スライド 1

IS2-37
視点移動カメラにおけるカメラキャリブレーション
曽和 知哉,滝口 哲也, 有木 康雄 (神戸大)
カメラキャリブレーション
研究背景
研究の目的
・視点移動カメラにおけるサッカーの試合の自動映像生
成を視野に入れたカメラキャリブレーション
研究背景
・複数の視点移動カメラにおけるキャリブレーション手法
内部パラメータ行列
内部パラメータ
・カメラがどのように画像を形作るか
外部パラメータ
・世界座標におけるカメラの位置 外部パラメータ行列
は多数存在するが、単眼における有効な手法は少ない.
研究の利点
・映像に付加価値をつけることができる.
・コストパフォーマンスの削減
世界座標
画像座標
カメラ座標
提案手法
カメラキャリブレーションに必要な画像座標の検出システムの提案
・初期フレーム
・ラインの抽出
Tsai-method
・フィールド領域と他を区別
(RGBの値で区別を行う)
入力ワールド座標をXw, Yw, Zwとする
 x
 xw 
 y  R y   T
Step1    w 
 z 
 z w 
・画像の2値化(大津の手法)
・フィールド領域の確保
(前フレームの情報からフィールド
以外の領域を除去)
x
y
Step2 Xu  f , Yu  f
z
z
変形して反復法にて解を求める
Step3
 Xu  Xd (1  kr 2 )
, (r 

2
 Yu  Xd (1  kr )
Xd  Yd )
2
2
Step4
sxXd
yd
Xf 
 Cx, Yf 
 Cy
dx
dy
 Xd  Xu  kXd 3  kXdYd2

3
2
 Yd  Yu  kYd  kXd Yd
画面座標Xf, Yfが求められる
実験と結論
・線分の抽出(Hough変換)
・余計な線分の除去
(隣接する線分の近似)
・ラインの交点パターンの識別
ラインに端点,傾き、切片の情報を持たして交点のパターンを識別
線分の交わり方で青の点を識別
視点移動カメラ映像
・ 720×480画素
・フレームレート 30fps
・連続な視点移動カメラの映像
100フレームで実験
評価方法
・交点座標の抽出精度について実験
・画像上に見える交点数で結果を分類,交点を識別できたのを評価
選手とボールの上面図
extraction rate
青の点の位置情報から赤の点を識別
100
90
80
70
青の点:端点同士が交点のパターン
赤の点:端点同士が交点とは違うパターン
60
20フレーム目の映像
50
40
30
20
10
・画面外の交点の抽出
0
2
3
前フレームとラインの縮尺を比較
4
5
6
7
total
60フレーム目の映像
赤の点:ボール 黒の点:選手
結論
対応した交点を抽出
・画像上に交点が多数存在する場合には、交点の抽出精度は良い.
・交点数が少ない場合には、交点の抽出精度は低い.
(画面外の交点を正確に抽出しにくい為)
・交点が1点しか見えない場合には、交点の抽出が困難.
・今後、実験データの増加,提案手法の改善,選手とボールの追跡を行う.