| Περίληψη |
Το πρόβλημα με το οποίο ασχολείται η παρούσα εργασία είναι αυτό της εύρεσης αντιστοιχίσεων σημείων ανάμεσα σε διαφορετικές όψεις τρισδιάστατων σκηνών. Το συγκεκριμένο πρόβλημα είναι θεμελιώδες στο χώρο της μηχανικής όρασης καθώς στην επίλυσή του βασίζονται ένας σημαντικός αριθμός από εφαρμογές, όπως η βαθμονόμηση καμερών (camera callibration), η αναγνώριση αντικειμένων (recognition), η εξαγωγή της τρισδιάστατης πληροφορίας του χώρου (reconstruction) καθώς και η δημιουργία μωσαϊκών από ακολουθίες εικόνων. Επίσης, εφαρμογές του προβλήματος της αντιστοίχισης συναντάμε όλο και περισσότερο τα τελευταία χρόνια στο χώρο της δημιουργίας νέων σκηνών από διαφορετικές οπτικές γωνίες (view synthesis, image based rendering). Διαφορετικές προσεγγίσεις στο συγκεκριμένο πρόβλημα χρησιμοποιούν φωτομετρική πληροφορία, περιορισμούς στη γεωμετρία των καμερών, αλλά και περιορισμούς που τίθενται από την γεωμετρία της σκηνής. Ένα μειονέκτημα των παραπάνω μεθόδων, ιδιαίτερα των δύο πρώτων κατηγοριών είναι ότι στηρίζονται σε υποθέσεις όπως ότι η φωτεινότητα των εικόνων δεν μεταβάλλεται σημαντικά ή ότι οι θέσεις και οι σχέσεις (π.χ. εγγύτητα, παραλληλία) των χαρακτηριστικών που περιέχουν παραμένουν σε μεγάλο βαθμό αναλλοίωτες. Τέτοιες προϋποθέσεις όμως περιορίζουν την εφαρμογή αυτών των αλγορίθμων σε κοντινές μεταξύ τους εικόνες όπου δηλαδή οι συνθήκες λήψης (π.χ. απόσταση οπτικών κέντρων, γωνία λήψης) δε διαφέρουν σημαντικά. Στην παρούσα εργασία προτείνεται η λύση του προβλήματος της αντιστοίχισης χαρακτηριστικών ανάμεσα σε διαφορετικές όψεις μιας 3Δ σκηνής, μέσω δύο αλγορίθμων εκ των οποίων ο ένας χρησιμοποιεί τη γεωμετρία των καμερών, ενώ ο δεύτερος τη γεωμετρία της σκηνής. Οι μέθοδοι που παρουσιάζονται ανήκουν στην γενικότερη κατηγορία τεχνικών μη βαθμονομημένης όρασης και χρησιμοποιούν ως βασικό τους εργαλείο την προβολική γεωμετρία του χώρου, η οποία περιγράφει σαφώς τη διαδικασία σχηματισμού εικόνων ενώ παράλληλα καθιστά μη απαραίτητη τη χρήση βαθμονομημένων καμερών. Επίσης, μας παρέχει τα απαραίτητα εργαλεία για την αξιόπιστη λύση του προβλήματος ακόμα και σε περιπτώσεις όπου οι συνθήκες λήψης των εικόνων (απόσταση, γωνία) έχουν μεταβληθεί σημαντικά. Οι προτεινόμενοι αλγόριθμοι εφαρμόστηκαν σε σκηνές εσωτερικών χώρων όπου φαίνεται η καλή τους λειτουργία σε σχέση με άλλες συγγενικές μεθόδους. Τέλος, προτείνονται κάποιες επεκτάσεις οι οποίες θα συντελέσουν στην ακόμα πιο αξιόπιστη συμπεριφορά τους, καθώς και δυνατές εφαρμογές τους στα πλαίσια μελλοντικής εργασίας.
|
Αντιστοίχιση Χαρακτηριστικών με Χρήση Γεωμετρικών Περιορισμών σε Εικόνες που Περιλαμβάνουν Δύο Τουλάχιστον Επίπεδα
