Bitta fotosuratdan 3D qayta qurish: 8 qadam

2024 Muallif: John Day | [email protected]. Oxirgi o'zgartirilgan: 2024-01-30 13:23

3D qayta qurish vazifasi odatda binokulyar ko'rish bilan bog'liq. Shu bilan bir qatorda, siz bitta kamerani ob'ekt atrofida aylantirishingiz mumkin. Agar ob'ektning shakli ma'lum bo'lsa, vazifani bitta fotosuratdan hal qilish mumkin. Ya'ni, sizda bitta kamera bor va u qimirlamaydi. Keling, buni bosqichma -bosqich qanday qilishni ko'rib chiqaylik. Biz Rubik kubidan foydalanamiz, chunki u yaxshi standartlashtirilgan va boy xususiyatlarga ega. Bu juda oddiy ob'ekt va ayni paytda murakkab qurilish sifatida qaralishi mumkin. Mashinani ko'rish vazifani bajarish uchun katta to'siqlarni engib o'tishi kerak.

1 -qadam: Vazifaning murakkabligini baholang

Bir qarashda, vazifa oddiy. Kubning 3 qirrasi birlashadigan markaziy tugunni toping va shu qirralarni torting. Ularning koordinatalari yordamida kameradan masofani va aylanish burchagini hisoblash mumkin. Muammo shundaki, bu chiziqlar mavjud emas. Chap rasmda siz har bir chekka 2 parallel chiziq bilan ifodalanganligini ko'rasiz. Bundan tashqari, yuqori o'ngdagi rasmda ularning har biri 3 segmentga bo'linganligi ko'rsatilgan. Bundan tashqari, agar biz mashhur segmentli segmentlarni aniqlay oladigan Hough konvertatsiyasini qo'llasak, u ba'zi xatolar bilan vazifani bajaradi, bu esa markaziy tugunni aniqlashni imkonsiz qiladi. Agar uchlari bir -biriga etib bormasa, bitta nuqta yo'q. Agar aniqlanish oxiridan oshib ketsa, u qolgan 2 ta rasmda ko'rib turganingizdek, qirraning o'rtasidagi tugunga o'xshaydi.

2 -qadam: to'g'ri yondashuvni toping

Agar juda ko'p tafsilotlar deterministik algoritmlarni ishlamay qolsa, ehtimollik yondashuvini ko'rib chiqish vaqti keldi. Agar biz tasvirning o'rtacha parametrlarini hisoblasak, ularning xatolari sezilarli darajada kamayadi va paradoksal ravishda usul yanada ishonchli bo'ladi. Standart Hough konvertatsiyasi chiziq segmentlarini chiqarmaydi. Faqat uning qiyaligi teta va koordinataning boshidan masofasi. Ular Hough kosmik qismini tashkil qiladi, uning qismi yuqorida ko'rsatilgan. Bu erda teta gorizontal o'qga to'g'ri keladi. Yorqin dog'lar tasvirdagi mumkin bo'lgan chiziqlarni belgilaydi. E'tibor bering, bir nechta bunday joylar bir -birining ustida joylashgan. Buning ajablanarli joyi yo'q, bizning rasmimizda parallel chiziqlar ko'p. Ular bir xil teta va har xil rhoga ega.

3 -qadam: Theta histogramini hisoblang

Keling, bunday klasterlarni aniqlaylik. Shu maqsadda biz Xof makonidagi barcha nuqta uchun o'qishni bir xil teta bilan umumlashtiramiz. Siz rasmda tegishli gistogrammani ko'rasiz. O'lchovlar haqida bir nechta eslatmalar. Agar siz piksel koordinatalarida tasvirlar bilan ishlasangiz, X o'qi odatdagidek o'tadi, lekin Y pastga qaraydi, shuning uchun koordinataning boshi chap yuqori burchak va teta X o'qidan soat yo'nalishi bo'yicha o'lchanishi kerak. Rasmdagi tetaning to'liq siljishi 180 daraja ekanligini yodda tutgan holda, siz taxminan 3 ta asosiy cho'qqining tasvirdagi 3 ta asosiy qiyalikni anglatishini tekshirishingiz mumkin.

