フォトメトリックステレオとは

コンピューターグラフィックス、より具体的にはコンピュータービジョンアプリケーションでは、フォトメトリックステレオは、画像内のオブジェクトが反射または屈折する方法に基づいて、3次元（3D）モデルまたは2次元（2D）画像の表現を作成するプロセスです。光。 フォトメトリックステレオアルゴリズムをオブジェクトに適用する場合、分析に使用できるソースイメージが複数必要です。 使用する各ソース画像について、オブジェクトは一般に静的な位置に表示され、光源はオブジェクトの表面のさまざまな側面を明らかにするために移動されます。 フォトメトリックステレオイメージングの簡単な方法は、オブジェクトに関連するライトの位置を知る必要があり、オブジェクトが単一の素材で作られている場合に最適に機能するため、ハイライトとシャドウを予測可能に測定できます。 より高度なアルゴリズムと手法では、事前に多くの情報を必要とせず、いくつかの仮定を行うことができ、表面を補間して、部分的に遮られた画像を完成させることもできます。

フォトメトリックステレオの基本的な概念は、オブジェクトが同じ場所にとどまっている間、各画像の光源をオブジェクトの周りで動かして、オブジェクトのいくつかの画像を撮影することを伴います。 影とハイライトが各画像のオブジェクトの表面にどのように当たるかを正確に測定することにより、表面の法線、つまり表面が向いている方向を計算できます。 一連の2D画像にわたってオブジェクトの測定可能領域の法線に関する情報をコンパイルした後、オブジェクトの3Dモデルを構築できます。

影の深さやハイライトの強度などの要因は、表面の地形のさまざまな高さを決定するのに役立ちます。 光沢のある表面を持つオブジェクトは測光ステレオで最も簡単に測定できますが、柔らかい布など、より微妙な影のある素材で作られたオブジェクトはより困難になる可能性があります。 磨かれたクロムなど、反射率の高い表面を持つオブジェクトは、反射によって誤った結果が得られる可能性があるため、適切な画像調整を行わないと問題が発生する可能性があります。 アルゴリズムは、エリアライト、複数の光源、または窓やその他の開口部を通して輝くライトとは対照的に、単一の光源のみで投影された影がない場合に最適に機能します。

測光ステレオ技術にはいくつかの用途があります。 リアルタイムのコンピュータービジョン処理では、シーン内のオブジェクトの深度を決定するために使用できます。 また、写真のオブジェクトの正確な3Dモデルを作成して、履歴、アーカイブ、分析の目的で使用することもできます。