PhotoModeler Premium の SmartMatch 機能について

SmartMatch 機能とは

PhotoModeler Premium は、写真ベースの 3D スキャニング プロセスを使った、高精度でクオリティの高い 3D モデルの作成や 3D 測定値の取得に必要なツールを提供しています。中でも、PhotoModeler Premium には、SmartMatch と呼ばれる機能が含まれています。これは、ターゲットを使用していないプロジェクトにおいて、自然なフィーチャー上のポイントを自動的にマーキングおよびリファレンシングして “SmartPoints” を生成、画像を処理し、プロジェクト設定やオリエンテーションを完全自動で提供するツールです。また、プロジェクトに使用するカメラのキャリブレーションが実行されていない場合、SmartMatch のソリューションをもとに、カメラを微調整する自動キャリブレーション機能も付いています。

SmartMatch 機能は、画像内の自然な特徴点を検索し、それらを写真間で照合して3D の xyz 点を自動的に生成します。SmartPoints プロジェクトも、コード ターゲットを使った自動プロジェクト同様に自動化されていますが、ターゲットを必要としていない点が異なっています。SmartMatch 機能を使用するには、写真間で細かなフィーチャーが照合できるよう、写真に「テクスチャ」が必要となります。

SmartPoints プロジェクトが完了すると、写真の向きが調整され、SmartPoints の点群が画像上では 2D SmartPoints として、また 3D Viewer では 3D SmartPoints として表示されます。

SmartMatch は、以下の多機能を提供しています。
1) プロジェクトの設定および全写真のオリエンテーション
2) 低密度から中密度の点群を生成し、分析、測定、サーフェス化を実行
3) 高密度スキャニングの準備段階としてサーフェス設定用の点群を生成

SmartMatch 機能の仕組み

SmartMatch は、写真上の自然でユニークなフィーチャーを検出し、それらのフィーチャーを写真間で確実にマッチングします。フィーチャーが検出されるには、対象のオブジェクトやシーンにテクスチャが必要 (たとえば空白の白い紙などは使用できません) です。また、ユニークなフィーチャーが写真間でマッチングできるように、写真を適度に重複させ、低角度で撮影する必要があります。 

SmartPoints プロジェクトに使用する写真の要件

SmartPoints プロジェクト用に写真 (または動画) 撮影を行う際には、写真が適切に重複し、すき間のないように心がけます。1 か所に立ち止まったままオブジェクトの周りを撮影するようなやり方ではうまくいきません。対象のオブジェクトまたはシーンの周りを移動しながら、写真が横並びになるように、あるいはステレオペア方式で撮影します。以下の図では、隣接するカメラ位置からだけではなく、多くの重複が見られるよう、オブジェクトに沿ってリング状に写真が撮影されています。これは、静止しているオブジェクトの 360 度モデル用のプロジェクト設定を示しています。

360 度のモデルを必要としないシーンについては、対象のオブジェクトにおいて、関心のある部分を、線状または弧を描くような形で撮影します。

写真間においてカメラの位置を大きく変えることはせず、低角度間隔 (45 度以上の開きがある場合には、プロジェクトが機能しない場合もあります) で撮影することをお薦めします。低角度の間隔を保つことにより、写真間で検出されるフィーチャーが類似しているため、より確実にマッチングされます。この撮影方法は、SmartMatch 処理の後で高密度サーフェス モデリング (DSM) を予定している場合にも役立ちます。

注意事項 1: 静止カメラでターンテーブル上に配置したオブジェクトを撮影する方法では、前景のオブジェクトに対して背景が写真ごとに変わってしまい、マッチングのアルゴリズムに混乱をきたす原因となるため、SmartMatch プロジェクトには使用できません。

注意事項 2: PhotoModeler でキャリブレーション済みのカメラで撮影した写真を使用することが望ましいとされています。ソースの不明な写真を使ったプロジェクトも実行することは可能 (特に写真に EXIF データが含まれている場合) ですが、キャリブレーション済みのカメラを使用したほうが、プロジェクトの処理やオリエンテーションがより安定して行われます。SmartMatch には、キャリブレーションがされていないカメラのキャリブレーション、またはキャリブレーション済みのカメラの微調整 (特にプロジェクトの焦点距離がキャリブレーションのそれと大きく異なる場合) に使用できる、自動キャリブレーション機能が含まれています。

こちらの動画では、SmartMatch 機能をつかったプロジェクトの手順が日本語字幕付きで紹介されていますので、併せてご参照ください。関連記事はこちら


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