コンピュータビジョン
       勉強会@関東

ECCV2012読み会
          2012/12/16
     @ketsumedo_yarou
                    1
論文
 “Reconstructing the World’s Museums”
 Jianxiong Xiao (MIT) and Yasutaka
  Furukawa (Google)
 Oral, Best student paper




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論文
 “Reconstructing the World’s Museums”
 Jianxiong Xiao (MIT) and Yasutaka
  Furukawa (Google)
 Oral, Best student paper
しゅごい人                    しゅごい人
この論文はGoogleへのイン          Google Research 唯一の日
ターン中の仕事らしい               本人(らしい)
(NIPS2012, Siggraph      PMVS(Patch-based multi-
Asia2012, ECCV2012,      view stereo)
CVPR2012, CVPR2010(SUN   CV最先端ガイド5にmulti-
Dataset), …)             viewの記事
                                                   3
目的=屋内Google Map
屋内の3D復元&可視化
  入力:画像&デプス画像たくさん撮影
  出力:→


 MOVIE




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しゅごいところ
技術的:Inverse CSGによる,
 大規模屋内3D復元
実現したこと:地面から撮影
 した画像だけ→俯瞰する視点
 から可視化 (屋内Google Map)


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アウトライン
1. 屋内の撮影
2. 3D形状復元
3. 任意視点から可視化




               6
アウトライン
1. 屋内の撮影
2. 3D形状復元
3. 任意視点から可視化




               7
アウトライン
1. 屋内の撮影
2. 3D形状復元
3. 任意視点から可視化




               8
アウトライン
1. 屋内の撮影
2. 3D形状復元
3. 任意視点から可視化




               9
基本的な考え方
部屋の構造は単純図形の組み
 合わせ→CSGモデルで表現
2D CSG(部屋のスライス) →
 3D CSG(部屋全体)



                     10
11
 全方位カメラ+レーザレンジ
  センサー付けた台車で撮影
 画像と3D点群を得る
 画像枚数(>40,000)
 点群数(>200,000,000)


                      12
3D点群のうち,ある高さで
切った平面について考える


                 13
空間か,壁より外か,の制約




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ハフ変換して直線を出す




               15
直線を元に色々な長方形仮説(𝑇)
を考え当てはめる最適化問題
𝐸 𝑇 = 𝑤1 𝐸1 𝑇 + 𝑤2 𝐸2 𝑇 + 𝑤3 𝐸3 (𝑇)

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空間を充填して 長方形の輪郭は入力3D
直線を元に色々な長方形仮説(𝑇)
 いるか?   点と重なっているか?
を考え当てはめる最適化問題
𝐸 𝑇 = 𝑤1 𝐸1 𝑇 + 𝑤2 𝐸2 𝑇 + 𝑤3 𝐸3 (𝑇)
        正則化.複雑すぎるとダメ
                                 17
部屋のある高さについて,
CSG表現できた


                18
重ねると部屋全体のモデル
これだけでは不正確(垂直方
向の連続性無い)
                19
2Dと同じ最適化問題を解き,
 垂直方向にも滑らかにする
部屋全体の3D CSGモデルが
 出来た
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CSGモデルを元に壁を作る
(ルールベース)


                 21
テクスチャのスティッチング
&マッピング[1]
[1] S. N. Sinha, et al. “Interactive 3D architectural modeling
from unordered photo collections” SIGGRAPH Asia 2008
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結果




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3D復元について既存手法と比較
 Furukawa et al.   Hernandez et al.   Proposed method




                                                        24
3D復元について既存手法と比較
   Furukawa et al.   Hernandez et al.   Proposed method




複雑すぎて見栄え悪い
計算時間かかる手法




                                                          25
3D復元について既存手法と比較
 Furukawa et al.   Hernandez et al.   Proposed method




              全然ダメ




                                                        26
3D復元について既存手法と比較
 Furukawa et al.   Hernandez et al.   Proposed method




                               おk!!




                                                        27
統計情報




       28
統計情報 美術館6館(!)で試してる・・だと・・




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統計情報


処理そのものは数時間オーダで終わる
(撮影はどれくらい時間かかるのだろう?)




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まとめ
屋内3D復元&可視化=屋内
 Google Mapの実現
技術的貢献:Inverse CSGによ
 る大規模3D復元
新規性:地面の高さの画像群
 から俯瞰視点の可視化
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感想
 シンプルな技術貢献+間違いなく有用
  な応用(多分将来Google Map搭載)
 細かいところは結構はしょって書いて
  いる(テクスチャマッピングとか)
 実験量が熱い(美術館6館)
 「美術館」のように,他分野を題材に
  したコンピウタビヨン応用は面白いしもっと
  やるべき.やりたい.


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Reconstructing the World’s Museums