論文の概要: High-Precision 6DOF Pose Estimation via Global Phase Retrieval in Fringe Projection Profilometry for 3D Mapping

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2603.11389v1
• Date: Thu, 12 Mar 2026 00:07:42 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-03-13 14:46:25.722285
• Title: High-Precision 6DOF Pose Estimation via Global Phase Retrieval in Fringe Projection Profilometry for 3D Mapping
• Title（参考訳）: 3次元マッピングのためのフランジ射影プロファイロメトリーにおける大域位相検索による高精度6DOF画像推定
• Authors: Sehoon Tak, Keunhee Cho, Sangpil Kim, Jae-Sang Hyun,
• Abstract要約: デジタル・フェクト・プロジェクション (DFP) による3次元3次元再構成は困難であるが, 大規模化は困難である。 本研究では,固定的,内在的にグローバルなプロジェクタで移動型DFPシステムを拡張する高精度ポーズ推定手法を提案する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 8.963676605785034
• License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
• Abstract: Digital fringe projection (DFP) enables micrometer-level 3D reconstruction, yet extending it to large-scale mapping remains challenging because six-degree-of-freedom pose estimation often cannot match the reconstruction's precision. Conventional iterative closest point (ICP) registration becomes inefficient on multi-million-point clouds and typically relies on downsampling or feature-based selection, which can reduce local detail and degrade pose precision. Drift-correction methods improve long-term consistency but do not resolve sampling sensitivity in dense DFP point clouds.We propose a high-precision pose estimation method that augments a moving DFP system with a fixed, intrinsically calibrated global projector. Using the global projector's phase-derived pixel constraints and a PnP-style reprojection objective, the method estimates the DFP system pose in a fixed reference frame without relying on deterministic feature extraction, and we experimentally demonstrate sampling invariance under coordinate-preserving subsampling. Experiments demonstrate sub-millimeter pose accuracy against a reference with quantified uncertainty bounds, high repeatability under aggressive subsampling, robust operation on homogeneous surfaces and low-overlap views, and reduced error accumulation when used to correct ICP-based trajectories. The method extends DFP toward accurate 3D mapping in quasi-static scenarios such as inspection and metrology, with the trade-off of time-multiplexed acquisition for the additional projector measurements.
• Abstract（参考訳）: デジタルフリンジプロジェクション(DFP)は、マイクロメートルレベルの3次元再構成を可能にするが、6自由度ポーズ推定が再現の精度に合わない場合が多いため、大規模なマッピングに拡張することは困難である。 従来の反復的最近点 (ICP) の登録は、数百万点の雲では非効率になり、通常、ダウンサンプリングや特徴に基づく選択に依存し、局所的な詳細を減らし、ポーズの精度を低下させる。 ドリフト補正法は,高密度DFP点雲のサンプリング感度を低下させることなく長期的整合性を向上するが,高精度なポーズ推定法を提案する。 本手法は,グローバルプロジェクタの位相制約とPnPスタイルの再投影目標を用いて,決定論的特徴抽出に頼ることなく,DFP系が固定参照フレームに作用することを推定し,座標保存サブサンプリングの下でのサンプリング不変性を実験的に実証する。 実験では、定量化された不確実性境界を持つ基準に対するサブミリ秒の精度、アグレッシブなサブサンプリングの下での高い再現性、均質な表面でのロバストな操作、低オーバーラップビュー、ICPベースの軌道の修正に使用する際の誤差の蓄積を実証した。 この手法はDFPを検定や検定などの準静的シナリオにおける正確な3次元マッピングに向けて拡張し、追加のプロジェクタ測定のための時間多重取得のトレードオフを解消する。

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