球面上の点列への小円あてはめを用いた カメラ運動の平滑化

1. 球面上の点列への小円あてはめを用いたカメラ運動の平滑化球面上の点列への小円あてはめを用いたカメラ運動の平滑化 村田研究室 3605t081-9 三村　純一

2. はじめに • 複数枚の写真からカメラ運動と3次元形状を復元する際の問題点（※因子分解法） • 因子分解法を用いると復元を容易に実現できる。 • カメラ運動に手ブレやノイズが残る。 • カメラ運動は不自然な動きをとる。 利点！ 欠点！ 欠点！ そこで、カメラ運動を平滑化することにより、より自然なカメラ運動を推定する手法を考える。

3. 平滑化までの流れ • 3次元形状の復元 • Paraperspectiveモデルによる射影 • 因子分解法 • カメラ運動の平滑化 • カメラ運動の単位球面による表現 • 球面上への小円あてはめ • 画像生成 • 元の画像から平滑化後の画像を生成

4. Paraperspectiveモデル • ある第＊特徴点を基準点とし、Z=Z＊平面を用意。次に、全ての特徴点に対して、C-＊ベクトルと平行になるように Z＊平面へ射影を行う。最後に、それら＊平面上の点列を画像平面に透視射影する。 カメラ座標系 圧縮 X ＊ 圧縮 被写体 平行 カメラ中心 C Z＊ L Z 焦点距離 Y 画像平面 （写真） Z=Z＊平面 近似の成立条件：　Z＊　>>被写体の厚さ

5. 因子分解法 • 写真から得られるワイヤーフレームと3次元形状から得られるワイヤーフレームの差が最小になるように3次元形状を作る。 実写真 3次元形状 ワイヤーフレーム

6. 3次元形状の復元 カメラ位置・向き 3次元形状

7. カメラ運動の問題点 平滑化されたカメラ運動 ノイズ・手ブレを含んだカメラ運動

8. カメラ運動の単位球面による表現 × × × × × × × × 単位球面 本来のカメラ位置 × 仮想カメラ位置 仮想カメラ運動

9. 平滑化後のカメラ運動（ワイヤーフレーム）

10. 画像生成 ３　アフィン変換 ２-a　フレーム分解 １-a　ワイヤーフレーム選択 ４　合体 １-b　基本画像選択 ２-b　基本画像分解 出来上がり！

11. 平滑化後のカメラ運動（実画像）

12. 結論 • 連続写真による動画から、カメラ運動の平滑化がうまく出来たことが確認できた。 • 物体とカメラの距離を入れた手法 • 複数個の単位球を重ね合わせた混合単位球 • 面毎で切り出せない被写体に関して。 • 被写体を細かい三角パッチ毎で切り出し • 全体的な精度向上に向けて。 • カメラモデルを本来の透視射影モデルとして復元