平行光ペアの観測による反射屈折光学撮像系における鏡の位置姿勢推定

摘要

本論文では反射屈折光学撮像系の校正のために，鏡の位置姿勢を推定する手法を提案する．反射屈rn折光学系の校正には様々なパラメータの推定が含まれるが，本提案では鏡の位置姿勢の推定に注目する，提案手法は，様々な方向から投影される平行光のペアを観測することによって，鏡の位置を推定する．既存手法では反射屈折光学系が単一視点であるという，鏡の位置と形状に非常に強い仮定をしているものもあるが，提案手法は鏡の位置，形状を限定しない手法である．提案手法は，二つの平行光を観測したとき，その相対角は光源に対する撮像系の位置姿勢にかかわらず不変である，ということを拘束条件として位置姿勢推定を行う．そのため，撮像系の位置姿勢（外部パラメータ）を推定すべきパラメータから除外することができ，鏡の位置を外部パラメータから独立に求めることができる．提案手法は，鏡の位置姿勢を仮定して計測との誤差を計算し，誤差を最小化rnすることによって，位置姿勢を決定する．シミュレーションと実画像を用いた実験を行い，提案手法の精度評価を行った．