Не гарантийный случай или низкое качество оборудования? Не гарантийный случай или низкое качество оборудования?
 Повышение точности подсчета посетителей с использованием 3D-технологий Повышение точности подсчета посетителей с использованием 3D-технологий
20 лет Спецлаб: Есть ли жизнь без рекламы? 20 лет Спецлаб: Есть ли жизнь без рекламы?
Линейка видеодомофонов от компании Телеметрика Линейка видеодомофонов от компании Телеметрика
Как фактически измеряется конечная польза от системы видеонаблюдения? И можно ли вывести эту пользу на новый уровень? Как фактически измеряется конечная польза от системы видеонаблюдения? И можно ли вывести эту пользу на новый уровень?
Главная » Новости » Новости "Моста Безопасности" » vocord.ru Трёхмерное зрение: модное поветрие или фантастические возможности? (часть 5)

vocord.ru Трёхмерное зрение: модное поветрие или фантастические возможности? (часть 5)

vocord.ru Трёхмерное зрение: модное поветрие или фантастические возможности? (часть 5)

13.01.2014

5. 3D-реконструкция с субпиксельной точностью 

 

Вообще говоря, формула (4.1) должна быть написана в более общей форме:

 

ΔD =  ΔХ * D2/(S*f)                    (5.1)

 

где:  ΔХ – погрешность, с которой измеряется диспаратность, которая, вообще говоря, необзятельно равна линейному размеру пиксела.

Бытует наивная точка зрения, что информация на масштабах, меньших,  чем размер пиксела, теряется. Однако, в действительности есть возможность измерить с заранее вычисленной погрешностью геометрические величины с точностью, превышающей размер пиксела.  Интуитивно понятные и очевидные основы таких подходов, позволяющих получать субпиксельную точность, следующие:

1) Модели ожидаемых пространственных форм сигнала от известных структур. (Например, резкие кромки или линии дают характерные формы сигналов,  аппроксимируя которые, можно с высокой точностью измерить параметры

2) Пространственная интеграция во время процедуры дискретизации. Видеосенсоры обычно интегрируют непрерывный сигнал в каком-то чётко ограниченном интервале (времени или пространства), что даёт возможность провести измерения некоторых величин, значения которых зависят от их относительного положения внутри интервала интегрирования.

3) Форма сигнала, получаемая от точечного объекта (функция рассеяния точки - ФРТ). Знание этой функции может быть использовано, например, для восстановления смазанного изображения.

Точность субпиксельного измерения зависит от множества факторов, таких как ФРТ, модель и уровень шума, спектр пространственных частот изображения. Часто  употребляется правило, что максимально достижимая точность – это 0.1 пиксела, но и более точные измерения могут быть достигнуты, например, - точность 0,02 пиксела показана в измерении местоположении полосы в [1].

 

Существуют 4 общих метода измерений с субпиксельной точностью:

1) Интерполяция. Для примера формула интерполяции в идеальном случае:

 

 

 

 

2) Интеграция.  Простейший пример интеграции  – то нахождение координат точки, изображение которой размыто ФРТ, – это просто "центр масс" яркостей некоторой  области изображения:

 

 

3) Аппроксимация последовательными приближениями. Простой пример:  определение местоположения характерного элемента с помощью метода SIFT (Scale invariant Feature Transform) [2]. D(x+δ) – гауссиан, аппроксимированный рядом Тейлора по двум пространственным координатам.   

 

Координаты расположения элемента с субпиксельной точностью:

 

 

4) Фазовая корреляция. Ключевая идея метода фазовой корреляции  - это предположение, что пространственно-частотные взаимосвязи между пикселами во всём выбранном окне более чёткие, чем данные об отдельных пикселах. F- функция преобразования Фурье.

 

Максимум функции T определяет координаты наилучшей аппроксимации с субпиксельной точностью.

 

Одним из методов, используемом компанией Вокорд для достижения субпиксельной точности 3D-реконструкции является передискретизация изображения с шагом 1/4.  В качестве алгоритма субпиксельной передисретизации изображений реализован один из наиболее качественных алгоритмов, предложенный для компенсации движения между кадрами в стандарте цифрового кодирования H.264. В этом стандарте передискретизация до 1/2 пиксела выполняется с использованием фильтра (1, -5, 20, 20, -5, 1) по 6-и соседним точкам, а последующая передискретизация до 1/4 пиксела выполняется коротким фильтром с использованием промежуточных значений в точках 1/2  пиксела (см. Рис.5.1, Рис.5.2).

 

 

Рис.5.1. Маска фильтра передискретизации до 1/4 пиксела согласно стандарту H.264.  

 

 

 

Рис.5.2. Формулы передискретизации до 1/4 пиксела согласно стандарту H.264.  

 

Для задачи вычисления диспарантностей  с субпиксельной точностью в [3] была доказана теорема, что теоретически-предельная достижимая точность субпиксельной аппроксимации равна 1/20 пиксела.

 

Подробнее >>>

 

Список публикаций:

[1] Alexander, B. F., Ng, K. C. (1991). Elimination of systematic error in subpixel accuracy centroid estimation. Optical Engineering 30(9):1320-1331.

[2] Lowe, D. G. (2004). Distinctive image features from scale-invariant keypoints. Int. J. of Computer Vision, 60(2):91-110.

[3] N. Sabater , J.-M. Morel , A. Almansa, How Accurate Can Block Matches Be in Stereo Vision?, SIAM Journal on Imaging Sciences, v.4 n.1, p.472-500, February 2011  [doi>;;10.1137/100797849]

Трёхмерное зрение

« Предыдущая новость |Следующая новость »

 

Регистрация

Рассылка

Подпишитесь на электронную газету: она будет приносить новости на Ваш компьютер.
Охранные системы

Ближайшие выставки по безопасности

Календарь выставок
закрыть