Бир сүрөттөн 3D кайра куруу: 8 кадам

2024 Автор: John Day | [email protected]. Акыркы өзгөртүү: 2024-01-30 10:36

3D реконструкциялоо милдети көбүнчө дүрбү менен байланышкан. Же болбосо, объекттин айланасында бир камераны жылдырсаңыз болот. Ошол эле учурда, эгерде нерсенин формасы белгилүү болсо, анда маселе бир эле сүрөттөн чечилиши мүмкүн. Башкача айтканда, сизде бир гана камера бар жана ал кыймылдабайт. Муну этап менен кантип жасоону карап көрөлү. Биз Rubik's Cube колдонобуз, анткени ал жакшы стандартташтырылган жана бай өзгөчөлүктөргө ээ. Бул абдан жөнөкөй объект жана бир эле учурда татаал курулуш катары каралышы мүмкүн. Ошентип, машинаны көрүү тапшырманы аткаруу үчүн олуттуу тоскоолдуктарды жеңиши керек.

1 -кадам: Тапшырманын татаалдыгын баалоо

Бир караганда, тапшырма жөнөкөй. Кубдун 3 чети чогулган борбордук түйүндү табыңыз жана бул четтерди сызыңыз. Алардын координаттарынан камерадан алыстыкты жана айлануу бурчтарын эсептөөгө болот. Көйгөй бул линиялардын жоктугунда. Сол сүрөттөн сиз ар бир чети 2 параллель сызык менен көрсөтүлгөнүн көрөсүз. Андан тышкары, жогорку оң сүрөттө алардын ар бири 3 сегментке бөлүнгөнү көрсөтүлгөн. Мындан тышкары, эгерде биз популярдуу Hough трансформациясынын линия сегменттерин аныктай турган вариантын колдонсок, ал тапшырманы кээ бир каталар менен аткарат, бул борбордук түйүндү аныктоону мүмкүн эмес кылат. Эгерде учтар бири -бирине жетпесе, анда бир чекит жок. Эгерде аныктоо аягына жетпесе, анда ал калган 2 сүрөттө көрүнүп тургандай, четинин ортосундагы түйүнгө окшош болот.

2 -кадам: Туура мамилени табыңыз

Качан өтө көп детерминациялык алгоритмдер иштебей калганда, ыктымалдык ыкманы карап чыгууга убакыт келди. Эгерде биз сүрөттүн орточо параметрлерин эсептей турган болсок, алардын каталары олуттуу түрдө азаят жана парадоксалдуу ыкма ишенимдүү болуп калат. Стандарттык Hough трансформациясы линия сегменттерин чыгарбайт. Болгону анын жантайма тетасы жана координатанын чыгышынан rho алыстыгы. Алар Hough космостук бөлүгүн түзөт, анын бөлүгү жогоруда көрсөтүлгөн. Бул жерде тета горизонталдык огуна туура келет. Жаркыраган тактар сүрөттөгү мүмкүн болгон сызыктарды белгилейт. Белгилей кетсек, бир нече мындай тактар бири -биринин үстүндө жайгашкан. Бекеринен, биздин сүрөттө көптөгөн параллелдүү сызыктар бар. Алар бирдей тета жана башка рого ээ.

3 -кадам: Theta Histogram эсептөө

Келгиле, мындай кластерлерди аныктайлы. Бул үчүн биз ошол эле тета менен Hough мейкиндигиндеги бардык чекиттер үчүн окууларды жалпылайбыз. Сиз сүрөттө тиешелүү гистограмманы көрөсүз. Өлчөө жөнүндө бир нече эскертүүлөр. Пикселдик координаттардагы сүрөттөр менен иштегенде, X огу адаттагыдай эле кетет, бирок Y ылдый карайт, андыктан координаттардын башы сол бурч болуп саналат жана тета X огунан саат жебеси боюнча өлчөнүшү керек. Сүрөттөгү тетанын шыпырылышы 180 градус экенин эстен чыгарбай, болжол менен 3 чоң чоку сүрөттөгү 3 басымдуу жантайышты көрсөтүп турганын текшере аласыз.

