JP6663838B2 - 法線推定装置、法線推定方法、及び法線推定プログラム - Google Patents
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Description
前記射影変換行列推定部は、前記信頼度算出部によりスコアリングされた信頼度が閾値より大きい前記画像ペアの各々について、前記インライア対応点に基づいて前記画像ペアの座標系の射影変換行列を推定する
ようにしても良い。
を、回転行列
、並進ベクトル
、画像Iiの座標系から見たときの平面物体の法線ベクトルniに分解する。
…(1)
…(2)
…(3)
…(4)
…(5)
…(6)
…(7)
…(8)
…(9)
…(10)
…(11)
…(12)
…(13)
…(14)
を満たさなければ棄却する。
を満たさなければ棄却する。
を変数とし、上記を表現した目的関数f(X)を最大化するような、画像ペアの各々についてのラベルの組み合わせX*を求める問題として定義できる。なお、目的関数f(X)は、上述した事項を満たすものであれば任意の形態をとることが可能である。例えば、下記(16)式で定義することができる。
通り(zは解候補の数)の目的関数f(x)を計算する必要がある。例えば、下記(16)式及び下記(17)式のように目的関数を設定した場合、射影変換行列推定部12による射影変換行列の推定方法によっては目的関数が劣モジュラ性を満たす。そのため、例えば、下記(15)式に示すように、劣モジュラ性が成立するときの下記(16)式の解を高速に求めるアルゴリズムのような貪欲アルゴリズムを用いることで、高速に、画像ペアの各々についてのラベルの組み合わせX*を求めることができる。
…(15)
…(16)
…(17)
として、出力する。
12 射影変換行列推定部
14 法線候補推定部
16 不可能解除去部
18 解候補記憶部
20 法線選択部
22 法線決定部
40 局所特徴抽出部
44 暫定対応付け決定部
46 幾何検証部
48 信頼度推定部
Claims (6)
- 平面物体を表す複数の入力画像からなる入力画像群中の画像ペアの各々について、前記画像ペアの対応点から前記画像ペアの座標系の射影変換行列を推定する射影変換行列推定部と、
前記画像ペアの各々について、前記射影変換行列推定部により推定された前記画像ペアに対応する射影変換行列を、回転成分及び並行移動成分と前記画像ペアの入力画像の各々から見たときの前記平面物体の法線とに分解したときの複数の解候補を算出する法線候補推定部と、
前記画像ペアの各々について、予め定められた制約に基づいて、前記法線候補推定部により算出された前記複数の解候補から、物理的に実現不可能な解を除去する不可能解除去部と、
前記画像ペアの各々について前記不可能解除去部により除去されなかった前記解候補を法線候補集合として入力し、他の画像ペアについて選択される前記解候補との誤差が最も小さくなるように、前記画像ペアの各々についての1つの前記解候補の組み合わせを選択する法線選択部と、
前記法線選択部により選択された前記解候補の組み合わせを用いて、前記入力画像の各々から見たときの前記平面物体の法線を決定する法線決定部と、
を含む法線推定装置。 - 前記入力画像群に含まれる前記入力画像の各々から局所特徴を抽出する局所特徴抽出部と、
前記画像ペアの各々について、前記局所特徴抽出部により抽出された前記画像ペアの入力画像の各々の局所特徴を比較して、暫定的な対応点を決定する暫定対応点決定部と、
前記画像ペアの各々について、前記暫定的な対応点の集合を幾何モデルにあてはめ、幾何変換パラメータを推定することにより、外れ値でないインライア対応点を求める幾何検証部と、
前記画像ペアの各々について前記幾何検証部により求められた前記インライア対応点に基づいて、前記画像ペアをスコアリングする信頼度算出部と、を更に含み、
前記射影変換行列推定部は、前記信頼度算出部によりスコアリングされた信頼度が閾値より大きい前記画像ペアの各々について、前記インライア対応点に基づいて前記画像ペアの座標系の射影変換行列を推定する
請求項1記載の法線推定装置。 - 前記法線選択部は、他の画像ペアについて選択される前記解候補との誤差を表す、劣モジュラ性を満たす目的関数に基づいて、前記解候補の組み合わせを選択する
請求項1又は2記載の法線推定装置。 - 前記入力画像群は、3以上の前記入力画像からなる
請求項1〜3の何れか1項記載の法線推定装置。 - 射影変換行列推定部、法線候補推定部、不可能解除去部、法線選択部、及び法線決定部を有する法線推定装置における法線推定方法であって、
前記射影変換行列推定部が、平面物体を表す入力画像からなる入力画像群中の画像ペアの各々について、前記画像ペアの対応点から前記画像ペアの座標系の射影変換行列を推定するステップと、
前記法線候補推定部が、前記画像ペアの各々について、前記射影変換行列推定部により推定された前記画像ペアに対応する射影変換行列を、回転成分及び並行移動成分と前記画像ペアの入力画像の各々から見たときの前記平面物体の法線とに分解したときの複数の解候補を算出するステップと、
前記不可能解除去部が、前記画像ペアの各々について、予め定められた制約に基づいて、前記法線候補推定部により算出された前記複数の解候補から、物理的に実現不可能な解を除去するステップと、
前記法線選択部が、前記画像ペアの各々について前記不可能解除去部により除去されなかった前記解候補を法線候補集合として入力し、他の画像ペアについて選択される前記解候補との誤差が最も小さくなるように、前記画像ペアの各々についての1つの前記解候補の組み合わせを選択するステップと、
前記法線決定部が、前記法線選択部により選択された前記解候補の組み合わせを用いて、前記入力画像の各々から見たときの前記平面物体の法線を決定するステップと、
を含む法線推定方法。 - コンピュータを、請求項1〜4の何れか1項記載の法線推定装置の各部として機能させるための法線推定プログラム。
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