MAMS
3.4 屋外でのマーカの 3 次元位置自動計測に残る課題
した太陽光がちょうどカメラの方向に入射する角度であったため、紙製のマーカでは カメラ画像中のマーカが明るすぎて全く認識できなかった。一方、再帰性反射材製マー カとフェルト製マーカではどちらも21mまでマーカを認識できており、期待通りの効 果が得られたといえる。 θ = 40◦の場合は、距離が遠くなるにつれて再帰性反射材製 マーカとフェルト製マーカのどちらもマーカを認識できなくなった。これは、この角度 ではカメラ画像中のマーカが斜めに写っているため、円形が潰れ、マーカとして認識 しにくい状態であり、さらに距離が遠くなることで画像中のマーカが小さくなり、全く 認識できなくなったものと考えられる。しかし本研究で想定していた、マーカとカメ ラ間の距離が15mの遠距離から安定してマーカを認識するという目標は達成できた。
ただし、θ = 0◦の状態で、 φ= 90◦としてカメラの真後ろから太陽光が入射するよ うに向きを揃え、太陽光がマーカの正面に当たるようにした場合、全てのマーカにお いてマーカの認識に失敗した。これは、再帰性反射材の特性上、マーカに反射した太 陽光が全てカメラの方向に入射してしまったためと考えられる。
以上の結果から、トラッキングを行う際に紙製マーカを用いるよりも、再帰性反射 材製マーカ、フェルト製マーカを用いた方が安定してトラッキングできることが確認 できた。また、カメラと太陽光の軸が重なり、さらにマーカの正面から太陽光が入射 するという条件ではマーカの認識は困難であるが、これはマーカの向きを少し変える などして回避できるので、屋外でのトラッキングは十分行うことができると言える。
表 3.5: 屋外でのマーカ認識実験の結果 θ (°) L (m) 紙 再帰性反射材 フェルト
0 9 ○ ○ ○
12 ○ ○ ○
15 ○ ○ ○
18 ○ ○ ○
21 ○ ○ ○
20 9 × ○ ○
12 × ○ ○
15 × ○ ○
18 × ○ ○
21 × ○ ○
40 9 × ○ ○
12 × ○ ○
15 × ○ ○
16 × ○ ○
17 × × ×
18 × × ×
21 × × ×
レーザ距離計測器のレーザ光のみを透過するようなバンドパスフィルタを貼る、MAMS のアルゴリズムを屋外用に最適化する、などが挙げられる。
しかしながら、MAMSではマーカの特徴点とレーザの照射位置の位置合わせを手動 で行うこともできる。この場合、全自動の場合と比べると手間がかかるが、従来の手 作業によるマーカの位置計測に比べると格段に少ない労力でマーカの3次元位置を計 測できる。また、本章での成果により、屋外で、遠距離から安定したトラッキングが 行えるようになった。したがって、屋外において人工マーカ法を用いたトラッキング により拡張現実感技術を利用するための、基本的な要件は整ったといえる。なお、黒 色領域にフェルトを用いたマーカでは、MAMSでマーカの3次元位置を計測する際に、
レーザ距離計測器のレーザが黒色領域に照射した場合に反射が弱く確認しづらいため、
本研究では以降、白色領域・黒色領域共に再帰性反射材を用いたマーカを使用する。