符号化開口を用いたライトフィールドプロジェクタによる広い奥行き範囲でのアクティブ3次元計測手法

本研究は,ビデオプロジェクタにスリット状の符号化開口を設置することで, 構造化光による3次元計測における計測範囲を拡大することを可能にする. 般に,ビデオプロジェクタの被写界深度は浅いため,計測の奥行き範囲は非常 に狭くなる.そこで,Depth from Defocus(DfD)法と アクティブステレオ法を 融合した,広い奥行き範囲での計測を実現する新しい3次元計測手法を提案する.

光学系の模式図

試作した光学系(短い基線長を設定したプロジェクタカメラシステム)
プロジェクタレンズに装着した符号化開口



従来のプロジェクタは投影するパターン画像と開口形状との畳み込みである投影パターンは, 焦点から離れると急速に高周波成分が失われる.本手法では逆に,プロジェクタの光量を保ちつつ,高周波成分を維持する. また,投影パターンと符号化開口の形状の組み合わせによって奥行きに依存したパターンの投影を行う. さらにステレオマッチングによる距離に応じたパターン変化も加わることで奥行き推定の新しい特徴としている.





Publications
  • Hiroshi Kawasaki, Satoshi Ono, Yuki, Horita, Yuki Shiba, Ryo Furukawa, Shinsaku Hiura,
    "Active one-shot scan for wide depth range using a light field projector based on coded aperture"
    International Conference on Computer Vision (ICCV), 9, 12.2015
  • Hiroshi Kawasaki, Satoshi Ono, Yuki Horita, Shinsaku Hiura, Ryo Furukawa,
    Patent Application JP 2015-103366(PCT),
  • Hiroshi Kawasaki, Yuuki Horita, Hiroki Morinaga, Yuuki Matugano, Satoshi Ono, Makoto Kimura, Yasuo Takane, "STRUCTURED LIGHT WITH CODED APERTURE FOR WIDE RANGE 3D MEASUREMENT"
    IEEE International Conference on Image Processing (ICIP), pp.2777-2780, 9.2012,
    学生奨励賞
Kawasaki Laboratory