時空間の分割とビデオ画像のパイプライン処理による高速三次元構成

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タイトル別名
  • 時空間の分割とビデオ画像のパイプライン処理による高速三次元再構成
  • ジクウカン ノ ブンカツ ト ビデオ ガゾウ ノ パイプライン ショリ ニ ヨル コウソク 3ジゲン サイコウセイ
  • High Speed 3D Reconstruction by Pipeline Video Image Processing and Division of Spatio - temporal Spacec
  • マルチメディア処理

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抄録

数台のビデオカメラと分散環境にある複数のコンピュータを用いて高速に実空間のボクセル表現を得る方法を提案する。実験環境の静物体のモデルはあらかじめコンピュータに持たせておき、空間の再構成においては静物体が占有する空間をあらかじめ処理過程から排除することで、動物体の形状を実時間で求める。三次元形状獲得方法として視体積交差法の原理を用い、ビデオ画像の取り込み、画像上の動領域の抽出、および各ボクセルにおける動物体内外判定の３ステージからなるシステムを構成し、パイプライン処理化およびデータの分割によりレイテンシとスループットを向上させる。試作した実験システムにおいて、ボクセルの大きさを１辺の長さが5cmの立方体とし、LAN上の４台のコンピュータでビデオ画像処理を行い、かつ別の４台のコンピュータで空間の再構成を行ったところ、１秒あたり7.2フレーム（１秒あたり約70万ボクセル）の処理速度を得た。レイテンシは0.56秒であった。

Since 3D world reconstruction methods generally require a lot of data and calculations, it takes much time to output a 3D shape. The authors propose distributed computing achieve real-time 3D shape reconstruction. The authors introduce the viewing frustum method (VFM) to reconstruct a 3D space from images which are captured by several video cameras. Reconstruction process of the proposed approach is divided into three stages to improve throughput by pipeline processing, and a 3D space is also divided into some subspaces to decrease latency by reconstructing subspaces simultaneously at distributed computers. As an experiment of this method, a part of a lecture room was reconstructed by using 4 computers for image processing, and 4 more computers for VFM. The size of each voxel which is used to describe 3D shapes was a cube of 5 centimeters on a side. The throughput of the process was 7.2frames (about 700,000 voxels) per second, and the latency was 0.56 seconds.

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