4 -кадам: Rho гистограммасын эсептөө

Эми биз параллель сызыктардын 3 негизги кластерин билгендиктен, алардын ар биринин ичиндеги сызыктарды бөлүп көрөлү. Ошол эле ыкманы кайталай алабыз. Тета гистограммасындагы бир чокуга туура келген Hough мейкиндигинен бир мамычаны алалы. Андан кийин, биз дагы бир гистограмманы эсептейбиз, анда X огу rho маанисин жана Y - бул ro үчүн кыскача окууларды билдирет. Албетте, сумма азыраак болот, андыктан бул диаграмма анча жылмакай эмес. Ошентсе да, чокулар ачык көрүнүп турат жана алардын саны (7) так баштапкы сүрөттөгү параллелдүү сызыктардын санына дал келет. Тилекке каршы, бардык диаграммалар ушунчалык идеалдуу эмес, бирок принцип ачык.

5 -кадам: Борбордук түйүндү табыңыз

Эгерде биз ар бир тета үчүн гистограмма боюнча борбордук чокуну алсак, анда биз сүрөттө кызыл болгон 3 сапты алабыз. Алардын кесилиши керектүү чекитти белгилейт.

6 -кадам: 2 альтернативадан тандаңыз

Сиз ар бир сызык борбордук чекиттен эки багытта кетерин көрөсүз. Туура жарымды кантип аныктаса болот? Тета3ты алалы. Бул линиянын астынкы бөлүгүн алабыз дейли. Келгиле, дагы бир Hough мейкиндигин сүрөттүн бир бөлүгү үчүн 2 жашыл сызыктан баштап, сүрөттүн жогорку оң бурчуна чейин эсептеп көрөлү. Андан кийин ал үчүн тета гистограммасын түзүңүз. Үчүнчү чокунун таптакыр жоголгонун көрүп турасыз, ошондуктан биз туура чечим чыгардык.

7 -кадам: Тышкы бурчтарды аныктаңыз

Эми биз гистограмма боюнча биринчи жана акыркы чокуну колдонуп, кызыл четтерин кесип, калган бурчтарын белгилеген көк сызыктарды тарта алабыз. Милдет чечилет.

8 -кадам: Практикада колдонуп көрүңүз

Бул Нускаманын иллюстрациялары Perception 1.0 аркылуу түзүлгөн. Бул OpenCV колдонгон бекер программа - компьютерди көрүү үчүн күчтүү китепкана. Ошондой эле бул менин башка көрсөтмөмдө колдонулган WinNB менен тыгыз байланышта болушу мүмкүн, ошентип робот техникасы үчүн көрүү жөндөмдүүлүгүн камсыздайт. Сиз эки программаны nbsite сайтынан жүктөп алсаңыз болот. Орнотуу үчүн, жөн гана жүктөлгөн exe файлын иштетиңиз. Кийинчерээк, аны Windowsтун стандарттык куралы менен алып салсаңыз болот. Сайтта ошондой эле компьютердин көрүүсү жана ага байланыштуу темалар камтылган. Сезимде сиз 3D реконструкциялоонун сүрөттөлгөн ыкмасын жана башка көптөгөн нерселерди таба аласыз. Бул программанын артыкчылыгы, ал акыркы маалыматтар менен бирге акыркы жыйынтыкты чыгарат. Сиз программист болбостон компьютердин көрүүсү кандай иштээрин изилдей аласыз. Киргизүүгө келсек, ар бир метод атайын типтүү үлгүлөрдү тандап алган. Албетте, сиз да өзүңүздү колдоно аласыз. Файлдан же компьютердин камерасынан сүрөттөрдү киргизүү мүмкүн. Суроолор же сунуштар болсо мага кайрылыңыз.