著者

佐藤いまり 佐藤洋一 池内 克史

出版者

一般社団法人情報処理学会

雑誌

情報処理学会論文誌コンピュータビジョンとイメージメディア(CVIM) (ISSN:18827810)

巻号頁・発行日

vol.41, no.10, pp.31-40, 2000-12-15

被引用文献数

15

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室内など,一般の照明環境のもとでは,物体からおとされる影は明確な輪郭線を持たないソフトシャドウとして観察される.本報告では,このソフトシャドウ内の明るさ分布を利用することで,実照明の光源分布を推定する手法を提案する.提案される手法では,まず実世界の光源環境を空間的に均等なサンプリング方向の光源輝度の総和として近似する.次に光源輝度分布と画像面に観察されるシャドウの明るさの関係式に基づき,シャドウ内の各画素より各光源サンプリング方向の光源輝度が未知数となるような方程式を導く.最後にシャドウ内の画素より導かれた連立方程式を解くことにより,各サンプリング方向の光源輝度を推定する.このようにして推定された光源輝度分布を用いることにより,実世界と仮想世界の光学的整合性を実現し,違和感なく仮想物体を実画像に重ね込むことが可能となる.In this paper, we propose a new method for estimating the illumination distribution of a real scene from image brightness observed on a real object surface in that scene. More specifically, we recover the illumination distribution of the scene from a radiance distribution inside shadows cast by an object of known shape onto another object surface of known shape and reflectance. The approach employed in this study is as follows. The illumination distribution of a scene is first approximated by discrete sampling of an extended light source; whole distribution is represented as a set of point sources equally distributed in the scene. Then this approximation leads each image pixel inside shadows to provide a linear equation with unknown radiance of those sources. Finally, unknown radiance of each source is solved from the obtained set of equations. By using the occlusion information of the incoming light, we are able to reliably estimate the illumination distribution of a real scene, even in a complex illumination environment. The estimated illumination distribution is then used for rendering virtual objects superimposed onto images of the real scene.