Tbrrance-Sparrow モデルに基づく反射特性・形状・光源位置の同時推定の検討

摘要

本稿では，光源位置を多様に変化させて撮影した画像列を基にして，物体の反射特性・形状，及び光源位置を同時推定する手法を提案する．本手法では，非線形最小2乗法を用いて反射特性・形状・光源位置の同時推定を行う．このため，基底となるTbrrance-Sparrow モデルをいくつか用いて，点毎に独立な物体表面の反射特性を表現する．これにより，鏡面反射を含み，テクスチャを持つ物体を扱うことができる．ここで，同時推定に必要な初期値の作成には，対象物体の反射特性・形状，及び光源位置に関する実測データは必要ない．また，カメラは未校正でよい．木製の器や人物顔を対象物体として実験を行い，手法の有効性を確認した．%Given a set of images, where a point light source moves around an object, we can formulate recovery of the reflectance property, texture and shape of the object, as well as the positions of the light source. We herein describe an efficient algorithm to address this large-scale nonlinear optimization problem. Various objects, including toy models and human faces, are successfully recovered without any special devices nor a precise calibration.