重心を扱うことにおける誤差

5.2.2 計測結果

計測した結果を示す。表5.4-5.6はそれぞれ右手が上にあるとき、右手が下にあるときと顔 をそれぞれの角度、距離で計測した結果である。距離1の座標はx=40.3,y=-41.6,z=146.3で、

ステレオカメラからの距離は157.3、距離2の座標はx=42.0,y=15.0,z=191.8で距離は196.9、 距離3の座標はx=43.0,y=69.7,z=226.1で、距離は240.5の点を示す。単位は[cm]である。ス テレオカメラを原点としてx、y、zの座標系の向きは図4.10のようになっている。

顔や両手の角度による距離計測では誤差が見られたものの、規則性はみられなかった。理 由として、ステレオカメラに使っているそれぞれのカメラにおいて、肌色領域の認識による 重心の取得にずれが、要因として大きく、角度による要因がそれとくらべ小さかったためと 考えられる。重心の取得にズレが生じた理由として、カメラの距離が80cmと比較的広いため にカメラに写る肌色領域の重心と、実際の顔や両手の重心とにズレが生じていると考えられ る。おそらく、左側のカメラは顔や両手の左側が多く写ったため左側に、右側のカメラは右 側が多く写ったため右側に重心がずれている。ゆえに、ステレオカメラから見て奥側に距離 計測の誤差が起こる。z座標に注目すると、全体的にカメラより奥に認識している。これをま とめたのが表5.3にある。

今回の計測結果が奥にずれていることより、補正することで精度が向上すると考えた。座 標取得での距離1は、ステレオカメラからの距離を要因とした誤差をなるべく大きく示すた め、カメラからの距離が近い点を扱った。実際に撮影する際にはあまり使わない距離なので、

距離2と距離3に焦点を置いて考える。誤差は、三角測量の特性から指数関数的に奥に座標 を取得することが予想されるが、撮影で座標を取得する奥行きの範囲は約60cmであるため線 形近似で扱えると仮定した。そのため、今回は式5.1によって補正する。式5.1では取得した z座標を、距離2と距離3がz座標においてどの程度奥にいっているかの平均をとったもので 割ることで補正している。zがステレオカメラにより取得した座標であり、z’が補正された座 標である。

z⁰ = z

Ã191.8 + 46.8

191.8 +226.1 + 61.3 226.1

!

×1 2

(5.1)

表5.3:距離による誤差

誤差(x) 誤差(y) 誤差(z) 絶対値(x) 絶対値(y) 絶対値(z) 距離の誤差 距離1 2.6 -4.7 15.0 10.4 7.3 24.0 28.7 距離2 7.6 4.0 46.8 76 4.1 46.9 48.0 距離3 9.9 17.3 61.3 9.6 17.6 61.3 64.7

表5.4:右手を上にして座標を取得したときの結果

角度 誤差(x) 誤差(y) 誤差(z) 絶対値(x) 絶対値(y) 絶対値(z) 距離の誤差 距離1 0° -2.9 -2.6 2.5 2.9 2.6 2.5 4.6

45° -3.9 1.3 -7.8 3.9 1.3 7.8 8.8

90° 5.2 -6.7 26.3 5.2 6.7 26.3 27.7

135° 0.4 0.1 4.5 0.4 0.1 4.5 4.5

180° 25.1 -13.5 -11.4 25.1 13.5 11.4 30.7

距離2 0° 8.8 1.4 44.6 8.8 1.4 44.6 45.5

45° 5.3 3.0 46.9 5.3 3.0 46.9 47.3

90° 6.5 6.0 48.6 6.5 6.0 48.6 49.4

135° 6.9 7.1 49.9 6.9 7.1 49.9 50.9

180° 8.8 5.3 48.6 8.8 5.3 48.6 49.7

距離3 0° 8.4 15.2 54.7 8.4 15.2 54.7 57.4

45° 7.4 18.7 58.0 7.4 18.7 58.0 61.4

90° 8.6 18.9 58.4 8.6 18.9 58.4 61.9

135° 11.4 19.6 58.9 11.4 19.6 58.9 63.1

180° 12.1 19.3 58.7 12.1 19.3 58.7 63.0

全体 平均 7.2 6.2 36.1 8.1 9.2 38.7 41.7

表5.5:右手を下にして座標を取得したときの結果

角度 誤差(x) 誤差(y) 誤差(z) 絶対値(x) 絶対値(y) 絶対値(z) 距離の誤差

距離1 0° -17.2 3.4 3.3 17.2 3.4 3.3 17.8

45° -8.4 6.8 -23.0 8.4 6.8 23.0 25.4

90° -8.2 7.8 -24.6 8.2 7.8 24.6 27.1

135° 11.9 -2.9 45.3 11.9 2.9 45.3 46.9

180° 12.6 -10.5 42.6 12.6 10.5 42.6 45.7

距離2 0° 5.3 -0.1 48.7 5.3 0.1 48.7 49.0

45° 5.0 2.3 51.4 5.0 2.3 51.4 51.7

90° 2.8 2.6 42.8 2.8 2.6 42.8 43.0

135° 8.7 4.3 52.5 8.7 4.3 52.5 53.4

180° 8.0 3.5 47.8 8.0 3.5 47.8 48.6

距離3 0° 8.4 14.8 54.7 8.4 14.8 54.7 57.3

45° 7.3 16.6 60.9 7.3 16.6 60.9 63.6

90° 9.6 18.9 62.4 9.6 18.9 62.4 66.0

表5.6: 顔の座標を取得したときの結果

角度 誤差(x) 誤差(y) 誤差(z) 絶対値(x) 絶対値(y) 絶対値(z) 距離の誤差

距離1 0° -17.5 -19.4 28.7 17.5 19.4 28.7 38.8

45° 1.1 -3.9 26.1 1.1 3.9 26.1 26.5

90° 16.8 -13.8 29.2 16.8 13.8 29.2 36.4

135° 10.8 -6.9 44.1 10.8 6.9 44.1 45.9

180° 13.3 -10.4 39.8 13.3 10.4 39.8 43.2

距離2 0° 4.8 1.7 45° 4.8 1.7 45° 45.3

45° 4.0 6.7 50.7 4.0 6.7 50.7 51.3

90° 9.4 11.5 54.7 9.4 11.5 54.7 56.7

135° 15.7 1.0 28.1 15.7 1.0 28.1 32.2

180° 13.9 4.4 43.0 13.9 4.4 43.0 45.4

距離3 0° 4.9 11.0 67.6 4.9 11.0 67.6 68.7

45° 5.6 16.7 69.5 5.6 16.7 69.5 71.7

90° 10.9 21.4 68.4 10.9 21.4 68.4 72.5

135° 14.9 22.1 58.7 14.9 22.1 58.7 64.5

180° 12.7 11.9 58.3 9.6 10.1 43.6 60.9

全体 平均 8.1 3.6 47.5 10.2 10.7 46.5 50.7