Методы поиска соответствий на изображениях трехмерных сцен
В ходе разработки предложена модель сопоставления разноракурсных изображений с учётом эпиполярных ограничений, не требующая предварительного преобразования изображений. Разработан новый вычислительный алгоритм высокоточного определения фундаментальной матрицы по малому числу соответствующих точек с использованием последовательного формирования наиболее согласованного множества оценок.
Разработана информационная технология, использующая предложенный алгоритм поиска соответствий на разноракурсных изображениях, позволяющий уменьшить число ошибок сопоставления на 10% по сравнению с наиболее эффективным известным алгоритмом сопоставления изображений SimpleFlow.
Для сравнения с алгоритмом SimpleFlow был проведен эксперимент на наборе тестовых разноракурсных изображений “Tsukuba”. На рисунке ниже приведены результаты обработки алгоритмом SimpleFlow и предлагаемым алгоритмом. В таблице приведено число ошибочно сопоставленных пикселов, вычисленных по карте диспарантности, полученной в результате обработки алгоритмом SimpleFlow и предлагаемым алгоритмом.
Карта диспарантности:
|
|
| а) SimpleFlow | б) Предложенный метод |
Таблица 2.1. Число ошибочных значений карты диспарантности:
Условия съёмки |
Предлагаемый метод |
SimpleFlow |
Дневной свет |
19 191 (~8,3%) |
21 187 (~9,1%) |
Направленный свет |
15 645 (~6,7%) |
21 088 (~9,1%) |
Разработка производилась в предположении, что изображения получены камерами с произвольным расположением в пространстве, вследствие чего единственным возможным ограничением области поиска соответствующих точек было ограничение эпиполярной геометрии. Предлагаемая технология показала повышение надёжности сопоставления точек на изображениях.
Создан программный комплекс реконструкции трёхмерных моделей сцен и построения цифровых моделей местности по космическим изображениям, на программный комплекс получены следующие свидетельства о регистрации программы:
1. Гошин Е.В. Программный комплекс "Стерео ЦМР": патент РФ №2014616002; получен 20.06.2014.
2. Гошин Е.В. Программный комплекс "Парси": патент РФ №2014619947; получен 09.10.2014.