Korespondenční problém - Correspondence problem
![]() | tento článek potřebuje další citace pro ověření.Květen 2015) (Zjistěte, jak a kdy odstranit tuto zprávu šablony) ( |
The problém s korespondencí odkazuje na problém zjistit, které části jednoho obrázku odpovídají těm částem jiného obrázku,[1] kde jsou rozdíly způsobeny pohybem fotoaparátu, uplynutím času nebo pohybem objektů na fotografiích.
Korespondence je v roce 2006 zásadním problémem počítačové vidění - vlivný výzkumník počítačového vidění Takeo Kanade slavně kdysi řekl, že tři základní problémy počítačového vidění jsou: „Korespondence, korespondence a korespondence!“ [2] Ve skutečnosti je korespondence pravděpodobně klíčovým stavebním kamenem v mnoha souvisejících aplikacích: optický tok (ve kterém jsou dva obrázky následující v čase), hustý stereofonní vidění (ve kterém jsou dva obrázky ze dvojice stereokamer), struktura z pohybu (SfM) a vizuální SLAM (ve kterém jsou obrázky z různých, ale částečně se překrývajících pohledů na scénu) a korespondence mezi scénami (ve které jsou obrázky úplně z různých scén).
Přehled
Vzhledem k tomu, že dva nebo více obrazů stejné 3D scény, pořízených z různých úhlů pohledu, se problém s korespondencí týká úkolu najít soubor bodů v jednom obrazu, který lze identifikovat jako stejné body v jiném obrazu. K tomu body nebo funkce v jednom obrázku jsou porovnány s odpovídajícími body nebo prvky v jiném obrázku. Snímky lze pořizovat z jiného úhlu pohledu, v různých dobách nebo s objekty ve scéně v obecném pohybu vzhledem k fotoaparátu (kamerám).
K problému s korespondencí může dojít ve stereofonní situaci, když jsou použity dva obrazy stejné scény, nebo jej lze zobecnit na problém s korespondencí N-pohledu. V druhém případě mohou obrázky pocházet buď z N různých fotoaparátů fotografujících současně, nebo z jedné kamery, která se pohybuje vzhledem ke scéně. Problém je ztížen, když jsou objekty ve scéně v pohybu vzhledem k fotoaparátu (kamerám).
Typická aplikace problému s korespondencí se vyskytuje v panoráma tvorba nebo šití obrazu - když mají být dva nebo více obrázků, které mají jen malé překrytí, spojeny do většího složeného obrazu. V tomto případě je nutné mít možnost identifikovat sadu odpovídajících bodů v dvojici obrazů, aby bylo možné vypočítat transformaci jednoho obrazu tak, aby se našel na druhý obraz.
Základní metody

Existují dva základní způsoby, jak najít korespondenci mezi dvěma obrázky.
Korelační - kontrola, zda jedno místo v jednom obrázku vypadá / vypadá jako jiné v jiném obrázku.
Na základě funkcí - vyhledání prvků v obraze a zjištění, zda je rozložení podmnožiny prvků v obou obrazech podobné. Aby se zabránilo problém clony dobrá vlastnost by měla mít místní variace ve dvou směrech.
Použití
V počítačovém vidění je problém korespondence studován pro případ, kdy by jej měl počítač vyřešit automaticky pouze se vstupními obrazy. Jakmile je problém s korespondencí vyřešen a výsledkem je sada obrazových bodů, které jsou v korespondenci, lze na tuto sadu použít další metody pro rekonstruovat poloha, pohyb a / nebo rotace odpovídajících 3D bodů ve scéně.
Korespondenční problém je také základem velocimetrie částicového obrazu měřicí technika, která je dnes v EU široce používána mechanika tekutin pole pro kvantitativní měření pohybu tekutiny.
Jednoduchý příklad
Chcete-li najít shodu mezi sadou A [1,2,3,4,5] a sadou B [3,4,5,6,7], vyhledejte, kde se překrývají a jak daleko je jedna sada od druhé. Zde vidíme, že poslední tři čísla v sadě A odpovídají prvním třem číslům v sadě B. To ukazuje, že B je posun o 2 nalevo od A.
Jednoduchý příklad založený na korelaci
Jednoduchou metodou je porovnání malých záplat mezi opraveno snímky. To funguje nejlépe se snímky pořízenými zhruba se stejným úhlem pohledu a to buď současně, nebo s malým nebo žádným pohybem scény mezi snímky, jako jsou stereofonní snímky.
Malé okno je předáno na více pozicích v jednom obrázku. Každá pozice je zkontrolována, aby se zjistilo, jak dobře se porovnává se stejným umístěním na druhém obrázku. Několik blízkých míst je porovnáno pro objekty v jednom obrázku, které nemusí být na úplně stejném umístění obrazu v druhém obrázku. Je možné, že neexistuje fit, který je dost dobrý. To může znamenat, že tato funkce není přítomna v obou obrázcích, posunula se dále, než je vysvětleno vaše vyhledávání, příliš se změnila nebo byla skryta jinými částmi obrázku.
Viz také
- Stereoskopie
- Paralaxa
- Fotogrammetrie
- Vnímání hloubky
- Stereopsis
- Počítačové vidění
- Základní matice
- Společná větev kompatibility a vázaný algoritmus
- Epipolární geometrie
- Registrace obrázku
- Birchfield – Tomasi odlišnost
Reference
- ^ W. Bach; J.K. Aggarwal (29. února 1988). Pochopení pohybu: robotické a lidské vidění. Springer Science & Business Media. ISBN 978-0-89838-258-7.
- ^ X. Wang (září 2019). Učení a uvažování s vizuální korespondencí v čase.
- ^ John X. Liu (2006). Počítačové vidění a robotika. Vydavatelé Nova. ISBN 978-1-59454-357-9.