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3次元人物動画像生成システム コモンズ 新技術説明会

国内特許コード P03P000737
整理番号 K011P13
掲載日 2003年7月10日
出願番号 特願2001-350370
公開番号 特開2003-150977
登録番号 特許第4077622号
出願日 平成13年11月15日(2001.11.15)
公開日 平成15年5月23日(2003.5.23)
登録日 平成20年2月8日(2008.2.8)
発明者
  • 星野 准一
出願人
  • 国立研究開発法人科学技術振興機構
発明の名称 3次元人物動画像生成システム コモンズ 新技術説明会
発明の概要 【課題】 ビデオ映像等から人物の3次元動作系列の推定を安定に行うとともに、推定した3次元動作系列の動作の加工や変形を容易にする。
【解決手段】 本システムは3次元モデルの関節角の時系列信号を少数のパラメータで表現することができるものである。まず2次元動画像を取得し、取得した動画像内の人物から、人体の関節駆動力とフレーム間での輝度の誤差が最小化となる関節軌道を求め、人体の3次元モデルを構成する各オブジェクトの姿勢パラメータを得る。この姿勢パラメータから独立成分分析を用いて動作の独立成分を抽出し、動作の独立成分により3次元モデルの動作を得て、2次元の動画像を生成する。上述の抽出した動作の独立成分を利用することで動作の加工や変形を容易にすることができる。さらに、輝度値と関節駆動力を利用して最適な軌道を求めるため、動作推定の安定性を大幅に高めることができる。
従来技術、競合技術の概要


ビデオ映像から人物の3次元動作を推定することは、コンピュータ・グラフィクス(CG)で人物アニメーションを生成するための動作情報を取得する手段として期待されている。ところが、従来の動作推定法では人体パーツの一部が他のパーツによって隠蔽されたときに、動作推定の安定性が大幅に低下するという基本的な問題点がある。そのため、実際のアニメーション制作現場では、実用的な手段として利用されて来なかった。
また、ビデオ映像から得られた動作情報を加工する手法としては、各関節の時系列信号を、固有空間に投影してパラメータ数を減らす手法が提案されている。しかし、固有空間に投影した場合は、2つ程度の固有ベクトルに動作成分が偏ってしまい、それ以外の固有ベクトルにはノイズ成分しか分離されないため、動作を加工するための自由度が小さ過ぎるという問題がある。

産業上の利用分野


本発明は、2次元のビデオ映像から、人物の3次元動作を推定するシステムであり、特にビデオ映像から生成した人物の動作の加工をすることができる3次元人物動画像生成システムに関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
人体の各パーツで構成した3次元モデルを用いる3次元人物動画像生成システムであって、
2次元動画像を取得する動画像取得手段と、
前記取得した2次元動画像内の人物から、人体の3次元モデルを構成する各パーツの姿勢パラメータ(θ(t)=[θ(t),θ(t),…,θ(t)] n:姿勢パラメータの総数)を得る人体の動作推定手段と、
前記姿勢パラメータから各成分の平均を引いたもの(θ’(t))に対して行う独立成分分析(y(t)=Bθ’(t),B:m×nの行列 m:独立成分の数,m≦n)により、動作の独立成分(y(t))と、特徴抽出行列Bとを求める独立成分分析手段と、
抽出した動作の独立成分(y(t))を利用して、3次元モデルの動作を得る3次元モデル動作生成手段と、
前記3次元モデルの動作から、2次元の動画像を生成する画像生成手段とを備え
前記動作推定手段は、前記2次元動画像のうち選択された画像のみを用い、時系列順に選択された画像間の補間を行って姿勢パラメータを得るとともに、
前記補間した姿勢パラメータを用いて、前記人体の3次元モデルの関節駆動力と前記選択された画像の輝度値の2乗誤差とに重みをつけて加算した評価関数を最小にすることで、さらに姿勢パラメータを推定することを特徴とする3次元人物動画像生成システム。

【請求項2】
請求項1に記載の3次元人物動画像生成システムにおいて、
前記3次元モデル動作生成手段は、複数の2次元画像から得た3次元モデルの姿勢に対して、動作の独立成分による空間内での補間を行うことにより、複数の2次元画像から3次元モデルの動作を得ることを特徴とする3次元人物動画像生成システム。

【請求項3】
請求項1又は2に記載の3次元人物動画像生成システムの各機能をコンピュータ・システムに構成させるためのプログラム。

【請求項4】
請求項1又は2に記載の3次元人物動画像生成システムの各機能をコンピュータ・システムに構成させるためのプログラムを格納した記録媒体。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2001350370thum.jpg
出願権利状態 登録
参考情報 (研究プロジェクト等) さきがけ 情報と知 領域
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