4 -qadam: Rho gistogrammasini hisoblang

Endi biz parallel chiziqlarning 3 ta asosiy klasterini bilganimiz uchun, ularning har birining ichidagi chiziqlarni ajratamiz. Xuddi shu yondashuvni takrorlashimiz mumkin. Keling, Xof maydonidan teta gistogrammasidagi bitta tepalikka mos keladigan ustunni olaylik. Keyinchalik, biz boshqa o'qni hisoblaymiz, bu erda X o'qi rho qiymatini va Y - bu rho uchun umumlashtirilgan o'qishni ifodalaydi. Shubhasiz, summa kamroq bo'ladi, shuning uchun bu jadval unchalik silliq emas. Shunga qaramay, cho'qqilar aniq ko'rinadi va ularning soni (7) manba tasviridagi parallel chiziqlar soniga to'liq mos keladi. Afsuski, barcha jadvallar unchalik mukammal emas, lekin printsip aniq.

5 -qadam: Markaziy tugunni toping

Agar biz har bir teta uchun rho gistogrammada markaziy cho'qqini olsak, rasmda qizil bo'lgan 3 qatorni olamiz. Ularning kesishishi kerakli nuqtani belgilaydi.

6 -qadam: 2 ta variantdan birini tanlang

Ko'ryapsizmi, har bir chiziq markaziy nuqtadan ikki tomonga ketadi. To'g'ri yarmini qanday aniqlash mumkin? Keling, teta3 ni olaylik. Aytaylik, biz ushbu chiziqning pastki qismini olamiz. Keling, tasvirning 2 yashil chizig'idan tasvirning o'ng yuqori burchagigacha bo'lgan qismi uchun boshqa Hough bo'sh joyini hisoblaylik. Buning uchun teta gistogrammasini yarating. Ko'ryapsizmi, uchinchi tepalik butunlay yo'qoldi, shuning uchun biz to'g'ri tanlov qildik.

7 -qadam: Tashqi burchaklarni aniqlang

Endi biz gistogrammalarda birinchi va oxirgi cho'qqidan foydalanib, qizil qirralarni kesib, qolgan burchaklarini belgilaydigan ko'k chiziqlar chizishimiz mumkin. Vazifa hal qilinadi.

8 -qadam: Amalda sinab ko'ring

Ushbu ko'rsatma uchun rasmlar Perception 1.0 yordamida yaratilgan. Bu OpenCV -dan foydalanadigan bepul dasturiy ta'minot - kompyuterni ko'rish uchun kuchli kutubxona. Bundan tashqari, bu mening boshqa Instructable -da ishlatilgan WinNB bilan bog'liq bo'lishi mumkin, shuning uchun robototexnika uchun ko'rish qobiliyatini beradi. Siz ikkala dasturni nbsite -dan yuklab olishingiz mumkin. O'rnatish uchun faqat yuklab olingan exe faylini ishga tushiring. Keyinchalik, uni Windows -ning standart vositasi yordamida olib tashlashingiz mumkin. Saytda shuningdek, kompyuterni ko'rish va unga tegishli mavzular bo'yicha manbalar mavjud. Perceptionda siz tasvirlangan 3D rekonstruksiya qilish usulini va boshqa ko'p usullarni topasiz. Ushbu dasturning afzalligi shundaki, u oraliq ma'lumotlar bilan birga yakuniy natijani chiqaradi. Siz dasturchi bo'lmasdan kompyuter ko'rish qanday ishlashini o'rganishingiz mumkin. Ma'lumot kiritish uchun har bir usulda maxsus tanlangan tipik namunalar mavjud. Albatta, siz ham o'zingiznikidan foydalanishingiz mumkin. Rasmlarni fayl yoki kompyuter kamerasidan kiritish mumkin. Har qanday savol yoki taklif bilan men bilan bog'laning.