bezparametryczna metoda wyznaczania narożników przy
TRANSCRIPT
![Page 1: Bezparametryczna metoda wyznaczania narożników przy](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022051714/587606101a28ab31648bdd14/html5/thumbnails/1.jpg)
Bezparametryczna metoda wyznaczania narożników przy
porównywaniu zdjęć stereograficznych
Marcin Luckner
Wydział Matematyki i Nauk InformacyjnychPolitechnika Warszawska
![Page 2: Bezparametryczna metoda wyznaczania narożników przy](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022051714/587606101a28ab31648bdd14/html5/thumbnails/2.jpg)
Geometria epipolarna
Cyganek 2009
![Page 3: Bezparametryczna metoda wyznaczania narożników przy](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022051714/587606101a28ab31648bdd14/html5/thumbnails/3.jpg)
Przykład zdjęcia stereo
![Page 4: Bezparametryczna metoda wyznaczania narożników przy](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022051714/587606101a28ab31648bdd14/html5/thumbnails/4.jpg)
Dopasowanie obrazów
• Identyfikacja punktów obrazów dla pomiarów w przestrzeni 3D
• Identyfikacja zgodnych cech obrazów dla rekonstrukcji powierzchni 3D
• Śledzenie ruchu w sekwencji obrazów
![Page 5: Bezparametryczna metoda wyznaczania narożników przy](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022051714/587606101a28ab31648bdd14/html5/thumbnails/5.jpg)
Strategia dopasowania obrazów
za Luhmann 2006
Obraz wejściowy
Obróbka wstępna
Ekstrakcja cech
Dopasowanie bazujące na cechach
Parametry orientacji
Progi
Wiedza, reguły
Kalibracja, orientacja
Piramida obrazów
Operatory detekcji
Relaksacja,programowanie dynamiczne, sieci neuronowe
![Page 6: Bezparametryczna metoda wyznaczania narożników przy](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022051714/587606101a28ab31648bdd14/html5/thumbnails/6.jpg)
Ekstrakcja obiektów
• Punkty (narożniki)• Krawędzie• Symbole
![Page 7: Bezparametryczna metoda wyznaczania narożników przy](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022051714/587606101a28ab31648bdd14/html5/thumbnails/7.jpg)
Założenia przy ekstrakcji obiektów
• Założenia dla sceny– Wspólne spektrum intensywności dla wszystkich
obrazów – Jednorodne oświetlenie
• Założenia dla powierzchni obiektów– Gładka– Niezmienna– Nieprzezroczysta
• Znany przybliżony opis obiektów i przestrzeni
![Page 8: Bezparametryczna metoda wyznaczania narożników przy](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022051714/587606101a28ab31648bdd14/html5/thumbnails/8.jpg)
Detekcja krawędzi
• Filtr Sobela• Binaryzacja
![Page 9: Bezparametryczna metoda wyznaczania narożników przy](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022051714/587606101a28ab31648bdd14/html5/thumbnails/9.jpg)
Detekcja punktów
![Page 10: Bezparametryczna metoda wyznaczania narożników przy](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022051714/587606101a28ab31648bdd14/html5/thumbnails/10.jpg)
Operatory detekcji
• Moravec (1977)• Harris / Plessey (1988)• SUSAN (1997)• Trajkovic and Hedley (1998)
![Page 11: Bezparametryczna metoda wyznaczania narożników przy](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022051714/587606101a28ab31648bdd14/html5/thumbnails/11.jpg)
Problemy dopasowywania
Dopasowanie punktu i na obrazie j do punktu na obrazie k
• Wykluczenie– Punkt Pij nie ma odpowiednika Pik
• Wieloznaczność– Wielu kandydatów Pik na odpowiednika punktu Pij
• Zakłócenia
![Page 12: Bezparametryczna metoda wyznaczania narożników przy](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022051714/587606101a28ab31648bdd14/html5/thumbnails/12.jpg)
Dopasowanie dla pary obrazów
Luhmann 2006
![Page 13: Bezparametryczna metoda wyznaczania narożników przy](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022051714/587606101a28ab31648bdd14/html5/thumbnails/13.jpg)
Dopasowanie dla wielu obrazów
![Page 14: Bezparametryczna metoda wyznaczania narożników przy](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022051714/587606101a28ab31648bdd14/html5/thumbnails/14.jpg)
Dopasowywanie jako zadanie klasyfikacyjne
• Dwie klasy – Para– Nie para
• Różnice cech z obu obrazów| FR-FL|– Położenie– Intensywność– Wartości operatorów detekcji
![Page 15: Bezparametryczna metoda wyznaczania narożników przy](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022051714/587606101a28ab31648bdd14/html5/thumbnails/15.jpg)
Operator MoravecDla każdego punktu obrazu wyznacza się wariancję dla
przesunięcia (u, v) jako:
Gdzie I jest funkcją intensywności, a i b są współrzędnymi rozpatrywanego okna, a rozpatrywane przesunięcia poziome u i pionowe v przyjmują wartości ze zbioru {-1, 0, 1}.
