Бір фотодан 3D қалпына келтіру: 8 қадам

2024 Автор: John Day | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2024-01-30 10:22

3D қайта құру міндеті әдетте бинокулярлық көрумен байланысты. Сонымен қатар, сіз объектінің айналасында бір камераны жылжытуға болады. Сонымен қатар, егер нысанның пішіні белгілі болса, тапсырманы бір фотосуреттен шешуге болады. Яғни, сізде бір ғана камера бар, ол қозғалмайды. Мұны кезең -кезеңмен қалай жасау керектігін қарастырайық. Біз Рубик текшесін қолданамыз, себебі ол жақсы стандартталған және бай мүмкіндіктер жиынтығына ие. Бұл өте қарапайым объект және бір уақытта күрделі құрылым ретінде қарастырылуы мүмкін. Осылайша, машинаны көру тапсырманы орындау үшін үлкен кедергілерден өтуі керек.

1 -қадам: Тапсырманың күрделілігін бағалау

Бір қарағанда, тапсырма қарапайым. Текшенің 3 шеті жиналатын орталық түйінді тауып, осы шеттерін сызыңыз. Олардың координаттарынан камерадан қашықтықты және айналу бұрыштарын есептеуге болады. Мәселе мынада, бұл сызықтар жоқ. Сол жақ суреттен әр жиектің 2 параллель сызықпен ұсынылғанын көресіз. Сонымен қатар, жоғарғы оң жақ суретте олардың әрқайсысы 3 сегментке бөлінгені көрсетілген. Сонымен қатар, егер біз танымал сегмент сегменттерін анықтай алатын Hough түрлендіруінің нұсқасын қолданатын болсақ, онда ол кейбір түйткілдермен тапсырманы орындайды, бұл орталық түйінді анықтауды мүмкін емес етеді. Егер ұштар бір -біріне жетпесе, онда бір нүкте болмайды. Егер анықтау соңынан асып кетсе, ол қалған 2 суретте көріп тұрғандай жиектің ортасындағы түйінге ұқсайды.

2 -қадам: Дұрыс әдісті табыңыз

Егер детерминациялық алгоритмдер тым көп егжей -тегжейлі жұмыс істемейтін болса, ықтималдық әдісті қарастыратын кез келді. Егер біз кескіннің орташа параметрлерін есептесек, олардың қателіктері едәуір азаяды және парадоксальды әдіс сенімді болады. Стандартты Hough түрлендіруі желі сегменттерін шығармайды. Тек оның көлбеу тетасы мен координатаның шығуынан rho қашықтығы. Олар Hough ғарыштық бөлігін құрайды, оның бөлігі жоғарыда көрсетілген. Мұнда тета көлденең оське сәйкес келеді. Жарқын нүктелер суреттегі мүмкін сызықтарды белгілейді. Бірнеше осындай нүктелер бірінің үстіне бірі орналасқанын ескеріңіз. Таңқаларлық емес, біздің суретте көптеген параллель сызықтар бар. Оларда бірдей тета және әр түрлі рхо бар.

3 -қадам: Тета гистограммасын есептеңіз

Осындай кластерлерді анықтайық. Осы мақсатта біз Хота кеңістігіндегі барлық нүктелер үшін оқылымдарды бірдей тетамен қорытындылаймыз. Сіз суретте сәйкес гистограмманы көресіз. Өлшеу туралы бірнеше ескертулер. Кескіндермен пиксельдік координаттарда жұмыс жасағанда, X осі әдеттегідей жүреді, бірақ Y төмен қарай бағытталады, сондықтан координатаның шығуы жоғарғы сол жақ бұрышта болады және тетаны X осінен сағат тілінің бағытымен өлшеу керек. Суреттегі тетаның толық жылжуы 180 градус екенін ескере отырып, сіз 3 негізгі шыңдар суреттегі 3 басым еңісті бейнелейтінін шамамен тексере аласыз.

4 -қадам: Rho гистограммасын есептеңіз

Енді параллель түзулердің 3 негізгі кластерін білетін болсақ, олардың әрқайсысының ішіндегі түзулерді бөліп алайық. Біз сол тәсілді қайталай аламыз. Тета гистограммасындағы бір шыңға сәйкес келетін Hough кеңістігінен бағанды алайық. Әрі қарай, біз тағы бір гистограмманы есептейміз, онда X осі rho мәнін және Y - осы rho үшін жиынтық көрсеткіштерді білдіреді. Әлбетте, сома аз болады, сондықтан бұл диаграмма соншалықты тегіс емес. Соған қарамастан, шыңдар анық көрінеді және олардың саны (7) бастапқы суреттегі параллель сызықтар санына сәйкес келеді. Өкінішке орай, барлық диаграммалар соншалықты мінсіз емес, бірақ принцип анық.

5 -қадам: Орталық түйінді табыңыз

Егер біз әр гетограммаға арналған гистограмма бойынша орталық шыңды алсақ, суретте қызыл түсті 3 жолды аламыз. Олардың қиылысуы қажетті нүктені белгілейді.

6 -қадам: 2 баламадан таңдаңыз

Сіз әр сызықтың орталық нүктеден екі бағытта кететінін көресіз. Дұрыс жартысын қалай анықтауға болады? Тета3 алайық. Бұл сызықтың төменгі бөлігін аламыз делік. Кескіннің 2 жасыл жолдан суреттің жоғарғы оң жақ бұрышына дейінгі бөлігіне арналған тағы бір Hough кеңістігін есептейік. Содан кейін ол үшін тета -гистограмма жасаңыз. Сіз үшінші шыңның мүлде жоғалып кеткенін көріп отырсыз, сондықтан біз дұрыс таңдау жасадық.

7 -қадам: Сыртқы бұрыштарды анықтаңыз

Енді біз гистограмма бойынша бірінші және соңғы шыңды қолданып, қызыл жиектерін кесіп, қалған бұрыштарын белгілейтін көк сызықтар жүргізе аламыз. Тапсырма шешіледі.

8 -қадам: Тәжірибеде қолданып көріңіз

Бұл нұсқаулықтың иллюстрациясы Perception 1.0 көмегімен жасалған. Бұл OpenCV пайдаланатын ақысыз бағдарламалық жасақтама - компьютерді көруге арналған қуатты кітапхана. Сондай -ақ, бұл менің басқа нұсқаулықта қолданылған WinNB -пен байланысты болуы мүмкін, осылайша робототехниканың көру қабілетін қамтамасыз етеді. Сіз екі бағдарламаны nbsite сайтынан жүктей аласыз. Орнату үшін жүктелген exe файлын іске қосыңыз. Кейінірек оны Windows стандартты құралымен жоюға болады. Сайтта сонымен қатар компьютердің көруі мен оған қатысты тақырыптар туралы ресурстар бар. Перцепцияда сіз 3D қалпына келтірудің сипатталған әдісін және басқа да көптеген әдістерді таба аласыз. Бұл бағдарламаның артықшылығы - соңғы нәтижені аралық мәліметтермен бірге шығарады. Сіз бағдарламашы болмай -ақ, компьютерлік көру қалай жұмыс істейтінін зерттей аласыз. Енгізуге келетін болсақ, әр әдістемеде арнайы таңдалған типтік үлгілер бар. Әрине, сіз оны өзіңіз пайдалана аласыз. Файлдан немесе компьютер камерасынан суреттерді енгізуге болады. Кез келген сұрақтар мен ұсыныстар бойынша маған хабарласыңыз.