Tək Şəkildən 3D Yenidənqurma: 8 Addım

2024 Müəllif: John Day | [email protected]. Son dəyişdirildi: 2024-01-30 07:43

3D yenidən qurma vəzifəsi ümumiyyətlə binokulyar görmə ilə əlaqələndirilir. Alternativ olaraq, obyektin ətrafında tək bir kamera hərəkət etdirə bilərsiniz. Eyni zamanda, obyektin forması məlumdursa, vəzifə tək bir fotoşəkildən həll edilə bilər. Yəni yalnız bir kameranız var və o hərəkət etmir. Bunu addım -addım necə edəcəyimizə baxaq. Rubik Cube -dan istifadə edəcəyik, çünki yaxşı standartlaşdırılıb və zəngin xüsusiyyətlərə malikdir. Çox sadə bir obyekt və eyni zamanda mürəkkəb bir quruluş olaraq qəbul edilə bilər. Beləliklə, işi başa çatdırmaq üçün maşın görmə qabiliyyəti əhəmiyyətli maneələri aşmalıdır.

Addım 1: İşin mürəkkəbliyini qiymətləndirin

İlk baxışdan vəzifə sadədir. Kubun 3 kənarının bir araya gəldiyi mərkəzi düyünü tapın və bu kənarları çəkin. Koordinatlarından kameradan uzaqlığı və fırlanma bucaqlarını hesablamaq mümkündür. Problem ondadır ki, bu xətlər yoxdur. Sol görüntüdən hər bir kənarın 2 paralel xətt ilə təmsil olunduğunu görürsünüz. Üstəlik, yuxarıdakı şəkil hər birinin 3 seqmentə bölündüyünü göstərir. Üstəlik, xətt seqmentlərini aşkar edə bilən məşhur Hough çevrilməsinin bir variantını tətbiq etsək, mərkəzi düyünün aşkarlanmasını qeyri -mümkün edən bəzi səhvlərlə işi yerinə yetirir. Uçlar bir -birinə çatmırsa, tək bir nöqtə yoxdur. Algılama sonu aşarsa, qalan 2 görüntüdə gördüyünüz kimi kənarın ortasındakı düyünə bənzəyəcək.

Addım 2: Düzgün yanaşma tapın

Çox detallar deterministik alqoritmləri işləməz hala gətirdikdə, ehtimal yanaşmasını düşünməyin vaxtı gəldi. Görüntünün ortalama parametrlərini hesablasaq, səhvləri əhəmiyyətli dərəcədə azalacaq və paradoksal olaraq metod daha etibarlı olacaq. Standart Hough çevrilməsi, xətt seqmentlərini çıxarmır. Yalnız yamacın teta və koordinat mənşəyindən rho məsafəsi. Yuxarıda göstərilən Hough kosmik hissəsini təşkil edirlər. Burada teta üfüqi oxa uyğundur. Parlaq ləkələr şəkildəki mümkün xətləri işarələyir. Bir neçə belə nöqtənin bir -birinin üstündə yerləşdiyini unutmayın. Təəccüblü deyil ki, imicimizdə bir çox paralel xətlər var. Eyni teta və fərqli rho var.

Addım 3: Theta Histogramını hesablayın

Gəlin belə qrupları aşkar edək. Bu məqsədlə eyni teta ilə Hough məkanındakı bütün nöqtələr üçün oxunuşları ümumiləşdirəcəyik. Şəkildə müvafiq histoqramı görürsünüz. Ölçmələr haqqında bir neçə qeyd. Piksel koordinatlarında şəkillərlə işləyərkən, X oxu həmişəki kimi gedir, ancaq Y aşağıya doğru işarə edir, beləliklə koordinat mənşəyi sol üst küncdür və teta X oxundan saat əqrəbi istiqamətində ölçülməlidir. Şəkildəki bütün teta süpürgəsinin 180 dərəcə olduğunu nəzərə alaraq, təxminən 3 böyük zirvənin görüntüdə 3 üstünlük təşkil edən yamacları təmsil etdiyini yoxlaya bilərsiniz.

Addım 4: Rho Histogramını hesablayın

İndi paralel xətlərin 3 əsas qrupunu bildiyimiz üçün hər birinin içərisindəki xətləri ayıraq. Eyni yanaşmanı təkrarlaya bilərik. Tough histogramında bir zirvəyə uyğun olan Hough boşluğundan bir sütun götürək. Sonra, X oxunun rho dəyərini və Y - bu rho üçün ümumiləşdirilmiş oxunuşları əks etdirdiyi başqa bir histogramı hesablayacağıq. Aydındır ki, cəm daha az olacaq, buna görə də bu qrafik o qədər hamar deyil. Buna baxmayaraq, zirvələr aydın görünür və onların sayı (7), mənbə şəklindəki paralel xətlərin sayına tam uyğun gəlir. Təəssüf ki, bütün qrafiklər o qədər də mükəmməl deyil, amma prinsip aydındır.

Addım 5: Mərkəzi Düyünü tapın

Hər bir teta üçün rho histogramında mərkəzi zirvəni götürsək, şəkildəki qırmızı olan 3 xətt əldə edəcəyik. Onların kəsişməsi lazımi nöqtəni göstərir.

Addım 6: 2 alternativdən birini seçin

Görürsən ki, hər bir xətt mərkəzi nöqtədən hər iki istiqamətə gedir. Doğru yarını necə təyin etmək olar? Theta3 götürək. Tutaq ki, bu xəttin aşağı hissəsini götürürük. Şəklin 2 yaşıl xəttdən görüntünün yuxarı sağ küncünə qədər olan hissəsi üçün başqa bir Hough boşluğunu hesablayaq. Bunun üçün teta histogramı yaradın. Üçüncü zirvənin tamamilə yox olduğunu görürsən, buna görə düzgün seçim etdik.

Addım 7: Xarici Küncləri təyin edin

İndi qırmızı kənarları kəsən və qalan küncləri işarələyən mavi xətlər çəkmək üçün rho histogramlarında ilk və son zirvəni istifadə edə bilərik. Vəzifə həll olunur.

Addım 8: Təcrübədə sınayın

Bu Təlimat üçün illüstrasiyalar Perception 1.0 istifadə edərək yaradılmışdır. Bu kompüter görmə üçün güclü bir kitabxana olan OpenCV istifadə edən pulsuz bir proqramdır. Ayrıca robototexnika üçün görmə qabiliyyəti təmin edən başqa bir Təlimatımda istifadə olunan WinNB ilə əlaqələndirilə bilər. Hər iki proqramı nbsite -dən yükləyə bilərsiniz. Quraşdırma üçün yüklənmiş exe faylını işə salın. Daha sonra standart Windows alətindən istifadə edərək onu silə bilərsiniz. Saytda həmçinin kompüterin görmə qabiliyyəti və əlaqəli mövzular da var. Algılamada, təsvir olunan 3D yenidən qurma metodunu və bir çoxlarını tapa bilərsiniz. Bu proqramın üstünlüyü, aralıq məlumatlarla birlikdə son nəticəni çıxarmasıdır. Proqramçı olmadan kompüter görmə qabiliyyətinin necə işlədiyini araşdıra bilərsiniz. Giriş üçün hər bir metod xüsusi olaraq seçilmiş tipik nümunələrə malikdir. Əlbəttə ki, özünüz də istifadə edə bilərsiniz. Bir fayldan və ya kompüterin kamerasından şəkillər daxil etmək mümkündür. Hər hansı bir sualınız və ya təklifiniz varsa mənimlə əlaqə saxlaya bilərsiniz.