OpenCV 百聞は一見にしかず
- 2. きっかけ • 以前から画像処理に興味 • 友人がOpenCVを使った話も聞いていた • OpenCVの勉強会がある • ARやヘッドマウントディスプレイとも絡めた話がある • これは行くしかない！ 2
- 3. OpenCVとは • Open Computer Vision Library • 最初はインテルが開発、現在はWillow Garage（米企業）が開発 • 1999年: プロジェクト開始 • 2006年: Ver1.0 リリース • 2009年: Ver2.0 リリース • 2015年: Ver3.0 リリース予定 （現在ベータ版リリース中） 3
- 4. メリット • 行列等を使った複雑な画像処理が1行で書ける！ • プログラミング時間の大幅な削減が可能 • 無料で利用できる！ • 商用利用もソース公開等なしに可能 4
- 5. 百聞は一見にしかず • デモをまじえながら進めていきます • 今日紹介するデモ • 射影変換 • 色変換 • 特徴量抽出 • カメラキャリブレーション 5
- 7. 射影変換 • アフィン変換だけでは実現できない • アフィン変換では、 変換前に平行だった線は、 変換後も平行 • 射影変換は、奥行きが加わるため 平行ではなくなる 7
- 8. 射影変換 • 変換前後の点の座標を4点求める → それを解ける行列を計算する 8
- 10. 色変換 • 画像の画素値そのものを変換する • グレースケール、白黒（2値化）など • 文字認識やエッジ抽出の前処理に使われる 10
- 12. エッジの抽出のしくみ • 周辺の画素から重み付けを求める → エッジであれば値が大きくなる 12
- 15. 直線の抽出のしくみ • θ-ρ平面で曲線の集まった座標 → x-y平面では直線がある！ 15
- 16. カメラキャリブレーション • カメラ座標と実座標を変換 • ARの表示に必要 16 出典: マイナビ, "OpenCV プログラミングブック第2版" (2009)
- 17. カメラキャリブレーション • アフィン変換 （拡大縮小・せん断・ 回転（3軸）・平行移動） • 射影変換 • カメラのレンズによる 歪みの補正 17 出典: マイナビ, "OpenCV プログラミングブック第2版" (2009)
- 18. カメラキャリブレーション • 変換前後の点の座標を6点以上求める → それを解ける行列を計算する • Zhangのキャリブレーション手法 • 平面チェックパターンを3枚以上撮影し パラメータを求める 18
- 19. 実用例1 • 事件の捜査協力 • 防犯カメラに被疑者と思われる映像が写っていた • 弁護側「被疑者にしては身長が小さいのではないか？」 • 「これが被疑者ではないことを証明してほしい！」 19
- 20. 実用例1 • 実際の防犯カメラでパターンを撮影しパラメータを求めた • この形状のものは、このカメラではこう映るということが分かる • 映像中の身長と被疑者の身長が合わない • 「映像に映っているのは被疑者ではない！」 • 無罪を勝ち取った！ 20
- 21. 実用例2 • 医療現場 • 内視鏡の映像に手術の支援情報（摘出箇所など）を表示 • カメラを見ながらだと、向き等が直観的に分からない • ヘッドマウントディスプレイで直観的に手術ができる • 採血シミュレータに血管などの位置を投影 • 解剖学の知識と実際の訓練をリンクさせる 21
- 22. まとめ • 画像処理は難しいというイメージがあった • それがこんなに簡単にできることに感動 • 結果が画像ですぐに見られるので分かりやすい • みなさんもぜひこの感動を味わってください！ 22