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フォーカス設定に依存しないプロジェクタ較正法

プロジェクションマッピングでは、立体物や動く物体に、位置ずれなくピタリと映像をはりつけることが重要です。そのためには、プロジェクタの画角などを予め求めておく、較正が必要です。一般的に、較正儀と呼ばれる大きさ既知の物体にチェッカ模様のような空間パターンを投影することで較正を行います。しかしながら、広い範囲を投影する場合にはそれをカバーする大きな較正儀が必要となり、較正は容易ではありません。プロジェクタの近くに現実的なサイズの較正儀をおくことができれば良いですが、プロジェクタの被写界深度が浅いために、投影するパターンが較正儀上でぼけてしまうため、較正精度は悪くなります。そこで私達は、プロジェクタとほぼ接触した状態でそれを較正することのできる較正装置、および較正アルゴリズムを提案します。この装置は、フラットベッドスキャナとピンホールアレイマスクで構成されています。プロジェクタより投影された空間パターンは、ピンホールを通過した投影光だけがスキャナーの平面に当たるようになっています。この投影パターンの分解により、どのような焦点距離・口径をもつプロジェクタであっても、ピンホールプロジェクタとして扱えるようになり、被写界深度を考慮する必要なく、較正することができます。プロトタイプを用いて、本手法が焦点距離や口径の異なるプロジェクタを、従来の手法と同等の精度で校正できることを実証しました。

補助資料(動画)

国際会議IEEE ISMAR 2021でのプレゼンテーション

Publications

  • Masatoki Sugimoto, Daisuke Iwai, Koki Ishida, Parinya Punpongsanon, and Kosuke Sato, "Directionally Decomposing Structured Light for Projector Calibration," IEEE Transactions on Visualization and Computer Graphics (Proceedings of IEEE International Symposium on Mixed and Augmented Reality), 2021. [preprint (arxiv.org)]