Calibrated Computer Graphicsによる画像合成の試み　－カメラキャリブレーションに基づく任意フォーカス画像の生成と検証

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タイトル別名
  • Calibrated Computer Graphics : A New Approach to Image Synthesis Based on Camera Calibration
  • Calibrated Computer Graphcs ニ ヨル ガゾウ ゴウ
  • コンピュータグラフィクス

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説明

CGで生成した画像とカメラで撮影した実写画像を合成する場合，実写画像と同程度のリアルなCG画像を生成する技術が必要となる．我々は，実写画像の撮影に用いたカメラをキャリブレーションして得られたカメラパラメータを用いて，リアリティの高いCG画像を生成する“Calibrated Computer Graphics”の研究を進めている．本研究では，実写画像では避けることができない有限の被写界深度，すなわちぼけ現象に注目して任意フォーカス画像の生成と実写画像との合成について検討した．論文では，まず逆投影ぼけモデルに基づいてぼけ画像を生成する方法について述べ，Zバッファ法を用いた任意フォーカス画像生成アルゴリズムを示す．次に，距離の異なる2本の糸が重なるシーンを対象に，実写画像と生成画像を比較した実験について述べる．両者の画像はほぼ一致し，ぼけ現象に関しては実写画像並みの画像を生成できることを確認した．最後に，実写画像と縞状の仮想物体を合成した画像を示し，フォーカス変化にともなって物体が徐々にぼけたり，しだいに明瞭に見えてくる現象がリアルに表現できることを示す．

Camera calibration is an important issue not only for real image analysis but also for realistic image synthesis.This paper proposes a new scheme for image synthesis that we call "Calibrated Computer Graphics" and presents a method to produce defocused images based on a camera model and lens parameters obtained by calibrating a real camera.Using the reversed projection image blurring model,we have developed a multiple Z-buffer algorithm to generate images of arbitrary focus settings.Experimental verification demonstrated that the quality of reality of the generated images was as high as that of the real images.Finally,we have shown a series of multi-focus images that include virtual objectsembedded in real images.

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