構造化偏光を用いた非可視の深度と反射率の計測

核心概念

構造化偏光パターンを投影し、偏光カメラで捉えることで、物体の3D形状、表面法線、反射特性を同時に非可視で計測できる。

要約

本論文では、構造化偏光を用いた新しい深度と反射率の計測手法「SPIDeRS」を提案している。

• 偏光プロジェクターを用いて、角度偏光(AoLP)を空間的に変調したパターンを投影する
• 偏光カメラでその反射光を捉え、投影パターンを抽出する
• 投影パターンの解析から、物体の3D形状、表面法線、反射特性を同時に推定できる
• 偏光を利用するため、投影パターンは目に見えず、物体の外観を変えずに計測できる
• 実験では、様々な材質の物体について、深度、法線、反射特性の推定精度を確認し、物体のリライティングにも成功している
• 本手法は、拡張現実、ロボティクス、非破壊検査などの分野で有用な新しい3D計測手法となる

統計

物体表面の法線ベクトルと反射特性(BRDF)を同時に推定できるため、物体のリライティングが可能となる。

引用

"偏光を利用するため、投影パターンは目に見えず、物体の外観を変えずに計測できる"
"本手法は、拡張現実、ロボティクス、非破壊検査などの分野で有用な新しい3D計測手法となる"

抽出されたキーインサイト

SPIDeRS

by Tomoki Ichik... 場所 arxiv.org 04-02-2024

https://arxiv.org/pdf/2312.04553.pdf

深掘り質問

物体の材質が複雑な場合(金属、複合材など)、どのように反射特性を推定できるか?

提案手法では、複雑な材質の場合でも反射特性を推定することが可能です。例えば、金属表面のような反射特性が高い表面や複合材料のような複雑な表面でも、偏光反射を利用して表面の法線や反射率を推定することができます。偏光反射は、物体の表面の微細な特性や反射率を捉えるのに有効であり、提案手法はこの情報を活用して精密な反射特性の推定を行います。このように、偏光反射を利用することで、複雑な材質の表面における反射特性を推定することが可能となります。