位置における前記画像強度データに応じて前記画像の集合を特徴付けるデータを決定するステップと、
をさらに備える、請求項1〜4のいずれか一項に記載の方法。 - 前記画像の集合を特徴付けるデータを決定するステップが、
前記第2の画像の集合の中の画像に対する仮定された物体反射率パラメータおよび仮定された照明データを含む仮定された画像の集合を特徴付けるデータを決定するステップと、
前記仮定された画像の集合を特徴付けるデータおよび前記境界データから、前記第2の画像の集合の中の前記画像に対し、前記第2の画像の集合の中の前記画像への前記境界点の投影における予測された画像値を画定する予測された第2の画像の集合を決定するステップと、
前記予測された第2の画像の集合のデータおよび前記第2の画像の集合の前記データとの間の合計差異に依存してコスト関数を最小化するステップと、
をさらに備える、請求項1〜5のいずれか一項に記載の方法。 - 前記画像の集合を特徴付けるデータを使用して前記物体の表面の幾何的性質を画定する幾何データを決定するステップをさらに備える、請求項1〜6のいずれか一項に記載の方法。
- 前記幾何データを決定するステップが照度差ステレオ法の幾何的性質決定手順を用いて前記幾何データを決定するステップを備える、請求項7に記載の方法。
- 前記第2の画像の集合の中の画像の画素が前記第2の画像の集合の中の別の画像毎に実質的に空間的に対応する相手方を有し、
前記幾何データを決定するステップが、対応する画素の集合に対し、前記画素の集合の画素値および前記画像の集合を特徴付けるデータが与えられるならば、前記物体に対する表面法線の最良適合を決定するステップを備える、
請求項7または8に記載の方法。 - 物体の画像の集合を特徴付けるデータを決定する方法であって、
複数の異なる位置から撮影された前記物体の第1の画像の集合からデータを入力するステップと、
前記第1の画像の集合に関する前記データおよび前記画像撮影位置を画定するデータから、前記物体上の複数の境界点と、前記境界点毎に前記境界点での前記物体の表面に対する法線の方向とを画定する境界点データを決定するステップと、
異なる視点および照明条件を有する前記物体の撮影された第2の画像の集合からデータを入力するステップと、
前記第2の画像の集合に関する前記データおよび前記境界点データを使用して、物体反射率パラメータデータ(β)と、前記第2の画像の集合の全部の画像に関する共通照明強度角度分布を画定するデータを備える照明データとを含む、前記第2の画像の集合を特徴付けるデータを決定するステップと、
を備える方法。 - 請求項1〜10のいずれか一項に記載の方法を使用する駐車支援方法。
- 実行されるときに請求項1〜11のいずれか一項に記載の方法を実施するためプロセッサ制御コードを伝達する担体。
- 物体の画像の集合を特徴付けるデータを決定するシステムであって、
複数の異なる位置から撮影された前記物体の第1の画像の集合からのデータと、実質的に同じ視点および異なる照明条件を有する前記物体の撮影された第2の画像の集合からのデータとを入力する入力と、
処理されるべきデータを記憶するデータメモリと、
プロセッサ制御コードを記憶するプログラムメモリと、
前記入力、前記データメモリおよび前記プログラムメモリに結合され、前記記憶されたコードをロードし実施するプロセッサと、
を備え、
前記コードが、
前記第1の画像の集合に関する前記データおよび前記画像撮影位置を画定するデータから、前記物体上の複数の境界点と前記境界点毎に前記境界点における前記物体の表面に対する法線の方向とを画定する境界点データを決定し、
前記第2の画像の集合に関する前記データおよび前記境界点データを使用して、物体反射率パラメータデータ(β)と、前記第2の集合中の画像毎に該画像の照明方向および照明強度を画定するデータを含む照明データ(L)とを備える前記第2の画像の集合を特徴付けるデータを決定するために、
前記プロセッサを制御するコードを含む、
システム。 - 前記コードが、前記画像の集合を特徴付けるデータを使用して前記物体の幾何的性質を画定する幾何データを決定するコードをさらに備える、請求項13に記載のシステム。
- 前記第1の画像の集合のための画像を撮影するためにカメラの位置を制御する少なくとも1台のカメラコントローラと、
前記第1の画像の集合および前記第2の画像の集合のための画像を撮影する画像撮影システムと、
をさらに備え、
前記コードが、前記カメラコントローラを制御し、前記第1の画像の集合および前記第2の画像の集合のための画像を撮影するコードをさらに備える、
請求項13または14に記載のシステム。 - 請求項13〜15のいずれか一項に記載のシステムを含む駐車支援システム。
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