Wyznaczona wartość przez operatora - miara C(x,y) – określa czy dany punkt jest narożnikiem
![Page 16: Bezparametryczna metoda wyznaczania narożników przy](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022051714/587606101a28ab31648bdd14/html5/thumbnails/16.jpg)
Operator HarrisDla każdego piksela (x, y) oryginalnego obrazu wyliczana jest
macierz autokorelacji postaci:
gdzie:
I jest funkcją intensywności, jest operatorem splotu, w jest oknem Gaussowskim
Wyznaczona wartość przez operator - miara C(x,y)
Różnica między wyznacznikiem macierzy M, a kwadratem jej śladu, przemnożonym przez stałą k.
![Page 17: Bezparametryczna metoda wyznaczania narożników przy](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022051714/587606101a28ab31648bdd14/html5/thumbnails/17.jpg)
Porównanie parametrów
Operator Moravec• Rozmiar okna
• Próg• Rozmiar sąsiedztwa
Operator Harris• Rozmiar okna• Odchylenie standardowe• Stała k
• Próg• Rozmiar sąsiedztwa
![Page 18: Bezparametryczna metoda wyznaczania narożników przy](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022051714/587606101a28ab31648bdd14/html5/thumbnails/18.jpg)
Strategia ekstrakcji cech
![Page 19: Bezparametryczna metoda wyznaczania narożników przy](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022051714/587606101a28ab31648bdd14/html5/thumbnails/19.jpg)
Kalibracja operatorów
Harris Moravec
![Page 20: Bezparametryczna metoda wyznaczania narożników przy](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022051714/587606101a28ab31648bdd14/html5/thumbnails/20.jpg)
Test wykrywania narożników fasada
Harris Moravec
![Page 21: Bezparametryczna metoda wyznaczania narożników przy](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022051714/587606101a28ab31648bdd14/html5/thumbnails/21.jpg)
Test wykrywania narożników kamienie
Harris Moravec
![Page 22: Bezparametryczna metoda wyznaczania narożników przy](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022051714/587606101a28ab31648bdd14/html5/thumbnails/22.jpg)
Test wykrywania narożników pomnik
Harris Moravec
![Page 23: Bezparametryczna metoda wyznaczania narożników przy](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022051714/587606101a28ab31648bdd14/html5/thumbnails/23.jpg)
Testowe obrazy stereo
![Page 24: Bezparametryczna metoda wyznaczania narożników przy](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022051714/587606101a28ab31648bdd14/html5/thumbnails/24.jpg)
Porównanie dla obrazów stereo fasada
![Page 25: Bezparametryczna metoda wyznaczania narożników przy](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022051714/587606101a28ab31648bdd14/html5/thumbnails/25.jpg)
Porównanie dla obrazów stereo pomnik
![Page 26: Bezparametryczna metoda wyznaczania narożników przy](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022051714/587606101a28ab31648bdd14/html5/thumbnails/26.jpg)
Budowa wektora cechfasada
![Page 27: Bezparametryczna metoda wyznaczania narożników przy](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022051714/587606101a28ab31648bdd14/html5/thumbnails/27.jpg)
Budowa wektora cechpomnik
![Page 28: Bezparametryczna metoda wyznaczania narożników przy](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022051714/587606101a28ab31648bdd14/html5/thumbnails/28.jpg)
Budowa wektora cechkamienie
![Page 29: Bezparametryczna metoda wyznaczania narożników przy](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022051714/587606101a28ab31648bdd14/html5/thumbnails/29.jpg)
Dopasowanie na podstawie odległości
![Page 30: Bezparametryczna metoda wyznaczania narożników przy](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022051714/587606101a28ab31648bdd14/html5/thumbnails/30.jpg)
Dopasowanie na podstawie odległości - wyniki
![Page 31: Bezparametryczna metoda wyznaczania narożników przy](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022051714/587606101a28ab31648bdd14/html5/thumbnails/31.jpg)
Wnioski
• Praca na obrazie binarnym pozwala – Rozwiązać problem kalibracji danych– Zredukować liczbę wykrytych narożników– Zwiększyć liczbę wykrytych narożników– Wiedzie do zbieżności różnych metod względem
położenia punktów– Zbudować treściwy wektor cech dla dalszych prac
![Page 32: Bezparametryczna metoda wyznaczania narożników przy](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022051714/587606101a28ab31648bdd14/html5/thumbnails/32.jpg)
Bibliography• Luhmann, Robson, Kyle, Harley
– Close Range Photogrametry. Principles, Methods and Applications, Wiley 2006
• Goshtasby, Ardeshir– 2-D and 3-D image registration for medical, remote sensing, and
industrial applications , Wiley 2005• Hartley, Richard & Zisserman, Andrew
– Multiple view geometry in computer vision, Cambridge 2003• Cyganek, Boguslaw & Siebert, J. Paul
– An Introduction to 3D Computer Vision Techniques and Algorithms , Wiley 2009