Bezparametryczna%20metoda%20wyznaczania%20naroznik

1
Bezparametryczna metoda wyznaczania narozników
przy porównywaniu zdjec stereograficznych

• Marcin Luckner
• Wydzial Matematyki i Nauk Informacyjnych
• Politechnika Warszawska

2
Geometria epipolarna
Cyganek 2009
3
Przyklad zdjecia stereo
4
Dopasowanie obrazów

• Identyfikacja punktów obrazów dla pomiarów w
  przestrzeni 3D
• Identyfikacja zgodnych cech obrazów dla
  rekonstrukcji powierzchni 3D
• Sledzenie ruchu w sekwencji obrazów

5
Strategia dopasowania obrazów
Obraz wejsciowy
Parametry orientacji
Kalibracja, orientacja
Obróbka wstepna
Piramida obrazów
Operatory detekcji
Ekstrakcja cech
Progi
Relaksacja, programowanie dynamiczne, sieci
neuronowe
Dopasowanie bazujace na cechach
Wiedza, reguly
za Luhmann 2006
6
Ekstrakcja obiektów

• Punkty (narozniki)
• Krawedzie
• Symbole

7
Zalozenia przy ekstrakcji obiektów

• Zalozenia dla sceny
• Wspólne spektrum intensywnosci dla wszystkich
  obrazów
• Jednorodne oswietlenie
• Zalozenia dla powierzchni obiektów
• Gladka
• Niezmienna
• Nieprzezroczysta
• Znany przyblizony opis obiektów i przestrzeni

8
Detekcja krawedzi

• Filtr Sobela
• Binaryzacja

9
Detekcja punktów
10
Operatory detekcji

• Moravec (1977)
• Harris / Plessey (1988)
• SUSAN (1997)
• Trajkovic and Hedley (1998)

11
Problemy dopasowywania

• Dopasowanie punktu i na obrazie j do punktu na
  obrazie k
• Wykluczenie
• Punkt Pij nie ma odpowiednika Pik
• Wieloznacznosc
• Wielu kandydatów Pik na odpowiednika punktu Pij
• Zaklócenia

12
Dopasowanie dla pary obrazów
Luhmann 2006
13
Dopasowanie dla wielu obrazów
14
Dopasowywanie jako zadanie klasyfikacyjne

• Dwie klasy
• Para
• Nie para
• Róznice cech z obu obrazów FR-FL
• Polozenie
• Intensywnosc
• Wartosci operatorów detekcji

15
Operator Moravec

• Dla kazdego punktu obrazu wyznacza sie wariancje
  dla przesuniecia (u, v) jako
• Gdzie I jest funkcja intensywnosci, a i b sa
  wspólrzednymi rozpatrywanego okna, a rozpatrywane
  przesuniecia poziome u i pionowe v przyjmuja
  wartosci ze zbioru -1, 0, 1.
• Wyznaczona wartosc przez operatora - miara C(x,y)
  okresla czy dany punkt jest naroznikiem

16
Operator Harris

• Dla kazdego piksela (x, y) oryginalnego obrazu
  wyliczana jest macierz autokorelacji postaci
• 
  
• gdzie
• I jest funkcja intensywnosci, jest
  operatorem splotu, w jest oknem Gaussowskim
• Wyznaczona wartosc przez operator - miara C(x,y)
• Róznica miedzy wyznacznikiem macierzy M, a
  kwadratem jej sladu, przemnozonym przez stala k.

17
Porównanie parametrów

• Operator Moravec

• Operator Harris

• Rozmiar okna
• Próg
• Rozmiar sasiedztwa

• Rozmiar okna
• Odchylenie standardowe
• Stala k
• Próg
• Rozmiar sasiedztwa

18
Strategia ekstrakcji cech
19
Kalibracja operatorów
Harris
Moravec
20
Test wykrywania narozników fasada
Harris
Moravec
21
Test wykrywania narozników kamienie
Harris
Moravec
22
Test wykrywania narozników pomnik
Harris
Moravec
23
Testowe obrazy stereo
24
Porównanie dla obrazów stereo fasada
25
Porównanie dla obrazów stereo pomnik
26
Budowa wektora cechfasada
27
Budowa wektora cechpomnik
28
Budowa wektora cechkamienie
29
Dopasowanie na podstawie odleglosci
30
Dopasowanie na podstawie odleglosci - wyniki
31
Wnioski

• Praca na obrazie binarnym pozwala
• Rozwiazac problem kalibracji danych
• Zredukowac liczbe wykrytych narozników
• Zwiekszyc liczbe wykrytych narozników
• Wiedzie do zbieznosci róznych metod wzgledem
  polozenia punktów
• Zbudowac tresciwy wektor cech dla dalszych prac

32
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