3次元形状位置合わせにおける進化計算アルゴリズムの比較検討と全周復元への応用

• 澤井 陽輔

• 篠原 悠

• 小野 智司

• 中山 茂

• 川崎 洋

書誌事項

タイトル別名

• A Comparative Study on 3-Dimensional Registration by Evolutionary Computation and Its Application to Entire Shape Reconstruction

抄録

本研究では，手動で初期位置を与えなくとも 3 次元物体の全周形状を復元できる方式を提案する．全周形状の復元は， 2 形状間でのペアワイズな位置合わせを，計測位置が隣接する全ての形状間で順次行う方法が考えられる．この場合，途中で一度でも位置合わせに失敗すると，全周形状を復元することができない．計測した全形状を同時に位置合せする方法もあるが，次元数が膨大になるため最適化が困難である．このため，本研究ではまず，ペアワイズの位置合わせに対して，パラメータの調整が不要な自己適応型差分進化法 （jDE） が優れていることを示す．また，提案する方式は，全周形状復元の問題設定を積極的に活用し，探索範囲を限定して jDE を適用することで安定したペアワイズ位置合わせが可能である．さらに， 1 つまでの誤ったペアワイズ位置合わせを検知し，訂正することができる．実験により，プロジェクタカメラシステムで得られた実計測データに対して，全自動での全周形状復元を安定して行えることを確認した．This paper proposes an entire shape reconstruction method which does not require an initial position adjusted by hand. Entire shape reconstruction contains its peculiar difficulties: Even just one error of pairwise registration causes a failure of an entire shape reconstruction. Even when no failures occur during all of the pair-wise registration, the last and first shape objects cannot be precisely matched due to accumulated errors. The proposed method uses Self-Adaptive Differential Evolution (jDE) which does not require parameter tuning and shows good search performance for pair-wise registration. In addition, considering conditions of entire shape reconstruction, the proposed method reduces a range of variables for rotation, which allows to prevent premature convergence to local optima, and corrects one of pair-wise registration errors. Experimental results showed that jDE showed better, more robust search performance than other evolutionary computation algorithms, and that the proposed method could reconstruct the entire shape from actually measured depth images captured by a projector-camera system.

収録刊行物

• 研究報告数理モデル化と問題解決（MPS）

  研究報告数理モデル化と問題解決（MPS） 2012 (36), 1-6, 2012-11-29

詳細情報

• CRID: 1572824502703891328
• NII論文ID: 110009488540
• NII書誌ID: AN10505667
• 本文言語コード: ja
• データソース種別:
  • CiNii Articles